KR101192917B1 - Modified Printed Dipole Antennas For Wireless Multi-Band Communication Systems - Google Patents

Abstract

무선통신 장치를 위한 다이폴 안테나(도 1)는 제 1 절연층(12)에 의해 제 2 전도성 소자로부터 분리되며, 제 2 전도성 소자의 일부에 포개진 제 1 전도성 소자(20)를 포함한다. 제 1 전도성 비아(40)는 상기 제 1 절연층을 통해 상기 제 1 및 제 2 전도성 소자들을 연결한다. 상기 제 2 전도성 소자는 일반적으로 U자 모양이다. 상기 제 2 전도성 소자는 상기 U자 모양 레그(33)의 인접한 끝단으로부터 가로로 확장하는 복수의 이격된 전도성 스트립들(34, 35, 36, 37)을 포함한다. 각 스트립은 서로 다른 중심 주파수 0를 가지도록 크기가 정해진다. 제 1 전도성 소자는 제 2 전도성 소자를 향하는 동축 공급(60)에 의해 대체될 수 있다. 상기 레그의 또 다른 스트립에 비해 λ₀의 차이가 나도록 크기가 정해진 레그로부터 확장하는 것을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.The dipole antenna (FIG. 1) for a wireless communication device is separated from the second conductive element by the first insulating layer 12 and includes a first conductive element 20 superimposed on a portion of the second conductive element. The first conductive via 40 connects the first and second conductive elements through the first insulating layer. The second conductive element is generally U-shaped. The second conductive element comprises a plurality of spaced apart conductive strips 34, 35, 36, 37 extending laterally from an adjacent end of the U-shaped leg 33. Each strip is sized to have a different center frequency of zero. The first conductive element can be replaced by a coaxial feed 60 facing the second conductive element. And extending from the leg sized to have a difference of λ ₀ relative to another strip of the leg.

Description

무선 다중대역 통신 시스템을 위한 변경 인쇄 다이폴 안테나{Modified Printed Dipole Antennas For Wireless Multi-Band Communication Systems}Modified Printed Dipole Antennas for Wireless Multi-Band Communication Systems

본 발명은 무선 통신 장치 및 시스템을 위한 안테나에 관한 것으로, 특히, 멀티 밴드 무선 통신 시스템이 통신을 위한 인쇄된 다이폴 안테나에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to antennas for wireless communication devices and systems, and more particularly to a printed dipole antenna for communication in a multi-band wireless communication system.

무선 통신 장치 및 시스템은 일반적으로 휴대용이거나 휴대용 랩톱 컴퓨터의 일부로 포함된다. 따라서, 적합한 장치 규격을 맞추기 위해서는 안테나가 매우 작은 크기이어야 한다. 시스템은 일반적인 통신에 사용되며 마찬가지로, WLAN(wireless local area network) 시스템을 위해 사용된다. 다이폴 안테나는 이러한 시스템에 사용되어 왔는데, 이는 다이폴 안테나가 작으며, 적합한 주파수로 튜닝할 수 있기 때문이다. 인쇄된 다이폴의 모양은 일반적으로 좁은 사각의 스트립으로써, 0.05λ₀ 미만의 폭과 0.5λ₀ 미만의 전체 길이를 가진다. λ/2 다이폴(등방성 복사기(isotropic radiator) 참조)의 이론적 이득은 일반적으로 2.15dBi 이며 다이폴 아테나(2 와이어 λ/4 길이, 미들 익사이티드(middle exited), 등방성 복사기 참조)의 이득은 1.76dBi와 같다. Wireless communication devices and systems are generally portable or included as part of a portable laptop computer. Therefore, the antenna must be very small in order to meet the proper device specifications. The system is used for general communication and likewise for wireless local area network (WLAN) systems. Dipole antennas have been used in such systems because they are small and can be tuned to the appropriate frequency. Shape of the printed dipole is generally as a narrow rectangular strip, having a width and a total length of less than 0.5λ _0, of less than 0.05λ _0. The theoretical gain of a λ / 2 dipole (see isotropic radiator) is typically 2.15 dBi, and the gain of a dipole athena (two-wire λ / 4 length, middle exited, isotropic copy) is 1.76 dBi. same.

본 발명은 무선 통신 장치를 위한 인쇄된 다이폴 안테나를 포함한다. 제 1 절연층에 의해 제 2 전도성 소자로부터 분리되나 이의 일부 상에 겹쳐진 제 1 전도성 소자를 포함한다. 제 1 전도성 비아(via)는 제 1 절연층을 통과하여 제 1 및 제 2 전도성 소자들을 연결한다. 제 2 전도성 소자는 일반적으로 U자 형태이다. 제 2 전도성 소자는 복수의 이격된 전도성 스트립을 포함한다. 전도성 스트립은 U자 모양 레그들의 끝단으로부터 가로로 연장한다. 레그 상의 각 스트립은 동일한 레그 상의 다른 스트립과 다른 중심 주파수(f_c )를 수신하도록 크기가 정해진다. The present invention includes a printed dipole antenna for a wireless communication device. And a first conductive element separated from a second conductive element by a first insulating layer, but superimposed on a portion thereof. A first conductive via connects the first and second conductive elements through the first insulating layer. The second conductive element is generally U-shaped. The second conductive element comprises a plurality of spaced apart conductive strips. The conductive strip extends transversely from the ends of the U-shaped legs. Each strip on the leg is sized to receive a center frequency f _{c that} is different from another strip on the same leg.

제 1 전도성 소자는 L자 모양이며, L자 모양의 레그들 중 하나가 U자 모양의 레그들 중 하나의 위에 포개진다. 제 1 전도성 비아(via)는 나머지 L자 모양의 레그를 나머지 U자 모양의 레그에 연결한다. 대신에, 제 1 전도성 소자는 개별적인 비아에 의해 스트립의 끝단에 연결될 수 있다. The first conductive element is L-shaped and one of the L-shaped legs is superimposed over one of the U-shaped legs. The first conductive via connects the remaining L-shaped legs to the remaining U-shaped legs. Instead, the first conductive element can be connected to the end of the strip by individual vias.

제 1 및 제 2 전도성 소자들이 각각 평평하다. 이러한 스트립이 0.05λ₀ 미만의 폭과 0.5λ₀ 미만의 길이를 가질 수 있다. The first and second conductive elements are each flat. These strips may have a width and a length of less than 0.5λ ₀ of less than 0.05λ _0.

안테나는 전 지향성이거나 지향성이다. 지향성인 경우에, 제 2 절연층에 의해 제 2 전도성 소자에 중첩 및 분리된 접지 평면 컨덕터를 포함한다. 제 3 전도성 소자가 제 1 절연층에 의해 제 2 전도성 소자의 스트립과 중첩 및 분리된다. 제 2 전도성 비아가 절연층을 통해 제 3 전도성 소자를 접지 컨턱터에 연결한다. 제 1 및 제 3 전도성 소자가 동일한 평면에 존재할 수 있다. 제 3 전도성 소자는 각 스트립의 측면 에지 이불 상에 포개진 복수의 핑거(finger)를 포함한다. The antenna is omnidirectional or directional. In the directional case, it comprises a ground plane conductor overlaid and separated from the second conductive element by the second insulating layer. The third conductive element is overlaid and separated from the strip of the second conductive element by the first insulating layer. A second conductive via connects the third conductive element to the ground conductor through the insulating layer. The first and third conductive elements can be in the same plane. The third conductive element comprises a plurality of fingers nested on the side edge duvet of each strip.

도 1은 본 발명에 따른 전 지향성, 쿼드밴드 다이폴 안테나를 나타내는 투시 도이다.1 is a perspective view showing an omni-directional, quad-band dipole antenna according to the present invention.

도 2A는 도 1의 다이폴 전도성 소자을 나타내는 평면도이다.FIG. 2A is a plan view illustrating the dipole conductive element of FIG. 1. FIG.

도 2B는 도 2A의 다이폴 전도성 소자의 광대역 변형 예를 나타내는 도면이다.FIG. 2B is a diagram illustrating a wide-band variant of the dipole conductive element of FIG. 2A.

도 3은 도 1의 안테나를 나타내는 평면도이다.3 is a plan view illustrating the antenna of FIG. 1.

도 4는 도 1의 안테나를 나타내는 좌표도이다.4 is a coordinate diagram illustrating the antenna of FIG. 1.

도 5는 두 개의 튜닝된 주파수의 지향성 이득을 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing the directional gain of two tuned frequencies.

도 6은 주파수 대 VSWR(voltage standing wave ratio) 및 S11의 이득을 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing the gain of frequency versus voltage standing wave ratio (VSWR) and S11.

