(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射体と、
前記放射体と所定距離離隔して配置される接地面と、
前記接地面に両端が連結され、導電体ラインとして構成される回路が形成されている基板と、
前記回路に連結され、前記放射体にＲＦ信号を給電する給電ピンと、
前記回路の両端の間に配置され、前記回路に連結された一端と前記接地面に連結された他端とを有する第１分岐リアクタンスと、
前記回路の両端の間に配置され、前記回路に連結された一端と前記接地面に連結された他端とを有する第２分岐リアクタンスと、
を含むことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記第１分岐リアクタンス及び前記第２分岐リアクタンスは、複数の信号経路を形成して複数の共振周波数帯域を発生させることを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記第１分岐リアクタンスは前記アンテナが高周波数帯域で動作するように周波数を調節することを特徴とする、請求項２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記第２分岐リアクタンスは、前記アンテナが低周波数帯域で動作するように周波数を調節することを特徴とする、請求項３に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記第１分岐リアクタンスび前記第２分岐リアクタンスは容量性素子であることを特徴とする、請求項４に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記第１分岐リアクタンス及び前記第２分岐リアクタンスはチップキャパシタであることを特徴とする、請求項５に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記第１分岐リアクタンス及び前記第２分岐リアクタンスの間に配置され、前記アンテナの信号経路を形成させる第１スタブをさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記第２分岐リアクタンスの一側に配置され、前記アンテナの信号経路を形成させる第２スタブをさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記アンテナの共振周波数は、前記第１スタブ及び前記第２スタブの長さ、幅のうち、少なくともいずれか１つによって調節されることを特徴とする、請求項８に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記アンテナの共振周波数は前記第１スタブと前記第１分岐リアクタンスとの間の間隔または前記第２スタブと前記第２分岐リアクタンスとの間の間隔によって調節されることを特徴とする、請求項８に記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記第１スタブ及び前記第２スタブは、前記回路に連結された一端と前記接地面に連結された他端とを有する導電体ラインで構成されたことを特徴とする、請求項８に記載のアンテナ。
【請求項１２】
前記基板は、印刷回路基板、フレキシブルな印刷回路基板のうち、いずれか１つであることを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載されたアンテナが取り付けられた移動端末機。
【請求項１４】
前記アンテナが一体的に取り付けられるリアケースを含むことを特徴とする、請求項１３に記載の移動端末機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、アンテナが小型化するにつれて、アンテナの放射効率が低下し、帯域幅が狭くなり、アンテナの利得が低下する問題点が台頭されている。このような電気的性能の低下にもかかわらず、移動端末機に対する小型化、多機能化、及び高性能化が絶えず要求されるによって、アンテナに対しても小型化、多重帯域化、及び広帯域化が続けて要求されている。
【０００３】
初期の移動端末機には１／４波長のモノポールアンテナが内蔵型アンテナに使われるか、ヘリカル形態の外装型アンテナが主に使われた。しかしながら、このようなアンテナはユーザの携帯性に不便をもたらし、放射効率及び堅固性が落ちる問題があった。
【０００４】
このような問題点を解決するために、内蔵型アンテナに対する研究が活発に進められており、特に、逆−Ｆアンテナに対する研究が最も活発に進められた。逆−Ｆアンテナは工程過程が単純で、平板型構造であるので、内蔵型アンテナへの応用が容易で、現在、移動端末機の内蔵型アンテナに最も多く商用化されている。
【０００５】
図１は、一般的な逆−Ｆアンテナの構造を示す図である。
【０００６】
図１を参考すると、一般的な逆−Ｆアンテナは多重帯域を満たすために低周波パターン部１１及び高周波パターン部１２を含む所定形態の伝導性パターンに形成される放射体１０と放射体１０が上部面の上に組み立てられて支持固定される所定形態のフレームをさらに含んでなる。
【０００７】
