WO2011099694A2 - 캐패시터를 이용한 그라운드 방사체 - Google Patents

캐패시터를 이용한 그라운드 방사체 Download PDF

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WO2011099694A2
WO2011099694A2 PCT/KR2010/009340 KR2010009340W WO2011099694A2 WO 2011099694 A2 WO2011099694 A2 WO 2011099694A2 KR 2010009340 W KR2010009340 W KR 2010009340W WO 2011099694 A2 WO2011099694 A2 WO 2011099694A2
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ground
antenna
radiator
capacitor
line
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PCT/KR2010/009340
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최형철
류양
조얼
장현민
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라디나 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises

Definitions

  • the present invention relates to a ground radiator constituting the ground radiating antenna, and more particularly, to a ground radiator that can significantly simplify the structure of the ground radiating antenna.
  • An antenna is a device that receives an RF signal from the inside of a terminal or transmits a signal inside the terminal to an outside, and is an essential device for wireless communication.
  • the mobile communication terminal becomes smaller and lighter, it is required to further slim the antenna.
  • a better performance antenna is required.
  • Proposed by this necessity is an antenna using the ground radiation of the terminal itself. That is, when the antenna is configured using the ground of the terminal itself as part of the radiator, the size of the radiator occupying the largest space in the antenna can be reduced, which can greatly contribute to miniaturization of the antenna.
  • European Patent No. 1962372 is a prior art relating to a ground radiation antenna using the ground of the terminal itself as a radiator.
  • This patent is a technology for designing an antenna using the ground of the terminal when the body of the terminal is composed of two sub-bodies separated from each other like a folder type, and each body is connected by an electrical element such as an FPCB. Presenting.
  • a capacitor for tuning the resonance frequency is inserted between the two sub bodies on a conductor for inductive coupling.
  • such an antenna can be used only for a terminal having two sub-bodies (for example, a foldable terminal), and the structure is simple because the length of the conductor for inductive coupling is fixed. Without this, there is a problem in that the range of applicable devices is also limited.
  • the ground radiation antenna 10 according to the related art has a radiation structure 11 to assist ground radiation as shown in FIG. 1.
  • the radiating structure 11 is a complex structure consisting of a dielectric and a conductive wire, which requires a high cost and a complicated manufacturing process.
  • the ground radiation antenna is composed of an inductor and a capacitor for impedance matching and radiation performance control in addition to the radiation structure 11 (12a, 12b, 12c).
  • the ground radiation antenna according to the prior art uses the ground as a radiator, it still has to have a separate radiation structure of a complex structure, there is a problem that the cost is accompanied to implement such a radiation structure.
  • the radiator structure of the antenna becomes more complicated, there is a limit in making the terminal slimmer.
  • the ground radiation antenna according to the prior art does not understand the essential phenomena of the ground radiation, there is a problem that not only increases the cost, but also the manufacturing process is complicated by using an unnecessarily complicated structure to realize the ground radiation.
  • the present invention eliminates the radiating structure having a complicated structure and implements the ground radiator with only simpler components, thereby simplifying the manufacturing process, making the antenna slimmer, and significantly reducing the manufacturing cost of the ground radiating antenna. There is a purpose.
  • the present invention utilizes the capacitance of the capacitor and the inductance of the ground to provide a ground radiator with a significantly simplified structure.
  • the present invention provides a ground radiator, which operates using only a capacitive element, without a separate radiating structure.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a ground radiation antenna according to the prior art.
  • FIG. 2 shows a ground radiator according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 shows a ground radiator according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG 4 shows a ground radiator according to a third embodiment of the present invention.
  • Figure 5 shows the current distribution according to the frequency fed to the ground radiator.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an embodiment of a ground antenna in which a ground radiator according to the present invention is integrated with a power feeding circuit.
  • FIG 7 illustrates an antenna using an antenna radiator according to the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an embodiment of a ground antenna in which a ground radiator and a power supply circuit are separately configured according to the present invention.
  • the invention preferably comprises a ground formed on a substrate of the device and a capacitor directly connected to the ground, in the radiator of the antenna radiating the RF signal using the ground of the device.
  • the present invention preferably comprises a ground for providing an inductance and a capacitive element for causing resonance with the inductance of the ground in the radiator of the antenna that emits an RF signal using the ground of the device.
  • the present invention has been derived from the conventional ground radiation antenna while focusing on the essential principle of the ground radiation structure to allow the ground radiation, while the research to implement a ground radiator having a simpler structure and excellent radiation performance.
  • an effort was made to improve radiation performance by separately implementing a radiation structure for ground radiation and changing the shape or structure of the radiation structure. That is, an effort has been made to implement a radiator by combining a capacitor, an inductor, a structure having an inductance component and a capacitance component.
