KR101121442B1 - A loop antenna of wide bandwidth for rf - Google Patents

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KR101121442B1
KR101121442B1 KR1020110056430A KR20110056430A KR101121442B1 KR 101121442 B1 KR101121442 B1 KR 101121442B1 KR 1020110056430 A KR1020110056430 A KR 1020110056430A KR 20110056430 A KR20110056430 A KR 20110056430A KR 101121442 B1 KR101121442 B1 KR 101121442B1
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이상훈
허현덕
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에이큐 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A broadband RF loop antenna is provided to improve space availability by rearranging a soldering region of a sub loop antenna and a main loop antenna. CONSTITUTION: A first loop antenna(31) resonates with a first frequency. A second loop antenna(32) resonates with a second frequency. The first loop antenna includes a pair of first terminals(311) which input and output an RF signal to a pattern formed inside the upper side of the substrate. The second loop antenna includes a pair of second terminals(321) which outputs the RF signal from a pattern formed outside the upper side of the substrate. A distance between loops is a distance from the outermost pattern of the first loop antenna and the innermost pattern of the second loop antenna and is 0.12-2.05 mm.

Description

광대역 알에프 루프안테나{A loop antenna of wide bandwidth for RF}A loop antenna of wide bandwidth for RF}

본 발명은 광대역 알에프 루프안테나에 관한 것으로, 상세하게는 제1루프안테나와 제2루프안테나가 형성되는 루프안테나에서 주파수 가변과 광대역 특성을 동시에 구현하고, 각각의 루프안테나의 시작단과 끝단에 각각 연결되는 단자의 배치가 용이하도록 공간의 활용도가 높은 광대역 알에프 루프안테나에 관한 것이다. The present invention relates to a wideband RF loop antenna, and in detail, simultaneously implements a frequency variable and a wideband characteristic in a loop antenna in which a first loop antenna and a second loop antenna are formed, and is connected to a start end and an end of each loop antenna, respectively. The present invention relates to a wideband RF loop antenna having a high utilization of space for easy arrangement of terminals.

이동 단말기는 이동하면서 원하는 상대방과 즉시 무선접속하고 음성, 영상 및 데이터 등의 신호를 이용하여 통신하는 장비이며, 일반적으로 이동통신용 휴대단말기를 지칭하고 긴급한 송신 및 수신의 통신이 언제 어디서 발생할지 모르므로 항상 휴대한다. A mobile terminal is a device that wirelessly connects with a desired counterpart while moving, and communicates using signals such as voice, video, and data. Always carry it.

이러한 이동단말기는 실제 통신 이외의 이북(E-book), MP3, 카메라, 녹음기, 스캐너, 멀티미디어 재생장치, 게임기 등의 부가기능을 추가하고 있고, 최근에는 태블릿 컴퓨터 기능을 추가하여 스마트폰으로서 개량된 장치가 출시되고 있다. These mobile terminals add additional functions such as e-books, MP3s, cameras, recorders, scanners, multimedia players, game consoles, etc., in addition to actual communication, and have recently been improved as smartphones by adding tablet computer functions. The device is on the market.

또한, 이동단말기는 비접촉식 신용카드, 전자결제, 신원확인용 등으로 응용할 수 있는 엔에프시 기능이 추가되고, 엔에프시는 ISO 14443 규격에 의하여 13.56 MHz 대역의 무선신호를 사용하므로 안테나를 구비하여야 하며, 안테나는 루프안테나(30)를 사용하는 것이 일반적이다.In addition, the mobile terminal is equipped with the NFC function that can be applied for contactless credit card, electronic payment, identity verification, etc., and because the NFC uses a radio signal of 13.56 MHz band according to the ISO 14443 standard, it must be equipped with an antenna. In this case, the antenna generally uses a loop antenna 30.

엔에프시(NFC: Near Field Communication)는 약 10 센티미터(cm) 이내의 거리에서 최대 848 K bps로 데이터 통신하는 근거리 무선통신 기술이고 전력소모가 작으며 비접촉식 알에프아이디(RFID) 기술과 호환되고 능동통신 방식과 수동통신 방식이 있다. Near Field Communication (NFC) is a short-range wireless communication technology that communicates data at up to 848 K bps within a distance of about 10 centimeters (cm), is low power consumption, compatible with active contactless RFID (RFID) technology, and active There is a communication method and a passive communication method.

엔에프시는 각 상품, 물품 등에 부착된 태그의 메모리에 기록된 정보를 리드 모드로 운용되어 읽으므로 해당 상품 또는 물품의 이력, 내용 등을 확인하거나 피투피 모드로 운용되어 양방향 통신하므로 전자결제, 일대일 통신하는 것으로, 송신측 및 수신측의 전자회로 및 안테나가 13.56 MHz 대역의 무선 주파수에서 공진(resonate)되도록 구성할 필요가 있다. NFC reads the information recorded in the memory of the tag attached to each product, article, etc. in read mode, so you can check the history, contents, etc. of the product or article, or operate it in P2P mode. By communicating, the electronic circuits and antennas of the transmitting side and the receiving side need to be configured to resonate at radio frequencies in the 13.56 MHz band.

따라서 종래에는 상기 엔에프시 방식의 이동단말기에 메인 루프안테나와 보조 루프안테나로 형성되는 루프안테나를 설치하고, 상기 메인 루프안테나와 보조 루프안테나를 공진시켜 주파수를 가변하고 대역폭을 확장시키는 구성이 제안되었다. Therefore, in the related art, a configuration in which a loop antenna formed of a main loop antenna and an auxiliary loop antenna is installed in the NFC mobile terminal, and the main loop antenna and the auxiliary loop antenna are resonated to vary the frequency and expand the bandwidth. It became.

이와 같은 종래의 메인 루프안테나와 보조 루프안테나로 형성되는 루프안테나는 메인 루프안테나와 보조 루프안테나 모두 공진주파수 상하에 가까이 오도록 설계되어 알에프 통신시에 주파수 대역을 넓히는 효과를 얻을 수 있었다. The loop antenna formed of the conventional main loop antenna and the auxiliary loop antenna is designed such that both the main loop antenna and the auxiliary loop antenna are close to the upper and lower resonant frequencies, thereby obtaining an effect of widening the frequency band in RF communication.

그러나 종래의 루프안테나는 상호 간의 간격이 충분히 이격된 구조이기 때문에 메인 루프안테나와 보조 루프안테나 간의 인덕턴스 값을 조절하는 데에 한계가 있어 더 이상의 대역폭 확장이나 이득증대에 한계가 있는 문제점이 있다. However, since the conventional loop antennas are sufficiently spaced apart from each other, there is a limit in controlling the inductance value between the main loop antenna and the auxiliary loop antenna, and thus there is a limit in further bandwidth expansion or gain increase.

