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KR101389392B1 - 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나 - Google Patents

주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나 Download PDF

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KR101389392B1
KR101389392B1 KR1020130015575A KR20130015575A KR101389392B1 KR 101389392 B1 KR101389392 B1 KR 101389392B1 KR 1020130015575 A KR1020130015575 A KR 1020130015575A KR 20130015575 A KR20130015575 A KR 20130015575A KR 101389392 B1 KR101389392 B1 KR 101389392B1
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KR
South Korea
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antenna
current conversion
circuit board
elements
printed circuit
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KR1020130015575A
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English (en)
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김태형
공기현
김세진
구석기
Original Assignee
엘에스엠트론 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나를 개시한다. 본 발명에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나는, 인쇄회로기판; 복수개의 안테나 소자; 상기 안테나 소자와 일정 간격 이격되게 배치되며, 상기 인쇄회로기판의 공통 그라운드와 연결되어 상기 안테나 소자와의 커플링에 의해 안테나 소자에서 유기되는 전류를 상기 공통 그라운드를 통해 다시 안테나 소자 측으로 유도하는 전류 변환 소자; 및 상기 전류 변환 소자가 연결되는 단락 지점이 위치한 상기 인쇄회로기판 상에 배치되며, 상기 전류 변환 소자와 연결되어 상기 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 능동 소자;를 포함하되, 상기 능동 소자는 상기 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 것에 의해 상기 안테나 소자의 동작 주파수 대역을 가변시키는 것을 특징으로 한다.

Description

주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나{Internal MIMO antenna capable of frequency tuning}
본 발명은 내장형 미모 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동통신 단말기와 같이 협소한 공간에서 미모 안테나의 격리도를 확보하면서도 동작 주파수를 가변할 수 있는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나에 관한 것이다.
최근 무선통신 기술은 이동 통신용 휴대 단말기를 통해 음성 통신 서비스와 더불어 고품질의 멀티미디어 서비스가 제공됨에 따라 LTE(Long Term Evolution)와 같은 차세대 무선 통신 서비스와의 융합이 많은 관심을 받고 있다.
일반적으로 음성통신 서비스를 기반으로 하는 통신시스템은 한정된 주파수 영역 안에서 협대역 채널 특성 위주로 단일 안테나 소자만 사용하는 SISO(Single Input Single Output) 시스템이 주로 사용되고 있다. 그러나, 단일 안테나를 사용하는 SISO 시스템으로는 협대역 채널 안에서 대용량의 데이터를 고속으로 전송하기에는 많은 어려움이 존재하므로 보다 진보된 기술을 필요로 한다.
이에 다수의 안테나를 이용하여 각각의 안테나를 독립적으로 구동하게 하여 데이터 송수신율을 더 빨리 더 낮은 오류 확률로 전송할 수 있는 차세대 무선 전송 기술인 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술이 요구되고 있다.
이와 같은 MIMO 시스템은 송수신단에서 다중 안테나를 이용함으로써, 전체 시스템이 사용하는 주파수 할당을 더 증가시키지 않고도 고속의 데이터 전송을 가능하도록 하여 한정된 주파수 자원을 효율적으로 사용할 수 있다는 이점으로 인하여 널리 사용되고 있다.
하지만, MIMO 안테나를 슬림형 이동통신 단말기 내부 공간에 내장하기 위해서는, 내장된 각 안테나 사이의 전자기적 상호간섭(mutual coupling)이나 불충분한 격리도(isolation)도로 인한 송수신 성능 저하를 극복할 수 있어야 한다.
이러한 문제를 해결하기 위해 안테나 사이의 거리를 λ/2이상 (여기서, λ는 안테나가 방사하는 전파의 파장이다.) 떨어뜨리는 방안을 생각할 수 있다. 하지만, 소형 안테나 시스템에서는 안테나가 설치되는 공간이 제약되기 때문에 안테나 간 거리를 이격시키는 방법으로는 상기 문제를 해결할 수 없다.
한편, 최근 안테나 기술의 추세를 살펴볼 때, 차세대 이동통신 시스템에서는 이동통신 단말기 내에 다수의 안테나 및 저주파 대역의 LTE 대역을 구현해야 하므로 2개 이상의 다중 안테나가 단말기에 내장되어야 한다.
그러나, 저주파 대역의 LTE 대역을 지원하기 위해서는 저주파 대역을 포함한 광대역 특성을 갖는 안테나 필요하고, 최소한 사용 주파수의 1/4 파장만큼의 충분한 그라운드가 확보되어야 하는데 이동통신 단말기의 제안된 공간과 크기로 인하여 그 동작을 만족하는 설계가 매우 어려운 문제가 있다.
