KR100531624B1 - 초광대역 역 ｌ형 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초광대역 역 L형 안테나 장치에 관한 것으로, 이 장치는 무선통신 단말기 내부에 있는 전자소자들의 전파의 송수신을 보조하기 위한 초광대역 역 L형 안테나 장치로서, a) 외부와의 전파 송수신을 수행하는 초광대역 역 L형 안테나－여기서 초광대역 역 L형 안테나가 비도전성 물질로 이루어진 직육면체의 유전체; 상기 유전체의 육면 중에서 연속된 2개의 면 위에 형성된 도전체; 및 상기 전자소자들로부터 상기 유전체로의 급전을 위한 급전부를 포함함－; 및 b) 일측면이 금속 도체부로 형성된 PCB－여기서 상기 초광대역 역 L형 안테나는 상기 PCB의 도체부 밖으로 상기 초광대역 역 L형 안테나의 길이 방향을 기준으로 하여 절반 이상 돌출되도록 설치됨－을 포함한다. 본 발명에 따르면, 안테나효율 및 +/-1dB 이득편차, S11 파라미터 특성이 모두 70% 이상인 초광대역 특성을 얻게 되고, 이로 인해 UWB 시스템과 같은 초광대역 통신 방식용 단말기 및 기지국용 안테나로 사용할 수 있다. 또한, CDMA, OFDM 등의 초광대역 통신용 단말기, PCS 및 셀룰러 겸용 단말기, GSM 및 CDMA 겸용 단말기, PCS 및 IMT-2000 겸용 단말기, 여러 서비스를 한 개의 안테나로 구현이 가능한 차량용 일체형 안테나로 사용이 가능하게 된다.

Description

초광대역 역 Ｌ형 안테나 장치{Ultra WideBand Inverted L Antenna Apparatus}

본 발명은 역 L형 안테나(Inverted L Antenna)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초광대역 특성을 유지하는 동시에 높이를 낮게 제작할 수 있도록 하고, 복사 패턴이 2차원적으로 전방향성을 갖출 수 있는 초광대역 역 L형 안테나 장치에 관한 것이다.

근래의 통신분야에서 많은 관심을 갖고 있는 초광대역(UWB:Ultra WideBand) 시스템에서는 임펄스 신호를 공간으로 복사시키고 수신해야 하므로 넓은 초광대역 특성을 갖는 안테나가 필요하다.

기존에 사용되고 있는 초광대역 안테나로는 쌍추형 안테나, 디스콘 안테나, 바이코니컬 안테나, 다이아몬드 안테나 등과 같이 굵은 소자를 활용하거나, 또는 PCB에 곧바로 설치되는 보타이(bow-tie) 안테나처럼 삼각형 구조로 퍼져가는 구조를 갖추거나, 또는 TEM혼 안테나 혹은 롬빅 안테나처럼 전송선로 자체가 퍼져가는 구조를 갖거나, 또는 대수주기 안테나와 같이 크기가 다른 소자를 배열하거나, 또는 슬리브다이폴 안테나처럼 여러 개의 원통을 겹쳐놓거나, 또는 나선형 안테나처럼 소자를 둥글게 퍼져가는 구조를 갖춘 안테나들이 사용되고 있다.

이러한 구조를 지닌 안테나는 크기가 매우 커 휴대하기가 곤란하다는 문제점을 지니고 있다.

이외의 다른 초광대역성을 지닌 안테나로는 U슬롯평면형 안테나가 있으며, 전파흡수체를 활용한 안테나 등이 있다.

그러나 휴대통신을 위해서는 전후좌우 상관없이 통신을 해야 하므로 안테나 자체가 2차원적으로 전방향성 특성을 갖추는 것이 매우 중요하다. 이런 면에 있어서, U슬롯평면형 안테나는 PCB로 인해 2차원적으로 전방향성 특성을 갖추는 것이 매우 어려울 뿐만 아니라, 주파수 대역폭에 있어서도 제한을 받는다.

또한 안테나의 복사면의 일면 전체를 덮어서 제작되는 전파흡수체 안테나의 경우 전파의 펴짐현상(dispersion)으로 인해 UWB 안테나로 사용하기 어려운 문제점을 지니고 있다.

따라서 휴대용 UWB 안테나 시스템으로 활용할 수 있는 안테나는 매우 제한적이다.

한편, 초광대역 특성을 갖는 안테나는 UWB 시스템 뿐만아니라 여러 무선통신분야에서도 활용이 가능하다. 예를 들면 셀룰러 및 개인통신(PCS) 겸용 안테나, 개인통신 및 IMT-2000 겸용 안테나, 셀룰러 및 GPS수신 겸용 안테나, 차량용 일체형 안테나, 디지털 방송 및 셀룰러 겸용 안테나 등 여러 통신을 하나의 안테나로 송수신할 수 있는 장점을 갖는다. 또한 컴퓨터 내의 무선카드용 안테나로 사용이 가능하다.

이와 같이 다양한 활용이 가능한 종래 초광대역 안테나는 크기에 의해 제한을 받을 뿐만 아니라, 그 복사 패턴이 2차원적으로 전방향성 특성을 가지지 못한다는 문제점이 있다.

한편, 도 1은 종래 칩 타입 역 L형 안테나의 구조도로, (가)는 전체 사시도이고, (나)는 도체판의 구조도이며, (다)는 비도전체의 구조도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 칩 타입 역 L형 안테나는 테프론, 세라믹, 플라스틱 등과 같은 비도전성 물질로 이루어진 비도전체인 유전체(2) 위에 구리, 금, 은 등 금속으로 이루어진 금속판 혹은 금속 코팅(1)인 도체판이 유전체(2)의 2면에 연속하여 부착되고, 전송선로 연결이 용이하도록 설계된 급전부(3)가 설치된 칩 타입의 구조로서, 그 구조가 매우 간단하고 제작이 용이하다.