  • the applicant has found that by using the inductance component of the ground, it is possible to make a ground radiation structure having excellent radiation performance by connecting only a capacitor to the ground, without a separate complicated structure.
  • an inductor having an inductance property In order to function as a radiating structure of an antenna, in addition to a capacitor having a capacitance property, an inductor having an inductance property must exist to cause resonance. Since the inductance necessary for such a resonance phenomenon is provided by the ground, there is no separate structure for providing inductance. It has been found that only the capacitor and ground can perform the function of the radiating structure.
  • the ground radiators according to the related art do not use the inductance component of the ground efficiently, and try to cause resonance by constructing complicated structures having not only the capacitance component but also the inductance component.
  • the present invention by effectively using the inductance of the ground itself, it is possible to induce resonance by only a simple structure connecting the capacitor and the ground.
  • the inductance component of the ground means an inductance including both the inductance of the ground and the conductive wire.
  • the capacitor may be a capacitor having a structure formed on the ground substrate, but it is more preferable to use a chip capacitor.
  • the ground radiator according to the first exemplary embodiment of the present invention includes a ground region 20, a first line 22 connecting the ground region 20 and the capacitor 23, and a capacitor ( 23 and a second line 24 connecting the ground region 20 and the capacitor 23.
  • the first line 22, the second line 24, and the capacitor 23 are formed in the clearance area 200, and the clearance refers to an area where a part of ground is removed from the terminal ground.
  • the resonant frequency can be controlled using the capacitance of the capacitor 23, it is possible to provide an antenna having easy broadband control and a wide band characteristic.
  • the ground radiator according to the second embodiment of the present invention includes a ground region 30, a first line 32 connecting the ground region 30 and the capacitor 33, and a capacitor ( 33 and a second feed line 34 connecting the ground region 30 and the capacitor 33.
  • the present embodiment relates to a form constituting the ground radiator without forming a clearance in the ground substrate.
  • the ground radiator according to the third embodiment of the present invention may include a ground region 50, a first line 42 connecting the ground region 40 and the first capacitor 43; And a second line 44 connecting the first capacitor 43 and the ground region 40 and the first capacitor 43.
  • the connection of the capacitor 43 and the ground 40 includes a first current. Loop 410 may be formed.
  • the ground radiator according to the third exemplary embodiment of the present invention may include a ground region 40, a third line 46 connecting the ground region 40 and the second capacitor 47, and a second capacitor 47. And a fourth feed line 48 connecting the ground region 40 and the second capacitor 47, and such a connection between the second capacitor 47 and the ground 40 includes a second current loop 420. ) Can be formed.
  • the ground radiator according to the third embodiment of the present invention includes a third current loop 430 flowing through the first capacitor 43 and the second capacitor 47. Can be formed.
  • an antenna having multiple bands can be configured.
  • FIG. 5 shows the current distribution according to the frequency fed to the ground radiator.
  • FIG. 5 (a) shows the current distribution when the lowest frequency is fed
  • FIG. 5 (b) shows the current distribution when the middle frequency is fed
  • 5C shows the current distribution when the highest frequency is fed. Referring to FIG. 5, the lower the frequency, the wider the distribution of current.
  • the branch can act as an antenna radiator.
  • the antenna includes not only an antenna radiator for radiating an RF signal but also a feeding circuit for feeding a signal to radiate.
  • a feeding circuit for feeding a signal to radiate.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an embodiment of a ground radiation antenna in which an antenna radiator according to the present invention is integrated with a power feeding circuit.
  • the ground radiation antenna using the antenna radiator according to the present invention includes a power supply unit 620, a ground 60, a first line 61, and a first feed line 62 having a feed point 62 and a feed line 68. It comprises two lines 64a, a capacitive element 63, and a third line 64b.
  • the feeder 620, the first line 61, the capacitive element 63, and the second line 64a operate as a feed circuit that excites the antenna radiation to radiate the RF signal through the antenna radiator.
  • the first line 61, the capacitive element 63, and the second line 64a operate as a constituent circuit of the antenna radiator for actually radiating an RF signal.
  • the first line 61, the capacitive element 63, and the second line 64a are not only part of the power feeding circuit of the antenna, but also part of the radiator component circuit.
  • the third line 64b is added to facilitate impedance matching.
  • the capacitive element is preferably an integrated circuit element such as a chip capacitor, but a structurally formed capacitive element may be used in addition to the chip capacitor.
  • the capacitive element may be configured by one capacitor or may be configured by connecting two or more capacitors.
  • the antenna radiator refers to a place where the radiation of the RF signal is mainly performed
  • the power supply circuit means a circuit for applying the RF signal to drive the ground antenna as an antenna. Therefore, the power supply circuit does not mean that radiation of the RF signal does not occur at all. However, since most of the radiation is made through the ground radiator is referred to as the ground radiator. This is the same in other embodiments of the present invention.