このような逆−Ｆアンテナの構造は多様な方式に変形されて使われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、逆−Ｆアンテナのような内蔵型アンテナは、狭い空間に取り付けられるので、そのサイズは制限せざるを得ないし、これによって入力インピーダンスは低い抵抗に大きい容量性リアクタンスとなり、マッチング回路を用いてリアクタンスを消去するようになれば、狭帯域特性が出ざるを得なくて広帯域特性を有し難い。
【０００９】
また、低い抵抗特性のため、放射効率やはり落ちるようになって、近来に要求される広帯域及び多重帯域の特性を効率的に満たすことが困難であるという問題がある。
【００１０】
本発明は、移動端末機のリアケースに多様なアンテナを統合具現し、アンテナのマッチング端に少なくとも１つの分岐リアクタンス及び少なくとも１つのスタブを用いて多重帯域特性及び広帯域特性を得ることができるアンテナの提供を目的とする。
【００１１】
本発明は、移動端末機のリアケースに多様なアンテナを統合具現し、アンテナのマッチング端に分岐リアクタンスを使用して共振周波数帯域幅を拡張できるパイ構造のアンテナの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の実施形態に従うアンテナは、基板、放射体、上記放射体と所定距離離隔して配置される接地面、上記放射体にＲＦ信号を給電する給電ピン、上記給電ピンの一側に配置され、上記基板に連結された一端と上記接地面に連結された他端を有する第１分岐リアクタンス、及び上記給電ピンの他側に配置され、上記基板に連結された一端と上記接地面に連結された他端を有する第２分岐リアクタンスを含むことを特徴とする。
【００１３】
上記第１分岐リアクタンス及び上記第２分岐リアクタンスは複数の電流経路を形成して複数の共振周波数帯域を発生させることを特徴とする。
【００１４】
上記第１分岐リアクタンスは、上記アンテナが高周波数帯域で動作するように周波数を調節することを特徴とする。
【００１５】
上記第２分岐リアクタンスは、上記アンテナが低周波数帯域で動作するように周波数を調節することを特徴とする。前記第１分岐リアクタンスおよび前記第２分岐リアクタンスは容量性素子であることを特徴とする,
【００１６】
上記第１分岐リアクタンス及び上記第２分岐リアクタンスは、チップキャパシタであることを特徴とする。
【００１７】
上記アンテナは、上記第１分岐リアクタンスび上記第２分岐リアクタンスの間に配置され、上記アンテナの電流経路を形成させる第１スタブ及び上記第２分岐キャパシタの一側に配置され、上記アンテナの電流経路を形成させる第２スタブをさらに含むことを特徴とする。
【００１８】
上記アンテナの共振周波数は、上記第１スタブ及び上記第２スタブの長さ、幅のうち、少なくともいずれか１つによって調節されることを特徴とする。
【００１９】
上記アンテナの共振周波数は、上記第１スタブと上記第１分岐リアクタンスとの間の間隔、または上記第２スタブと上記第２分岐リアクタンスとの間の間隔によって調節されることを特徴とする。
【００２０】
上記アンテナは、移動端末機のリアケースに取り付けられて上記リアケースと一体化することを特徴とする。
【００２１】
本発明の一実施形態に従うアンテナは移動端末機に取付できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の実施形態によれば、移動端末機のリアケースに多様なアンテナを統合具現し、アンテナのマッチング端に分岐リアクタンスを使用して共振周波数帯域幅を拡張することができる。
【００２３】
また、移動端末機のリアケースに多様なアンテナを統合具現し、アンテナのマッチング端に少なくとも１つの分岐リアクタンス及び少なくとも１つのスタブを用いて多重帯域特性及び広帯域特性を得ることができる。
【００２４】
一方、その他の多様な効果は後述する本発明の実施形態に従う詳細な説明で直接的または暗示的に開示される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一般的な逆−Ｆアンテナの構造を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に従うアンテナの構造を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に従うアンテナで形成される電流経路を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に従うアンテナの実際の構造例を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態に従うアンテナがリアケースに一体化した構造を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。
【００２７】
図２は、本発明の一実施形態に従うアンテナ２００の構造を示す図である。
【００２８】
図２を参考すると、アンテナ２００は、放射体２０２、接地面２０４、給電ピン２０６、第１分岐アーム２０７ａ、第２分岐アーム２０７ｂ、第１分岐キャパシタ２０８、第３分岐アーム２０９ａ、第４分岐アーム２０９ｂ、第２分岐キャパシタ２１０、第１スタブ２１２、及び第２スタブ２１４を含むことができる。
【００２９】
