WO2011126306A1 - 광대역 급전 구조체를 가지는 안테나 및 급전 방법 - Google Patents

광대역 급전 구조체를 가지는 안테나 및 급전 방법 Download PDF

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WO2011126306A1
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WO
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closed loop
capacitive element
antenna
power supply
resonant frequency
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PCT/KR2011/002421
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전신형
최형철
이재석
조얼
김승우
김규한
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라디나 주식회사
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
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    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
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    • 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
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Definitions

  • the present invention relates to an antenna and an antenna feeding method, and more particularly, to an antenna having a feeding structure for wideband feeding and a method for feeding an antenna using a feeding structure.
  • An antenna is a device that receives a public RF signal into the terminal or transmits a signal inside the terminal to the outside, and is an essential element for communicating with the outside in a wireless device.
  • the single band antenna 10 includes a ground 11, a power supply unit 12, a ground pin 13, which provides a ground potential, and functions as a radiator. It comprises a radiator 14.
  • the power supply unit 12 includes a power supply 121 and a matching element 122 for impedance matching.
  • FIG. 2 shows the frequency characteristics of the antenna according to FIG. 1.
  • the radiator 14 of the antenna according to FIG. 1 is designed such that resonance occurs at low frequencies. That is, as shown in Figure 2, the resonance occurs at a frequency of 780MHz, it can be designed to have a bandwidth of 740 ⁇ 815MHz.
  • the multi-band antenna 30 includes a ground 31, a power supply unit 32, a ground pin 33, a first radiator 34, and a second radiator 35.
  • the power supply unit 32 is made of a power supply 321, or comprises a matching element 322 for impedance matching with the power supply 321.
  • the resonance illustrates the characteristics of the high frequency region of the antenna according to FIG. 3.
  • the first radiator 34 of the antenna according to FIG. 3 is designed to generate resonance at a low frequency, as shown in FIG. 2 in the low frequency region, the resonance occurs in the 780 MHz region, and a bandwidth of 740 to 815 MHz is obtained. You can have it.
  • the second radiator 35 of the antenna according to FIG. 3 may be designed such that resonance occurs in a high frequency region. Therefore, as shown in FIG. 4, the resonance may be designed to occur at 1.8 GHz.
  • the antenna according to the prior art has a problem that does not have a broadband characteristics.
  • the antenna according to the prior art although the resonance occurs in the high frequency region, it can be seen that the antenna characteristics are not good.
  • An object of the present invention is to provide a broadband power feeding method using a power feeding structure.
  • the present invention allows resonance by the power supply structure to occur at a frequency adjacent to the resonant frequency of the radiator, and excites the antenna radiator by using the magnetic flux generated by the power supply structure so that the antenna can have broadband characteristics.
  • the resonance caused by the power supply structure occurs at two or more frequencies, thereby allowing the antenna to have multi-band characteristics.
  • An antenna having a power supply structure according to the present invention has the effect of having a broadband structure while having a simple structure.
  • the power supply structure according to the present invention has the effect of having a simple structure and multi-band characteristics.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a single band antenna according to the prior art.
  • FIG. 2 shows the frequency characteristics of the antenna according to FIG. 1.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a multi-band antenna according to the prior art.
  • FIG. 4 illustrates the characteristics of the high frequency region of the antenna according to FIG. 3.
  • FIG. 5 is an explanatory view of a first embodiment showing a power supply structure for an antenna according to the present invention.
  • FIG. 6 illustrates various embodiments of a power feeding structure of an antenna according to the present invention.
  • FIG. 7 is an explanatory view of a first embodiment of an antenna according to the present invention to which the power supply structure shown in FIG. 5 is applied.
  • FIG. 8 illustrates frequency characteristics of an antenna according to the embodiment of FIG. 7.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a second embodiment showing a power supply structure for an antenna according to the present invention.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the principle of operation of the power supply structure shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 is an explanatory view of a second embodiment of an antenna according to the present invention to which the feed structure shown in FIG. 9 is applied.
  • FIG. 12 illustrates frequency characteristics of an antenna according to the embodiment of FIG. 11.
  • the present invention comprises a feed structure and a radiator having a first resonant frequency and radiating a signal provided from the feed structure to the outside, wherein the feed structure is provided by a feed unit and a capacitive element and a conductive line for providing a signal.
  • a closed loop is formed, and the second resonant frequency caused by the closed loop is preferably a frequency adjacent to the first resonant frequency.
  • a power supply structure for an antenna according to the present invention includes a power supply unit 51, a capacitive element 53, a power supply unit connecting both ends of the power supply unit and both ends of the capacitive element 53. It consists of the 1st conductive line 52 and the 2nd conductive line 54 which connects the both ends of the capacitive element 53 and the power feeding part 51.