도 7A는, 도 7B에도시된 바와 같이, 도 1의 다이폴 안테나의 특성에 대한 공급 포인트나 비아의 변화 효과를 나타내는 그래프이다.FIG. 7A is a graph showing the effect of changing supply points or vias on the characteristics of the dipole antenna of FIG. 1, as shown in FIG. 7B.

도 8은 도 1의 다이폴의 슬롯(S) 폭 변화 효과를 나타내는 그래프이다.FIG. 8 is a graph illustrating a slot S width change effect of the dipole of FIG. 1.

도 9는 도 1의 2-, 3-, 및 4- 스트립 다이폴에 대한 효과를 나타내는 그래프이다.9 is a graph showing the effect on the 2-, 3-, and 4- strip dipoles of FIG.

도 10A는, 도 10B에 도시된 바와 같이, 도 1의 다이폴 폭의 변화 효과를 나타내는 그래프이다.10A is a graph showing the effect of changing the dipole width of FIG. 1, as shown in FIG. 10B.

도 11은 본 발명에 따라 지향성 다이폴 안테나를 나타내는 투시도이다.11 is a perspective view illustrating a directional dipole antenna in accordance with the present invention.

도 12는 도 11의 안테나를 나타내는 상면도이다.FIG. 12 is a top view illustrating the antenna of FIG. 11.

도 13은 도 11의 안테나를 나타내는 하면도이다.FIG. 13 is a bottom view of the antenna of FIG. 11.

도 14는 다섯 개의 주파수에 대한 도 11에 도시된 안테나의 지향성 이득을 나타내는 그래프이다.FIG. 14 is a graph showing the directional gain of the antenna shown in FIG. 11 for five frequencies.

도 15는 도 11에 도시된 안테나의 주파수 대 VSWR 및 S11을 나타내는 그래프이다.FIG. 15 is a graph showing VSWR and S11 versus frequency of the antenna shown in FIG.

도 16A는 도 11의 다이폴 안테나에 대한 도 16B에 도시된 공급 위치에서 공급 포인트나 비아의 변화 효과를 나타내는 그래프이다.FIG. 16A is a graph showing the effect of changing a supply point or via at the feed position shown in FIG. 16B for the dipole antenna of FIG.

도 17은 도 11의 다이폴 안테나에 대한 슬롯(S)의 폭 변화 효과를 나타내는 그래프이다.FIG. 17 is a graph illustrating a width change effect of the slot S for the dipole antenna of FIG. 11.

도 18A는 도 11에 도시된 안테나의 (도 18B에 도시된 바와 같은) 다이폴의 폭 변화 효과를 나타내는 그래프이다.FIG. 18A is a graph showing the effect of varying the width of the dipole (as shown in FIG. 18B) of the antenna shown in FIG. 11.

도 19A는 도 11에 도시된 안테나의 (도 19B에 도시된 바와 같은) 지향성 다이폴의 길이 변화 효과를 나타내는 그래프이다.FIG. 19A is a graph showing the effect of varying the length of the directional dipole (as shown in FIG. 19B) of the antenna shown in FIG. 11.

도 20은 본 발명에 따라 다른 다이폴 안테나의 다이폴 전도성 소자을 나타내는 평면도이다.20 is a plan view showing a dipole conductive element of another dipole antenna according to the present invention.

도 21은 도 20에 도시된 안테나의 주파수 대 VSWR 및 S11을 나타내는 그래프이다.FIG. 21 is a graph showing the frequency versus VSWR and S11 of the antenna shown in FIG.

도 22는 도 20에 도시된 안테나의 4 세타에 대한 주파수 대 지향성을 나타내는 그래프이다. 22 is a graph showing frequency vs. directivity for 4 theta of the antenna shown in FIG.

도 23은 세 개의 주파수에 대한 도 20에 도시된 안테나의 지향성 이득을 나타내는 그래프이다.FIG. 23 is a graph showing the directional gain of the antenna shown in FIG. 20 for three frequencies.

도 24A, 24B, 그리고 24C는 본 발명에 따라 또 다른 다이폴 안테나 변형 예의 다이폴 전도성 소자을 나타내는 평면도이다.24A, 24B, and 24C are plan views illustrating a dipole conductive element of another dipole antenna variant according to the present invention.

도 25는 도 24A에 도시된 안테나의 주파수 대 VSWR 및 S 11의 그래프이다.25 is a graph of VSWR and S 11 versus frequency of the antenna shown in FIG. 24A.

도 26은 도 24A에 도시된 안테나의 3 세타에 대한 주파수 대 지향성 그래프이다.FIG. 26 is a frequency versus directivity graph for 3 theta of the antenna shown in FIG. 24A.

도 27은 세 개의 주파수에 대한 도 24A에 도시된 안테나의 지향성 이득을 나타내는 그래프이다.FIG. 27 is a graph showing the directional gain of the antenna shown in FIG. 24A for three frequencies.

도 28A, 28B, 28C, 28D는 본 발명에 따라 동축 공급을 가지는 또 다른 다이폴 안테나 변형 예의 다이폴 전도성 소자을 나타내는 평면도이다.28A, 28B, 28C, and 28D are plan views showing a dipole conductive element of another dipole antenna variant having a coaxial supply according to the present invention.

도 29는 도 28A에 도시된 안테나의 주파수 대 VSWR 및 S11을 나타내는 그래프이다.FIG. 29 is a graph showing VSWR and S11 versus frequency of the antenna shown in FIG. 28A.

도 30은 도 28A에 도시된 안테나의 1 세타에 대한 주파수 대 지향성 그래프이다.30 is a frequency versus directivity graph for 1 theta of the antenna shown in FIG. 28A.

도 31은 3 세타에 대한 도 28A에 도시된 안테나의 지향성 이득을 나타내는 그래프이다.FIG. 31 is a graph showing the directional gain of the antenna shown in FIG. 28A for 3 theta.

본 발명의 안테나 시스템이 약 2.4GHz와 약 5.2GHz의 이중 주파수 대역을 가지는 WLAN과 약 0.824-0.960GHz, 11.710-10990GHz, 그리고 1.885-2.200GHz의 GSM/3G 멀티대역 부선 통신 장치에 관해 기술하나, 본 발명의 안테나는 휴대용 무선 통신 장치의 어떤 주파수 대역에서의 동작에 대해서도 설계될 수 있다. 이는 GPS(1.575GHz)나 블루투스 지정(2.4-2.5GHz) 주파수 범위를 포함한다.Although the antenna system of the present invention describes a WLAN having dual frequency bands of about 2.4 GHz and about 5.2 GHz and a GSM / 3G multiband subwire communication device of about 0.824-0.960 GHz, 11.710-10990 GHz, and 1.885-2.200 GHz, The antenna of the present invention can be designed for operation in any frequency band of a portable wireless communication device. This includes the GPS (1.575 GHz) or Bluetooth designated (2.4-2.5 GHz) frequency range.

도 1, 2A, 및 2의 안테나 시스템(10)이 커버(14, 16)로 덮인 절연층을 포함한다. 기판(12)상에 제 1 전도성 소자(20)(이는 마이크로 스트림 라인이다)이 인쇄되고 반대측 면에는 분리 다이폴 전도성 소자(30)이 인쇄된다. 제 1 전도성 소자(20)은 일반적으로 레그(22, 24)를 가지는 L자 형 모양이다. 제2 전도성 소자(30)은 일반적으로 굽은 모양의 바이트(bight, 31)와 한 쌍의 분리된 레그(33, leg)를 가지는 U자 형 스트립 풍선 라인 부분(32)을 포함한다. 복수의 스트립(35, 37, 34, 36, strip)이 레그(33)의 끝단에 인접하여 이를 가로질러 연장된다. 제 1 전도성 소자(20)의 레그(22)가, 한 쌍의 레그(33)를 가로질러 확장하는 다른 레그(24)에 의해 제 2 전도성 소자(30)의 한 레그(33) 상에 포개진다. 전도성 비아(40)가 레그(24)의 끝단을 절연층(12)을 통해 하나의 레그(33)에 연결한다. 제 1 전도성 소자(20)의 나머지 끝단에 위치한 터미널(26)은 안테나(10)에 대한 드라이브를 입력받는다.The antenna system 10 of FIGS. 1, 2A, and 2 includes an insulating layer covered with covers 14, 16. A first conductive element 20 (which is a micro stream line) is printed on the substrate 12 and a separate dipole conductive element 30 is printed on the opposite side. The first conductive element 20 is generally L-shaped with legs 22, 24. The second conductive element 30 generally comprises a U-shaped strip balloon line portion 32 having a curved bite 31 and a pair of separate legs 33. A plurality of strips 35, 37, 34, 36, strips extend across and adjacent the ends of the legs 33. The legs 22 of the first conductive element 20 are superimposed on one leg 33 of the second conductive element 30 by another leg 24 extending across the pair of legs 33. . Conductive vias 40 connect the ends of legs 24 to one leg 33 through insulating layer 12. The terminal 26 located at the other end of the first conductive element 20 receives a drive for the antenna 10.