  • the radiator according to the present invention it is possible to implement a simpler and more radiation-efficient antenna without separately configuring a radiating structure of a complex structure.
  • FIG 7 illustrates an antenna using an antenna radiator according to the present invention.
  • an antenna using an antenna radiator includes a feed unit 720 including a feed point 72 and a feed line 780, a feed point 72, a ground 70, and a first Line 71, first element 73, second line 72a, second element 75, third line 72b, capacitive element 77, fourth line 74a, fifth line And 74b.
  • the ground 70 provides a reference potential inside a communication device such as a mobile communication terminal.
  • the terminal ground is preferably formed on a substrate to which circuit elements necessary for operation of the terminal are coupled.
  • the ground 70 has a function as a ground radiator of the antenna, in addition to providing a reference potential, which is the same in other embodiments of the present invention below.
  • the power feeding unit 720, the first line 71, the first element 73, the second line 72a, the second element 75, the third line 72b are connected via an antenna radiator. It acts as a feeder circuit that excites antenna radiation so that the RF signal is radiated.
  • the fourth line 74a, the capacitive element 77, and the fifth line 74b actually operate as an antenna radiator constituting circuit for causing the RF signal to be radiated.
  • the power supply unit 720, the first line 71, the first element 73, the second line 72a, the second element 75, the third line 72b is a power supply circuit
  • the fourth line 74a, the capacitive element 77, and the fifth line 74b operate as radiator components of an antenna that emits an RF signal according to the feeding of the power feeding circuit.
  • the first element 73 may be an inductive element, a capacitive element, or a simple conductor.
  • the second element 75 may be an inductive element, a capacitive element, or a simple conductor.
  • the first element 73 when the first element 73 is a capacitive element, the first line 71, the first element 73, the second line 72a, the second element 75, and the third line 72b In addition to the power supply circuit, it operates as a radiator component circuit, and the antenna according to the present embodiment may have multi-band characteristics.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an embodiment of a ground radiation antenna having a ground radiator and a power supply circuit separately configured according to the present invention.
  • the ground radiation antenna using the antenna radiator according to the present invention includes a power supply unit 820, a ground 80, a first line 81, and a first line consisting of a feed point 82 and a feed line 88. It comprises a second line 84a, a first capacitive element 83, a third line 84b, a fourth line 86a, a second capacitive element 85, and a fifth line 86b.
  • the feed section 820, the first line 81, the second line 84a, and the first capacitive element 83 excite the antenna radiation to radiate the RF signal through the antenna radiator. It operates as a feeder circuit.
  • the first line 81, the capacitive element 83, and the second line 84a actually operate as a constituent circuit of the antenna radiator for causing the RF signal to be radiated.
  • the first line 81, the capacitive element 83, and the second line 84a are not only part of the power feeding circuit of the antenna, but also part of the antenna radiator component circuit.
  • the third line 84b is added to facilitate impedance matching.
  • the fourth line 86a, the second capacitive element 85, and the fifth line 86b operate as a constituent circuit of another antenna radiator.
  • first radiator configuration circuit that operates as an antenna radiator and a power feeding circuit
  • second radiator configuration circuit that operates only as an antenna radiator
  • the antenna according to the present embodiment adds a radiator configuration circuit to the antenna according to FIG. 6. That is, as in the present embodiment, the antenna radiator configuration circuit may be implemented separately from the power supply circuit.
  • the antenna when the antenna is configured using the radiator according to the present invention, whether the radiator is integrated with the power supply circuit or separately, the antenna is remarkably simple and has good radiation efficiency without forming a complicated radiating structure.
  • the antenna can be implemented.
  • the ground radiator according to the present invention can be applied to a mobile communication terminal antenna.

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Abstract

본 발명은 그라운드의 인덕턴스를 이용하여 공진을 유도하는 그라운드 방사체를 제공한다. 본 발명에 따른 그라운드 방사체는 그라운드의 인덕턴스를 효율적으로 이용하므로, 그라운드에 용량성 소자를 결합한 형태만으로 그라운드 방사 안테나의 방사체로서 동작할 수 있다. 이와 같이, 그 구조가 현저히 단순화된 안테나 방사체를 제공함으로써, 안테나의 제조 비용을 절감하고, 안테나의 크기를 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 07.01.2011]　캐패시터를 이용한 그라운드 방사체
본 발명은 그라운드 방사 안테나를 구성하는 그라운드 방사체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 그라운드 방사 안테나의 구조를 현저히 단순화 시킬 수 있는 그라운드 방사체에 관한 것이다.