  • the power supply unit 51 may include only a power supply for providing an RF signal, or may include a power supply and a matching element for impedance matching.
  • the second conductive line 54 connecting both ends of the capacitive element 53 forms a closed loop having a constant width S together with the capacitive element 53.
  • the closed loop 56 formed by the capacitive element 53 and the second conductive line 54 generates inductance due to the conductive line and the loop.
  • Such inductance and capacitive element 53 causes resonance at a specific frequency.
  • the current flowing in the closed loop 56 generates magnetic flux through the closed loop, and the magnetic flux generated by the closed loop is provided to the antenna radiator.
  • 6 illustrates various embodiments of a power feeding structure of an antenna according to the present invention. 6 shows various types of antenna feeding structures, but has the features described in FIG. 5 in common. That is, the conductive line 64 and the capacitive element 63 form a closed loop 66, and the inductance by the closed loop 66 and the capacitance by the capacitive element 63 cause resonance. In addition, the magnetic flux generated in the closed loop 66 may be provided to the antenna radiator.
  • the inductive element 65 is for reinforcing the inductance generated in the closed loop 66. That is, in order to allow resonance to occur at a desired frequency, when only the inductance generated in the closed loop 66 is insufficient, inductance by the intensive circuit element is added to compensate for this.
  • FIG. 7 is an explanatory view of a first embodiment of an antenna according to the present invention to which the power supply structure shown in FIG. 5 is applied.
  • an antenna according to the present invention includes a ground 71, a radiator 74, and a power supply structure 78.
  • the power supply unit 72 may be configured of only the power supply 721 or may be configured by adding a matching element 722 for impedance matching to the power supply 721.
  • the feed section 72, the first conductive line 77, the capacitive element 75, and the second conductive line 73 form a feed structure 78 as shown in FIG. 5.
  • the power feeding structure 78 of the type shown in FIG. 5 is applied to the antenna of this embodiment, any one of the feeding structures of the type shown in FIG. 6 may be selected and applied.
  • resonance occurs at a particular frequency due to the inductance of the closed loop 76 and the capacitance of the capacitive element 75.
  • the closed loop 76 is formed by the capacitive element 75 and the second conductive line 73.
  • the current due to the resonance generates magnetic flux in the closed loop 76, and when the magnetic flux generated by the closed loop 76 excites the radiator 74, the radiator 74 passes through the radiator 74 at the resonance frequency of the closed loop 76.
  • the signal is radiated outward.
  • FIG. 8 illustrates frequency characteristics of an antenna according to the embodiment of FIG. 7. Comparing the graph shown in FIG. 8 with the graph shown in FIG. 2, it can be seen that the band of the graph shown in FIG. 8 is much wider than the band of the graph shown in FIG. 7.
  • the resonance band generated by the power supply structure is generated near the resonance frequency of the conventional radiator, thereby enabling the design of a wideband antenna.
  • the capacitance required for resonance band adjustment can be obtained by changing the capacitance value of the lumped circuit element.
  • the inductance value required for the resonance band adjustment can be obtained by adjusting the width of the closed loop or inserting an inductor, which is an integrated circuit element.
  • a power feeding structure according to a second embodiment for an antenna according to the present invention includes a power feeding portion 91, a first capacitive element 93, a second capacitive element 95, The first conductive line 92, the second conductive line 94, and the third conductive line 98 are included.
  • the power supply unit 91 may include only a power supply for providing an RF signal or may include a power supply and a matching element for impedance matching.
  • the first conductive line 92 connects both ends of the feed part 91 and both ends of the first capacitive element 93. Meanwhile, the second conductive line 94 connecting both ends of the first capacitive element 93 forms a first closed loop 96 having a constant width S 1 together with the capacitive element 93.
  • first capacitive element 93 and the second capacitive element 95, and the first conductive line 92 and the third conductive line 98 connecting them are the second having a constant area (S 2 )
  • the closed loop 97 is formed.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the principle of operation of the power supply structure shown in FIG. 9.
  • the feed structure shown in FIG. 9 has two main resonance bands, assuming that the capacitance of the first capacitive element 93 is sufficiently larger than the second capacitive element 95.
  • FIG. 10A illustrates a first resonance circuit in which resonance occurs in a low frequency region. In the low frequency region, little current flows toward the second capacitive element 95, so resonance occurs in the first closed loop 96. That is, the first resonance band is formed by the inductance provided by the first closed loop 96 and the capacitance provided by the first capacitive element 93.
  • FIG. 10 (b) shows a second resonance circuit in which resonance occurs in a high frequency region.
