KR102008716B1 - 안테나 장치 및 그의 급전 구조체 - Google Patents

안테나 장치 및 그의 급전 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안테나 장치 및 그의 급전 구조체에 관한 것으로, 구동 기판과, 구동 기판에 배치되고, 신호가 공급되는 급전부와, 급전부에 연결되는 접지부와, 접지부에 연결되고, 구동 기판의 내부에 형성되는 공진 부가부를 포함하는 급전 구조체 및 그를 포함하는 안테나 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 안테나 장치의 동작 효율이 향상될 수 있다.

Description

안테나 장치 및 그의 급전 구조체{ANTENNA APPARATUS AND FEEDING STRUCTURE THEREOF}
본 발명은 통신 단말기의 구성에 관한 것으로, 특히 안테나 장치 및 그의 급전 구조체에 관한 것이다.
일반적으로 통신 단말기는 전자기파를 송수신하기 위한 안테나 장치를 구비하여 이루어진다. 이러한 안테나 장치는 특정 주파수 대역에서 공진하여, 해당 주파수 대역의 전자기파를 송수신한다. 이 때 해당 주파수 대역에서 공진 시, 안테나 장치에서 임피던스(impedance)는 허수로 된다. 그리고 안테나 장치에 대하여 해당 주파수 대역에서 S 파라미터(S parameter)가 급격히 감소한다.
이를 위해, 안테나 장치는 원하는 공진 주파수 대역에 대응하는 파장 λ에 대하여 λ/2의 전기적 길이를 갖는 도선(conducting wire)을 구비한다. 이러한 안테나 장치는 도선을 통해 전자기파를 전송하며, 전자기파가 도선에서 정상파(standing wave)를 형성함에 따라, 안테나 장치에서 공진이 이루어진다.
그런데, 상기와 같은 안테나 장치에서, 동작 효율이 열화되는 문제점이 있다. 아울러, 상기와 같은 안테나 장치에서 공진 주파수 대역에 대응하여 도선의 전기적 길이가 결정되기 때문에, 안테나 장치의 사이즈가 공진 주파수 대역에 따라 결정된다. 이로 인하여, 안테나 장치의 사이즈를 대형화하지 않고도, 안테나 장치의 동작 효율을 향상시키는 데 어려움이 있다.
따라서, 본 발명은 동작 효율이 향상된 안테나 장치 및 그의 급전 구조체를 제공한다. 즉 본 발명은 안테나 장치의 사이즈를 대형화하지 않고도, 안테나 장치의 동작 효율을 향상시키기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 급전 구조체는, 구동 기판과, 상기 구동 기판에 배치되고, 신호가 공급되는 급전부와, 상기 급전부에 연결되는 접지부와, 상기 접지부에 연결되고, 상기 구동 기판의 내부에 형성되는 공진 부가부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때 본 발명에 따른 급전 구조체에 있어서, 상기 구동 기판은, 다층 구조를 갖는다.
그리고 본 발명에 따른 급전 구조체에 있어서, 상기 공진 부가부는, 상기 구동 기판에서 적층되는 다수개의 분산 패턴부들을 포함한다.
이를 통해, 본 발명에 따른 급전 구조체에 있어서, 상기 공진 부가부는, 상기 분산 패턴부들이 중첩되는 면적에 따라, 커패시턴스를 형성한다.
또한 본 발명에 따른 급전 구조체는, 상기 접지부와 공진 부가부를 접지시키는 접지체를 더 포함한다.
여기서, 본 발명에 따른 급전 구조체에 있어서, 상기 분산 패턴부들 중 일부는 상기 접지부에 연결되고, 상기 분산 패턴부들 중 나머지는 상기 접지체여 연결되어, 상기 분산 패턴부들 중 일부와 나머지가 교대로 적층된다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 안테나 장치는, 구동 기판과, 상기 구동 기판에 배치되는 급전 구조체와, 상기 급전 구조체에 연결되는 방사체를 포함하며, 상기 급전 구조체는, 신호가 공급되는 급전부와, 상기 급전부에 연결되는 접지부와, 상기 접지부에 연결되고, 상기 구동 기판의 내부에 형성되는 공진 부가부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 구동 기판은, 다층 구조를 갖는다.
그리고 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 공진 부가부는, 상기 구동 기판에서 적층되는 다수개의 분산 패턴부들을 포함한다.