안테나는 공중의 RF 신호를 단말기 내부로 수신하거나, 단말기 내부의 신호를 외부로 송신하는 장치로서, 무선통신에 필수적으로 사용하는 장치이다. 최근, 이동통신 단말기가 소형화 및 경량화되면서, 안테나 또한 보다 슬림화 될 것이 요구되고 있다. 또한, 무선을 통해 송수신되는 데이터량이 많아지면서, 보다 더 좋은 성능의 안테나가 필요하게 되었다.
이러한 필요성에 의해 제안된 것이 단말기 자체의 그라운드 방사를 이용한 안테나이다. 즉, 단말기 자체의 그라운드를 방사체의 일부로 이용하여 안테나를 구성하게 되면, 안테나에 있어서 가장 큰 공간을 차지하는 방사체의 크기를 줄일 수 있어, 안테나의 소형화에 크게 기여할 수 있다.
이와 같이, 단말기 자체의 그라운드를 방사체로 이용한 그라운드 방사 안테나에 관한 선행기술로는 유럽특허 제1962372호가 있다. 이 특허는 폴더 타입과 같이 단말기의 몸체가 서로 분리되는 두개의 서브 몸체로 이루어지고, 각 몸체가 FPCB와 같은 전기적 소자로 연결되어 있는 형태를 가질 때, 단말기의 그라운드를 이용하여 안테나를 설계하는 기술을 제시하고 있다.
상기 특허에 따르면, 단말기 몸체가 두개의 서브 몸체로 구분되는 폴더형 단말기에 있어서, 두 서브 몸체 사이에 인덕티브 커플링을 위한 도전체상에 공진 주파수를 튜닝하기 위한 캐패시터를 삽입하고 있다.
따라서, 상기와 같은 안테나는 반드시 두개의 서브 몸체를 가지는 형태의 단말기(예를 들어, 폴더형 단말기)에만 사용할 수 있으며, 인덕티브 커플링을 위한 도전체의 길이가 일정하게 정해져 있으므로, 구조가 간단하지 않고, 적용할 수 있는 디바이스의 범위도 제한되는 문제점이 있었다.
도 1 은 종래 기술에 따른 그라운드 방사 안테나를 나타낸 일실시예 구성도이다. 도 1 을 참조하면, 종래기술에 따른 그라운드 방사 안테나(10)는 도 1 과 같이 그라운드 방사를 돕기 위한 방사 구조체(11)를 구비하였다. 즉, 방사 구조체(11)는 유전체와 도선으로 이루어진 복잡한 구조물로서, 이를 제작하기 위해서는 많은 비용과 복잡한 제조 공정을 필요로 하였다. 또한, 그라운드 방사 안테나는 방사 구조체(11) 이외에 임피던스 매칭과 방사 성능 제어를 위한 인덕터 및 캐패시터 등으로 구성되었다(12a, 12b, 12c).
따라서, 종래 기술에 따른 그라운드 방사 안테나는 그라운드를 방사체로 이용하기는 하지만, 여전히 복잡한 구조의 방사 구조체를 별도로 가지고 있어야 하고, 이러한 방사 구조체를 구현하기 위해, 많은 비용이 수반되는 문제점이 있었다. 또한, 안테나의 방사체 구조가 복잡해짐에 따라, 단말기를 보다 슬림화 하는 데에도 한계가 있었다.
특히, 종래 기술에 의한 그라운드 방사 안테나는 그라운드 방사의 본질적인 현상을 이해하지 못하고, 그라운드 방사를 실현하기 위해 불필요하게 복잡한 구조를 사용함으로 인해 비용이 증가될 뿐 아니라, 제조 공정이 복잡해지는 문제가 있었다.
본 발명은 복잡한 구조를 가지는 방사 구조체를 제거하고, 보다 간단한 구성요소만으로 그라운드 방사체를 구현함으로써, 제조 공정을 보다 단순화하고, 안테나를 보다 슬림화할 뿐 아니라, 그라운드 방사 안테나의 제조 비용을 현저히 감소시키는데 그 목적이 있다.
본 발명은 캐패시터의 캐패시턴스와 그라운드의 인덕턴스를 이용하여, 구조를 현저히 단순화시킨 그라운드 방사체를 제공한다.
또한, 본 발명은 그라운드 방사체에 있어서, 별도의 방사 구조체 없이, 캐패시티브한 엘리먼트만을 이용하여 작동하는 그라운드 방사체를 제공한다.
본 발명에 따르면, 그라운드 방사가 가능한 안테나의 구조를 현저히 단순화하면서도 방사 성능이 우수한 안테나를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 방사체의 구조를 현저히 단순화 함으로써, 제조 비용을 최소화하고, 제조 공정을 용이하도록 하는 효과가 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 그라운드 방사 안테나를 나타낸 일실시예 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 그라운드 방사체를 나타낸 것이다.