  • the inductance of the conducting wire is increased so that an electric current hardly flows toward the first closed loop 96, so that resonance occurs by the second closed loop 97. That is, the inductance provided by the second closed loop 97 and the capacitance provided by the first capacitive element 93 and the second capacitive element 95 (mainly provided by the second capacitive element Resonance occurs due to capacitance).
  • the first closed loop 96 and the second closed loop 97 provide the magnetic flux generated in each resonant frequency band to the antenna radiator. Therefore, the antenna radiator radiates the RF signal to the outside in the resonant frequency band of each closed loop.
  • FIG. 11 is an explanatory view of a second embodiment of an antenna according to the present invention to which the feed structure shown in FIG. 9 is applied.
  • the antenna 110 includes a ground 111, a power feeding unit 112, a radiator 114, and a power feeding structure 118.
  • the power supply unit 112 may be configured of only the power supply 1121, or may be configured by adding a matching element 1122 for impedance matching to the power supply 1121.
  • resonance occurs at the first resonant frequency by the first closed loop 116.
  • the first closed loop 116 is formed by the first capacitive element 115 and the second conductive line 113. Resonance also occurs due to the capacitance provided by the first capacitive element 115 and the inductance provided by the first closed loop 116.
  • Resonance occurs at the second resonant frequency by the second closed loop 1111.
  • the second closed loop 1111 is formed by the first capacitive element 115, a part of the first conductive line 117, the third conductive line 1112, and the second capacitive element 119.
  • resonance is caused by the inductance provided by the second closed loop 1111 and the capacitance provided by the first capacitive element 115 and the second capacitive element 119.
  • each closed loop 116, 1111 At each resonant frequency, current due to resonance generates magnetic flux in each closed loop 116, 1111, and when the magnetic flux generated by each closed loop 116, 1111 excites the radiator 114, each closed loop ( The signal is radiated outward through the radiator 114 at the resonant frequencies of 116 and 1111.
  • FIG. 12 illustrates frequency characteristics of an antenna according to the embodiment of FIG. 11. Referring to FIG. 12, it can be seen that broadband characteristics are exhibited in both bands. That is, when resonance occurs at the first resonant frequency (low frequency region) and the second resonant frequency (high frequency region) by the radiator, the resonant frequency of the feed structure is adjusted to resonate near the first resonant frequency and the second resonant frequency. By this, the bandwidth of the first band and the second band can be widened.
  • the capacitance value of the first capacitive element 115 and the width of the first closed loop 116 of the power supply structure are adjusted to allow resonance to occur near the first bandwidth, and the capacitance value of the second capacitive element 119 and The width of the second closed loop 1111 is adjusted to cause resonance in the vicinity of the second bandwidth.
  • the antenna and the power feeding method according to the present invention can be used for an antenna of a wireless communication device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

본 발명은 유도성 소자와 도전 선로로 이루어진 폐루프를 가지는 급전 구조체를 이용하여, 용량성 소자에 의한 캐패시턴스와 폐루프에 의한 인덕턴스가 공진을 일으키고, 공진 주파수에서 폐루프에 발생하는 자속이 방사체에 커플링되도록 함으로써, 광대역 주파수 특성을 가지는 안테나를 제공한다. 또한, 복수의 대역에서 광대역 특성을 가지는 안테나를 제공한다.

Description

광대역 급전 구조체를 가지는 안테나 및 급전 방법
본 발명은 안테나 및 안테나 급전 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광대역 급전을 위한 급전 구조체를 가지는 안테나 및 급전 구조체를 이용하여 안테나에 급전하는 방법에 관한 것이다.
안테나는 공중의 RF 신호를 단말기 내부로 수신하거나, 단말기 내부의 신호를 외부로 송신하는 장치이며, 무선 기기에 있어서 외부와의 통신을 위해 필수적인 요소이다.
도 1 은 종래 기술에 따른 단일 대역 안테나를 나타낸 설명도이다. 도 1 을 참조하면, 종래 기술에 따른 단일 대역 안테나(10)는, 접지 전위를 제공하며, 방사체로서의 기능을 수행하는 그라운드(11)와, 급전부(12)와, 접지핀(13)과, 방사체(14)를 포함하여 이루어진다. 또한, 급전부(12)는 급전원(121)과 임피던스 매칭을 위한 매칭 소자(122)로 이루어진다.
도 2 는 도 1 에 따른 안테나의 주파수 특성을 나타낸 것이다. 도 1 에 따른 안테나의 방사체(14)는 낮은 주파수에서 공진이 일어나도록 설계된 것이다. 즉, 도 2 에 도시된 바와 같이, 주파수 780MHz 에서 공진이 일어나고, 740 ~ 815MHz 의 대역폭을 가지도록 설계할 수 있다.
