KR100771775B1

KR100771775B1 - 수직배열 내장형 안테나

Info

Publication number: KR100771775B1
Application number: KR1020050064291A
Authority: KR
Inventors: 박일환; 김철호; 김종래; 김현학
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2007-10-30
Also published as: CN1897355B; US20070013589A1; KR20070009199A; CN1897355A; US7498990B2

Abstract

본 발명은 이동 통신 단말기 내에서 최소 공간을 차지하면서 광대역 또는 다중대역을 처리할 수 있는 내장형 안테나에 관한 것이다.

본 발명에 따른 수직 배열 내장형 안테나는, 적어도 제1, 2 주면 및 측면들을 갖는 이동 통신 단말기 본체의 일측면에 배열되고, 제1 대역의 신호를 처리하는 제1 안테나; 및 상기 이동 통신 단말기 본체의 일주면에 배열되고, 상기 제1 대역보다 높은 제2 대역의 신호를 처리하는 제2 안테나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

내장형 안테나, 칩 안테나, 이동 통신 단말기, 핸드셋, 다중 대역, 광대역, handset

Description

수직배열 내장형 안테나{PERPENDICULAR ARRAY INTERNAL ANTENNA}

도 1은 일반적인 평면 역 안테나(PIFA)의 구성도.

도 2는 종래의 세라믹 칩 안테나의 구성도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수직 배열 내장형 안테나의 구성도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수직 배열 내장형 안테나의 측면도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수직 배열 내장형 안테나의 전압정재파비(VSWR)를 나타내는 도표.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수직 배열 내장형 안테나를 이용하여 주파수 튜닝 결과를 나타내는 도표.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수직 배열 내장형 안테나의 전기장(E-plane) 방사 패턴을 나타내는 도표.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 직렬형 수직 배열 내장형 안테나의 구성도.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 병렬형 수직 배열 내장형 안테나의 구성도.

본 발명은 이동 통신 단말기에 구비되는 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동 통신 단말기 내에서 최소 공간을 차지하면서 광대역 또는 다중대역을 처리할 수 있는 내장형 안테나에 관한 것이다.

최근 이동통신 단말기에 탑재되는 무선 기술의 증가로 인하여, 이동통신 단말기의 안테나의 사용 주파수 대역이 다양해지는 추세에 있다. 구체적으로, 현재 이동통신 단말기에서 사용되는 주파수 대역으로는, 휴대전화(800MHz~2GHz), 무선 LAN(2.4GHz, 5GHz), 비접촉식 RFID(113.56MHz), 블루투스(Bluetooth)(2.4GHz), GPS(1.575GHz), FM 라디오(76~90MHz), TV 방송(470~770MHz), UWB, Zigbee 및 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 방송 등이 있다. 여기서 DMB는 위성 DMB(2630~2655MHz)와 지상파 DMB(180~210MHz)로 구분된다.

또한 이동통신 단말기는 소형화 및 경량화되면서도, 다양한 서비스 제공 기능이 요구되고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해 이동통신 단말기에 채용되는 안테나 및 부품들은 다기능화되고, 동시에 점차 소형화되고 있다. 나아가, 최근 이동 통신 단말기에 사용되는 안테나는 점차 단말기에 안에 내장되는 추세에 있다. 따라서, 이동 통신 단말기 내부에 장착되는 안테나는, 단말기 내부에서 매우 작은 안테나 용적을 차지하면서도 필요한 성능을 만족시킬 것이 요구되고 있다.

도 1은 일반적인 평면 역 안테나(PIFA)의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 평면 역 안테나(PIFA)(10)는 이동 통신 단말기에 내장할 수 있는 안테나로서, 기본적으로 평면형상의 방사부(11), 상기 방사부(11)에 연결된 단락핀(12), 동축선(13), 및 접지판(14)으로 구성된다. 상기 방사부(11)는 동축선(13)를 통해 급전되고, 상기 단락핀(12)에 의해 접지판(14)과 단락시켜 임피던스 정합을 이루게 된다. 상기 PIFA(10)는 단락핀(12)의 폭(Wp)과 방사부(11)의 폭(W)에 따라 상기 방사부(11)의 길이(L)와 안테나의 높이(H)를 고려하여 설계해야 한다.

