KR950012828B1

KR950012828B1 - 무선 페이저

Info

Publication number: KR950012828B1
Application number: KR1019920009427A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 마따이
Original assignee: 닛본덴기 가부시끼가이샤; 세끼모또 타다히로
Priority date: 1991-05-31
Filing date: 1992-05-30
Publication date: 1995-10-21
Also published as: CA2069781C; EP0516485A2; KR920022583A; US5678216A; EP0516485B1; EP0516485A3; AU653231B2; CA2069781A1; SG67320A1; DE69223548D1; DE69223548T2; AU1734292A; HK1004076A1

Abstract

내용 없음.

Description

무선 페이저

제 1 도는 본 발명을 실시하는 무선 페이저를 개략적으로 도시한 블럭도.

제 2 도는 실시예의 부분 정단면도.

제 3 도는 제 2 도외 선 A1-A2를 따라 절취한 단면도.

제 4 도는 제 2 도의 선 B1-B2를 따라 절취한 단면도로, 무선 회로(2) 및 제 1국부 발진기(24)의 부품들을 장참하기 위한 영역을 나타낸 도면.

제 5(a)도는 실시예에 포함된 안테나 어셈블리의 특정한 구성을 도시한 정면도이고, 제 5(b)도는 제 5(a)도의 선 C1-C2를 따라 절취한 단면도.

제 6 도는 안테나 어셈블리의 다른 특정한 구성을 도시한 정면도.

제 7 도는 제 6 도의 안테나 어셈블리에 해당되는 안테나 패턴을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 50 : 안테나 2 : 무선 회로

3 : 파형 형성 회로 6 : 디코더

7 : 바테리 팩키지 11 : 안테나 소자

12, 14a : 관통홀 13, 53 : 단락 회로

14, 106 : 도전판 15 : 유전 기판

16 : 접지판

본 발명은 마이크로스트립 안테나를 갖는 무선 페이징 시스템의 중앙국으로부더 송신된 페이지 신호를 수신하기 위한 무선 페이저에 관한 것으로, 특히, 볼필요한 전자기파의 방출을 감소시킬 수 있는 고성능 마이크로스트립 안테나를 갖고 있으며, 소형이고 저렴한 구성을 구현하는 무선 페이저에 관한 것이다.

통상적으로 상술한 형태의 무선 페이저는 1/2 크기 마이크로스트립 안테나에 의해 중앙국으로부터 송신된 페이징 신호로 수신 신호로 변환시키고, 수신된 신호를 무선 주파수 회로, 또는 무선 회로에 인가시킨다. 2중 슈퍼헤테로다인 수신부는 수신된 신호를 중간 주파수(IF) 신호로 변환시키기 위해 무선 회로내에 포함된다. 복조기는 또한 대응하는 디지탈 신호를 발생시키기 위해서 IF 신호를 복조시키는 무선 회로내에 포함된다. 파형 형성 회로는 디지탈 신호의 파형을 형성하고 결과 신호를 디코더에 공급한다. 디코더는 디지탈 신호내에 포함된 호출 신호를 페이저에 할당되고 ROM(핀독 전용 에모리)내에 저장된 어드레스 번호와 비교한다.

전자가 후자와 동일한 경우에, 디코더는 경보음을 발생시키기 위해 확성 스피커를 구동시킨다. 메시지 신호가 또한 디지탈 신호내에 포함되는 경우에, 디코더는 액정 디스플레이(LCD) 상에 대응하는 메시지 디스플레이를 행한다. 페이저는 바테리 팩키지를 포함하고 디코더는 바테리 팩키지에 의해 공급된 DC/DC 변한기를 포함한다. 상술한 회로들은 각각 바테리 팩키지 또는 DC/DC 변환기에 의해 또는 둘다에 의해 전원이공급된다.

마이크로스트립 안테나를 제조하기 위해서, 유전 기판 및 유전 기판의 양 표면상에 제공된 얇은 도체로 이루어진 마이크로스트립 기판이 사용된다. 마이크로스트립 기판은 에칭되어 관통 홀로 형성된다. 특히, 도체는 안테나 소자를 형성하기 위해서 4각형으로 유전기판의 한 표면상에 놓이고 모든 접지판을 형성하기 위해서 유전 기판의 전체표면에 결쳐서 다른 표면상에 놓인다. 안테나 소자는 여러개의 관통 홀에 의해 4각형의 한 측면에 인접하여 접지판에 접속되므로, 한 측면은 단락 회로 측면을 형성한다. 보통, 접지판은 전방향으로의(안테나 소자 표면을 향한) 안테나 이득을 증가시키기 위해서 안테나 소자보다 큰 영역을 갖고 있다.