또한 종래의 엔에프시 방식의 이동통신단말기에 적용되는 루프안테나는 총 4단자를 구비하고 있으며 각각의 단자를 접착하기 위해서 솔더패드(soldering)가 부착되는 공간이 필요하나 공간의 제약이 심한 이동단말기에서 솔더 영역의 확보가 어려운 문제점이 있었다. In addition, the loop antenna applied to the conventional NFC mobile communication terminal has a total of 4 terminals, and a space to which solder pads are attached is required for bonding each terminal, but a mobile terminal with a limited space is required. There was a problem in that it is difficult to secure the solder region.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 엔에프시 방식의 규격이 허용하는 주파수 대역 중에서 선택된 어느 하나의 주파수에서 각각 공진하는 메인 루프안테나와 보조 루프안테나의 배치를 조절하여 대역폭과 이득을 더욱 확장할 수 있는 광대역 알에프 루프안테나를 제공함에 있다. The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a main loop antenna and a secondary loop antenna which resonate at any one frequency selected from a frequency band allowed by the NFC scheme. The goal is to provide a wideband RF loop antenna that can be scaled to further expand bandwidth and gain.

본 발명의 다른 목적은 루프안테나의 단자가 솔더링 공간의 영역이 용이하도록 메인 루프안테나와 보조 루프안테나의 배치가 효율적인 구조를 갖는 광대역 알에프 루프안테나를 제공함에 있다. It is another object of the present invention to provide a broadband RF loop antenna having a structure in which the arrangement of the main loop antenna and the auxiliary loop antenna is efficient so that the terminals of the loop antenna facilitate the area of the soldering space.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다. The present invention includes the following embodiments in order to achieve the above object.

본 발명은 알에프의 주파수 대역폭 범위에서 선택된 어느 하나의 제 1 주파수에 공진하는 제1루프안테나; 및 상기 알에프의 주파수 대역폭 범위에서 상기 제1루프안테나가 공진하는 제 1 주파수 외의 나머지 주파수 중에서 선택된 어느 하나의 제 2 주파수에 공진하는 제2루프안테나;를 포함하고, 상기 제1루프안테나는 기판의 상면 내측에서 패턴이 형성되어 상기 패턴의 시작단과 끝단에 각각 고주파 신호를 입출력하는 한 쌍의 제1단자가 구비되고, 상기 제2루프안테나는 기판의 상면 외측에서 패턴이 형성되어 상기 패턴의 시작단과 끝단에서 각각 고주파 신호를 출력하는 한 쌍의 제2단자가 구비되되, 상기 제1루프안테나의 최외각 패턴에서 상기 제2루프안테나의 가장 내측 패턴까지의 거리인 루프간 거리는 0.12~2.05mm 이내로 형성한다. The present invention includes a first loop antenna resonating to any one first frequency selected in the RF bandwidth range; And a second loop antenna resonating to any one of a second frequency selected from a frequency other than the first frequency at which the first loop antenna resonates in the RF bandwidth range of the RF. A pattern is formed inside the upper surface, and a pair of first terminals for inputting and outputting a high frequency signal is provided at the start and end of the pattern, respectively. The second loop antenna has a pattern formed outside the upper surface of the substrate, A pair of second terminals, each of which outputs a high frequency signal at each end, is provided, and the distance between loops, which is the distance from the outermost pattern of the first loop antenna to the innermost pattern of the second loop antenna, is formed within 0.12 to 2.05 mm. do.

본 발명의 제2실시예에 있어서, 제1주파수는 15.5~17.5㎒의 대역중 어느 하나에서 선택되며, 상기 제2주파수는 20㎒ 대역 이상에서 선택되어 상호 대역폭이 겹치지 않는 것이 바람직하다. In the second embodiment of the present invention, it is preferable that the first frequency is selected from one of bands of 15.5 to 17.5 MHz, and the second frequency is selected from 20 MHz band or more so that mutual bandwidths do not overlap.

본 발명의 제3실시예에 있어서, 상기 제1루프안테나와 제2루프안테나는 적어도 3~5턴으로 형성되고, 상기 제1루프안테나는 제2루프안테나의 폐면적 대비하여 60~80%에 해당되는 폐면적으로 이루어지는 것이 바람직하다. In a third embodiment of the present invention, the first loop antenna and the second loop antenna are formed of at least 3 to 5 turns, and the first loop antenna is 60 to 80% compared to the closed area of the second loop antenna. It is preferable to make the corresponding closed area.

본 발명의 제4실시예에 있어서, 상기 알에프 광대역 루프안테나는 상기 제1루프안테나와 상기 제2루프안테나 사이의 루프간 거리와 상기 제2루프안테나의 각각의 패턴 사이의 거리인 패턴간 거리를 동일하게 형성한다. In the fourth embodiment of the present invention, the RF wideband loop antenna is a distance between patterns, which is a distance between loops between the first loop antenna and the second loop antenna and a respective pattern of the second loop antenna. Form the same.

본 발명의 제5실시예에 있어서, 상기 기판은 양면기판으로서 상기 제1루프안테나와 제2루프안테나는 서로 다른 면에 각각 형성되는 것이 바람직하다. In the fifth embodiment of the present invention, it is preferable that the first loop antenna and the second loop antenna are formed on different surfaces as the double-sided substrate.

본 발명의 제6실시예에 있어서, 알에프의 주파수 대역폭 범위에서 선택된 어느 하나의 제 1 주파수에 공진하는 제1루프안테나; 상기 알에프의 주파수 대역폭 범위에서 상기 제1루프안테나가 공진하는 제 1 주파수 외의 나머지 주파수 중에서 선택된 어느 하나의 제 2 주파수에 공진하는 제2루프안테나; 및 배터리 셀의 충방전시에 전류의 크기와 전압수준을 확인하여 보호하는 보호회로를 포함하고, 상기 제1루프안테나는 기판의 상면 내측에서 패턴이 형성되어 상기 패턴의 시작단과 끝단에 각각 고주파 신호를 입출력하는 한 쌍의 제1단자가 구비되며, 상기 제2루프안테나는 기판의 상면 외측에서 패턴이 형성되어 상기 패턴의 시작단과 끝단에서 각각 고주파 신호를 출력하는 한 쌍의 제2단자가 구비되고, 상기 제1주파수와 제2주파수는 각각의 대역폭이 상호 겹치지 않도록 제1주파수가 15.5~17.5㎒의 대역중 어느 하나에서 선택되며, 상기 제2주파수가 20㎒이상의 대역에서 선택되고, 상기 제1단자는 기판에 접착되고, 상기 제2단자는 보호회로에 접착된다. In the sixth embodiment of the present invention, a first loop antenna resonating to any one first frequency selected from the RF bandwidth range; A second loop antenna resonating to any one second frequency selected from the remaining frequencies other than the first frequency at which the first loop antenna resonates in the RF bandwidth range; And a protection circuit that checks and protects the magnitude and voltage level of the current during charging and discharging of the battery cell, wherein the first loop antenna has a pattern formed inside the upper surface of the substrate so that a high frequency signal is formed at the start and end of the pattern, respectively. And a pair of first terminals for inputting and outputting the second loop antenna, wherein the second loop antenna has a pattern formed outside the upper surface of the substrate, and a pair of second terminals respectively outputting a high frequency signal at the start and end of the pattern. The first frequency and the second frequency are selected from any one of bands of 15.5 to 17.5 MHz so that the respective bandwidths do not overlap each other, the second frequency is selected from a band of 20 MHz or more, and the first frequency The terminal is bonded to the substrate, and the second terminal is bonded to the protection circuit.

본 발명의 제7실시예에 있어서, 상기 제1루프안테나와 제2루프안테나는 상기 제1루프안테나와 상기 제2루프안테나 사이의 루프간 거리와 상기 제2루프안테나의 각각의 패턴 사이의 거리인 패턴간 거리를 동일하게 형성한다. In a seventh embodiment of the present invention, the first loop antenna and the second loop antenna are a distance between loops between the first loop antenna and the second loop antenna and a distance between each pattern of the second loop antenna. The distance between phosphorus patterns is formed equally.

