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KR20080089658A - An antenna arrangement - Google Patents

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KR20080089658A
KR20080089658A KR1020087020506A KR20087020506A KR20080089658A KR 20080089658 A KR20080089658 A KR 20080089658A KR 1020087020506 A KR1020087020506 A KR 1020087020506A KR 20087020506 A KR20087020506 A KR 20087020506A KR 20080089658 A KR20080089658 A KR 20080089658A
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KR
South Korea
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antenna
switching mechanism
electrical configuration
antenna element
impedance matching
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Abandoned
Application number
KR1020087020506A
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Korean (ko)
Inventor
리차드 브레이터
Original Assignee
노키아 코포레이션
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Publication date
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    • H01Q15/0006Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
    • H01Q15/0013Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices said selective devices working as frequency-selective reflecting surfaces, e.g. FSS, dichroic plates, surfaces being partly transmissive and reflective
    • H01Q15/002Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices said selective devices working as frequency-selective reflecting surfaces, e.g. FSS, dichroic plates, surfaces being partly transmissive and reflective said selective devices being reconfigurable or tunable, e.g. using switches or diodes
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Abstract

제1 안테나 요소; 제2 안테나 요소; 제1 안테나 요소 및 제2 안테나 요소로 전자기적으로 연결되기 위한 연결 요소; 및 제1 전기적 구성 및 제2 전기적 구성 사이의 스위칭을 위하여 연결 요소에 연결된 스위칭 메커니즘을 포함하는 안테나 장치가 제공되는데, 스위칭 메커니즘이 제1 전기적 구성을 가지면 연결 요소는 제1 임피던스를 가지고, 스위칭 메커니즘이 제2 전기적 구성을 가지면 연결 요소는 제2 임피던스를 가진다. A first antenna element; A second antenna element; A connection element for electromagnetically connecting to the first antenna element and the second antenna element; And a switching mechanism coupled to the connecting element for switching between the first electrical configuration and the second electrical configuration, wherein the connecting element has a first impedance if the switching mechanism has a first electrical configuration, the switching mechanism With this second electrical configuration the connecting element has a second impedance.

Description

안테나 장치{An antenna arrangement}Antenna arrangement

본 발명의 실시예들은 안테나 장치에 관련된다. 특히, 본 발명의 실시예들은 무선 송수신기 장치용 안테나 장치에 관련된다. Embodiments of the present invention relate to an antenna device. In particular, embodiments of the present invention relate to an antenna device for a wireless transceiver device.

최근에, 라디오 송수신기 장치, 예컨대 셀룰러 전화기로 하여금 전자기 스펙트럼의 무선 부분의 다중 대역을 통하여 통신하도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 필요성은, 상이한 나라들이 셀룰러 네트워크에 대하여 상이한 주파수 대역을 이용하는 경향이 있기 때문에 대두되었다. 예를 들어, US WCDMA는 850 MHz에서 동작하지만, EU WCDMA는 2100 MHz에서 동작한다. 또한, 어느 한 나라에서도 상이한 서비스들이 상이한 주파수 대역에서 제공될 수 있는데, 예를 들어, PCS는 1900 MHz에서 동작하지만, PCN은 1800 MHz에서 동작한다. 결과적으로, 셀룰러 전화기들은, 그들을 전자기 스펙트럼의 무선 부분의 다중 주파수 대역을 통하여 통신할 수 있도록 허용할 수 있는 다중-대역 안테나 장치가 필요하다. Recently, it is desirable to allow radio transceiver devices, such as cellular telephones, to communicate over multiple bands of the radio portion of the electromagnetic spectrum. This need arises because different countries tend to use different frequency bands for cellular networks. For example, US WCDMA operates at 850 MHz, while EU WCDMA operates at 2100 MHz. In addition, different services may be provided in different frequency bands in either country, for example, PCS operates at 1900 MHz, while PCN operates at 1800 MHz. As a result, cellular telephones need a multi-band antenna device that can allow them to communicate over multiple frequency bands of the radio portion of the electromagnetic spectrum.

다중-대역 안테나 장치는 전자기파를 송신 및 수신하기 위하여 하나 이상의 안테나 요소를 이용하는 경우가 점점 증가한다. 최근에는, 이러한 안테나 장치 내의 각각의 '활성' 안테나 요소에는 그 동조 회로가 필요하며, 따라서 동작 주파수 대역의 바람직한 집합 내에 동작할 수 있다. 그러나, 각각의 동조 회로는 무선 송 수신기 장치 내의 공간을 요구하며 이와 관련된 재정적 비용이 발생한다. 결과적으로, 다중-대역 안테나 장치들은 점점 크기가 커지고 고비용화되어 가고 있다. Multi-band antenna devices increasingly use one or more antenna elements to transmit and receive electromagnetic waves. Recently, each 'active' antenna element in such an antenna device requires its tuning circuit and can therefore operate within the desired set of operating frequency bands. However, each tuning circuit requires space in the radio transmitter receiver device and incurs financial costs associated with it. As a result, multi-band antenna devices are becoming larger and more expensive.

따라서, 대안적인 안테나 장치를 제공하는 것이 바람직하다. Therefore, it is desirable to provide alternative antenna arrangements.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 안테나 요소; 제2 안테나 요소; 상기 제1 안테나 요소 및 상기 제2 안테나 요소로 전자기적으로 연결되기 위한 연결 요소; 및 제1 전기적 구성(electrical configuration) 및 제2 전기적 구성 사이의 스위칭을 위하여 상기 연결 요소에 연결된 스위칭 메커니즘을 포함하는 안테나 장치가 제공되는데, 상기 스위칭 메커니즘이 상기 제1 전기적 구성을 가지면 상기 연결 요소는 제1 임피던스를 가지고, 상기 스위칭 메커니즘이 상기 제2 전기적 구성을 가지면 상기 연결 요소는 제2 임피던스를 가지는 것을 특징으로 하는 안테나 장치가 제공된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a first antenna element; A second antenna element; A connection element for electromagnetically connecting to the first antenna element and the second antenna element; And a switching mechanism coupled to the connection element for switching between a first electrical configuration and a second electrical configuration, wherein the connection element is provided if the switching mechanism has the first electrical configuration. An antenna arrangement is provided, having a first impedance, and wherein the connecting element has a second impedance if the switching mechanism has the second electrical configuration.

상기 스위칭 메커니즘이 상기 제1 전기적 구성을 가지면, 상기 제1 안테나 요소는 제1 동작 주파수 대역에서 동작할 수 있으며, 상기 제2 안테나 요소는 제2 동작 주파수 대역에서 동작할 수 있다. If the switching mechanism has the first electrical configuration, the first antenna element may operate in a first operating frequency band and the second antenna element may operate in a second operating frequency band.

상기 스위칭 메커니즘이 상기 제2 전기적 구성을 가지면, 상기 제1 안테나 요소는 제2 동작 주파수 대역에서 동작할 수 있으며, 상기 제2 안테나 요소는 제4 동작 주파수 대역에서 동작할 수 있다. If the switching mechanism has the second electrical configuration, the first antenna element may operate in a second operating frequency band, and the second antenna element may operate in a fourth operating frequency band.

