KR101031570B1 - 안테나 - Google Patents

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닥터 구오종 마
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노키아 코포레이션
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Abstract

본원에는 복수 개의 공진 주파수들을 지니는 안테나가 개시되어 있으며, 상기 안테나는, 급전 지점; 접지 지점; 및 상기 급전 지점 및 상기 접지 지점 간에 연장되어 있는 안테나 트랙으로서, 직렬로 제1의 소형 루프, 대형 루프 및 제2의 소형 루프를 포함한다. 한 실시예에서, 상기 제1의 U자형 소형 루프를 통한 안테나 트랙의 연장은 제1 방향으로 상기 안테나 트랙을 전이시키고, 그리고나서 상기 대형 루프를 통한 안테나 트랙의 연장은 상기 제1 방향과는 반대인 제2 방향으로 상기 안테나 트랙을 전이시키며 그리고 상기 제2의 U자형 소형 루프를 통한 안테나 트랙의 연장은 상기 제1의 방향으로 상기 안테나 트랙을 전이시킨다. 브리지 요소가 사용될 수 있다.

Description

안테나{An antenna}
본 발명의 실시예들은 무선 주파수 안테나에 관한 것이며, 구체적으로 기술하면, 이동 셀룰러 전화들과 같은 다중 대역 핸드-포터블 셀룰러 무선 단말기들에서 사용하기에 적합한 안테나에 관한 것이다.
평면 역-F 안테나(planar inverted F antenna; PIFA)들은 이동 셀룰러 전화들과 같은 핸드-포터블 무선 통신 단말기들용 내부 안테나로서 널리 사용되고 있다. 그러나, 평면 역-F 안테나(PIFA)는 안테나 요소가 접지면으로부터 6㎜ 위에 장착되어야 할 필요가 있는데, 그 이유는 상기 평면 역-F 안테나(PIFA) 대역폭이 이러한 간격 거리에 비례하기 때문이다.
만약 상기 접지면보다 높이 있는 안테나 요소의 높이가 감소된다면, 대역폭이 감소하며 상기 안테나가 EGSM(또는 UGSM) 대역을 적절히 적용할 수 없다. 전형적으로는, 평면 역-F 안테나(PIFA)는 EGSM에 대하여 충분한 대역폭 및 효율을 지니도록 6 ㎜ 이상의 높이를 필요로 한다. 만약 상기 높이가 6 ㎜보다 낮게 감소된다면, 상기 평면 역-F 안테나(PIFA)는 EGSM 대역을 적절히 적용할 수 없다.
만약 상기 평면 역-F 안테나(PIFA) 높이가 증가된다면, 대역폭이 증가하며 상기 안테나는 USGSM 및 EGSM 대역들 모두를 적절히 적용할 수 있지만, 상기 안테나에 의해 점유되는 체적은 증가한다.
이는 이동 셀룰러 전화들과 같은 핸드-포터블 셀룰러 무선 단말기들에서 바람직하지 못하다.
그러므로, 낮은 프로파일의 다중 대역 안테나를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은 낮은 프로파일의 다중 대역 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 한 실시예에 의하면, 복수 개의 공진 주파수들을 지니는 안테나가 제공되며, 상기 안테나는 접지면; 급전 지점; 접지 지점; 및 상기 접지면과 나란하며 상기 급전 지점 및 상기 접지 지점 간에 연장되어 있는 안테나 트랙으로서, 직렬로 제1의 소형 루프, 대형 루프 및 제2의 소형 루프를 포함하는 안테나 트랙을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그러한 안테나는 평면 역-F 안테나(PIFA)와 비교해 볼 때 상기 접지면 및 상기 안테나 트랙의 면 간의 감소된 간격 거리(3-4 ㎜)를 지닐 수 있으며, EGSM 대역에서 충분한 대역폭 및 효율을 생성한다.
본 발명의 다른 한 실시예에 의하면, 복수 개의 공진 주파수들을 지니는 안테나가 제공되며, 상기 안테나는 급전 지점; 접지 지점; 및 상기 급전 지점 및 상기 접지 지점 간에 연장되어 있는 안테나 요소로서, 제1의 루프 및 제1의 루프보다 큰 제2의 루프를 형성하는 안테나 요소를 포함하고, 상기 제1의 루프의 제1 부분 및 상기 제2의 루프의 제1 부분은 전기적으로 병렬 관계를 이루는 물리적으로 분리된 안테나 트랙들로 구성되며 상기 제1 루프의 제2 부분 및 상기 제2 루프의 제2 부분은 제1의 공유 안테나 트랙으로 구성되고, 상기 제1의 루프는 제1의 공진 주파 수를 지니며 상기 제2의 루프는 제2의 공진 주파수를 지니고 상기 제2의 공진 주파가 상기 제1의 공진 주파수보다 큰 것을 특징으로 한다.