이를 통해, 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 공진 부가부는, 상기 분산 패턴부들이 중첩되는 면적에 따라, 커패시턴스를 형성한다.
본 발명에 따른 안테나 장치 및 그의 급전 구조체는, 안테나 장치의 동작 효울을 향상시킬 수 있다. 즉 급전 구조체에서 공진 부가부가 공진 대역을 부가함으로써, 안테나 장치의 공진 주파수 대역이 확장될 수 있다. 아울러, 공진 부가부의 리액턴스가 조절됨에 따라, 안테나 장치의 공진 주파수 대역이 원하는 주파수 영역으로 조절될 수 있다. 이에, 안테나 장치의 사이즈를 대형화하지 않고도, 안테나 장치의 동작 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 사시도,
도 2는 도 1에서 급전 구조체의 등가 회로를 도시하는 회로도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치의 동작 특성을 설명하기 위한 그래프,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 사시도,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 분해 사시도,
도 6은 도 4에서 A-A’를 절단한 단면을 도시하는 단면도,
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치의 동작 특성을 설명하기 위한 그래프,
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치의 변형 예를 설명하기 위한 단면도, 그리고
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치의 변형에 따른 동작 특성의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 2는 도 1에서 급전 구조체의 등가 회로를 도시하는 회로도이다. 또한 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치의 동작 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 안테나 장치(100)는 구동 기판(110), 접지체(120) 및 안테나 소자(130)를 포함한다.
구동 기판(110)은 안테나 장치(100)에서 급전(急電) 및 지지(支持)를 위해 제공된다. 이러한 구동 기판(110)은 평판 구조를 갖는다. 이 때 구동 기판(110)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)일 수 있다.
그리고 구동 기판(110)에, 전송 선로(도시되지 않음)가 내재된다. 전송 선로는 일 단부를 통해 제어 모듈(도시되지 않음)에 연결된다. 또한 전송 선로는 타 단부를 통해 노출된다. 즉 전송 선로는 제어 모듈에서 신호를 수신하여, 일 단부에서 타 단부로 신호를 전달한다.
또한 구동 기판(110)은 유전체를 포함한다. 여기서, 구동 기판(110)의 도전율(conductivity; σ)이 0.02일 수 있다. 그리고 구동 기판(110)의 유전율(permittivity; ε)이 4.4일 수 있다. 게다가, 구동 기판(110)의 손실 탄젠트(loss tangent)는 0.02일 수 있다. 이 때 전송 선로는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 전송 선로는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
접지체(120)는 안테나 장치(100)에서 접지(接地)를 위해 제공된다. 이러한 접지체(120)는 구동 기판(110)의 일부 또는 전체 영역에 형성된다. 이 때 접지체(120)는 구동 기판(110)의 전송 선로로부터 이격된다. 즉 접지체(120)는 전송 선로에 전기적으로 접속되지 않는다. 여기서, 접지체(120)는 구동 기판(110)의 하부면 또는 상부면 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다.
안테나 소자(130)는 안테나 장치(100)에서 통신을 위해 제공된다. 이 때 안테나 소자(130)는 구동 기판(110)에서 신호가 공급됨에 따라, 동작한다. 여기서, 안테나 소자(130)는 미리 정해진 임피던스에서 동작한다. 그리고 안테나 소자(130)는 미리 결정되는 공진 주파수 대역에서 동작한다. 여기서, 안테나 소자(130)의 공진 주파수 대역은 다수개의 공진 대역들을 포함한다. 공진 대역들은 주파수 영역에서 상호로부터 이격될 수 있으며, 상호 결합될 수도 있다.
이러한 안테나 소자(130)는 구동 기판(110)에 배치된다. 이 때 안테나 소자(130)는 구동 기판(110)의 상부에 배치될 수 있다. 그리고 안테나 소자(130)는 전송 선로에 접촉한다. 또한 안테나 소자(130)는 접지체(120)에 접촉한다. 여기서, 안테나 소자(130)는 급전 구조체(140) 및 방사체(150)를 포함한다.
급전 구조체(140)는 안테나 소자(130)에서 방사체(150)에 신호를 공급한다. 즉 급전 구조체(140)는 방사체(150)를 동작시킨다. 이 때 급전 구조체(140)는 공진 주파수 대역을 결정한다. 이러한 급전 구조체(140)는 구동 기판(110)에 배치된다. 이 때 급전 구조체(140)는 구동 기판(110)의 상부면에 부착될 수 있다. 그리고 급전 구조체(140)는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 급전 구조체(140)는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이러한 급전 구조체(140)는 공진부(141) 및 공진 부가부(147)를 포함한다.