이러한 PIFA(10)는 상기 방사부(11)에 유기된 전류에 의해 발생되는 전체 빔 중 접지면측으로 향하는 빔이 재유기되어 인체에 향하는 빔을 감쇠시켜 SAR 특성을 개선하는 동시에 방사부 방향으로 유기되는 빔을 강화시키는 지향성을 가지며, 직사각형인 평판형 방사부의 길이가 절반으로 감소된 직사각형의 마이크로 스트립 안테나로서 작동하게 되어 낮은 프로파일 구조를 실현할 수 있다. 또한, PIFA(10)는 내장형 안테나로서 단말기의 내부에 구성되므로, 단말기의 외관을 수려하게 디자인할 수 있고 외부의 충격에도 우수한 특성을 갖는다. 이러한 PIFA(10)는 다기능화 추세에 따라 많은 개량이 이루어지고 있다.

도 2는 종래의 세라믹 칩 안테나의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 종래의 세라믹 칩 안테나는 칩 적층 공정을 이용하여 세라믹 칩 안테나(20)의 내부에 방사를 담당하는 도전체(22, 23)가 형성된다. 도 2에서 는 상기 도전체(22, 23)가 나선형의 코일 형상인 경우가 도시되어 있으나, 여러 가지 변형이 가능하다. 상기 도전체(22, 23)는 밑면(21)에 평행하게 인쇄된 수평 스트립선(22)과, 밑면(21)에 수직으로 형상된 비아홀(via hole)에 전도성 패이스트(paste)가 채워져 형성된 수직 스트립선(23)으로 구성된다. 그리고 상기 도전체(22, 23)의 일단(24)에는 급전이 이루어지며, 타단(25)은 접지된다.

또한 종래에는 상기 도 1 또는 도2 에 도시된 바와 같은 내장형 안테나들(10, 20)에서, PIFA(10)의 방사부(2) 형태를 변형하거나, 칩 안테나(20)의 내부에 다수개의 도전체(22, 23)를 배열함으로써 다중 대역 또는 광대역을 구현하고 있다. 그러나 종래의 내장형 안테나는 휴대폰과 같은 이동 통신 단말기 내에 소형으로 형성되므로, 상기 PIFA(10)의 방사부(2)를 변형하거나, 상기 칩 안테나(20)의 내부에 형성할 수 있는 도전체(22, 23)의 길이에는 제한을 받게 된다. 따라서 위와 같은 종래의 내장형 안테나들(10, 20)을 이용하여 이동 통신 단말기 내에서 다양한 대역의 신호를 처리하도록 제작하기가 어려운 문제가 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 이동 통신 단말기 내에서 최소 공간을 차지하면서도 다중 대역 또는 광대역을 처리할 수 있도록 주파수 튜닝이 용이한 안테나를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수직 배열 내장형 안테나는, 적어도 제1, 2 주면, 및 상기 제1 주면 및 제2 주면과 직각을 이루는 복수개의 측면을 갖는 이동 통신 단말기 본체의 일측면에 배열되고, 제1 대역의 신호를 처리하는 제1 안테나; 및 상기 이동 통신 단말기 본체의 일주면에 배열되고, 상기 제1 대역보다 높은 제2 대역의 신호를 처리하는 제2 안테나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나는 동일한 급전라인을 통하여 급전되는 제1 급전부가 연결되는 것이 바람직하며, 상기 제1 안테나에는 접지를 위한 접지부가 연결될 수 있다.