또한, 안테나 설계에 있어서 고정된 주파수 대역만을 송수신하는 경우, 이동통신 단말기에서 주파수 대역이 서로 다른 다양한 서비스를 제공하기 어렵다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 속한 기술분야에서는 광대역 특성의 MIMO 시스템의 격리도와 상관도를 확보할 수 있으면서도 안테나의 동작 주파수를 조정하여 서로 다른 주파수 대역의 다양한 서비스를 제공할 수 있는 안테나의 기술 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 이동통신 단말기와 같이 내부 공간이 협소한 장치에서 광대역 특성을 갖는 MIMO 시스템의 격리도와 상관도를 확보하면서도 능동 소자의 임피던스 특성 조절을 통해 동작 주파수 대역을 가변할 수 있는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나는, 인쇄회로기판; 복수개의 안테나 소자; 상기 안테나 소자와 일정 간격 이격되게 배치되며, 상기 인쇄회로기판의 공통 그라운드와 연결되어 상기 안테나 소자와의 커플링에 의해 안테나 소자에서 유기되는 전류를 상기 공통 그라운드를 통해 다시 안테나 소자 측으로 유도하는 전류 변환 소자; 및 상기 전류 변환 소자가 연결되는 단락 지점이 위치한 상기 인쇄회로기판 상에 배치되며, 상기 전류 변환 소자와 연결되어 상기 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 능동 소자;를 포함하되, 상기 능동 소자는 상기 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 것에 의해 상기 안테나 소자의 동작 주파수 대역을 가변시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 복수개의 안테나 소자는 상호 대칭되는 형태로 이루어진다.
바람직하게, 상기 복수개의 안테나 소자는 각각이 상기 전류 변환 소자와 동일한 간격으로 이격된다.
바람직하게, 상기 능동 소자는 가변 커패시터를 포함하는 전자소자이다.
바람직하게, 상기 능동 소자는 커패시턴스 특성의 변경을 통해 상기 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절한다.
바람직하게, 상기 전류 변환 소자는 상기 능동 소자의 커패시턴스 특성의 변경에 의해 전기적 길이가 변화되어 임피던스 특성이 조절된다.
바람직하게, 상기 전류 변환 소자는 상기 능동 소자의 커패시턴스 특성의 변경에 의해 상기 안테나 소자와의 커플링 양이 변화되어 임피던스 특성이 조절된다.
바람직하게, 상기 복수개의 안테나 소자는, 상기 인쇄회로기판의 급전부와 연결되는 급전 라인과, 상기 인쇄회로기판의 공통 그라운드와 연결되는 단락 라인과, 상기 급전 및 단락 라인과 연결되어 외부로 전자기파를 방사하는 안테나 패턴을 구비한다.
바람직하게, 상기 안테나 패턴은 적어도 일회 이상 절곡되며, 상기 인쇄회로기판의 가장자리 측에 말단이 위치하는 형태로 형성된다.
바람직하게, 상기 안테나 패턴의 말단은 상기 안테나 소자의 급전 및 접지 라인과 다른 평면 상에 평행하게 배치된다.
바람직하게, 상기 안테나 패턴의 말단은 상기 안테나 소자의 급전 및 접지 라인과 동일 평면 상에 배치된다.
바람직하게, 상기 복수개의 안테나 소자는 각각 안테나의 동작 주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 파장(λ)의 1/4의 길이로 형성된다.
바람직하게, 상기 복수개의 안테나 소자는 서로 간의 간격이 안테나의 동작 주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 파장(λ)의 1/20 이상 이격된다.
바람직하게, 상기 전류 변환 소자는, 상기 안테나 소자와 커플링되는 전류 커플링 패턴과, 상기 인쇄회로기판의 공통 그라운드에 상기 전류 커플링 패턴을 연결하는 전류 단락 라인을 구비한다.
바람직하게, 상기 전류 커플링 패턴은 상기 안테나 소자의 안테나 패턴과 평행한 형태로 배치된다.
바람직하게, 상기 전류 커플링 패턴은 일부 절곡된 형태로 형성된다.
바람직하게, 상기 전류 커플링 패턴은 상기 안테나 소자의 안테나 패턴과 다른 평면 상에서 안테나 패턴과 일부 중첩되게 배치된다.
바람직하게, 상기 전류 커플링 패턴은 상기 안테나 소자의 안테나 패턴과 동일 평면 상에 배치된다.
바람직하게, 상기 전류 단락 라인은 상기 안테나 소자의 급전 및 단락 라인과 평행한 형태로 배치된다.
바람직하게, 상기 전류 단락 라인은 미앤더 형태로 형성된다.
바람직하게, 상기 전류 변환 소자는 안테나의 동작 주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 파장(λ)의 1/10 내지 1/20의 길이로 형성된다.
바람직하게, 상기 안테나 소자는 상기 인쇄회로기판의 일면에 연결되고, 상기 전류 변환 소자는 상기 인쇄회로기판의 타면에 연결된다.
바람직하게, 상기 안테나 소자와 상기 전류 변환 소자는 상기 인쇄회로기판의 동일면에 연결된다.
