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KR100597581B1 - 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나 - Google Patents

스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나 Download PDF

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KR100597581B1
KR100597581B1 KR1020040089854A KR20040089854A KR100597581B1 KR 100597581 B1 KR100597581 B1 KR 100597581B1 KR 1020040089854 A KR1020040089854 A KR 1020040089854A KR 20040089854 A KR20040089854 A KR 20040089854A KR 100597581 B1 KR100597581 B1 KR 100597581B1
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KR
South Korea
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patch
antenna
stub
internal antenna
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KR1020040089854A
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김병찬
최재익
이병제
정병운
유한필
유병길
Original Assignee
한국전자통신연구원
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Publication date
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 루프형 안테나를 적층형으로 구성함으로써 내장형 안테나의 크기를 줄이고, 상기 안테나의 상부 패치에 스터브를 연결함으로써 고주파수 대역에서 광대역 특성을 얻을 수 있으며, 안테나 패치를 대칭 구조로 형성함으로써 전자파 인체 흡수율(SAR)을 저감시키고 전방향성의 방사 패턴을 얻을 수 있는, 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나를 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 다중대역 내장형 안테나에 있어서, 상기 안테나의 상단에 위치하고 일측이 개방된 루프 형태로 형성된 상부 패치; 상기 안테나의 동작 주파수 중 고주파수 대역의 대역폭을 확장시키기 위하여 상기 상부 패치에 연결된 임의 형상의 스터브; 급전부 및 단락부를 통하여 접지부와 연결되고, 일측 및 타측이 개방된 루프 형태로 형성된 하부 패치; 상기 상부 패치와 상기 하부 패치를 연결하여 상기 하부 패치에 유기된 신호를 상기 상부 패치로 전달하기 위한 연결부; 상기 상부 패치와 상기 하부 패치 사이에 소정 두께로 형성된 중간부; 상기 하부 패치를 급전시키기 위한 상기 급전부; 및 상기 하부 패치를 접지시키기 위한 상기 단락부를 포함 함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 무선통신 분야 등에 이용됨.
루프 안테나, 적층형, 대칭 구조, 스터브, 상부 패치, 하부 패치, 연결부

Description

스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나{Multi-band internal antenna of symmetry structure having stub}
도 1은 종래의 내장형 안테나를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나에 대한 일실시예 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나를 상세 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나가 저주파수 대역에서 동작하는 경우의 표면 전류 벡터를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나가 고주파수 대역에서 동작하는 경우의 표면 전류 벡터를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나에 스터브가 포함된 경우와 포함되지 않은 경우의 반사계수 특성을 비교 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나가 저주파수 대역에서 동작하는 경우의 방사 패턴을 나타낸 도면,
도 8은 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나가 고주파수 대역에서 동작하는 경우의 방사 패턴을 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 상부 패치 22 : 스터브
23 : 중간부 24 : 연결부
25 : 하부 패치 26 : 급전부
27 : 단락부 28 : 접지부
본 발명은 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 루프형 안테나를 적층형으로 구성함으로써 내장형 안테나의 크기를 줄이고, 상기 안테나의 상부 패치에 스터브를 연결함으로써 고주파수 대역에서 광대역 특성을 얻을 수 있으며, 안테나 패치를 대칭 구조로 형성함으로써 전자파 인체 흡수율(SAR)을 저감시키고 전방향성의 방사 패턴을 얻을 수 있는, 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나에 관한 것이다.
일반적으로 안테나는 무선통신 단말기(이동통신 단말기, 개인 휴대통신 단말기(PCS), 개인용 디지털 단말기(PDA), 차세대 무선통신 단말기(IMT-2000), 무선랜 단말기, 스마트폰 등)에 구비되어 외부로부터의 수신 신호를 수신하고 송신 신호를 외부로 방사하는 역할을 하는 소자이다.
이처럼 무선통신 단말기는 상대방이 송신한 신호를 수신하거나 상대방으로 신호를 송신하기 위한 안테나를 무선통신 단말기 본체 내외부의 적소에 구비하여 무선통신망을 통하여 상대방과의 신호를 주고받으며 통신을 한다.
그리고, 최근에는 무선통신 단말기가 점점 소형화, 경량화 되어감에 따라 무선통신 단말기의 가장 큰 부품중의 하나인 안테나를 수신감도와 전자파의 유해성 등을 고려하여 점점 크기가 작은 안테나로 설계하고 있는 추세이다.