본 발명의 제8실시예에 있어서, 상기 제1루프안테나는 제2루프안테나의 폐면적 대비하여 60~80%에 해당되는 폐면적으로 이루어지는 것이 바람직하다. In an eighth embodiment of the present invention, the first loop antenna preferably comprises a closed area corresponding to 60 to 80% of the closed area of the second loop antenna.

본 발명의 제9실시예에 있어서, 상기 루프간 거리는 상기 제1루프안테나의 최외각 패턴에서 상기 제2루프안테나의 가장 내측 패턴까지의 거리로서, 0.12~2.05mm 이내로 형성한다. In a ninth embodiment of the present invention, the distance between the loops is a distance from the outermost pattern of the first loop antenna to the innermost pattern of the second loop antenna and is formed within 0.12 to 2.05 mm.

본 발명의 제10실시예에 있어서, 상기 제1단자는 기판의 중심부에 접착되는 것이 바람직하다. In the tenth embodiment of the present invention, the first terminal is preferably bonded to the center of the substrate.

본 발명의 제11실시예에 있어서, 상기 제1단자는 기판의 외측으로 돌출되도록 접착되는 것이 바람직하다. In the eleventh embodiment of the present invention, the first terminal is preferably bonded to protrude to the outside of the substrate.

본 발명의 제12실시예에 있어서, 상기 기판은 양면기판으로서 상기 제1루프안테나와 제2루프안테나는 서로 다른 면에 각각 형성되는 것이 바람직하다. In the twelfth embodiment of the present invention, it is preferable that the first loop antenna and the second loop antenna are formed on different surfaces as the double-sided substrate.

상기와 같은 구성의 본 발명은 허용된 대역의 주파수 범위에서 각각 다르게 선택된 주파수에 공진하는 메인 루프안테나와 보조 루프안테나를 상호 영향을 극대화할 수 있도록 배치하여 메인 루프안테나 및 보조 루프안테나 모두 공진주파수에서 일정 주파수 이상 떨어지도록 설계함으로 주파수 가변과 동시에 대역폭의 확장 및 이득증대가 극대화되는 효과가 있다. According to the present invention, the main loop antenna and the auxiliary loop antenna, which resonate at different frequencies selected in the allowed band frequency range, are arranged to maximize the mutual influence, so that both the main loop antenna and the auxiliary loop antenna are at the resonant frequency. Designed to be separated by a certain frequency, it is effective in maximizing bandwidth expansion and gain increase at the same time as frequency variation.

또한 본 발명은 상기 메인 루프안테나와 보조 루프안테나의 단자의 솔더링 영역을 재배치하게 되어 솔더패드의 절약과 공간이 제한적인 이동통신단말기의 공간활용도를 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of relocating the soldering area of the terminals of the main loop antenna and the auxiliary loop antenna to increase the space utilization of the mobile communication terminal, which saves solder pads and has limited space.

도 1 은 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나가 포함되는 배터리셀을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나를 도시한 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나의 루프패턴을 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나의 패턴영역을 도시한 도면,
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나와 종래의 안테나를 비교하기 위한 그래프,
도 7은 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나의 다른 실시예를 도시한 평면도,
도 8은 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나의 또 다른 실시예를 도시한 평면도,
도 9a 내지 도 9c는 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나의 또 다른 실시예를 도시한 평면도이다. 1 is a perspective view illustrating a battery cell including a broadband RF loop antenna according to the present invention;
2 is a plan view illustrating a broadband RF loop antenna according to the present invention;
3 is a block diagram illustrating a wideband RF loop antenna according to the present invention;
4 illustrates a loop pattern of a broadband RF loop antenna according to the present invention;
5 is a view showing a pattern region of a broadband RF loop antenna according to the present invention;
6a to 6c are graphs for comparing a broadband RF loop antenna and a conventional antenna according to the present invention;
7 is a plan view illustrating another embodiment of a broadband RF loop antenna according to the present invention;
8 is a plan view showing another embodiment of a broadband RF loop antenna according to the present invention;
9A to 9C are plan views illustrating still another embodiment of a broadband RF loop antenna according to the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of a broadband RF loop antenna according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나가 포함되는 배터리셀을 도시한 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나를 도시한 평면도, 도 3은 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나를 도시한 블럭도이다. 1 is a perspective view illustrating a battery cell including a broadband RF loop antenna according to the present invention, FIG. 2 is a plan view illustrating a broadband RF loop antenna according to the present invention, and FIG. 3 is a broadband RF loop antenna according to the present invention. It is a block diagram.

여기서 도 1에 도시된 배터리 셀(10)과 상기 배터리 셀(10)의 상면에 접착되는 구조는 본 발명을 설명하기 위하여 공지된 구성을 도시한 것으로서 본 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하는 것은 아니다. Herein, the structure bonded to the battery cell 10 and the upper surface of the battery cell 10 shown in FIG. 1 shows a known configuration for explaining the present invention, and does not limit the scope of the technical idea of the present invention. .

도 1 내지 도 3에 도시된 구성을 참조하면, 이동통신단말기의 전원을 공급하는 배터리 셀(10)과, 상기 배터리 셀(10)의 상면에 접착되는 루프안테나(30)와, 상기 배터리 셀(10)의 충방전여부를 확인하고 충전전압의 부족시 배터리를 보호하는 보호회로(20)와, 상기 루프안테나(30)를 통하여 알에프 태그와 엔에프시 방식으로 통신을 수행하는 엔에프시 칩(40)(Near Field Communication Chip)을 포함한다. 1 to 3, a battery cell 10 for supplying power to a mobile communication terminal, a loop antenna 30 adhered to an upper surface of the battery cell 10, and the battery cell ( 10) the NFC chip which communicates with the RFID tag through the loop antenna 30 and the NFC tag through the protection circuit 20 for checking whether charging or discharging is performed and protecting the battery when the charging voltage is insufficient. 40) (Near Field Communication Chip).

상기 엔에프시 칩(40)은 기저대역 신호를 엔에프시 방식으로 변조하여 출력하고 수신된 엔에프시 신호를 엔에프시 방식으로 복조하므로 기저대역의 신호로 변환한다. The NFC chip 40 modulates and outputs the baseband signal in an NFC manner, and demodulates the received NFC signal in an NFC manner, thereby converting the baseband signal into a baseband signal.

상기 루프안테나(30)는 상기 배터리 셀(10)의 상면에서 접착되는 기판(33)과, 상기 기판(33)의 상면 내측에 형성되는 패턴이 테두리를 둘러서 연장되어 그 끝단에 제1단자(311)가 형성되는 제1루프안테나(31)와, 상기 기판(33)의 상면에 형성되는 패턴이 제1루프안테나(31)의 외측에서 시작되어 상기 테두리를 따라 연장되어 그 끝단에 제2단자(321)가 형성되는 제2루프안테나(32)를 포함한다. The loop antenna 30 has a substrate 33 adhered to an upper surface of the battery cell 10, and a pattern formed inside the upper surface of the substrate 33 extends around an edge so that a first terminal 311 is formed at an end thereof. ) Is formed on the first loop antenna 31, and the pattern formed on the upper surface of the substrate 33 starts from the outside of the first loop antenna 31 and extends along the edges to the second terminal (at the end). 321 includes a second loop antenna 32 formed thereon.