放射体２０２は、給電されたＲＦ信号を放射することができ、ＲＦ信号を受信することもできる。放射または受信されるＲＦ信号のサイズは放射体２０２の形態及びサイズにより決まる。
【００３０】
図２には平板形態の放射体２０２が図示されているが、放射体２０２の形態はこれに限定される必要はなく、ライン形態、ミアンダ形態などの多様な形態の放射体２０２が使用できる。
【００３１】
図２には放射体２０２が一般的な逆−Ｆアンテナ２００のように接地面２０４の上に所定距離だけ離隔して接地面２０４に平行に置かれる場合が図示されている。しかしながら、これに限定される必要はなく、給電ピン２０６との連結状態を維持しながら放射体２０２の位置が図２と異なるように設定できる。
【００３２】
接地面２０４は電気的に接地状態であり、所定の面積を有することができる。本発明の一実施形態であるアンテナ２００が移動端末機に取り付けられる場合、移動端末機の基板を接地面２０４に活用することもできるが、これに限定される必要はなく、別途の接地面２０４が使用できる。
【００３３】
ここで、移動端末機は、セルラーフォン、ＰＣＳ（Personal Communication Service）フォン、ＧＳＭ（登録商標）フォン、ＣＤＭＡ−２０００フォン、ＷＣＤＭＡフォンのような通常的な移動電話機、ＰＭＰ（Portable Multimedia Player）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、スマートフォン、ＭＢＳ（Mobile Broadcast System）フォンでありうる。
【００３４】
また、移動端末機の基板は、印刷回路基板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）またはフレキシブルな印刷回路基板（ＦＰＣＢ：Flexible Printed Circuit Board）が使用できる。
【００３５】
給電ピン２０６は、給電点と電気的に連結された一端と放射体２０２に連結された他端を有する。
【００３６】
給電ピン２０６は、給電線路から電気の供給を受けて放射体２０２にＲＦ信号を給電する。
【００３７】
給電線路には、同軸ケーブル、マイクロストリップラインなど、多様な形態の給電線路が使用できる。
【００３８】
第１分岐アーム２０７ａは接地面２０４と結合されて延びて、第２分岐アーム２０７ｂは基板の上の回路端と結合されて延びる。第１分岐アーム２０７ａ及び第２分岐アーム２０７ｂは伝導性材質からなり、第１分岐アーム２０７ａ及び第２分岐アーム２０７ｂの間には第１分岐キャパシタ２０８が連結される。一実施形態において、第１分岐キャパシタ２０８はチップキャパシタなど、多様な種類のキャパシタが使用できる。
【００３９】
第１分岐キャパシタ２０８は、給電点を基準に給電点の一側に配置される。
【００４０】
第１分岐キャパシタ２０８は、ＲＦ信号の周波数を調節する役割を遂行する。特に、第１分岐キャパシタ２０８はＲＦ信号の高周波数を調節する役割を遂行する。即ち、第１分岐キャパシタ２０８はアンテナ２００が高周波数帯域で動作するようにＲＦ信号の周波数を調節することができる。
【００４１】
第３分岐アーム２０９ａは放射体２０２と結合されて延びて、第４分岐アーム２０９ｂは接地面２０４と結合されて延びる。第３分岐アーム２０９ａ及び第４分岐アーム２０９ｂは伝導性材質からなり、第３分岐アーム２０９ａ及び第４分岐アーム２０９ｂの間には第２分岐キャパシタ２１０が連結される。一実施形態において、第２分岐キャパシタ２１０はチップキャパシタなど、多様な種類のキャパシタが使用できる。
【００４２】
第２分岐キャパシタ２１０は、給電点を基準に給電点の他側に配置される。
【００４３】
第２分岐キャパシタ２１０は、ＲＦ信号の周波数を調節する役割を遂行する。特に、第２分岐キャパシタ２１０はＲＦ信号の低周波数を調節する役割を遂行する。即ち、第２分岐キャパシタ２１０はアンテナ２００が低周波数帯域で動作するようにＲＦ信号の周波数を調節することができる。
【００４４】
第１スタブ２１２は、第１分岐キャパシタ２０８と第２分岐キャパシタ２１０との間に配置される。
【００４５】
第１スタブ２１２は、電流経路を変更させて１つの共振周波数帯域を形成させることができる。
【００４６】
第１スタブ２１２は、基板の上での導電体ラインを意味する。
【００４７】
第１スタブ２１２の一端は基板の上の回路端に連結され、他端は接地面２０４に連結される。
【００４８】
アンテナ２００の共振周波数は、第１スタブ２１２の長さ、幅、及び間隔によって調節できる。
【００４９】
第１スタブ２１２が矩形の形態を有する場合、第１スタブ２１２の長さは矩形の縦長さに該当し、第１スタブ２１２の幅は矩形の横長さに該当する。
【００５０】
第１スタブ２１２の長さは基板の上の回路端と接地面との間の間隔を意味する。
【００５１】
第１スタブ２１２の間隔は、第１スタブ２１２と第１分岐キャパシタ２０８との間の間隔、または第１スタブ２１２と第２スタブ２１４との間の間隔、第１スタブ２１２と第１接地ラインとの間の間隔、第１スタブ２１２と第２接地ラインとの間の間隔などを意味する。
【００５２】
設計者はアンテナ２００の設計時、第１スタブ２１２の長さ、幅、及び間隔を選択して所望の共振周波数を選択することができる。
【００５３】
第２スタブ２１４は、第１分岐キャパシタ２０８と第２接地ラインとの間に配置される。