공진부(141)는 공진 주파수 대역의 공진 대역들 중 어느 하나를 결정한다. 이러한 공진부(141)는 급전부(143) 및 접지부(145)를 포함한다. 이 때 공진부(141)는 급전부(143)와 접지부(145)를 연결하여 형성된다. 즉 공진부(141)에서, 급전부(143)와 접지부(145)가 공진 루프를 형성할 수 있다. 그리고 공진 루프가 공진 대역들 중 어느 하나를 결정한다. 여기서, 공진 루프의 사이즈에 따라, 공진 대역들 중 어느 하나가 결정된다.
급전부(143)는 공진부(141)에 신호를 공급한다. 즉 급전부(143)는 구동 기판(110)의 전송 선로에 접촉한다. 이 때 급전부(143)는 일 단부를 통해 전송 선로에 접촉한다. 여기서, 급전부(143)의 일 단부가 급전점(Feeding Point; FP; 144)으로 정의된다. 예를 들면, 급전점(144)은 접지체(120)에 근접한 위치에서, 전송 선로에 접촉할 수 있다. 바꿔 말하면, 급전점(144)은 접지체(120)와 접촉하지 않는다. 이를 통해, 급전부(143)에, 제어 모듈로부터 신호가 공급된다. 그리고 급전부(143)는 전송 선로로부터 연장된다. 이 때 급전부(143)는 타 단부를 통해 연장된다. 이를 통해, 급전부(143)는 일 단부로부터 타 단부로, 신호를 공급한다.
접지부(145)는 공진부(141)를 접지시킨다. 즉 접지부(145)는 접지체(120)에 연결된다. 이 때 접지부(145)는 일 단부를 통해 접지체(120)에 연결된다. 여기서, 접지부(145)의 일 단부가 접지점으로 정의된다. 그리고 접지부(145)는 접지체(120)로부터 연장된다. 이 때 접지부(145)는 타 단부를 통해 연장된다. 여기서, 접지부(145)는 타 단부를 통해 급전부(143)에 접촉한다. 이를 통해, 접지부(145)가 급전부(143)를 접지체(120)로 연결한다. 또한 접지부(145)가 접지되며, 급전부(143)로부터 접지부(145)를 향하여 신호가 전달되게 한다.
공진 부가부(147)는 공진 주파수 대역의 공진 대역들 중 다른 하나를 부가한다. 즉 공진 부가부(147)는 공진 주파수 대역의 공진 대역들 중 다른 하나를 결정한다. 이러한 공진 부가부(147)는 공진부(141)에 연결된다. 이 때 공진 부가부(147)는 접지부(145)에 연결된다. 여기서, 공진 부가부(147)는 공진부(141)에서 급전부(143)와 접지부(145) 사이에 배치될 수 있다. 이를 통해, 공진부(141)로부터 공진 부가부(147)에, 신호가 유입된다. 즉 공진 부가부(147)와 접지부(145)가 부가적인 공진 루프를 형성할 수 있다. 그리고 부가적인 공진 루프가 공진 대역들 중 다른 하나를 결정한다. 여기서, 부가적인 공진 루프의 사이즈 및 공진 부가부(147)의 전기적 특성에 따라, 공진 대역들 중 어느 하나가 결정된다.
그리고 공진 부가부(147)는 접지체(120)에 연결된다. 이 때 공진 부가부(147)는 일 단부를 통해 접지체(120)에 연결된다. 여기서, 공진 부가부(147)는 일 단부를 통해 접지체(120)에 접촉할 수 있다. 또한 공진 부가부(147)는 접지체(120)로부터 연장된다. 이 때 공진 부가부(147)는 타 단부를 통해 접지체(120)로부터 연장된다. 여기서, 공진 부가부(147)는 타 단부를 통해 공진부(141)에 연결된다. 이를 통해, 공진 부가부(147)가 접지되며, 타 단부로부터 일 단부로 신호가 전달되게 한다.
또한 공진 부가부(147)는 리액턴스 소자(148)를 포함한다. 이 때 리액턴스 소자(148)는 미리 결정되는 리액턴스(reactance)를 갖는다. 그리고 리액턴스 소자(148)의 리액턴스에 따라, 공진 부가부(147)의 전기적 특성이 결정된다. 여기서, 리액턴스 소자(148)는 용량성 소자 또는 유도성 소자 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 예를 들면, 용량성 소자는 커패시터(capacitor)일 수 있으며, 유도성 소자는 인덕터(inductor)일 수 있다.