그러한 안테나는 상기 접지면 및 상기 안테나 트랙의 면 간에 감소된 간격 거리를 지닐 수 있다.
본 발명의 또 다른 한 실시예에 의하면, 적어도 제1 및 제2 공진 주파수를 지니는 안테나가 제공되며 상기 안테나는 급전 지점; 접지 지점; 상기 급전 지점 및 상기 접지 지점 간에 연장되어 있는 요소로서, 제1의 공진 주파수를 지니는 제1의 루프를 형성하는 요소; 및 상기 제1의 루프의 제1 및 제2 위치 간에 존재하는 브리지 요소로서 제2의 공진 주파수를 지니는 상기 제1의 루프보다 작은 제2의 루프를 형성하는 브리지 요소를 포함하며, 상기 제1의 공진 주파수가 상기 제2의 공진 주파수보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명의 더 나은 이해를 위해 그리고 본 발명의 효과가 어떻게 발휘되는지를 이해하기 위해, 단지 예로써만 첨부도면들이 참조된다.
본 발명은 낮은 프로파일의 다중 대역 안테나를 제공하는 효과가 있다.
첨부도면들에는 복수 개의 공진 주파수들을 지니는 안테나(10)가 도시되어 있으며 상기 안테나(10)는 급전 지점(14); 상기 급전 지점에 인접한 접지 지점(16); 및 접지면과 나란하며 상기 급전 지점(14) 및 상기 접지 지점(16) 사이에 연장되어 있는 안테나 트랙(12)을 포함하고 순서화된 계열로 제1의 소형 루프(20), 대형 루프(40) 및 제2의 소형 루프(30)를 포함한다. 제1의 U-자형 소형 루프(20)를 통한 안테나 트랙(12)의 연장은 제1 방향으로 안테나 트랙을 전이시킨 다음에, 상기 대형 U-자형 루프(40)를 통한 안테나 트랙(12)의 연장은 상기 제1 방향과는 반대인 제2 방향으로 상기 안테나 트랙(12)을 전이시키며 상기 제2의 U-자형 소형 루프(30)를 통한 안테나 트랙(12)의 연장은 상기 제1 방향으로 상기 안테나 트랙을 전이시킨다.
도 1에는 도 4a에 도시된 바와 같이 2개의 공진 주파수를 지니는 다중 대역 무선 안테나(10)가 예시되어 있다. 제1의 하측 공진 주파수는 USGSM 및 EGSM 대역들(대역 에지들에서 VSWR이 2개인 824-960 ㎒)을 적용하는 대역폭을 지니며, 제2의 상측 공진 주파수는 DCS 및 PCS 대역들(대역 에지들에서 VSWR이 2개인 1710-1990 ㎒)을 적용하는 대역폭을 지닌다. 상기 안테나는 3-4 ㎜ 높이만큼 접지면(1)으로부터 분리된 단일의 면내에 있는 단일의 안테나 트랙(12)을 포함한다. x-y 좌표계는 상기 도면에 포함되어 있으며 이하에서는 벡터들(x,y)을 참조하여 안테나 형상을 설명하는데 사용된다. 대개는, 기판 층이 상기 안테나 트랙 및 접지면(1) 사이에 있으며, 안테나 프레임으로서 사용된다.
상기 안테나 트랙(12)은 급전 지점(14) 및 접지 지점(16) 사이에서 직렬로 제1의 소형 U자형 루프(20), 대형 U자형 루프(40) 및 제2의 U자형 루프(30)를 포함한다. 상기 대형 U자형 루프(40)는 상기 제1의 소형 U자형 루프(20) 및 상기 제2의 소형 U자형 루프(30) 사이에 더블백 형상을 이루고, 그럼으로써, 상기 제1의 소형 U자형 루프(20) 및 상기 제2의 소형 U자형 루프(30)를 스트래들링(straddling)하며 이들을 포함한다. 상기 트랙(12)은 상기 급전 지점(14) 측의 말단 및 상기 접지 지점(16) 측의 말단을 지닌다.
상기 트랙(14)은 급전 지점(14)에서 방향(0,-1)으로 연장하며, 이는 지점(A)에서 직각으로 우회전하여 지점(B)에 이르기까지 방향(-1,0)으로 연장하는데, 이 경우 상기 트랙(14)은 다른 직각으로 우회전한 다음에 지점(C)에 이르기까지 방향(0,1)으로 연장한다. 이러한 트랙 부분은 밑바닥이 U자형인 사각형을 지니는 제1의 소형 루프(20)를 형성한다. 상기 제1의 소형 루프(20)는 2개의 나란한 측 부분(좌측 부분(22) 및 우측 부분(24)) 및 하측 부분(26)을 지닌다. 이러한 부분들의 총 조합 길이, 즉 상기 트랙(12)을 따른 상기 지점(C) 및 상기 급전 지점(14) 간의 거리는 L1이다.