네 개의 스트립(34, 36, 35, 37)이 각각 고유한 크기를 가지도록 정해져, 서로 다른 주파수 신호들로 튜닝되거나 서로 다른 주파수 신호들을 수신한다. 선택적으로, 각 레그상의 각 스트립이 동일한 레그상의 나머지 스트립이나 스트립들과 다른 주파수 신호로 튜닝되거나 다른 주파수 신호를 수신하도록 특정 크기로 규정된다. 이들은 0.05λ₀ 미만의 폭과 0.5λ₀ 미만의 전체 길이를 가지도록 크기가 정해진다.Four strips 34, 36, 35, 37 are each defined to have a unique magnitude, tuned to different frequency signals or receive different frequency signals. Optionally, each strip on each leg is tuned to a different frequency signal than the remaining strips or strips on the same leg or defined to be of a specific magnitude to receive a different frequency signal. Which is sized to have a width and a total length of less than 0.5λ ₀ of less than 0.05λ _0.

도 2B는 도 2A의 변형 예를 나타낸다. 이 변형 예에는 여섯 개의 스트립(35, 37, 39, 34, 36, 38)이 포함되며, 각 스트립은 제 2 전도성 소자(30)의 레그(33) 끝단에 인접한 지점으로부터 연장한다. 이는 광대역 주파수의 튜닝 및 수신을 가능하게 한다. 두 개의 실시예들의 스트립은 일반적으로 서로 평행하다.FIG. 2B shows a modification of FIG. 2A. This variant includes six strips 35, 37, 39, 34, 36, 38, each extending from a point adjacent the end of the leg 33 of the second conductive element 30. This allows for tuning and reception of wideband frequencies. The strips of the two embodiments are generally parallel to each other.

절연층(12)은 인쇄된 회로 보드이거나, 유리 섬유 도는 폴리 아미드로 만들어진 연성 필름 기판이다. 커버(14, 16)가 절연층에 추가되거나 텅빈 케이스 구조(hollow casing structure)이다. 바람직하게는, 전도성 소자(20, 30)이 절연층(12) 상에 인쇄된다.The insulating layer 12 is a printed circuit board or a flexible film substrate made of glass fiber or polyamide. Covers 14 and 16 are added to the insulating layer or are hollow casing structures. Preferably, conductive elements 20 and 30 are printed on insulating layer 12.

도 1의 쿼드밴드 다이폴 안테나의 일 예로서, 주파수가, 예를 들면, 2.4-2.487, 5.15-5.25, 2.25-5.35 및 5.74-5.824GHz의 범위 내에 속한다. 도 4의 지향성 다이어그램에 대해, 두 개의 주파수에 관한 지향성 이득이 도 5에 도시된다. 두 개의 주파수는 2.4GHz(그래프 A)와 5.6GHz(그래프 B)이다. 90도에서의 최대 이득이 2.4GHz에서 5.45dB이고 5.6GHz에서 6.19dB이다. VSWR과 S11의 크기가 도 6에 도시된다. VSWR은 2.4GHz와 5.6GHz 주파수 대역에서 2 이하이다. 5.15-5.827로부터의 대역이 5.6GHz 주파수에서 통합된다. As an example of the quadband dipole antenna of FIG. 1, the frequency falls within the range of 2.4-2.487, 5.15-5.25, 2.25-5.35 and 5.74-5.824 GHz, for example. For the directional diagram of FIG. 4, the directional gain for two frequencies is shown in FIG. 5. The two frequencies are 2.4 GHz (graph A) and 5.6 GHz (graph B). The maximum gain at 90 degrees is 5.45 dB at 2.4 GHz and 6.19 dB at 5.6 GHz. The sizes of VSWR and S11 are shown in FIG. VSWR is less than 2 in the 2.4 GHz and 5.6 GHz frequency bands. The band from 5.15-5.827 is integrated at the 5.6 GHz frequency.

절연층(12)의 높이(h)가 막으로 구성되는 투자율이나 유전 상수에 따라 변한다.The height h of the insulating layer 12 changes depending on the permeability or dielectric constant composed of the film.

적합한 크기의 좁은 사각형 모양이 스트립(34, 36, 35, 37)이 표면파 및 전도성 소자의 손실을 줄여 전체 이득을 증가시킨다. 또한, 복수의 전도성 스트립이 주파수 서브 대역에 영향을 미친다. Narrow rectangular shapes of suitable size strips 34, 36, 35, 37 increase the overall gain by reducing the loss of surface waves and conductive elements. Also, a plurality of conductive strips affect the frequency subbands.

비아(40)의 위치와 U자형 서브 컨덕터(32)의 레그 사이의 슬롯(S) 폭이 주파수 밴드에서의 이득 분포에 관한 안테나 성능에 영향을 미친다. 슬롯 크기(S)의 폭과 비아(40)의 위치가 스트립(34, 36, 35, 37)의 모든 주파수 대역에서 거의 동일한 이득을 가지도록 선택된다. 이론적으로 획득되는 최대 이득은 4dB 이상이며, 2.4GHz에서 5.7dB이고 5.4GHz에서 7.5dB이다.The width of the slot S between the position of the via 40 and the legs of the U-shaped subconductor 32 affects the antenna performance with respect to the gain distribution in the frequency band. The width of the slot size S and the location of the vias 40 are chosen to have approximately the same gain in all frequency bands of the strips 34, 36, 35, 37. Theoretically the maximum gain obtained is more than 4dB, 5.7dB at 2.4GHz and 7.5dB at 5.4GHz.

도 7A가 공급 포인트(fp)나 비아(40)의 다양한 위치들과, VSWR 및 S11에 미치는 효과에 대한 그래프이다. 중앙 공급 포인트(fp1)도 6의 결과에 대응한다. 공급 포인트(fp)의 변화가 이득에 작은 영향을 미치나, 5GHz 범위 내의 제 2 주파수 대역에서의 λ₀를 쉬프팅(shifting)하는 데에는 큰 영향을 미친다.FIG. 7A is a graph of the effects of various locations of feed point (fp) or via 40 and on VSWR and S11. The central feed point fp1 also corresponds to the result of 6. The change in feed point fp has a small effect on the gain, but has a large effect on shifting λ ₀ in the second frequency band within the 5 GHz range.

도 8은 1mm에서 3mm 또는 5mm에 이르는 슬롯 폭의 변화 효과를 도시한다. 3mm 슬롯 폭은 도 6에 대응한다. VSWR에 많은 변화가 발생한 것은 아니나, S11 크기에 실질적인 변화가 발생한다. 예를 들어, 5mm 스트립에 대해, S11이 2.5GHz에서 -21dB이고, 5.3GHz에서 -16dB이다. 3.3mm 스트립에 대해, S11이 2.5GHz에서 -14dB이고, 5.3GHz에서 125dB이다. 1mm 스트립에 대해, S11이 2.5GHz과 5.3GHz에서 -13dB과 거의 동일하다.8 shows the effect of changing the slot width from 1 mm to 3 mm or 5 mm. The 3mm slot width corresponds to FIG. 6. Not many changes occur in VSWR, but a substantial change in S11 size occurs. For example, for a 5mm strip, S11 is -21dB at 2.5GHz and -16dB at 5.3GHz. For a 3.3mm strip, S11 is -14dB at 2.5GHz and 125dB at 5.3GHz. For a 1mm strip, S11 is nearly equal to -13dB at 2.5GHz and 5.3GHz.

5mm, 10mm 및 15mm 사이의 개별적인 스트립(34, 35, 36, 37)의 길이 변화가 V 도 5은 15mm 길이에 대응한다. 또한, 1mm, 2mm 및 4mm 사이에서 변화하는 스트립(34, 35, 36, 37) 간의 길이 변화가 SWR과 S11의 크기에는 아주 미미한 효과를 미친다. 2mm의 간격이 도 6에 반영된다. 2mm와 4mm 사이의 간격에서크기의 차이는 약 2dB이다. 도 9는 2-, 3- 및 4-다이폴 스트립에 응답을 나타낸다.The change in length of the individual strips 34, 35, 36, 37 between 5 mm, 10 mm and 15 mm V corresponds to the 15 mm length. In addition, the change in length between strips 34, 35, 36, 37 varying between 1 mm, 2 mm and 4 mm has a very minor effect on the size of SWR and S11. An interval of 2 mm is reflected in FIG. 6. In the gap between 2mm and 4mm, the difference in size is about 2dB. 9 shows the response to 2-, 3- and 4-dipole strips.