도 3 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 그라운드 방사체를 나타낸 것이다.
도 4 는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 그라운드 방사체를 나타낸 것이다.
도 5 는 그라운드 방사체에 급전되는 주파수에 따른 전류 분포를 나타낸 것이다.
도 6 은 본 발명에 따른 그라운드 방사체가 급전회로와 일체로 구성된 그라운드 안테나를 나타낸 일실시예 구성도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 안테나 방사체를 이용한 안테나를 도시한 것이다.
도 8 는 본 발명에 따른 그라운드 방사체와 급전회로가 별도로 구성된 그라운드 안테나를 나타낸 일실시예 구성도이다.
본 발명은, 바람직하게는, 디바이스의 그라운드를 이용하여 RF 신호를 방사하는 안테나의 방사체에 있어서, 디바이스의 기판에 형성된 그라운드 및 상기 그라운드와 직접 연결되는 캐패시터를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명은, 바람직하게는, 디바이스의 그라운드를 이용하여 RF 신호를 방사하는 안테나의 방사체에 있어서, 인덕턴스를 제공하는 그라운드 및 상기 그라운드의 인덕턴스와 공진을 일으키는 용량성 소자를 포함하여 이루어진다.
본 발명은 종래의 그라운드 방사 안테나로부터 보다 구조가 간단하면서도 우수한 방사 성능을 가지는 그라운드 방사체를 구현하기 위해 연구를 거듭하던 중, 그라운드 방사가 일어나도록 하는 그라운드 방사 구조체의 본질적인 원리에 착안함으로써 도출된 것이다.
종래 기술에 따르면, 그라운드 방사를 위한 방사 구조체를 별도로 구현하고, 그 방사 구조체의 형상이나 구조를 변경함으로써 방사 성능을 향상시키고자 노력하였다. 즉, 인덕턴스 성분 및 캐패시턴스 성분을 함께 가지는 구조체 및 캐패시터와 인덕터를 조합함으로써 방사체를 구현하고자 노력하였다.
그러나, 본 출원인은 그라운드의 인덕턴스 성분을 이용하면, 별도의 복잡한 구조체 없이도, 그라운드에 캐패시터만을 연결함으로써 방사성능이 우수한 그라운드 방사 구조체를 만들 수 있다는 것을 알게 되었다.
안테나의 방사 구조체로서 기능하기 위해서는, 캐패시턴스 성질을 가지는 캐패시터 뿐 아니라, 인덕턴스 성질을 가지는 인덕터가 존재하여 공진을 일으켜야 하는데, 이러한 공진 현상에 필요한 인덕턴스는 그라운드가 제공하므로, 인덕턴스 제공을 위한 별도의 구조체 없이 캐패시터와 그라운드 만으로 방사 구조체의 기능을 수행할 수 있다는 것을 알게 되었다.
그러나, 종래 기술에 따른 그라운드 방사체들은 그라운드가 가지는 인덕턴스 성분을 효율적으로 이용하지 못하고, 캐패시턴스 성분 뿐 아니라 인덕턴스 성분도 함께 가지는 복잡한 구조체들을 구성하여 공진을 일으키려고 노력하였다.
본 발명에 따르면, 그라운드 자체의 인덕턴스를 효율적으로 이용함으로써, 캐패시터와 그라운드를 연결하는 간단한 구조만으로 공진을 유도할 수 있도록 하였다.
여기서, 그라운드 자체의 인덕턴스만을 이용한다고 하였으나, 보다 명확하게는 대부분의 인덕턴스 성분이 그라운드에 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 캐패시터와 그라운드를 연결하는 선로에도 인덕턴스 성분이 존재할 수 있기 때문이다. 따라서, 본 발명에서 그라운드의 인덕턴스 성분이라 함은 그라운드와 도선의 인덕턴스를 모두 포함하는 인덕턴스를 의미한다.
여기서, 캐패시터는 그라운드 기판 위에 구조적으로 형성된 형태의 캐패시터도 가능하지만, 칩 캐패시터를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 그라운드 방사체를 나타낸 것이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 그라운드 방사체는 그라운드 영역(20)과, 그라운드 영역(20)과 캐패시터(23)를 연결하는 제 1 선로(22)와, 캐패시터(23)와, 그라운드 영역(20)과 캐패시터(23)를 연결하는 제 2 선로(24)로 이루어진다.
이때, 제 1 선로(22), 제 2 선로(24) 및 캐패시터(23)는 클리어런스 영역(200)에 형성되는데, 클리어런스란 단말기 그라운드에서 그라운드의 일부가 제거된 영역을 의미한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 공진주파수는 캐패시터(23)의 캐패시턴스를 이용하여 제어할 수 있으므로, 공진 주파수 제어가 용이하면서도 광대역 특성을 가지는 안테나를 제공할 수 있다.