바람직하게, 상기 복수개의 안테나 소자와 전류 변환 소자는 공간상에 형성되거나, 소정의 유전율을 갖는 유전체 블록에 형성하여 고정된다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나는, 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판의 일측에 위치한 제1 안테나 소자; 상기 인쇄회로기판의 타측에 위치한 제2 안테나 소자; 상기 제1 및 제2 안테나 소자 사이에 위치하여 일정 간격 이격되게 배치되며, 상기 인쇄회로기판의 공통 그라운드와 연결되어 상기 제1 및 제2 안테나 소자와의 커플링에 의해 제1 및 제2 안테나 소자에서 유기되는 전류를 상기 공통 그라운드를 통해 다시 제1 및 제2 안테나 소자 측으로 유도하는 전류 변환 소자; 및 상기 전류 변환 소자가 연결되는 단락 지점이 위치한 상기 인쇄회로기판 상에 배치되며, 상기 전류 변환 소자와 연결되어 상기 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 능동 소자;를 포함하되, 상기 능동 소자는 상기 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 것에 의해 상기 제1 및 제2 안테나 소자의 동작 주파수 대역을 가변시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 안테나 소자는 상기 전류 변환 소자를 중심으로 대칭되는 형태로 이루어지고, 각각이 상기 전류 변환 소자와 동일한 간격으로 이격된다.
바람직하게, 상기 전류 변환 소자는 'T'자 형태로 형성된다.
바람직하게, 상기 능동 소자는 가변 커패시터를 포함하는 전자소자이다.
바람직하게, 상기 능동 소자는 커패시턴스 특성의 변경을 통해 상기 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절한다.
바람직하게, 상기 전류 변환 소자는 상기 능동 소자의 커패시턴스 특성의 변경에 의해 전기적 길이가 변화되어 임피던스 특성이 조절된다.
바람직하게, 상기 전류 변환 소자는 상기 능동 소자의 커패시턴스 특성의 변경에 의해 상기 제1 및 제2 안테나 소자와의 커플링 양이 변화되어 임피던스 특성이 조절된다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나는, 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판의 일단에 위치한 제1 안테나 소자; 상기 인쇄회로기판의 타단에 위치한 제2 안테나 소자; 상기 제1 및 제2 안테나 소자에 각각 개별적으로 위치하여 일정 간격 이격되게 배치되며, 상기 인쇄회로기판의 공통 그라운드와 연결되어 상기 제1 및 제2 안테나 소자와의 커플링에 의해 제1 및 제2 안테나 소자에서 유기되는 전류를 상기 공통 그라운드를 통해 다시 제1 및 제2 안테나 소자 측으로 유도하는 제1 및 제2 전류 변환 소자; 및 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자가 연결되는 각각의 단락 지점이 위치한 상기 인쇄회로기판 상에 배치되며, 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자와 연결되어 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 제1 및 제2 능동 소자;를 포함하되, 상기 제1 및 제2 능동 소자는 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 것에 의해 상기 제1 및 제2 안테나 소자의 동작 주파수 대역을 가변시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 안테나 소자는 상기 인쇄회로기판을 중심으로 대칭되는 형태로 이루어지고, 각각이 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자와 동일한 간격으로 이격된다.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자는 직각으로 절곡된 막대(bar) 형태로 형성된다.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 능동 소자는 가변 커패시터를 포함하는 전자 소자이다.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 능동 소자는 커패시턴스 특성의 변경을 통해 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절한다.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자는 상기 제1 및 제2 능동 소자의 커패시턴스 특성의 변경에 의해 전기적 길이가 변화되어 임피던스 특성이 조절된다.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자는 상기 제1 및 제2 능동 소자의 커패시턴스 특성의 변경에 의해 상기 제1 및 제2 안테나 소자와의 커플링 양이 변화되어 임피던스 특성이 조절된다.
본 발명에 따르면, 이동통신 단말기와 같이 내부 공간이 협소한 장치에서 안테나 소자와 그라운드에서의 전류 분포를 변화시킬 수 있는 전류 변환 소자의 구비와, 이와 연결된 능동 소자를 구성하고, 능동 소자를 통해 임피던스 특성을 조절함으로써, 안테나 소자 간의 격리도를 향상시킬 수 있고 안테나 소자 간의 상관도를 확보할 수 있으면서도 동작 주파수 대역을 가변할 수 있는 내장형 미모 안테나를 제공한다. 또한, 이동통신 단말기의 협소한 내부 공간에 구현될 수 있도록 구조를 소형화하고, 복잡한 임피던스 매칭 구조를 요구하지 않으면서 안테나 소자 간의 격리도 및 상관도의 향상과 함께 동작 주파수 대역의 가변이 가능하기 때문에 안테나의 추가 구성없이 다양한 주파수 대역을 갖는 통신 서비스를 제공할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 후술되는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나 전체에 흐르는 전류의 분포를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나 전체의 3D 복사 패턴을 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
본 발명에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(1), 유전체 블록(2), 안테나 소자(110, 120), 전류 변환 소자(200, 210, 220) 및 능동 소자(300, 310, 320)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나는, 인쇄회로기판(1), 상기 인쇄회로기판(1)의 일측에 위치한 제1 안테나 소자(110), 상기 인쇄회로기판(1)의 타측에 위치한 제2 안테나 소자(120), 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)와 일정 간격 이격되게 배치되며 인쇄회로기판(1)의 공통 그라운드와 연결되는 전류 변환 소자(200), 상기 전류 변환 소자(200)의 임피던스 특성을 조절하는 능동 소자(300) 및 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)와 전류 변환 소자(200)가 형성되어 고정되는 소정의 유전율을 갖는 유전체 블록(2)을 포함한다.