종래의 페이저에서, 대부분의 전기 및 전자 부품들(마이크로스트립 안테나, LCD 및 바테리 팩키지를 제외함), 즉 대부분의 페이저 회로는 인쇄 회로 기판상에 장착된다. 프레임은 인폐 회로 기판상에 장착된 회로를 지지하고 페이저의 윤곽을 실질적으로 결정한다. 또한, 프레임은 안테나의 접지판이 인계 회로 기판의 겹지 표면에 접하도록 안테나를 지지한다. 페이저의 이러한 구성 부품들 및 소자들은 한 케이스내에 수용되어 있다.

일반적으로, 무선 페이지로부터의 불필요한 전자기파들의 방출 레벨은 표준으로 규정되어 있다. 예를들어, 미합중국 연방 통신 위원회(FCC) 규정, 15항은 무선 페이저를 포함하는, 무선 주파수 장치로부터의 불필요한 전자기파들의 방출레벨은 3m의 거리에서 측정되었을 때 16MHz 내지 960MHz의 주파수에서 46dBμV/m보다 낮아야 된다고 규정하고 있다. 무선 페이저에 관련하여, 최대 방출은 보통 2중 슈퍼헤테로다인 수신부내에 포함된 제 1 국부 발진 회로에 기인하는 것이다. 그러므로, 인쇄 회로 기판상외 회로내에 포함된 제 1 국부 발진 회로로부터외 방출이 주요 관심이 되고 있다.

FCC 기준에 맞추기 위해서, 예를 들어 현재 기술의 페이저는 방출 레벨을 약 1.0dB 만큼 감소시키기 위해서 차폐 케이스내에 놓은 제 1 국부 발진 회로만을 갖고 있다. 그러나, 차폐 케이스는 제 1 국부 발진 회로의 인쇄 회로 기판의 높이를 증가시키므로, 페이저의 전체 두께가 중가된다. 또한, 차폐 케이스는 인쇄 회로 기판에 납땜되거나 또는 부착되므로, 페이저의 생산 단가가 증가된다.

종래의 페이저가 갖는 또 하나의 문제점은 신호 간섭이 마이크로스트립 안테나와 또 하나의 페이저 회로 사이 그리고 안테나를 통한 다른 페이저 회로 사이에서 발생하기 쉽다는 것이다. 그러므로, 페이저는 안정하게 동작하지 않을 뿐 아니라 외부 회로, 특히 그것에 접근하는 인체에 민감하다.

더욱이, 보다 소형화를 도모하고 마이크로스트립 안테나의 고성능을 유지하면서 비싼 마이크로스트립 기판의 소비를 감소시킴으로써 생산 단가를 절약하여야 할 필요가 강력하게 요구되고 있다.

그러므로, 본 발명의 목적은 최소한의 불필요한 전자기파를 방출시키는 무선 페이저를 제공함에 있다.

본 발명의 또 하나의 목적은 안정하게 동작을 할 수 있고 소형화가 가능한 무선 페이저를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 고성능의 저렴한 마이크로스트립 안테나 구조를 갖고 있는 무선 페이저를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상당한 설계 자유성을 갖는 무선 페이저를 제공함에 있다.

본 발명의 상술한 목적들 및 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면과 관련하여 이루어진 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

종래의 페이저와 같이, 본 발명의 무선 페이저는 마이크로스트립 안테나, 무선 회로, 파형 형성 회로, 디코더, ROM, 확성 스피커, LCD, 및 바테라 팩키지를 포함한다. 본 발명의 페이저는 자체 구조 및 개량된 구조의 안테나에 의해 특징지워진다.

페이저를 구성하는 대부분의 전기 및 전자 부품 및 소자는 인쇄 회로 기판상에 장착된다. 판 금속으로 이루어진 2개의 도전판은 예를 들어 인쇄 회로 기판을 끼우도록 배치된다. 한 도전판의 외부 표면 및 마이크로스트립 안테나의 접지판은 열 접착 또는 이와 유사한 기술에 의해 고 주파수에 관련하여 서로 접촉된다. 도전판은 인쇄 회로 기판상에 장착된 회로 주위에 스크루 또는 유사한 도전 접촉 핀에 의해 함께 고정된다. 도전판 및 접속 핀은 인쇄 회로 기판상에 장착된 회로를 위한 차폐 케이스를 형성하므로, 회로는 안테나 및 외부 회로로부터 전자기적으로 차폐된다. 결과적으로, 예를 들어, 인쇄 회로 기판상에 장착된 제 1 국부 발진기로부터의 방출은 도전판 및 접속핀에 의해 형성된 차폐 케이스내에 한정된다. 이것은 무선 페이저로부터 외부 회로로의 불필요한 전자기파의 방출을 감소시킬 뿐만 아니라 안테나를 통한 인쇄 회로 기판상의 독립 회로들 사이의 신호 감소를 제거시키므로, 회로외 동작이 인정화된다.