일반적인 무선통신 단말기의 안테나로는 헬리컬 안테나와 휩 안테나가 결합된 형태의 안테나가 가장 많이 사용되고 있으며, 이는 무선통신 단말기 본체의 외형에 돌출형으로 구비되는 외장형 안테나이다. 그러나, 이러한 외장형 안테나를 사용하게 되면 안테나와 접합부분의 부품들이 많아 조립공정 및 부품관리가 어렵고, 외부의 충격에 의해 안테나가 쉽게 손상을 입을 수 있으며, 안테나의 지향성 및 이득이 충분치 않아서 고품질의 통화를 보장할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 최근에는 전술한 바와 같은 외장형 안테나의 문제점을 개선하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 모노폴 안테나(a), 루프 안테나(b), 및 평면 역 에프 안테나(PIFA : Planar Inverted F Antenna)(c) 등을 무선통신 단말기 내부에 내장형으로 구비함으로써 단말기의 외관 디자인을 미려하게 하고, 단말기를 소형화하며, 송수신 특성을 향상시키는 단계에까지 이르렀다.
그러나, 상기 모노폴 안테나(a)의 경우는 낮은 주파수 대역에서 그 임피던스 정합이 어렵다는 단점이 있다. 따라서, 이러한 모노폴 안테나(a)의 단점을 개선하기 위하여 사용되는 내장형 안테나가 바로 평면 역 에프 안테나(PIFA)(c)이다. 그러나, 이러한 평면 역 에프 안테나(PIFA)(c) 역시 대역폭이 좁고 전류 밀도가 특정 지점에 밀집되어 전자파 인체 흡수율(SAR)이 높다는 문제점이 있다.
이러한 상기의 모노폴 안테나(a)와 평면 역 에프 안테나(PIFA)(c)의 단점을 개선하기 위하여 임피던스 정합과 대역폭 특성을 고려한 안테나가 루프 안테나(b)이다. 그러나, 반파장의 길이를 사용하는 루프 안테나(b)는 그 길이가 너무 길어 무선통신 단말기용 내장형 안테나로 사용하기에는 많은 제약이 따른다. 또한, 이러한 루프 안테나(b)는 다중대역의 실현을 위한 고차 모드의 공진 대역폭 특성이 좁아 실제 다중 대역 안테나로서 동작하기에는 어려움이 많이 따르는 문제점이 있다.
한편, 적층형 구조를 이용하여 내장형 안테나의 크기 문제를 해결한 안테나가 제안되어 있지만, 이는 모노폴 안테나(a) 또는 평면 역 에프 안테나(PIFA)(c)에 국한되어 있을 뿐 아직까지 루프 안테나에 적용된 사례는 없으며, 그 특성 또한 적층 구조를 이용하여 단지 안테나의 공진 길이만이 보상될 뿐이다.
이렇게 전술한 바와 같이, 일반적인 내장형 안테나(모노폴 안테나(a), 루프 안테나(b), 및 평면 역 에프 안테나(PIFA)(c))는 무선통신 단말기에 내장형으로 구현하기에는 그 크기에 대한 제약이 있고, 고주파 대역에서의 대역폭이 좁으며, 고주파 대역에서의 전류 분포가 저주파 대역에서와는 다르게 변화하기 때문에 전방향성의 방사 패턴을 얻기가 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 루프형 안테나를 적층형으로 구성함으로써 안테나의 크기를 줄이고, 안테나의 상부 패치에 스터브를 연결함으로써 고주파수 대역에서 광대역 특성을 얻을 수 있는, 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 안테나 패치를 대칭 구조로 형성하여 전류 밀도를 좌우 대칭으로 고르게 분포시킴으로써 전자파 인체 흡수율(SAR)을 저감시키고 전방향성의 방사 패턴을 얻을 수 있는, 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나를 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 다중대역 내장형 안테나에 있어서, 상기 안테나의 상단에 위치하고 일측이 개방된 루프 형태로 형성된 상부 패치; 상기 안테나의 동작 주파수 중 고주파수 대역의 대역폭을 확장시키기 위하여 상기 상부 패치에 연결된 임의 형상의 스터브; 급전부 및 단락부를 통하여 접지부와 연결되고, 일측 및 타측이 개방된 루프 형태로 형성된 하부 패치; 상기 상부 패 치와 상기 하부 패치를 연결하여 상기 하부 패치에 유기된 신호를 상기 상부 패치로 전달하기 위한 연결부; 상기 상부 패치와 상기 하부 패치 사이에 소정 두께로 형성된 중간부; 상기 하부 패치를 급전시키기 위한 상기 급전부; 및 상기 하부 패치를 접지시키기 위한 상기 단락부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나에 대한 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다중대역 내장형 안테나는 상부 패치(21), 스터브(22), 중간부(23), 연결부(24), 하부 패치(25), 급전부(26), 단락부(27), 및 접지부(28)를 포함한다.