상기 스위칭 메커니즘은 제1 임피던스 정합 회로, 제2 임피던스 정합 회로 및 스위치를 포함한다. 상기 스위치는 상기 연결 요소를 상기 제1 임피던스 정합 회로 또는 제2 임피던스 정합 회로로 연결시키기 위한 것일 수 있다. The switching mechanism includes a first impedance matching circuit, a second impedance matching circuit and a switch. The switch may be for connecting the connection element to the first impedance matching circuit or the second impedance matching circuit.

상기 스위치가 상기 제1 임피던스 정합 회로를 상기 연결 요소로 연결시키면, 상기 스위칭 메커니즘은 상기 제1 전기적 구성을 가질 수 있다. If the switch connects the first impedance matching circuit to the connection element, the switching mechanism may have the first electrical configuration.

상기 스위치가 상기 제2 임피던스 정합 회로를 상기 연결 요소로 연결시키면, 상기 스위칭 메커니즘은 상기 제2 전기적 구성을 가질 수 있다. If the switch connects the second impedance matching circuit to the connection element, the switching mechanism may have the second electrical configuration.

상기 연결 요소는 제1 부분 및 제2 부분을 가질 수 있다. 상기 제1 부분은 상기 제1 안테나 요소와 전자기적으로 연결되도록 구현될 수 있다. 상기 제2 부분은 상기 제2 안테나 요소와 전자기적으로 연결되도록 구현될 수 있다. The connecting element can have a first part and a second part. The first portion may be implemented to be electromagnetically connected to the first antenna element. The second portion may be implemented to be electromagnetically connected to the second antenna element.

본 발명에 따르는 안테나 장치는 복수 개의 안테나 요소를 포함할 수 있다. 상기 연결 요소는 복수 개의 안테나들 각각과 전자기적으로 연결되도록 구현될 수 있다. The antenna device according to the invention may comprise a plurality of antenna elements. The connection element may be implemented to be electromagnetically connected to each of the plurality of antennas.

상기 스위칭 메커니즘이 상기 제1 전기적 구성을 가지면, 복수 개의 안테나 요소들은 동작 주파수 대역들의 제1 집합에서 동작할 수 있다. If the switching mechanism has the first electrical configuration, the plurality of antenna elements may operate in a first set of operating frequency bands.

상기 스위칭 메커니즘이 상기 제2 전기적 구성을 가지면, 복수 개의 안테나 요소들은 동작 주파수 대역들의 제2 집합에서 동작할 수 있다. If the switching mechanism has the second electrical configuration, the plurality of antenna elements may operate in a second set of operating frequency bands.

각각의 안테나 요소는 급전점을 통하여 급전부(feed)로 연결될 수 있다. 각각의 안테나 요소는 접지점을 통하여 접지면(ground plane)으로 연결될 수 있다. Each antenna element may be connected to a feed through a feed point. Each antenna element may be connected to a ground plane through a ground point.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적어도 두 개의 동작 주파수 대역들의 동조를 위한 동조 장치가 제공되는데, 동조 장치는 제1 안테나 요소 및 제2 안테나 요소로 전자기적으로 연결되기 위한 연결 요소; 및 제1 전기적 구성 및 제2 전기적 구성 사이의 스위칭을 위하여 상기 연결 요소에 연결된 스위칭 메커니즘을 포함하며, 상기 스위칭 메커니즘이 상기 제1 전기적 구성을 가지면, 상기 연결 요소는 제1 임피던스를 가지고, 상기 스위칭 메커니즘이 상기 제2 전기적 구성을 가지면, 상기 연결 요소는 제2 임피던스를 가지는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a tuning device for tuning at least two operating frequency bands, the tuning device comprising: a connecting element for electromagnetically connecting to a first antenna element and a second antenna element; And a switching mechanism coupled to the connection element for switching between a first electrical configuration and a second electrical configuration, wherein if the switching mechanism has the first electrical configuration, the connection element has a first impedance and the switching If the mechanism has said second electrical configuration, said connecting element has a second impedance.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술된 바와 같은 안테나 장치를 포함하는 모듈이 제공된다. According to another embodiment of the invention, a module is provided comprising an antenna device as described above.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술된 바와 같은 동조 장치를 포함하는 모듈이 제공된다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a module comprising a tuning device as described above.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술된 바와 같은 안테나 장치를 포함하는 휴대용 전자 장치가 제공된다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a portable electronic device comprising the antenna device as described above.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술된 바와 같은 동조 장치를 포함하는 휴대용 전자 장치가 제공된다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a portable electronic device including the tuning device as described above.

본 발명의 더 나은 이해를 위해, 다음과 같은 첨부 도면들이 예로서 참조될 것이다. For a better understanding of the invention, the following accompanying drawings will be referred to by way of example.

도 1은 안테나 장치를 포함하는 무선 송수신기 장치의 개념적 블록도를 도시한다. 1 shows a conceptual block diagram of a wireless transceiver device including an antenna device.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따르는 안테나 장치의 개념적 블록도를 도시한다. 2 shows a conceptual block diagram of an antenna device according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따르는 안테나 장치의 상부에서 내려다본 개 념적 도면을 도시한다. 3 shows a conceptual view from above of an antenna device according to a second embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에서 설명된 안테나 장치의 개념적인 사시도를 도시한다. 4 illustrates a conceptual perspective view of the antenna device described in FIG. 3.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 스위칭 메커니즘의 개념적 블록도를 도시한다. 5 shows a conceptual block diagram of a switching mechanism according to an embodiment of the present invention.

도 6a는 도 3 및 도 4에서 설명된 제1 안테나 요소(28)의 제1 및 제3 동작 주파수 대역의 그래프를 도시한다. 6A shows a graph of the first and third operating frequency bands of the first antenna element 28 described in FIGS. 3 and 4.

도 6b는 도 3 및 도 4에서 설명된 제2 안테나 요소(30)의 제2 및 제4 동작 주파수 대역의 그래프를 도시한다. 6B shows a graph of the second and fourth operating frequency bands of the second antenna element 30 described in FIGS. 3 and 4.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따르는 스위칭 메커니즘의 개념적 블록도를 도시한다. 7 shows a conceptual block diagram of a switching mechanism according to another embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 스위칭 메커니즘의 개념적 블록도를 도시한다. 8 shows a conceptual block diagram of a switching mechanism according to another embodiment of the present invention.

도면들은 제1 안테나 요소(28); 제2 안테나 요소(30); 제1 안테나 요소(28) 및 제2 안테나 요소(30)로 전자기적으로 연결되기 위한 연결 요소(20, 32); 및 제1 전기적 구성(electrical configuration) 및 제2 전기적 구성 사이의 스위칭을 위하여 연결 요소(20, 32)에 연결된 스위칭 메커니즘(22)을 포함하는 안테나 장치(12)를 도시하는데, 여기서, 스위칭 메커니즘(22)이 제1 전기적 구성을 가지면 연결 요소(20, 32)는 제1 임피던스를 가지고, 스위칭 메커니즘(22)이 전기적 구성을 가지면 상기 연결 요소(20, 32)는 제2 임피던스를 가진다. The figures show a first antenna element 28; Second antenna element 30; Connecting elements 20, 32 for electromagnetically connecting to the first antenna element 28 and the second antenna element 30; And a switching mechanism 22 connected to the connecting elements 20, 32 for switching between the first electrical configuration and the second electrical configuration, wherein the switching mechanism ( If 22 has a first electrical configuration, the connecting elements 20, 32 have a first impedance, and if the switching mechanism 22 has an electrical configuration, the connecting elements 20, 32 have a second impedance.