지점(C)에서, 상기 트랙(14)은 반대로 회전하여 지점(C)에서 지점(D)에 이르기까지 방향(0,-1)으로 연장하고, 이 경우에 상기 트랙(14)이 다른 직각으로 좌회전하여 지점(E)에 이르기까지 방향(1,0)으로 연장하며, 이 경우에 상기 트랙(14)이 다른 직각으로 좌회전하여 지점(F)에 이르기까지 방향(0,1)으로 연장한다. 이러한 트랙(12)의 부분은 밑바닥이 U자형인 사각형을 지니는 대형 루프(40)를 형성한다. 상기 대형 루프(40)는 2개의 나란한 측 부분(좌측 부분(42) 및 우측 부분(44)) 및 하부 부분(46)을 지닌다. 이러한 부분들의 총 조합 길이, 즉 상기 트랙(14)을 따른 상기 지점(C) 및 상기 지점(F) 간의 거리는 L2이다.
상기 좌측 부분(42)은 길이(T1)를 지니며 상기 제1의 소형 루프(20)의 좌측 부분(22)과 나란하게 진행하고 상기 좌측 부분(42) 및 상기 제1의 소형 루프(20) 간에는 작은 일정 갭(2)이 있다. 상기 하부 부분(46)은 길이(T2)를 지니며 상기 제1의 소형 루프(20)의 하부 부분(26)과 나란하게 진행하고 상기 하부 부분(46) 및 상기 제1의 소형 루프(20)의 하부 부분(26) 간에는 동일한 일정 갭(2)이 있다. 상기 우측 부분(44)은 T1과 동일한 길이(T3)를 지닌다.
지점(F)에서, 상기 트랙(14)은 반대로 회전하여 방향(0,-1)으로 연장하고, 지점(G)에서 직각으로 우회전하여 지점(H)에 이르기까지 방향(-1,0)으로 연장하는데, 이 경우에 다른 직각으로 우회전한 다음에 상기 급전 지짐(14)에 인접한 접지 지점(16)에 이르기까지 방향(0,1)으로 연장한다. 이러한 트랙(12)의 부분은 밑바닥이 U-자형인 사각형을 지니는 제2의 소형 루프(30)를 형성한다. 상기 제2의 소형 루프(30)는 2개의 나란한 측 부분(좌측 부분(32) 및 우측 부분(34)) 및 하부 부분(36)을 지닌다. 이러한 부분들의 총 조합 길이, 즉 상기 트랙(14)을 따른 상기 지점(F) 및 상기 접지 지점(16) 간의 거리가 L3이다.
상기 하부 부분(36)은 상기 대형 루프(40)의 하부 부분(46)과 나란하게 진행하고 상기 하부 부분(36) 및 상기 대형 루프(40)의 하부 부분(46) 간에는 상기 일정 갭(2)이 있다. 상기 우측 부분(34)은 상기 대형 루프(40)의 우측 부분(44)과 나란하게 진행하며 상기 우측 부분(34) 및 상기 대형 루프(40)의 우측 부분(44) 간에는 일정 간격(2)이 있다. 상기 좌측 부분(32)은 상기 제1의 소형 루프(20)의 우측 부분(24)과 나란하게 진행하고 상기 좌측 부분(32) 및 상기 제1의 소형 루프(20)의 우측 부분(24) 간의 작은 일정 간격이 1-3 ㎜이다.
상기 갭(2)은 1-2 ㎜의 일정 폭을 지닌다. 상기 제1의 소형 루프(20)의 트랙 폭(W1)은 상기 루프(20)의 길이(L1)를 따라 일정하다. 상기 제2의 소형 루프(30)의 트랙 폭(W3)은 상기 루프(30)의 길이(L3)를 따라 일정하며 W1과 동일한 폭이다. 상기 대형 루프(40)에 대한 트랙(12)의 폭(W2)은 W1보다 크며 상기 대형 루프(40)의 길이(L2)를 따라 일정하다.
도시된 예에서, 상기 무선 안테나(10)의 치수들은 45 ㎜ C-F(D-E) 및 18 ㎜ C-D(F-E)이다. 상기 폭(W1)은 1.5 ㎜ - 2.5 ㎜이며 상기 폭(W2)은 5 ㎜ - 7 ㎜이다.
