KR20030046885A

KR20030046885A - Upright planar hidden antenna for a mobile phone

Info

Publication number: KR20030046885A
Application number: KR1020010077194A
Authority: KR
Inventors: 첸아이-퐁
Original assignee: 아우덴 테크노 코포레이션
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2003-06-18

Abstract

PURPOSE: An upright planar hidden type antenna is provided to reduce the size of the antenna, while achieving improved signal transmitting and receiving performance. CONSTITUTION: An upright planar hidden type antenna comprises a first micro strip section(20) of 900MHz 1/4λ disposed on a base plate(10) having a size corresponding to the length and height of the micro strip; and a second micro strip section(30) of 1800MHz 1/4λ connected to an end of the first micro strip section. The base plate and the micro strip disposed thereon are mounted upright in the vicinity of the top portion in a mobile phone.

Description

이동전화용 직립평면은익형안테나{UPRIGHT PLANAR HIDDEN ANTENNA FOR A MOBILE PHONE}UPPIGHT PLANAR HIDDEN ANTENNA FOR A MOBILE PHONE}

본 발명은 이동전화용 직립평면은익형안테나에 관한 것이고, 특별히, 비교적 더 작은 부피를 차지하고 더 좋은 신호방출과 수신성능을 갖는 이동전화에 장착되는 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an upright antenna for a mobile telephone, and more particularly to an antenna mounted on a mobile telephone that occupies a relatively smaller volume and has better signal emission and reception performance.

이동전화용으로 이용가능한 종래의 안테나는 대부분 노출된 나선형 안테나이고, 상기 나선형 안테나는 상이한 구조 설계를 가짐으로써 상이한 공진 주파수를얻을 수 있다. 예를 들면, 영국특허 제 2,206,243 호는 나선형 코일내로 도체를 연장시킴으로써 듀얼주파수안테나를 제공했다.Conventional antennas available for mobile phones are mostly exposed spiral antennas, which can obtain different resonant frequencies by having different structural designs. For example, British Patent No. 2,206,243 provided a dual frequency antenna by extending the conductor into a helical coil.

최신형 이동전화는 날로 더욱 경량화되고 그 두께가 얇아지며 소형화되므로, 마이크로스트립 안테나가 더욱더 보편화되는 경향이 있다. 상기 마이크로스트립 안테나는 평면형이고 소형화될 수 있고 은익형안테나로서 이동전화에 내장될 수 있는 이점을 갖는다.Modern mobile phones are becoming lighter, thinner and smaller in size, making microstrip antennas more common. The microstrip antenna has the advantage that it can be planar, miniaturized and embedded in a mobile phone as a hidden antenna.

그러나, 마이크로스트립 안테나를 사용하여 현재 이용할 수 있는 이동전화에서, 일반적으로, 상기 마이크로스트립 안테나는 이동전화의 몸체에 평평하게 놓여져있다. 이러한 구조는 일반적으로 이동전화에서 특정표면영역을 차지한다. NOKIA 이동전화를 예로 들면, 상기 이동전화의 몸체의 대부분의 공간이 관련된 안테나 구성요소를 위치시키기 위해서 사용되므로, 전체 이동전화의 길이와 부피가 더욱 감소될 수는 없다. 따라서, 상기 평평하게 놓여진 이동전화의 마이크로스트립 안테나는 이동전화의 몸체의 최상부로부터 비교적 멀기 때문에 이상적인 신호방출 및 수신성능을 가질 수 없다.However, in mobile telephones currently available using microstrip antennas, generally, the microstrip antenna lies flat on the body of the mobile telephone. This structure typically occupies a certain surface area in mobile phones. Taking a NOKIA mobile phone as an example, since most of the space in the body of the mobile phone is used to locate the associated antenna component, the length and volume of the entire mobile phone cannot be further reduced. Thus, the flatly placed microstrip antenna of the mobile telephone is relatively far from the top of the body of the mobile telephone and thus cannot have ideal signal emission and reception performance.

본 발명의 목적은 이동전화용 직립평면은익형안테나를 제공하는 것이고, 900MHz 1/4λ인 마이크로스트립 안테나의 제1섹션은 베이스 플레이트의 표면상에 직립으로 제공되며, 1800MHz 1/4λ인 오픈 스터브(open stub)는 이동전화내의 최상부상에 직립으로 세워질 수 있도록 하는 듀얼주파수안테나를 형성하기 위해서 임피던스 정합과 대역폭을 조정하는 마이크로스트립 안테나의 제1섹션의 끝단부와 연결된다. 한편으로, 이것은 이동전화의 몸체에서 상기 마이크로스트립 안테나에 의해서 차지하는 부피를 효과적으로 감소시킬 수 있고, 다른 한편으로, 신호방출 및 수신성능을 증가시킬 수 있다.It is an object of the present invention to provide an airfoil antenna for an upright plane for a mobile telephone, wherein a first section of a microstrip antenna of 900 MHz 1 / 4λ is provided upright on the surface of the base plate, and an open stub (1800 MHz 1 / 4λ) An open stub is connected to the end of the first section of the microstrip antenna that adjusts impedance matching and bandwidth to form a dual frequency antenna that can be erected upright on top of the mobile phone. On the one hand, this can effectively reduce the volume occupied by the microstrip antenna in the body of the mobile phone, and on the other hand, increase signal emission and reception performance.