이 때 급전 구조체(140)는 공진 주파수 대역에 대응하는 전기적 특성을 갖도록 설계된다. 예를 들면, 급전 구조체(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 설계될 수 있다. 즉 공진부(141)와 공진 부가부(147)는 급전점(144)에 연결된 도전 선로로 연결될 수 있다. 그리고 리액턴스 소자(148)는 커패시터일 수 있다. 이 때 커패시터의 커패시턴스는 리액턴스 소자(148)의 리액턴스에 대응될 수 있다.
방사체(150)는 안테나 소자(130)에서 실질적인 동작을 위해 제공된다. 이 때 방사체(150)는 공진 주파수 대역에서 동작한다. 즉 급전 구조체(140)로부터 신호가 공급됨에 따라, 방사체(150)가 동작한다. 여기서, 방사체(150)는 급전 구조체(140)와 함께 동작한다.
이러한 방사체(150)는 급전 구조체(140)에 전기적으로 접속된다. 이 때 방사체(150)는 공진부(141)에 전기적으로 접속된다. 그리고 방사체(150)는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 방사체(150)는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이 때 도시되지는 않았으나, 안테나 장치(100)가 통신 단말기(도시되지 않음)에 장착되는 경우, 방사체(150)는 통신 단말기에서 외부 케이스의 내부 표면에 장착될 수 있다. 여기서, 통신 단말기에서 외부 케이스에 의해 형성되는 내부 공간에, 구동 기판(110)이 배치될 수 있다. 그리고 방사체(150)는 구동 기판(110)에 대응하여 배치된다. 또한 방사체(150)는 외부 케이스의 내부 표면에 직접적으로 부착될 수 있다. 또는 방사체(150)는 캐리어(carrier)와 같은 실장 부재(도시되지 않음)에 부착되어, 외부 케이스의 내부 표면에 장착될 수도 있다.
이를 통해, 본 실시예의 안테나 장치(100)가 공진 주파수 대역에서 동작한다. 예를 들면, 안테나 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같은 동작 특성을 가질 수 있다. 이 때 도 3은 안테나 장치(100)의 주파수에 따른 Q 값의 변화를 나타낸다. 여기서, 안테나 장치(100)의 공진 주파수 대역에서, Q 값이 급격하게 변화한다.
한편, 전술된 실시예에서 공진 부가부(147)가 리액턴스 소자(148)의 리액턴스에 따라 공진 주파수 대역을 결정하는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 공진 부가부(147)가 리액턴스 소자(148) 없이 리액턴스를 형성함으로써, 본 발명의 구현이 가능하다. 본 발명의 제 2 실시예가 그러한 예로서, 후술된다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 분해 사시도이다. 또한 도 6은 도 4에서 A-A’를 절단한 단면을 도시하는 단면도이다. 게다가, 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치의 동작 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 안테나 장치(200)는 구동 기판(210), 접지체(220) 및 안테나 소자(230)를 포함한다. 그리고 안테나 소자(230)는 급전 구조체(240) 및 방사체(250)를 포함한다. 또한 급전 구조체(240)는 공진부(241) 및 공진 부가부(247)를 포함한다. 게다가, 공진부(241)는 급전부(243) 및 접지부(245)를 포함한다. 이 때 본 실시예에서 각각의 구성은 전술된 실시예에서 대응하는 구성과 기본적으로 유사하므로, 상세한 설명을 생략한다.
다만, 본 실시예에서, 안테나 소자(230)의 공진 부가부(247)는 구동 기판(210)의 내부에 형성된다.
이를 위해, 구동 기판(210)은 다층 구조를 갖는다. 즉 구동 기판(210)은 다수개의 분산 기판(211a, 211b, 211c)들이 적층되어 구현된다. 이 때 접지체(220)와 안테나 소자(230)의 공진부(241)는 구동 기판(210)에서 동일한 분산 기판(211a, 211b, 211c)에 배치될 수 있으며, 상이한 분산 기판(211a, 211b, 211c)들에 배치될 수도 있다. 그리고 구동 기판(210)에, 연결 홀(213a)과 접지 홀(213b)이 형성되어 있다. 이 때 연결 홀(213a)과 접지 홀(213b)은 분산 기판(211a, 211b, 211c)들 중 적어도 어느 하나를 관통한다. 또한 연결 홀(213a)은 접지부(245)로부터 연장되고, 접지 홀(213b)은 접지체(220)로부터 연장된다.
