KR20150069795A

KR20150069795A - 안테나 장치 및 그것을 갖는 통신 장치

Info

Publication number: KR20150069795A
Application number: KR1020130156346A
Authority: KR
Inventors: 전종혁; 오훈철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2015-06-24
Also published as: US20150171508A1

Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제1레이어상의 제1방사체 및 상기 제1레이어로부터 z-축 방향으로 공간적으로 이격되는 제2레이어상에 위치되며, z-축 방향으로 상기 제1방사체에 전자기적으로 커플링되는 제2방사체를 포함하고, 상기 제1방사체 및 제2방사체 각각은 접지면에 전기적으로 연결되는 안테나 장치 및 안테나 장치를 포함하는 통신 장치를 제공하여, 통신 장치의 실장 공간 부족에 의한 안테나 장치의 성능 열화를 미연에 방지할 수 있으며, 공간을 확장시키지 않고 설계 제약을 받지 않는 상태에서도 안테나 장치의 방사 특성 및 방사 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

안테나 장치 및 그것을 갖는 통신 장치{ANTENNA DEVICE AND COMMUNICATION DEVICE HABING IT}

본 발명은 통신 장치에 관한 것이고, 예를 들어, 안테나 장치를 갖는 통신 장치에 관한 것이다.

근래 들어 통신을 위한 전자 장치(통신 장치)는 사용자의 욕구에 부응하여 다양한 기능을 수반하도록 개발되고 있다. 예를 들어, 상대방과의 기본적인 통화 기능 이외에 MP3 음원을 이용하여 다양한 음악을 청취할 수 있으며, 무선 인터넷 망을 이용하여 웹 서핑을 즐길 수도 있고, 이를 이용하여 다양한 프로그램을 다운받아서 사용할 수 있게 되었으며, 고화질 동영상을 빠른 속도로 재생하여 시청할 수 있다.

또한, 적어도 하나의 고화소의 촬상 소자(카메라 렌즈 어셈블리)를 구비하여 피사체를 촬영할 수 있게 되었다. 특히 최근에는 스틸 사진은 물론 동영상, 특히 입체 영상 촬영 기능이 보편화되고 있는 추세이다.

한편, 통신 기능적인 면에서도 하나의 방사체에 서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 다양한 패턴이 함께 구성되어 사용되고 있다. 예를 들어, 하나의 방사체로 CDMA, GSM, LTE 등과 같은 다양한 대역을 공용으로 사용할 수 있다. 또한, 하나의 방사체로 WiFi, GPS, 블루투스 등의 통신 기능을 사용할 수도 있게 되었다.

이러한 방사체는 기판의 접지부와의 이격 거리가 클수록 유리하며, 접지 면적이 클수록 유리하다. 그러나 최근의 전자 장치는 휴대성 향상과 사용자의 기호에 부응하기 위하여 점차 경박 단소화되고 슬림화되어가는 추세이고, 이러한 추세에 역행하지 않으면서 안테나 장치의 방사 성능 향상에 이바지할 수 있는 기술이 모색되고 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은 안테나 장치 및 그것을 갖는 통신 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은 여유로운 실장 공간이 확보되지 않더라도 충분한 방사 성능 구현이 가능하도록 구성되는 안테나 장치 및 그것을 갖는 통신 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은 비교적 설계 제약 없이 충분한 방사 성능이 구현될 수 있도록 구성되는 안테나 장치 및 그것을 갖는 통신 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은 동일 실장 조건에서 방사 성능을 향상시키고, 방사체의 체적을 늘리면서 패터닝 자유도를 높여 충분한 RF 대역폭을 확보할 수 있도록 구성되는 안테나 장치 및 그것을 갖는 통신 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은 별도의 부가 수단 없이도 기존의 주변 기구물을 이용하여 방사체의 방사 성능을 향상시킬 수 있도록 구성되는 안테나 장치 및 그것을 갖는 통신 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제1레이어상의 제1방사체 및 상기 제1레이어로부터 z-축 방향으로 공간적으로 이격되는 제2레이어상에 위치되며, z-축 방향으로 상기 제1방사체에 전자기적으로 커플링되는 제2방사체를 포함하고, 상기 제1방사체 및 제2방사체 각각은 접지면에 전기적으로 연결되는 안테나 장치 및 안테나 장치를 포함하는 통신 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 통신 장치의 실장 공간 부족에 의한 안테나 장치의 성능 열화를 미연에 방지할 수 있으며, 공간을 확장시키지 않고 설계 제약을 받지 않는 상태에서도 안테나 장치의 방사 특성 및 방사 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치를 갖는 통신 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치의 전면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치의 배면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 두 금속판 사이의 유전체에 대한 커패시턴스 계산을 위한 모식도이다.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치가 설치된 상태를 도시한 통신 장치의 요부 단면도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치의 방사 효율을 종래의 안테나 장치의 방사 효율과 비교한 그래프이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치에서 새롭게 생성된 공진 대역을 도시한 도면들이다.

