KR20010014344A

KR20010014344A - 패치안테나

Info

Publication number: KR20010014344A
Application number: KR1019997012495A
Authority: KR
Inventors: 프레드릭딕씨머스; 다니엘레끄레흐; 롤랜드빈센트
Original assignee: 암페놀 소카펙스
Priority date: 1998-05-05
Filing date: 1999-05-04
Publication date: 2001-02-26
Also published as: CN1129200C; US6326919B1; CN1266542A; FR2778500B1; TW424350B; WO1999057785A1; JP2002509681A; EP0995234A1; FR2778500A1

Abstract

본 발명은 휴대용장치를 위한 패치타입의 내부 안테나 엘리먼트에 관한 것이다. 엘리먼트는 유전체 재료(10)의 몸체와, 유전체의 상부면을 덮는 도전성 플레이트(24) 및, 유전체의 측면(18) 중 하나를 덮는 도전성 스트립(28)을 구비하여 구성되고, 스트립이, 상기 플레이트중 하나의 에지에 그 상부 에지를 따라 전기적으로 연결되고, 상기 도전성 스트립을 유전체 몸체의 바닥면(14)에 대향하여 위치된 접지평면(26)에 연결하기 위한 전기 연결수단을 제공하며, 다른 3개의 측면이 금속을 갖지 않고, 수단(30,32)이 상기 플레이트에 안테나 도체의 핫 포인트를 전기적으로 연결하기 위한 유전체 몸체를 통해 통과하며, 안테나 엘리먼트가 접지평면상에 탑재되고 상기 도전성 스트립에 의해 덮인 그 측면으로부터 원격의 유전체 몸체의 측면(16)에 인접하게 위치될 때, 캐패시터-형성수단(34)이 플레이트와 접지평면 사이에 캐패시턴스를 제공한다.

Description

패치안테나{PATCH ANTENNA}

현재, 휴대용 무선전화기는 다수의 국가에서 널리 보급되어 있다. 이러한 무선전화기 설계자에 의해 모색되는 목표중 하나는 가능하면 작게 무선전화기를 만들어 사용이 용이하게 하는 것이다. 이러한 소형화의 어려움을 일으키는 요인중 하나는 무선전화기의 안테나이다. 통상적인 무선전화기 대부분에 있어서, 안테나는 외부에 있고, 따라서 장치의 전체 크기를 증가시킨다.

무선전화기의 설계와 연관된 다른 문제점은, 2개의 주파수대역이 휴대용 무선전화기 네트워크를 위해 현재 사용된다는 사실에 있다. 첫째로, 890MHz 내지 960MHz 범위의 주파수에 대응하는 소위 "GSM"대역과, 둘째로 1700MHz로부터 1880MHz까지 연장되는 소위 "DCS 1800" 주파수대역이 있다.

그러므로, 사용되는 네트워크에 의존하는 이들 2개의 주파수대역에서 동작할 수 있는 무선전화기를 갖는 것이 바람직하다.

상기 언급된 2개의 다른 주파수대역에 대응하는 신호의 송신 및 수신 처리를 할 수 있는 무선전화기내에 전자회로를 제공하는 것이 비교적 쉽다. 2개의 주파수대역에 적합한 안테나를 설계하는 것은 좀더 어려운 문제점을 갖는다.

이미, 무선전화기에 사용되는 패치타입 안테나가 제안되고 있다. 이러한 안테나는 무선전화기의 내측에 위치될 수 있고, 따라서 그 전체 크기를 현저하기 감소시키고 있다. 그럼에도 불구하고, 공지된 해결책에서의 패치안테나는 하나의 주파수대역에서의 동작만 적합할 수 있다.

따라서, 휴대용 전화기에 특히 적합하고, 상기 2개의 개별 주파수대역에서 동작될 수 있는 패치타입 안테나의 실제 필요성이 존재한다.

본 발명의 목적은 2개의 개별 주파수대역에서 동작될 수 있고 휴대용장치에 장착되기 적합한 패치타입의 안테나 엘리먼트 또는 완전한 안테나를 제공하는 것이다.