상기 상부 패치(21)는 안테나의 상단에 위치하여 하부 패치(25)로부터 전달받은 신호를 외부로 최종적으로 방사하는 역할을 한다. 여기서, 상기 상부 패치(21)는 완전 폐루프가 아닌 한쪽이 개방된 루프 형상으로 형성되며, 본 발명에서는 그 부분을 제 1 개방부로 지칭하기로 한다.
여기서, 상기 상부 패치(21) 중 제 1 개방부의 반대쪽에는 스터브(22)가 연결되어 있다.
그리고, 상기 스터브(22)는 본 발명의 안테나의 고주파수 대역의 대역폭을 확장시키는 역할을 한다. 즉, 상기 스터브(22)는 상기 상부 패치(21) 안쪽에 형성되어, 루프의 고차 모드에 근접한 공진을 만들어 다중 대역의 고주파수 대역에서 대역폭을 확장시키는 역할을 한다. 이 때, 상기 스터브(22)는 소정의 폭과 길이를 가지는 두 개의 직사각형의 형태로 형성된다.
여기서, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 스터브에 대한 일반적인 내용을 살펴보면 다음과 같다.
일반적으로 스터브(Stub)란, 마이크로스트립(Microstrip)이나 스트립 라인(Strip line)으로 이루어진 회로에서 임피던스 매칭을 하기 위한 용도로 사용되는 것으로서, 신호 전송 목적이 아닌 주파수 튜닝 또는 광대역 특성을 위하여 신호 전송을 위한 선로에 부가적으로 연결되는 선로를 지칭하는 말이다. 이러한 스터브는 신호 전송을 위한 선로에 수직 방향으로 연결되는 병렬(Shunt) 스터브와 선로에 수평 방향으로 연결되는 직렬(Series) 스터브로 구분된다.
그리고, 상기 병렬(Shunt) 스터브는 오픈(Open) 스터브와 쇼트(Short) 스터브로 나뉜다. 여기서, 오픈 스터브는 그 끝단에 아무것도 연결되지 않고 오픈된 형태로 존재하는 스터브를, 쇼트 스터브는 그 끝단에 비아(via)를 뚫어 그라운드와 접지시킨 스터브를 말한다.
또한, 상기 오픈 스터브는 길이 L이 λ/4보다 작을 경우에는 캐패시터의 역 할을 하고, L이 λ/4보다 크고 λ/2보다 작을 경우에는 인덕턴스의 역할을 하며, 상기 쇼트 스터브는 그 반대로 동작한다.
이에 따라, 본 발명에 사용된 스터브(22)는 상부 패치(21)와 병렬로 연결된 병렬 스터브이며, 그 길이가 λ/4보다 작은 오픈 스터브이다.
한편, 상기 중간부(23)는 상기 상부 패치(21)와 하부 패치(25) 사이에 소정 두께를 가지도록 공기 또는 임의의 유전체로 형성된다. 이 때, 상기 중간부(23)의 크기(가로와 세로의 길이)는 상기 상부패치(21) 또는 하부 패치(25)와 동일하다.
그리고, 상기 연결부(24)는 상기 상부 패치(21)와 하부 패치(25)를 연결하여 하부 패치(25)로부터의 신호를 상부 패치(21)로 전달해주는 역할을 한다. 이 때, 상기 연결부(24)는 상기 중간부(23)가 공기가 아닌 유전체로 이루어진 경우에는 그 유전체를 통과하여 상부 패치(21)와 하부 패치(25)를 연결하도록 형성된다. 따라서, 상기 연결부(24)의 높이는 상기 중간부(23)의 두께와 동일해야 한다.
또한, 도 2에는 상기 연결부(24)가 하부 패치(25)의 제 2 개방부의 양쪽에 바로 연결되도록 구비되어 있는데, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 안테나의 특성을 만족시킬 수 있는 위치라면 어느 곳에 구비하여도 무방함을 밝혀둔다.
그리고, 상기 하부 패치(25)는 상기 중간부(23)의 하단부에 위치하며, 상기 상부 패치(21)와 함께 하나의 안테나로서 동작한다. 여기서, 상기 상부 패치(21)와 상기 하부 패치(25)의 길이를 합한 패치의 총 길이는 상기 안테나의 사용 대역 중 저주파수 대역의 반파장 길이에 해당한다.