이러한 종래의 칩 타입 역 L형 안테나를 첨부한 도 2에 도시된 바와 같이 PCB 위에 설치하여 안테나 장치를 구성하는 경우, 안테나의 폭 W, 안테나 높이 H 그리고 안테나 길이 L에 따른 임피던스 정합 특성이 첨부한 도 3과 같이 나타난다.

도 3에 도시된 바와 같이, 안테나 폭 대 안테나 길이의 비(W/L)가 일정할 때, 예를 들어 W/L = 0.1일 때, 안테나 높이 대 안테나 길이의 비(H/L)에 따른 임피던스 정합 특성은 안테나 높이 대 안테나 길이의 비(H/L)가 높은 값을 유지해야만 공진이 발생되고 있음을 볼 수가 있다.

또한, -10dB대역폭이 8% 이하를 갖고 있어, 안테나 특성 또한 협대역 특성을 갖고 있음을 볼 수가 있으며, 협대역 특성의 통신이 가능하더라도 안테나의 높이가 커야 함을 볼 수가 있는 것이다.

게다가 이러한 안테나의 경우, 급전에 따른 대부분의 전류가 급전부(3)에 인접한 소자부분(9)에 형성되고, 그 전류에 의해 전자파의 방사가 대부분 발생한다. 이 때 복사되는 전자파의 편파방향(direction of polarization)은 전류의 진행방향에 의해 결정되므로 공간에서의 편파방향은 도 2에 도시된 바와 같이 PCB에 수직한 방향으로 형성된다. 이로 인해 복사 패턴의 특성은 PCB가 놓인 면에서 최대 전력이 전송되는 구조임을 쉽게 알 수가 있다.

또한 대부분의 휴대폰에 있어서 휴대폰을 얇게 제작하기 위해서는 도 6의 (가)에 도시된 바와 같이, 휴대폰 사용자의 두부에 수평으로 PCB가 놓이므로 사람이 서있는 방향에 대해 수직으로 편파 방향이 발생하는 문제점을 피할 수가 없다. 따라서 기지국의 수직안테나에 의해 조성되는 수직 편파의 수신율이 떨어지고 두부를 기준으로 정면과 뒷면 그리고 상하 방향으로 최대전력이 송신되므로 기지국과의 2차원적인 전방향 통신이 사실상 불가능하다는 문제점을 지닌다.

따라서 기존 역 L형 안테나를 사용한 휴대폰의 경우, 협대역 특성을 갖추고 있고, 임피던스 정합을 위해서는 안테나의 두께가 매우 커야 하며, 게다가 2차원 전방향성 복사 패턴을 유지할 수 없고, 수평 편파를 갖게 되는 기술적인 문제점을 피할 수가 없다. 따라서 지상에 존재하는 다른 사용자 및 기지국들과의 통신을 유지하기 위한 2차원 전방향성 복사 패턴을 유지할 수가 없고, 수직 편파를 유지할 수 없음을 볼 수가 있다.

한편, 역 L형 안테나에 대한 종래 기술로는 Smith 등의 미국 등록번호 6,025,805가 있다. 이 기술은 기존 역 L형 안테나 및 역 F형 안테나의 단점인 엘리먼트를 별도로 제작하여 접지면 위에 장착하는 것을 개선하고 안테나 엘리먼트의 크기를 줄이기 위해 PCB 접지면의 모서리 부분을 활용하여 E 자형으로 제작하고 중심부분은 접지면에 연결시키고 안테나 엘리먼트의 한 끝 부분을 급전시켜 구현한 것으로, 별도의 엘리먼트 제작없이 안테나가 구현된다는 이점은 있으나, 안테나 엘리먼트의 구부러진 형상에 의해 일반 수직 편파에 의한 통신에 있어서 비효율적이며 안테나 효율이 50%를 유지하며, 이득이 떨어지고 50% 이상의 초광대역 특성을 유지하기가 어렵다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, UWB 시스템, CDMA, OFDM와 같은 초광대역 통신용 단말기, PCS 및 셀룰러 겸용단말기, GSM 및 셀룰러겸용 단말기, PCS 및 IMT-2000겸용 단말기 등의 안테나, 디지털 방송 및 셀룰러 겸용 안테나, 컴퓨터 무선 카드용 안테나 등으로 활용이 가능하도록 크기가 작고, 복사 패턴이 2차원적으로 전방향성을 지니며, 초광대역성을 지니고, 제작이 용이하며, 설치가 간단한 초광대역 역 L형 안테나 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 초광대역 역 L형 안테나 장치는,

무선통신 단말기 내부에 있는 전자소자들의 전파의 송수신을 보조하기 위한 초광대역 역 L형 안테나 장치로서,

a) 외부와의 전파 송수신을 수행하는 초광대역 역 L형 안테나－여기서 초광대역 역 L형 안테나가 비도전성 물질로 이루어진 직육면체의 유전체; 상기 유전체의 육면 중에서 연속된 2개의 면 위에 형성된 도전체; 및 상기 전자소자들로부터 상기 유전체로의 급전을 위한 급전부를 포함함－; 및 b) 일측면이 금속 도체부로 형성된 PCB－여기서 상기 초광대역 역 L형 안테나는 상기 PCB의 도체부 밖으로 상기 초광대역 역 L형 안테나의 길이 방향을 기준으로 하여 절반 이상 돌출되도록 설치됨－을 포함한다.

여기서, 상기 초광대역 역 L형 안테나는 유전체 중 상기 PCB 도체부 밖으로 돌출된 유전체 부분에 형성되는 여기 전류를 이용하여 전자파가 복사되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 초광대역 역 L형 안테나의 유전체는 유전율이 다른 다층 구조의 유전체인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유전체는 세 개의 유전체 층으로 형성되고, 상층의 유전체 및 하층의 유전체의 유전율이 중간층의 유전율보다 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 초광대역 역 L형 안테나의 유전체 부분 중 상기 PCB 도체부의 에지와 만나는 부분에 상기 유전체 대신 특정 전파흡수체가 삽입된 것을 특징으로 하는 한다.

