KR100253680B1 - 안테나장치및이를사용한통신장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실장 기판 위에 표면 실장형 안테나를 실장시키는 방법은 이득을 향상시킬 수 있다. 기전형의 표면 실장형 안테나는 실장 기판의 두 개의 측면의 교차에 의해 한정된 한 구석의 근방에 실장된다. 이 경우에, 표면 실장형 안테나는 표면 실장형 안테나의 방사 전극의 개방단이 두 개의 측면 중의 적어도 한쪽 측면으로부터 멀어지는 방향으로 대향하여 실장 기판 위에 실장된다.

Description

안테나 장치 및 이를 사용한 통신 장치 {Antenna Apparatus and Communication Apparatus Using the Same}

본 발명은 이동 전화기와 같은 이동체 통신 기구와 무선 LAN(Local Area Network: LAN) 시스템의 사용에 적합한 실장 기판 위에 표면 실장형 안테나를 실장시키거나 패킹시키는 방법, 및 이 실장 기판을 구비한 통신 장치에 관한 것이다.

실장 기판 위에 표면 실장형 안테나를 실장시키는 종래의 방법은 도 9를 참조하여 기술한다. 이 도면에서, 번호 40은 실장 기판 41의 표면의 구석 근방에 위치된 표면 실장형 안테나를 나타낸다. 이 표면 실장형 안테나 40에서, L자 형상의 방사 전극 42와 급전 전극(suppli-electrode) 43은 갭 g가 그 사이에 삽입될 수 있는 상태로 형성된다. 그러나, 실장 기판 41 위에 표면 실장형 안테나 40을 실장시키는 종래의 방법에서, 표면 실장형 안테나 40의 방사 전극 42의 개방단 42a가 화살표로 표시한 것처럼 실장 기판의 상술한 구석을 구성하는 두 개의 단측 중에서 하나의 단측 41a를 향하여 배치되므로, 이득을 저하시킨다. 이것은 접지 전류에 흐르는 이미지 전류(도 9에서 점선으로 표시된 부분)가 단측 41a의 근방에 집중되어, 전도 손실을 유발시키기 때문이다. 또한, 이런 실장 기판을 구비한 통신 장치는 낮은 이득을 갖는다.

또한, 본 발명의 목적은 전도 손실이 감소되도록 실장 기판의 중앙부로 이미지 전류가 흐를 수 있는 실장 기판 위에 표면 실장형 안테나를 실장시키는 방법, 및 이 실장 기판을 구비한 통신 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 표면 실장형 안테나의 실장 방법에서, 기전형 표면 실장형 안테나가 실장 기판의 두 개의 측면의 교차에 의해 한정되는 구석 근방에 실장될 때, 표면 실장형 안테나는 표면 실장형 안테나의 방사 전극의 개방단이 상기한 두 개의 측면 중의 적어도 한쪽 측면으로부터 멀어지는 방향을 향하도록 하여 실장 기판 위에 실장된다.

본 발명에 따른 표면 실장형 안테나의 또 다른 실장 방법에서, 기전형 표면 실장형 안테나가 실장 기판의 두 개의 측면의 교차에 의해 한정되는 구석 근방에 실장될 때, 표면 실장형 안테나는 표면 실장형 안테나의 방사 전극의 개방단이 상기한 두 개의 측면 모두로부터 멀어지는 방향을 향하도록 하여 실장 기판 위에 실장된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상술한 표면 실장형 안테나는 기전형 표면 실장형 안테나처럼 구성된다. 방사 전극은 실질적으로 L자 형상이나 실질적으로 U자 형상으로 구성되도록 구부려져서, 한쪽단은 개방단이 되며, 다른단은 단락단이 된다. 또한, 방사 전극은 하나의 일직선의 스트립 선로로 형성될 수 있다. 방사 전극과 방사 전극을 여기시키는 급전 전극은 갭이 그들 사이에 삽입되는 형태로 유전체 또는 자성체로 만들어진 베이스의 한 주면 위에 형성되며, 방사 전극과 급전 전극 각각은 베이스의 단면 중의 한 단면 상에 형성된 접지 단자와 급전 단자에 접속된다.

또한, 본 발명에 따르면, 본 발명은 상술한 표면 실장형 안테나를 갖은 실장 기판을 구비한 통신 장치를 제공하는 것이다.