도 3 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 그라운드 방사체를 나타낸 것이다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 그라운드 방사체는 그라운드 영역(30)과, 그라운드 영역(30)과 캐패시터(33)를 연결하는 제 1 선로(32)와, 캐패시터(33)와, 그라운드 영역(30)과 캐패시터(33)를 연결하는 제 2 급전선로(34)로 이루어진다.
본 실시예는 그라운드 기판에 클리어런스를 형성하지 않고, 그라운드 방사체를 구성하는 형태에 관한 것이다.
도 4 는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 그라운드 방사체를 나타낸 것이다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 그라운드 방사체는 그라운드 영역(50)과, 그라운드 영역(40)과 제 1 캐패시터(43)를 연결하는 제 1 선로(42)와, 제 1 캐패시터(43)와, 그라운드 영역(40)과 제 1 캐패시터(43)를 연결하는 제 2 선로(44)를 포함하며, 이와 같은 캐패시터(43)와 그라운드(40)의 연결은 제 1 전류 루프(410)를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 그라운드 방사체는 그라운드 영역(40)과, 그라운드 영역(40)과 제 2 캐패시터(47)를 연결하는 제 3 선로(46)와, 제 2 캐패시터(47)와, 그라운드 영역(40)과 제 2 캐패시터(47)를 연결하는 제 4 급전선로(48)를 포함하며, 이와 같은 제 2 캐패시터(47)와 그라운드(40)의 연결은 제 2 전류 루프(420)를 형성할 수 있다.
나아가, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 그라운드 방사체에는 상기 제 1 전류 루프 및 제 2 전류 루프 이외에 제 1 캐패시터(43)와 제 2 캐패시터(47)를 통해 흐르는 제 3 의 전류루프(430)가 형성될 수 있다.
상기와 같은 다중의 전류 루프들에 의해 다중 대역에서 공진이 발생하게 되므로, 다중 대역을 가지는 안테나를 구성할 수 있다.
도 5 는 그라운드 방사체에 급전되는 주파수에 따른 전류 분포를 나타낸 것이다. 도 5 (a) 는 가장 낮은 주파수를 급전한 경우에 전류 분포를 나타낸 것이며, 도 5 (b)는 중간 주파수를 급전한 경우에 전류 분포를 나타낸 것이다. 또한, 도 5 (c) 는 가장 높은 주파수를 급전한 경우에 전류 분포를 나타낸 것이다. 도 5 을 참조하면, 주파수가 낮을수록 전류의 분포가 넓게 퍼지는 것을 알 수 있다.
도 5 을 참조하면, 캐패시터의 캐패시턴스가 고정되어 있다고 할지라도, 주파수에 따라 전류 분포가 달라짐으로써, 결국 그라운드가 제공하는 인덕턴스가 주파수에 따라 달라지게 되고, 넓은 대역에서 공진이 발생하므로, 광대역 특성을 가지는 안테나 방사체로 동작할 수 있음을 알 수 있다.
안테나는 RF 신호 방사를 위한 안테나 방사체 뿐 아니라, 방사할 신호를 급전하는 급전회로로 이루어지는데, 이하에서는 본 발명에 따른 그라운드 방사체와 급전회를 결합하여 구성된 안테나의 실시예들을 설명한다.
도 6 은 본 발명에 따른 안테나 방사체가 급전회로와 일체로 구성된 그라운드 방사 안테나를 나타낸 일실시예 구성도이다.
도 6 을 참조하면, 본 발명의 안테나 방사체를 이용한 그라운드 방사 안테나는, 급전점(62)과 급전선로(68)로 이루어지는 급전부(620), 그라운드(60), 제 1 선로(61), 제 2 선로(64a), 용량성 소자(63), 제 3 선로(64b)를 포함하여 이루어진다.
급전부(620), 제 1 선로(61), 용량성 소자(63), 제 2 선로(64a)는 안테나 방사체를 통해 RF 신호의 방사가 이루어지도록 안테나 방사를 여기시키는 급전회로로 동작한다. 또한, 제 1 선로(61), 용량성 소자(63), 제 2 선로(64a)는 실제로 RF 신호가 방사되도록 하는 안테나 방사체의 구성회로로서 동작한다.
즉, 본 실시예에 따른 안테나에서, 제 1 선로(61), 용량성 소자(63), 제 2 선로(64a)는 안테나의 급전회로의 일부일 뿐 아니라, 방사체 구성회로의 일부이기도 하다.
한편, 제 3 선로(64b)는 임피던스 매칭을 용이하기 위해 부가된 것이다.