더 상세히 설명하면, 도 1은 이동 셀룰러 전화기, 랩톱 컴퓨터, 다른 무선 통신 장치 또는 이러한 장치의 모듈과 같은 무선 송수신기 장치(10)의 개념적 블록도를 도시한다. 무선 송수신기 장치(10)는 안테나 장치(12), 안테나 장치(12)에 연결된 무선 송수신기 회로부(14) 및 무선 송수신기 회로부(14)에 연결된 기능 회로부(functional circuitry, 16)를 포함한다. 무선 송수신기 장치(10)가 이동 셀룰러 전화기인 일 실시예에서 기능 회로부(16)는 프로세서, 메모리, 및 마이크, 라우드스피커, 및 디스플레이와 같은 입력/출력 장치를 포함한다. 전형적으로 무선 송수신기 회로부(14) 및 기능 회로부(16)를 제공하는 전자 성분들은 인쇄 배선 기판(printed wiring board, PWB)(17)을 통하여 서로 연결된다. PWB(17)는 안테나 장치(12) 용 접지면으로도 이용될 수 있다. In more detail, FIG. 1 shows a conceptual block diagram of a wireless transceiver device 10 such as a mobile cellular telephone, a laptop computer, another wireless communication device, or a module of such a device. The radio transceiver device 10 includes an antenna device 12, a radio transceiver circuitry 14 connected to the antenna device 12, and a functional circuitry 16 connected to the radio transceiver circuitry 14. In one embodiment where the wireless transceiver device 10 is a mobile cellular telephone, the functional circuitry 16 includes a processor, memory, and input / output devices such as microphones, loudspeakers, and displays. Typically the electronic components providing the wireless transceiver circuitry 14 and the functional circuitry 16 are connected to each other via a printed wiring board (PWB) 17. The PWB 17 can also be used as a ground plane for the antenna device 12.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따르는 안테나 장치(12)의 매우 개념적인 블록도를 도시한다. 안테나 장치(12)는 복수 개의 안테나 요소(18), 연결 요소(20), 및 스위칭 메커니즘(22)을 포함한다. 연결 요소(20)는 전기적 커넥터(24)를 통하여 스위칭 메커니즘(22)으로 전기적으로 연결되고, 복수 개의 안테나 요소(18)들 중 두 개 또는 그 이상과 전자기적으로 연결된다. 2 shows a very conceptual block diagram of an antenna device 12 according to the first embodiment of the invention. Antenna device 12 comprises a plurality of antenna elements 18, a connecting element 20, and a switching mechanism 22. The connecting element 20 is electrically connected to the switching mechanism 22 via an electrical connector 24 and is electromagnetically connected to two or more of the plurality of antenna elements 18.

복수 개의 안테나 요소(18)들 각각은 급전점(미도시)을 통하여 급전부(feed, 미도시)에 연결되고, 접지점(미도시)을 통하여 접지면(17)에 연결될 수 있다. 복수 개의 안테나 요소(18)들 각각은 소정 높이만큼 접지면 상부에 위치하고, 복수 개의 안테나 요소(18)들은 평면 역 F 안테나(planar inverted F antenna, PIFA), 루프 안테나, 헬릭스 안테나, 모노폴 안테나, 및 복수 개의 역 L 안테나(planar inverted L antenna, PILA)들의 조합일 수 있다. 복수 개의 안테나 요소(18)들은 무선 송수신기 회로부(14)에 전기적으로 연결되고 다른 무선 송수신기 장치로 전자기파를 송신하거나 및/또는 다른 무선 송수신기 장치로부터 전자기파를 수신하도록 구현된다. Each of the plurality of antenna elements 18 may be connected to a feed (not shown) through a feed point (not shown) and to a ground plane 17 through a ground point (not shown). Each of the plurality of antenna elements 18 is positioned above the ground plane by a predetermined height, and the plurality of antenna elements 18 are planar inverted F antennas (PIFAs), loop antennas, helix antennas, monopole antennas, and It may be a combination of a plurality of planar inverted L antennas (PILAs). The plurality of antenna elements 18 are electrically connected to the radio transceiver circuitry 14 and are implemented to transmit electromagnetic waves to other radio transceiver devices and / or to receive electromagnetic waves from other radio transceiver devices.

전술된 바와 같이, 연결 요소(20)는 복수 개의 안테나 요소(18)들 중 두 개 또는 그 이상과 전자기적으로 연결되도록 구현된다. 연결 요소(20)는 단일 요소일 수 있으며, 또는 연결 요소(20)는 스위칭 메커니즘(22)에 모두 연결된 복수 개의 요소들을 포함할 수 있다. 연결 요소(20)는 모든 도전성 물질을 포함할 수 있으며, 일 실시예에서는 구리를 포함할 수 있다. 연결 요소(20)의 배치 및 크기는 복수 개의 안테나 요소(18)의 배치 및 이들 사이에서의 바람직한 전자기적 커플링에 기반한다. As described above, the connecting element 20 is implemented to be electromagnetically connected to two or more of the plurality of antenna elements 18. The connecting element 20 may be a single element or the connecting element 20 may comprise a plurality of elements which are all connected to the switching mechanism 22. The connecting element 20 may comprise all conductive materials, and in one embodiment may comprise copper. The arrangement and size of the connecting elements 20 is based on the arrangement of the plurality of antenna elements 18 and the desired electromagnetic coupling therebetween.

스위칭 메커니즘(22)은 적어도 두 가지 전기적 구성에서 동작 가능하며, 전기적 구성들의 선택은 도시된 실시예에서는 신호(26)를 통하여 기능 회로부(16)의 프로세서에 의하여 제어된다. 스위칭 메커니즘(22)의 각각의 전기적 구성에서, 22 및 연결 요소(20) 간의 인터페이스는 실질적으로 반사형(reflective)이며, 즉, 해당 인터페이스에서의 반사 계수의 모듈러스(modulus)는 실질적으로 1이다. 그러나, 인터페이스에서의 반사 계수의 페이즈(phase)는 개방 회로(실질적으로 무한대의 임피던스)를 나타내는 +1에서부터 단락 회로(대략 0의 임피던스)를 나타내는 -1의 값까지 각각의 전기적 구성에 대해서 변경될 수 있다. The switching mechanism 22 is operable in at least two electrical configurations, the selection of the electrical configurations being controlled by the processor of the functional circuitry 16 via the signal 26 in the illustrated embodiment. In each electrical configuration of the switching mechanism 22, the interface between the 22 and the connecting elements 20 is substantially reflective, ie the modulus of the reflection coefficient at that interface is substantially one. However, the phase of the reflection coefficient at the interface may vary for each electrical configuration from +1 representing an open circuit (actually infinite impedance) to a value of -1 representing a short circuit (approximately zero impedance). Can be.