본 발명은 패치타입 안테나에 관한 것으로, 특히 휴대용 무선전화기에 사용되기 적합한 안테나에 한정되지 않는 패치안테나에 관한 것이다.

도 1은 패치안테나의 원리를 나타낸 사시도,

도 2는 안테나 캐패시터의 제1실시예를 나타낸 상세한 도면,

도 2a는 캐패시터의 다양한 실시예를 나타낸 도면,

도 3은 안테나 엘리먼트가 접지평면에 탑재될 수 있는 하나의 방법을 나타낸 사시도,

도 4는 안테나 커넥터가 장착된 패치안테나의 개략적인 수직단면도,

도 5는 안테나 커넥터 및 외부 안테나 스위치가 장착된 패치안테나의 개략적인 수직단면도,

도 6a 및 도 6b는 도 5에 개략적으로 나타낸 안테나의 바람직한 실시예를 나타낸 도면,

도 7은 안테나가 어떻게 무선전화기에 위치되는 지를 나타낸 개략적인 도면이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 휴대용장치를 위한 패치타입의 내부 안테나 엘리먼트에 있어서, 안테나 엘리먼트가, 바닥면과 상부면 및 4개의 측면을 갖는 유전체 재료의 몸체와, 상기 상부면을 덮는 도전성 플레이트, 측면중 하나를 덮고, 그 상부 에지를 따라서 상기 플레이트의 에지 중 하나에 전기적으로 연결되며, 그 상부에지와 평행하고 상기 도전성 플레이트를 상기 유전체 몸체의 바닥면에 대해 위치되도록 설계된 접지평면에 연결되도록 설계된 제2에지를 따라 연장되는 전기 연결수단을 제공하고, 다른 3개의 측면은 금속을 갖지 않는 도전성 스트립, 안테나 도체의 핫 포인트를 상기 플레이트에 전기적으로 연결시키기 위해 바닥면과 그 상부면 사이의 상기 유전체를 통해 통과하는 수단 및, 상기 안테나 엘리먼트가 접지평면상에 탑재될 때, 상기 플레이트와 상기 접지평면 사이에 캐패시턴스를 제공하고, 이 수단이 상기 도전성 스트립에 의해 덮인 그 면으로부터 원격에 있는 유전체 몸체의 측면에 인접하게 위치되어, 상기 스트립을 구비한 표면으로부터 원격의 측면이 제1주파수대역에 대응하는 방사슬롯을 형성하는 반면, 금속으로 덮이지 않는 다른 2개의 대향하는 측면이 제2주파수대역을 위한 방사슬롯을 형성하는 캐패시터-형성수단을 구비하여 구성된다. 첫째로, 소트회로에 대응하는 방사슬롯과, 둘째로 다른 2개의 방사슬롯 면이 존재하기 때문에, 각각 1/2파장 및 1/4파장에 대응하는 요구되는 2개의 개별 주파수대역에서 안테나의 사용이 가능하게 된다.

또한, 캐패시턴스의 존재때문에, 안테나가 동작될 수 있는 모든 주파수대역에서, 안테나 도체 혹은 프로브와 안테나 자체 사이에서 양호한 동조가 얻어진다.

또한, 본 발명은 휴대용장치를 위한 내부 패치타입 안테나를 제공하는 바, 안테나는 상기 정의된 타입의 안테나 엘리먼트와, 접지평면을 구성하는 도전성플레이트 및, 그 핫 포인트(hot point)가 상기 플레이트에 연결되고 그 파워서플라이 접지가 안테나의 접지평면을 형성하는 도전성 플레이트에 연결되는 파워서플라이를 구비하여 구성된다.

따라서, 안테나 엘리먼트의 사용이 쉽게되어, 안테나 평면을 더함으로써 완전한 안테나를 제공하게 된다.

안테나의 다양한 실시예에 있어서, 안테나 엘리먼트에 속하는 유전체에 대해 측면중 하나를 덮는 도전성 안테나 플레이트 및 도전성 스트립과 접지평면을 구성하는 도전성 플레이트 모두가 유전체 재료의 몸체에 장착된 단일의 접힌 금속시트에 의해 구성된다.