전방향의 마이크로스트립 안테나의 안테나 이득을 증가시키기 위해서, 접지판에 안테나 소자보다 큰 영역을 제공할 필요가 있다. 본 발명의 페이저에서, 접지판보다 각각 폭이 넓은 도전판들 증의 한 도전판은 고주파수에 관련하여 접지판에 접속되므로, 해당 도전판은 안테나 접지판으로서 동일하게 작용할 수 있다. 그러므로, 비싼 마이크로스트립 기판은 안테나 소자의 영역과실질적으로 동일한 영역을 가져야만 한다. 도전판은 마이크로스트립 기판보다 훨씬 얇기 때문에, 안테나 접지판의 부분을 도전판으로 대체한다는 것은 마이크로스트립 기판의 두께에 대응하는 부분을 수용하기 위한 여분의 공간을 제공하는데 있어서 성공적이므로 페이저가 소형화된다.

또한, 도전막( 또는 판)은 안테나 소자의 외부에 마이크로스트립 안테나상에 제공되고 관통 홀에 의해 안테나 접지판에 접속된다. 다음에, 도전막은 접지 전위를 갖고 있다. 이것은 도전막이 관통홀을 둘러싸도록 배치되는 한, 도전막 및 관통 홀이 안테나 소자로부터의 변위 전류가 나사 및 다른 도전성 구성 부품 및 소자에 도달하지 못하게 하여 준다. 그러므로, 안테나의 방출 지향 패턴은 구성 부품 및 소자의 크기 및 위치의 변화에 의해 영향받지 않으므로, 페이저의 구조적 설계 자유성이 향상된다.

소정의 경우에, 안테나 소자는 마이크로스트립 안테나의 공진 주파수를 낮추기 위해서 단락-회로 측면에 인접하여 슬릿으로 형성될 수 있다. 다음에, 페이징 신호의 주파수가 동일하면, 안테나 소자의 영역, 나아가 페이저의 전체 크기가 감소될 수 있다.

제 1 도를 참조하면, 본 발명을 실시하는 무선 페이저가 도시되어 있고 1/2 크기 마이크로스트립 안테나(1)을 포함한다. 마이크로스트립 안테나(1)을 통하여 들어오는 페이징 신호(930 MHz)는 무선 회로(2)에 인가된다. 무선 회로(2)는 대응하는 제 2 중간 주파수(IF) 신호(455 KHz)를 발생시키기 위해서 2중 슈퍼헤테로 다인 원리에 의해 페이징 신호를 수신하여 이 신호를 디지탈 신호로 복조시킨다.

디지탈 신호는 파형 형성 회로(3)에 의해 형성된 파형을 갖고 있으며 디코더(6)에 공급된다. 디코더(6)은 디지탈 신호내에 포함된 호출 신호를 페이저에 할당되고 ROM(8)내에 저장된 어드레스 번호와 비교한다. 전자가 후자와 동일한 경우에, 디코더(6)은 경보음을 발생시키기 위해 확성 스피커(5)를 구동시킨다. 동시에, 디지탈 신호가 메시지 신호를 포함하면, 디코더(6)은 LCD(4) 상의 메시지 신호에 대응하는 메시지를디스플레이한다. 바테리 팩키지(7)은 무선 회로(2), 파형 형성 회로(3), 및 디코더(6)에 전원을 공급한다. 도시되지 않은 DC/DC 변환기는 디코더(6), LCD(4)등을 구성하는 여러 회로에 전원을 공급하기 위해 디코더(6)내에 포함된다.

무선 회로(2)는 마이크로스트립 안테나(1)을 통하여 들어오는 수신된 신호를 증폭하기 위한 증폭기(21), 대역-통과 필터(22), 및 대역-통과 필터(22)의 출력을 수시하는 제 1주파수 변환기(23, 이하 제 1 믹서라고 함)를 포함한다. 제 1 믹서(23)은 증폭된 수신 신호를 제 1 국부 발진기(24)로부터 공급된 제 1 국부 발진신호(908 MHz의 주파수 및 약-15dBm의 신호 레벨)과 혼합시킴으로서, 제 1 IF 신호(21.4 MHz)를 출력시킨다. 제 1 IF 신호는 대역-통과 필터(25)에 의해 제거되고, 증폭기(26)에 의해 증폭된 다음, 제 2 주파수변환기(27, 이하 제 2 믹서라고 함)에 인가된 신호의 필요없는 성분을 갖고 있다. 제 2 믹서(27)은 증폭된 제 1 IF 신호를 제 2 국부 발진기(28)로부터의 제 2 국부 발진 신호(20.945 KHz)와 혼합시켜서 앞서 언급된 제 2 IF 신호를 발생시킨다. 제 2 IF 신호는 저역-통과 필터(29)에 의해 제거된 다음 변조기(DEM, 30)에 의해 앞서 언급된 디지탈 신호로 변환된 신호의 필요없는 성분을 갖고 있다. 수신기는 도시되고 설명되지 않았지만, 전원 스위치 및 다른 종래의 전기 및 전자 부품을 더 포함한다.