일 실시예에서, 스위칭 메커니즘이 제1 전기적 구성을 가지면, 인터페이스의 반사 계수의 페이지는 실질적으로 +1과 같을 수 있다(연결 요소(20)는 실질적으로 무한대의 임피던스를 가지는 개방 회로에 실효적으로 연결된다). 결과적으로, 안테나 요소(18) 및 연결 요소(20) 사이의 전자기적 커플링은 약하거나 존재하지 않으며, 안테나 요소들의 동작 주파수 대역들은 상대적으로 영향 받지 않는데, 즉, 스위칭 메커니즘(22)이 제1 전기적 구성을 가지면 안테나 요소(18)들은 동작 주파수 대역들의 제 1 집합 내에서 동작 가능할 수 있다. In one embodiment, if the switching mechanism has a first electrical configuration, the page of the reflection coefficient of the interface may be substantially equal to +1 (connecting element 20 is effectively applied to an open circuit having a substantially infinite impedance. Connected). As a result, electromagnetic coupling between the antenna element 18 and the connecting element 20 is weak or absent, and the operating frequency bands of the antenna elements are relatively unaffected, ie the switching mechanism 22 is first Having an electrical configuration, the antenna elements 18 may be operable within a first set of operating frequency bands.

스위칭 메커니즘(22)이 제2 전기적 구성을 가지면, 인터페이스에서의 반사 계수의 페이즈는 실질적으로 -1과 같을 수 있다(연결 요소(20)는 실질적으로 0의 임피던스를 가지는 단락 회로에 실효적으로 연결된다). 결과적으로, 안테나 요소(18) 및 연결 요소(20) 사이의 전자기적 커플링은 최대값이 되고 안테나 요소(18)들의 동작 주파수는 주파수 측면에서 하향 천이되는데, 즉, 스위칭 메커니즘(22)이 제2 전기적 구성을 가지면 안테나 요소(18)들은 동작 주파수 대역들의 제2 집합에서 동작 가능하다(동작 주파수 대역들의 제2 집합은 동작 주파수 대역들의 제1 집합과 상이하다). If the switching mechanism 22 has a second electrical configuration, the phase of the reflection coefficient at the interface may be substantially equal to -1 (connecting element 20 is effectively connected to a short circuit having a substantially zero impedance). do). As a result, the electromagnetic coupling between the antenna element 18 and the connecting element 20 is at a maximum and the operating frequency of the antenna elements 18 shifts downward in terms of frequency, i.e., the switching mechanism 22 is removed. With two electrical configurations the antenna elements 18 are operable in a second set of operating frequency bands (the second set of operating frequency bands is different from the first set of operating frequency bands).

동작 주파수 대역들의 제1 및 제2 집합들은 다음과 같은 동작 주파수 대역들 중 어느 하나를 포함할 수 있다: US-GSM 850 (824-894 MHz), WCDMA 850, EGSM 900 (880-960MHz), PCN/DCS1800 (1710-1880 MHz), GSM 1800, PCS1900 (1850-1990 MHz), US-WCDMA1900 (1850-1990), GSM 1900, WCDMA21000 대역(송신: 1920-1980, 수신: 2110-2170), 및 WLAN\블루투스 (2400 MHz). The first and second sets of operating frequency bands may include any of the following operating frequency bands: US-GSM 850 (824-894 MHz), WCDMA 850, EGSM 900 (880-960 MHz), PCN / DCS1800 (1710-1880 MHz), GSM 1800, PCS1900 (1850-1990 MHz), US-WCDMA1900 (1850-1990), GSM 1900, WCDMA21000 Band (Send: 1920-1980, Receive: 2110-2170), and WLAN \ Bluetooth (2400 MHz).

연결 요소(20) 및 스위칭 메커니즘(22)은 통합되어 동조 장치(27)라고 불릴 수 있으며, 이들은 이들이 복수 개의 안테나 요소(18)들 각각으로 하여금 두 개 또는 그 이상의 상이한 동작 주파수 대역에서 동작하도록 허용한다는 점에서 장점을 가진다. 단일 스위칭 메커니즘(22)이 복수 개의 안테나 요소(20)들을 동조하는데 이용되기 때문에, 무선 송수신기 장치(10) 내의 공간이 절약될 수 있고, 이것은 무선 송수신기 장치(10)의 크기를 줄이는 결과로 이어질 수 있다. 더 나아가, 단일 스위칭 메커니즘(22)은 무선 송수신기 장치(10) 내의 성분들의 개수를 감소시킬 수 있으며, 따라서 무선 송수신기 장치(10)의 비용을 감소시키고 무선 송수신기 장치(10)의 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있다. The connecting element 20 and the switching mechanism 22 can be integrated and called a tuning device 27, which allows each of the plurality of antenna elements 18 to operate in two or more different operating frequency bands. It has an advantage in that. Since a single switching mechanism 22 is used to tune the plurality of antenna elements 20, space in the radio transceiver device 10 may be saved, which may result in a reduction in the size of the radio transceiver device 10. have. Furthermore, the single switching mechanism 22 can reduce the number of components in the radio transceiver device 10, thus reducing the cost of the radio transceiver device 10 and further improving the reliability of the radio transceiver device 10. Can be.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따르는 안테나 장치의 더욱 상세한 실시예를 도시한다. 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따르는 안테나 장치(12)의 상부에서 바라본 개념적인 도면을 도시한다. 안테나 장치(12)는 제1 안테나 요소(28), 제2 안테나 요소(30), 및 연결 요소(32)를 포함한다. 3 to 5 show a more detailed embodiment of the antenna device according to the invention. FIG. 3 shows a conceptual view from above of an antenna device 12 according to a second embodiment of the invention. Antenna device 12 comprises a first antenna element 28, a second antenna element 30, and a connecting element 32.

제1 안테나 요소(28)는 PIFA이고 접지점(34)을 통하여 접지면(17)에 연결되고 급전점(36)을 통하여 급전부(미도시)로 연결된다. 제2 안테나 요소(30)는 PIFA이고 접지점(38)을 통하여 접지면(17)에 연결되고 급전점(40)을 통하여 급전부(미도시)에 연결된다. 연결 요소(32)는 커넥터(42)를 통하여 스위칭 메커니즘(미도시)에 연결된다. The first antenna element 28 is PIFA and is connected to the ground plane 17 via a ground point 34 and to a feed section (not shown) via a feed point 36. The second antenna element 30 is PIFA and is connected to the ground plane 17 via the ground point 38 and to the feed section (not shown) via the feed point 40. The connecting element 32 is connected to a switching mechanism (not shown) via the connector 42.

제1 안테나 요소(28)의 구조에 대한 설명을 용이하게 하기 위하여, 이것은 제1 부분(44), 제2 부분(46), 제3 부분(48), 및 제4 부분(50)으로 나뉘는 것으로 도시된다. 제1 안테나 요소(28)가 이러한 부분들로 물리적으로 분할되는 것이 아 니며 이들은 오직 제1 안테나 요소(28)에 대한 설명을 돕기 위하여 제공된 것이라는 점이 이해되어야 한다. To facilitate the description of the structure of the first antenna element 28, it is divided into a first portion 44, a second portion 46, a third portion 48, and a fourth portion 50. Shown. It is to be understood that the first antenna element 28 is not physically divided into these parts and that these are provided only to help explain the first antenna element 28.