이와 같이 다양한 바람직한 실시예에 있어서, 접지평면을 형성하는 상기 금속시트의 부분이 상기 시트로부터 돌출되고 상기 시트의 연장부를 구성하는 전기연결 칼라에 의해 에워싸이는 제1개구를 갖고, 핫 포인트가 유전체 재료의 몸체를 통해 통과하고 상기 안테나 플레이트에 전기적으로 연결된 제1선단을 가지며, 상기 칼라의 내측에서 유전체 재료의 면으로부터 돌출된 제2선단을 갖는 도전성 엘리먼트에 의해 구성된다.

본 실시예에 있어서, 칼라 및 도전성 엘리먼트의 제2선단은 안테나가 장착된 휴대용장치 인쇄회로상에 제공된 베이스와 직접적으로 협동하기 적합한 안테나 연결 엘리먼트를 형성한다.

다수의 경우에 있어서, 내부 패치안테나가 장착된 휴대용장치는 외부 안테나, 에컨대 모터 바이클의 안테나와 함께 동작될 수 있다. 이러한 환경하에서는, 내부 안테나가 휴대용장치의 안테나회로로부터 단락되어, 장치의 안테나회로에 대신 연결될 필요가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 이전의 실시예와 결합될 수 있는 실시예에 있어서, 안테나는, 상기 안테나 플레이트를 형성하는 상기 금속시트의 부분이 상기 제1개구와 함께 형성(register)되는 제2개구를 갖고, 상기 도전성 엘리먼트의 제1선단이 유전체 재료의 상기 몸체의 상부면으로부터 돌출되고, 유전체 재료의 상기 몸체가 상기 도전성 엘리먼트를 에워싸는 리세스(recess)를 가지며, 상기 시트가 상기 리세스내로 돌출되고 상기 도체 엘리먼트에 대해 탄성적으로 가압되는 그 자유단과 함께 상기 제2개구를 에워싸는 탄성적으로 변형가능한 제2연장부를 포함한다.

탄성적으로 변형된 제2연장부는 전기 스위치부재를 구성한다. 정지에서, 내부 안테나와 함께 동작하는 장치에 대응하여, 도체 엘리먼트는 스위치 엘리먼트를 경유하여 패치안테나의 방사패치를 형성하는 도전성 플레이트에 전기적으로 연결된다. 그렇지 않으면, 외부 안테나 커넥터가 연결될 때, 상기 도체는 도체 엘리먼트의 제2연장부를 형성하는 스위치 엘리먼트를 움직이고, 이에 따라 내부 안테나를 단락시킨다.

또한, 본 발명은, 휴대용장치 및 휴대용 무선전화기를 만들기 위한 상기 정의된 타입의 패치타입의 내부 안테나의 이용에 있어서, 접지평면을 형성하는 도전성 플레이트가 무선전화기의 회로를 위한 접지플레이트에 의해 구성된다.

더욱이, 바람직하게는, 상기 도전성 플레이트는 무선전화기의 인쇄회로와 안테나 엘리먼트 사이에 위치되어 상기 도전성 플레이트가 안테나를 위한 반사기 평면을 형성하므로, 지향성을 제공하고 전자기방사에 대해 사용자를 보호한다.