또한, 상기 제1 안테나와, 상기 접지부 및 상기 제1 급전부의 적어도 일부는 유연성 있는 기판 상에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 안테나는 처리 대역의 조절이 가능한 가변형 안테나로 구성될 수 있으며, 이 경우 상기 제2 안테나의 처리 대역을 조절하기 위한 제어 신호를 제공하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 상기 제2 안테나 내부에 구성된 방사체의 일정 지점에 핀 다이오드(Pin Diode) 또는 버렉터(Varactor)를 연결하는 스위칭 회로로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 사이의 거리는 λ/4 ~ λ/2(λ는 자유공간파장)인 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직 배열 내장형 안테나는, 상기 본체의 일측면에 배열되고 제3 대역의 신호를 처리하는 제3 안테나와, 상기 본체의 일주면에 배열되고 상기 제3 대역보다 높은 제4 대역의 신호를 처리하는 제4 안테나 및 상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나에 동일한 급전라인으로 급전되는 제2 급전부를 더 포함하고, 상기 제1 급전부와 상기 제2 급전부는 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수직 배열 내장형 안테나의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수직 배열 내장형 안테나(30)는 이동 통신 단말기 본체(40)의 일측면(43)에 배열되는 제1 안테나(31) 및 상기 본체(40)의 일주면(41)에 배열되는 제2 안테나(32)를 포함한다.

본 발명에 따른 수직 배열 내장형 안테나(30)가 장착되는 상기 이동 통신 단말기는 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant) 또는 휴대용 컴퓨터 등과 같이 소형으로 제작되어 휴대 가능한 통신 장치이다. 상기 이동 통신 단말기는 통신을 위한 회로 및 소자가 구성된 본체(40)를 포함하고, 상기 본체(40)는 외부 케이스(미도시) 내에 실장된다. 상기 이동 통신 단말기의 본체(40)는 단말기의 소형화 추세에 따라서 소형으로 제작되며, 적어도 제1,2 주면(41, 42), 및 상기 제1 주면 및 제2 주면과 직각을 이루는 복수개의 측면(43 내지 46)을 포함한다. 상기 제1,2 주면(41, 42)은 통신 회로 등이 구성될 수 있도록 상기 측면들(43 내지 46)에 비하여 넓은 면적을 갖는다. 상기 본체(40)는 실질적으로 직육면체 형상을 갖도록 구성될 수 있으나, 이동 통신 단말기의 다양한 디자인에 따라 그 형태는 다양한 곡면 등을 갖도록 형성될 수도 있다.

상기 제1 안테나(31)는 상기 이동 통신 단말기 본체(40)의 일측면(43)에 배열된다. 상기 제1 안테나(31)는 칩 안테나로 구성될 수 있으며, 또한 선형, 판형 또는 3차원 구조의 다양한 형태로 구성될 수 있다. 상기 제1 안테나(31)는 제1 대역의 신호를 방사 또는 수신할 수 있도록 구성된다.

상기 제2 안테나(32)는 상기 이동 통신 단말기 본체(40)의 일주면(41)에 배열된다. 상기 제2 안테나(32)는 역시 칩 안테나로 구성될 수 있으며, 또한 선형, 판형 또는 3차원 구조의 다양한 형태로 구성될 수 있다. 상기 제2 안테나(32)는 상기 제1 대역보다 높은 제2 대역의 신호를 방사 또는 수신할 수 있도록 구성된다.

상기 제1, 2 안테나(31, 32)에는 동일한 도전성 라인으로 형성되는 급전부(33)가 연결된다. 상기 급전부(33)는, 상기 본체(40)의 일주면(41) 상에 설치된 회로부(47)에 연결되며, 상기 제1, 2 안테나(31, 32)에 전류를 공급한다. 상기 제1, 2 안테나(31, 32)는 상기 급전부(33)로부터 공급되는 전류를 이용하여 각각 제1, 2 대역의 신호를 방사한다. 상기 급전부(33)는 상기 전류를 공급하는 회로부(47)로부터 연장되는 직선으로 형성된 후, 상기 주면(41)과 측면(43)의 경계에서 접혀지도록 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 제1, 2 안테나(31, 32)의 각 단부가 상기 급전부(33) 상에 연결됨으로써, 상기 제1, 2 안테나(31, 32)가 수직 배열 구조를 이루게 된다.