제1 부분(44)은 접지점(34) 및 급전점(36)으로부터 상향으로 연장되고, 길이가 너비보다 더 큰 사각형 형상을 가진다. 제2 부분(46)은 제1 부분(44)의 우측 측부의 상부로부터 수직으로 연장되고, 그 너비가 길이보다 더 큰 사각형 형상을 가진다. 제3 부분(48)은 제2 부분(46)의 하부의 우측 측부로부터 수직으로 연장되고, 그 길이가 너비보다 큰 사각형 형상을 가진다. 제4 부분(50)은 제3 부분(48)의 우측 측부의 하부로부터 수직으로 연장되고, 그 너비가 길이보다 더 큰 사각형 형상을 가진다. The first portion 44 extends upwardly from the ground point 34 and the feed point 36 and has a rectangular shape whose length is greater than the width. The second portion 46 extends vertically from the top of the right side of the first portion 44 and has a rectangular shape whose width is greater than the length. The third portion 48 extends vertically from the right side of the bottom of the second portion 46 and has a rectangular shape whose length is larger than the width. The fourth portion 50 extends vertically from the bottom of the right side of the third portion 48 and has a rectangular shape whose width is larger than the length.

제2 안테나 요소(30)는 사각형 형상을 가지고 접지점(38) 및 급전점(40)은 제2 안테나 요소(30)의 하부 좌측 모서리에 배치된다. 제2 안테나 요소(30)는 제2 안테나 요소(28)의 제4 부분(50)에 인접하여 상부에 배치된다. 제2 안테나 요소(30)의 우측 측부는 실질적으로 제1 안테나 요소(28)의 제4 부분(50)의 우측 측부와 나란하게 배치된다. The second antenna element 30 has a rectangular shape and the ground point 38 and the feed point 40 are disposed at the lower left corner of the second antenna element 30. The second antenna element 30 is disposed above and adjacent to the fourth portion 50 of the second antenna element 28. The right side of the second antenna element 30 is arranged substantially parallel to the right side of the fourth portion 50 of the first antenna element 28.

연결 요소(32)는 커넥터(42)로부터 수평으로 연장되는 제1 부분(52) 및 커넥터(42)로부터 수직으로 연장되는 제2 부분(54)을 포함한다. 연결 요소(32)의 제1 부분(52)은 제1 안테나 요소(28)의 제4 부분(50)과 인접하도록 근접하여 배치되고, 연결 요소(32)의 제2 부분(54)은 제2 안테나 요소(30)의 우측 측부에 인접하여 근접하도록 배치된다. 연결 요소(32)의 제1 부분(52)은 제1 안테나 요소(28)와 용량적으로 연결되고, 연결 요소(32)의 제2 부분(54)은 제2 안테나 요소(30)와 용량적 으로 연결된다. The connecting element 32 comprises a first portion 52 extending horizontally from the connector 42 and a second portion 54 extending vertically from the connector 42. The first portion 52 of the connecting element 32 is arranged in close proximity to the fourth portion 50 of the first antenna element 28, and the second portion 54 of the connecting element 32 is arranged in a second manner. Disposed adjacent to and close to the right side of the antenna element 30. The first portion 52 of the connecting element 32 is capacitively connected with the first antenna element 28, and the second portion 54 of the connecting element 32 is capacitive with the second antenna element 30. Is connected.

안테나 장치(12)의 시각적 설명을 돕기 위하여, 도 4는 도 3에 도시된 안테나 장치(12)의 사시도를 도시한다. 도 4에 도시된 특징들이 도 3에 도시된 특징과 일치하거나 유사하면 동일한 부재 번호가 이용되었다. To aid in visual description of the antenna device 12, FIG. 4 shows a perspective view of the antenna device 12 shown in FIG. 3. The same member number is used if the features shown in FIG. 4 match or are similar to the features shown in FIG. 3.

도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따르는 스위칭 메커니즘(22)의 개요도를 도시한다. 스위칭 메커니즘(22)은 ESD 필터(58)에 연결된 인터페이스(56)를 포함하는데, ESD 필터(58)는 또한 스위치(60)에 연결된다. 스위치(60)는 전기적으로 제1 임피던스 정합 회로(62) 또는 제2 임피던스 정합 회로(64)에 연결될 수 있다. 스위칭 메커니즘(22)은 인터페이스(56)에서 전기적 커넥터(42)를 통하여 도 3 및 4에 도시된 연결 요소(32)로 연결된다. 5 shows a schematic diagram of a switching mechanism 22 according to one embodiment of the invention. The switching mechanism 22 includes an interface 56 connected to the ESD filter 58, which is also connected to the switch 60. The switch 60 may be electrically connected to the first impedance matching circuit 62 or the second impedance matching circuit 64. The switching mechanism 22 is connected at the interface 56 via the electrical connector 42 to the connection element 32 shown in FIGS. 3 and 4.

ESD 필터(58)는 공지된 전자 부품이며 따라서 결과적으로 본 명세서에서 상세히 설명되지 않는다. 간략하게 말하면, ESD 필터(58)는 연결 요소(20)로부터의 정전 방전 잡음(electro-static discharge noise)을 감소시키고 스위치(60)에 의하여 생성되는 고조파(harmonic)들을 필터링하기 위한 것이다. ESD filter 58 is a known electronic component and consequently is not described in detail herein. In brief, the ESD filter 58 is for reducing the electro-static discharge noise from the connecting element 20 and filtering the harmonics generated by the switch 60.

도시된 실시예에서, 스위치(60)는 단일 극, 이중 쓰로우(single pole double throw, SPDT) 타입이지만, 다른 실시예에서는 임피던스 정합 회로의 개수에 따라서 다중-웨이 스위치일 수 있다. SPDT 스위치 및 다중-웨이 스위치들은 당업계에는 공지된 것이며, 결과적으로 본 명세서에서는 상세하게 설명되지 않는다. SPDT 스위치(60)는 제1 임피던스 정합 회로(62)가 연결 요소(32)에 연결되는 제1 전기적 구성(도 5에 도시됨) 및 제2 임피던스 정합 회로(64)가 연결 요소(32)에 연결되는 제2 전기적 구성 사이에서 스위칭될 수 있다. In the illustrated embodiment, the switch 60 is of a single pole, double throw (SPDT) type, but in other embodiments it may be a multi-way switch depending on the number of impedance matching circuits. SPDT switches and multi-way switches are known in the art and consequently are not described in detail herein. The SPDT switch 60 has a first electrical configuration (shown in FIG. 5) where the first impedance matching circuit 62 is connected to the connecting element 32 and the second impedance matching circuit 64 is connected to the connecting element 32. It can be switched between the second electrical configurations that are connected.

제1 임피던스 정합 회로(62)는 연결 요소(32)에 비하여 더 큰 임피던스를 가진다. 결과적으로, 스위치(60)가 제1 전기적 구성을 가지면, 인터페이스(56)의 반사 계수는 실질적으로 +1과 같다. 연결 요소(32)는 실효적으로 개방 회로에 연결되며, 따라서 실질적으로 제1 안테나 요소(28) 또는 제2 안테나 요소(30)와 용량성 결합하지 않는다. 이러한 구성에서, 제1 안테나 요소(28)는 제1 동작 주파수 대역(66)(도 6a의 GSM 900)에서 동작하며, 제2 안테나 요소(30)는 제2 동작 주파수 대역(68)(도 6b의 WCDMA 2100)에서 동작한다. The first impedance matching circuit 62 has a higher impedance than the connecting element 32. As a result, if switch 60 has a first electrical configuration, the reflection coefficient of interface 56 is substantially equal to +1. The connecting element 32 is effectively connected to an open circuit and, therefore, is not substantially capacitively coupled with the first antenna element 28 or the second antenna element 30. In this configuration, the first antenna element 28 operates in the first operating frequency band 66 (GSM 900 of FIG. 6A) and the second antenna element 30 operates in the second operating frequency band 68 (FIG. 6B). WCDMA 2100).