이하 본 발명의 다양한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 다양한 실시예들을 설명함에 있어서 통신 장치는 통신 기능을 갖는 다양한 형태의 전자 장치에 적용 가능하다. 본 발명의 다양한 실시예들은 PIFA(Planar Inverted-F Antenn)에 대하여 도시하고 기술하였으나, 이에 국한되지 않으며, 공지의 여타 다른 안테나 장치에도 적용 가능하다.

본 발명의 다양한 실시예들을 설명함에 있어, 표시부로써 터치 스크린을 포함하는 바 타입의 전자 장치를 도시하고 이에 대하여 설명하고 있으나 이에 국한되지는 않는다. 예컨대, 전자 장치로는 통신을 위한 안테나 장치를 포함하는 다양한 기기, 즉, PDA(Personal Digital Assistant), 랩탑 컴퓨터(Laptop Computer), 모바일 폰(Mobile Phone), 스마트폰(Smart Phone), 넷북(Netbook), 휴대 인터넷 장치(MID: Mobile Internet Device), 울트라 모바일 PC(UMPC: Ultra Mobile PC), 태블릿 PC(Tablet Personal Computer), 네비게이션 등 다양한 장치에 적용 가능하다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제2레이어상의 제2방사체는 제1레이어의 제1방사체로부터 x-축 방향 및 y-축 방향으로 이격될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제2방사체는 회로 기판, 도전성 테이프, 쉴드 캔의 적어도 일부분, 메탈 부싱 및 메탈 브라켓 중 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제1레이어는 안테나 캐리어의 제1표면에 배치되고, 제2레이어는 상기 안테나 캐리어의 제2표면에 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 제1 및 제2방사체 중 하나는 고정되며, 다른 하나는 소망 안테나 방사 주파수를 구현하기 위하여 변경될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 제1 방사체는 전면 케이스, 후면 케이스 및 통신 장치의 배터리 커버 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제1방사체 및 제2방사체간의 공간적 이격은 적어도 제1공진 주파수를 발생시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 제1방사체 및 제2방사체간의 x-축 방향과 y-축 방향으로의 이격은 적어도 제2공진 주파수를 발생시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치를 갖는 통신 장치의 사시도이다.