이러한 예에서, 상기 제1의 소형 루프(20), 상기 제2의 소형 루프(30) 및 상기 대형 루프(40)는 모두 동일한 방향으로 배향되어 있으며, 상기 소형 루프들의 하부 부분들(26,36)은 상기 대형 루프(40)의 하부 부분(46)의 연속 부분들과 나란하며 상기 대형 루프(40)의 하부 부분(46)의 연속 부분들로부터 작은 갭(2) 만큼 분리된다.
상기 안테나(10)는 대칭적인 구조를 갖는다. 상기 안테나(10)는 라인 X-X에서의 반사 대칭적인 구조를 지닌다. 또한, 상기 길이(T1)는 T2와 동일하며 L1은 L3와 동일하다. 상기 제1의 소형 루프(20)는 상기 라인 X-X의 일 측에 있으며 상기 제2의 소형 루프(30)는 타 측에 있다. 상기 대형 루프(40)는 스트래들링(straddling)되며 라인 X-X에 의해 이등분된다.
이러한 특정 예에서, 상기 대형 루프(40)의 길이(L2)는 상기 제1의 소형 루프(20) 및 상기 제2의 소형 루프(30)의 길이들의 합(L1 + L3)과 동일할 수 있다. 다시 말하면, L2 = L1 + L3일 수 있다. 상기 대형 루프의 하부 부분(46)의 길이(T2)는 좌측 부분(42)의 길이(T1)의 2배일 수 있다. 다시 말하면, T2 = T1 + T3이다.
하측 주파수(예를 들면, 900MHz대의 주파수)에서, 상기 안테나(10)는 루프 안테나로서 동작한다. 상기 안테나는 자신의 해당 파장(λlowf)이 상기 트랙(12)의 총 길이의 2배와 동일한 정도의 공진 주파수를 지닌다.
L1 + L2 + L3 = λlowf/2이다.
상측 주파수(예를 들면, 1800MHz대의 주파수)에서, 상기 안테나(10)는 패치(patch) 안테나로서 동작한다. 상기 안테나는 자신의 해당 파장(λhighf)이 상기 대형 루프(40)의 길이의 2배와 동일할 정도의 공진 주파수를 지닌다.
L2 = T1 + T2 + T3 = λhighf/2이다.
고주파수에서 동작할 경우에, 소형 루프들(20,30)은 정합 네트워크들 또는 회로들로서 동작한다. 도 1에 예시된 특정의 예에서, λlowf는 λhighf의 2배일 수 있다. 예를 들면, λhighf는 1800 ㎒의 주파수에 대응할 수 있으며 λlowf가 900㎒의 주파수에 대응할 수 있다. 이러한 경우에, L1 + L3 = L2이다.
비록 상기 안테나(10)가 예각 곡선들 및 일정 트랙 폭을 지니는 것으로 예시되어 있다 하더라도, 도 5에 예시된 바와 같이 상기 트랙(12)에 용량성 부하를 추가하는 것도 가능하다. 이는 예리한 만곡부들의 외부에, 특히 지점(C)에서의 제1의 소헝 루프(20)의 좌측 부분(22) 및 지점(F)에서의 제2의 소형 루프(30)의 우측 부분에 트랙을 추가하는 것을 포함할 수 있다. 이는 상기 제1의 소형 루프(20) 및 상기 제2의 소형 루프(30)가 동일하지 않거나 대칭이지 않은 결과를 초래한다.
비록 L1이 L2와 동일하게끔 도 1에 예시된 안테나가 이루어져 있다 하더라도, 이는 상기 안테나의 정확한 동작에 대한 요건이 아니다.
또한, 비록 도 1에 예시된 안테나 트랙에서의 회전들이 직각으로 이루어져 있다 하더라도, 이는 상기 안테나의 정확한 동작을 위한 요건은 아니다. 상기 루프들(20,30,40)은 U자형일 필요가 없으며 사각형 밑바닥들이 U자형일 필요가 없다.
도 1에 예시된 안테나 트랙들의 폭들(W1,W2,W3)이 일정하다 하더라도, 이러한 것이 상기 안테나의 정확한 동작을 위한 요건은 아니다..
비록 상기 갭(2)이 일정 크기의 갭으로서 언급되어 있다 하더라도, 이러한 것이 상기 안테나의 정확한 동작을 위한 요건은 아니다. 비록 상기 갭이 상기 소형 루프들(20,30)을 형성하는 트랙의 폭보다 넓지 않은 것이 바람직하다 하더라도 상기 갭의 크기는 가변적일 수 있다.