그리고 공진 부가부(247)는 다수개의 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들, 연결 비아(249a) 및 접지 비아(249b)를 포함한다.
분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들은 구동 기판(210)에서 적층된다. 이 때 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들은 각각의 분산 기판(211a, 211b, 211c)을 사이에 두고, 적층된다. 이를 통해, 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들은 상호 중첩된다.
연결 비아(249a)는 구동 기판(210)의 연결 홀(213a) 내에 배치된다. 즉 연결 비아(249a)는 연결 홀(213a)을 통해 구동 기판(210)에 삽입된다. 그리고 연결 비아(249a)는 접지부(245)에 연결된다. 또한 연결 비아(249a)는 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들 중 일부에 연결된다. 즉 연결 비아(249a)는 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들 중 일부를 접지부(245)에 연결한다.
접지 비아(249b)는 구동 기판(210)의 접지 홀(213b) 내에 배치된다. 즉 접지 비아(249b)는 접지 홀(213b)을 통해 구동 기판(210)에 삽입된다. 그리고 접지 비아(249b)는 접지체(220)에 연결된다. 또한 접지 비아(249b)는 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들 중 나머지에 연결된다. 즉 접지 비아(249b)는 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들 중 나머지를 접지체(220)에 연결한다.
즉 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들 중 일부는 접지부(245)에 연결되고, 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들 중 나머지는 접지체(220)에 연결된다. 바꿔 말하면, 각각의 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)는 접지부(245)에 연결되거나, 접지체(220)에 연결된다. 이 때 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들은 적층되는 순서에 따라, 접지부(245) 및 접지체(220)에 교대로 연결된다. 바꿔 말하면, 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들 중 일부와 나머지가 교대로 적층된다.
이 때 공진부(241)로부터 공진 부가부(247)에 신호가 유입됨에 따라, 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들에서 리액턴스가 형성된다. 이 때 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들 사이에서 커패시턴스가 형성될 수 있다. 그리고 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들의 커패시턴스는 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들의 중첩 영역(Overlapping Area; OA)의 면적에 따라 결정될 수 있다. 구체적으로, 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들의 커패시턴스는 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들의 개수 및 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들 사이의 이격 거리에 따라 결정될 수 있다. 또한 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들의 커패시턴스는 중첩 영역(OA)에서 접지체(220)로부터 접지부(245)를 향하는 길이와 그에 수직한 폭에 따라 결정될 수 있다. 이러한 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들의 리액턴스는 도 2의 커패시터의 커패시턴스에 대응될 수 있다.
이를 통해, 본 실시예의 안테나 장치(200)가 공진 주파수 대역에서 동작한다. 예를 들면, 안테나 장치(200)는 도 7에 도시된 바와 같은 동작 특성을 가질 수 있다. 이 때 도 7은 안테나 장치(200)의 주파수에 따른 Q 값의 변화를 나타낸다. 여기서, 안테나 장치(200)의 공진 주파수 대역에서, Q 값이 급격하게 변화한다. 그런데, 도 3과 비교하여, 도 7에서 기울기가 비교적 완만하게 나타나고 있다. 즉 본 실시예의 안테나 장치(200)는 전술된 실시예의 안테나 장치(100)와 비교하여, 주파수에 따른 Q 값의 변화가 보다 완만하게 나타난다. 아울러, 본 실시예의 안테나 장치(200)는 전술된 실시예의 안테나 장치(100)와 비교하여, 주파수에 따른 Q 값의 변화가 보다 확대된 주파수 영역에서 이루어진다. 이는, 전술된 실시예의 안테나 장치(100)의 공진 주파수 대역과 비교하여, 본 실시예의 안테나 장치(200)의 공진 주파수 대역이 보다 확장됨을 의미한다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치의 변형 예를 설명하기 위한 단면도이다. 그리고 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치의 변형에 따른 동작 특성의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예의 안테나 장치(200)에서, 중첩 영역(OA)의 길이가 증가함에 따라, 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들의 커패시턴스가 증가할 수 있다. 이를 통해, 안테나 장치(200)는 도 9에 도시된 바와 같은 동작 특성을 가질 수 있다. 이 때 도 7과 비교하여, 도 9에서 기울기가 더 완만하게 나타나고 있다. 즉 본 실시예의 안테나 장치(200)는 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들의 커패시턴스가 증가함에 따라, 주파수에 따른 Q 값의 변화가 보다 확대된 주파수 영역에서 이루어진다. 이는, 중첩 영역(OA)의 길이가 증가할수록, 안테나 장치(200)의 공진 주파수 대역이 더 확장됨을 의미한다.