도 3 은 종래 기술에 따른 다중 대역 안테나를 나타낸 설명도이다. 도 3 을 참조하면, 종래 기술에 따른 다중 대역 안테나(30)는, 그라운드(31)와, 급전부(32)와, 접지핀(33)과, 제 1 방사체(34) 및 제 2 방사체(35)를 포함하여 이루어진다. 또한, 급전부(32)는 급전원(321)으로 이루어지거나, 급전원(321)과 임피던스 매칭을 위한 매칭 소자(322)를 포함하여 이루어진다.
도 4 는 도 3 에 따른 안테나의 고주파수 영역의 특성을 나타낸 것이다. 도 3 에 따른 안테나의 제 1 방사체(34)를 낮은 주파수에서 공진이 일어나도록 설계하면, 낮은 주파수 영역에서는 도 2 에 도시된 바와 같이, 780MHz 영역에서 공진이 일어나도록 하고, 740 ~ 815MHz 의 대역폭을 가지도록 할 수 있다. 한편, 도 3 에 따른 안테나의 제 2 방사체(35)는 높은 주파수 영역에서 공진이 일어나도록 설계할 수 있다. 따라서, 도 4 에 도시된 바와 같이, 1.8GHz 에서 공진이 발생하도록 설계할 수 있다.
도 2 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 안테나는 광대역 특성을 가지지 못하는 문제점이 있다. 또한, 도 4 에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 안테나는 고주파수 영역에서 공진이 일어나기는 하지만, 안테나 특성이 좋지 않다는 것을 알 수 있다.
종래 기술에 따르면, 안테나의 방사체의 공진 특성을 향상시킴으로써 보다 안테나의 성능을 개선시키려고 노력하였다. 그러나, 안테나 방사체의 구성만을 변경시키는 것 만으로는 안테나의 성능을 개선시키는데 한계가 있었다.
따라서, 보다 더 간단하면서도 효율적으로 안테나의 성능을 개선하는 방법이 필요하게 되었다.
본 발명은, 간단한 모양을 가지면서도 광대역 안테나로 동작이 가능하도록 하는 급전 구조체 및 이를 이용한 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 간단한 모양을 가지면서도 다중대역 안테나로 동작이 가능하도록 하는 급전 구조체 및 이를 이용한 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 급전 구조체를 이용한 광대역 급전 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 방사체의 공진 주파수에 인접한 주파수에 급전 구조체에 의한 공진이 발생하도록 하고, 급전 구조체에 의해 발생하는 자속을 이용하여 안테나 방사체를 여기시킴으로써 안테나가 광대역 특성을 가질 수 있도록 한다.
또한, 급전 구조체에 의한 공진이 두개 이상의 주파수에서 발생하도록 함으로써, 안테나가 다중 대역 특성을 가질 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 급전 구조체를 가지는 안테나는 간단한 구조를 가지면서도 광대역 특성을 가지는 효과가 있다.
본 발명에 따른 급전 구조체를 간단한 구조를 가지면서도 다중대역 특성을 가지는 효과가 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 단일 대역 안테나를 나타낸 설명도이다.
도 2 는 도 1 에 따른 안테나의 주파수 특성을 나타낸 것이다.
도 3 은 종래 기술에 따른 다중 대역 안테나를 나타낸 설명도이다.
도 4 는 도 3 에 따른 안테나의 고주파수 영역의 특성을 나타낸 것이다.
도 5 는 본 발명에 따른 안테나를 위한 급전 구조체를 나타낸 제 1 일실시예 설명도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 안테나의 급전 구조체의 여러가지 실시예들을 나타낸 것이다.
도 7 은 도 5 에 도시된 급전 구조체를 적용한 본 발명에 따른 안테나를 나타낸 제 1 실시예 설명도이다.
도 8 은 도 7 의 실시예에 따른 안테나의 주파수 특성을 나타낸 것이다.
도 9 는 본 발명에 따른 안테나를 위한 급전 구조체를 나타낸 제 2 실시예 설명도이다.
도 10 은 도 9 에 도시된 급전 구조체의 동작 원리를 설명하기 위한 설명도이다.
도 11 은 도 9 에 도시된 급전 구조체를 적용한 본 발명에 따른 안테나를 나타낸 제 2 실시예 설명도이다.
도 12 는 도 11 의 실시예에 따른 안테나의 주파수 특성을 나타낸 것이다.