도 1을 참고하면, 통신 장치(100)의 전면(101)에는 디스플레이 모듈(102)이 설치되어 있으며, 디스플레이 모듈(102)의 상측으로는 상대방의 음성을 수신하기 위한 스피커 장치(103)가 설치되고, 디스플레이 모듈(102)의 하측으로는 상대방에게 음성을 송신하기 위한 마이크로폰 장치(104)가 설치됨으로써 기본적인 통신 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 마이크로폰 장치(104)의 일측에는 외부 장치와 유선으로 데이터 송수신 기능을 수행하거나, 배터리 팩의 충전을 위하여 외부 전원을 인가받기 위한 인터페이스 컨넥터가 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 통신 장치(100)의 스피커 장치(103) 주변에는 통신 장치(100)의 다양한 기능을 수행하기 위한 센싱용 전자 부품(component)들이 배치될 수 있다. 이러한 부품들로는 상대방과의 화상 통화(VT; Video Telephony)를 위한 화상 통신용 카메라 장치(106)가 설치될 수 있다. 또한, 주변 환경에 따라 통신 장치(100)를 가변적으로 작동시키기 위한 센서 장치(105)가 설치될 수 있다. 이러한 센서 장치(105)는 주변의 조도를 검출하고 검출된 조도값에 따라 디스플레이의 밝기를 자동으로 조절하기 위한 조도 센서, 통화 중 사용자의 두부(head portion)에 취부되었을 경우 이를 감지하여 디스플레이 모듈(102)을 비활성화시키기 위한 근접 센서 또는 적외선 센서 등이 포함될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 통신 장치(100)는 내부에 제1방사체(도 2의 12)가 실장되고, 제1방사체(12)와 일정 거리로 이격 배치되어 기생 공진이 가능하게 커플링(coupling)되는 제2방사체(도 3의 13)를 갖는 안테나 장치(도 2의 10)를 포함할 수 있다. 이러한 안테나 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 통신 장치(100)의 하측 영역(A 영역)에 배치되는 것이 바람직하나 이에 국한되지는 않는다. 예컨대, 통신 장치(100)의 부품 실장 공간이 허여될 수 있는 다양한 영역, 예를 들어, 통신 장치(100)의 상부 영역(B 영역) 또는 측면 영역에 배치되어도 무방하다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제2방사체(13)는 제1 방사체(12)와 중첩되거나 중첩되지 않는 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체(13)는 제1방사체(12)에 대하여 도시된 z-축 방향으로 배치될 수 있다. 이는 기존의 x-축, y-축 방향으로만 배치되던 방사체에 비하여 공간 활용 측면에서 상당히 유리할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(100)내의 동일한 크기 및 실장 공간에서 방사체의 크기를 실질적으로 확장하고, 접지부와의 이격 거리를 기존보다 크게 하여 결과적으로 안테나 장치의 방사 효율을 향상시키거나 대역폭을 확장할 수 있다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치의 전면 사시도이다. 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치의 후면 사시도이다.

도 2를 참고하면, 안테나 장치(10)는 기판(substrate)(20)과 기판(20)에 실장되는 안테나 캐리어(11)와, 안테나 캐리어(11)의 상면(111)에 배치되는 제1방사체(12) 및 안테나 캐리어(11)의 상면(111)이 아닌 다른 위치에 배치되는 제2방사체(13)를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 기판(20)은 하드 타입 기판이거나 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)와 같은 소프트 타입 기판일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(20)은 접지 영역(conductive area)(22)과 비 접지 영역(non-conductive area)(21)을 포함할 수 있다. 비 접지 영역(21)에는 안테나 장치(10)가 배치될 수 있다.

한 실시예에 따르면, 기판(20)의 비 접지 영역(21)에는 제1방사체(12)와 전기적으로 연결되기 위한 급전 패드(211), 제1접지 패드(212) 및 제2접지 패드(221)가 일정 간격으로 설치될 수 있다. 급전 패드(211)는 기판(20)의 비 접지 영역(21)에 배치되는 RF 컨넥터(23)와 급전 라인(213)에 의해 전기적으로 연결되며, 제1접지 패드(212)는 기판(20)의 접지 영역(22)과 접지 라인(214)에 의해 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2접지 패드(221) 역시 기판(20)의 접지 영역(22)과 전기적으로 연결될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 급전 패드(211)와 제1접지 패드(212)는 제1방사체(12)와 전기적으로 연결되며, 제2접지 패드(221)는 제2방사체(13)와 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1접지 패드(212)와 제2접지 패드(221)는 이격된 위치에 각각 배치되었으나, 제1방사체(12)와 제2방사체(13)의 실장 위치에 따라 하나의 접지 패드에 동시에 접지될 수도 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 캐리어(11)는 상면(111)과 상면(111)의 테두리를 따라 일정 길이로 연장 형성되는 측면(112)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 측면(112)은 안테나 캐리어(11)에 일정 높이를 부여하여 제1방사체(12)와 기판(20)의 접지 영역(22)과의 이격 거리를 제공하는데 기인할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 안테나 캐리어(11)의 상면(111)에 제1방사체(12)가 배치될 수 있다. 제1방사체(12)는 도전성 재질로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1방사체(12)는 합성 수지 재질의 안테나 캐리어(11)의 상면(111)에 인서트 몰딩되는 방식으로 고정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1방사체(12)는 안테나 캐리어(11)의 상면(111)에 부착되는 방식으로 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 제1방사체(12)는 방사 패턴이 형성된 금속 플레이트, 방사 패턴을 포함하는 가요성 인쇄회로 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 제2방사체(13)는 안테나 캐리어(11)의 내면에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체(13)는 안테나 캐리어(11)의 외면에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1방사체(12)는 안테나 캐리어(11)의 내면에 배치되며, 제2방사체는 안테나 캐리어(11)의 측면(111)에 배치될 수도 있다.