본 발명의 신규성 및 기타의 특징들은 첨부된 도면과 관련하여 그것의 바람직한 실시예의 상세한 설명을 읽고난 후, 명백히 이해될 것이다.The novelty and other features of the present invention will become apparent upon reading the detailed description of its preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하는 평면도,1 is a plan view showing a preferred embodiment of the present invention,

도 2는 도 1의 바람직한 실시예의 시험 차트,2 is a test chart of the preferred embodiment of FIG.

도 3은 880MHz를 갖는 H평면과 E평면에서 전자기 방사선장의 도면,3 is a diagram of the electromagnetic radiation field in the H and E planes with 880 MHz,

도 4는 960MHz를 갖는 H평면과 E평면에서 전자기 방사선장의 도면,4 is a diagram of the electromagnetic radiation field in the H and E planes having 960 MHz,

도 5는 1710MHz를 갖는 H평면과 E평면에서 전자기 방사선장의 도면,5 is a diagram of the electromagnetic radiation field in the H and E planes having 1710 MHz,

도 6은 1880MHz를 갖는 H평면과 E평면에서 전자기 방사선장의 도면이다.6 is a diagram of the electromagnetic radiation field in the H and E planes having 1880 MHz.

도 1을 참조로, 이러한 바람직한 실시예에서, 본 발명은 절연재료로 만들어진 베이스 플레이트(10)를 갖고, 적절한 면적을 갖기 위해서, 예를 들어, 그것의 길이(가로 치수)는 사용된 마이크로스트립의 가장 큰 길이에 따라 주어질 수 있고, 너비(세로 높이)는 본 발명을 수용하기 위한 이동전화의 두께보다 더 작다. 베이스 플레이트(10)와 그 위에 있는 평면형 마이크로스트립 안테나는 이동전화내의 최상부 근처에서 직립으로 장착될 수 있다.Referring to FIG. 1, in this preferred embodiment, the invention has a base plate 10 made of an insulating material, in order to have a suitable area, for example, its length (horizontal dimension) is equal to that of the microstrip used. Given the largest length, the width (vertical height) is smaller than the thickness of the mobile phone to accommodate the present invention. The base plate 10 and the planar microstrip antenna on it can be mounted upright near the top of the mobile phone.

도시된 실시예에서, 본 발명은 더 긴 제1마이크로스트립 섹션(20)과 상기 제1마이크로스트립 섹션(20)의 일끝단부와 연결된 제2마이크로스트립 섹션(30)으로 제공된다. 적절한 듀얼주파수를 얻기 위해서, 도시된 바람직한 실시예에서, 제1마이크로스트립 섹션(20)의 길이(L1)는 900MHz 1/4λ인 반면, 제2마이크로스트립 섹션(30)의 길이(L2)는 1800MHz 1/4λ이 된다. 제1마이크로스트립 섹션(20)은 임피던스 정합과 대역폭을 조정할 오픈 스터브를 형성하기 위해서, 그것의 일끝단부상에서 제2마이크로스트립 섹션(30)과 연결된다.In the illustrated embodiment, the present invention is provided with a longer first microstrip section 20 and a second microstrip section 30 connected to one end of the first microstrip section 20. In order to obtain a suitable dual frequency, in the preferred embodiment shown, the length L1 of the first microstrip section 20 is 900 MHz 1 / 4λ, while the length L2 of the second microstrip section 30 is 1800 MHz. 1 / 4λ. The first microstrip section 20 is connected with the second microstrip section 30 on one end thereof to form an open stub to adjust impedance matching and bandwidth.

평면형 마이크로스트립 안테나의 구조에서, 그러한 구조에 의하여, 전자기원리를 기초로 하는 전기회로에서, 1/2λ는 Zin=Zout 인 효과를 가질 것이고, 따라서, 상기 안테나가 1800MHz에서 작동할 때, 900MHz 1/4λ= 1800MHz 1/2λ가 되고, 상기 안테나가 900MHz에서 작동할 때, 1800MHz 1/4λ= 900MHz 1/8λ가 된다.In the structure of a planar microstrip antenna, by such a structure, in an electrical circuit based on electromagnetic principles, 1 / 2λ will have the effect of Zin = Zout, thus, when the antenna operates at 1800 MHz, 900 MHz 1 / 4λ = 1800MHz 1 / 2λ, and when the antenna is operating at 900MHz, 1800MHz 1 / 4λ = 900MHz 1 / 8λ.