우선, 도 1을 참조하여 본 발명의 패치안테나의 전체 구성에 대해 기재한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 안테나는 상부면(12)과 바닥면(14) 및 각각 면(16,18) 및 면(20,22)을 구성하는 쌍으로 평행한 4개의 측면을 갖는 유전체 재료의 블록(10)을 구비하여 구성된다. 도 1에 나타낸 실시예에 있어서, 상부 및 바닥면(12,14)은 그들 사이에, 0 내지 45。범위이고, 바람직하게는 0 내지 25。범위에 놓여있는 2면각(a)을 형성시킨다. 유전체블록(10)의 상부면(12)은 금속의 도전층(24)으로 덮여 도전성 판을 형성하고, 바닥면(14)은 접지평면을 형성하는 도전성 플레이트(26)상에 안착된다. 또한, 면(18)은 접지평면(26) 및 도전성 플레이트(24)에 전기적으로 연결된 금속(28)에 의해 덮여, 소트회로 스트립을 형성한다. 한편, 측면(20,22,16)은 금속을 갖지 않는다. 또한, 안테나는 도전성 플레이트(24)에 연결되는 핫 포인트(32;hot point)와 접지평면(26)에 연결되는 접지 양쪽 모두를 갖는 공급도체 또는 프로브(30)를 갖는다. 기재된 예에 있어서, 공급도체는 동축 도체의 형태이나, 다른 실시예가 고려될 수도 있다. 바람직하게는, 안테나(30)로의 공급은 소트회로 스트립(28)을 갖는 면(18)에 인접하고, 측면(22)에 인접하게 위치된다. 또한, 안테나는 접지평면(26)을 도전성 플레이트(24)에 전기적으로 연결시키는 참조번호 34로 나타낸 캐패시터를 갖는다. 바람직하게는, 이 캐패시터(34)는 측면(20)과 측면(16)에 인접하게 위치된다. 즉, 캐패시터(34)는 안테나 공급(30)에 비스듬하게 대향한다.

이와 같은 방법으로 제작된 패치안테나는 측면(20,22)에 의해 구성된 방사슬롯에 의해 그리고 소트회로 스트립(28)으로부터 원격에 있는 측면(16)에 의해 각각 정의되는 2개의 주파수대역에서 동작될 수 있다. 면(20,22)의 길이가 L로 기재되고, 소트회로로부터 원격의 면(16)의 길이가 L'으로 기재되면, 방사슬롯(16)은 파장의 1/4이 L과 동일한 실질적으로 주파수대역에 대응하는 반면, 슬롯(20,22)은 파장의 1/2이 실질적으로 길이 L'과 동일한 주파수대역 내에서 동작하는 것이 가능하게 된다.

더욱이, 상기 안테나가 이들 주파수대역 모두에서 동작하도록 동조되도록 보장되기 위해서는, 동조를 수행하는 캐패시터(34)가 제공될 필요가 있다.

바람직하게는, 블록(10)을 구성하는 유전체 재료는 ε_r=6의 상대 유전율과, 그 탄젠트가 10^-4와 등가인 손실각도(loss angle)를 갖는다. 적당한 재료는 세라믹이다.

2개의 주파수대역이 상기와 같이, 예컨대 GSM대역 및 DCS 1800대역이면, 길이 L과 L'은 3cm와 등가일 수 있다. 방사슬롯(16)의 높이(h)는 5mm와 등가이고, 소트회로의 높이(h')는 2mm와 등가이다.

더욱이, 도전성 플레이트(24) 및 소트회로 스트립(28)은 유전체블록(10)의 대응하는 면에 장착된 도전성 플레이트의 형태나 상기 면상에 형성된 금속에 의해 만들어질 수 있다. 접지평면(26)은 도전성 플레이트에 의해 구성된다.

이는, 유전체 몸체 및 금속(24,28) 영역에 의해 구성된 안테나 엘리먼트와 자기 함유 구성요소(self-contained component)를 함께 구성하는 캐패시터(34)를 제공한다. 이것을 베이스플레이트 상에 장착시키는 것으로 패치안테나를 제공한다.

도 2를 참조하여 캐패시터(34)의 바람직한 실시예가 기재된다. 캐패시터는 도전성 플레이트의 연장부(36)에 의해 구성되는 바, 상기 연장부는 유전체블록의 면(20)에 평행한 만곡부(38)를 갖는다. 만곡된 선단(38)은 면(20)으로부터 이격되고, 유전체 재료의 블록(10)의 측면을 향해 연장되는 부분의 형태로 접지평면(26) 상에서 한정된다.

특정한 구성요소를 요구하지 않으므로, 캐패시터의 이 실시예가, 특히 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 캐패시터(34)는 도전성 플레이트(24) 및 접지평면(26)에 전기적으로 연결되는 통상적인 캐패시터에 의해 구성될 수 있다.