제 2 도, 제 3 도 및 제 4 도를 또한 참조하면, 무선 페이저는 수신기 회로, 즉 무선 회로(2), 파형 형성 회로(3), 확성 스피커(5), 디코더(6) 및 ROM(8)로 이루어진 전기 및 전자 부품(108)이 장착되는 인쇄 회로 기판(107)을 갖고 있다. 판 금속 또는 이와 유사한 전기 도전판(106 및 110)은 인쇄 회로 기판(107)의 양측면상에 배치되고 LCD(4)는 기판(107)에 의해 지지된다. 도전판(106 및 110)은 회로 기판(107) 주위에 놓인 금속 스크루(103a-103f)에 의해 함께 고정되고 너트(104a-104f)는 점 용접에 의해 도전판(110)의 내부 표면에 부착된다. 도전판(106)의 내부 표면 및 [부품(108)을 포함하는 표면에 대항한] 인쇄 회로 기판(107)의 접지 표면이 DC 및 고주파수에 관련하여 서로 접속되도록 배열이 이루어진다. 그러므로, 도전판(106 및 110), 스크루(103a-103f) 및 너트(104a-104f)는 인쇄 회로 기판(107) 및 전기 및 전자 부품(108)을 수용하는 차폐 케이스를 형성한다. 이것은 예를 들어 제 1 국부 발진기(24)로부터 페어저 외부로의 불필요한 전자기파의 방출을 감소시키는데 성공적이다. 예를 들어, 상기 구성을 갖는 무선 페이저 R5N4-14D(일본국 도꾜의 닛본덴기 가부시끼가이샤에서 1991년 12월 시판함)는 제 1 국부 발진기(24)를 위해 차폐 케이스를 사용하지 않고서 3m의 거리에서 방출 레벨을 25μV로 감소시킨다는 것이 판명되었다. 도전판(106)의 외부 표면과 마이크로스트립 안테나(1)의 도시되지 않은 접지판은 열 접합 테이프(105)를 통하여 열 접합에 의해 고주파수에 관련하여 서로 접속된다. 이러한 구성으로, 페이저는 고주파수 전자기 결합이 안테나(1)과 인쇄 회로 기판(107) 및 부품(108) 사이에 발생하지 못하게 하고 회로 기판(107) 상에 장착된 회로의 인정한 동작을 보증한다. 주목하여야 할 것은 국부적으로 구멍이 뚫려 있거나 또는 망 구조를 가질 때에도 도전판(106 및 110)은 만족할만한 전자기 차폐 효과를 발휘한다는 것이다. 스크루(103a-103f) 및 너트(104a-104f)는 핀이 도전판을 선정된 거리로 분리시키고 도전판(106 및 110)을 부착시킬 수 있는 한 다른 도전접속 핀으로 대체될 수 있다.

프레임(102)는 플라스틱 주형으로 이루어지고 페이저의 윤곽을 실질적으로 정하기 위해 안테나(1), 도전판(106 및 110), 인쇄 회로 기판(107), LCD(4) 및 바테리 팩키지(7)을 둘러싼다. 또한, 케이스(101)은 프레임(102), 도전판(106 및 110), 안테나(1) 및 페이저를 구성하는 다른 부품을 덮고 있다. 소정의 경우에, 평탄한 기판이 상술한 구성 부품을 보호하기 위해서 도전판(106 및 110) 및 안테나(1)의 외부상에 배열될 수 있다. (평탄한 기판뿐만 아니라) 도전판(110 및 101)은 LCD(4)의 디스플레이 표면 페이저의 외부로부터 가시화될 수 있도록 개구를 갖고 있다.

제 1 도 내지 제 4 도에 도시한 바와 같이, 도전판(106)은 매립된 평탄부 및 돌출된 평탄부를 형성하기 위해서 계단형 또는 크랭크형으로 굽어져 있다. 마이크로스트립 안테나(1)의 접지판은 압력에 의해 도전판(106)의 매립부 상에 맞추어지고 상당한 높이를 갖고 있는 바테리 팩키지(7)은 판(106)의 돌출부내에 수용된다. 특히, 도전판(106)은 안테나(1)보다 훨씬 더 얇기 때문에, 안테나(1)의 두께에 대응하는 양만큼 페이저내에 유용한 공간을 증가시키기 위해 크랭크형으로 굽어진다.