도 2에서 도시된 바와 같이, 상술된 구조의 안테나를 실물을 가지고 시험할 때, 880MHz(점 1)에서 정상파 전압비(VSWR)는 3.086MHz이고, 960MHz(점 2)에서는 1.473MHz이고 1710MHz(점 3)에서는 1.601MHz이고 1880MHz(점 4)에서는 2.518MHz이다. 이것은 이미 바람직한 것이다.As shown in FIG. 2, when the antenna of the above-described structure is tested in real life, the standing wave voltage ratio (VSWR) at 880 MHz (point 1) is 3.086 MHz, at 1.4960 MHz at 960 MHz (point 2) and 1710 MHz (point 3). ) Is 1.601 MHz and 1880 MHz (point 4) at 2.518 MHz. This is already desirable.

도 3 내지 도 6에서 도시된 전자기 방사선장의 도면에서, 880MHz의 경우에, H평면과 E 평면상에서 안테나의 가장 큰 게인(gains)은 각각 -4.33dBi 및 -1.10dBi 이고, 960MHz의 경우에, H평면과 E 평면상에서 안테나의 가장 큰 게인(gains)은 각각 -2.17dBi 및 -3.61dBi인 반면, 1880MHz의 경우에, H평면과 E 평면상에서 안테나의 가장 큰 게인(gains)은 각각 -1.47dBi 및 -2.38dBi이다. 실제 이동전화에 장착될 때, 그것들은 매우 바람직한 결과를 얻는다.In the diagrams of the electromagnetic radiation fields shown in FIGS. 3 to 6, for 880 MHz, the largest gains of the antenna on the H and E planes are -4.33 dBi and -1.10 dBi, respectively, and for 960 MHz, H The largest gains of the antenna on the plane and the E plane are -2.17 dBi and -3.61 dBi, respectively, whereas for 1880 MHz, the largest gains of the antenna on the H plane and the E plane are -1.47 dBi and -2.38 dBi. When mounted on a real mobile phone, they get very desirable results.

이에 의하여 본 발명은 이동전화의 몸체에 장착된 평면안테나를 가질 수 있고, 안테나가 평평하게 놓여지는 경우에 차지하는 부피를 생략하기 위해서 이동전화내의 최상부 근처에 직립으로 장착될 수 있다. 이것은 또한 소형화의 이점이 되고, 마이크로스트립을 이동전화의 몸체의 최상부에 더 가깝게 놓을 수 있어, 더욱 바람직한 신호방출과 수신성능을 가질 수 있다.Thus, the present invention can have a planar antenna mounted to the body of the mobile phone, and can be mounted upright near the top of the mobile phone to omit the volume occupied when the antenna is laid flat. This is also an advantage of miniaturization and allows the microstrip to be placed closer to the top of the body of the mobile phone, resulting in more desirable signal emission and reception performance.

상술된 바람직한 실시예는 단지 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하는 것이다. 본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 여러가지 수정 또는 변형이 본 발명의 구성요소에서 이루어질 수 있다는 것은 당업자들에게 명백해질 것이다. 따라서, 이러한 수정과 변화는 또한 첨부된 청구범위를 벗어나지 않고 본 발명의 일 부분을 형성하도록 한다.The preferred embodiment described above merely describes a preferred embodiment of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or variations can be made in the components of the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications and variations are also intended to form a part of this invention without departing from the scope of the appended claims.

본 발명에 따라서, 이동전화의 몸체에 장착된 평면안테나를 가질 수 있고, 안테나가 평평하게 놓여지는 경우에 차지하는 부피를 생략하기 위해서 이동전화내의 최상부 근처에 직립으로 장착될 수 있다. 이것은 또한 소형화의 이점이 되고, 마이크로스트립을 이동전화의 몸체의 최상부에 더 가깝게 놓을 수 있어, 더욱 바람직한 신호방출과 수신성능을 가질 수 있다.According to the invention, it can have a flat antenna mounted to the body of the mobile phone and can be mounted upright near the top of the mobile phone to omit the volume occupied when the antenna is laid flat. This is also an advantage of miniaturization and allows the microstrip to be placed closer to the top of the body of the mobile phone, resulting in more desirable signal emission and reception performance.

Claims

900MHz 1/4λ의 제1마이크로스트립 섹션은 사용된 마이크로스트립의 길이와 높이에 따라 주어진 크기를 갖는 베이스 플레이트상에 제공되며, 1800MHz 1/4λ의 제2마이크로스트립 섹션은 상기 제1마이크로스트립 섹션의 일끝단부와 연결되고 상기 베이스 플레이트와 그 위의 상기 마이크로스트립은 이동전화내의 최상부 근처에 직립으로 장착되는 것을 특징으로 하는 상기 이동전화용 직립평면은익형안테나.A first microstrip section of 900 MHz 1 / 4λ is provided on a base plate having a given size according to the length and height of the microstrip used, and a second microstrip section of 1800 MHz 1 / 4λ is formed of the first microstrip section. The upright plane for the mobile phone is connected to one end and the base plate and the microstrip thereon are mounted upright near the top of the mobile phone.