상기 인쇄회로기판(1)은 이동통신 단말기의 각종 기능을 동작시키기 위한 전자부품들이 장착되고, 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)에 전력을 공급하는 급전부가 위치한 부분과, 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)와 전류 변환 소자(200)를 공통적으로 접지하는 공통 그라운드 부분으로 이루어진다. 상기 공통 그라운드는 인쇄회로기판(1)의 일면에 금속 물질이 패터닝되어 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)는 상기 인쇄회로기판(1)의 일단에 위치한 유전체 블록(2)에 상기 전류 변환 소자(200)와 함께 형성되며, 상기 전류 변환 소자(200)를 중심으로 대칭되는 형태로 형성된다. 이때, 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)는 각각이 상기 전류 변환 소자(200)와 동일한 간격으로 이격되게 배치된다. 또한, 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)는 서로 간의 간격이 안테나의 동작 주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 파장(λ)의 1/20 이상 이격되는 것이 바람직하다.
상기 제1 안테나 소자(110)는 인쇄회로기판(1)의 일측 가장자리 부근에 위치한 급전부와 연결되는 제1 급전 라인(111)과, 인쇄회로기판(1)의 공통 그라운드에 연결되는 제1 단락 라인(112)과, 상기 제1 급전 라인(111) 및 제1 단락 라인(112)과 연결되어 외부로 전자기파를 방사하는 제1 안테나 패턴(113)을 구비한다.
상기 제2 안테나 소자(120)는 인쇄회로기판(1)의 타측 가장자리 부근에 위치한 급전부와 연결되는 제2 급전 라인(121)과, 인쇄회로기판(1)의 공통 그라운드에 연결되는 제2 단락 라인(122)과, 상기 제2 급전 라인(121) 및 제2 단락 라인(122)과 연결되어 외부로 전자기파를 방사하는 제2 안테나 패턴(123)을 구비한다.
여기에서, 상기 제1 및 제2 안테나 패턴(113, 123)은 각각 안테나의 동작 주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 파장(λ)의 1/4의 길이로 형성되며, 상기 유전체 블록(2)에 입체적인 구조로 형성된다. 제1 및 제2 안테나 패턴(113, 123)은 상기 제1 및 제2 급전 라인(111, 121)으로부터 시작되어 적어도 일회 이상 절곡되어 인쇄회로기판(1)의 일측 및 타측 가장자리 측에 말단이 위치하는 형태를 갖는다. 이때, 상기 제1 및 제2 안테나 패턴(113, 123)의 말단은 각각 상기 제1 및 제2 급전 라인(111, 121)과 제1 및 제2 단락 라인(112, 122)과 다른 평면 상에서 평행하게 배치되게 된다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 및 제2 안테나 패턴(113, 123)의 말단은 각각 상기 제1 및 제2 급전 라인(111, 121)과 제1 및 제2 단락 라인(112, 122)과 동일 평면 상에 배치될 수도 있다.
이와 같이 형성된 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)는 각각의 제1 및 제2 급전 라인(111, 121)을 통해 외부의 신호 회로와 개별적으로 연결되어 각각 해당되는 전기적 신호를 공급받아 전자기파를 송신하거나, 외부로부터 각각 전자기파를 수신하여 상기 신호 회로로 전달할 수 있는 미모 안테나 역할을 수행한다. 또한, 상기 제1 및 제2 급전 라인(111, 121)이 인쇄회로기판의 가장자리 부근에 배치되어 있고, 제1 및 제2 안테나 패턴(113, 123)의 말단이 상기 제1 및 제2 급전 라인(111, 121)과 제1 및 제2 단락 라인(112, 122)과 다른 평면 상에서 평행하게 배치되도록 함으로써, 인쇄회로기판(1)의 공통 그라운드의 전류를 일측 하단에서 타측 상단으로 흐르게 하거나, 인쇄회로기판(1)의 공통 그라운드의 전류를 타측 하단에서 일측 상단으로 흐르게 할 수 있다.
도 3은 도 1에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나 전체에 흐르는 전류의 분포를 나타낸 것으로서, 안테나에 700㎒ ~ 800㎒ 대역의 동작 주파수를 제1 안테나 소자(110)에 인가하였을 때 인쇄회로기판(1)의 공통 그라운드에 흐르는 전류 분포를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나 전체의 3D 복사 패턴을 나타낸 것으로서, 안테나에 700㎒ ~ 800㎒ 대역의 동작 주파수를 제1 안테나 소자(110)에 인가하였을 때 안테나 전체의 3D 복사 패턴을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나의 제1 안테나 소자(110)의 제1 급전 라인(111)으로 700㎒ ~ 800㎒ 대역의 동작 주파수를 급전하게 되면, 인쇄회로기판(1)의 공통 그라운드에 흐르는 전류가 우측 하단에서 좌측 상단으로 흐르게 되고, 도 4에 도시된 형태의 안테나 패턴을 갖게 된다. 이는 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)가 서로 대칭되는 형태로 이루어졌기 때문에 각각의 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)의 안테나 패턴은 서로 직교하게 되므로 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120) 간의 낮은 상관도(ECC)를 확보할 수 있게 된다.