상기 제1 안테나(31)에는 접지부(34)가 연결된다. 상기 접지부(34)는 상기 이동 통신 단말기에 형성된 접지면(미도시)에 연결되어 본 발명에 따른 수직배열 내장형 안테나(30)를 접지시킨다.

상기 제1 안테나(31)와, 상기 접지부(34) 및 상기 급전부(33)의 적어도 일부는 유연성을 갖으면서 비도전성의 재질로 이루어진 기판(35) 상에 형성될 수 있다. 상기 기판(35)은 유연성을 갖기 때문에 자유롭게 접히거나 굽혀지므로, 기판(35)을 휘어 그 위치를 상기 이동 통신 단말기 본체(40)의 일주면(41) 또는 측면(43)에 자유롭게 위치시킬 수 있다. 상기 기판(35)은 유연성을 제공하기 위하여, 폴리머(polymer), 유연성이 있는 금속(flexible metal)과 같은 가역성 재질, 또는 폴리이미드(polyimide), 폴리에스테르(polyester), 유리 에폭시(glass epoxy)와 같은 비가역성 재질의 재료로 이루어질 수 있으며, 그 구조는 상기 그룹 중의 하나로 이루어진 단층기판 또는 상기 그룹 중 하나 이상의 재료로 이루어진 시트들을 유기접착제를 이용하여 접착시킨 복합다층기판으로 구현할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 수직 배열 내장형 안테나(30)는 상기 제1 안테나(31)와 제2 안테나(32)가 1×2 수직 구조로 배열됨으로써, 서로 Co-polarization및 Cross-polarization 방사특성을 보완하는 기능을 한다. 이는 안테나의 특성 자체가 수평편파와 수직편차 양편파 중에 하나만 우수한 선형편파를 갖기 때문에 각각의 안테나 자체특성을 점검해 볼 때, 상기 제1 안테나(31)로부터 방사되는 수평(또는 수직)편파는 원활하게 방사되는 반면에 수직(또는 수평)편파의 방사특성은 열악하고, 또한 상기 제2 안테나(32)로부터 방사되는 수평(또는 수직)편파는 원활하게 방사되나, 수직(또는 수평)편파는 방사특성이 열악하다. 그러나 본 발명에서는 상기 제1 안테나(31)와 제2 안테나(32)가 서로 수직 구조로 배열되기 때문에, 상기 제1 안테나(31)의 수평편파가 상기 제2 안테나(32)의 수직편파 성분을 보완하고, 반대로 상기 제2 안테나(32)의 수평편파가 상기 제1 안테나(31)의 수직편파 성분을 보완함으로써, 서로 통화 불능점(Null 점)이 생기는 방향을 상호 보완한다. 따라서 상기 수직 배열 내장형 안테나(30)는 전체적으로 무지향성을 갖는 고른 방사 패턴을 형성할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수직 배열 내장형 안테나의 측면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 수직 배열 내장형 안테나(30)는 제1 안테나(31)과 제2 안테나(32) 사이의 거리(d)를 조정함으로써 전체 수직 배열 내장형 안테나(30)의 처리 대역을 조절할 수 있다. 일반적으로 지향성을 갖는 배열 안테나의 경우 방사 소자간 거리가 λ/4(λ는 자유공간파장)보다 작을 경우 방사 빔(beam)의 합성이 적게 형성되어 이득 향상이 낮게 나타나고, λ/2보다 클 경우에는 이득은 향상되나 부엽(Sidelobe)이 상대적으로 증가하여 빔이 제대로 합성되지 않은 형태로 나타난다. 따라서 본 발명에서는 상기 제1 안테나(31)와 제2 안테나(32) 사이의 거리(d)가 λ/4 ~ λ/2(λ는 자유공간파장)를 갖도록 구성하는 것이 바람직하며, 이로 인하여 상기 제1 안테나(31)와 제2 안테나(32) 사이에 상호 결합 및 간섭 현상을 최소화할 수 있다.