상기 제1루프안테나(31)는 상기 기판(33)의 상면 내측에서 시작되어 테두리를 따라서 연장되며 그 끝단에 제1단자(311)가 형성되어 상기 보호회로(20)에 접착된다. 여기서 상기 제1루프안테나(31)는 3~5턴으로 연장되는 것이 바람직하다. 상기 제1루프안테나(31)는 엔에프시(NFC)에 할당된 13.56 MHz 대역(bandwidth: BW)의 주파수 중에서 선택된 어느 하나의 주파수(제1주파수, 도 6c참조)에서 공진되는 전기적 길이로 구성된다. 상기 제1루프안테나(31)에서 선택된 어느 하나의 주파수(제1주파수)는 16~18MHz 범위내에서 하기의 제2루프안테나(32)의 제2주파수(F4, 도 6c참조의 대역폭과 겹치지 않는 주파수가 선택된다. The first loop antenna 31 starts inside the upper surface of the substrate 33 and extends along an edge thereof, and a first terminal 311 is formed at an end thereof and adhered to the protection circuit 20. The first loop antenna 31 is preferably extended to 3 to 5 turns. The first loop antenna 31 is composed of an electrical length resonating at any one frequency selected from the frequencies of the 13.56 MHz bandwidth (BW) allocated to the NFC (first frequency, see FIG. 6C). do. Any one frequency (first frequency) selected by the first loop antenna 31 does not overlap the second frequency F4 of the second loop antenna 32 described below within the range of 16-18 MHz (F4, FIG. 6C). The frequency is selected.

상기 제1단자(311)는 상기 제1루프안테나(31)의 양 끝단에 접속하고 엔에프시 칩(40)에 연결되어 엔에프시 고주파 신호를 출력과 입력한다.The first terminal 311 is connected to both ends of the first loop antenna 31 and is connected to the NFC chip 40 to input and output an RF signal at the time of the NFC.

상기 제2루프안테나(32)는 상기 기판(33) 상면의 외측에서 상기 제1루프안테나(31)가 내측에 수용될 수 있도록 상기 제1루프안테나(31)의 외측에서 시작되어 테두리를 따라서 연장된다. 이때 상기 제2루프안테나(32)는 3~5턴으로 연장되는 것이 바람직하다. 상기 제2루프안테나(32)는 엔에프시에 할당된 13.56 MHz 대역의 주파수 중에서 상기 제1루프안테나(31)에서 선택된 16~18MHz 범위중 어느 하나인 제1주파수와 대역폭이 겹치지 않는 20MHz 대역 이상에서 제2주파수에 공진 되도록 한다. The second loop antenna 32 extends along an edge starting from the outside of the first loop antenna 31 so that the first loop antenna 31 can be accommodated inside the outer surface of the upper surface of the substrate 33. do. At this time, the second loop antenna 32 is preferably extended to 3 to 5 turns. The second loop antenna 32 has a bandwidth of 20 MHz or more in which the bandwidth does not overlap with the first frequency which is one of the 16-18 MHz ranges selected from the first loop antenna 31 among frequencies of 13.56 MHz band allocated to the NFC. Resonance at the second frequency at.

상기 제2단자(321)는 상기 제2루프안테나(32)의 양 끝단에 접속하여 상기 제2루프안테나(32)가 송신 및 수신하는 고주파 신호의 입력과 출력을 수행한다. The second terminal 321 is connected to both ends of the second loop antenna 32 to perform input and output of a high frequency signal transmitted and received by the second loop antenna 32.

여기서 상기 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32)는 각각 상대방의 자기장이 형성하는 영역 안에 서로 위치한다. 상기 제2루프안테나(32)가 송신(방사)하는 무선신호는 제1루프안테나(31)에서 수신하고 자체적으로 동조하는 주파수의 신호로 변환하며 자체적으로 형성하는 자기장 영역에서 재송신하므로 중계한다. Here, the first loop antenna 31 and the second loop antenna 32 are located in each other in the region formed by the magnetic field of the other. The radio signal transmitted (emitted) by the second loop antenna 32 is received by the first loop antenna 31 and converted into a signal having a frequency tuned by itself.

이때, 상기 제2루프안테나(32)와 제1루프안테나(31)는 인접한 상태에서 서로 간섭 현상을 발생할 수 있고, 이러한 경우에는 각각의 안테나 이득에 영향을 줄 수 있다. 이와 같은 특징에 따라 본 발명에서는 후술되는 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32) 사이의 루프간 거리(L1)와 상기 제2루프안테나(32)의 패턴 사이의 간격인 패턴간 거리(L2)를 조절하여 이득과 대역폭의 확장을 달성할 수 있었다. 이는 후술한다. In this case, the second loop antenna 32 and the first loop antenna 31 may cause interference with each other in an adjacent state, and in this case, may affect each antenna gain. According to this feature, according to the present invention, an inter-pattern distance L1 between the first loop antenna 31 and the second loop antenna 32, which will be described later, is an interval between the patterns of the second loop antenna 32. By adjusting the distance (L2) it was possible to achieve gain and bandwidth expansion. This will be described later.

상기 제2루프안테나(32)는 제2단자(321)에 접속하여 엔에프시 칩(40)에 레벨이 낮을 수 있으나 넓은 대역폭 또는 광대역(wide bandwidth)에서 동조된 신호를 출력하고 입력한다. The second loop antenna 32 may be connected to the second terminal 321 to output a level signal to the NFC chip 40 but output a signal tuned in a wide bandwidth or a wide bandwidth.

상기 보호회로(20)는 상기 배터리 셀(10)의 충방전시에 전류의 크기와 전압의 레벨을 확인하여 충전된 전압의 크기가 설정값 이하이면 전원의 출력을 차단하여 상기 배터리 셀(10)을 보호한다. The protection circuit 20 checks the magnitude of the current and the level of the voltage at the time of charging and discharging the battery cell 10 and blocks the output of the power supply when the magnitude of the charged voltage is less than or equal to the set value. To protect.

상기 제1매칭(34)은 제1루프안테나(31)의 시작단과 끝단을 연결하는 캐패시터(C)로서, 상기 제1루프안테나(31)의 인덕터에 의한 유도성 리액턴스(XL) 값을 상기 제1루프안테나(31)에서 선택되는 주파수에서 상쇄하는 용량성 리액턴스값을 값는다. The first matching 34 is a capacitor C connecting the start end and the end of the first loop antenna 31, and the inductive reactance XL value of the first loop antenna 31 by the inductor of the first loop antenna 31 is determined. The capacitive reactance value canceled at the frequency selected by the one loop antenna 31 is measured.

상기 제2매칭(35)은 상기 제2루프안테나(32)의 제2단자(321)에 연결되는 캐패시터(C)로서 상기 제2루프안테나(32)의 인덕터(L)에 의한 유도성 리액턴스(XL) 값을 상기 제2루프안테나(32)에서 선택되는 주파수에서 상쇄하는 용량성 리액턴스값(XC)을 갖는다. The second matching 35 is a capacitor C connected to the second terminal 321 of the second loop antenna 32, and an inductive reactance by the inductor L of the second loop antenna 32. XL) has a capacitive reactance value XC that cancels the value at the frequency selected in the second loop antenna 32.