상기 안테나(10)의 변형 구조가 도 2에 예시되어 있으며 동일한 참조 번호들이 동일한 특징들을 언급하고 있다. 상기 안테나 트랙(12)은 급전 지점(14) 및 접지 지점(16) 간에 직렬로 제1의 소형 U자형 루프(20), 대형 U자형 루프(40) 및 제2의 소형 U자형 루프(30)를 포함한다. 상기 대형 U자형 루프(40)는 상기 제1의 소형 U자형 루프(20) 및 상기 제2의 소형 U자형 루프(30) 사이에 더블백 형상을 이루고, 그럼으로써, 상기 제1의 소형 U자형 루프(20) 및 상기 제2의 소형 U자형 루프(30)를 스트래들링(straddling)한다. 상기 트랙(12)은 상기 급전 지점(14) 측의 말단 및 상기 접지 지점(16) 측의 말단을 지닌다.이러한 예에서, 상기 제1의 소형 U자형 루프(20) 및 상기 제2의 소형 U자형 루프(30)는 상기 대형 루프(40)의 배향과는 반대인 동일한 배향을 지닌다. 그러므로, 상기 대형 루프(40)는 도 1에서와 같은 소형 루프들을 포함하지 않는다. 이 때문에, 상기 제1의 소형 루프(20)의 좌측 부분(22) 및 하부 부분(26)은 더 이상 상기 대형 루프(40)의 좌측 부분 및 하부 부분으로부터 작은 갭(2) 만큼 분리되지 않는다. 상기 제2의 소형 루프(30)의 우측 부분(34) 및 하부 부분(36)은 더 이상 상기 대형 루프(40)의 우측 부분(44) 및 하부 부분(46)으로부터 작은 갭(2) 만큼 분리되지 않는다. 도 2에 예시된 구현예의 동작은 도 1에 대해 설명된 바와 같다. 그러나, 도 1의 구현예는 소형 면적을 지니기 때문에 바람직하다.
도 3에는 도 1과 관련하여 설명된 바와 같은 안테나에 대해 구현될 수 있는 변형예가 도시되어 있다. 이러한 다중 대역 무선 안테나는 도 4b에 도시된 바와 같이 2개의 공진 주파수를 지닌다.
브리지 요소(50)는 상기 대형 루프(40) 및 상기 제2의 소형 루프(30) 간에 단락 회로 접속을 생성하는데 사용된다. 이러한 예에서, 상기 브리지 요소(50)는 지점(H)에서 상기 대형 루프(40)의 하부 부분(46)을 상기 제2의 소형 루프(30)의 하부 부분(36)에 접속시킨다. 상기 브리지 요소는 상기 작은 갭(2)을 메운다.
비록 특정한 위치에 도시되어 있다 하더라도, 상기 브리지 요소는 상기 갭(2)의 임의 부분을 메울 수 있다. 특히, 상기 브리지 요소는 상기 제2의 소형 루프 및 상기 대형 루프(40) 간의 갭(2)의 임의 부분을 메울 수 있다. 그러므로, 상 기 브리지 요소는 상기 하부 부분들(36,46) 또는 우측 부분들(34,44) 사이를 연장할 수 있다.
상기 브리지 요소는 하측 주파수 범위에서 상기 안테나(10)의 동작을 수정한다. 이는 저 대역(900 ㎒)에서의 안테나 효율 및 대역폭을 개선한다. 상기 단락 회로는 상기 급전 지점(14) 및 상기 접지 지점(16) 간에 더 짧은 루프 안테나 경로를 도입시킨다. 따라서, 만약 2개의 안테나가 동일한 크기를 지닌다면, 이러한 루프 안테나는 (저 대역에서) 도 1에 도시된 안테나보다 높은 공진 주파수를 지닌다. 도 3의 예에서, 이러한 제2 모드에 대한 루프의 길이는 L1 + L4인데, 이 경우에 L4는 상기 브리지 요소(50)를 통한 상기 지점(C) 및 상기 접지 지점(16) 간의 거리이다. 상기 안테나는 자신의 해당 파장(λlowf)이,
L1 + L4 = λlowf/2가 될 정도이게끔 이루어지는 공진 주파수를 지닌다.
이러한 것이 900 ㎒ 대역에 대응하게 하기 위해, 상기 소형 루프들(20,30) 및 상기 대형 루프(40)의 크기들이 도 1에 도시된 설계에 비하여 크게 될 필요는 있지만, 상기 안테나는 도 4b에 도시된 바와 같이 저 대역(900 ㎒)에서의 증가된 효율 및 대역폭을 지닌다.