도 10A 및 10B는 개별적인 스트립 폭을 유지하는 동안에 다이폴의 폭(W) 변화 효과를 나타낸다 다이폴의 폭(W)은 6mm로부터 8mm 내지 10mm 까지 변화한다. 6mm 폭은 도 6에 대응한다. 도 6mm 폭에 대해, 두 개의 특징적인 주파수 대역이 존재한다. -14dB의 S11 크기를 가지는 2.4GHz 대역과, -25dB의 S11 크기를 가지는 5.3GHz이다. 8mm 폭에 대해, 1.74에서 5.4GHz 까지 확장하며 약 -20dB의 S11 크기를 가지는 둘 이하의 VSWR을 포함하는 하나의 넓은 대역이 존재한다. 마찬가지로, 10mm 폭은, 1.65에서 5.16GHz까지 확장하며 2.2GHz에서 -34dB의 S11과 4.9GHz에서 -11dB의 S11을 가지는 둘 이하의 VSWR에 존재하는 하나의 넓은 대역이다. 10A and 10B show the effect of varying the width W of the dipole while maintaining the individual strip widths. The width W of the dipole varies from 6 mm to 8 mm to 10 mm. 6 mm width corresponds to FIG. 6. For the FIG. 6 mm width, there are two characteristic frequency bands. 2.4GHz band with an S11 size of -14dB and 5.3GHz with an S11 size of -25dB. For an 8mm width, there is one wide band that contains less than two VSWRs extending from 1.74 to 5.4 GHz and having an S11 size of about -20 dB. Likewise, the 10mm width is one wide band that exists in two or less VSWRs, extending from 1.65 to 5.16 GHz and having -11 dB S11 at 2.2 GHz and -11 dB S11 at 4.9 GHz.

본 발명에 따른 지향성(또는 단일-지향성) 다이폴 안테나가 도 10B1 내지 10B3에 도시된다. 도 1의 전-지향성 안테나와 동일한 구조, 기능 및 목적을 가지는 소자들은 동일한 참조부호로 표시한다.A directional (or single-directional) dipole antenna according to the present invention is shown in FIGS. 10B1-10B3. Elements having the same structure, function and purpose as the omni-directional antenna of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

절연층(12)의 제 1 표면상에 위치한 제 1 전도성 소자(20)과 절연층(12)의 반대 표면상에 위치한 제 2 전도성 다이폴(30)에 더하여, 도 11 내지 13의 안테나(11)는 하부 절연층(16)에 의해 제 2 전도성 소자(30)으로부터 분리되는 접지 전도성 커버(16)을 포함한다. 또한, 제 3 전도성 소자(50)가 제 1 전도성 소자(20)와 절연층(12)의 동일한 표면상에 제공된다. 제 3 전도성 소자(50)는 지향성 다이폴이다. 이는 한 쌍의 끝 부분(53)을 가지는 중앙 스트립(51)을 포함한다. 이는 일반적으로 바벨 모양의 전도성 소자이다. 이는 제 2 전도성 소자(30)의 스트립(34, 36, 35, 37) 상부에 겹쳐진다. 절연층(12)과 절연층(16)을 통해 연장하는 비아(42)에 의해 접지 평면 전도체(60)에 연결된다.In addition to the first conductive element 20 located on the first surface of the insulating layer 12 and the second conductive dipole 30 located on the opposite surface of the insulating layer 12, the antenna 11 of FIGS. 11 to 13. Includes a ground conductive cover 16 separated from the second conductive element 30 by a lower insulating layer 16. In addition, a third conductive element 50 is provided on the same surface of the first conductive element 20 and the insulating layer 12. The third conductive element 50 is a directional dipole. It comprises a central strip 51 having a pair of end portions 53. It is generally a barbell shaped conductive element. It is superimposed on top of the strips 34, 36, 35, 37 of the second conductive element 30. It is connected to the ground plane conductor 60 by a via 42 extending through the insulating layer 12 and the insulating layer 16.

지향성 다이폴(50)이 각 스트립(34, 36, 35, 37)의 끝 부분 상에 겹쳐지는 복수의 핑거(finger)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 마지막 스트립(52, 58)이 겹쳐지고, 스트립(34, 36, 35, 37)의 수평 에지를 넘어 수평으로 연장된다. 내부 핑거(54, 56)는 스트립(34, 36, 35, 37)의 내부 에지에 인접하게 위치하며 이를 넘어 수평으로 연장되지 않는다.The directional dipole 50 includes a plurality of fingers that overlap on the ends of each strip 34, 36, 35, 37. As shown, the last strips 52, 58 overlap and extend horizontally beyond the horizontal edges of the strips 34, 36, 35, 37. The inner fingers 54, 56 are located adjacent to and do not extend horizontally beyond the inner edges of the strips 34, 36, 35, 37.

바람직하게는, 절연층(12)의 투자율이나 유전 상수가 절연층(16)의 투자율이나 유전 상수보다 크다. 또한, 절연층(12)의 높이(h1)가 실질적으로 절연층(16)의 높이(h2)보다 작다. 바람직하게는, 절연층(12)은 절연층(16)의 두께의 절반 이상의 두께를 가진다.Preferably, the permeability or dielectric constant of the insulating layer 12 is greater than the permeability or dielectric constant of the insulating layer 16. In addition, the height h1 of the insulating layer 12 is substantially smaller than the height h2 of the insulating layer 16. Preferably, the insulating layer 12 has a thickness of at least half of the thickness of the insulating layer 16.

지향성 다이폴(50)의 끝 부분(53)의 다각형 주변이 PEAN03 프랙탈 모양 지향성 다이폴의 모양과 유사하다. 안테나(12)의 프로파일(profile)은 이중 PIFA(double planar inverted-F antenna)의 외양을 가진다.The polygonal perimeter of the end portion 53 of the directional dipole 50 is similar to the shape of the PEAN03 fractal-shaped directional dipole. The profile of the antenna 12 has the appearance of a double planar inverted-F antenna (PIFA).

도 14는 안테나(12)의 지향성 이득을 나타내는 그래프이다. 반면에, 도 15는 VSWR과 S11의크기에 대한 그래프이다. 다섯 개의 주파수가 도 14에 도시된다. 최대 이득은 7dB 이상이며, 2.5GHz에서 8.29dB 이고 5.7GHz에서 10.5dB이다. 도 15의 VSWR은 2 이하인 둘 이상의 주파수 대역에 관한 것이다.14 is a graph showing the directional gain of the antenna 12. On the other hand, Figure 15 is a graph of the sizes of VSWR and S11. Five frequencies are shown in FIG. 14. Maximum gain is greater than 7dB, 8.29dB at 2.5GHz and 10.5dB at 5.7GHz. The VSWR of Figure 15 relates to two or more frequency bands that are less than or equal to two.

도 16A 및 16B가 공급 포인트(fp)나 비아(40)의 효과를 나타낸다. 공급 포인트 0는 도 15에 도시된 바와 유사하다. 도 17은 1mm, 3mm, 및 5mm에 대한 슬롯 폭(S)의 효과를 나타낸다. 3mm 폭은 일반적으로 도 15와 대응한다. 도 18A와 18B는 6mm, 8mm, 10mm의 폭에 대한 다이폴 스트립 폭(SW)의 효과를 나타낸다. 6mm 폭은 도 15에 대응한다. 도 19A 및 19B는 5GHz 범위에서 제 2 주파수 상의 지향성 다이폴(50) 위치(51)의 길이(SDL)에 대한 효과를 나타낸다. 8mm 폭은 도 15에 일반적으로 대응한다.16A and 16B show the effect of supply point fp or via 40. Supply point 0 is similar to that shown in FIG. 15. 17 shows the effect of slot width S on 1 mm, 3 mm, and 5 mm. The 3 mm width generally corresponds to FIG. 15. 18A and 18B show the effect of dipole strip width SW on widths of 6 mm, 8 mm, and 10 mm. 6 mm width corresponds to FIG. 15. 19A and 19B show the effect on the length SDL of the directional dipole 50 location 51 on the second frequency in the 5 GHz range. The 8 mm width generally corresponds to FIG. 15.