상술한 바와같이, 본 발명에 따르면, 표면 실장형 안테나가 실장 기판의 구석의 근방에 실장될 때, 표면 실장형 안테나는 표면 실장형 안테나의 개방단이 상기 구석을 구성하는 두 개의 측면 중의 적어도 한쪽 측면으로부터, 또는 두 개의 측면 모두로부터 멀어지는 방향을 향하도록 하여 실장 기판 위에 실장된다. 전도 손실을 감소시켜 이득을 향상시키기 위하여, 이미지 전류는 실장 기판의 중앙부로 흐른다.

도 1은 본 발명의 양태에 따른 실장 기판 위에 표면 실장형 안테나를 실장시키는 방법을 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 표면 실장형 안테나를 확대하여 도시한 사시도이다.

도 3은 또 다른 표면 실장형 안테나를 확대하여 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명의 양태에 따른 실장 기판의 방사 패턴 특성을 X-Y 평면에서 도시한다.

도 5는 종래 실장 기판의 방사 패턴 특성을 X-Y 평면에서 도시한다.

도 6은 본 발명의 양태에 따른 실장 기판의 방사 패턴 특성을 X-Z 평면에서 도시한다.

도 7은 종래의 실장 기판의 방사 패턴 특성을 X-Z 평면에서 도시한다.

도 8은 본 발명에 따른 통신 장치를 도시한다.

도 9는 실장 기판 위에 표면 실장형 안테나를 실장시키는 종래의 방법을 도시한 사시도이다.

도 10은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 실장 기판 위에 표면 실장형 안테나를 실장시키는 방법을 도시한 사시도이다.

도 11은 본 발명의 양태에 따른 실장 기판 위에 장착된 도 3의 안테나 장치를 도시하는 사시도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 베이스 2, 22 : 방사 전극

2a : 개방단 2b : 단락단

3 : 급전 전극 4 : 단락 단자

5 : 급전 단자 10, 20 : 표면 실장형 안테나

11 : 실장 기판 30 : 통신 장치

본 발명의 목적 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 하술됨으로부터 쉽게 이해될 것이다.

본 발명의 양태는 도면을 참조하여 하술한다. 도 1은 실장 기판 위에 표면 실장형 안테나를 실장시키는 방법을 기술하는 사시도이다. 이 도면에서, 번호 10은 도 2에서 확대하여 도시된 표면 실장형 안테나를 나타낸다. 유전체 또는 자성체로 만들어진 표면 실장형 안테나 10의 베이스 1의 표면 위에, L자 형상의 구성으로 대략 λ/4의 방사 전극 2와, 급전 전극 3은 갭 g가 그들 사이에 삽입되는 형태로 형성된다. 방사 전극 2는 자신의 단면에서의 개방단 2a와, 자신의 다른 단면에서 단락단 2b를 갖는다. 이 단락단 2b는 한단면 1a와 베이스 1의 후면에 걸쳐 연장되어 형성된 단락 단자 4에 접속된다. 급전 전극 3은 한단면 1a와 베이스 1의 후면에 걸쳐 연장되어 형성된 급전 단자 5에 접속된다.

급전 전극 3과 방사 전극 2의 개방단 2a는 평균적으로 서로 거리 d의 간격을 두고 떨어져 있어서, 그들 사이이 간격 d의 분리로 인해 형성된 용량 Cd에 의해 서로 전기장 결합을 한다. 급전 전극 3과 방사 전극 2가 그들 사이에 형성된 갭 g에 의해 서로 아주 가까이 위치되어도, 단락단 2b의 부분이 유도성을 지니므로, 그들 사이의 결합도는 저하된다. 다시 말해, 급전 전극 3과 개방단 2a는 서로 떨어져 있지만, 표면 실장형 안테나 10은 그들 사이의 결합도가 비교적 증가하도록 크기면에서 자체적으로 소형이 된다.

상술한 구성처럼, 표면 실장형 안테나 10은 도 1에 도시된 것처럼, 실장 기판 11의 한 구석의 근방에 실장될 수 있다. 표면 실장형 안테나 10은 방사 전극 2의 개방단 2a가 화살표로 나타낸 것처럼 구석을 구성하는 두 개의 측면 중에서 적어도 하나의 측면 11a 또는 가장자리로부터 멀어지는 방향을 향하도록 하여 실장 기판 11 상에 실장된다. 이와 같이 실장 기판 11 상에 표면 실장형 안테나 10을 실장시킴으로써, 이미지 전류는 전도 손실이 저하되도록 실장 기판 11의 중앙부로 흐른다. 이 경우에, 개방단 2a가 다른 측면 11b로부터 떨어져 있지 않아도, 적어도 한 측면 11a로부터만 떨어져 있어도 이득이 향상된다.