본 발명은 급전 구조체와, 제 1 공진 주파수를 가지며 급전 구조체로부터 제공된 신호를 외부로 방사하는 방사체를 포함하여 이루어지되, 상기 급전 구조체는,신호를 제공하는 급전부 및 용량성 소자와 도전 선로에 의해 형성된 폐루프를 포함하여 이루어지며, 상기 폐루프에 의한 제 2 공진 주파수는 상기 제 1 공진 주파수에 인접한 주파수인 것이 바람직하다.
도 5 는 본 발명에 따른 안테나를 위한 급전 구조체를 나타낸 제 1 일실시예 설명도이다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나를 위한 급전 구조체는 급전부(51)와, 용량성 소자(53)와, 급전부의 양단과 용량성 소자(53)의 양단을 연결하는 제 1 도전 선로(52)와, 용량성 소자(53)와 급전부(51)의 양단을 연결하는 제 2 도전 선로(54)로 이루어진다.
급전부(51)는 RF 신호를 제공하는 급전원만으로 이루어지거나, 급전원 및 임피던스 매칭을 위한 매칭 소자를 포함하여 구성할 수도 있다.
한편, 용량성 소자(53)의 양단을 연결하는 제 2 도전 선로(54)는 용량성 소자(53)와 함께 일정한 넓이(S)를 가지는 폐루프를 형성한다.
도 5 에 도시된 급전 구조체의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다. RF 환경에서는, 용량성 소자(53)와 제 2 도전 선로(54)가 형성하는 폐루프는(56)에는 도전 선로 및 루프에 의한 인덕턴스가 발생한다. 이러한 인덕턴스와 용량성 소자(53)가 특정한 주파수에서 공진을 일으키게 된다. 공진 주파수에 있어서, 폐루프(56)에 흐르는 전류는 폐루프를 통해 자속을 발생시키며, 폐루프에 의해 발생된 자속은 안테나 방사체에 제공된다.
도 6 은 본 발명에 따른 안테나의 급전 구조체의 여러가지 실시예들을 나타낸 것이다. 도 6 에는 여러가지 형태의 안테나 급전 구조체들이 도시되어 있으나, 공통적으로 도 5 에서 설명한 특징을 가진다. 즉, 도전 선로(64)와 용량성 소자(63)는 폐루프(66)를 형성하고, 폐루프(66)에 의한 인덕턴스와 용량성 소자(63)에 의한 캐패시턴스가 공진을 일으킨다. 또한, 폐루프(66)에서 발생하는 자속은 안테나 방사체에 제공될 수 있다.
한편, 도 6 의 실시예 중 (e), (f), (g), (h) 에는 용량성 소자(63)와 도전 선로(64) 뿐 아니라, 유도성 소자(65)가 폐루프(66)를 형성하고 있다. 여기서, 유도성 소자(65)는 폐루프(66)에서 발생하는 인덕턴스를 보강하기 위한 것이다. 즉, 원하는 주파수에서 공진이 발생하도록 하기 위해, 폐루프(66)에서 발생하는 인덕턴스만으로 부족한 경우에, 이를 보충하기 위해 집중회로 소자에 의한 인덕턴스를 추가하는 것이다.
도 7 은 도 5 에 도시된 급전 구조체를 적용한 본 발명에 따른 안테나를 나타낸 제 1 실시예 설명도이다.
도 7 을 참조하면, 본 발명에 따른 안테나는 그라운드(71)와, 방사체(74)와, 급전 구조체(78)로 이루어진다.
급전부(72)는 급전원(721)만으로 구성되거나, 급전원(721)에 추가적으로 임피던스 매칭을 위한 매칭 소자(722)를 부가함으로써 구성될 수 있다.
급전부(72)와, 제 1 도전 선로(77), 용량성 소자(75)와, 제 2 도전 선로(73)는 도 5 에 도시된 형태와 같은 급전 구조체(78)를 형성한다. 본 실시예의 안테나에는 도 5 에 도시된 형태의 급전 구조체(78)를 적용하였으나, 도 6 에 도시된 형태의 급전 구조체 중 어느 하나를 선택하여 적용할 수도 있다.
도 5 에 따른 급전 구조체에 관한 설명에서 명시한 바와 같이, 폐루프(76)의 인덕턴스와 용량성 소자(75)의 캐패시턴스로 인해 특정 주파수에서 공진 현상이 일어난다. 이때, 폐루프(76)는 용량성 소자(75)와 제 2 도전 선로(73)에 의해 형성된다. 공진으로 인한 전류는 폐루프(76)에 자속을 발생시키고, 폐루프(76)에 의해 발생된 자속이 방사체(74)를 여기시키면, 폐루프(76)의 공진주파수에서 방사체(74)를 통해 신호가 외부로 방사된다.