또한 본 발명에서는 상기 제1, 2 안테나(31, 32)의 위상은 상기 급전부(33)의 길이와, 상기 제1 안테나(31) 및 제2 안테나(32) 사이의 상호 전자기 커플링(Electro-Magnetic coupling)에 의하여 결정된다. 또한 본 발명에서는 상기 제1, 2 안테나(31, 32)가 동일한 형태의 안테나로 구성될 수 있을 뿐만 아니라, 각각이 처리할 주파수 및 전기적 특성을 서로 다르게 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2 안테나(32)는 내부에 구성된 방사체(미도시)의 길이를 조절함으로써 처리 대역을 조절할 수 있는 가변형 안테나로 구성되고, 제어부(36)로부터 제공되는 제어신호에 의하여 처리할 대역을 조절할 수 있다. 상기 제어부(36)는 상기 제2 안테나(32) 내부에 구성된 방사체의 일정 지점에 핀 다이오드(Pin Diode) 또는 버렉터(Varactor)를 연결하는 스위칭 회로로 구성됨으로써, 상기 제2 안테나(32)의 튜닝점을 조절할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 수직 배열 내장형 안테나(30)는 사용주파수를 단일 대역(Single Band)으로 광대역화하거나, 이중 대역(Dual Band)으로 자유롭게 조절할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수직 배열 내장형 안테나의 전압정재파비(VSWR)를 나타내는 도표이다.

도 5a 및 도 5b의 도표에서, 세로축은 전압정재파비(Voltage Standing Wave Ratio:VSWR)를 나타내며, 그 값은 맨 아래 값이 1이고, 윗방향으로 갈수록 1눈금당 1씩 증가한다. 그리고 가로축은 주파수를 나타낸다. "Δ"로 표시된 지점에서 측정된 주파수와 VSWR은 우측과 상단에 나타난다.

도 5a는 2.5 GHz의 중심 주파수에서 125 MHz(4%)의 대역폭(BW)을 갖는 칩 안테나의 전압정재파비(VSWR) 특성을 나타내는 도면이다. 그리고 도 5b는 본 발명에 따른 수직 배열 내장형 안테나(30)에서 상기 제1,2 안테나(31, 32)에 상기 도 5a와 같은 특성을 갖는 고주파 대역의 칩 안테나를 이용한 경우의 전압정재파비(VSWR) 특성을 나타내는 도면이다.

도 5b에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 수직 배열 구조의 내장형 안테나는 2.5 GHz의 중심주파수에서 1017 MHz(41%)의 대역폭(BW)이 형성되어, 광대역 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 같은 원리로 상기 수직 배열 내장형 안테나(30)는 상기 제1,2 안테나(31, 32)로서 저주파 대역의 안테나를 사용할 경우 UHF 등 낮은 대역에서 광대역 또는 다중 대역 특성을 얻을 수도 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수직 배열 내장형 안테나를 이용하여 주파수 튜닝 결과를 나타내는 도표이다.