또한, 상기 초광대역 역 L형 안테나는 상기 PCB 도체부의 일측면에서 양쪽 모서리에서 가장 멀리 이격된 중심부분에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 초광대역 역 L형 안테나 장치는,

무선통신 단말기 내부에 있는 전자소자들의 전파의 송수신을 보조하기 위한 초광대역 역 L형 안테나 장치로서,

a) 외부와의 전파 송수신을 수행하는 적어도 하나 이상의 초광대역 역 L형 안테나－여기서 각 초광대역 역 L형 안테나는 비도전성 물질로 이루어진 직육면체의 제1 유전체; 상기 유전체의 육면 중에서 연속된 2개의 면 위에 형성된 도전체; 및 상기 전자소자들로부터 상기 유전체로의 급전을 위한 급전부를 포함함－; 및 b) 제2 유전체를 중심으로 일측면이 금속 도체부로 형성되고, 타측면이 접지부를 형성하되, 상기 제2 유전체의 모서리 중에서 상기 초광대역 역 L형 안테나의 개수의 모서리 부분에 해당되는 도체부 및 접지부가 특정 형태로 에칭되어 제거된 PCB－여기서 상기 각 초광대역 역 L형 안테나는 상기 PCB의 도체부 밖으로 상기 PCB의 도체부의 에지에 대해 수직하게 상기 초광대역 역 L형 안테나의 길이 방향을 기준으로 하여 절반 이상 돌출되고, 상기 돌출된 초광대역 역 L형 안테나 부분이 상기 에칭되고 남은 유전체 상에 위치하도록 해당 모서리 부분에 각각 설치됨－를 포함한다.

여기서, 상기 PCB는 직사각형 형태를 가지며, 상기 PCB의 측면 중 길이가 짧은 일측면의 한쪽 모서리 부분에 한 개의 초광대역 역 L형 안테나가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 PCB는 직사각형 형태를 가지며, 상기 PCB의 측면 중 길이가 짧은 일측면의 양쪽 모서리 부분에 각각 한 개씩의 초광대역 역 L형 안테나가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 PCB는 직사각형 형태를 가지며, 상기 PCB의 측면 중 길이가 짧은 두 개의 측면의 각 한쪽 모서리 부분에 각각 한 개씩의 초광대역 역 L형 안테나가 상기 PCB의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 PCB는 직사각형 형태를 가지며, 상기 PCB의 측면 중 길이가 긴 일측면의 양쪽 모서리 부분에 각각 한 개씩의 초광대역 역 L형 안테나가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 PCB는 직사각형 형태를 가지며, 상기 PCB의 네 개의 모서리 부분에 각각 한 개씩의 초광대역 역 L형 안테나가 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 초광대역 역 L형 안테나 장치는,

무선통신 단말기 내부에 있는 전자소자들의 전파의 송수신을 보조하기 위한 초광대역 역 L형 안테나 장치로서,

a) 외부와의 전파 송수신을 수행하는 두 개의 초광대역 역 L형 안테나－여기서 각 초광대역 역 L형 안테나는 비도전성 물질로 이루어진 직육면체의 제1 유전체; 상기 유전체의 육면 중에서 연속된 2개의 면 위에 형성된 도전체; 및 상기 전자소자들로부터 상기 유전체로의 급전을 위한 급전부를 포함함－; 및 b) 사각형 모양의 제2 유전체를 중심으로 일측면이 금속 도체부로 형성되고, 타측면이 접지부를 형성하되, 상기 제2 유전체의 측면 중 서로 대향하는 양측면의 중심부에 해당되는 도체부 및 접지부가 특정 형태로 에칭되어 제거된 PCB－여기서 상기 두 개의 초광대역 역 L형 안테나는 상기 PCB의 도체부 밖으로 상기 PCB의 도체부의 에지에 대해 수직하게 상기 초광대역 역 L형 안테나의 길이 방향을 기준으로 하여 절반 이상 돌출되고, 상기 돌출된 초광대역 역 L형 안테나 부분이 상기 에칭되고 남은 유전체 상에 위치하도록 각각 설치됨－를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 초광대역 역 L형 안테나 장치는,

무선통신 단말기 내부에 있는 전자소자들의 전파의 송수신을 보조하기 위한 초광대역 역 L형 안테나 장치로서,

a) 외부와의 전파 송수신을 수행하는 초광대역 역 L형 안테나－여기서 초광대역 역 L형 안테나가 비도전성 물질로 이루어지고, 직육면체이며, 일측면에 길이 방향으로 오목한 홈이 형성되어 있는 유전체; 상기 유전체의 육면 중에서 연속된 2개의 면 위에 형성된 도전체; 및 상기 전자소자들로부터 상기 유전체로의 급전을 위한 급전부를 포함함－; 및 b) 일측면이 금속 도체부로 형성된 PCB－여기서 상기 초광대역 역 L형 안테나는 상기 유전체에 형성된 홈에 상기 PCB 도체부의 일부가 삽입되어 설치되고, 상기 PCB의 도체부 밖으로 상기 초광대역 역 L형 안테나의 길이 방향을 기준으로 하여 절반 이상 돌출되도록 설치됨－를 포함한다.

여기서, 상기 유전체의 홈 내에서 상기 PCB 도체부의 에지와 만나는 부분에 상기 유전체 대신 특정 전파흡수체가 삽입된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나의 구조도로, (가)는 전체 사시도이고, (나)는 도체판의 구조도이며, (다)는 비도전체의 구조도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나(10)는 테프론, 세라믹, PVC, 아크릴 등과 같은 비도전성 물질로 이루어진 비도전체인 유전체(20) 위에 구리, 금, 은 등 금속으로 이루어진 금속판 혹은 금속 코팅(22)인 도체판이 유전체(20)의 2면에 연속하여 부착되고, 전송선로 연결이 용이하도록 설계된 급전부(24)가 설치된 칩 타입의 구조를 갖는다.

이 때, 유전체(20)는 각각 유전율이 다른 유전체 층(20a, 20b, 20c)으로 이루어지며, 크기를 줄이고 보다 저주파대역에서 초광대역 특성을 얻기 위해 상층의 유전체(20a)는 유전율이 높고, 중간층의 유전체(20b)는 유전율이 낮고, 또한 하층의 유전체(20c)는 유전율이 높도록 한다.