도 2a는 조정할 수 있는 캐패시터(34)의 다른 실시예를 나타낸다. 캐패시터는 축 도체(37) 및 실린더 도체(39)를 갖는 동축케이블(35)의 부분에 의해 구성된다. 실린더 도체(39)는 플레이트(24)와 전기적으로 연결되는 반면, 축 도체(37)의 선단은 도체 와이어(41)를 경유하여 접지 평면(26)에 연결된다. 연속적인 절단에 의해 케이블(35)의 길이를 변경함으로써, 캐패시터(24)의 캐패시턴스를 정확하게 동조시키는 것이 가능하다.

안테나가 무선전화기에 탑재될 때는, 무선전화기의 전자회로를 위한 접지평면에 의해 구성되는 안테나 접지평면이 바람직할 수 있다. 이러한 환경에서, 적합한 안테나는 안테나 엘리먼트를 도전성 접지플레이트에 장착함으로써, 안테나 엘리먼트(50)와 도전성 접지플레이트를 결합한 결과물이다. 이 경우에 있어서, 안테나 엘리먼트(50)는 상기 유전체블록(10)과, 도전성 플레이트(24) 및, 소트회로 스트립(28)을 구비하여 구성된다. 안테나 엘리먼트(50)가 플레이트(52)상에 탑재될 때, 전기적인 연속성을 제공하기 위해서는 소트회로 스트립의 바닥 엣지(28a)를 따라서 가압될 수 있는 도전성 가스킷(54)을 제공하므로써, 안테나 엘리먼트가 플레이트(52)상에 고정될 때, 전기접촉을 제공하는 것이 바람직하다.

도 7은 어떻게 안테나가 무선전화기(60) 내에 장착될 수 있는지를 나타내는 도면이다. 도면에 있어서는, 마이크로폰(64) 및 수화구(earpiece)와 함께 하우징(62)을 단순하게 나타냈다. 또한, 무선전화기의 키패드(68) 및 디스플래이유닛(69)이 나타난다. 하우징(62) 내측에는, 무선전화기 및 그 배터리(74)의 전기회로(72)를 위한 접지플레이트(70)가 나타난다. 플레이트(70)는, 도 3에서 그것상에 탑재된 것으로 나타낸 안테나 엘리먼트(50)를 갖는다.

안테나 엘리먼트의 배치는, 크기가 작고, 안테나 접지평면으로서 무선전화기 회로의 접지평면을 사용할 수 있으며, 접지평면(70)을 포함하는 안테나(50)가 안테나를 위한 반사기평면을 구성하는 방법으로 도전성 플레이트(70)에 상대적으로 위치되므로, 안테나에 의해 방출된 전자기 방사가 지향적으로 방사를 야기시켜 안테나의 사용자를 보호하는 것이, 특히 바람직하게 된다.

도 4를 참조하여, 고유의 안테나 커넥터에 장착되는 경우의 안테나의 제1변형예가 기재된다. 안테나(80)는, 도 1 내지 도 3에 나타낸 것과 동일 종류의 유전체 재료(81)의 몸체와, 방사하는 상부플레이트(82), 접지평면(84) 및, 상부플레이트(82)를 접지평면(84)에 연결시키는 소트회로 스트립(86)을 구비하여 구성된다. 상기된 바와 같이, 소트회로 스트립(86)은 유전체 재료(81)의 몸체의 4측면 중 하나만을 점유한다. 더욱이, 안테나는 도시되지 않은 상기된 캐패시터(34)를 갖는다. 이 실시예에 있어서, 방사플레이트(82)와 베이스플레이트(84) 및 소트회로 스트립(86)은 유전체 재료(81)의 몸체의 대응하는 면에 접히고 고정되는 단일 도전성 시트(88)에 의해 구성된다. 베이스플레이트(84)를 구성하는 시트의 부분은 가공되어 개구(90)와 전기 연결 목적을 위한 칼라-형성 연장부(92)를 정의한다. 더욱이, 축 안테나 도체(94)는 플레이트(82)와 전기적으로 연결된 제1선단(94a)과 칼라(92)에 의해 정의된 체적 내측에서 몸체(81)의 바닥면 넘어로 돌출되는 제2선단(94b)을 갖는 도전성 로드에 의해 구성된다. 또한, 이 도면에는 안테나(80)가 장착되는 휴대용장치의 인쇄회로(96)를 나타낸다. 이 도면에 있어서, 내부 안테나(90)와 휴대용장치의 회로 사이의 링크를 만들기 위한 베이스(98)가 보여질 수 있다. 안테나를 탑재시키고 그것에 연결시키기 위해서, 칼라(92)에 내측에 베이스(98)를 구속시켜 안테나를 인쇄회로(96)에 연결시켜도 된다.