도 6a 내지 도 6c의 도표에서, 세로축은 전압정재파비(VSWR)를 나타내며, 그 값은 맨 아래 값이 1이고, 윗방향으로 갈수록 1눈금당 1씩 증가한다. 그리고 가로축은 주파수를 나타낸다. "Δ"로 표시된 지점에서 측정된 주파수와 VSWR은 우측과 상단에 나타난다. 도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 수직 배열 내장형 안테나(30)의 튜닝점을 조정하여 이중 공진을 구현한 예를 나타내고 있다. 본 발명에서는 상기 수직 배열 내장형 안테나(30)의 제1 안테나(31)과 제2 안테나(32) 사이의 거리 또는 상기 제, 2 안테나(31) 내부에 구성된 방사체의 전기적 길이를 조정함으로써, 전체 수직 배열 내장형 안테나(30)가 이중 대역, 나아가 다중 대역의 처리가 가능하도록 조절할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수직 배열 내장형 안테나의 전기장(E-plane) 방사 패턴을 나타내는 도표이다.

도 7a는, 이동 통신 단말기에 상기 도 5a에서 사용된 것과 같은 2.5 GHz의 중심 주파수에서 125 MHz의 대역폭(BW)을 갖는 하나의 칩 안테나를 사용한 경우 전기장(E-plane)의 방사패턴을 나타내는 도면이다. 도 7a를 참조하면, 이동 통신 단말기에 하나의 칩 안테나를 사용하는 경우 85도와 -95도에서 통화 불능점(Null 점)이 형성됨을 알 수 있다.

그리고 도 7b는 본 발명에 따른 수직 배열 내장형 안테나(30)에서 상기 제 1,2 안테나(31, 32)에 상기 도 5a와 같은 특성을 갖는 칩 안테나를 이용한 경우 전기장(E-plane)의 방사패턴을 나타내는 도면이다. 도 7b에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 수직 배열 구조의 내장형 안테나를 이용한 경우, 상기 도 7a에서와 같은 통화 불능점(Null 점)에 대한 이득이 향상될 뿐만 아니라, 전체적으로 평균 이득이 증가함을 알 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 직렬형 수직 배열 내장형 안테나의 구성도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 직렬형 수직 배열 내장형 안테나는, 제1 수직 배열 안테나(50)와 제2 수직 배열 안테나(60)의 급전 구조가 직렬 형태로 연결된다. 상기 제1, 2 수직 배열 안테나(50, 60)는, 상기 도 3 및 도 4에서 설명된,수직 배열 내장형 안테나(30)와 동일한 구조를 갖는다.

즉, 상기 제1 수직 배열 안테나(50)는 이동 통신 단말기 본체(40)의 일측면(43)에 배열되어 제1 대역의 신호를 처리하는 제1 안테나(51), 상기 본체(40)의 일주면(41)에 배열되어 상기 제1 대역보다 높은 제2 대역의 신호를 처리하는 제2 안테나(52), 제1 급전부(53) 및 접지부(54)를 포함한다. 또한 상기 제2 수직 배열 안테나(60)는 이동 통신 단말기 본체(40)의 일측면(43)에 배열되어 제3 대역의 신호를 처리하는 제3 안테나(61), 상기 본체(40)의 일주면(41)에 배열되어 상기 제3 대역보다 높은 제4 대역의 신호를 처리하는 제4 안테나(62), 제2 급전부(63) 및 접지부(64)를 포함한다. 여기서 상기 제1 대역과 상기 제3대역은 서로 동일하고, 상기 제2 대역과 상기 제4 대역은 동일하도록 구성될 수 있으나, 원하는 대역폭 및 다중 대역 특성에 따라 달리 구성될 수도 있다.