제2 임피던스 정합 회로(64)는 연결 요소(32)와 비하여 작은 임피던스를 가진다. 결과적으로, 스위치(60)가 제2 전기적 구성을 가지면, 인터페이스(56)의 반사 계수는 실질적으로 -1과 같다. 연결 요소(32)는 실효적으로 단락 회로에 연결되며 실질적으로 제1 안테나 요소(28) 및 제2 안테나 요소(30)와 용량성 결합한다. 더 상세히 설명하면, 연결 요소(32)의 제1 부분(52)은 제1 안테나 요소(28)와 용량성 결합하며, 연결 요소(32)의 제2 부분(54)은 제2 안테나 요소(30)와 용량성 결합한다. 용량성 결합은, 제1 안테나 요소(28) 및 제2 안테나 요소(30)의 동작 주파수 대역들을 주파수 측면에서 하향 천이시킨다. 결과적으로, 제1 안테나 요소(28)는 제3 동작 주파수 대역(70)(도 6a의 GSM 850/WCDMA 850)에서 동작하고, 제2 안테나 요소(30)는 제4 동작 주파수 대역(72)(도 6b의 GSM 1800/GSM 1900/WCDMA 1900)에서 동작한다. The second impedance matching circuit 64 has a smaller impedance than the connecting element 32. As a result, if switch 60 has a second electrical configuration, the reflection coefficient of interface 56 is substantially equal to -1. The connecting element 32 is effectively connected to a short circuit and is substantially capacitively coupled with the first antenna element 28 and the second antenna element 30. In more detail, the first portion 52 of the connecting element 32 is capacitively coupled with the first antenna element 28, and the second portion 54 of the connecting element 32 is the second antenna element 30. ) And capacitive coupling. Capacitive coupling shifts the operating frequency bands of the first antenna element 28 and the second antenna element 30 downward in frequency. As a result, the first antenna element 28 operates in the third operating frequency band 70 (GSM 850 / WCDMA 850 of FIG. 6A), and the second antenna element 30 operates in the fourth operating frequency band 72 ( GSM 1800 / GSM 1900 / WCDMA 1900 of FIG. 6B.

도시된 실시예에서, 제1 임피던스 정합 회로(62) 및 제2 임피던스 정합 회 로(64) 각각은 송신선(미도시)을 포함한다. 송신선은 금속성 물질(예를 들어 구리)의 스트립이며 송신선의 물질, 송신선의 길이, 및 송신선의 너비에 따라서 변경되는 임피던스를 가진다. 송신선의 이러한 속성들을 변경시킴으로써, 제1 임피던스 정합 회로(62) 및 제2 임피던스 정합 회로(64)에 대한 바람직한 임피던스를 획득하는 것이 가능하다. In the illustrated embodiment, each of the first impedance matching circuit 62 and the second impedance matching circuit 64 includes a transmission line (not shown). The transmission line is a strip of metallic material (eg copper) and has an impedance that varies with the material of the transmission line, the length of the transmission line, and the width of the transmission line. By changing these properties of the transmission line, it is possible to obtain the desired impedance for the first impedance matching circuit 62 and the second impedance matching circuit 64.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따르는 스위칭 메커니즘(22)의 개요도를 도시한다. 도 7에 도시된 스위칭 메커니즘(22)은 도 5에서 설명된 스위칭 메커니즘(22)과 유사하며, 유사한 특징에 대해서는 동일한 부재 번호가 이용된다. 도시된 실시예에서, ESD 필터(58)는 제1 임피던스 정합 회로(74)에 연결되는데, 그러면 제1 임피던스 정합 회로(74)는 단일 극, 단일 쓰로우(single pole, single Throw, SPST) 스위치(76)에 연결된다. SPST 스위치(76)는 제2 임피던스 정합 회로(78)에 접속 가능하다. 7 shows a schematic diagram of a switching mechanism 22 according to another embodiment of the invention. The switching mechanism 22 shown in FIG. 7 is similar to the switching mechanism 22 described in FIG. 5, and like reference numerals are used for similar features. In the illustrated embodiment, the ESD filter 58 is connected to the first impedance matching circuit 74, whereby the first impedance matching circuit 74 is a single pole, single throw (SPST) switch. Connected to 76. The SPST switch 76 is connectable to the second impedance matching circuit 78.

SPST 스위치(76)는 SPST 스위치(76)가 개방되고 연결 요소(32)가 제1 임피던스 정합 회로(74)에 연결되는 제1 전기적 구성(도 7) 및 SPST 스위치(76)가 닫히고 연결 요소(32)가 제1 임피던스 정합 회로(74) 및 제2 임피던스 정합 회로(78)( 및 따라서 접지(79))에 연결되는 제2 전기적 구성 사이에서 스위칭될 수 있다. The SPST switch 76 has a first electrical configuration (FIG. 7) in which the SPST switch 76 is opened and the connecting element 32 is connected to the first impedance matching circuit 74, and the SPST switch 76 is closed and the connecting element ( 32 may be switched between a second electrical configuration coupled to the first impedance matching circuit 74 and the second impedance matching circuit 78 (and thus ground 79).

스위치(76)가 제1 전기적 구성을 가지면, 제1 임피던스 정합 회로(74)는 연결 요소(32)보다 더 큰 임피던스를 가진다(따라서, 제1 임피던스 정합 회로(74)는 접지에 연결되지 않는다). 결과적으로, SPST 스위치(76)가 제1 전기적 구성을 가지면, 인터페이스(56)에서의 반사 계수는 실질적으로 +1과 같다. 연결 요소(32)는 실효적으로 개방 회로에 연결되고, 제1 안테나 요소(28) 또는 제2 안테나 요소(30)와는 실질적으로 용량성 결합되지 않는다. 이러한 구성에서, 제1 안테나 요소(28)는 제1 동작 주파수 대역(66)(도 6a의 GSM 900)에서 동작하고, 제2 안테나 요소(30)는 제2 동작 주파수 대역(68)(도 6b의 WCDMA)에서 동작한다. If the switch 76 has a first electrical configuration, the first impedance matching circuit 74 has a higher impedance than the connecting element 32 (thus, the first impedance matching circuit 74 is not connected to ground). . As a result, if the SPST switch 76 has a first electrical configuration, the reflection coefficient at interface 56 is substantially equal to +1. The connecting element 32 is effectively connected to an open circuit and is not substantially capacitively coupled with the first antenna element 28 or the second antenna element 30. In this configuration, the first antenna element 28 operates in the first operating frequency band 66 (GSM 900 of FIG. 6A) and the second antenna element 30 operates in the second operating frequency band 68 (FIG. 6B). WCDMA).