한편, 상기에서는 유전체(20)가 3겹의 유전체 층(20a, 20b, 20c)으로 이루어지는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않고, 2겹 또는 4겹 이상의 유전체 층으로 이루어질 수 있고, 또한 1겹 즉 단일 유전체로도 이루어질 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나가 PCB의 모서리에 직선 돌출형으로 탑재되어 형성된 안테나 장치의 구조도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나 장치는 초광대역 역 L형 안테나(10)가 PCB(40)의 금속박(42)에 그 일부가 접촉되도록 놓여져 형성된다. 즉, 초광대역 역 L형 안테나(10)의 꺽여 있는 안테나 소자부분(12)이 PCB(40)의 일측 모서리, 정확하게는 PCB(40)의 금속박(42)의 일측 말단부 밖으로 절반 이상 직선으로 돌출되도록 초광대역 역 L형 안테나(10)가 PCB(40) 상에 위치한다.

초광대역 역 L형 안테나(10)가 이러한 형태로 PCB(40) 상에 장착되므로 기존 역 L형 안테나가 PCB 상에 장착된 때에 비해 초광대역 역 L형 안테나(10)의 동작원리/동작특성 자체가 상이하게 나타난다. 즉 초광대역 역 L형 안테나(10)의 동작 원리가 기존의 역 L형 안테나보다는 일반 모노폴 안테나의 동작 원리로 바뀌게 된다. 따라서 기존의 역 L형 안테나 장치는 급전부(3) 가까이 놓인 안테나 소자부분(9)에 여기되는 전류를 이용하여 통신하는 반면에, 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나 장치에서는 PCB(40) 밖으로 돌출되어 있는 안테나(10) 부분(12)에서 여기되는 전류를 이용하여 통신을 수행한다.

이 때 도 5에 도시된 바와 같이 편파 방향은 주 복사 영역(main exiting area)이 바뀌므로(급전부 가까이 놓이는 안테나 소자부분에서 돌출한 안테나 소자부분(12)으로 변환) 인해 복사전자파의 편파가 PCB(40)와 수평으로 형성된다. 복사패턴에서도 PCB와 수직으로 놓이는 면(제5도에서 YZ면)으로 최대 복사가 발생하는 구조임을 쉽게 알 수가 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이 편파방향이 PCB(40)와 수평을 이루므로, 도 6의 (나)에 도시된 바와 같이 초광대역 역 L형 안테나 장치를 일반 휴대폰용 안테나로 사용하는 경우, 편파 방향이 수직 성분(사람이 서있는 방향)을 갖는다. 동시에 PCB(40)에 장착하는 급전구조는 기존 역 L형 안테나 구조를 유지시켜 간단히 설치가 용이한 초광대역 역 L형 안테나 장치를 구현할 수 있다.

한편, 일반 모노폴 안테나의 경우에는 안테나 소자에 대해 수직으로 놓이는 이미지 평면을 반드시 확보하여야 하나 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나 장치의 경우에는 그 이미지 평면이 필요하지 않음을 볼 수 있다.

또한, 본 발명에서는 돌출한 안테나 소자부분(12)의 여기전류를 이용하여 전자파를 복사하므로 기존 역 L형 안테나와는 달리 안테나 높이를 최대한 낮출 수 있다. 휴대폰/무선카드처럼 얇게 제작되어야 하는 경우, 이러한 높이에 대한 특성의 확보는 매우 중요하다.

한편 도 6의 (나)와 같이 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나 장치를 휴대폰에 활용하는 경우, 사용자가 귀에 대고 사용할 때 지상에 존재하는 다른 사용자 및 기지국들과의 통신을 유지하기 위한 편파 방향이 일치하고, 동시에 2차원 전방향성 복사패턴이 일반 휴대폰 안테나(휩 안테나, 코니칼 안테나 등)처럼 기지국으로 향하고 있음을 볼 수가 있다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나 장치의 경우, 안테나의 폭 W, 안테나 높이 H 그리고 안테나 길이 L에 따른 임피던스 정합 특성이 첨부한 도 7과 같이 나타난다.

도 7에서는 초광대역 역 L형 안테나(10)의 유전체(20)가 단일유전체로 구성되고 안테나 높이 H가 낮은(H/L = 0.1, W/L = 0.1) 경우의 임피던스 정합 특성을 나타내고 있다.

도 7을 참조하면, 도 3에 도시된 종래 역 L형 안테나 때의 협대역 특성과는 달리 매우 초광대역 특성을 보이고 있음을 볼 수가 있다. 이러한 초광대역 특성은 초광대역 역 L형 안테나(10) 인접에 놓인 PCB(40)의 에지에지mode electromagnetic fields)을 교란시키고, 안테나(10) 인근의 PCB 금속박(42)에 전류가 함께 유기되어 나타나는 것이p다. 따라서 안테나(10)w와 교차하는 PCB 에지(44)가 반드시 안테나(10) 가까이 놓여 함께 동작하여야 초광대역 특성이 나타난다. 이러한 초광대역 특성은 안테나의 높이 H가 안테나의 길이 L를 기준으로 할 때 약 0.3배 이하인 경우에 나타나게 된다. 즉 H/L ≤ 0.3 이면 초광대역 특성이 나타나게 되고, 역 L형 안테나의 특성 상 주파수에 따라 결정되는 길이가 고정되므로 결과적으로 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나는 종래의 역 L형 안테나에 비해 그 높이가 0.3배 이하로 줄어들게 된다.

한편, 도 7의 결과에서 -10dB 대역폭이 중심주파수를 기준으로 70%이상 확보됨을 볼 수가 있다. 따라서 매우 넓은 대역에서 임피던스 정합이 이루어지고 있음을 볼 수가 있는 것이다.