도 1, 2A, 3의 안테나 시스템(10)과 유사하게, 도 20, 24의 안테나는 l자모양의 제 1 전도성 소자(20)을 포함하며, 이러한 제 1 전도성 소자(20)은 마이크로-스트립 라인이고, 분리된 다이폴 전도성 소자(30)은 절연층 기판(12)의 반대쪽 면에 인쇄된다. 전도성 비아(40)는 절연층(12)의 레그(33)들 중 하나에 레그(24)의 끝단을 연결한다. 제 1 전도성 소자(20)의 나머지 레그(22)에 위치한 터미널(26)은 안테나(10)에 대한 드라이브를 입력받는다.Similar to the antenna system 10 of FIGS. 1, 2A, 3, the antenna of FIGS. 20, 24 includes an l-shaped first conductive element 20, which first micro-strip. The dipole conductive element 30, which is a line, is printed on the opposite side of the insulating substrate 12. The conductive via 40 connects the end of the leg 24 to one of the legs 33 of the insulating layer 12. The terminal 26 located on the remaining leg 22 of the first conductive element 20 receives a drive for the antenna 10.

도 20에서 분리된 다이폴 전도성 소자(30)의 레그(33) 상의 복수의 스트립(34, 36, 35, 37)이 사다리꼴 모양이다. 스트립의 인접한 측면들(34/36, 35/37)은 평행하게 도시된다. 스트립(34, 35)은 스트립(36, 37) 보다 길이가 짧은 것으로 도시된다. 폭(W)은 예를 들면 22mm이고, 길이(L)는 48 내지 68mm이다.The plurality of strips 34, 36, 35, 37 on the legs 33 of the dipole conductive element 30 separated in FIG. 20 are trapezoidal in shape. Adjacent sides 34/36, 35/37 of the strip are shown in parallel. Strips 34 and 35 are shown to be shorter in length than strips 36 and 37. The width W is 22 mm, for example, and the length L is 48-68 mm.

일 예로써, 도 20의 이중 대역 다이폴 안테나는 22mm의 폭(W)과 48mm의 길이(L)를 가진다. VSWR 및 S11의 크기는 도 21에 도시된다. VSWR은 0.7GHz에서 2.5GHz 사이에서 2 이하이다. 0 파이와 네 개의 다른 세타(thetas)에서의 지향성이 도 22에 도시된다. 지향성 이득이 3개의 주파수와 세타 및 0 도 파이(phi)에 대해 도 23에 도시된다. 즉, 도 23에는 12 도의 세타에 대해 5.17dB의 최대 이득을 가지는 0.9GHz 주파수(그래프 A), 7도 세타에 대해 5.93dB의 최대 이득을 가지는 1.85GHz 주파수(그래프 B), 그리고 5도 세타에 대해 6.16dB의 최대 이득을 가지는 2.05GHz 주파수(그래프 C)가 도시된다.As an example, the dual band dipole antenna of FIG. 20 has a width W of 22 mm and a length L of 48 mm. The magnitudes of VSWR and S11 are shown in FIG. 21. VSWR is less than 2 between 0.7 GHz and 2.5 GHz. Directivity at zero pie and four different thetas is shown in FIG. 22. Directional gain is shown in FIG. 23 for three frequencies and theta and zero degree phi. That is, Fig. 23 shows a 0.9 GHz frequency (graph A) with a maximum gain of 5.17 dB for the 12 degree theta, 1.85 GHz frequency (graph B) with a maximum gain of 5.93 dB for the 7 degree theta, and a 5 degree theta. The 2.05 GHz frequency (graph C) with a maximum gain of 6.16 dB is shown.

도 24A, B, C는 이중 대역 다이폴 안테나 구조의 변형 예를 도시한다. 스트림(34, 35)의 구조는 동일하며, 스트립(36, 37)도 동일하다. 예시로써, 스트립(34)은 U자 모양의 레그(33)로부터 가로로 연장하는 제 1 부분(34A)을 포함하고, 제 1 부분(34A)을 향하여 가로로 연장하는 제 2 끝단(34B)을 포함한다. 제 1 부분(34A)의 일면이 레그(33)의 축에 대해 수평이나, 다른 면은 비스듬한 각도에서 내부로 연장되며 제 2 위치(34B)와 동일한 기울기를 가진다. 스트립(35)은 이전에 기술한 바와 동일한 구조를 가진다. 예로써, 스트립(37)은 일반적으로 T자형이며 베이스 부분(37A), 머리 부분(37B), 그리고 T자형 뒷면의 머리 부분 일측으로부터 U자형의 레그(33)를 향해 연장하는 제 3 위치(37C)를 포함한다. 이러한 결합 구조는 일반적으로 노루발 장도리와 같은 모양으로 볼 수 있다. 부분(37C)이 스트립(35)으로부터 보디(37A)의 반대 측에 위치한다. 위치(34B)의 각은 스트립(34, 35)이 스트립(36, 37)과 동일한 길이를 가지도록 한다. 스트립(34, 35)은 일반적으로 U자 모양의 레그(33)로부터 직각으로 연장한다. 이러한 구조는 바람직한 주파수 응답을 주며 동시에 폭(W)을 최소화한다. 분리 다이폴의 길이(L)가 35-42mm 범위 내이며, 폭(W)이 10-24mm 범위에 있다.24A, B, and C show a modification of the dual band dipole antenna structure. The structures of streams 34 and 35 are the same, and the strips 36 and 37 are also the same. By way of example, the strip 34 includes a first portion 34A extending laterally from the U-shaped leg 33 and has a second end 34B extending laterally towards the first portion 34A. Include. One side of the first portion 34A is horizontal with respect to the axis of the leg 33, while the other side extends inwardly at an oblique angle and has the same slope as the second position 34B. The strip 35 has the same structure as previously described. By way of example, the strip 37 is generally T-shaped and extends from the base portion 37A, the head portion 37B, and one side of the head portion of the T-shaped back toward the U-shaped leg 33. ). This coupling structure is generally seen in the form of a presser foot claw hammer. The portion 37C is located on the opposite side of the body 37A from the strip 35. The angle of position 34B causes the strips 34 and 35 to have the same length as the strips 36 and 37. The strips 34, 35 generally extend at right angles from the U-shaped legs 33. This structure gives the desired frequency response and at the same time minimizes the width (W). The length L of the separating dipole is in the range 35-42 mm and the width W is in the range 10-24 mm.

도 24A에 도시된 안테나의 변형 예가 도 24B에 도시된다. 스트립(36, 37)은 일반적으로 T자 모양이며, 부분(37A, 37B, 37C)을 포함한다. 스트립(34, 35)의 변형 예가 도시된다. 스트립(34)은 레그(33)를 가로질러 확장하는 곧은 부분(34A)을 포함하고, 뒤집힌 L자 모양을 형성하는 머리 부분(34C)을 포함한다. 스트립(34)의 길이는 스트립(36)의 길이보다 짧다. 스트립(34)의 짧은 레그(34C)와 스트립(35)의 상응하는 부분이 비아(44)를 포함하는 절연층(12)을 통해 연장된다. 마찬가지로, 스트립(37)의 부분들(37B, 37C)과 스트립(36)의 상응하는 부분이 절연층(12)을 통해 연장되는 비아(46)를 포함한다. 도 20, 24A, 24B 및 24C 의 안테나의 설계 목적은, Z 방향(도 24B와 24C의 소자(44, 46))으로 연장하거나 겹치도록 하여 안테나 전체 크기를 유지하거나 감소하는 TV 및 GSM 저 대역(400-800MHz)으로 주파수 대역을 확장하는 것이다. A modification of the antenna shown in FIG. 24A is shown in FIG. 24B. Strips 36 and 37 are generally T-shaped and include portions 37A, 37B and 37C. A variant of the strips 34 and 35 is shown. The strip 34 includes a straight portion 34A that extends across the leg 33 and includes a head portion 34C that forms an inverted L-shape. The length of the strip 34 is shorter than the length of the strip 36. Short legs 34C of strip 34 and corresponding portions of strip 35 extend through insulating layer 12 including via 44. Likewise, portions 37B and 37C of strip 37 and corresponding portions of strip 36 include vias 46 extending through insulating layer 12. The design objectives of the antennas of FIGS. 20, 24A, 24B, and 24C are to extend or overlap in the Z direction (elements 44, 46 of FIGS. 24B and 24C) to maintain or reduce the overall antenna size of the TV and GSM low band ( 400-800 MHz).

도 24C는 도 24B의 다이폴 안테나의 추가 변형 예가 도시된다. 스트립(37)의 베이스 부분(37A)과 스트립(36)의 상응하는 부분이 구불구불한 패턴으로 도시된다. 이하에서 설명될 도 28B의 사인파형이나 삼각의 구불구불한 패턴과 비교해볼 때, 도 24C의 구불구불한 패턴은 사각의 구불구불한 패턴이다.FIG. 24C shows a further variant of the dipole antenna of FIG. 24B. The base portion 37A of the strip 37 and the corresponding portion of the strip 36 are shown in a serpentine pattern. Compared with the sinusoidal or triangular serpentine pattern of FIG. 28B described below, the serpentine pattern of FIG. 24C is a square serpentine pattern.