도 8 은 도 7 의 실시예에 따른 안테나의 주파수 특성을 나타낸 것이다. 도 8 에 도시된 그래프와 도 2 에 도시된 그래프를 비교하면, 도 8 에 도시된 그래프의 대역이 도 7 에 도시된 그래프의 대역에 비해 훨씬 넓다는 것을 알 수 있다.
즉, 종래 기술에 따른 안테나에 도 5 에 도시된 형태의 급전 구조체를 적용하게 되면, 도 1 에 따른 안테나 방사체에 의한 공진대역(81) 이외에, 급전 구조체에 의한 공진대역(82)이 더하여지므로, 대역이 넓어지는 효과가 있음을 알 수 있다.
따라서, 공진을 일으키는 요소인 캐패시턴스 값과 인덕턴스 값을 조절하여 종래의 방사체에 의한 공진 주파수 근처에 급전 구조체에 의한 공진대역을 발생시킴으로써, 광대역 안테나를 설계할 수 있게 된다. 이때, 공진 대역 조절에 필요한 캐패시턴스는 집중회로 소자의 캐패시턴스 값을 변화시킴으로써 얻어질 수 있다. 또한, 공진 대역 조절에 필요한 인덕턴스 값은 폐루프의 넓이를 조절하거나, 집중회로 소자인 인덕터를 삽입함으로써 얻을 수 있다.
도 9 는 본 발명에 따른 안테나를 위한 급전 구조체를 나타낸 제 2 실시예 설명도이다. 도 9 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나를 위한 제 2 실시예 급전 구조체는, 급전부(91)와, 제 1 용량성 소자(93)와, 제 2 용량성 소자(95)와, 제 1 도전 선로(92), 제 2 도전 선로(94), 제 3 도전 선로(98)를 포함하여 이루어진다.
급전부(91)는 RF 신호를 제공하는 급전원만으로 이루어지거나, 급전원 및 임피던스 매칭을 위한 매칭 소자를 포함하여 구성할 수도 있다.
제 1 도전 선로(92)는 급전부(91)의 양단과 제 1 용량성 소자(93)의 양단을 연결한다. 한편, 제 1 용량성 소자(93)의 양단을 연결하는 제 2 도전 선로(94)는 용량성 소자(93)와 함께 일정한 넓이(S1)를 가지는 제 1 폐루프(96)를 형성한다.
한편, 제 1 용량성 소자(93) 및 제 2 용량성 소자(95)와, 이들을 연결하는 제 1 도전 선로(92) 및 제 3 도전 선로(98)는 일정한 넓이(S2)를 가지는 제 2 폐루프(97)를 형성한다.
도 10 은 도 9 에 도시된 급전 구조체의 동작 원리를 설명하기 위한 설명도이다. 도 9 에 도시된 급전 구조체는 제 1 용량성 소자(93)의 캐패시턴스가 제 2 용량성 소자(95)보다 충분히 크다고 가정할 때, 두개의 주요한 공진 대역을 가진다.
도 10(a) 는 낮은 주파수 영역에서 공진이 발생하는 제 1 공진 회로를 나타낸 것이다. 낮은 주파수 영역에서는 제 2 용량성 소자(95) 쪽으로 전류가 거의 흐르지 못하므로, 제 1 폐루프(96)에서 공진이 일어난다. 즉, 제 1 폐루프(96)에 의해 제공되는 인덕턴스와 제 1 용량성 소자(93)에 의해 제공되는 캐패시턴스에 의해 제 1 공진 대역이 형성된다.
도 10(b) 는 높은 주파수 영역에서 공진이 발생하는 제 2 공진 회로를 나타낸 것이다. 높은 주파수 영역에서는 도선의 인덕턴스가 높아져 제 1 폐루프(96) 쪽으로 전류가 거의 흐르지 못하므로, 제 2 폐루프(97)에 의한 공진이 일어난다. 즉, 제 2 폐루프(97)에 의해 제공되는 인덕턴스와 제 1 용량성 소자(93) 및 제 2 용량성 소자(95)에 의해 제공되는 캐패시턴스(주요하게는 제 2 용량성 소자에 의해 제공되는 캐패시턴스)에 의한 공진이 일어난다.
제 1 폐루프(96) 및 제 2 폐루프(97)는 각각의 공진 주파수 대역에서 발생된 자속을 안테나 방사체에 제공한다. 따라서, 안테나 방사체는 각 폐루프의 공진 주파수 대역에서 RF 신호를 외부로 방사하게 된다.
도 11 은 도 9 에 도시된 급전 구조체를 적용한 본 발명에 따른 안테나를 나타낸 제 2 실시예 설명도이다.
도 11 을 참조하면, 본 발명에 따른 안테나(110)는 그라운드(111)와, 급전부(112)와, 방사체(114)와, 급전 구조체(118)로 이루어진다.