도 3에 예시된 안테나는 변형적으로 2개의 나란한 루프를 포함하는 것처럼 보여질 수 있다. 제1의 나란한 루프 트랙은 경로(Fd-A-B-C-D-H-Gd)를 따르며 제2의 나란한 루프 트랙은 경로(Fd-A-B-C-D-E-F-G-H-Gd)를 따른다. 2개의 나란한 루프는 동일한 트랙(Fd-A-B-C-D)을 공유하고, 그 다음에는 상기 브리지 요소(50)가 위치해 있는 지점(Z)에서 분기가 이루어진다. 상기 제1의 나란한 루프의 트랙(Z-H)의 부분은 상기 제2의 나란한 루프의 트랙(Z-E-F-G-H)의 부분과 전기적으로 병렬 관계를 이룬다. 그리고나서, 상기 2개의 나란한 루프는 동일한 트랙(H-Gd)을 공유한다.
도 6에는 이동 셀룰러 전화, 셀룰러 기지국, 또는 다른 무선 통신 장치와 같은 무선 송수신기 장치(100)가 도시되어 있다. 상기 무선 송수신기 장치(100)는 위에서 언급된 바와 같이 다중 대역 안테나(10), 상기 안테나의 급전 지점에 접속된 송수신기 회로(Tx/Rx; 102) 및 상기 무선 송수신기 회로에 접속된 기능 회로(104)를 포함한다. 이동 셀룰러 전화의 예에서, 상기 기능 회로(104)는 프로세서, 메모리 및 마이크로폰, 라우드스피커 및 디스플레이와 같은 입/출력 장치들을 포함한다. 전형적으로는, 상기 무선 송수신기 회로(102) 및 기능 회로(104)를 제공하는 전자 컴포넌트들이 인쇄 배선 기판(printed wiring board; PWB)을 통해 상호접속된다. 상기 인쇄 배선 기판(PWB)은 도 5에 예시된 바와 같이 상기 안테나(10)의 접지면(1)으로서 사용될 수 있다.
지금까지 본 발명의 실시예들이 여러 예를 참조하여 설명되었지만, 여기서 이해하여야 할 점은 주어진 예에 대한 변형들이 청구된 바와 같은 발명의 범위에서 벗어나지 않고서도 구현될 수 있다는 것이다.
특별히 중요하다고 생각되는 본 발명의 특징들을 언급하려고 본원 명세서에서 시도하였지만, 여기서 알아야 할 점은 출원인이 본원 명세서에서 특별히 강조가 되었든 그러하지 않았든 본원 명세서에서 언급되고 그리고/또는 도면들에 도시된 임의의 특허성 있는 특징 또는 특징들의 조합에 대하여 보호를 받으려고 한다는 것 이다.
도 1은 다중 대역 무선 안테나를 보여주는 도면이다.
도 2는 변형적인 다중 대역 무선 안테나를 보여주는 도면이다.
도 3은 변형적인 다중 대역 무선 안테나를 보여주는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1 및 도 3에 각각 도시된 안테나에 대한 삽입 손실을 보여주는 도면들이다.
도 5는 도 3에 도시된 안테나에 대한 변형예를 보여주는 도면이다.
도 6은 다중 대역 안테나를 포함하는 무선 송수신기 장치를 보여주는 도면이다.

Claims (29)

  1. 안테나로서,
    접지면;
    급전 지점;
    접지 지점; 및
    상기 접지 면과 나란하고 상기 급전 지점 및 상기 접지 지점 사이에 연장되어 있는 안테나 트랙으로서, 직렬로 제1의 소형 루프, 대형 루프 및 제2의 소형 루프를 포함하는 안테나 트랙을 포함하고,
    상기 안테나는 복수의 공진 주파수를 갖고,
    상기 안테나는 하측의 제1 공진 주파수에서 루프 안테나로서 동작하고 상측의 제2 공진 주파수에서 패치 안테나로서 동작하도록 구성된, 안테나.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1의 소형 루프를 통한 안테나 트랙의 연장은 상기 제1 소형 루프를 따라 제1 회전 방향으로 상기 안테나 트랙을 배치하고(displace), 상기 제2의 소형 루프를 통한 안테나 트랙의 연장은 상기 제2 소형 루프를 따라 상기 제1 회전 방향으로 안테나 트랙을 배치하며, 상기 대형 루프를 통한 안테나 트랙의 연장은 상기 제1 회전 방향과는 반대인 제2 회전 방향으로 상기 대형 루프를 따라 상기 안테나 트랙을 배치하는, 안테나.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안테나는 가상선으로 분할되며 상기 제1의 소형 루프는 상기 가상선의 한 측 상에 있으며, 상기 제2의 소형 루프는 상기 가상선의 타 측 상에 있고 상기 대형 루프는 상기 가상선에 의해 분할되는, 안테나.