상기 전류 변환 소자(200)는 상기 인쇄회로기판(1)의 일단에 위치한 유전체 블록(2)에 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120) 사이에 함께 형성되고, 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)와는 일정 간격 이격되게 배치되며, 상기 인쇄회로 기판(1)의 공통 그라운드와 연결되어 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)와의 커플링에 의해 안테나 소자(110, 120)에서 유기되는 전류를 상기 공통 그라운드를 통해 다시 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120) 측으로 유도하는 역할을 한다. 또한, 전류 변환 소자(200)는 능동 소자(300)와 연결되어 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)의 동작 주파수 대역을 가변시키는 역할을 수행하게 된다. 이때, 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)와 상기 전류 변환 소자(200)는 상기 인쇄회로기판(1)의 동일면에 연결되거나, 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)이 인쇄회로기판(1)의 일면에 연결되고, 상기 전류 변환 소자(200)가 인쇄회로기판(1)의 타면에 연결될 수도 있다.
상기 전류 변환 소자(200)는 안테나의 동작 주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 파장(λ)의 1/10 내지 1/20의 길이로 형성되며, 전체적인 형상이 'T'자 형태의 구조로 형성된다. 전류 변환 소자(200)는 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)와 커플링되는 전류 커플링 패턴(201)과, 상기 인쇄회로기판(1)의 공통 그라운드에 상기 전류 커플링 패턴(201)을 연결하는 전류 단락 라인(202)을 구비한다.
상기 전류 커플링 패턴(201)은 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)의 제1 및 제2 안테나 패턴(113, 123)과 평행한 형태로 배치되어 제1 및 제2 안테나 패턴(113, 123)과 커플링되어 제1 및 제2 안테나 패턴(113, 123)에서 유기되는 전류를 흡수하는 역할을 한다. 이때, 전류 커플링 패턴(201)은 상기 제1 및 제2 안테나 패턴(113, 123)과 다른 평면 상에서 제1 및 제2 안테나 패턴(113, 123)과 일부 중첩되게 배치된다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 전류 커플링 패턴(201)과 상기 제1 및 제2 안테나 패턴(113, 123)이 동일 평면 상에서 이격되게 배치될 수도 있다.
상기 전류 단락 라인(202)는 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)의 상기 제1 및 제2 급전 라인(111, 121) 및 제1 및 제2 단락 라인(112, 122)과 평행한 형태로 배치되며, 상기 전류 커플링 패턴(201)과 연결되어 전류 커플링 패턴(201)에서 흡수한 전류를 상기 인쇄회로기판(1)의 공통 그라운드로 인가하여 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)에서 유기된 전류를 다시 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120) 측으로 유도하게 된다. 또한, 전류 단락 라인(202)은 미앤더(meander) 형태로 형성될 수 있으며, 이 경우, 공간적으로 전류 단락 라인(202)의 길이를 더 길어지게 하는 효과가 있어 협소한 공간에서의 공간 활용도를 더욱 높일 수 잇게 된다.
이와 같이 형성된 전류 변환 소자(200)는 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)에서 유기되는 전류를 상기 공통 그라운드를 통해 다시 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120) 측으로 유도할 수 있음으로 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120) 간의 격리도를 향상시킬 수 있다. 즉, 제1 안테나 소자(110)의 제1 안테나 패턴(113)에서 유기된 전류가 제2 안테나 소자(120) 측으로 흐르는 것을 방지하고, 다시 제1 안테나 소자(110) 측으로 유도할 수 있고, 반대로, 제2 안테나 소자(120)의 제2 안테나 패턴(123)에서 유기된 전류가 제1 안테나 소자(110) 측으로 흐르는 것을 방지하고, 다시 제2 안테나 소자(120) 측으로 유도할 수 있게 된다. 이와 같이, 전류 변환 소자(200)를 통해 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)으로부터 유기되는 전류를 다시 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120) 측으로 유도할 수 있음으로 격리도를 높일 수 있게 되어 안테나의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명에서는, 상기 전류 변환 소자(200)가 상기 인쇄회로기판(1)에 연결되는 단락 지점에 능동 소자(300)를 배치하고, 상기 능동 소자(300)를 통해 상기 전류 변환 소자(200)의 임피던스 특성을 조절하는 것에 의해 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)의 동작 주파수 대역을 가변시킬 수 있다는데 발명의 특징이 있다.