마이크로스트립 안테나(1)은 안테나 소자(11)을 갖고 있고 안테나 소자(11)의 전체 평면에 수직인 방향으로, 즉 페이저의 전방향으로 페이저 신호를 수신한다. 안테나(1)에서, 단락 회로(13)은 여러개의 관통 홀에 의해 형성되고, 안테나소자(11)의 단락-회로 단부를 형성시킨다. 관통 홀(12)는 단락 회로(13)과 안테나소자(11)의 개방 단부(11a) 사이에 삽입되어, 안테나(1)의 급전점을 정해 준다. 도전판(106)의 앞서 언급된 돌출부는 안테나(1)의 접지판을 등가적으로 형성하므로, 접지판의 전체 영역, 나아가 전방향의 안테나 이득 Ga가 증가된다. 점퍼선, 예를 들어, 땜납(109)는 관통 홀(12)와 인쇄 회로 기판(107)상에 장착된 무선부(2)의 입력 단자[증폭기(21)의 입력 단자]를 접속시킨다.

제 5(a)도 및 제 5(b)도에 도시한 바와 같이, 마이크로스트립 안테나(1) 및 도전판(106)은 안테나 어셈블리를 구성한다. 안테나(1)을 제조하기 위해서, 테프론으로 이루어지고 양 표면상에 구리 조각을 갖고 있는유전 기판(15)는 구리 조각의 부분을 제거시키도록 에칭된다. 결과적으로, 안테나(1)은 한 표면상에 4각형 안테나 소자를 갖고 있고 다른 표면상에 도전 접지판(16)을 갖고 있는데, 접지판(16)은 안테나(1)의 전체영역에 걸쳐 연장된다. 측 도전판(14)는 안테나 소자(11)이 형성되는 기판(15)의 표면상의 안테나 소자(11)을 들러싼다. 여러개의 관통 홀(14a)는 안테나 소자의 연부에 인접하여 측 도전판(14)상에 형성되므로, 도전판(14)는 접지판(16)과 동일한 전위, 즉 접지 전위로 유지된다. 또한, 안테나(1)은 접지판(16)이 배치되는 이의 표면상에 랜드(18)을 갖고 있다. 랜드(18)은 관통 흘(12)에 접속되고 접지판(16)으로부터 절연되어, 안테나(1)의 급전점이 정해진다.

빛의 속도가 C0, 유전 기판(15)의 유전상수가 εr, 안테나 소자(11)의 개방 단부(11a)와 단락 회로(13)사이의 거리가 D1이라고 가정한다. 다음에, 마이크로스트립 안테나(1)의 이득 Ga를 최대화시키는 공진 주파수 f0는 다음과 같이 표현될 수 있다.

f0≒C0/{4D1(εr)^1/2}

그러나, 이것은 예를 들어 기판(15)의 두께에 따라 민감하게 변한다. 주파수 f0는 930 MHz이고, 기판(15)는 테프론으로 이루어지고 2.17의 유전 상수 εr이 1.6mm의 두께 t를 갖고 있다고 가정한다. 다음에, 거리 D1은, 실제 측정에서 55.3mm라고 판정되었지만, 계산에 의해서는 54.5mm이다. 단락 회로(13)과 관통 홀(12)는 무선 회로(2)측으로부터 나타난 안테나(1)의 임피던스가 결정된 후에 무선 회로(2)의 입력 임피던스를 정합시키도록 선택된 거리 S만큼 떨어져 있다.

제 5 도에 도시한 바와 같이, 관통 홀(14a) 및 측 도전판(14)는 스크류(103a-193d)를 둘러싸고 안테나 소자(11)로부터 그들을 분리시킨다. 그러므로, 스크루(103a-103d)가 상기 조건하에서 어떤 치수 및 어떤위치를 갖든지 간에, 그들은 안테나(1)의 방출 패턴에 전혀 영향을 주지 않는다. 특히, 표면 전류 S41이 안테나 소자(11) 및 접지판(16)을 통하여 흐르고, 스크루(103a-103d), 측 도전판(14) 및 관통 홀(14a)가없다고 가정하면, 표면 전류 S41은 안테나 소자(11)의 개방 단부(11a)에서 변위 전류 S42로 바뀌고, 전류 S42는 접지판(16)에 의해 종료되어 다시 전류 S41로 바뀔 것이다. 한편, 측 도전판(14) 및 관통 홀(14a)가 없고 스크루(103a-103d)가 안테나 소자(11)에 인점하여 배치되면, 개방 단부(11a)로부터의 도시하지 않은 변위 전류는 스크루(103a-103d)에 결합될 것이다. 이 방식으로, 변위 전류 S42는 스크루(103a-103d)의치수 및 전위에 따르므로, 안테나(1)의 방출 패턴은 스크루(103a-103d)에 의해 영향받는다. 이것은 무선 페이저의 설계 단계에서 안테나(1)의 방향 특성을 예상하는 것을 어렵게 한다. 도시된 실시예에서, 측 도전판(14) 및 관통 홀(14a)는 이것을 스크루(103a-103d)로부터 전자기적으로 분리시키기 위해서 안테나 소자(11)에 인접하기 때문에, 표면 전류 S41은 측 도전판(14)에 유도된 변위 전류 S43 및 접지판(16)에 의해 종료된 변위 전류 S42로 간단히 분리될 것이다. 측 도전판(14)가 고정된 위치로 가정되고 고정된 크기를 갖기 때문에, 변위 전류 S42는 스크루(103a-103d)의 치수 및 전위에 의해 영향 받지 않으므로, 안테나(1)의 방출 패턴이 스크루(103a-103d)에 의해 지장을 받지 않는다. 분명히, 이러한 전자기 차폐 효과는 이러한 부품 및 소자가 측 도전판(14) 및 관통 홀(14a)에 의해 둘러싸이는 한, 페이저내에 포함될 수 있는 다른 도전성 구성 부품 및 소자에도 불구하고 달성될 수 있다.