스위치(76)가 제2 전기적 구성을 가지면, 제1 임피던스 정합 회로(74) 및 제2 임피던스 정합 회로(78)는 연결 요소(32)보다 작은 결합 임피던스를 가진다(그 이유는 제2 임피던스 정합 회로(78)가 접지(79)에 연결되기 때문이다). 결과적으로, SPST 스위치(76)가 제2 전기적 구성을 가지면, 인터페이스(56)의 반사 계수는 실질적으로 -1과 같다. 연결 요소는 실효적으로 단락 회로에 연결되고, 실질적으로는 전술된 바와 같이 제1 안테나 요소(28) 및 제2 안테나 요소(30)와 용량성 결합한다. 결과적으로, 제1 안테나 요소(28)는 제3 동작 주파수 대역(70)(도 6a의 GSM 850/WCDMA 850)에서 동작하고, 제2 안테나 요소(30)는 제4 동작 주파수 대역(72)(도 6b의 GSM 1800/GSM 1900/WCDMA 1900)에서 동작한다. If the switch 76 has a second electrical configuration, the first impedance matching circuit 74 and the second impedance matching circuit 78 have a smaller coupling impedance than the connection element 32 (because the second impedance matching circuit Because 78 is connected to ground 79). As a result, if the SPST switch 76 has a second electrical configuration, the reflection coefficient of the interface 56 is substantially equal to -1. The connecting element is effectively connected to a short circuit and substantially capacitively couples with the first antenna element 28 and the second antenna element 30 as described above. As a result, the first antenna element 28 operates in the third operating frequency band 70 (GSM 850 / WCDMA 850 of FIG. 6A), and the second antenna element 30 operates in the fourth operating frequency band 72 ( GSM 1800 / GSM 1900 / WCDMA 1900 of FIG. 6B.

제1 임피던스 정합 회로(74) 및 제2 임피던스 정합 회로(78)는 각각 전술된 바와 같이 송신선을 포함할 수 있다. The first impedance matching circuit 74 and the second impedance matching circuit 78 may each include a transmission line as described above.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따르는 스위칭 메커니즘(22)의 개요도를 설명한다. 도 8에서 설명된 스위칭 메커니즘(22)은 도 5 및 도 7에 도시된 스위칭 메커니즘(22)과 유사하며, 이들이 유사한 특징을 가지면 동일한 부재 번호가 이용된다. 도시된 실시예에서, ESD 필터(58)는 단일 극, 단일 쓰로우(SPST) 스위치(80) 및 제1 임피던스 정합 회로(82)에 연결된다. SPST 스위치(80)는 제2 임피 던스 정합 회로(84)에 접속 가능하다. 8 illustrates a schematic diagram of a switching mechanism 22 according to another embodiment of the present invention. The switching mechanism 22 described in FIG. 8 is similar to the switching mechanism 22 shown in FIGS. 5 and 7, and the same member numbers are used if they have similar features. In the illustrated embodiment, ESD filter 58 is connected to a single pole, single throw (SPST) switch 80 and first impedance matching circuit 82. The SPST switch 80 is connectable to the second impedance matching circuit 84.

SPST 스위치(80)는 스위치(80)가 개방되고 연결 요소(32)가 제1 임피던스 정합 회로(82)에 연결되는 제1 전기적 구성(도 8 참조) 및 스위치(80)가 닫히고 연결 요소(32)가 제2 임피던스 정합 회로(84)(따라서 접지(79))로 연결되는 제2 전기적 구성 사이에서 스위칭될 수 있다. The SPST switch 80 has a first electrical configuration (see FIG. 8) in which the switch 80 is opened and the connection element 32 is connected to the first impedance matching circuit 82 and the switch 80 is closed and the connection element 32 is closed. ) May be switched between a second electrical configuration that is connected to a second impedance matching circuit 84 (and thus ground 79).

제1 임피던스 정합 회로(82)는 연결 요소(32)에 비하여 더 큰 임피던스를 가진다. 결과적으로, SPST 스위치(80)가 제1 전기적 구성을 가지면, 인터페이스(56)의 반사 계수는 실질적으로 +1과 같다. 연결 요소(32)는 개방 회로에 실효적으로 연결되고, 제1 안테나 요소(28) 또는 제2 안테나 요소(30)와 실질적으로 용량성 결합하지 않는다. 이러한 구성에서, 제1 안테나 요소(28)는 제1 동작 주파수 대역(66)(도 6a의 GSM 900)에서 동작하고, 제2 안테나 요소(30)는 제2 동작 주파수 대역(68)(도 6b의 WCDMA)에서 동작한다. The first impedance matching circuit 82 has a higher impedance than the connecting element 32. As a result, if the SPST switch 80 has the first electrical configuration, the reflection coefficient of the interface 56 is substantially equal to +1. The connecting element 32 is effectively connected to the open circuit and is not substantially capacitively coupled with the first antenna element 28 or the second antenna element 30. In this configuration, the first antenna element 28 operates in the first operating frequency band 66 (GSM 900 of FIG. 6A) and the second antenna element 30 operates in the second operating frequency band 68 (FIG. 6B). WCDMA).

제2 임피던스 정합 회로(84)는 연결 요소(32)에 비하여 작은 임피던스를 가진다(따라서 제2 임피던스 정합 회로(84)는 접지(79)에 연결된다). 결과적으로, 스위치(80)는 제2 전기적 구성을 가지고, 인터페이스(56)의 반사 계수는 실질적으로 -1과 같다. 연결 요소(32)는 실효적으로는 단락 회로에 연결되고, 실질적으로 전술된 바와 같이 제1 안테나 요소(28) 및 제2 안테나 요소(30)와 용량성 결합한다. 결과적으로, 제1 안테나 요소(28)는 제3 동작 주파수 대역(70)(도 6a의 GSM 850/WCDMA 850)에서 동작하고, 제2 안테나 요소(30)는 제4 동작 주파수 대역(72)(도 6b의 GSM 1800/GSM 1900/WCDMA 1900)에서 동작한다. The second impedance matching circuit 84 has a smaller impedance than the connecting element 32 (thus the second impedance matching circuit 84 is connected to ground 79). As a result, the switch 80 has a second electrical configuration, and the reflection coefficient of the interface 56 is substantially equal to -1. The connecting element 32 is effectively connected to a short circuit and is capacitively coupled with the first antenna element 28 and the second antenna element 30 as substantially described above. As a result, the first antenna element 28 operates in the third operating frequency band 70 (GSM 850 / WCDMA 850 of FIG. 6A), and the second antenna element 30 operates in the fourth operating frequency band 72 ( GSM 1800 / GSM 1900 / WCDMA 1900 of FIG. 6B.

제1 임피던스 정합 회로(82) 및 제2 임피던스 정합 회로(84)는 각각 전술된 바와 같이 송신선을 가질 수 있다. The first impedance matching circuit 82 and the second impedance matching circuit 84 may each have a transmission line as described above.

도 7 및 도 8에 각각 도시된 제1 임피던스 정합 회로(74 및 82)들은, 스위치(76 및 80)가 개방 구성(제1 전기적 구성)을 가질 때 그들이 스위치(76, 80)에 의하여 도입된 위상 천이를 정정함으로써 연결 요소(32)가 실효적으로 개방 회로에 연결되도록 하도록 제공된다. The first impedance matching circuits 74 and 82 shown in FIGS. 7 and 8, respectively, are introduced by the switches 76 and 80 when the switches 76 and 80 have an open configuration (first electrical configuration). Correction of the phase shift is provided so that the connecting element 32 is effectively connected to the open circuit.

비록 본 발명의 실시예들은 전술된 상세한 설명에서 다양한 실시예를 참조하여 설명되었으나, 청구의 범위에 기술된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위에서 이러한 실시예들에는 수정이 가해질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 안테나 요소(18, 28, 30)들 중 적어도 일부는 접지면(17)의 주변 외부로 연장될 수 있다. Although embodiments of the present invention have been described with reference to various embodiments in the foregoing detailed description, it should be understood that modifications may be made to these embodiments without departing from the spirit of the invention described in the claims. do. For example, at least some of the one or more antenna elements 18, 28, 30 may extend out of the periphery of the ground plane 17.