상기 능동 소자(300)는 상기 전류 변환 소자(200)까 연결되는 단락 지점이 위치한 상기 인쇄회로기판(1) 상에 배치되며, 상기 전류 변환 소자(200)와 연결되어 전류 변환 소자(200)의 임피던스 특성을 조절하는 역할을 한다. 능동 소자(300)는 상기 전류 변환 소자(200)의 임피던스 특성을 조절하는 것에 의해 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)의 동작 주파수 대역을 가변시킬 수 있게 된다. 이러한 능동 소자(300)는 커패시턴스 특성을 변화시킬 수 있는 전자소자로서, 인쇄회로기판(1)에 장착된 이동통신 단말기의 제어 회로에서 인가되는 제어 신호에 의해 커패시턴스 특성을 가변시킬 수 있는 디지털 가변 커패시터가 이용될 수 있다.
즉, 상기 능동 소자(300)는 제어 신호에 의해 커패시턴스 특성이 변경되게 되고, 능동 소자(300)의 커패시턴스 특성 변경에 의해 상기 전류 변환 소자(200)의 전기적 길이가 변화되어 임피던스 특성이 조절되게 된다. 또한, 상기 전류 변환 소자(200)는 상기 능동 소자(300)의 커패시턴스 특성의 변경에 의해 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)와의 커플링 양이 변화되어 임피던스 특성이 조절되게 된다.
이와 같이, 상기 능동 소자(300)는 커패시턴스 특성의 변경을 통해 상기 전류 변환 소자(200)의 길이나 형태와 같은 구조적인 변형을 하지 않더라도, 전류 변환 소자(200)의 임피던스 특성을 조절할 수 있고, 이러한 전류 변환 소자(200)의 임피던스 특성의 변화로 이로부터 안테나 특성의 영향을 받는 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)의 입력 임피던스에 영향을 주게 되어 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)의 동작 주파수 대역을 가변시킬 수 있게 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나는 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120) 사이에 낮은 상관도를 확보하고, 높은 격리도를 가질 수 있음으로 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)가 서로 간의 간격이 안테나의 동작 주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 파장(λ)의 1/20 이상 이격되면 안테나의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 전류 변환 소자(200)의 크기 역시 안테나의 동작 주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 파장(λ)의 1/10 내지 1/20의 길이로 종래 기술에 비해 상대적으로 작은 형태로 구성할 수 있다. 또한, 상기 전류 변환 소자(200)의 임피던스 특성을 조절하는 능동 소자(300)를 통해 전류 변환 소자(200)의 구조적 변형을 하지 않고도 임피던스 특성을 조절함으로써, 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)의 동작 주파수 대역을 가변시킬 수 있게 된다. 따라서, 이동통신 단말기의 협소한 내부 공간에 구현될 수 있도록 구조를 소형화하면서도 낮은 주파수 대역에서 구동되는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 차세대 무선 통신 서비스에 적용이 가능함은 물론이고, 동작 주파수 대역의 자유로운 가변이 가능하여 안테나를 추가적으로 구성하지 않고도 다양한 주파수 대역을 갖는 통신 서비스에 적용되는 것이 가능하다.
한편, 상기한 일 실시예에서는 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)가 인쇄회로기판(1)의 동일 단에 위치하고, 단일의 유전체 블록(2) 상에 형성되는 것으로 설명하였다. 하지만, 본 발명이 이에 한하는 것은 아니며, 다른 실시예의 형태로 구성될 수 있다. 이하, 본 발명의 다른 실시예를 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나는, 인쇄회로기판(1), 상기 인쇄회로기판(1)의 일단에 위치한 제1 안테나 소자(110), 상기 인쇄회로기판(1)의 타단에 위치한 제2 안테나 소자(120), 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)에 각각 개별적으로 위치하는 제1 및 제2 전류 변환 소자(210, 220), 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자(210, 220)의 임피던스 특성을 조절하는 제1 및 제2 능동 소자(310, 320) 및 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)와 제1 및 제2 전류 변환 소자(210, 220)가 개별적으로 형성되어 고정되는 소정의 유전율을 갖는 유전체 블록(2)을 포함한다.
상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)는 상기 인쇄회로기판(1)을 중심으로 대칭되는 형태로 형성된다. 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)는 인쇄회로기판(1)의 일단 및 타단에 각각 제1 및 제2 급전 라인(111, 121)과 제1 및 제2 단락 라인(112, 122)가 배치되게 된다.
상기 제1 및 제2 전류 변환 소자(210, 220)는 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)에 각각 개별적으로 위치하여 일정 간격 이격되게 배치되며, 상기 인쇄회로기판(1)의 공통 그라운드(1)와 연결되어 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)와의 커플링에 의해 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)에서 유기되는 전류를 상기 공통 그라운드를 통해 다시 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120) 측으로 유도하는 역할을 한다. 이때, 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자(210, 220)는 각각이 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)와 동일한 간격으로 이격되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 및 제2 전류 변환 소자(210, 220)는 각각 제1 및 제2 능동 소자(310, 320)와 연결되어 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)의 동작 주파수 대역을 가변시키는 역할을 수행하게 된다.