일 예로, 도 24A의 이중 대역 다이폴 안테나가 22mm의 폭(W)rhk 40mm의 길이(L)를 가진다. VSWR과 S11의 크기는 도 25에 도시된다. VSWR은 0.7 내지 1.2GHz 및 1.6 내지 2.5GHz 사이에서 2 이하이다. 0 파이와 세 가지의 세타에서의 지향성이 도 26에 도시된다. 세 가지 세타는 0도(그래프 A), 12도(그래프 B), 10도(그래프 C)이다. 지향성 이득이 세 개의 주파수 및 세타(theta), 그리고 0도 파이(phi)에 대해 도 27에 도시된다. 즉, 0.9GHz에서 0도 세타에 대해 최대 이득 5.15dB을 가지며(그래프 A), 1.85GHz에서 12도 세타에 대해 최대 이득 5.83dB(그래프 B)를, 그리고 2.05GHz에서 10도 세타에 대해 5.97dB의 최대 이득을 가진다.As an example, the dual band dipole antenna of FIG. 24A has a length W of 22 mm width W rkh 40 mm. The sizes of VSWR and S11 are shown in FIG. VSWR is less than or equal to between 0.7 and 1.2 GHz and 1.6 and 2.5 GHz. Directivity at zero pi and three theta is shown in FIG. 26. The three theta are 0 degrees (Graph A), 12 degrees (Graph B), and 10 degrees (Graph C). Directional gain is shown in FIG. 27 for three frequencies and theta, and a zero degree phi. That is, it has a maximum gain of 5.15 dB for 0 degree theta at 0.9 GHz (graph A), a maximum gain of 5.83 dB for 12 degree theta at 1.85 GHz (graph B), and 5.97 dB for 10 degree theta at 2.05 GHz. Has the maximum gain of.

동축 케이블에 의해 전원을 공급받는 인쇄된 다이폴 안테나가 도 28A-D에 도시된다. 28A의 구조는 일반적으로 도 24C의 구조에 대응하나, 동축 케이블 공급은 제외한다. 동축 공급(60)은 스트립(34, 36)을 포함하는 레그(33) 중 하나와 연결된 라인(62)과 스트립(35, 37)을 포함하는 U자형 부분(33)과 연결되는 제 2 라인(64)을 포함한다. 분리 다이폴 구조의 길이(L)는 35-44mm 범위 내에 있으며, 폭(W)은 10-25mm 범위 내에 있다. 이는 동축 공급이기 때문에, 제 1 전도성 소자(20)이 존재하지 않고, 단지 제 2 전도성 소자(30)만 존재한다. A printed dipole antenna powered by a coaxial cable is shown in FIGS. 28A-D. The construction of 28A generally corresponds to that of FIG. 24C, but excludes coaxial cable supply. The coaxial feed 60 is connected to a line 62 connected to one of the legs 33 comprising strips 34 and 36 and a second line connected to a U-shaped portion 33 comprising strips 35 and 37. 64). The length L of the separating dipole structure is in the range of 35-44 mm and the width W is in the range of 10-25 mm. Since this is a coaxial supply, there is no first conductive element 20, only a second conductive element 30.

도 28B 및 28C는 도 24B 및 24C와 대응하는 동축 공급을 위한 안테나 구조를 도시한다. 변형 부분들 중 하나는, 스트립(37)의 베이스 부분(37A)과 스트립(36)의 대응 부분이 레그(33)에 연결되는 사다리꼴 부분(37D)과 머리 부분(37B)으로 확장하는 폭이 균일한 부분(37E)을 포함한다는 점이다. 이전에 언급한 바와 같이, 구불구불한 패턴(serpentine pattern, 37A)과 스트립(36)의 대응 부분이 도 28C에 도시된다. 이러한 구불구불한 패턴이 휘어져서 사인파나 삼각형 또는 톱니 파 모양이 된다.28B and 28C show an antenna structure for coaxial supply corresponding to FIGS. 24B and 24C. One of the deformation parts is a uniform width, in which the base part 37A of the strip 37 and the corresponding part of the strip 36 extend into the trapezoidal part 37D and the head part 37B, which are connected to the legs 33. It includes one portion 37E. As mentioned previously, the serpentine pattern 37A and the corresponding portions of the strip 36 are shown in FIG. 28C. This serpentine pattern is bent to form a sine wave, triangle or sawtooth wave.

도 28B와 28D의 안테나는 전도성 플레이트(72, 74)를 포함한다. 전도성 플레이트(72, 74)는 스트립(34/36)과 스트립(35/37)의 각각 나란히 놓인 부분들이며 절연층(12, 도시되지 않음)에 의해 서로 분리된다. 전도성 플레이트(72, 74)는 제 1 전도성 소자(20)을 대신하는 절연층(12)의 마주보는 측면 상에 위치한다. 이는 동축 공급이기 때문에, 제 1 전도성 소자(20)이 존재하지 않는다. 개별적인 스트립(34/36 와 35/37)의 길이를 따라서 플레이트(72, 74)의 위치가 다이폴 안테나의 응답을 조절한다. 전도성 비아(44, 46)가 절연층(12)을 통해 확장하는 전도성 플레이트(72, 74)와 접촉하지 않는다는 것을 주의해야 한다.The antennas of FIGS. 28B and 28D include conductive plates 72 and 74. The conductive plates 72, 74 are portions that are placed next to each of the strips 34/36 and 35/37, and are separated from each other by an insulating layer 12 (not shown). Conductive plates 72 and 74 are located on opposite sides of insulating layer 12 in place of first conductive element 20. Since this is a coaxial supply, there is no first conductive element 20. The position of the plates 72, 74 along the length of the individual strips 34/36 and 35/37 controls the response of the dipole antenna. Note that the conductive vias 44, 46 do not contact the conductive plates 72, 74 extending through the insulating layer 12.

전도성 플레이트(72, 74)는 여기에 기술된 모든 안테나에 대해 사용 가능하다. 이들은 서로 다른 고정 위치에 부착된 접착 금속 밴드나 스트립일 수 있다. 설계된 주파수 대역이 약 +/-500MHz 범위 내에서, 전도성 패치의 위치에 대한 함수로써, 변화될 수 있다. S11이나 VSWR 시험 측정시에, 사용자는 이러한 위치를 선택할 수 있다. 또한, 이러한 플레이트(72, 74)는 안테나나 안테나 박스에 부착된 기계에 의해 움직이는 이동가능한 전도성(금속) 스트립일 수 있다. 이 경우에, 플레이는 기계식 어댑디브 안테나의 일종이다. 플레이트(72, 74)는 일 측에 다이폴 스트립(34/36, 35/37)과 함께 배치되거나 또는 반대 측에 배치되며, 이러한 위치 사이의 차는 주파수 변화 퍼센트 내이다(다이폴을 포함하는 측에 배치되는 경우에 가장 커짐).Conductive plates 72 and 74 are available for all antennas described herein. These may be adhesive metal bands or strips attached at different fixing positions. The designed frequency band can be varied as a function of the position of the conductive patch, in the range of about +/- 500 MHz. During S11 or VSWR test measurements, the user can select this location. In addition, these plates 72 and 74 may be movable conductive (metal) strips that are moved by an antenna or a machine attached to the antenna box. In this case, play is a kind of mechanical adaptive antenna. Plates 72 and 74 are arranged on one side with dipole strips 34/36 and 35/37 or on opposite sides, and the difference between these positions is within the percent change in frequency (position on the side containing the dipole). Is the largest).

예시로써, 도 28A의 이중 대역 다이폴 안테나가 25mm의 폭(W)과 40mm의 길이(L)를 포함한다. VSWR과 S11의 크기가 도 29에 도시된다. VSWR은 0.85에서 1.1 GHZ 사이 및 1.6에서 2.5GHz 사이에서 2 이하이다. 0도 파이와 0도 세타에서의 지향성이 도 30에 도시된다. 지형성 이득이 세 개의 주파수와, 0도 세타 및 파이에 대해 도 31에 도시된다. 즉, 0.9GHz에서 5.13dB의 최대 이득을 가지며(그래프 A), 1.85GHz에서 7.43dB의 최대 이득을 가지고(그래프 B), 2.05GHz에서 -2.25dB의 최대 이득을 가진다(그래프 C).By way of example, the dual band dipole antenna of FIG. 28A includes a width W of 25 mm and a length L of 40 mm. The sizes of VSWR and S11 are shown in FIG. VSWR is less than or equal to between 0.85 and 1.1 GHZ and between 1.6 and 2.5 GHz. Directivity at zero degree pi and zero degree theta is shown in FIG. Topographic gain is shown in FIG. 31 for three frequencies, 0 degree theta and pi. That is, it has a maximum gain of 5.13 dB at 0.9 GHz (graph A), a maximum gain of 7.43 dB at 1.85 GHz (graph B), and a maximum gain of -2.25 dB at 2.05 GHz (graph C).