또한, 상기 하부 패치(25)는 완전 폐루프가 아닌 대칭되는 양쪽이 개방된 즉 , 제 2 개방부와 제 3 개방부를 가지는 형태로 형성된다. 이 때, 제 2 개방부의 양 쪽 옆에는 연결부(24)가 위치하고 제 3 개방부의 양쪽 옆에는 급전부(26)와 단락부(27)가 위치한다.
한편, 상기 급전부(26)는 상기 하부 패치(25)를 급전시키는 역할을 하며, 상기 단락부(27)는 접지부(28)와 상기 하부 패치(25)를 단락시키는 역할을 한다. 이 때, 상기 급전부(26)와 상기 단락부(27)가 함께 존재하도록 구현함으로써, 상기 하부 패치(25) 자체가 급전 선로가 아닌 안테나의 한 부분으로 동작되도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나를 상세 설명하기 위한 도면으로서, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나의 각 부분의 상세 사양을 살펴보면 다음과 같다.
여기서, 본 발명은 도 3에 도시된 안테나의 사양에 한정되는 것은 아니며, 단지 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예를 들어 설계한 안테나의 사양을 기재한 것임을 밝혀둔다. 따라서, 안테나의 동작 주파수 및 설계 방식에 따라 각 재질, 구조 , 사이즈, 및 위치는 얼마든지 변경 가능하다.
우선 상부 패치(21), 중간부(23), 및 하부 패치(25)는 가로 길이가 36mm, 세로 길이가 25mm로 모두 동일하다.
여기서, 상기 상부 패치(21)와 하부 패치(25)의 폭은 2.5mm이며, 상기 상부 패치(21) 중 제 1 개방부의 간격은 10mm이고, 상기 제 1 개방부의 양쪽에서 대칭을 이루는 왼쪽과 오른쪽 패치의 길이는 각각 13mm이다.
그리고, 상기 하부 패치(25)는 그 폭이 상부 패치(21)와 동일한 2.5mm이며, 급전부(26)와 단락부(27) 사이의 제 3 개방부의 간격이 6mm, 두 개의 연결부(24) 사이의 제 2 개방부의 간격이 10mm이다.
상기 상부 패치(21)에 연결되는 스터브(22)는 가로 길이가 24mm, 세로 길이가 5mm인 직사각형과 가로와 세로가 2.5mm인 정사각형을 연결해놓은 형태로 형성된다.
그리고, 상기 상부 패치(21), 상기 하부 패치(25), 및 상기 스터브(22)는 모두 완전 전도체(PEC : Perfect Electric Conductor)의 일종인 구리를 사용하였다.
한편, 중간부(23)는 유전율이 4.7, 두께가 2.4mm인 에폭시(FR4)를 사용하였으며, 접지부(28)와 상기 하부 패치(25) 사이의 공간은 3.6mm만큼 이격되어 있다.
그리고, 접지부(28)는 가로 80mm, 세로 36mm인 직사각형 기판으로 이루어진다.
도 3에 나타낸 안테나의 사양은 전술한 바와 같이, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 예를 들어 설계된 안테나의 사양이므로 그에 한정되는 것은 아니며, 후술할 도 4 내지 도 8의 안테나 특성은 모두 도 3에 나타낸 사양으로 설계된 안테나를 이용하여 측정한 안테나 특성임을 밝혀둔다.
도 4는 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나가 저주파수 대역에서 동작하는 경우의 표면 전류 벡터를 나타낸 도면으로서, 도 4a는 안테나의 상부 패치(21)에서의 전류 흐름을, 도 4b는 안테나의 하부 패치(25)에서의 전류 흐름을 나타낸 것이다.
여기서, 화살표의 크기는 전류의 크기를 나타낸 것이며, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나가 저주파수에서 동작하는 경우에는 표면 전류 밀도가 상부 패치(21)와 하부 패치(25) 모두에서 좌우 대칭적으로 분포됨을 알 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나가 고주파수 대역에서 동작하는 경우의 표면 전류 벡터를 나타낸 도면으로서, 도 5a는 안테나의 상부 패치(21)에서의 전류 흐름을, 도 5b는 하부 패치(25)에서의 전류 흐름을 나타낸 것이다.
여기서, 화살표의 크기는 도 4에서와 같이 전류의 크기를 나타낸 것이며, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나가 고주파수에서 동작하는 경우에도 도 4의 안테나가 저주파수에서 동작하는 경우와 같이 표면 전류 밀도가 상부 패치(21)와 하부 패치(25) 모두에서 좌우 대칭적으로 분포됨을 알 수 있다.