한 실시예에 따르면, 안테나 캐리어(11)는 방사체들(12, 13) 이외에도 적어도 하나의 전자 부품들이 함께 실장될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 이러한 전자 부품들은 스피커 모듈(15), 마이크로폰 모듈, 바이브레이터 및 각종 센서 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 안테나 캐리어(11)의 상면(111)에는 핀 인입홀(114)이 배면(도 3의 113)까지 관통하도록 형성되어, 제1방사체(12)의 급전핀(도 3의 121) 및 제1접지핀(도 3의 122)은 핀 인입홀(114)을 관통하여 배면(113)에 노출되도록 배치될 수 있다. 이는 안테나 캐리어(11)의 배면(113)이 기판(20)의 상면(111)과 접촉되는 방식으로 실장되기 때문에 제1방사체(12)의 급전핀(121) 및 제1접지핀(122)이 용이하게 기판(20)의 급전 패드(211) 및 제1접지 패드(212)와 각각 접촉되기 위한 것에 기인한다. 그러나, 이에 국한되지 않으며, 제1방사체(12)의 급전핀(121) 및 제1접지핀(122)은 안테나 캐리어(11)의 측면(111)을 우회하여 배면(113)까지 연장되는 방식으로 설치될 수도 있다.

다양한 실시예에 따르면, 제1방사체(11)가 기판(40)의 상부 또는 기판(40)을 회피하여 배치된 일정 높이의 안테나 캐리어(20)의 상면에 금속 플레이트 타입으로 부착되고 있으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 제1방사체(11)는 기판(40)의 공간이 허여된다면 기판상에 패턴 방식으로 직접 형성되어도 무방하다. 또한, 제1방사체(11)는 기판과 이격 배치된 쪽 PCB에 형성된 일정 형상의 다수의 방사 패턴일 수도 있다.

도 3을 참고하면, 안테나 캐리어(11)의 상면(111)과 대향되는 배면(113)에는 보조 제2방사체(13)가 배치된다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체(13) 역시 합성 수지 재질의 안테나 캐리어(11)의 배면(113)에 인서트 몰딩되는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체(13)는 안테나 캐리어(11)의 배면(113)에 부착되는 방식으로 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체(13)는 방사 패턴이 형성된 금속 플레이트, 방사 패턴을 포함하는 가요성 인쇄회로 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 캐리어(11)의 배면(113)은 안테나 캐리어(11)와 일체로 형성되거나 별도의 추가 부속물일 수 있다.

한 실시예에 따르면, 제2방사체(13) 역시 단부에 제2접지핀(131)이 노출되도록 배치되어 기판(20)의 제2접지 패드(221)와 전기적으로 연결되는 구성을 가질 수 있다. 도시된 바와 같은 경우, 안테나 캐리어(11)의 배면(113)에 급전핀(121), 제1접지핀(122), 제2접지핀(131)이 모두 노출되도록 배치되기 때문에 안테나 캐리어(11)를 기판(20)에 실장하는 조립 공정만으로 급전핀(121), 제1접지핀(122), 제2접지핀(131)은 기판의 급전 패드(211), 제1접지 패드(212) 및 제2접지 패드(221)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.