또한, 표면 실장형 안테나 10은 도 10에 도시된 것처럼, 실장 기판 11의 한 구석의 근방에 실장될 수 있다. 표면 실장형 안테나 10은 방사 전극 2의 개방단 2a가 화살표로 나타낸 것처럼 구석을 구성하는 두 개의 측면 11a와 11b, 또는 가장자리로부터 멀어지는 방향을 향하도록 하여 실장 기판 11 위에 실장된다. 이와 같이 실장 기판 11 상에 표면 실장형 안테나 10을 실장시킴으로써, 이미지 전류는 전도 손실이 저하되도록 실장 기판 11의 중앙부로 흐른다. 이 경우에, 개방단 2a가 두 개의 측면 11a와 11b 모두로부터 떨어져 있어, 이득이 향상된다.

도 3은 실질적으로 U자 형상의 구성으로 방사 전극 22를 갖는 표면 실장형 안테나 20을 도시한다. 또한, 이 구성과 함께, 방사 전극 22의 개방단 22a와 급전 전극 3과의 사이에서 발생된 용량 Cd에 의해, 급전 전극 3과 방사 전극 22은 전자기장이 서로 결합하는 현상이 주로 일어난다.

또한, 본 발명의 양태에 따른 도 1에 도시된 실장 기판과, 도 9의 종래의 실장 기판의 방사 패턴 특성을 도 4 내지 도 7을 참조하여 기술한다. 도 4 및 도 5 각각은 본 발명의 양태에 따른 도 1의 방사 패턴 특성과, 도 9의 종래의 실시예에서의 방사 패턴의 특성을 X-Y 평면에서 도시한다. 도 4에 도시된 이 양태의 경우에, 평균 이득은 1.9㎓에서 -8.5㏈이다. 다시 말해, 도 5에 도시된 종래 실시예의 경우에, 평균 이득은 1.9㎓에서 -12.2㏈이다. 또한, 도 6 및 도 7 각각은 본 발명의 양태에 따른 도 1의 방사 패턴 특성과, 도 9의 종래의 실시예에서의 방사 패턴의 특성을 X-Z 평면에서 도시한다. 도 6에 도시된 이 양태의 경우에, 평균 이득은 1.9㎓에서 -8.1㏈이다. 다시 말해, 도 7에 도시된 종래 실시예의 경우에, 평균 이득은 1.9㎓에서 -11.4㏈이다. 도 4 내지 도 7로부터 확실히 알 수 있는 것처럼, 본 발명의 양태에 따른 방사 패턴 특성에서의 평균 이득은 종래 실시예의 평균 이득과 비교하여 3∼4㏈ 향상된다.

또한, 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 표면 실장형 안테나를 구비한 실장 기판을 갖은 통신 장치를 기술한다. 표면 실장형 안테나 10(20)이 상술한 것처럼 실장되는 실장 기판(또는 부-실장 기판) 11이 통신 장치 30 내에 장치된다. 또한, 예를 들어, 실장 기판 11의 방사 패턴 특성은 도 4와 도 6에 도시된 특성과 유사하다.

본 발명에 따르면, 표면 실장형 안테나가 실장 기판의 구석의 근방에 실장되므로, 표면 실장형 안테나는 방사 전극의 개방단이 구석을 구성하는 두 개의 측면 중에서 적어도 한쪽 측면으로부터 또는 두 개의 측면 모두로부터 멀어지는 방향을 향하도록 하여 실장 기판 상에 위치되고, 이미지 전류는 실장 기판의 중앙부를 통해 흐르게 된다. 그 결과, 전도 손실이 저하되어, 이득이 향상된다. 또한, 상술한 것처럼 실장된 표면 실장형 안테나를 구비한 실장 기판을 갖은 통신 장치도 또한 이득을 향상시키도록 제조될 수 있다.

상술한 바와같이, 본 발명을 본 발명의 바람직한 특정한 양태에 대해서 도시하고 기술하였지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서의 다양한 변형 및 변형은 본 기술 분야의 전문가에게는 자명할 것이다. 그러므로 첨부된 청구범위는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 상술한 다양한 변형 및 변형을 포함하는 것으로 인지되어야 할 것이다.