상기 제1 및 제2 전류 변환 소자(210, 220)는 안테나의 동작 주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 파장(λ)의 1/10 내지 1/20의 길이로 형성되며, 전체적인 형상이 직각으로 절곡된 막대(bar) 형태의 구조로 형성된다. 제1 및 제2 전류 변환 소자(210, 220)는 상기 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120) 측으로 연장되고, 각각의 제1 및 제2 안테나 패턴(113, 123)과 일정 간격 이격되게 배치되어 제1 및 제2 안테나 패턴(113, 123)과 커플링되는 제1 및 제2 전류 커플링 패턴(211, 221)과, 상기 인쇄회로기판(1)의 공통 그라운드에 상기 제1 및 제2 전류 커플링 패턴(211, 221)을 연결하는 전류 단락 라인(212, 222)을 구비한다.
상기 제1 및 제2 능동 소자(310, 320)는 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자(210, 220)가 연결되는 각각의 단락 지점이 위치한 상기 인쇄회로기판(1) 상에 배치되며, 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자(210, 220)와 연결되어 제1 및 제2 전류 변환 소자(210, 220)의 임피던스 특성을 조절하는 역할을 한다.
이와 같이 다른 실시예에 따른 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나는 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120)의 배치가 인쇄회로기판(1)의 일단과 타단에 각각 개별적으로 위치한다는 점을 제외하면, 상기 일 실시예에 따른 구성과 실질적으로 동일한 형태로 구현된다. 이러한 다른 실시예에 따른 구성은 제1 및 제2 안테나 소자(110, 120) 간의 간격을 더욱 이격시킬 수 있음으로 안테나 간의 격리도가 중요한 구조에 적용될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
110 : 제1 안테나 소자 120 : 제2 안테나 소자
111 : 제1 급전 라인 121 : 제2 급전 라인
112 : 제1 급전 라인 122 : 제2 단락 라인
113 : 제1 안테나 패턴 123 : 제2 안테나 패턴
200 : 전류 변환 소자 300 : 능동 소자

Claims (38)

  1. 인쇄회로기판;
    복수개의 안테나 소자;
    상기 안테나 소자와 일정 간격 이격되게 배치되며, 상기 인쇄회로기판의 공통 그라운드와 연결되어 상기 안테나 소자와의 커플링에 의해 안테나 소자에서 유기되는 전류를 상기 공통 그라운드를 통해 다시 안테나 소자 측으로 유도하는 전류 변환 소자; 및
    상기 전류 변환 소자가 연결되는 단락 지점이 위치한 상기 인쇄회로기판 상에 배치되며, 상기 전류 변환 소자와 연결되어 상기 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 능동 소자;를 포함하되,
    상기 능동 소자는 상기 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 것에 의해 상기 안테나 소자의 동작 주파수 대역을 가변시키는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 소자는 상호 대칭되는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 소자는 각각이 상기 전류 변환 소자와 동일한 간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 능동 소자는 가변 커패시터를 포함하는 전자소자인 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 능동 소자는 커패시턴스 특성의 변경을 통해 상기 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전류 변환 소자는 상기 능동 소자의 커패시턴스 특성의 변경에 의해 전기적 길이가 변화되어 임피던스 특성이 조절되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 전류 변환 소자는 상기 능동 소자의 커패시턴스 특성의 변경에 의해 상기 안테나 소자와의 커플링 양이 변화되어 임피던스 특성이 조절되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 소자는,
    상기 인쇄회로기판의 급전부와 연결되는 급전 라인과,
    상기 인쇄회로기판의 공통 그라운드와 연결되는 단락 라인과,
    상기 급전 및 단락 라인과 연결되어 외부로 전자기파를 방사하는 안테나 패턴을 구비한 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 안테나 패턴은 적어도 일회 이상 절곡되며, 상기 인쇄회로기판의 가장자리 측에 말단이 위치하는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 안테나 패턴의 말단은 상기 안테나 소자의 급전 및 접지 라인과 다른 평면 상에 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 안테나 패턴의 말단은 상기 안테나 소자의 급전 및 접지 라인과 동일 평면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 소자는 각각 안테나의 동작 주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 파장(λ)의 1/4의 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 소자는 서로 간의 간격이 안테나의 동작 주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 파장(λ)의 1/20 이상 이격되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 전류 변환 소자는,
    상기 안테나 소자와 커플링되는 전류 커플링 패턴과,
    상기 인쇄회로기판의 공통 그라운드에 상기 전류 커플링 패턴을 연결하는 전류 단락 라인을 구비한 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전류 커플링 패턴은 상기 안테나 소자의 안테나 패턴과 평행한 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 전류 커플링 패턴은 일부 절곡된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 전류 커플링 패턴은 상기 안테나 소자의 안테나 패턴과 다른 평면 상에서 안테나 패턴과 일부 중첩되게 배치되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 전류 커플링 패턴은 상기 안테나 소자의 안테나 패턴과 동일 평면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 전류 단락 라인은 상기 안테나 소자의 급전 및 단락 라인과 평행한 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 전류 단락 라인은 미앤더 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 전류 변환 소자는 안테나의 동작 주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 파장(λ)의 1/10 내지 1/20의 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 소자는 상기 인쇄회로기판의 일면에 연결되고,