본 실시예에서, 용량성 소자는 칩 캐패시터와 같은 집중회로 소자인 것이 바람직하나, 칩 캐패시터 이외에 구조적으로 형성된 용량성 소자를 사용할 수도 있다. 또한, 용량성 소자는 하나의 캐패시터로 구성되거나, 혹은 두개 이상의 캐패시터를 연결하여 구성할 수도 있다.
여기서, 안테나 방사체란 RF 신호의 방사가 주로 이루어지는 곳을 지칭하는 것이며, 급전회로는 그라운드 안테나를 안테나로서 구동시키기 위해 RF 신호를 인가하기 위한 회로를 의미한다. 따라서, 급전회로라 하여 RF 신호의 방사가 전혀 일어나지 않는다는 것을 의미하는 것은 아니다. 다만, 대부분의 방사가 그라운드 방사체를 통해 이루어지므로 이를 그라운드 방사체로 지칭하는 것이다. 이는 본 발명의 다른 실시예에서도 동일하다.
본 실시예에서와 같이, 본 발명에 따른 방사체를 이용하면, 별도로 복잡한 구조의 방사 구조체를 구성하지 않고도, 보다 간단하면서도 방사 효율이 좋은 안테나를 구현할 수 있게 된다.
도 7 은 본 발명에 따른 안테나 방사체를 이용한 안테나를 도시한 것이다.
도 7 을 참조하면, 본 발명에 따른 안테나 방사체를 이용한 안테나는, 급전점(72)과 급전선로(780)로 이루어진 급전부(720)와, 급전점(72), 그라운드(70), 제 1 선로(71), 제 1 엘리먼트(73), 제 2 선로(72a), 제 2 엘리먼트(75), 제 3 선로(72b), 용량성 소자(77), 제 4 선로(74a), 제 5 선로(74b)를 포함하여 이루어진다.
그라운드(70)는 이동통신 단말기 등 통신기기 내부에 기준 전위를 제공하는데, 일반적으로 단말기 그라운드는 단말기 동작을 위해 필요한 회로 소자들이 결합되는 기판에 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 그라운드(70)는 기준 전위를 제공하는 이외에, 안테나의 그라운드 방사체로서의 기능을 가지며, 이하 본 발명의 다른 실시예에서도 같다.
본 실시예에서, 급전부(720), 제 1 선로(71), 제 1 엘리먼트(73), 제 2 선로(72a), 제 2 엘리먼트(75), 제 3 선로(72b)는 안테나 방사체를 통해 RF 신호의 방사가 이루어지도록 안테나 방사를 여기시키는 급전회로로 동작한다. 또한, 제 4 선로(74a), 용량성 소자(77), 제 5 선로(74b)는 실제로 RF 신호가 방사되도록 하는 안테나 방사체 구성회로로서 동작한다.
즉, 본 실시예에서, 급전부(720), 제 1 선로(71), 제 1 엘리먼트(73), 제 2 선로(72a), 제 2 엘리먼트(75), 제 3 선로(72b)는 급전회로로서 동작하며, 제 4 선로(74a), 용량성 소자(77), 제 5 선로(74b)는 급전회로의 급전에 따라 RF 신호를 방사하는 안테나의 방사체 구성요소로서 동작한다.
본 실시예에 있어서, 제 1 엘리먼트(73)는 유도성 소자이거나, 용량성 소자이거나, 또는 단순한 도선일 수 있다. 또한, 제 2 엘리먼트(75)는 유도성 소자이거나 용량성 소자이거나, 단순한 도선일 수 있다.
이때, 제 1 엘리먼트(73)가 용량성 소자인 경우, 제 1 선로(71), 제 1 엘리먼트(73), 제 2 선로(72a), 제 2 엘리먼트(75), 제 3 선로(72b)는 급전회로로서 뿐 아니라, 방사체 구성회로로서 동작하게 되며, 본 실시예에 따른 안테나는 다중대역 특성을 가질 수 있다.
도 8 은 본 발명에 따른 그라운드 방사체와 급전회로가 별도로 구성된 그라운드 방사 안테나를 나타낸 일실시예 구성도이다.
도 8 을 참조하면, 본 발명의 안테나 방사체를 이용한 그라운드 방사 안테나는, 급전점(82)과 급전선로(88)로 이루어지는 급전부(820), 그라운드(80), 제 1 선로(81), 제 2 선로(84a), 제 1 용량성 소자(83), 제 3 선로(84b), 제 4 선로(86a), 제 2 용량성 소자(85) 및 제 5 선로(86b)를 포함하여 이루어진다.