Claims (3)

1. 기전형의 표면 실장형 안테나를 실장 기판의 두 개의 측면의 교차에 의해 한정된 구석의 근방에 실장시키는 단계; 및

   상기한 표면 실장형 안테나의 방사 전극의 개방단이 상기한 실장 기판의 상기한 두 개의 측면 중에서 적어도 한쪽 측면으로부터 멀어지는 방향을 향하도록 하여, 상기한 실장 기판 상에 상기한 표면 실장형 안테나를 배치시키는 단계를 포함하는 실장 기판 상에 표면 실장형 안테나를 실장시키는 방법에 있어서,

   상기한 표면 실장형 안테나는,

   상기한 방사 전극이 실질적으로 L자 형상 또는 U자 형상 중의 하나의 구성을 가지며, 상기한 방사전극의 제 1말단부가 개방단이 되고, 제 2 말단부가 단락단이 되도록 형성하는 단계;

   상기한 방사 전극과 상기한 방사 전극을 여기시키는 급전전극 (supply electrode)을 유전체 및 자성체 중의 적어도 하나를 포함하는 상기한 기판의 주면 상에서 그들 사이의 갭이 형성되게 배열하는 단계; 및

   상기한 방사 전극과 상기한 급전 전극을 상기한 기판의 적어도 한쪽 단면상에 형성된 접지 단자와 급전 단자에 각각 접속시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실장 기판 상에 표면 실장형 안테나를 실장시키는 방법
2. 기전형의 표면 실장형 안테나를 실장 기판의 두 개의 측면의 교차에 의해 한정된 구석의 근방에 실장시키는 단계; 및

   상기한 표면 실장형 안테나의 방사 전극의 개방단이 상기한 실장 기판의 상기한 두 개의 측면 모두로부터 멀어지는 방향을 향하도록 하여, 상기한 실장 기판 상에 상기한 표면 실장형 안테나를 배치시키는 단계를 포함하는 실장 기판 상에 표면 실장형 안테나를 실장시키는 방법에 있어서,

   상기한 표면 실장형 안테나는,

   상기한 방사 전극이 실질적으로 L자 형상 또는 U자 형상 중의 하나의 구성을 가지며, 상기한 방사전극의 제 1말단부가 개방단이 되고, 제 2 말단부가 단락단이 되도록 형성하는 단계;

   상기한 방사 전극과 상기한 방사 전극을 여기시키는 급전 전극을 유전체 및 자성체 중의 적어도 하나를 포함하는 상기한 기판의 주면 상에서 그들 사이의 갭이 형성되게 배열하는 단계; 및

   상기한 방사 전극과 상기한 급전 전극을 상기한 기판의 적어도 한쪽 단면상에 형성된 접지 단자와 공급 단자에 각각 접속시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실장 기판 상에 표면 실장형 안테나를 실장시키는 방법.
3. 전자 주파 송신기 회로와 전자 주파 수신기 회로 중에서 적어도 하나의 회로, 및 상기한 송신기 회로와 상기한 수신기 회로 중의 적어도 하나의 회로에 접속된 실장 기판 상에 배치된 표면 실장형 안테나를 포함하는 통신 장치로서,

   상기한 안테나는,

   상기한 실장 기판에서, 두 개의 측면의 교차에 의해 한정된 구석의 근방에 실장된 기전형의 표면 실장형 안테나를 포함하며;

   상기한 표면 실장형 안테나의 방사 전극의 개방단이 상기한 실장 기판의 상기한 두 개의 측면 중에서 적어도 한쪽 측면으로부터 멀어지는 방향을 향하도록 하여, 상기한 실장 기판 상에 배치되고,

   상기한 표면 실장형 안테나의 상기한 방사 전극은 실질적으로 L자 형상 또는 U자 형상 중의 하나의 구성을 가지며, 상기한 방사전극의 제 1 말단부는 개방단이 되고, 제 2 말단부는 단락단으로 형성되며;

   상기한 방사 전극과 인접하여 갭을 두고 배치되고 상기한 방사 전극을 여기시키는 급전 전극이 제공되며;

   상기한 방사 전극과 상기한 급전 전극은 유전체 및 자성체 중에서 하나를 포함하는 상기한 기판의 주면 상에 설치되며;

   상기한 방사 전극과 상기한 급전 전극은 상기한 기판의 적어도 한쪽 단면 상에 형성된 접지 단자와 공급 단자에 각각 접속됨을 특징으로 하는 통신 장치.

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