한 실시예에 따르면, 제2방사체(13)는 안테나 캐리어(11)의 배면(113)에 배치되었으나, 제1방사체(12)와 커플링 가능한 일정 이격 거리를 갖는 통신 장치(100)의 어떠한 위치에 배치되어도 무방하다. 예컨대, 제2방사체(13)는 제1방사체(12)와 커플링 가능하게 이격되는 기판(20)상에 패턴 방식으로 형성될 수도 있다.

한 실시예에 따르면, 제2방사체(13)는 제1방사체(12)와 적어도 부분적으로 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체(13)는 제1방사체(12)와 중첩되지 않으면서 커플링이 발생할 수 있는 위치에 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체(13)는 별도로 마련된 일정 넓이를 갖는 금속 플레이트, 금속 패턴을 갖는 가요성 인쇄회로, 전도성 테잎 중 적어도 하나일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체(13)는 별도로 마련되지 않고, 통신 장치(100)의 부속 기구물인 금속 재질의 스피커 모듈(15), 브라켓, 부싱, 바이브레이터 및 쉴드 캔 중 적어도 하나일 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체(13)는 제1방사체(12)와 커플링이 가능한 위치에 배치되는 터치 패드의 FPCB일 수 있다. 이러한 경우, 제2방사체(13)와 제1방사체(12)는 금속 재질의 LCD 지지용 브라켓을 공통 접지 수단으로 사용할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체(13)는 다수 개로 구성될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 두 금속판 사이의 유전체에 대한 커패시턴스 계산을 위한 모식도이다.

도 4를 참고하면, 두 금속판 사이의 유전체(공기, 케이스 프레임 등)의 유전율을 이용하고 하기 <수학식 1>에 의해 커패시턴스 C값에 의한 금속판의 면적 S를 산출할 수 있다.

여기서, C는 두 금속판 사이의 캐패시턴스이고, S는 금속판의 면적이며, d는 판 사이의 이격 거리이고, ε은 εr × ε0(εr: 비유전율,ε0=8.854×10-12)이다. 즉, 캐패시턴스 C 값은 두 금속판의 이격 거리 d와 반비례하고, 판의 면적 S와는 비례하는 관계를 고려하여 원하는 C값을 산출할 수 있는 것이다. 따라서, 소망 주파수 대역에서의 임피던스값을 고려한 C값이 주어진다면, 이격 거리를 고려한 두 금속판의 면적 S가 산출될 수 있을 것이다.

도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치가 설치된 상태를 도시한 통신 장치의 요부 단면도이다.

도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이, 제2방사체는 통신 장치의 케이스 프레임 내측면 또는 외측면에 부착되는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체는 제1방사체와 커플링이 가능한 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체는 제1방사체와 커플링이 가능하면, z-축 방향으로 중첩되거나 중첩되지 않거나 일부만 중첩되는 방식으로 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체(60)는 금속 플레이트일 수 있으며, 금속 패턴이 형성된 가요성 인쇄회로, 금속 테이프, 케이스 프레임(107)의 내면에 도포되는 일정 면적 및 일정 두께를 갖는 금속 스프레이 층일 수 있다.

한 실시예에 따르면, 제2방사체가 통신 장치의 케이스 프레임 외측면에 노출되는 방식으로 배치될 경우, 제2방사체는 기생 공진체로써 동작함과 동시에 금속 장식물(데코)로써 통신 장치의 외관을 미려하게 하는데 기여할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 미도시되었으나, 제2방사체는 제1방사체와 전기적으로 연결된 접지부와 전기적으로 연결되는 구성을 가질 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체는 금속성 부싱, 금속 테이프, C 클립, 세선 케이블 등에 의해 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체는 제1방사체가 전기적으로 연결된 접지부와 다른 접지부에 전기적으로 연결될 수도 있다.