즉, 상기 제1매칭(34)과 제2매칭(35)은 상기 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32)와 직렬결합하여 각각의 주파수에서 공진되는 직렬공진회로를 포함하여 상기 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32)의 주파수를 공진시켜 이득을 확대시킬 수 있다. That is, the first matching 34 and the second matching 35 include a series resonant circuit coupled in series with the first loop antenna 31 and the second loop antenna 32 to resonate at respective frequencies. The gain can be increased by resonating the frequencies of the first loop antenna 31 and the second loop antenna 32.

여기서 본 발명은 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32)간의 거리와 제2루프안테나(32)의 패턴간 거리(L2)의 조절을 통하여 이득의 증가와 대역폭의 확대를 할 수 있었다. 이는 하기에서 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다. According to the present invention, gain can be increased and bandwidth can be increased by adjusting the distance between the first loop antenna 31 and the second loop antenna 32 and the distance L2 between the patterns of the second loop antenna 32. there was. This will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6 below.

도 4는 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나(30)의 루프패턴을 도시한 도면, 도 5는 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나(30)의 패턴영역을 도시한 도면이다. 4 is a view showing a loop pattern of the broadband RF loop antenna 30 according to the present invention, and FIG. 5 is a view showing a pattern region of the broadband RF loop antenna 30 according to the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나(30)는 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32) 사이의 이격된 거리(L1, 이하 루프간 거리(L1)라 칭함)와 제2루프안테나(32)의 패턴사이의 간격(L2, 이하 패턴간 거리(L2)라 칭함)과 동일하다. 바람직하게로 상기 루프간 거리(L1)는 0.12~2.05mm 이내로 형성되며, 더욱 바람직하게로는 0.3mm로 유지하는 것이다. 4 and 5, the broadband RF loop antenna 30 according to the present invention may have a distance L1 between the first loop antenna 31 and the second loop antenna 32, hereinafter, the distance between loops L1. ) And the pattern of the second loop antenna 32 (L2, hereinafter referred to as the distance between the patterns (L2)). Preferably the distance between loops (L1) is formed within 0.12 ~ 2.05mm, more preferably to maintain 0.3mm.

여기서 상기 루프간 거리(L1)는 상기 제1루프안테나(31)의 최외각 패턴(31')에서 상기 제2루프안테나(32)의 가장 내측 패턴(32')까지의 거리이다. The inter-loop distance L1 is a distance from the outermost pattern 31 ′ of the first loop antenna 31 to the innermost pattern 32 ′ of the second loop antenna 32.

아울러 본 발명은 상기 제1루프안테나(31)의 패턴이 형성되는 폐면적이 제2루프안테나(32)의 패턴이 형성되는 폐면적에 대비하여 60~80%에 해당되는 폐면적으로 형성됨이 바람직하다. In addition, in the present invention, the closed area in which the pattern of the first loop antenna 31 is formed is preferably formed in a closed area corresponding to 60 to 80% of the closed area in which the pattern of the second loop antenna 32 is formed. Do.

본 발명은 상술한 바와 같이 상기 루프간 거리(L1)를 0.12~2.05mm이내로 하거나 또는 루프간 거리(L1)와 상기 제2루프안테나(32)의 패턴간 거리(L2)를 동일하도록 조절하고, 상기 제1루프안테나(31)의 패턴이 형성되는 폐면적이 제2루프안테나(32)의 패턴이 형성되는 폐면적에 대비하여 60~80%에 해당되는 폐면적으로 형성한다. 따라서 본 발명은 상기 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32)의 상호간섭이 극대화되어 이득과 주파수 대역의 확장이 극대화된다. 이는 도 6a 내지 도 6c를 이용하여 설명한다. According to the present invention, the distance between loops L1 is set to be within 0.12 to 2.05 mm or the distance between loops L1 and the distance between patterns L2 of the second loop antenna 32 are equal to each other. A closed area in which the pattern of the first loop antenna 31 is formed is formed in a closed area corresponding to 60 to 80% of the closed area in which the pattern of the second loop antenna 32 is formed. Therefore, in the present invention, the mutual interference between the first loop antenna 31 and the second loop antenna 32 is maximized, thereby maximizing the gain and expansion of the frequency band. This will be explained using Figs. 6A to 6C.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나(30)의 패턴간 거리(L2)에 따른 이득의 변화를 확인하기 위한 그래프로서, 도 6a는 단일루프를 갖는 안테나의 공진 전후 이득과 주파수를 도시한 그래프, 도 6b는 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32)의 간격을 3mm 이상으로 이격시켰을 때의 주파수 대역폭 및 이득을 측정한 그래프이며, 도 6c는 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32)의 루프간 거리(L1)를 0.12~2.05mm이내로 배치시켜 주파수 대역폭 및 이득을 측정한 그래프이다. 6A to 6C are graphs for checking the change in gain according to the inter-pattern distance L2 of the wideband RF loop antenna 30 according to the present invention. FIG. 6A is a gain and frequency before and after resonance of an antenna having a single loop. 6B is a graph measuring the frequency bandwidth and the gain when the interval between the first loop antenna 31 and the second loop antenna 32 is 3 mm or more, and FIG. 6C is a first loop antenna. It is a graph measuring the frequency bandwidth and the gain by arranging the distance L1 between the loops 31 and the second loop antenna 32 within 0.12 to 2.05 mm.

먼저, 도 6a를 참조하면, 측정대상이 되는 안테나는 단일 루프안테나로서 주파수의 튜닝 전(F2)과 후(F1)의 주파수 대역 및 이득을 측정하였다. 확인한 결과, 튜닝전 단일루프의 주파수(F2)는 30㎒이며, 튜닝후의 주파수(F1)는 13.56㎒로서 주파수의 가변 및 이득의 개선이 있었다. 그러나 이와 같은 단일루프를 갖는 안테나의 개선된 이득은 이후에 측정되는 두 개의 루프가 구비된 안테나에 비하여 효과가 낮다. First, referring to FIG. 6A, the antenna to be measured is a single loop antenna, and the frequency bands and gains before (F2) and after (F1) tuning of frequencies are measured. As a result, the frequency (F2) of the single loop before tuning was 30 MHz, and the frequency (F1) after tuning was 13.56 MHz, and there were variations in the frequency and gain. However, the improved gain of such a single loop antenna is less effective than an antenna with two loops that are measured later.

도 6b를 참조하면, 측정 대상이 되는 루프안테나(30)는 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32)가 각각 형성되며, 상기 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32)의 루프간 거리(L1)는 3mm이상으로 이격시켜 대역폭의 확대 및 이득의 개선을 확인하였다. 이때 내측의 제1루프안테나(31)의 주파수(F3)는 14.15㎒이며, 외측의 제2루프안테나(32)의 주파수(F4)는 12~13㎒이다. 그리고 조합된 주파수(F5)의 이득값의 피크치는 그래프상에서 상기 제1루프안테나(31)의 주파수 대역과 상기 제2루프안테나(32)의 주파수 대역이 겹치는 부분의 중심점에 해당된다. 결론적으로 상기 도 6b의 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32)의 루프간 거리(L1)를 3mm이상으로 이격시켰을 경우에 상기 단일 루프에 비하여 이득의 개선 및 대역폭의 확대에서 더 높은 효율을 보여준다. Referring to FIG. 6B, the loop antenna 30 to be measured includes a first loop antenna 31 and a second loop antenna 32, respectively, and the first loop antenna 31 and the second loop antenna ( The distance between loops (L1) of 32) is separated by more than 3mm to confirm the expansion of the bandwidth and the improvement of the gain. At this time, the frequency F3 of the inner first loop antenna 31 is 14.15 MHz, and the frequency F4 of the outer second loop antenna 32 is 12-13 MHz. The peak value of the gain value of the combined frequency F5 corresponds to the center point of the overlapping frequency band of the first loop antenna 31 and the frequency band of the second loop antenna 32 on the graph. In conclusion, when the distance between the loops L1 of the first loop antenna 31 and the second loop antenna 32 of FIG. 6B is separated by more than 3 mm, the gain and the bandwidth are increased in comparison with the single loop. It shows high efficiency.