비록 전술된 상세한 설명이 특히 중요하다고 판단되는 본 발명의 특징을 주로 설명하기 위하여 제공되었으나, 출원인은 특별히 강조되거나 되지 않거나에 무관하게 도면을 참조하거나 및/또는 도면에 도시된 전술된 특징들의 모든 특허가능한 특징 또는 특징들의 조합에 대하여 보호를 요청한다는 점이 이해되어야 한다. Although the foregoing detailed description has been provided primarily to describe features of the invention, which are considered to be particularly important, the applicant is entitled to all patents of the foregoing features, which are referred to the drawings and / or shown in the drawings, whether or not specifically emphasized. It should be understood that protection is requested for a possible feature or combination of features.

본 발명은 안테나 장치에 적용될 수 있으며, 특히, 무선 송수신기 장치용 안테나 장치에 적용될 수 있다. The present invention can be applied to an antenna device, and in particular, to an antenna device for a radio transceiver device.

Claims (16)

안테나 장치에 있어서, In the antenna device, 제1 안테나 요소; A first antenna element; 제2 안테나 요소; A second antenna element; 상기 제1 안테나 요소 및 상기 제2 안테나 요소로 전자기적으로 연결되기 위한 연결 요소; 및 A connection element for electromagnetically connecting to the first antenna element and the second antenna element; And 제1 전기적 구성(electrical configuration) 및 제2 전기적 구성 사이의 스위칭을 위하여 상기 연결 요소에 연결된 스위칭 메커니즘을 포함하며, A switching mechanism coupled to the connection element for switching between a first electrical configuration and a second electrical configuration, 상기 스위칭 메커니즘이 상기 제1 전기적 구성을 가지면 상기 연결 요소는 제1 임피던스를 가지고, 상기 스위칭 메커니즘이 상기 제2 전기적 구성을 가지면 상기 연결 요소는 제2 임피던스를 가지는 것을 특징으로 하는 안테나 장치. And the connecting element has a first impedance if the switching mechanism has the first electrical configuration and the connecting element has a second impedance if the switching mechanism has the second electrical configuration. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 스위칭 메커니즘이 상기 제1 전기적 구성을 가지면, 상기 제1 안테나 요소는 제1 동작 주파수 대역에서 동작하고 상기 제2 안테나 요소는 제2 동작 주파수 대역에서 동작하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치. If the switching mechanism has the first electrical configuration, the first antenna element operates in a first operating frequency band and the second antenna element operates in a second operating frequency band. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 스위칭 메커니즘이 상기 제2 전기적 구성을 가지면, 상기 제1 안테나 요소는 제2 동작 주파수 대역에서 동작하고 상기 제2 안테나 요소는 제4 동작 주파수 대역에서 동작하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치. If the switching mechanism has the second electrical configuration, the first antenna element operates in a second operating frequency band and the second antenna element operates in a fourth operating frequency band. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 스위칭 메커니즘은 제1 임피던스 정합 회로, 제2 임피던스 정합 회로 및 상기 연결 요소를 상기 제1 임피던스 정합 회로 또는 제2 임피던스 정합 회로로 연결시키기 위한 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치. The switching mechanism comprises a first impedance matching circuit, a second impedance matching circuit and a switch for connecting the connection element to the first impedance matching circuit or the second impedance matching circuit. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 스위치가 상기 제1 임피던스 정합 회로를 상기 연결 요소로 연결시키면, 상기 스위칭 메커니즘은 상기 제1 전기적 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 안테나 장치. And the switching mechanism connects the first impedance matching circuit to the connection element, the switching mechanism having the first electrical configuration. 제4항 또는 제5항에 있어서, The method according to claim 4 or 5, 상기 스위치가 상기 제2 임피던스 정합 회로를 상기 연결 요소로 연결시키면, 상기 스위칭 메커니즘은 상기 제2 전기적 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 안테나 장치. And the switching mechanism has the second electrical configuration if the switch connects the second impedance matching circuit to the connection element. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 연결 요소는 제1 부분 및 제2 부분을 가지고, The connecting element has a first portion and a second portion, 상기 제1 부분은 상기 제1 안테나 요소와 전자기적으로 연결되도록 구현되고, 상기 제2 부분은 상기 제2 안테나 요소와 전자기적으로 연결되도록 구현되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치. And wherein the first portion is implemented to be electromagnetically connected to the first antenna element and the second portion is implemented to be electromagnetically connected to the second antenna element. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 7, 복수 개의 안테나 요소를 포함하고, Includes a plurality of antenna elements, 상기 연결 요소는 복수 개의 안테나들 각각과 전자기적으로 연결되도록 구현되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치. And the connection element is implemented to be electromagnetically connected to each of the plurality of antennas. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 스위칭 메커니즘이 상기 제1 전기적 구성을 가지면, 복수 개의 안테나 요소들은 동작 주파수 대역들의 제1 집합에서 동작하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치. And the switching mechanism has the first electrical configuration, the plurality of antenna elements operating in a first set of operating frequency bands. 제8항 또는 제9항에 있어서, The method according to claim 8 or 9, 상기 스위칭 메커니즘이 상기 제2 전기적 구성을 가지면, 복수 개의 안테나 요소들은 동작 주파수 대역들의 제2 집합에서 동작하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치. And the switching mechanism has the second electrical configuration, the plurality of antenna elements operating in a second set of operating frequency bands. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 10, 각각의 안테나 요소는 급전점을 통하여 급전부(feed)로 연결되고 접지점을 통하여 접지면(ground plane)으로 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치. Each antenna element is connected to a feed through a feed point and to a ground plane through a ground point. 적어도 두 개의 동작 주파수 대역들의 동조를 위한 동조 장치에 있어서, A tuning device for tuning at least two operating frequency bands, 제1 안테나 요소 및 제2 안테나 요소로 전자기적으로 연결되기 위한 연결 요소; 및 A connection element for electromagnetically connecting to the first antenna element and the second antenna element; And 제1 전기적 구성 및 제2 전기적 구성 사이의 스위칭을 위하여 상기 연결 요소에 연결된 스위칭 메커니즘을 포함하며, A switching mechanism coupled to the connection element for switching between a first electrical configuration and a second electrical configuration, 상기 스위칭 메커니즘이 상기 제1 전기적 구성을 가지면, 상기 연결 요소는 제1 임피던스를 가지고, 상기 스위칭 메커니즘이 상기 제2 전기적 구성을 가지면, 상기 연결 요소는 제2 임피던스를 가지는 것을 특징으로 하는 동조 장치. And the connecting element has a first impedance if the switching mechanism has the first electrical configuration and the connecting element has a second impedance if the switching mechanism has the second electrical configuration. 제1항에 따르는 안테나 장치를 포함하는 모듈. A module comprising an antenna device according to claim 1. 제12항에 따르는 동조 장치를 포함하는 모듈. Module comprising a tuning device according to claim 12. 제1항에 따르는 안테나 장치를 포함하는 휴대용 전자 장치. A portable electronic device comprising the antenna device according to claim 1. 제12항에 따르는 동조 장치를 포함하는 휴대용 전자 장치. A portable electronic device comprising the tuning device according to claim 12.
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