【００５４】
第２スタブ２１４は、電流経路を変更させて１つの共振周波数帯域を形成させることができる。
【００５５】
第２スタブ２１４は、基板の上での導電体ラインを意味する。
【００５６】
第２スタブ２１４の一端は基板の上の回路端に連結され、他端は接地面２０４に連結される。
【００５７】
アンテナ２００の共振周波数は、第２スタブ２１４の長さ、幅、及び間隔によって調節できる。
【００５８】
第２スタブ２１４が矩形の形態を有する場合、第２スタブ２１４の長さは矩形の縦長さに該当し、第２スタブ２１４の幅は矩形の横長さに該当する。
【００５９】
第２スタブ２１４の長さは基板の上の回路端と接地面との間の間隔を意味する。
【００６０】
第２スタブ２１４の間隔は、第２スタブ２１４と第１分岐キャパシタ２０８との間の間隔、または第１スタブ２１２と第２スタブ２１４との間の間隔、第２スタブ２１４と第１接地ラインとの間の間隔、第２スタブ２１４と第２接地ラインとの間の間隔などを意味する。
【００６１】
設計者はアンテナ２００の設計時、第２スタブ２１４の長さ、幅、及び間隔を選択して所望の共振周波数を選択することができる。
【００６２】
第１スタブ２１２及び第２スタブ２１４は別途の移動手段によってその位置が移動できる。上記第１スタブ２１２及び第２スタブ２１４が移動されるにつれて、共振周波数帯域が拡張されることもできる。
【００６３】
本発明の実施形態によれば、第１分岐キャパシタ２０８、第２分岐キャパシタ２１０、第１スタブ２１２、第２スタブ２１４の位置によって形成される複数の電流経路によって広帯域及び多重帯域の特性を得ることができる。特に、共振周波数帯域を広く拡張できる効果を得ることができる。
【００６４】
本発明の一実施形態に従うアンテナ２００は、移動端末機のリアケース（Rear Case）の上に直ちに取り付けてリアケース一体型アンテナ２００で具現できる。即ち、既存の場合、リアケースとアンテナ２００とを別途に製作した後、リアケースの上にアンテナ２００を配置したが、本発明はアンテナ２００をリアケースの上に一度に取付させて、製造工程が単純になり、製造時間が節約される効果がある。
【００６５】
図３は、本発明の一実施形態に従うアンテナ２００で形成される電流経路を示す図である。
【００６６】
図３は、第１分岐キャパシタ２０８及び第２分岐キャパシタ２１０を用いて追加的に形成される電流経路を図示したものである。
【００６７】
図３を参考すると、第１分岐キャパシタ２０８及び第２分岐キャパシタ２１０を用いる場合、複数の電流経路が形成される。複数の電流ループにより複数の共振帯域を形成できるので、本発明によるアンテナ２００は多重帯域の特性を有することができる。
【００６８】
電流経路により形成される共振帯域は、各分岐キャパシタのキャパシタンス値により定まる。分岐キャパシタのキャパシタンス値が大きいほど、低い帯域で共振帯域が形成され、分岐キャパシタのキャパシタンス値が小さいほど、高い帯域で共振帯域が形成される。
【００６９】
また、本発明の実施形態によれば、第１分岐キャパシタ２０８及び第２分岐キャパシタ２１０のない場合、アンテナ２００の電流経路により形成される基本的な共振周波数帯域を維持しながら第１分岐キャパシタ２０８及び第２分岐キャパシタ２１０により形成される複数の共振周波数帯域によって帯域幅が拡張される効果をもたらす。
【００７０】
図４は、本発明の一実施形態に従うアンテナ２００の実際の構造例を説明するための図である。
【００７１】
図４を参考すると、アンテナ２００はパイ（PIE）形態を持っている。アンテナ２００は基板の上に配置される。
【００７２】
図４を参考すると、ＲＦ信号の高周波数帯域を調節する第１分岐キャパシタ２０８、ＲＦ信号のあの周波数帯域を調節する第２分岐キャパシタ２１０、及び給電ピン２０６が配置された形態を示している。
【００７３】
しかしながら、必ず図４のような配置に限定される必要はない。
【００７４】
図５は、本発明の一実施形態に従うアンテナ２００がリアケース２０に一体化した構造を説明するための図である。
【００７５】
図５を参考すると、本発明の一実施形態に従うアンテナ２００は、移動端末機のリアケース２０と一体化した状態を示している。
【００７６】
即ち、既存にはアンテナ２００とリアケース２０とを分離して製作したが、本発明で提案するものはアンテナ２００を移動端末機のリアケース２０の上に一体化させて製作するものである。
【００７７】
アンテナ２００をリアケース２０の上に一体化させて製作すれば、製造工程が単純になって、製品の生産速度を効率的に増加させることができる。
【００７８】
以上、本発明の好ましい実施形態に対して図示及び説明したが、本発明は前述した特定の実施形態に限定されるものではなく、請求範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく当該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者により多様な変形実施が可能であることは勿論であり、このような変形実施は本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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