연장부(92)는 금속시트의 변형된 연장부에 의해 구성되거나, 금속시트에 장착된 부분에 의해 구성될 수 있는 바, 개구(90) 주위에서 금속시트(88)에 용접된다.

도 5와 도 6a 및 도 6b를 참조하여, 내부 안테나 도체 뿐 아니라 스위칭 외부 안테나 도체가 있는 안테나의 제2변형예가 기재된다.

도 5는 이 안테나의 이론적인 배치를 나타낸다. 유전체 재료(81)의 몸체와 상부 방사플레이트(82)를 구성하는 금속시트(88), 소트회로 스트립(86) 및, 접지평면(84)이 발견될 수 있다. 또한, 내부 안테나 연결을 형성하는 칼라(92)와, 로드(94)와 등가이고 그 선단(94')이 칼라(92)내로 돌출되는 도전성 로드(94')를 발견할 수 있다. 이 실시예에 있어서, 바람직하게는 리세스(100)는 도전성 로드(94')의 부분을 감쌓고, 로드는 자신의 제2선단(94a')을 경유하여 유전체 몸체(81)의 상부면으로부터 돌출된다. 기계가공을 사용하여 상부플레이트(82)에 로드의 선단(94a')이 돌출되는 제2개구(102)를 형성하고, 기계가공을 사용하여 그 자유단(104a)이 로드(94')에 대해 가압되는 각진 탄성 텅(104)을 구성한다. 더욱이, 제2도전성 칼라(106)가 플레이트(82)상에 장착되고, 그곳으로부터 돌출되어 외부 안테나(108)를 위한 전기연결 칼라를 정의한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 로드(94')의 선단(94'a)은 제2칼라(106) 내측으로 돌출된다.

도 5에 대응하는 내부 안테나와 함께 휴대용장치가 동작될 때, 도전성 텅(104)은 로드(94')에 대해 가압되고, 따라서 그 선단(94a')이 방사플레이트(82)에 연결된다. 이는, 도 4에 도시된 것과 동일한 전기 배치를 재구성한다. 그러나, 외부 안테나 커넥터(108)가 구속될 때, 그 절연부(110)는 도전성 탄성 텅(104)을 움직이고, 그에 따라 플레이트(82)와 로드(94') 사이의 전기 링크(electrical link)를 차단시킨다. 그럼에도 불구하고, 안테나 접지는 칼라(106,92)를 경유하여 인쇄회로의 접지에 연결되고, 안테나(108)의 축 도체는 로드(94')에 연결된다.

도전성 탄성 텅(104)은, 정지된 상태에서 내부 안테나(80')와 함께 휴대용장치를 동작시킬 수 있고, 외부 안테나 커넥터가 구속될 때, 외부 안테나를 휴대용장치의 회로(96)에 링크시킬 수 있는 전기 스위치로 구성된다.

안테나의 동작을 더욱 향상시키기 위해서, 특히 외부 안테나 동작에 있어서, 외부 안테나가 패치안테나에 연결될 때는, 리세스(100)가 유전체 몸체를 통해 바로 통과되어 안테나 커넥터가 탑재될 때, 그 외부 도체가 베이스(98)의 외부 도체에 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다. 이 방법에 있어서, 축 도체(94)를 에워싸는 실린더형 전기도체는 외부 안테나에 의해 여기되고 그 다음 동작되는 패치안테나의 위험을 제거하거나 크게 감소시킨다.

이러한 결합은 외부 안테나에 이용할 수 있는 에너지의 양을 감소시키는 효과를 갖는다.

도 6a 및 도 6b를 참조하여, 도 5에 도식적으로 도시된 안테나의 바람직한 실시예가 보다 상세히 기재된다.