본 실시예에서, 급전부(820), 제 1 선로(81), 제 2 선로(84a), 제 1 용량성 소자(83)는 안테나 방사체를 통해 RF 신호의 방사가 이루어지도록 안테나 방사를 여기시키는 급전회로로 동작한다. 또한, 제 1 선로(81), 용량성 소자(83), 제 2 선로(84a)는 실제로 RF 신호가 방사되도록 하는 안테나 방사체의 구성회로로서 동작한다.
즉, 본 실시예에 따른 안테나에서, 제 1 선로(81), 용량성 소자(83), 제 2 선로(84a)는 안테나의 급전회로의 일부일 뿐 아니라, 안테나 방사체 구성회로의 일부이기도 하다.
한편, 제 3 선로(84b)는 임피던스 매칭을 용이하기 위해 부가된 것이다.
또한, 제 4 선로(86a), 제 2 용량성 소자(85) 및 제 5 선로(86b)는 또 하나의 안테나 방사체의 구성회로로서 동작한다.
따라서, 본 실시예에는 안테나 방사체 및 급전회로로서 동작하는 제 1 방사체 구성회로와, 안테나 방사체로만 동작하는 제 2 방사체 구성회로가 존재하게 된다.
본 실시예에 따른 안테나는 도 6 에 따른 안테나에 방사체 구성회로를 추가한 것이다. 즉, 본 실시예와 같이, 급전회로와 분리하여 안테나 방사체 구성회로를 구현할 수도 있다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 방사체를 이용하여 안테나를 구성하면, 방사체를 급전회로와 일체화시켜 구성하든 혹은 별도로 구성하든, 복잡한 구조의 방사 구조체를 구성하지 않고도 그 구조가 현저히 간단하면서도 방사 효율이 좋은 안테나를 구현할 수 있게 된다.
상기 실시예 이외에도, 본 발명에 따른 방사체와 여러가지 형태의 급전회로들을 결합함으로써, 다양한 형태의 그라운드 방사 안테나를 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 그라운드 방사체는, 이동통신 단말기 안테나에 적용할 수 있다.

Claims (13)

  1. 디바이스의 그라운드를 이용하여 RF 신호를 방사하는 안테나의 방사체에 있어서,
    디바이스의 기판에 형성된 그라운드; 및
    상기 그라운드와 직접 연결되는 캐패시터
    를 포함하여 이루어지는 안테나 방사체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐패시터는 클리어런스에 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 방사체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐패시터는 집중회로 소자인 것을 특징으로 하는 안테나 방사체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 집중회로 소자는 칩 캐패시터인 것을 특징으로 하는 안테나 방사체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐패시터는 구조적으로 형성된 캐패시터인 것을 특징으로 하는 안테나 방사체.
  6. 디바이스의 그라운드를 이용하여 RF 신호를 방사하는 안테나의 방사체에 있어서,
    인덕턴스를 제공하는 그라운드; 및
    상기 그라운드의 인덕턴스와 공진을 일으키는 용량성 소자
    를 포함하여 이루어지는 안테나 방사체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 용량성 소자는 클리어런스에 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 방사체.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 용량성 소자는 집중회로 소자인 것을 특징으로 하는 안테나 방사체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 집중회로 소자는 칩 캐패시터인 것을 특징으로 하는 안테나 방사체.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 캐패시터는 구조적으로 형성된 캐패시터인 것을 특징으로 하는 안테나 방사체.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 용량성 소자는 상기 그라운드와 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나 방사체.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 공진이 발생하는 주파수는 상기 용량성 소자의 캐패시턴스에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 안테나 방사체.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 그라운드의 인덕턴스는 주파수에 따른 상기 그라운드상의 전류 분포에 따라 가변하는 것을 특징으로 하는 안테나 방사체.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060017281A (ko) * 2004-08-20 2006-02-23 주식회사 키바글로벌코리아 위성방송 수신용 평면안테나
KR20070112169A (ko) * 2004-06-28 2007-11-22 펄스 핀랜드 오와이 안테나 컴포넌트
EP1962372A1 (en) * 2006-02-17 2008-08-27 BenQ Mobile GmbH & Co. oHG Miniature broadband antenna with inductive chassis coupling
KR20090030116A (ko) * 2007-09-19 2009-03-24 한밭대학교 산학협력단 Ｄｖｂ―ｈ 안테나

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070112169A (ko) * 2004-06-28 2007-11-22 펄스 핀랜드 오와이 안테나 컴포넌트
KR20060017281A (ko) * 2004-08-20 2006-02-23 주식회사 키바글로벌코리아 위성방송 수신용 평면안테나
EP1962372A1 (en) * 2006-02-17 2008-08-27 BenQ Mobile GmbH & Co. oHG Miniature broadband antenna with inductive chassis coupling
KR20090030116A (ko) * 2007-09-19 2009-03-24 한밭대학교 산학협력단 Ｄｖｂ―ｈ 안테나

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