급전부(112)는 급전원(1121)만으로 구성되거나, 급전원(1121)에 추가적으로 임피던스 매칭을 위한 매칭 소자(1122)를 부가함으로써 구성될 수 있다.
급전부(112)와, 제 1 도전 선로(117)와, 제 1 용량성 소자(115)와, 제 2 도전 선로(113)와, 제 2 용량성 소자(119)와, 제 3 도전 선로(1112)는 도 9 에 도시된 형태와 같은 급전 구조체를 형성한다.
도 9 에 따른 급전 구조체에 관한 설명에서 기재한 바와 같이, 제 1 폐루프(116)에 의해 제 1 공진 주파수에서 공진이 일어난다. 이때, 제 1 폐루프(116)는 제 1 용량성 소자(115)와 제 2 도전 선로(113)에 의해 형성된다. 또한, 공진은 제 1 용량성 소자(115)에 의해 제공되는 캐패시턴스와 제 1 폐루프(116)에 의해 제공되는 인덕턴스로 인해 발생한다.
제 2 폐루프(1111)에 의해 제 2 공진 주파수에서 공진이 일어난다. 이때, 제 2 폐루프(1111)는 제 1 용량성 소자(115), 제 1 도전 선로(117) 일부, 제 3 도전 선로(1112) 및 제 2 용량성 소자(119)에 의해 형성된다. 또한, 공진은 제 2 폐루프(1111)에 의해 제공되는 인덕턴스와 제 1 용량성 소자(115) 및 제 제 2 용량성 소자(119)에 의해 제공되는 캐패시턴스에 의해 발생한다.
각 공진 주파수에서, 공진으로 인한 전류는 각 폐루프(116, 1111)에 자속을 발생시키고, 각 폐루프(116, 1111)에 의해 발생된 자속이 방사체(114)를 여기시키면, 각 폐루프(116, 1111)의 공진 주파수에서 방사체(114)를 통해 신호가 외부로 방사된다.
도 12 는 도 11 의 실시예에 따른 안테나의 주파수 특성을 나타낸 것이다. 도 12 을 참조하면, 두개의 대역에서 모두 광대역 특성이 나타나고 있는 것을 알 수 있다. 즉, 방사체에 의해 제 1 공진 주파수(저주파 영역) 및 제 2 공진 주파수(고주파 영역)에서 공진이 발생하면, 급전 구조체의 공진 주파수를 조절하여 상기 제 1 공진 주파수 및 상기 제 2 공진 주파수 인근에서 공진이 일어나도록 함으로써, 제 1 대역 및 제 2 대역의 대역폭을 넓힐 수 있게 된다.
급전 구조체의 제 1 용량성 소자(115)의 캐패시턴스 값 및 제 1 폐루프(116)의 넓이를 조절하여 제 1 대역폭 부근에서 공진이 일어나도록 하고, 제 2 용량성 소자(119)의 캐패시턴스 값 및 제 2 폐루프(1111)의 넓이를 조절하여 제 2 대역폭 부근에서 공진이 일어나도록 한다.
본 발명에 따른 안테나 및 급전 방법은 무선통신 기기의 안테나에 이용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 안테나에 있어서,
    급전 구조체와, 제 1 공진 주파수를 가지며 급전 구조체로부터 제공된 신호를 외부로 방사하는 방사체를 포함하여 이루어지되, 상기 급전 구조체는,
    신호를 제공하는 급전부; 및
    용량성 소자와 도전 선로에 의해 형성된 폐루프를 포함하여 이루어지며,
    상기 폐루프에 의한 제 2 공진 주파수는 상기 제 1 공진 주파수에 인접한 주파수인 것을 특징으로 하는 광대역 급전 구조체를 가지는 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폐루프에 발생한 공진에 의한 자속은 상기 방사체에 커플링되어 상기 방사체를 여기시키는 것을 특징으로 하는 광대역 급전 구조체를 가지는 안테나.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 공진 주파수는 상기 용량성 소자의 캐패시턴스와 상기 폐루프에서 제공되는 인덕턴스에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 광대역 급전 구조체를 가지는 안테나.