첨부한 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나 장치의 각 주파수별 90% 이상 안테나효율 대역폭 특성을 나타내는 도면이고, 도 9는 주파수별 +/- 1dB(2dB) 이득 대역폭 특성을 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 그 주파수 대역폭이 70%이상 확보되었음을 알 수가 있고, 도 9를 참조하면, 주파수별 +/- 1dB(2dB) 이득 대역폭이 70%이상 확보되었음을 알 수가 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나의 경우 70%이상의 초광대역 특성을 얻을 수 있음을 알 수가 있다. 이러한 초광대역 특성은 기존 역 L형 안테나 장치가 UWB 무선 통신에서 사용할 수 없었던 문제점을 해결할 수가 있으며, 또한 하나의 안테나로 여러 가지 통신이 가능함을 입증한 것이다.

이와 같은 특성을 무전기에 활용하는 경우, 두 개의 무전기 상호간의 위상 특성을 살펴본 결과, 첨부한 도 10에 도시된 바와 같이 4.5 GHz 대역에서 위상의 요동이 목격된다. 이러한 현상은 안테나(10)가 PCB 금속박(42)의 모서리 가까이 위치하여 날카로운 모서리 반사파 공진(Q펙터가 높은 공진)에 의한 현상으로서, 치명적이지는 않지만 UWB 시스템의 성능 저하를 유발할 수도 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 첨부한 도 11에 도시된 바와 같이 초광대역 역 L형 안테나(10)의 유전체(20) 중 PCB 에지(44)와 만나는 지점에 작은 훼라이트(ferrite) 등 손실이 있는 전파흡수체(21)를 삽입하여 모서리 반사파를 제거하여 해결할 수가 있다.

이러한 방식을 사용하는 경우, 주의해야 할 점은 4.5 GHz의 모서리 반사파 공진만을 제거해야 하므로 초광대역 역 L형 안테나(10)에 삽입되는 전파흡수체(21)는 매우 얇게 제작되어야 하고, 4.5 GHz에서 흡수 효과가 발생하도록 해야 한다.

이러한 방식 이외에도 안테나(10)가 PCB(40)의 모서리로부터 멀어짐에 따라 모서리 반사파의 크기가 감소하는 원리를 적용하여 첨부한 도 12의 (가)에 도시된 전방향성 초광대역 역 L형 안테나 장치와 같이 안테나(10)를 PCB(40) 일측면의 중심으로 이동시켜 개선할 수 있다.

또한 도 12의 (가)의 경우에는 안테나(10)가 중심에 위치하므로 인해 복사패턴이 3dB 각도 폭(3dB angular width)이 넓은 2차원 전방향성 특성을 갖는다. 이러한 형태는 안테나(10)가 중심에 위치하므로 인해 사용상의 불편함이 따를 수 있다.

이를 개선하기 위해 도 12의 (나)에 도시된 직선 무돌출 모서리 탑재형 초광대역 역 L형 안테나 장치와 같이, 초광대역 역 L형 안테나(10)가 PCB(40)의 모서리에 직선 무돌출로 탑재된다. 이 경우에는 첨부한 도 14의 (나)에 도시된 바와 같이, 휴대폰 밖으로 안테나 돌출 부분이 없이 휴대폰/무선카드에 장착이 가능한 형태이다. 이것은 안테나 돌출에 따른 사용상의 불편한 점을 개선시킨 형태이다. 즉, 도 12의 (나)처럼 PCB(40)의 접지부(46)와 금속박(42)을 에칭 처리하여 PCB(40)의 모서리 부분(48)만이 남도록 한 후, 안테나(10)의 돌출 부분이 이 모서리 부분(48) 내에 모두 위치하도록 한다.

한편, 도 12의 (다)는 듀플렉서를 사용하지 않고 송수신 신호를 분리 가능하여 휴대폰/무선카드 등에 활용이 가능한 직선 무돌출 송수신 분리 모서리 탑재형 초광대역 역 L형 안테나 장치를 나타내었다.

이러한 송수신 분리형 안테나 장치의 경우 도 12의 (다)처럼 편의에 따라서 좌우 대칭으로 놓을 수 있거나 또는 도 12의 (라)에 도시된 직선 송수신 분리 전방향성 초광대역 역 L형 안테나 장치와 같이 상하 대칭으로 놓을 수도 있다.

도 12의 (다)의 경우는 두 안테나(10, 11)간의 결합량을 최소화시킬 수 있도록 대각선으로 위치시켜 구현한 형태를 보여 주고 있다. 한편, 도 12의 (라)는 송수신 분리가 가능하면서 2차원 전방향성 특성이 우수한 초광대역 L형 안테나 장치를 나타내고 있다. 이러한 구조에 있어서, 안테나(10, 11)의 지나친 돌출은 사용상의 제약을 매우 많이 받기 때문에 상하 대칭적으로 PCB(40)의 중심에 에칭 처리하여 그곳에 초광대역 역L형 안테나(10, 11)를 설치한다.

한편 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 다른 초광대역 역 L형 안테나 장치를 도시한 도면으로, (가)는 사선 모서리 탑재형 안테나 장치이고, (나)는 사선 상부 송수신 분리 탑재형 안테나 장치이며, (다)는 사선 측부 송수신 분리 탑재형 안테나 장치이고, (라)는 사선 다이버시티 송수신 분리 탑재형 안테나 장치이다.

도 13에 도시된 형태에서는 PCB(40)의 모서리 부분에 접지부(46)와 금속박(42) 부분을 동시에 에칭 처리하여 설치하는 형태로, PCB(40)의 금속박(42)과 접지부(46)의 모서리 삼각 부분(49) 만을 절단(에칭)하고, 유전체 부분(45)은 그대로 유지시켜 안테나(10)를 사선으로 설치하는 것이다.

이러한 경우는 도 14의 (다)에 도시된 바와 같이 안테나(10)가 휴대폰 안으로 설치되는 구조를 지니고 있음을 볼 수가 있다.