  4. 제3항에 있어서, 상기 안테나는 대칭이며, 상기 가상선은 반사 대칭선인, 안테나.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1의 소형 루프, 제2의 소형 루프 및 대형 루프가 U자형인, 안테나.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1의 소형 루프 및 제2의 소형 루프가 동일한 길이를 지니는, 안테나.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1의 소형 루프 및 제2의 소형 루프는 동일한 폭을 지니는, 안테나.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안테나는 제1의 공진 주파수 및 제2의 공진 주파수를 지니며, 상기 제1의 소형 루프가 길이(L1)를 지니고, 상기 대형 루프가 길이(L2)를 지니며 상기 제2의 소형 루프는 L3을 지니며, L1 + L2 + L3는 λ lowf/2와 동일하며 L2는 λhighf/2와 동일하고, λlowf는 상기 제1의 공진 주파수에 대응하는 파장이며 λhighf는 상기 제2의 공진 주파수에 대응하는 파장인, 안테나.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 대형 루프는 상기 제1의 소형 루프의 길이 및 상기 제2의 소형 루프의 길이의 합과 동일한 길이를 지니는, 안테나.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1의 소형 루프의 부분들과 상기 대형 루프의 대응 부분들이 갭(gap)에 의해 분리되고, 상기 제2의 소형 루프의 부분들과 상기 대형 루프의 대응 부분들이 상기 갭에 의해 분리되는, 안테나.
  11. 제10항에 있어서, 상기 갭은 상기 제1의 소형 루프의 안테나 트랙의 폭과 동일하거나 상기 제1의 소형 루프의 안테나 트랙의 폭보다 좁은, 안테나.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안테나는 900 ㎒를 포함하는 제1의 공진 주파수의 광 대역폭 및 1800 ㎒를 포함하는 제2의 공진 주파수의 대역폭을 지니는, 안테나.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 안테나는,
    상기 대형 루프 및 상기 제2의 소형 루프를 접속시키며 상기 대형 루프 및 상기 제2의 소형 루프 간의 갭을 메우는 브리지 요소를 더 포함하는, 안테나.
  14. 안테나로서,
    급전 지점;
    접지 지점; 및
    상기 급전 지점 및 상기 접지 지점 간에 연장되어 있는 안테나 요소로서, 제1의 루프 및 상기 제1의 루프보다 큰 제2의 루프를 형성하는 안테나 요소를 포함하며, 상기 제1의 루프의 제1 부분 및 상기 제2의 루프의 제1 부분이 전기적으로 병렬 관계를 이루는 물리적으로 분리된 안테나 트랙들로 구성되고, 상기 제1의 루프의 제2 부분 및 상기 제2의 루프의 제2 부분이 제1의 공유 안테나 트랙으로 구성되며, 상기 안테나는 복수의 공진 주파수를 갖고, 상기 제1의 루프가 제1 공진 주파수를 지니고 상기 제2의 루프가 제2 공진 주파수를 지니며 상기 제2의 공진 주파수가 상기 제1의 공진 주파수보다 크고, 상기 안테나는 하측의 상기 제1 공진 주파수에서 루프 안테나로서 동작하고 상측의 상기 제2 공진 주파수에서는 패치 안테나로서 동작하도록 구성된, 안테나.
  15. 제14항에 있어서, 상기 안테나 요소는 2개의 개별 안테나 트랙으로 분할한 다음에 단일의 안테나 트랙을 형성하도록 재결합하는 안테나 트랙으로부터 형성되는, 안테나.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 제1의 공유 안테나 트랙은 상기 급전 지점으로부터 연장하는, 안테나.
  17. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 제1 루프의 제3 부분 및 상기 제2 루프의 제3 부분은 제2의 공유 안테나 트랙으로 구성되는, 안테나.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제2의 공유 안테나 트랙은 상기 접지 지점으로부터 연장하는, 안테나.
  19. 제1항, 제2항, 제14항 및 제15항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 안테나를 포함하는 이동 셀룰러 전화용 내부 안테나 장치.
  20. 안테나로서,
    급전 지점;
    접지 지점;
    상기 급전 지점 및 상기 접지 지점 간에 연장되어 있는 요소로서, 제1 공진 주파수를 지니는 제1의 루프를 형성하는 요소; 및
    상기 제1의 루프의 제1 및 제2 위치 간에 존재하는 브리지 요소로서, 제2 공진 주파수를 지니는 상기 제1의 루프보다 작은 제2의 루프를 형성하는 브리지 요소 를 포함하며, 상기 제1 공진 주파수가 상기 제2 공진 주파수보다 크고, 상기 안테나는 상기 제2 공진 주파수에서 루프 안테나로서 동작하고 상기 제1 공진 주파수에서 패치 안테나로서 동작하도록 구성된, 안테나.