도 5c 및 5d에 도시된 바와 같이, 제2방사체는 통신 장치의 케이스 프레임이 합성 수지 재질로 형성된다면, 케이스 프레임의 사출시 함께 인서트 몰딩 방식으로 고정될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 제2방사체는 케이스 프레임에 완전히 매립되는 방식으로 배치되거나, 케이스 프레임의 외면 또는 내면에 일부가 노출되는 방식으로 배치될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치의 방사 효율을 종래의 안테나 장치의 방사 효율과 비교한 그래프이다.

도시된 바와 같이, x-축 방향 및 y-축 방향의 평면적 배치 구조를 갖는 종래의 안테나 장치보다 본 발명의 다양한 실시예에 따라 x-축, y-축 및 z-축 방향의 입체적 배치 구조를 갖는 안테나 장치의 방사 효율이 더 우수하게 발현됨을 알 수 있었다. 예를 들어, 800MHz ~ 900MHz의 로우 밴드에서 방사 효율이 5% 정도 상승하였으며, 1750MHz ~ 1900MHz 및 2500MHz ~ 2700MHz의 하이 밴드에서 3% ~4%정도의 방사 효율이 상승하였음을 알 수 있었다.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치에서 새롭게 생성된 공진 대역을 도시한 도면들이다. 도 7a는 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치의 추가 생성된 공진 대역을 보여주는 VSWR 그래프이다. 도 7b 및 도 7c는 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치의 추가 생성된 공진 대역을 보여주는 방사 효율 데이터 그래프 및 각 대역에서는 비교표이다.

도시된 바와 같이, 기존의 안테나 장치에서는 어떠한 추가 공진 대역도 발생하지 않았으나, 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치는 1300MHz ~ 1400MHz 대역에서 새롭게 추가 공진이 발생함을 알 수 있었다.

다양한 실시예에 따르면, 제1방사체와 커플링되는 제2방사체의 배치 위치, 면적(크기) 등을 고려하여 기존 대역폭을 확장하거나, 새롭게 추가 공진 대역을 생성시킬 수 있다.

분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 다양한 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 다양한 방식들이 있을 수 있을 것이다.

10: 안테나 장치 11: 안테나 캐리어
12: 제1 방사체 13: 제2 방사체
20: 기판 21: 비 접지 영역
22: 접지 영역 100: 통신 장치

Claims

안테나 장치를 포함하는 통신 장치에 있어서,
상기 안테나 장치는,
제1레이어상의 제1방사체; 및
상기 제1레이어로부터 z-축 방향으로 공간적으로 이격되는 제2레이어상에 위치되며, z-축 방향으로 상기 제1방사체에 전자기적으로 커플링되는 제2방사체를 포함하고, 상기 제1방사체 및 제2방사체 각각은 접지면에 전기적으로 연결되는 통신 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2레이어상의 제2방사체는 제1레이어의 제1방사체로부터 x-축 방향 및 y-축 방향으로 이격되는 통신 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2방사체는 회로 기판, 도전성 테이프, 쉴드 캔의 적어도 일부분, 메탈 부싱 및 메탈 브라켓 중 하나를 포함하는 통신 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1레이어는 안테나 캐리어의 제1표면에 배치되고, 제2레이어는 상기 안테나 캐리어의 제2표면에 배치되는 통신 장치.
제1항에 있어서,
제1 및 제2방사체 중 하나는 고정되며, 다른 하나는 소망 안테나 방사 주파수를 구현하기 위하여 변경 가능한 통신 장치.
제5항에 있어서,
제1 방사체는 전면 케이스, 후면 케이스 및 통신 장치의 배터리 커버 중 적어도 하나에 형성되는 통신 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1방사체 및 제2방사체간의 공간적 이격은 적어도 제1공진 주파수를 발생시키는 통신 장치.
제2항에 있어서,
제1방사체 및 제2방사체간의 x-축 방향과 y-축 방향으로의 이격은 적어도 제2공진 주파수를 발생시키는 통신 장치.