또한 첨부한 도 15의 (나)에 도시된 바와 같이, 통화 중에 안테나(10)의 방향이 도 15의 (가)에 도시된 도 5의 방식의 경우에 비해 보다 수직적으로 위치하므로 인해 기지국과의 통화를 위한 안테나 효율을 증가시킬 수 있다. 게다가 내장형으로 설치할 경우 미관이 좋고 휴대폰을 사용자가 휴대할 경우 안테나 돌출에 의한 불편함을 개선할 수 있다.

이러한 특징적인 구조로 인해 컴퓨터의 무선 카드용의 안테나로 활용할 경우, 무선 카드 내부에 안테나 장착이 용이하여 안테나 돌출에 따른 문제점을 제거할 수 있는 구조를 지니게 된다.

도 13의 (나)의 경우는 사선 상부 송수신 분리 탑재형 초광대역 역 L형 안테나 장치로서, 송수신 분리형 안테나로 활용할 수 있도록 제작되며, 송수신 안테나의 이격 거리 확보와 동시에 송수신 신호의 편파 방향을 수직으로 놓아 송수신 안테나간의 결합량을 감소할 수 있다.

도 13의 (다)의 경우는 사선 측부 송수신 분리 탑재형 초광대역 역 L형 안테나 장치로서, 송수신 분리형 안테나로 활용할 수 있도록 제작되며, 송수신 안테나의 이격 거리를 구조에 있어 최대로 확보하고 동시에 송수신 신호의 편파 방향을 서로 수직으로 놓게 하여 송수신 안테나간의 결합량을 감소시킬 수 있다.

마지막으로 도 13의 (라)의 경우는 사선 다이버시티 송수신 분리 탑재형 초광대역 역 L형 안테나 장치로서, 송수신이 분리되는 기능 이외에 안테나(10) 4개를 좌우 상하 대칭적으로 배치시켜 다이버시티 문제를 해결하는 구조를 나타내고 있다.

이들은 UWB 시스템처럼 송수신 신호가 분리하기 어려운 통신 방식에서 송신 안테나와 수신 안테나가 서로 수직으로 놓이게 하고 송수신 안테나 이격 거리를 확보하여 결합량(coupling)을 최소화하도록 한 구조들이다.

제12도의 (다) 및 (라)와, 도 13의 (나) 및 (다)의 구조에 있어서 두 안테나의 공진 주파수를 달리하는 경우 2가지 다른 형태의 통신 서비스를 제공할 수도 있다. 예를 들어 셀룰러폰과 블루투스 통신을 한 PCB(40) 내에 설치할 경우 활용이 가능하며, 이외에도 셀룰러폰 혹은 PCS폰과 무선LAN을 한 PCB(40) 내에 설치할 경우 활용이 가능하다.

한편, 도 16에서는 PCB 장착이 용이한 초광대역 역 L형 안테나의 다른 구조를 보여주고 있는 도면으로, (가)는 전체 사시도이고, (나)는 도체판의 구조도이며, (다)는 비도전체 및 비도전체에 삽입되는 전파 흡수체의 구조도이다.

도 16에 도시된 바와 같이, PCB 장착이 용이한 초광대역 역 L형 안테나(10)는 유전체부(20)에 홈(23)을 내고, 이 홈(23)에 PCB(40)의 일측을 삽입시켜 고정 장착할 수 있도록 한 것이다.

이러한 경우, 첨부한 도 17에 도시된 바와 같이 안테나(10)가 PCB(40)에 고정되므로 사용 중에 안테나 파손을 최소화 할 수 있으며, 장착이 용이한 장점을 지닌다.

한편, 여기에서 전파 흡수체(21)는 도 11을 참조하여 설명한 바와 같이 PCB(40)의 모서리 반사파를 제거하기 위해 삽입되는 것이다.

이 외에도 PCB(40) 후면에서 유전체 나사를 설치하여 안테나의 유전체(20) 중심에 나사 홈을 내어 고정시키는 방법이 사용될 수도 있다.

비록 본 발명이 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.

본 발명에 따르면, 안테나효율 및 +/-1dB 이득편차, S11 파라미터 특성이 모두 70% 이상인 초광대역 특성을 얻게 되고, 이로 인해 UWB 시스템과 같은 초광대역 통신 방식용 단말기 및 기지국용 안테나로 사용할 수 있다.

또한, CDMA, OFDM 등의 초광대역 통신용 단말기, PCS 및 셀룰러 겸용 단말기, GSM 및 CDMA 겸용 단말기, PCS 및 IMT-2000 겸용 단말기, 여러 서비스를 한 개의 안테나로 구현이 가능한 차량용 일체형 안테나로 사용이 가능하게 된다.

또한, 복사전자파 여기영역(exiting area)의 변화로 인해 편파 방향이 바뀌고 전력 패턴을 바꿀 수 있으므로, 휴대폰에 장착하는 경우 사용자간의 통신 및 사용자와 기지국간의 편파를 수직으로 일치시켜 줄 수 있으며, 최대 전력 신호가 송수신될 수 있다.

또한, 제작이 간단해지고 PCB에 장착이 용이하여 제작 단가를 낮출 수 있으며, PCB의 모서리 부분에 탑재하는 경우 안테나가 휴대폰 케이스 안에 설치되므로 인해 안테나 내장형 휴대폰을 제공할 수 있다.

도 1은 종래 역 L형 안테나의 구조도로, (가)는 전체 사시도이고, (나)는 도체판의 구조도이며, (다)는 비도전체의 구조도이다.

도 2는 종래 역 L형 안테나가 PCB 위에 장착된 안테나 장치의 사시도이다.

제3도는 종래 역 L형 안테나 장치에서 안테나 높이 변화에 따른 정재파비 대역폭 특성을 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나의 구조도로, (가)는 전체 사시도이고, (나)는 도체판의 구조도이며, (다)는 비도전체의 구조도이다.

도 5는 도 4에 도시된 초광대역 역 L형 안테나가 PCB의 모서리에 직선 돌출형으로 탑재되어 형성된 안테나 장치의 구조도이다.

도 6은 역 L형 안테나를 휴대폰에 장착한 경우의 편파 비교를 도시한 도면으로, (가)는 종래 역 L형 안테나 장치의 경우이고, (나)는 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나 장치의 경우이다.