도 6c를 참조하면, 측정 대상이 되는 루프안테나(30)는 내측의 제1루프안테나(31)와 외측의 제2루프안테나(32)의 루프간 거리(L1)와 상기 제2루프안테나(32)의 패턴간 거리(L2)를 동일하도록 배치하되, 상기 루프간 거리(L1)는 0.12~2.05mm이하로 설정하였으며, 가장 바람직하게로는 0.3mm로 설정하는 것이다. Referring to FIG. 6C, the loop antenna 30 to be measured includes the distance L1 between the loop of the inner first loop antenna 31 and the outer second loop antenna 32 and the second loop antenna 32. The distance between the patterns (L2) of the) is arranged to be the same, but the distance between the loops (L1) is set to 0.12 ~ 2.05mm or less, and most preferably set to 0.3mm.

이때 상기 제1루프안테나(31)의 주파수는 15.5~17.5㎒의 범위 내에서 선택된 것으로 가장 바람직하게로는 17㎒로 선택하는 것이다. 또한 이며, 상기 제2루프안테나(32)의 주파수는 20㎒의 범위 이상에서 선택된 것으로 도시된 바와 같이 대역폭이 상호 간에 겹치지 않는 범위 내에서 선택된다. 더욱 바람직하게로는 상기 제1주파수(F3)는 17㎒, 제2주파수는 20㎒로 선택하는 것이며, 상기 제1주파수(F3)와 제2주파수(F4)는 양측 모두 공진 주파수에서 4㎒ 이상 떨어지도록 매칭시킨다. In this case, the frequency of the first loop antenna 31 is selected within the range of 15.5 to 17.5 MHz and most preferably selected as 17 MHz. Also, the frequency of the second loop antenna 32 is selected within a range in which bandwidths do not overlap each other, as shown as being selected in a range of 20 MHz or more. More preferably, the first frequency F3 is selected to be 17 MHz and the second frequency is set to 20 MHz, and both the first frequency F3 and the second frequency F4 are 4 MHz or more at a resonance frequency. Match to fall.

이와 같은 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32)의 주파수를 조합하여 대역폭 및 이득을 개선한 결과 도 6c에 도시된 바와 같이 루프간 거리(L1)를 3mm 이상으로 했을 경우의 이득값(g1)보다 높은 이득값(g2)을 얻을 수 있음이 확인된다. 아울러 상기 도 6c에서 확장된 대역폭은 도 6b의 그래프와 비교하여 그 폭이 확대되었음을 시각적으로 확인할 수 있다. As a result of improving the bandwidth and the gain by combining the frequencies of the first loop antenna 31 and the second loop antenna 32 as described above, the gain when the distance L1 between the loops is 3 mm or more as shown in FIG. 6C. It is confirmed that a gain value g2 higher than the value g1 can be obtained. In addition, compared to the graph of FIG. 6B, the expanded bandwidth in FIG. 6C may be visually confirmed that the width is expanded.

이와 같이 본 발명은 루프간 거리(L1)와 외각에 위치된 제2루프안테나(32)의 패턴간 거리(L2)를 일치하거나 또는 루프간 거리(L1)를 0.12~2.05mm이내로 설정하여 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32)의 상호간섭을 증가시켜 그 이득값과 대역폭을 크게 확대시킬 수 있어 공지된 기술에 비하여 그 진보된 효과를 얻을 수 있다. As described above, the present invention is equal to the distance between the loops (L1) and the distance between the patterns (L2) of the second loop antenna 32 located at the outer shell, or the distance between the loops (L1) is set within 0.12 ~ 2.05mm, the first By increasing the interference between the loop antenna 31 and the second loop antenna 32, the gain value and the bandwidth can be greatly enlarged, so that the advanced effect can be obtained as compared with the known technology.

또한 본 발명은 상기와 같은 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32)의 루프간 거리(L1)와 제2루프안테나(32)의 패턴간 거리(L2)의 설정 외에 상기 제1루프안테나(31)의 제1단자(311)와 제2루프안테나(32)의 제2단자(321)의 솔더링하는 영역을 재배치하여 공간의 활용도를 높일 수 있다. 이는 하기의 도 7을 참조하여 설명한다. In addition, the present invention, in addition to the setting of the inter-loop distance (L1) of the first loop antenna 31 and the second loop antenna 32 and the inter-pattern distance (L2) of the second loop antenna 32 as described above. The space utilization of the first terminal 311 of the loop antenna 31 and the second terminal 321 of the second loop antenna 32 may be rearranged to increase the utilization of space. This will be described with reference to FIG. 7 below.

도 7은 본 발명에 따른 광대역 알에프 안테나의 다른 실시예를 도시한 평면도이다. 7 is a plan view showing another embodiment of a wideband RF antenna according to the present invention.

도 7을 참조하면, 상기 제1루프안테나(31)의 제1단자(311)와 제2루프안테나(32)의 제2단자(321)는 각각 2개로 형성된다. 즉, 상기 제1루프안테나(31)의 패턴이 시작되는 시작단과 패턴의 끝단에 형성되는 한 쌍의 제1단자(311)와, 상기 제2루프안테나(32)의 패턴이 시작되는 시작단과 패턴의 끝단에 형성되는 한 쌍의 제2단자(321)가 형성된다. Referring to FIG. 7, two first terminals 311 of the first loop antenna 31 and two second terminals 321 of the second loop antenna 32 are formed. That is, a pair of first terminals 311 formed at a start end of the pattern of the first loop antenna 31 and an end of the pattern, and a start end and pattern of the pattern of the second loop antenna 32 are started. A pair of second terminals 321 is formed at the end of the.

여기서 도 1에 도시된 구성에서는 상기 제1단자(311)와 제2단자(321) 모두가 상기 보호회로(20)에 솔더링 되는 것이 도시되었다. 본 발명의 다른 실시예는 상기 4개의 단자 중에 외각에 형성되는 제2루프안테나(32)의 한 쌍의 제2단자(321)만을 상기 보호회로(20)에 솔더링하고, 내측의 제1루프안테나(31)의 한 쌍의 제1단자(311)는 기판(33)에 접착한다. Here, in the configuration shown in FIG. 1, it is shown that both the first terminal 311 and the second terminal 321 are soldered to the protection circuit 20. According to another embodiment of the present invention, only a pair of second terminals 321 of the second loop antenna 32 formed at the outer side among the four terminals are soldered to the protection circuit 20, and the inner first loop antenna The pair of first terminals 311 of 31 are attached to the substrate 33.