전방향으로의 마이크로스트립 안테나(1)의 안테나 이득 Ga는 제 2 도 내지 제 4 도에 관련하여 앞서 설명된 바와 같이, 접지판(16)의 영역이 안테나 소자(11)의 영역 이상으로 증가할 때 증가한다. 제 5 도에 도시한 안테나 어셈블리에서, 도전판(106)은 고주파수에 관련하여 접지판(16)에 접속되고, 접지판(16)과 동일한 방향으로 연장된 판(106)의 평탄한 돌출부가 안테나(1)에 여분의 접지판 영역을 제공하기 위해서 거리 W1에 걸쳐서 단란 회로(13)으로부터 더욱 연장된다. 그러므로, 안테나 어셈블리는 안테나(1) 자체만 있을 때보다 큰 전방향으로의 안테나 이득 Ga를 갖는다. 안테나 이득에 관한 특정한 수치 값들은 나중에 설명될 것이다.

제 6 도는 안테나 어셈블리의 또 하나의 특정한 구성을 도시한 것이다. 도시한 바와 같이, 안테나 어셈블리는 마이크로스트립 안테나(50) 및 도전판(106)으로 구성된다. 제 4 도의 안테나(1)과 같이, 안테나(50)은 개방 단부(51a) 및 단락 회로(53)을 포함하는 안테나 소자(51), 관통 홀(52), 측 안내판(54a 및 54b) 및 도시하지 않은 접지판을 갖는다. 차이점은 개방 단부(51)과 접하는 측 안내판이 없기 때문에 측 안내판(54a 및 54b)가 서로 분리되어 있다는 것이다. 안테나 소자(51)은 단락 회로(53)에 인접하여 슬릿(55a 및 55b)는 각각 길이 L1 및 L2를 갖고 있다. 슬릿(55a 및 55b)에 의해, 안테나(1)의 공진 주파수 f0를 낮추는 것이 가능하므로, 안테나(50)의 크기를 감소시키는 것이 가능하다. 특히, 제 5 도의 안테나(1)은 55.3mm의 거리 만큼 단락 회로(13)과 개방 단부(11a)를 분리시킴으로써 930 MHz의 공진 주파수를 구현시킨다. 반면에, 제 6 도의 안테나(50)에서, 슬릿(55a 및 55b)는 각각 7.5mm의 길이 L1 및 6mm의 질이 L2에 결쳐서 안테나 소자(51)내에 형성되므로, 단락 회로(53)과 개방 단부(51a) 사이의 거리 D2는 바람직하게 48mm로 감소된다.

또한 제 7 도를 참조하면, 마이크로스트립 안테나(50)의 접지판은 실질적으로 50mm인 서로 거의 동일한 치수 E 및 F를 갖고 있고, 도전판(106)은 안테나(50)의 단부로부터 측정된 바와 같이 30mm의 거리 W2에 결쳐서 연장된다. 안테나 어셈블리는 거리 W2가 0인 경우, 즉 도전판(106)이 고주파수에 관련하여 안테나(1)의 접지판에 접속되지 않은 경우보다 큰 약 1.5dB인 전방향으로의 안테나 이득 Ga를 갖는 것으로 측정되었다. 분명히 안테나 이득 Ga의 이러한 증가는 또한 제 5 도의 안테나 어셈블리로 달성될 수 있다. 실험에서 안테나 지향 패턴은 도전판(106)의 외부 표면과 실질적으로 1.6mm인 유전 기판의 두께와 동일한 안테나(50)의 접지판 사이의 계단에 의해 덜 영향받는다는 것이 입증되었다.

또한, 제 2 도 내지 제 6 도의 실시예에서, 관통 홀[13a(53a)] 대신에, 단락 회로[13(53)]은 개방 단부[11a(51a)]의 측면상에 배치된 관통 홀[13b(53b)]에 의해 구성될 수 있다. 이 경우에서, 케이스(101)은 본 명세서에 참고로 사용된 일본국 특허 공개 제 2-116228호에 대응하는 계류중인 미합중국 특허 출원 제07/425,741호에 개시된 바와 같이 금속판 및 프레임에 의해 구성될 수 있다.