도 7은 도 5에 도시한 초광대역 역 L형 안테나 장치의 정재파비 대역폭 특성을 도시한 도면이다.

도 8은 도 5에 도시한 초광대역 역 L형 안테나 장치의 90% 안테나 효율 대역폭 특성을 도시한 도면이다.

도 9는 도 5에 도시한 초광대역 역 L형 안테나 장치의 +/- 1dB 이득 대역폭을 도시한 도면이다.

도 10은 도 5에 도시한 초광대역 역 L형 안테나 장치 2개가 서로 20cm 떨어졌을 때, S21 송수신 위상 파라미터 특성을 도시한 도면이다.

도 11은 도 5에 도시한 초광대역 역 L형 안테나 장치에 전파흡수체가 삽입된 것을 도시한 도면으로, (가)는 전체 사시도이고, (나)는 초광대역 역 L형 안테나의 사시도이며, (다)는 도체부의 사시도이고, (라)는 유전체 및 전파흡수체가 분리된 상태를 도시한 도면이다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나 장치를 도시한 도면으로, (가)는 전방향성 초광대역 역 L형 안테나 장치이고, (나)는 직선 무돌출 모서리 탑재형 초광대역 역 L형 안테나 장치이며, (다)는 직선 무돌출 송수신 분리 모서리 탑재형 초광대역 역L형 안테나 장치이고, (라)는 직선 송수신 분리 전방향성 초광대역 역L형 안테나 장치를 나타낸다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나 장치를 도시한 도면으로, (가)는 사선 모서리 탑재형 초광대 역 L형 안테나 장치이고, (나)는 사선 상부 송수신 분리형 초광대역 역 L형 안테나 장치이며, (다)는 사선 측부 송수신 분리형 초광대역 역 L형 안테나 장치이고, (라)는 사선 다이버시티 송수신 분리형 초광대역 역 L형 안테나 장치를 나타낸다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나 장치의 휴대폰 장착도로, (가)는 도 5에 도시된 초광대역 역 L형 안테나 장치의 경우이고, (나)는 도 12의 (나)에 도시된 초광대역 역 L형 안테나 장치의 경우이며, (다)는 도 13의 (가)에 도시된 초광대역 역 L형 안테나 장치의 경우를 나타낸다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나 장치가 휴대폰에 설치되어 통화 중에 있어서의 편파 방향을 도시한 도면으로, (가)는 도 5에 도시된 초광대역 역 L형 안테나 장치의 경우이고, (나)는 도 13의 (가)에 도시된 초광대역 역 L형 안테나 장치의 경우를 나타낸다.

도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초광대역 역 L형 안테나의 구조도로, (가)는 전체 사시도이고, (나)는 도체판의 구조도이며, (다)는 유전체 및 전파흡수체의 분리 사시도를 나타낸다.

도 17은 도 16에 도시된 초광대역 역 L형 안테나가 PCB에 장착된 안테나 장치의 구조도이다.

Claims (20)

1. 무선통신 단말기 내부에 있는 전자소자들의 전파의 송수신을 보조하기 위한 초광대역 역 L형 안테나 장치에 있어서,

   a) 외부와의 전파 송수신을 수행하는 초광대역 역 L형 안테나－여기서 초광대역 역 L형 안테나가

   비도전성 물질로 이루어진 직육면체의 유전체;

   상기 유전체의 육면 중에서 연속된 2개의 면 위에 형성된 도전체; 및

   상기 전자소자들로부터 상기 유전체로의 급전을 위한 급전부

   를 포함함－; 및

   b) 일측면이 금속 도체부로 형성된 PCB(Printed Circuit Board)－여기서 상기 초광대역 역 L형 안테나는 상기 PCB의 도체부 밖으로 상기 초광대역 역 L형 안테나의 길이 방향을 기준으로 하여 절반 이상 돌출되도록 설치됨－

   을 포함하며,

   상기 PCB의 도체부 밖으로 돌출된 초광대역 역 L형 안테나 부분에 형성되는 여기 전류를 이용하여 복사되는 전자파를 통해 전파 송수신을 수행하는

   것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 초광대역 역 L형 안테나의 유전체 부분 중 상기 PCB 도체부의 에지와 만나는 부분에 상기 유전체 대신 특정 전파흡수체가 삽입된 것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
3. 제2항에 있어서.

   상기 초광대역 역 L형 안테나의 유전체가 유전율이 다른 다층 구조의 유전체인 것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 유전체가 세 개의 유전체 층으로 형성되고, 상층의 유전체 및 하층의 유전체의 유전율이 중간층의 유전율보다 큰 것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
5. 제2항에 있어서,

   상기 초광대역 역 L형 안테나의 높이가 상기 초광대역 역 L형 안테나의 길이에 비해 0.1배 이하로 작은 것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
6. 삭제
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 초광대역 역 L형 안테나는 상기 PCB 도체부의 일측면에서 양쪽 모서리에서 가장 멀리 이격된 중심부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
8. 무선통신 단말기 내부에 있는 전자소자들의 전파의 송수신을 보조하기 위한 초광대역 역 L형 안테나 장치에 있어서,

   a) 외부와의 전파 송수신을 수행하는 적어도 하나 이상의 초광대역 역 L형 안테나－여기서 각 초광대역 역 L형 안테나는

   비도전성 물질로 이루어진 직육면체의 제1 유전체;

   상기 유전체의 육면 중에서 연속된 2개의 면 위에 형성된 도전체; 및

   상기 전자소자들로부터 상기 유전체로의 급전을 위한 급전부

   를 포함함－; 및

   b) 제2 유전체를 중심으로 일측면이 금속 도체부로 형성되고, 타측면이 접지부를 형성하되, 상기 제2 유전체의 모서리 중에서 상기 초광대역 역 L형 안테나의 개수의 모서리 부분에 해당되는 도체부 및 접지부가 특정 형태로 에칭되어 제거된 PCB(Printed Circuit Board)－여기서 상기 각 초광대역 역 L형 안테나는 상기 PCB의 도체부 밖으로 상기 PCB의 도체부의 에지에 대해 수직하게 상기 초광대역 역 L형 안테나의 길이 방향을 기준으로 하여 절반 이상 돌출되고, 상기 돌출된 초광대역 역 L형 안테나 부분이 상기 에칭되고 남은 유전체 상에 위치하도록 해당 모서리 부분에 각각 설치됨－