이러한 안테나의 표면 전류 밀도는 방사 패턴에 직접적으로 영향을 미치며, 좌우 대칭적으로 고른 전류 분포는 전자파 인체 흡수율(SAR)을 낮출 수 있으므로, 이로 인하여 본 발명에 따른 안테나는 고주파수 대역에서 얻기가 어려운 전방향성 방사 패턴을 얻을 수 있고, 그와 더불어 전자파 인체 흡수율(SAR)을 저감시킬 수 있는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나에 스터브가 포함된 경우와 포함되지 않은 경우의 반사계수 특성을 비교 설명하기 위한 도면이다.
여기서, (a) 그래프는 스터브가 포함되지 않은 경우의 안테나 반사계수를, (b) 그래프는 스터브가 포함된 경우의 안테나의 반사계수를 나타낸 것이다.
(a) 그래프를 먼저 살펴보면, 스터브가 포함되지 않은 경우에는 공진 주파수 -6dB 이하(정재파비 3 이하)의 반사계수를 기준으로 그 대역폭이 저주파수 대역(860MHz 중심)에서는 50MHz, 고주파수 대역(2550MHz 중심)에서는 210MHz로 나타난다.
그리고, (b) 그래프를 살펴보면, 스터브가 포함된 경우에는 동일한 조건(공진 주파수 -6dB 이하(정재파비 3 이하)의 반사계수를 기준)에서 그 대역폭이 저주파수 대역(800MHz 중심)에서 40MHz, 고주파수 대역(2800MHz)에서 430MHz로 나타난다.
이렇게, 본 발명에 따른 안테나는 스터브를 포함함으로써, 고주파수 대역의 대역폭이 상당히 큰 폭(210MHz에서 430MHz)으로 확장됨을 알 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나가 저주파수 대역에서 동작하는 경우의 방사 패턴을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나가 고주파수 대역에서 동작하는 경우의 방사 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스터브를 포함한 대칭 구조의 다중대역 내장형 안테나는 저주파수 대역과 고주파수 대역 모두에서 전방향성의 방사 패턴을 나타내고 있다. 이는, 본 발명에 따른 안테나의 상부 패치와 하부 패치 모두가 대칭 구조로 형성되어 있으므로 나타나는 특성으로서 안테나에 있어서 상단한 장점으로 작용한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 루프형 안테나를 적층 구조로 구현함으로써, 안테나의 사이즈를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상부 패치에 연결하는 스터브를 이용하여 안테나 동작 주파수 중 고주파수 대역의 대역폭을 큰 폭으로 확장시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 안테나 패치를 좌우 대칭적인 구조로 형성함으로써, 전류 밀도 분포를 고르게 하여 전자파 인체 흡수율(SAR)을 저감시키고, 안테나의 동작 주파수 전체(저주파수 대역 및 고주파수 대역)에 대해 전방향성의 방사 패턴을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 다중대역 내장형 안테나에 있어서,
    상기 안테나의 상단에 위치하고 일측이 개방된 루프 형태로 형성된 상부 패치;
    상기 안테나의 동작 주파수 중 고주파수 대역의 대역폭을 확장시키기 위하여 상기 상부 패치에 연결된 임의 형상의 스터브;
    급전부 및 단락부를 통하여 접지부와 연결되고, 일측 및 타측이 개방된 루프 형태로 형성된 하부 패치;
    상기 상부 패치와 상기 하부 패치를 연결하여 상기 하부 패치에 유기된 신호를 상기 상부 패치로 전달하기 위한 연결부;
    상기 상부 패치와 상기 하부 패치 사이에 소정 두께로 형성된 중간부;
    상기 하부 패치를 급전시키기 위한 상기 급전부; 및
    상기 하부 패치를 접지시키기 위한 상기 단락부
    를 포함하는 다중대역 내장형 안테나.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 패치 및 상기 하부 패치는,
    상기 급전부와 상기 단락부를 중심으로 좌우가 대칭 구조로 형성된 것을 특 징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 스터브는,
    상기 상부 패치의 내부 일측에 연결된 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 상부 패치는,
    상기 스터브, 및 상기 하부패치와 동일한 재질의 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 상부 패치의 길이와 상기 하부 패치의 길이를 합한 패치의 총 길이는, 상기 안테나의 동작 주파수 중 저주파수 대역의 반파장 길이에 상응하는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 중간부는,
    공기인 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 중간부는,
    유전체인 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 상부 패치와 상기 하부 패치를 두 개 지점에서 연결하는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  9. 제 3항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 중간부의 두께와 동일한 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
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