이는 두 개의 루프안테나(31. 32) 중에 실제로 엔에프시 칩(40)에 신호를 전달 및 송신은 메인으로서 상기 제2루프안테나(32)가 진행하기 때문에 두 개의 루프안테나(31, 32) 모두 상기 보호회로(20)에 연결할 필요가 없다는 점에 착안하여 상기 제2루프안테나(32)를 상기 보호회로(20)에 연결하고, 상기 제1루프안테나(31)를 기판(33)에 접착하였다. 여기서 바람직하게로는 상기 제1루프안테나(31)의 제1단자(311)는 상기 제1루프안테나(31)의 선택 주파수에서 직렬공진하도록 캐패시터가 연결되어 용량성 리액턴스를 제공한다. This is because both of the loop antennas 31 and 32 are actually transmitted and transmitted to the NFC chip 40 among the two loop antennas 31 and 32 since the second loop antenna 32 proceeds as a main. The second loop antenna 32 is connected to the protection circuit 20, and the first loop antenna 31 is adhered to the substrate 33, noting that the protection circuit 20 does not need to be connected. . Preferably, the first terminal 311 of the first loop antenna 31 is connected to a capacitor so as to resonate in series at a selected frequency of the first loop antenna 31 to provide a capacitive reactance.

이와 같이 두 개의 루프안테나(31, 32)중에서 내측에 위치되는 제1루프안테나(31)에 연결되는 제1단자(311)를 기판(33)에 접착시키기 때문에 상기 보호회로(20)에서 솔더 패드의 공간을 절약할 수 있고, 작업개선의 효과를 얻을 수 있다. Since the first terminal 311 connected to the first loop antenna 31 positioned inside of the two loop antennas 31 and 32 is bonded to the substrate 33, the solder pad in the protection circuit 20 It can save space and improve the work.

또한 본 발명은 솔더 패드의 공간을 절약하기 위하여 하기의 도 8에 도시된 또 다른 실시예를 포함한다. The invention also includes another embodiment shown in Figure 8 below to save space in the solder pads.

도 8은 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나의 또 다른 실시예를 도시한 평면도이다. 8 is a plan view showing another embodiment of a broadband RF loop antenna according to the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프 안테나는 상술한 바와 같이 솔더 패드 및 그 공간을 절약하기 위하여 제1루프안테나(31)의 제1단자(311)를 기판의 상면에 접착할 수 있었고, 도 8의 또 다른 실시예에는 기판의 외측으로 돌출되도록 구성한다. 이는 상기 보호회로(20)와 상기 기판(33) 사이의 이격된 공간에 상기 제1단자(311)를 위치하도록 구성하는 것으로서, 상술한 기판(33)의 중심부에 제1단자(311)를 접착시켰을 때와 마찬가지로 공간의 활용도를 높일 수 있고, 아울러 기판(33)의 외측으로 돌출시키므로 기판(33)의 중심부에 남은 공간을 다른 용도로서 사용할 수 있는 장점이 있다. Referring to FIG. 8, the broadband RF loop antenna according to the present invention may adhere the first terminal 311 of the first loop antenna 31 to the upper surface of the substrate in order to save solder pads and their space as described above. 8 is configured to protrude to the outside of the substrate. This is configured to position the first terminal 311 in the spaced space between the protective circuit 20 and the substrate 33, the first terminal 311 is bonded to the center of the above-described substrate 33 Likewise, the utilization of the space can be increased, and the space remaining at the center of the substrate 33 can be used for other purposes since the space can be protruded to the outside of the substrate 33.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나의 또 다른 실시예를 도시한 평면도이다. 9A to 9C are plan views illustrating still another embodiment of a broadband RF loop antenna according to the present invention.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나의 또 다른 실시예에서 양면 인쇄회로기판(이하 양면기판이라 칭함)의 양면(33a, 33b)을 각각 활용하여 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32)를 구성하는 것을 특징으로 한다. 9A to 9C illustrate the first loop antenna 31 and the second loop 33a by using both sides 33a and 33b of the double-sided printed circuit board (hereinafter referred to as a double-sided board) in another embodiment of the broadband RF loop antenna according to the present invention. The second loop antenna 32 is configured.

먼저 도 9a를 참조하면, 상기 양면기판(33)의 어느 한 면(33a)에 제1루프안테나(31)의 패턴을 형성하고, 도 9b에 도시된 바와 같이 상기 양면기판(33)의 남은 한면(33b)에 제2루프안테나(32)를 각각 형성한다. First, referring to FIG. 9A, a pattern of the first loop antenna 31 is formed on one surface 33a of the double-sided board 33, and the remaining one side of the double-sided board 33 is shown in FIG. 9B. Second loop antennas 32 are formed at 33b, respectively.

따라서 상기와 같이 양면기판(33)에 제1루프안테나(31)와 제2루프안테나(32)가 각각 형성되면 도 9c에 도시된 바와 같은 광대역 알에프 루프안테나가 완성된다. 이와 같은 양면기판을 활용한 루프안테나의 패턴은 상술한 도 1 내지 도 8에 모두 적용가능하며, 이를 통하여 본 발명에 따른 광대역 알에프 루프안테나는 솔더패드를 절약할 수 있고, 양면기판(33)을 이용한 루프안테나의 패턴을 형성하기 때문에 남은 기판의 공간을 활용할 수 있다. Therefore, when the first loop antenna 31 and the second loop antenna 32 are formed on the double-sided substrate 33 as described above, the broadband RF loop antenna as shown in FIG. 9C is completed. The pattern of the loop antenna using the double-sided substrate is applicable to all of the above-described Figures 1 to 8, through which the broadband RF loop antenna according to the present invention can save the solder pad, the double-sided substrate 33 Since the pattern of the used loop antenna is formed, the remaining substrate space can be utilized.

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다. Although the present invention has been described in detail with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical spirit of the present invention, and such modifications and variations belong to the appended claims.

10 : 배터리 셀 20 : 보호회로
30 : 루프안테나 31 : 제1루프안테나
32 : 제2루프안테나 33 : 기판
34 : 제1매칭 35 : 제2매칭
40 : 엔에프시 칩 311 : 제1단자
321 : 제2단자 L1 : 루프간 거리
L2 : 패턴간 거리 10: battery cell 20: protection circuit
30 loop antenna 31 first loop antenna
32: second loop antenna 33: substrate
34: first matching 35: second matching
40: NFC chip 311: First terminal
321: second terminal L1: distance between loops
L2: Distance between patterns

Claims (12)