   를 포함하며,

   상기 PCB의 도체부 밖으로 돌출된 초광대역 역 L형 안테나 부분에 형성되는 여기 전류를 이용하여 복사되는 전자파를 통해 전파 송수신을 수행하는

   것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 PCB는 직사각형 형태를 가지며, 상기 PCB의 측면 중 길이가 짧은 일측면의 한쪽 모서리 부분에 한 개의 초광대역 역 L형 안테나가 설치되는 것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
10. 제8항에 있어서,

    상기 PCB는 직사각형 형태를 가지며, 상기 PCB의 측면 중 길이가 짧은 일측면의 양쪽 모서리 부분에 각각 한 개씩의 초광대역 역 L형 안테나가 설치되는 것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
11. 제8항에 있어서,

    상기 PCB는 직사각형 형태를 가지며, 상기 PCB의 측면 중 길이가 짧은 두 개의 측면의 각 한쪽 모서리 부분에 각각 한 개씩의 초광대역 역 L형 안테나가 상기 PCB의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
12. 제8항에 있어서,

    상기 PCB는 직사각형 형태를 가지며, 상기 PCB의 측면 중 길이가 긴 일측면의 양쪽 모서리 부분에 각각 한 개씩의 초광대역 역 L형 안테나가 설치되는 것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
13. 제8항에 있어서,

    상기 PCB는 직사각형 형태를 가지며, 상기 PCB의 네 개의 모서리 부분에 각각 한 개씩의 초광대역 역 L형 안테나가 설치되는 것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 초광대역 역 L형 안테나의 제1 유전체 부분 중 상기 PCB 도체부의 에지와 만나는 부분에 상기 제1 유전체 대신 특정 전파흡수체가 삽입된 것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
15. 제14항에 있어서.

    상기 초광대역 역 L형 안테나의 제1 유전체가 유전율이 다른 다층 구조의 유전체인 것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
16. 제15항에 있어서,

    상기 제1 유전체가 세 개의 유전체 층으로 형성되고, 상층의 유전체 및 하층의 유전체의 유전율이 중간층의 유전율보다 큰 것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
17. 제14항에 있어서,

    상기 초광대역 역 L형 안테나의 높이가 상기 초광대역 역 L형 안테나의 길이에 비해 0.1배 이하로 작은 것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
18. 무선통신 단말기 내부에 있는 전자소자들의 전파의 송수신을 보조하기 위한 초광대역 역 L형 안테나 장치에 있어서,

    a) 외부와의 전파 송수신을 수행하는 두 개의 초광대역 역 L형 안테나－여기서 각 초광대역 역 L형 안테나는

    비도전성 물질로 이루어진 직육면체의 제1 유전체;

    상기 유전체의 육면 중에서 연속된 2개의 면 위에 형성된 도전체; 및

    상기 전자소자들로부터 상기 유전체로의 급전을 위한 급전부

    를 포함함－; 및

    b) 사각형 모양의 제2 유전체를 중심으로 일측면이 금속 도체부로 형성되고, 타측면이 접지부를 형성하되, 상기 제2 유전체의 측면 중 서로 대향하는 양측면의 중심부에 해당되는 도체부 및 접지부가 특정 형태로 에칭되어 제거된 PCB(Printed Circuit Board)－여기서 상기 두 개의 초광대역 역 L형 안테나는 상기 PCB의 도체부 밖으로 상기 PCB의 도체부의 에지에 대해 수직하게 상기 초광대역 역 L형 안테나의 길이 방향을 기준으로 하여 절반 이상 돌출되고, 상기 돌출된 초광대역 역 L형 안테나 부분이 상기 에칭되고 남은 유전체 상에 위치하도록 각각 설치됨－

    를 포함하며,

    상기 PCB의 도체부 밖으로 돌출된 초광대역 역 L형 안테나 부분에 형성되는 여기 전류를 이용하여 복사되는 전자파를 통해 전파 송수신을 수행하는

    것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
19. 무선통신 단말기 내부에 있는 전자소자들의 전파의 송수신을 보조하기 위한 초광대역 역 L형 안테나 장치에 있어서,

    a) 외부와의 전파 송수신을 수행하는 초광대역 역 L형 안테나－여기서 초광대역 역 L형 안테나가

    비도전성 물질로 이루어지고, 직육면체이며, 일측면에 길이 방향으로 오목한 홈이 형성되어 있는 유전체;

    상기 유전체의 육면 중에서 연속된 2개의 면 위에 형성된 도전체; 및

    상기 전자소자들로부터 상기 유전체로의 급전을 위한 급전부

    를 포함함－; 및

    b) 일측면이 금속 도체부로 형성된 PCB(Printed Circuit Board)－여기서 상기 초광대역 역 L형 안테나는 상기 유전체에 형성된 홈에 상기 PCB 도체부의 일부가 삽입되어 설치되고, 상기 PCB의 도체부 밖으로 상기 초광대역 역 L형 안테나의 길이 방향을 기준으로 하여 절반 이상 돌출되도록 설치됨－

    를 포함하며,

    상기 PCB의 도체부 밖으로 돌출된 초광대역 역 L형 안테나 부분에 형성되는 여기 전류를 이용하여 복사되는 전자파를 통해 전파 송수신을 수행하는

    것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.
20. 제19항에 있어서,

    상기 초광대역 역 L형 안테나의 유전체 중에서 상기 PCB 도체부의 에지와 만나는 부분에 상기 유전체 대신 특정 전파흡수체가 삽입된 것을 특징으로 하는 초광대역 역 L형 안테나 장치.