이 실시예에 있어서, 유전체 재료(81)는, 플레이트(82)와 접지평면(84) 사이에서 그것을 바로 통과하는 리세스(100')를 갖는다. 접지평면(84)은 인쇄회로(96)에 장착된 베이스(98)를 위한 외부 연결을 구성하는 칼라 형태의 연장부(92)를 갖는다. 베이스(98)는 외부도체(112)와 리세스(100')를 통해 통과하고 플레이트(82)를 넘어 돌출되는 축 도체(110)에 의해 구성된다.

리세스(100')의 형성(register)에 따라, 플레이트(82)는 일반적으로 원뿔대(frustoconical) 형상인 탄성적으로 변형가능한 연장부(114)를 갖는다. 정지, 예컨대 외부 안테나가 연결되지 않을 때, 연장부(114)의 자유단(116)은 축 도체(110)의 선단(110a)에 전기적으로 접촉한다. 따라서, 전기 링크가 안테나 플레이트(82)와 인쇄회로(96) 사이에 수립된다.

그 안테나 도체(120)에 의해 외부 안테나를 연결시키는 것이 바람직 할 때, 도체는 리세스(100')내로 삽입된다. 그 다음, 중심도체(122)가 축 도체(110)에 연결된다. 그 외부 도체(124)는 연장부(124)를 변형시키고, 그 다음 안테나 도체(120)의 외부 도체(124)와 전기적으로 연결된다. 더욱이, 안테나 도체(120)의 외부도체(124)의 선단(124a)은 베이스(98)의 외부도체(112)의 선단(112a)과 접촉한다. 이는 유전체(81)를 통해 통과하고 축 도체(110,122)를 에워싸는 전기적으로 도전성인 실린더를 제공한다. 따라서, 외부 안테나가 동작중일 때, 플레이트(82) 및 접지평면(84)에 의해 구성되는 내부 안테나의 결합은 없다.

Claims

휴대용장치를 위한 패치타입의 내부 안테나 엘리먼트에 있어서,

안테나 엘리먼트가,

바닥면과 상부면 및 4개의 측면을 갖는 유전체 재료의 몸체와,

상기 상부면을 덮는 도전성 플레이트,

측면중 하나를 덮고, 그 상부 에지를 따라서 상기 플레이트의 에지 중 하나에 전기적으로 연결되며, 그 상부에지와 평행하고 상기 도전성 플레이트를 상기 유전체 몸체의 바닥면에 대해 위치되도록 설계된 접지평면에 연결되도록 설계된 제2에지를 따라 연장되는 전기 연결수단을 제공하고, 다른 3개의 측면은 금속을 갖지 않는 도전성 스트립,

안테나 도체의 핫 포인트를 상기 플레이트에 전기적으로 연결시키기 위해 바닥면과 그 상부면 사이의 상기 유전체를 통해 통과하는 수단 및,

상기 안테나 엘리먼트가 접지평면상에 탑재될 때, 상기 플레이트와 상기 접지평면 사이에 캐패시턴스를 제공하고, 이 수단이 상기 도전성 스트립에 의해 덮인 그 면으로부터 원격에 있는 유전체 몸체의 측면에 인접하게 위치되어, 상기 스트립을 구비한 표면으로부터 원격의 측면이 제1주파수대역에 대응하는 방사슬롯을 형성하는 반면, 금속으로 덮이지 않는 다른 2개의 대향하는 측면이 제2주파수대역을 위한 방사슬롯을 형성하는 캐패시터-형성수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 안테나 엘리먼트.
제1항에 있어서, 유전체 몸체의 상기 상부 및 바닥면이 그것으로부터 원격의 측면의 높이보다 크지 않은 높이의 도전성 스트립에 의해 덮인 측면과 함께, 0 내지 45。 범위에 있는 2면각을 형성하는 것을 특징으로 하는 안테나 엘리먼트.
제2항에 있어서, 상기 2면각이 0 내지 25。의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 안테나 엘리먼트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 도전성 스트립에 직교하는 방향인 유전체 몸체의 길이가 제1주파수대역의 파장의 1/4에 실질적으로 대응하고, 상기 유전체 몸체의 길이가 제2주파수대역의 파장의 1/2에 실질적으로 대응하는 것을 특징으로 하는 안테나 엘리먼트.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐패시터-형성수단 및 상기 공급 연결수단이 유전체 몸체의 2개의 비-인접 에지에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 엘리먼트.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐패시터-형성수단이 유전체 몸체의 측면 및 측면의 면하는 부분의 길이보다 작은 길이 중 하나에 평행하게 연장된 평면을 형성하는 상기 도전성 플레이트의 연장부를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 안테나 엘리먼트.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐패시터-형성수단이, 그 도전성 엘리먼트가 상기 플레이트에 전기적으로 연결되고 접지평면에 연결될 수 있는 동축케이블의 길이를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 안테나 엘리먼트.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도전성 플레이트 및 도전성 스트립이 상기 유전체 몸체의 대응하는 면상에 금속에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나 엘리먼트.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 도전성 스트립의 상기 전기 연결수단이 가압가능한 도전성 재료의 스트립을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 안테나 엘리먼트.
휴대용장치를 위한 패치타입의 내부 안테나에 있어서,