본 실시예에 따르면, 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들의 개수 또는 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들 사이의 이격 거리의 조절에 대응하여, 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들의 커패시턴스가 조절될 수 있다. 한편, 중첩 영역(OA)의 길이 또는 폭의 조절에 대응하여, 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들의 커패시턴스가 조절될 수 있다. 이를 통해, 안테나 장치(200)의 공진 주파수 대역이 원하는 주파수 영역으로 조절될 수 있다.
따라서, 전술된 실시예의 안테나 장치(100)의 공진 주파수 대역과 비교하여, 본 실시예의 안테나 장치(200)의 공진 주파수 대역이 보다 확장될 수 있다. 이 때 본 실시예의 안테나 장치(200)에서, 공진 부가부(247)는 리액턴스 소자(전술된 실시예의 148)를 구비하지 않고도, 리액턴스를 형성할 수 있다. 즉 공진 부가부(247)는 다수개의 분산 패턴부(248a, 248b, 248c, 248d)들의 중첩 영역(OA)의 면적에 따라, 커패시턴스를 형성할 수 있다. 아울러, 중첩 영역(OA)의 면적이 조절됨에 따라, 안테나 장치(200)의 공진 주파수 대역이 원하는 주파수 영역으로 조절될 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나 장치(100, 200)의 동작 효울이 향상될 수 있다. 즉 급전 구조체(140, 240)에서 공진 부가부(147, 247)가 공진 대역을 부가함으로써, 안테나 장치(100, 200)의 공진 주파수 대역이 확장될 수 있다. 아울러, 공진 부가부(147, 148)의 리액턴스가 조절됨에 따라, 안테나 장치(100, 200)의 공진 주파수 대역이 원하는 주파수 영역으로 조절될 수 있다. 이에, 안테나 장치(100, 200)의 사이즈를 대형화하지 않고도, 안테나 장치(100, 200)의 동작 효율이 향상될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100, 200: 안테나 장치 110, 210: 구동 기판
120, 220: 접지체 130, 230: 안테나 소자
140, 240: 급전 구조체 141, 241: 공진부
143, 243: 급전부 145, 245: 접지부
147, 247: 공진 부가부 148: 리액턴스 소자
248a, 248b, 248c, 248d: 분산 패턴부 150, 250: 방사체

Claims (10)

  1. 다층 구조를 갖는 구동 기판과,
    상기 다층 구조의 구동 기판에 배치되는 급전 구조체와, ,
    상기 급전 구조체에 연결되는 방사체를 포함하며,
    상기 급전 구조체는,
    신호가 공급되는 급전부와,
    상기 급전부에 연결되는 접지부와,
    상기 접지부에 연결되고, 상기 구동 기판의 내부에 형성되는 공진 부가부를 포함하며,
    상기 공진 부가부는,
    상기 다층 구조의 구동 기판에 적층되는 다수개의 분산 패턴부를 포함하는 안테나 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 기판은,
    다수 개의 분산 기판을 포함하고,
    상기 다수개의 분산 패턴부는,
    상기 다수개의 분산 기판 각각을 사이에 두고 적층되는 안테나 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 구동 기판은,
    상기 접지부로부터 연장되고, 상기 다수개의 분산 기판 중 적어도 어느 하나를 관통하는 연결 홀을 포함하고,
    상기 연결 홀을 통해 상기 구동 기판에 삽입되고 상기 다수개의 분산 패턴부 중 일부에 연결되는 연결 비아를 포함하는 안테나 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 공진 부가부는,
    상기 분산 패턴부들이 중첩되는 면적에 따라, 커패시턴스를 형성하는 안테나 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 접지부와 상기 공진 부가부를 접지시키는 접지체를 더 포함하는 안테나 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 분산 패턴부들 중 일부는 상기 접지부에 연결되고, 상기 분산 패턴부들 중 나머지는 상기 접지체에 연결되어, 상기 분산 패턴부들 중 일부와 나머지가 교대로 적층되는 안테나 장치.
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