  21. 제20항에 있어서, 상기 브리지 요소는 상기 제1 루프의 상기 제1 및 제2 위치 사이의 단락-회로 연결을 제공하는, 안테나.
  22. 제1항, 제2항, 제14항, 제15항 및 제20항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 안테나를 포함하는 무선 송수신기 장치.
  23. 복수의 공진 주파수를 갖는 안테나를 제공하는 단계로서, 상기 안테나는,
    접지면;
    급전 지점;
    접지 지점; 및
    상기 급전 지점 및 상기 접지 지점 사이에 상기 급전면과 나란하게 연장되어 있고, 직렬로 제1 소형 루프, 대형 루프 및 제2 소형 루프를 포함하는 안테나 트랙을 포함하며, 상기 안테나는 하측의 제1 공진 주파수에서 루프 안테나로서 동작하고 상측의 제2 공진 주파수에서 패치 안테나로서 동작하도록 구성된, 안테나를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제1 소형 루프는 길이 L1을 지니고, 상기 대형 루프는 길이 L2를 지니며, 상기 제2 소형 루프는 길이 L3를 지니고, L1+L2+L3는 λlowf/2와 동일하고, L2는 λhighf/2와 동일하고, λlowf는 상기 제1 공진 주파수에 대응하는 파장이며, λhighf는 상기 제2 공진 주파수에 대응하는 파장인, 방법.
  25. 복수의 공진 주파수들을 갖는 안테나를 제공하는 단계로서, 상기 안테나는,
    급전 지점;
    접지 지점; 및
    상기 급전 지점 및 상기 접지 지점 사이에 연장되어 있고 제1 루프 및 제이 루프를 형성하는 안테나 요소로서, 상기 제1 루프의 제1 부분 및 상기 제2 루프의 제1 부분은 전기적으로 병렬인 물리적으로 별개의 안테나 트랙으로 구성되고, 상기 제1 루프의 제2 부분 및 상기 제2 루프의 제2 부분은 제1 공유된 안테나 트랙으로 구성되고, 상기 제1 루프는 제1 공진 주파수를 갖고, 상기 제2 루프는 제2 공진 주파수를 갖으며, 상기 제2 공진 주파수는 상기 제1 공진 주파수보다 크고, 상기 안테나는 하측의 상기 제1 공진 주파수에서 루프 안테나로서 동작하고 상측의 상기 제2 공진 주파수에서 패치 안테나로서 동작하도록 구성된, 안테나를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 안테나 요소는 두 개의 별개의 안테나 트랙들로 나뉘 고 다음으로 단일 안테나 트랙을 형성하기 위하여 재결합하는 안테나 트랙으로부터 형성되는, 방법.
  27. 복수의 공진 주파수들을 갖는 안테나를 제공하는 단계로서, 상기 안테나는,
    급전 지점;
    접지 지점;
    상기 급전 지점 및 상기 접지 지점 사이에 연장되어 있고 제1 공진 주파수를 갖는 제1 루프를 형성하는 요소; 및
    제2 공진 주파수를 갖는 제2 소형 루프를 형성하기 위해 상기 제1 루프의 제1 및 제2 위치 사이의 브리지 요소를 포함하고,
    상기 제1 공진 주파수는 상기 제2 공진 주파수보다 크고, 상기 안테나는 상기 제2 공진 주파수에서 루프 안테나로서 동작하고 상기 제1 공진 주파수에서 패치 안테나로서 동작하도록 구성된, 안테나를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 브리지 요소는 상기 제1 루프의 상기 제1 및 제2 위치 사이에 단락-회로 연결을 제공하는, 방법.
  29. 안테나를 포함하는 무선 송수신 장치에 있어서, 상기 안테나는,
    접지면;
    급전 지점;
    접지 지점; 및
    상기 접지 면과 나란하고, 상기 급전 지점 및 상기 접지 지점 사이에 연장되어 있는 안테나 트랙으로서, 직렬로 제1의 소형 루프, 대형 루프 및 제2의 소형 루프를 포함하는 안테나 트랙을 포함하고,
    상기 안테나는 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수를 포함하는 복수의 공진 주파수들을 갖고,
    상기 제1 소형 루프가 길이 L1을 지니고, 상기 대형 루프가 길이 L2를 지니며, 상기 제2 소형 루프가 길이 L3를 지니고, L1+L2+L3는 λlowf/2와 동일하고, L2는 λhighf/2와 동일하고, λlowf는 상기 제1 공진 주파수에 대응하는 파장이며, λhighf는 상기 제2 공진 주파수에 대응하는 파장인, 무선 송수신 장치.
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