안테나가,

상기 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 안테나 엘리먼트와,

접지평면을 구성하는 도전성 플레이트 및,

그 핫 포인트가 안테나 접지평면을 형성하는 도전성 플레이트에 연결되는 공급접지와 함께 상기 안테나 플레이트에 연결되는 공급를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나.
제10항에 있어서, 안테나 엘리먼트에 속하는 유전체에 대해 측면중 하나를 덮는 도전성 안테나 플레이트 및 도전성 스트립과 접지평면을 구성하는 도전성 플레이트 모두가 유전체 재료의 몸체에 장착된 단일의 접힌 금속시트에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나.
제11항에 있어서, 접지평면을 형성하는 상기 금속시트의 부분이 상기 시트로부터 돌출되고 상기 시트의 연장부를 구성하는 전기연결 칼라에 의해 에워싸이는 제1개구를 갖고, 핫 포인트가 유전체 재료의 몸체를 통해 통과하고 상기 안테나 플레이트에 전기적으로 연결된 제1선단을 가지며, 상기 칼라의 내측에서 유전체 재료의 면으로부터 돌출된 제2선단을 갖는 도전성 엘리먼트에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나.
제12항에 있어서, 상기 안테나 플레이트를 형성하는 상기 금속시트의 부분이 상기 제1개구와 함께 형성(register)되는 제2개구를 갖고, 상기 도전성 엘리먼트의 제1선단이 유전체 재료의 상기 몸체의 상부면으로부터 돌출되고, 유전체 재료의 상기 몸체가 상기 도전성 엘리먼트를 에워싸는 리세스를 가지며, 상기 시트가 상기 리세스내로 돌출되고 상기 도체 엘리먼트에 대해 탄성적으로 가압되는 그 자유단과 함께 상기 제2개구를 에워싸는 탄성적으로 변형가능한 제2연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
제13항에 있어서, 상기 리세스가 유전체 재료의 상기 몸체를 통해 바로 통과하고, 상기 리세스가 외부 안테나를 위한 커넥트를 수취하기에 적합한 것을 특징으로 하는 안테나.
제14항에 있어서, 상기 도체 엘리먼트가 상기 탄성 칼라가 구속되는 베이스의 통합 부분(intergral part)을 형성하는 것을 특징으로 하는 안테나.
휴대용장치 및 제10항에 따른 휴대용 무선전화기를 만들기 위한 패치타입의 내부 안테나의 이용에 있어서,

상기 이용은,

접지평면을 형성하는 도전성 플레이트가 무선전화기의 회로를 위한 접지플레이트에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 패치타입의 내부 안테나의 이용.
패치타입 및 제10항에 따른 내부 안테나의 이용에 있어서,

상기 이용이,

안테나의 접지평면이 상기 무선전화기의 내측에 위치되어 안테나를 위한 반사기를 구성하여 안테나 지향성을 만들고, 이에 따라 사용자에게 전자기방사에 대한 보호를 제공하는 것을 특징으로 하는 패치타입의 내부 안테나의 이용.