그리고 상기 제1 수직 배열 안테나(50)의 제1 급전부(53)와 상기 제2 수직 배열 안테나(60)의 제2 급전부(63)를 도전성 라인(70)으로 전기적으로 연결함으로써 본 발명에 따른 2×2 구조의 직렬형 수직 배열 안테나가 형성된다. 여기서 상기 도전성 라인(70)은 상기 제1 수직 배열 안테나(50) 제1 급전부(53)에서 제1,2 안테나(51,52) 사이 지점 및 상기 제2 수직 배열 안테나(60) 제2 급전부(63)에서 제3,4 안테나(61,62) 사이 지점을 연결하도록 구성된다. 이로 인하여 상기 제1 수직 배열 안테나(50)의 제1 급전부(53) 일단에 유입되는 전류가 상기 제1 내지 제4 안테나(51, 52, 61, 62)에 공급될 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 병렬형 수직 배열 내장형 안테나의 구성도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 병렬형 수직 배열 내장형 안테나는, 제1 수직 배열 안테나(50)와 제2 수직 배열 안테나(60)의 급전 구조가 병렬 형태로 연결된다. 상기 병렬형 수직 배열 내장형 안테나는 공통 급전부(71)가 구성되고, 상기 공통 급전부(71)가 상기 제1 수직 배열 안테나(50)의 제1 급전부(53) 및 제2 수직 배열 안테나(60)의 제2 급전부(63)의 각각의 일단과 연결됨으로써 본 발명에 따른 2×2 구조의 병렬형 수직 배열 안테나가 형성된다. 이로 인하여 공통 급전부(71)를 통하여 유입되는 전류가 상기 제1 내지 제4 안테나(51, 52, 61, 62)에 공급될 수 있다.

이와 같이 본 발명에서는 소형의 이동 통신 단말기 내부에서 1×2 또는 2×2 구조의 수직 배열 구조를 갖는 안테나를 이용하여 광대역 또는 다중 대역 특성을 제공할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 제1 안테나를 이동 통신 단말기 본체의 일측면에 배열하고 제2 안테나를 본체의 일주면에 배열함으로써, 이동 통신 단말기 내에서 안테나의 실장 공간을 감소시킬수 있을 뿐만 아니라, 상기 제1, 2 안테나 간의 거리 또는 내부 방사체의 길이를 조절함으로써 용이하게 다중 대역 또는 광대역을 처리할 수 있는 이점이 있다.

Claims

적어도 제1, 2 주면, 및 상기 제1 주면 및 제2 주면과 직각을 이루는 복수개의 측면을 갖는 이동 통신 단말기 본체의 일측면에 배열되고, 제1 대역의 신호를 처리하는 제1 안테나; 및

상기 이동 통신 단말기 본체의 일주면에 배열되고, 상기 제1 대역보다 높은 제2 대역의 신호를 처리하는 제2 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 배열 내장형 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나는 동일한 급전라인을 통하여 급전되는 제1 급전부가 연결되는 것을 특징으로 하는 수직 배열 내장형 안테나.
제2항에 있어서, 상기 제1 안테나에는 접지를 위한 접지부가 연결되는 것을 특징으로 하는 수직 배열 내장형 안테나.
제3항에 있어서, 상기 제1 안테나와, 상기 접지부 및 상기 제1 급전부의 적어도 일부는 유연성 있는 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 수직 배열 내장형 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제2 안테나는 처리 대역의 조절이 가능한 가변형 안테 나인 것을 특징으로 하는 수직 배열 내장형 안테나.
제5항에 있어서, 상기 제2 안테나의 처리 대역을 조절하기 위한 제어 신호를 제공하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 배열 내장형 안테나.
제6항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제2 안테나 내부에 구성된 방사체의 일정 지점에 핀 다이오드(Pin Diode) 또는 버렉터(Varactor)를 연결하는 스위칭 회로인 것을 특징으로 하는 수직 배열 내장형 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 사이의 거리는 λ/4 ~ λ/2(λ는 자유공간파장)인 것을 특징으로 하는 수직 배열 내장형 안테나.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 본체의 일측면에 배열되고 제3 대역의 신호를 처리하는 제3 안테나와, 상기 본체의 일주면에 배열되고 상기 제3 대역보다 높은 제4 대역의 신호를 처리하는 제4 안테나 및 상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나에 동일한 급전라인으로 급전되는 제2 급전부를 더 포함하고, 상기 제1 급전부와 상기 제2 급전부는 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 수직 배열 내장형 안테나.