알에프의 주파수 대역폭 범위에서 선택된 어느 하나의 제 1 주파수에 공진하는 제1루프안테나; 및
상기 알에프의 주파수 대역폭 범위에서 상기 제1루프안테나가 공진하는 제 1 주파수 외의 나머지 주파수 중에서 선택된 어느 하나의 제 2 주파수에 공진하는 제2루프안테나;를 포함하고,
상기 제1루프안테나는 기판의 상면 내측에서 패턴이 형성되어 상기 패턴의 시작단과 끝단에 각각 고주파 신호를 입출력하는 한 쌍의 제1단자가 구비되고,
상기 제2루프안테나는 기판의 상면 외측에서 패턴이 형성되어 상기 패턴의 시작단과 끝단에서 각각 고주파 신호를 출력하는 한 쌍의 제2단자가 구비되되,
상기 제1루프안테나의 최외각 패턴에서 상기 제2루프안테나의 가장 내측 패턴까지의 거리인 루프간 거리는 0.12~2.05mm 이내로 형성하는 알에프 광대역 루프안테나.A first loop antenna resonating to any one first frequency selected in the RF bandwidth range; And
And a second loop antenna resonating to any one second frequency selected from the remaining frequencies other than the first frequency at which the first loop antenna resonates in the RF bandwidth range.
The first loop antenna has a pattern formed inside the upper surface of the substrate and is provided with a pair of first terminals for inputting and outputting a high frequency signal at the start and end of the pattern, respectively.
The second loop antenna is provided with a pair of second terminals for forming a pattern on the outer surface of the upper surface of the substrate and outputting a high frequency signal at each of the start and end of the pattern,
And an inter-loop distance, which is a distance from the outermost pattern of the first loop antenna to the innermost pattern of the second loop antenna, is formed within 0.12 to 2.05 mm. 제1항에 있어서, 제1주파수는 15.5~17.5㎒의 대역중 어느 하나에서 선택되며, 상기 제2주파수는 20㎒ 대역 이상에서 선택되어 상호 대역폭이 겹치지 않는 알에프 광대역 루프안테나.The RF wideband loop antenna of claim 1, wherein the first frequency is selected from any one of bands of 15.5 to 17.5 MHz, and the second frequency is selected from 20 MHz band or more so that mutual bandwidths do not overlap. 제1항에 있어서, 상기 제1루프안테나와 제2루프안테나는 적어도 3~5턴으로 형성되고, 상기 제1루프안테나는 제2루프안테나의 폐면적 대비하여 60~80%에 해당되는 폐면적으로 이루어지는 알에프 광대역 루프안테나.The method of claim 1, wherein the first loop antenna and the second loop antenna are formed of at least 3 to 5 turns, and the first loop antenna has a closed area corresponding to 60 to 80% of the closed area of the second loop antenna. RF broadband loop antenna. 제1항에 있어서, 상기 알에프 광대역 루프안테나는
상기 제1루프안테나와 상기 제2루프안테나 사이의 루프간 거리와 상기 제2루프안테나의 각각의 패턴 사이의 거리인 패턴간 거리를 동일하게 형성하는 알에프 광대역 루프안테나.The antenna of claim 1 wherein the RF broadband loop antenna
And an RF broadband loop antenna configured to equally form an inter-loop distance between the first loop antenna and the second loop antenna and an inter-pattern distance between the respective patterns of the second loop antenna. 제1항에 있어서. 상기 기판은 양면기판으로서 상기 제1루프안테나와 제2루프안테나는 서로 다른 면에 각각 형성되는 알에프 광대역 루프안테나.The method of claim 1. And the substrate is a double-sided substrate, wherein the first loop antenna and the second loop antenna are formed on different surfaces, respectively. 알에프의 주파수 대역폭 범위에서 선택된 어느 하나의 제 1 주파수에 공진하는 제1루프안테나;
상기 알에프의 주파수 대역폭 범위에서 상기 제1루프안테나가 공진하는 제 1 주파수 외의 나머지 주파수 중에서 선택된 어느 하나의 제 2 주파수에 공진하는 제2루프안테나; 및
배터리 셀의 충방전시에 전류의 크기와 전압수준을 확인하여 보호하는 보호회로를 포함하고,
상기 제1루프안테나는 기판의 상면 내측에서 패턴이 형성되어 상기 패턴의 시작단과 끝단에 각각 고주파 신호를 입출력하는 한 쌍의 제1단자가 구비되며,
상기 제2루프안테나는 기판의 상면 외측에서 패턴이 형성되어 상기 패턴의 시작단과 끝단에서 각각 고주파 신호를 출력하는 한 쌍의 제2단자가 구비되고,
상기 제1주파수와 제2주파수는 각각의 대역폭이 상호 겹치지 않도록 제1주파수가 15.5~17.5㎒의 대역중 어느 하나에서 선택되며, 상기 제2주파수가 20㎒ 대역 이상에서 선택되고,
상기 제1단자는 기판에 접착되고, 상기 제2단자는 보호회로에 접착되는 알에프 광대역 루프안테나.A first loop antenna resonating to any one first frequency selected in the RF bandwidth range;
A second loop antenna resonating to any one second frequency selected from the remaining frequencies other than the first frequency at which the first loop antenna resonates in the RF bandwidth range; And
It includes a protection circuit to check and protect the magnitude and voltage level of the current during charging and discharging of the battery cell,
The first loop antenna has a pair of first terminals having a pattern formed inside the upper surface of the substrate and inputting and outputting a high frequency signal at the start and end of the pattern, respectively.
The second loop antenna is provided with a pair of second terminals each having a pattern formed outside the upper surface of the substrate and outputting a high frequency signal at the start and end of the pattern, respectively.
The first frequency and the second frequency is selected in any one of the band of 15.5 ~ 17.5MHz so that the respective bandwidths do not overlap each other, the second frequency is selected in the 20MHz band or more,
The first terminal is bonded to the substrate, the second terminal is bonded to the RF broadband loop antenna. 제6항에 있어서, 상기 제1루프안테나와 제2루프안테나는
상기 제1루프안테나와 상기 제2루프안테나 사이의 루프간 거리와 상기 제2루프안테나의 각각의 패턴 사이의 거리인 패턴간 거리를 동일하게 형성하는 알에프 광대역 루프안테나.The method of claim 6, wherein the first loop antenna and the second loop antenna
And an RF broadband loop antenna configured to equally form an inter-loop distance between the first loop antenna and the second loop antenna and an inter-pattern distance between the respective patterns of the second loop antenna. 제6항에 있어서, 상기 제1루프안테나는
제2루프안테나의 폐면적 대비하여 60~80%에 해당되는 폐면적으로 이루어지는 알에프 광대역 루프안테나.The method of claim 6, wherein the first loop antenna is
RF broadband loop antenna comprising 60 to 80% of the closed area of the second loop antenna. 제7항에 있어서, 상기 루프간 거리는
상기 제1루프안테나의 최외각 패턴에서 상기 제2루프안테나의 가장 내측 패턴까지의 거리로서, 0.12~2.05mm 이내로 형성하는 알에프 광대역 루프안테나.The method of claim 7, wherein the distance between the loops
And an RF broadband loop antenna formed within 0.12 to 2.05 mm as a distance from the outermost pattern of the first loop antenna to the innermost pattern of the second loop antenna. 제6항에 있어서, 상기 제1단자는 기판의 중심부에 접착되는 알에프 광대역 루프안테나.7. The wideband loop antenna of claim 6, wherein the first terminal is attached to a central portion of the substrate. 제6항에 있어서, 상기 제1단자는 기판의 외측으로 돌출되도록 접착되는 알에프 광대역 루프안테나.The RF broadband loop antenna of claim 6, wherein the first terminal is bonded to protrude out of the substrate. 제6항, 제10항 및 제11항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 기판은 양면기판으로서 상기 제1루프안테나와 제2루프안테나는 서로 다른 면에 각각 형성되는 알에프 광대역 루프안테나.


12. The wideband loop antenna according to claim 6, 10 or 11, wherein the substrate is a double-sided substrate, wherein the first loop antenna and the second loop antenna are formed on different surfaces.


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