  4. 안테나에 있어서,
    급전 구조체와,
    제 1 공진 주파수 및 제 2 공진 주파수를 가지며 급전 구조체로부터 제공된 신호를 외부로 방사하는 방사체를 포함하여 이루어지되, 상기 급전 구조체는,
    신호를 제공하는 급전부;
    제 1 용량성 소자와 도전 선로에 의해 형성된 제 1 폐루프; 및
    상기 제 1 용량성 소자와 제 2 용량성 소자 및 도전 선로에 의해 형성된 제 2 폐루프를 포함하여 이루어지며,
    상기 제 1 폐루프에 의한 제 3 공진 주파수는 상기 제 1 공진 주파수 근처에서 형성되고,
    상기 제 2 폐루프에 의한 제 4 공진 주파수는 상기 제 2 공진 주파수 근처에서 형성되는 것을 특징으로 하는 광대역 급전 구조체를 가지는 안테나.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 공진 수파수는 상기 제 1 공진주파수보다 높은 주파수인 것을 특징으로 하는 광대역 급전 구조체를 가지는 안테나.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 용량성 소자의 캐패시턴스는 상기 제 2 용량성 소자의 캐패시턴스보다 큰 값을 가지는 것을 특징으로 하는 광대역 급전 구조체를 가지는 안테나.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 폐루프 또는 상기 제 2 폐루프에서 발생한 공진에 의한 자속은 상기 방사체에 커플링되어 상기 방사체를 여기시키는 것을 특징으로 하는 광대역 급전 구조체를 가지는 안테나.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 3 공진 주파수는 상기 제 1 용량성 소자의 캐패시턴스와 상기 제 1 폐루프에서 제공되는 인덕턴스에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 광대역 급전 구조체를 가지는 안테나.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 4 공진 주파수는 상기 제 1 용량성 소자 및 상기 제 2 용량성 소자의 캐패시턴스와 상기 제 2 폐루프에서 제공되는 인덕턴스에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 광대역 급전 구조체를 가지는 안테나.
  10. 안테나 급전 방법에 있어서,
    용량성 소자 및 도선으로 이루어진 폐루프에 공진을 발생시키는 단계;
    상기 발생된 공진에 따라 상기 폐루프에 발생된 자속이 방사체를 여기시키는 단계;
    상기 공진이 발생한 주파수 대역에서 상기 자속에 의해 방사체가 여기되는 단계; 및
    상기 여기된 방사체에 의해 신호가 방사되는 단계
    를 포함하여 이루어지는 안테나 급전 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 공진 주파수는 상기 용량성 소자의 캐패시턴스와 상기 폐루프에서 제공되는 인덕턴스에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 안테나 급전 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2658031A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-30 LG Innotek Co., Ltd. Antenna
EP2680365A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-01 LG Innotek Co., Ltd. Antenna and method for manufacturing the same
JP2014147067A (ja) * 2013-01-25 2014-08-14 Lg Innotek Co Ltd アンテナ装置及びその給電構造体
KR20150036497A (ko) * 2012-07-17 2015-04-07 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 점화플러그 및 그 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030066779A (ko) * 2000-12-29 2003-08-09 에이엠씨 센츄리온 에이비 안테나 디바이스
JP2005210568A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Kyocera Corp 周波数可変アンテナおよびそれを用いた無線通信装置
KR20060097415A (ko) * 2005-03-09 2006-09-14 주식회사 팬택 멀티 밴드를 지원하는 이동통신 단말기에서의 커플링을 이용한 내장형 안테나
WO2008072411A1 (ja) * 2006-12-15 2008-06-19 Murata Manufacturing Co., Ltd. アンテナおよびそのアンテナを備えた通信装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030066779A (ko) * 2000-12-29 2003-08-09 에이엠씨 센츄리온 에이비 안테나 디바이스
JP2005210568A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Kyocera Corp 周波数可変アンテナおよびそれを用いた無線通信装置
KR20060097415A (ko) * 2005-03-09 2006-09-14 주식회사 팬택 멀티 밴드를 지원하는 이동통신 단말기에서의 커플링을 이용한 내장형 안테나
WO2008072411A1 (ja) * 2006-12-15 2008-06-19 Murata Manufacturing Co., Ltd. アンテナおよびそのアンテナを備えた通信装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2658031A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-30 LG Innotek Co., Ltd. Antenna
US9515381B2 (en) 2012-04-27 2016-12-06 Lg Innotek, Co., Ltd. Antenna
EP2680365A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-01 LG Innotek Co., Ltd. Antenna and method for manufacturing the same
JP2014011796A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Lg Innotek Co Ltd アンテナ及びその製造方法
CN103545599A (zh) * 2012-06-29 2014-01-29 Lg伊诺特有限公司 天线及其制造方法
KR20150036497A (ko) * 2012-07-17 2015-04-07 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 점화플러그 및 그 제조방법
KR101656630B1 (ko) 2012-07-17 2016-09-09 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 점화플러그 및 그 제조방법
JP2014147067A (ja) * 2013-01-25 2014-08-14 Lg Innotek Co Ltd アンテナ装置及びその給電構造体

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