도시되지는 않았으나, 절연층(12)을 통과하는 다이폴 주변의 복수의 비아 홀이 제공된다. 이러한 비아 홀들은 유사-광 결정을 제공한다. 이는 절연 물질 내에서 표면파와 복사를 감소시켜 전체 이득을 향상시킨다. 이는 양쪽 안테나에 적용된다.Although not shown, a plurality of via holes around the dipole passing through the insulating layer 12 are provided. These via holes provide quasi-light crystals. This improves the overall gain by reducing surface waves and radiation within the insulating material. This applies to both antennas.

상술한 본 발명의 실시예들은 단지 예시와 설명을 위한 것일 뿐이며, 본 발명을 설명된 형태로 한정하려는 것이 아니다. 따라서, 다양한 변화 및 변경을 할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게 자명하다. 또한, 이 명세서의 상세 한 설명이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 의해서 정의된다.The above-described embodiments of the present invention are for illustrative purposes only and are not intended to limit the present invention to the described embodiments. Accordingly, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made. In addition, the detailed description of this specification does not limit the scope of the invention. The scope of the invention is defined by the appended claims.

Claims (30)

U자 모양 제 2 전도성 소자(30)의 일부에 포개진 제 1 전도성 소자(20); A first conductive element 20 superimposed on a portion of the U-shaped second conductive element 30; 제 2 전도성 소자(30)로부터 상기 제 1 전도성 소자(20)를 분리시키는 제 1 절연층(12); A first insulating layer 12 separating the first conductive element 20 from the second conductive element 30; 상기 제 1 절연층을 통해 상기 제 1 및 제 2 전도성 소자들을 연결하는 제 1 전도성 비아(40);A first conductive via 40 connecting the first and second conductive elements through the first insulating layer; U 자 모양 제 2 전도성 소자(30)의 레그(33)로부터 연장된 다수의 이격된 전도성 스트립(34, 35, 36, 37)으로서, 레그 상의 각 스트립이 동일한 레그 상의 다른 스트립과 다른 중심 주파수(f_c)를 수신하도록 크기가 정해지는 다수의 이격된 전도성 스트립;A plurality of spaced apart conductive strips 34, 35, 36, 37 extending from the legs 33 of the U-shaped second conductive element 30, wherein each strip on the leg has a different center frequency than the other strips on the same leg. f _c ) a plurality of spaced apart conductive strips sized to receive; 제 2 전도성 소자(30)와 겹쳐지는 접지 평면 전도체(60)로서, 상기 접지 평면 전도체가 제 2 절연층(16)에 의해 제 2 전도성 소자(30)로부터 분리되며, 제 2 절연층(16)이 제 2 전도성 소자(30) 한 측면에 위치하고, 이 같은 제 2 전도성 소자의 한 측면은 제 1 절연층(12)과 마주하는 제 2 전도성 소자 측면과는 반대 측면이도록 된 접지 평면 전도체(60);  A ground plane conductor 60 that overlaps the second conductive element 30, wherein the ground plane conductor is separated from the second conductive element 30 by a second insulating layer 16, and the second insulating layer 16. The ground plane conductor 60 located on one side of the second conductive element 30 and one side of the second conductive element is opposite to the side of the second conductive element facing the first insulating layer 12. ; 제 2 전도성 소자의 스트립 위에서 겹쳐지는 제 3 전도성 소자 (50)로서, 상기 제 3 전도성 소자(50)가 제 1 절연층(12)에 의해 제 2 전도성 소자(30)의 상기 다수의 이격된 전도성 스트립으로부터 분리되도록 된 제 3 전도성 소자(50); 그리고 A third conductive element 50 overlying a strip of second conductive elements, wherein the third conductive element 50 is connected by the first insulating layer 12 to the plurality of spaced apart conductive elements of the second conductive element 30. A third conductive element 50 adapted to be separated from the strip; And 상기 제 1 절연 층(12) 그리고 상기 제 2 절연 층(16)을 통해 제 3 전도성 소자(50)를 접지 평면 전도체(60)에 연결시키는 제 2 전도성 비아(42)를 포함함을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.And a second conductive via 42 connecting the third conductive element 50 to the ground plane conductor 60 through the first insulating layer 12 and the second insulating layer 16. Dipole antenna for radio communication device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 3 전도성 소자(50)는 상기 각 스트립의 측면 에지의 일부에 포개지는 다수의 핑거(54, 56)들을 포함함을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.And said third conductive element (50) comprises a plurality of fingers (54, 56) superimposed on a portion of the side edge of each strip. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 U 자 모양 레그의 제 1 스트립(36)과 포개진 제 1 핑거(52)는 상기 제 1 스트립의 측면 에지를 넘어 측면 방향으로 연장되며, 상기 U 자 모양 레그의 제 2 스트립(34)과 포개진 제 2 핑거(58)는 상기 제 2 스트립 측면 에지를 넘어 측면 방향으로 연장됨을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.The first strip 36 and the superimposed first fingers 52 of the U-shaped legs extend laterally beyond the side edges of the first strip, and with the second strip 34 of the U-shaped legs. A superimposed second finger (58) extends laterally beyond the second strip side edge. U자 모양 제 2 전도성 소자(30)의 일부에 포개진 제 1 전도성 소자(20); A first conductive element 20 superimposed on a portion of the U-shaped second conductive element 30; 제 2 전도성 소자(30)로부터 상기 제 1 전도성 소자(20)를 분리시키는 제 1 절연층(12); A first insulating layer 12 separating the first conductive element 20 from the second conductive element 30; 상기 제 1 절연층을 통해 상기 제 1 및 제 2 전도성 소자들을 연결하는 제 1 전도성 비아(40);A first conductive via 40 connecting the first and second conductive elements through the first insulating layer; U 자 모양 제 2 전도성 소자(30)의 레그(33) 끝단(end)에서 횡방향으로 연장된 다수의 이격된 전도성 스트립(34, 35, 36, 37)으로서, 레그 상의 각 스트립이 동일한 레그 상의 다른 스트립과 다른 중심 주파수(f_c)를 수신하도록 크기가 정해지는 다수의 이격된 전도성 스트립; 그리고 A plurality of spaced apart conductive strips 34, 35, 36, 37 extending laterally at the ends of legs 33 of U-shaped second conductive element 30, wherein each strip on the leg is on the same leg. A plurality of spaced apart conductive strips sized to receive a different center frequency f _{c from the} other strips; And 사전 선택된 위치에 있는 U 자 모양 레그 스트립들(34/36, 35/37)에 인접한 한 쌍의 전도성 플레이트(72, 74)를 포함함을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.A pair of conductive plates (72, 74) adjacent to U-shaped leg strips (34/36, 35/37) at preselected positions. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전도성 플레이트(72, 74)의 사전에 선택된 위치가 조정가능함을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.And a preselected position of the conductive plate (72, 74) is adjustable. U자 모양 제 2 전도성 소자(30)의 일부에 포개진 제 1 전도성 소자(20); A first conductive element 20 superimposed on a portion of the U-shaped second conductive element 30; 제 2 전도성 소자(30)로부터 상기 제 1 전도성 소자(20)를 분리시키는 제 1 절연층(12); A first insulating layer 12 separating the first conductive element 20 from the second conductive element 30; 상기 제 1 절연층을 통해 상기 제 1 및 제 2 전도성 소자들을 연결하는 제 1 전도성 비아(40);A first conductive via 40 connecting the first and second conductive elements through the first insulating layer; U 자 모양 제 2 전도성 소자(30)의 레그(33) 끝단(end)에서 횡방향으로 연장된 연장된 다수의 이격된 전도성 스트립(34, 35, 36, 37)으로서, 레그 상의 각 스트립이 동일한 레그 상의 다른 스트립과 다른 중심 주파수(f_c)를 수신하도록 크기가 정해지는 다수의 이격된 전도성 스트립;A plurality of elongated spaced apart conductive strips 34, 35, 36, 37 extending laterally from the legs 33 end of the U-shaped second conductive element 30, wherein each strip on the leg is the same. A plurality of spaced apart conductive strips sized to receive different center frequencies f _{c from} other strips on the legs; 상기 다수의 스트립(34, 35, 36, 37)이 T 자 모양 스트립(36, 37)을 포함하고, 상기 T 자 모양 스트립에 인접한 스트립이 비스듬한 각도의 부분을 포함하며, 그리고 상기 T 자 모양 스트립에 인접한 스트립이 T 자 모양 스트립 길이 보다 짧은 길이를 가짐을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.The plurality of strips 34, 35, 36, 37 comprises T-shaped strips 36, 37, the strip adjacent to the T-shaped strip comprises a portion of an oblique angle, and the T-shaped strip. A dipole antenna for a radio communication device, characterized in that the strip adjacent to is shorter than the T-shaped strip. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 T자 모양 스트립과 인접한 스트립이 거꾸로 된 L자 모양인 것을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.And the strip adjacent to the T-shaped strip is inverted L-shaped. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 T자 모양 스트립(36, 37)이 상기 U자 모양 레그(33)를 향해 상기 T자 모양의 뒷면 머리 부분(37B)의 일측으로부터 연장되는 부분(37C)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.Wireless communication, characterized in that the T-shaped strips (36, 37) comprise a portion (37C) extending from one side of the T-shaped back head portion 37B toward the U-shaped legs (33) Dipole antenna for the device. U자 모양 제 2 전도성 소자(30)의 일부에 포개진 제 1 전도성 소자(20); A first conductive element 20 superimposed on a portion of the U-shaped second conductive element 30; 제 2 전도성 소자(30)로부터 상기 제 1 전도성 소자(20)를 분리시키는 제 1 절연층(12); A first insulating layer 12 separating the first conductive element 20 from the second conductive element 30; 상기 제 1 절연층을 통해 상기 제 1 및 제 2 전도성 소자(20)(30)들을 연결하는 제 1 전도성 비아(40);A first conductive via 40 connecting the first and second conductive elements 20 and 30 through the first insulating layer; U 자 모양 제 2 전도성 소자(30)의 레그(33) 끝단(end)에서 횡방향으로 연장된 다수의 이격된 전도성 스트립(34, 35, 36, 37)으로서, 레그 상의 각 스트립이 동일한 레그 상의 다른 스트립과 다른 중심 주파수(f_c)를 수신하도록 크기가 정해지는 다수의 이격된 전도성 스트립을 포함하며;A plurality of spaced apart conductive strips 34, 35, 36, 37 extending laterally at the ends of legs 33 of U-shaped second conductive element 30, wherein each strip on the leg is on the same leg. A plurality of spaced apart conductive strips sized to receive different strips and a different center frequency f _c ; 상기 다수의 이격된 전도성 스트립 중 한 스트립(37)이 상기 U 자 모양 레그(33) 끝단(end)에서 횡방향으로 연장되는 제 1 부분(37A), 상기 제 1 부분의 끝단(end)에서 횡방향으로 연장되는 제 2 부분(37B), 그리고 상기 제 2 부분으로부터 제 1 절연층(12)을 통해 연장되는 제 3 부분(37C)을 포함함을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.A first portion 37A of the plurality of spaced conductive strips extending laterally at the end of the U-shaped leg 33, transverse at the end of the first portion A second portion (37B) extending in a direction, and a third portion (37C) extending from the second portion through the first insulating layer (12). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, L자 모양의 레그중 하나(22)가 상기 U자 모양의 레그(33)중 하나에 겹쳐짐을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.A dipole antenna for a wireless communication device, characterized in that one of the L-shaped legs (22) overlaps one of the U-shaped legs (33). 제 1항, 6항, 9항, 및 10항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 6, 9, and 10, 상기 다수의 스트립(34, 35, 36, 37)이 사다리꼴 모양인 것을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.Dipole antenna for a wireless communication device, characterized in that the plurality of strips (34, 35, 36, 37) is trapezoidal. 제 1항, 6항, 9항 및 10항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 6, 9 and 10, 상기 다수의 스트립(36, 37)이 사인파, 삼각형 및 사각형 모양 중 어느 하나를 포함하는 구불구불한 모양인 것을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.And a plurality of strips (36, 37) is a tortuous shape comprising any one of sinusoidal, triangular and square shapes. 제 1항, 6항, 9항 및 10항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 6, 9 and 10, 상기 스트립(37)이 사다리꼴 모양의 부분(37D)과 균일한 폭을 가지는 부분(37E)을 포함함을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.Dipole antenna, characterized in that the strip (37) comprises a trapezoidal portion (37D) and a portion (37E) having a uniform width. 제 1항, 6항, 9항 및 10항 중 어느 한 항에 따른 안테나를 포함하는 무선 통신 장치.A radio communication device comprising an antenna according to any one of claims 1, 6, 9 and 10. 제 10항에 있어서, 상기 제 1 전도성 비아(40)가 L 자 모양 레그 중 한 레그(24)를 U 자 모양 레그 중 한 레그(33)에 연결시킴을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.11. A dipole antenna according to claim 10, wherein the first conductive via (40) connects one leg (24) of the L-shaped legs to one leg (33) of the U-shaped legs. 제 10항에 있어서, 상기 제 1 전도성 비아(40)가 L 자 모양 레그 끝단(end)을 U 자 모양 레그에 연결시킴을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.11. A dipole antenna according to claim 10, wherein said first conductive via (40) connects an L-shaped leg end to a U-shaped leg. 제 1항에 있어서, 제 1 및 제 2 전도성 소자(20)(30)가 각각 평평함을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나. 2. A dipole antenna according to claim 1, wherein the first and second conductive elements (20, 30) are each flat. 제 1항에 있어서, 스트립 각각이 0.05λ₀ 미만의 폭과 0.5λ₀ 미만의 길이를 가짐을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.The method of claim 1 wherein the strips each have a dipole antenna for a wireless communication apparatus characterized by having a width and a length of less than 0.5λ ₀ of less than 0.05λ _0. 제 1항에 있어서, 제 1 및 제 3 전도성 소자가 동일한 표면상에 제공됨을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나.2. The dipole antenna of claim 1, wherein the first and third conductive elements are provided on the same surface. 제 1, 6, 9, 및 10항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 절연층의 투자율이 제 2 절연층의 투자율 보다 높음을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나. A dipole antenna according to any one of claims 1, 6, 9, and 10, wherein the permeability of the first insulating layer is higher than that of the second insulating layer. 제 1, 6, 9, 및 10항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 절연층의 두께가 제 2 절연층의 두께 보다 얇음을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나. A dipole antenna according to any one of claims 1, 6, 9, and 10, wherein the thickness of the first insulating layer is thinner than the thickness of the second insulating layer. 제 1, 6, 9, 및 10항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 절연층(12)이 기판이고, 제 1 및 제 2 전도성 소자(20)(30)가 상기 기판상의 인쇄된 소자임을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나. 11. A method according to any of claims 1, 6, 9, and 10, characterized in that the first insulating layer 12 is a substrate and the first and second conductive elements 20, 30 are printed elements on the substrate. A dipole antenna for a wireless communication device. 제 1, 6, 9, 및 10항 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 스트립이 서로 평행함을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나. 11. A dipole antenna according to any one of claims 1, 6, 9 and 10, characterized in that the plurality of strips are parallel to each other. 제 1, 6, 9, 및 10항 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 스트립이 노루발 장도리(claw hammer) 형상의 스트립을 포함함을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나. 11. A dipole antenna according to any one of claims 1, 6, 9, and 10, wherein the plurality of strips comprises a strip in the form of a claw hammer. 제 6항에 있어서, T 자 모양 스트립에 인접한 스트립(34, 35)이 T 자 모양 스트립의 베이스보다 길이가 짧은 뒤집힌 L 자 모양을 가지며, T 자 모양 스트립에 인접한 스트립(34, 35)이 T 자 모양 헤드 아래에서, U 자 모양 전도성 소자의 한 레그(33)로부터 연장됨을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나. 7. The strip according to claim 6, wherein the strips (34, 35) adjacent to the T-shaped strips have an inverted L-shape that is shorter in length than the base of the T-shaped strips, and the strips (34, 35) adjacent to the T-shaped strips are T-shaped. A dipole antenna for a radio communication device, characterized by extending from one leg (33) of the U-shaped conductive element under the head. 제 6항 또는 25항에 있어서, 상기 T 자 모양 스트립이 T 자 모양 머리 부분(37B)의 일측으로부터 U 자 모양 전도성 소자의 한 레그(33)를 향해 연장되는 한 부분(37C)을 포함함을 특징으로 하는 무선통신 장치용 다이폴 안테나. 26. A portion according to claim 6 or 25, wherein the T-shaped strip comprises a portion 37C extending from one side of the T-shaped head portion 37B toward one leg 33 of the U-shaped conductive element. A dipole antenna for a wireless communication device, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete

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