요약하면, 본 발명의 무선 페이저는 인쇄 회로 기판(107)을 둘러싸는 차폐 케이스를 구성하는 2개의 도전판(106 및 110) 및 스크류(103a-103f) 및 전기 및 전자 부품(108)을 갖고 있다. 차폐 케이스는 페이저 회로의 동작을 안정화시키면서 예를들어, 제 1 국부 발진기(24)로부터 페이저외 외부로의 불필요한 전자기파의 방출을 감소시킨다.

안테나 접지판(16)은 고주파수에 관련하여 크랭크형 도전판(106)에 접속되고, 판(106)의 평탄한 돌출부는 동일하게 안테나 접지판의 역할을 한다. 그러므로, 안테나 소자(11)의 영역은 비싼 마이크로스트립 기판 자체의 영역을 충족시켜 준다. 이것은 부품을 수용하기 위한 마이크로스트립 기판의 두께에 대응하는 여분의 공간이 유용하다는 사실과 결부하여, 무선 페이저의 소형화를 촉진시킨다.

측 도전판(14)는 안테나 소자(11)이 배치되는 안테나의 표면상에 안테나 소자(11)을 둘러싸는 방식으로 제공되고, 관통 홀(14a)에 의해 접지판(16)에 접속된다. 그러므로, 스크루(103a-103d) 및 페이저의 다른 구성 부품 및 소자가 관통 홀(14a)에 의해 둘러싸이는 한 안테나(1)의 방출 지향 패턴은 구성 소자 및 부품의 위치 및 크기의 변화에 의해 전혀 영향받지 않는다. 이것은 페이저의 구조적 설계 자유성을 향상시킨다.

슬릿(55a 및 55b)가 마이크로스트립 안테나(50)의 안테나 소자(51)의 부분내에 형성될 때, 안테나(50)의 공진 주파수 f0, 나아가 안테나 소자(51)의 영역은 증가될 수 있으므로 소형 무선 페이저가 구현될 수 있다.

본 발명이 특정한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 이 설명은 제한된 의미로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 다른 실시예뿐만 아니라 개시된 실시예의 여러가지 수정은 발명의 설명을 참조한다면 본 기술 분야에 숙련된 자에게 명백할 것이다. 그러므로, 첨부된 특허 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 해당되는 것으로 어떠한 수정 또는 실시예를 포함하는 것이라고 해석된다.