    상기 전류 변환 소자는 상기 인쇄회로기판의 타면에 연결되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 소자와 상기 전류 변환 소자는 상기 인쇄회로기판의 동일면에 연결되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 소자와 전류 변환 소자는 공간상에 형성되거나, 소정의 유전율을 갖는 유전체 블록에 형성하여 고정되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  25. 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판의 일측에 위치한 제1 안테나 소자;
    상기 인쇄회로기판의 타측에 위치한 제2 안테나 소자;
    상기 제1 및 제2 안테나 소자 사이에 위치하여 일정 간격 이격되게 배치되며, 상기 인쇄회로기판의 공통 그라운드와 연결되어 상기 제1 및 제2 안테나 소자와의 커플링에 의해 제1 및 제2 안테나 소자에서 유기되는 전류를 상기 공통 그라운드를 통해 다시 제1 및 제2 안테나 소자 측으로 유도하는 전류 변환 소자; 및
    상기 전류 변환 소자가 연결되는 단락 지점이 위치한 상기 인쇄회로기판 상에 배치되며, 상기 전류 변환 소자와 연결되어 상기 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 능동 소자;를 포함하되,
    상기 능동 소자는 상기 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 것에 의해 상기 제1 및 제2 안테나 소자의 동작 주파수 대역을 가변시키는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 안테나 소자는 상기 전류 변환 소자를 중심으로 대칭되는 형태로 이루어지고, 각각이 상기 전류 변환 소자와 동일한 간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 전류 변환 소자는 'T'자 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 능동 소자는 가변 커패시터를 포함하는 전자소자인 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 능동 소자는 커패시턴스 특성의 변경을 통해 상기 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 전류 변환 소자는 상기 능동 소자의 커패시턴스 특성의 변경에 의해 전기적 길이가 변화되어 임피던스 특성이 조절되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 전류 변환 소자는 상기 능동 소자의 커패시턴스 특성의 변경에 의해 상기 제1 및 제2 안테나 소자와의 커플링 양이 변화되어 임피던스 특성이 조절되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  32. 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판의 일단에 위치한 제1 안테나 소자;
    상기 인쇄회로기판의 타단에 위치한 제2 안테나 소자;
    상기 제1 및 제2 안테나 소자에 각각 개별적으로 위치하여 일정 간격 이격되게 배치되며, 상기 인쇄회로기판의 공통 그라운드와 연결되어 상기 제1 및 제2 안테나 소자와의 커플링에 의해 제1 및 제2 안테나 소자에서 유기되는 전류를 상기 공통 그라운드를 통해 다시 제1 및 제2 안테나 소자 측으로 유도하는 제1 및 제2 전류 변환 소자; 및
    상기 제1 및 제2 전류 변환 소자가 연결되는 각각의 단락 지점이 위치한 상기 인쇄회로기판 상에 배치되며, 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자와 연결되어 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 제1 및 제2 능동 소자;를 포함하되,
    상기 제1 및 제2 능동 소자는 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 것에 의해 상기 제1 및 제2 안테나 소자의 동작 주파수 대역을 가변시키는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 안테나 소자는 상기 인쇄회로기판을 중심으로 대칭되는 형태로 이루어지고, 각각이 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자와 동일한 간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  34. 제32항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전류 변환 소자는 직각으로 절곡된 막대(bar) 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  35. 제32항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 능동 소자는 가변 커패시터를 포함하는 전자 소자인 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 능동 소자는 커패시턴스 특성의 변경을 통해 상기 제1 및 제2 전류 변환 소자의 임피던스 특성을 조절하는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전류 변환 소자는 상기 제1 및 제2 능동 소자의 커패시턴스 특성의 변경에 의해 전기적 길이가 변화되어 임피던스 특성이 조절되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
  38. 제36항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전류 변환 소자는 상기 제1 및 제2 능동 소자의 커패시턴스 특성의 변경에 의해 상기 제1 및 제2 안테나 소자와의 커플링 양이 변화되어 임피던스 특성이 조절되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변이 가능한 내장형 미모 안테나.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090016494A (ko) * 2006-06-30 2009-02-13 노키아 코포레이션 다중 대역 안테나 장치
KR20100108062A (ko) * 2009-03-27 2010-10-06 스카이크로스 인코포레이티드 다중대역 안테나 구조물
KR101013388B1 (ko) 2009-02-27 2011-02-14 주식회사 모비텍 기생소자를 갖는 mimo 안테나
KR20120035459A (ko) * 2010-10-05 2012-04-16 주식회사 이엠따블유 다중 대역 mimo안테나

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090016494A (ko) * 2006-06-30 2009-02-13 노키아 코포레이션 다중 대역 안테나 장치
KR101013388B1 (ko) 2009-02-27 2011-02-14 주식회사 모비텍 기생소자를 갖는 mimo 안테나
KR20100108062A (ko) * 2009-03-27 2010-10-06 스카이크로스 인코포레이티드 다중대역 안테나 구조물
KR20120035459A (ko) * 2010-10-05 2012-04-16 주식회사 이엠따블유 다중 대역 mimo안테나

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10468769B2 (en) 2017-02-23 2019-11-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Multi-band antenna device and electronic device having the same

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