Claims

평탄한 유전 기판의 대향하는 주 표면들 중의 한 표면상에 형성된 제 1 도전막에 의해 구성된 안테나 소자, 상기 유전 기판의 다른 주 표면상에 형성된 제 2 도전 박막에 의해 구성된 접지판, 및 상기 안테나 소자의 한 단부와 상기 접지판을 접속시키는 단락-회로 수단을 포함하고, 전자기파에 응답하여 수신된 신호를 발생시키는 마이크로스트립 안테나, 상기 수신된 신호를 변조된 신호로 변환시키기 위한 무선 회로 수단, 상기 수신된 신호를 수신하는 무선 회로의 부품을 기계적으로 지지하는 인쇄회로 기판, 불필요한 전자기파가 상기 인쇄 회로 기판으로부터 누출되지 못하게 하기 위해 상기 인쇄 회로 기판을 전자기적으로 덮고있는 차폐 부재, 및 상기 접지판을 고주파수에 관련하여 상기 차폐 부재의 외부 표면의 부품과 접속시키는 안테나 지지 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 무선 회로 수단이 국부 발진 신호를 발생시키기 위한 국부 발진기 및 상기 수신된 신호를 상기 국부 발진 신호에 의해 디지탈 신호로 변환시키는 수단을 포함하고, 상기 무선 장치는 디지탈 신호내에 포함된 호출 신호가 상기 무선 페이저에 할당된 어드레스 번호와 동일하다는 것이 결정될 때 호출이 수신되었음을 상기 무선 페이저의 사용자에게 경보하기 위한 호출 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 마이크로스트립 안테나가 상기 평탄한 유전 기판의 양표면상에 형성된 얇은 도체를 에칭하여 선택적으로 제거하여 관통 홀에 의해 상기 단락-회로 수단을 형성시킴으로써 형성된 1/2크기 마이크로스트립 안테나를 포함하고, 상기 안테나 소자가 상기 유전 기판의 한 표면상에 형성된 상기 도체 중의 한 도체를 포함하며, 상기 접지판은 상기 유전 기판의 다른 표면의 전체 영역상에 걸쳐서 형성된 다른 도체를 포함하고, 상기 단락-회로 수단은 상기 안테나 소자의 4각형의 한 측면과 상기 접지판을 접속시키는 다수의 제 1 관통 홀 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 마이크로스트립 안테나가 상기 안테나 소자 외부의 상기 유전기판의 상기 한표면상에 형성된 측 도전막, 및 상기 측 도전막과 상기 접지판을 접속시키는 다수의 제 2 관통 홀 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 안테나 소자가 상기 단락-회로 수단에 인접하여 배치되고 상기 단락-회로수단과 동일한 방향으로 연장된 한쌍의 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제 3 항에 았어서, 상기 접지판의 접속 표면을 포함하는 상기 차폐 부재가 상기 접지판보다 큰 영역을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 차폐 부재가 크랭크형으로 굽어 있고, 상기 접지판은 상기 크랭크형의 매립부 내에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
안테나 소자, 접지판 및 상기 안테나 소자의 한 단부와 상기 접지판을 접속시키는 단락-회로 수단을 포함하고, 페이징 신호로부터 수신 신호를 발생시키는 마이크로스트립 안테나, 수신 신호를 디지탈 신호로 변환시키기 위한 발진기를 포함하는 무선 회로 수단, 상기 디지탈 신호내에 포함된 호출 신호가 상기 무선 페이저에 할당된 어드레스 번호와 동일하다는 것이 결정될때 호출이 수신되었음을 상기 무선 페이저의 사용자에게 경보하기 위한 호출 제어 수단, 상기 국부 발진기를 포함하는 무선 회로의 부품을 기계적으로 지지하는 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 양 측상에 배치된 한쌍의 도진판, 상기 도전판을 선정된 거리만큼 분리시키고 상기 도전판의 주변 부분내의 상기 한쌍의 도전판을 전기적으로 접속시키는 접속 수단, 및 상기 접지판을 상기 도전판의 한 도전판의 외부 표면에 기계적으로 그리고 고주파수에 관련하여 접속시키는 안테나 지지 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 페이저.
제 8 항에 있어서, 상기 마이크로스트립 안테나가 상기 평탄한 유전 기판의 양 표면 상에 형성된 얇은 도체를 에칭하여 선택적으로 제거하여 관통 홀에 의해 상기 단락 회로 수단을 형성시킴으로써 형성된 1/2크기 마이크로스트립 안테나를 포함하고, 상기 안테나 소자가 상기 유전기판의 한 표면상에 형성된 상기 도체중의 한 도체를 포함하며, 상기 접지판은 상기 유전 기판의 다른 표면의 전체 영역상에 걸쳐서 형성된 다른 도체를 포함하고, 상기 단락-회로 수단은 상기 안테나 소자의 4각형의 한 측면과 상기 접지판을 접속시키는 다수의 제 1 관통 홀 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 페이저.
제 9 항에 있어서, 상기 마이크로스트립 안테나가 상기 안테나 소자 외부의 상기 유전 기판의 상기 한 표면상에 형성된 측 도전막, 및 상기 측 도전막과 상기 접지판을 접속시키는 다수의 제 2 관통 홀 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 페이저.
제 10 항에 있어서, 상기 접속 수단이 상기 제 2 관통 홀 수단의 최소한의 부품의 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 무선 페이저.
제 8 항에 있어서, 상기 접지판에 접속된 상기 도전판이 상기 접지판보다 큰 영역을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 무선 페이저.
제 9 항에 있어서, 상기 접지판에 접속된 상기 도전판이 상기 접지판보다 큰 영역을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 무선 페이저.
제 13 항에 있어서, 상기 접지판에 접속된 상기 도전판이 크랭크형 만곡부를 갖고 있고, 상기 접지판이 상기 만곡부의 매립부내에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 페이저.
제 9 항에 있어서, 상기 안테나 소자의 상기 도전막이 상기 안테나 소자와 동일한 방향으로 연장된 슬릿을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 무선 페이저.
제 8 항에 있어서, 상기 안테나 지지 수단이 상기 접지판과 상기 도전판의 한표면 사이에 삽입된 열접착 테이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 페이저.
제 9 항에 있어서, 상기 마이크로스트립 안테나가 상기 유전 기판의 다른 표면상에 형성된 상기 얇은 도전막으로부터 절연된 랜드 수단, 및 상기 안테나 소자와 상기 랜드 수단을 접속시키는 제 3 관통 홀 수단을 포함하고, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 무선 주파수 회로 수단의 최소한 하나의 입력단자를 포함하며, 상기 무선 페이저가 상기 랜드 수단과 상기 무선 주파수 회로 수단의 상기 입력단자를 접속시키는 땜납 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 페이저.
제 14 항에 있어서, 상기 페이저 회로에 전원을 공급하기위한 바테리 팩키지 수단을 더 포함하고, 상기 바테리 팩키지 수단은 상기 만곡부외 돌출부와 다른 도전판 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 페이저.