KR20050010471A - 안테나 및 무선단말기 - Google Patents

Abstract

복수의 주파수에서 1개의 급전점(給電点)을 공용하는 것이 가능한 안테나, 특히 소형의 단층판형상 멀티모드 안테나 및 동 안테나를 사용한 소형이고 값이 싼 멀티미디어 무선단말기가 제공된다. 본 발명의 안테나에 있어서, 판형상(板狀) 도체(1)에 슬릿(2)이 형성되고, 슬릿(2) 주변의 판형상 도체의 일부에 설치된 급전점(3)에서 공진이 형성된다. 게다가, 판형상 도체(1) 상의 급전점(3)으로부터 볼 때 용량성을 나타내는 부분에 섬형상 구멍부(島狀孔部)(4, 6)가 형성되고, 섬형상 구멍부(4, 6)의 내부에 선형상(線狀) 도체(5, 7)에 의한 인덕턴스가 형성된다. 선형상 도체(5, 7)에 의해 다른 공진이 발생하고, 급전부(3)에서 복수의 주파수에 대응하는 공진이 실현된다.

Description

안테나 및 무선단말기 {ANTENNA AND WIRELESS APPARATUS}

본 발명은 여러 가지의 서비스를 유저에게 제공하는 무선단말기 및 동 단말기에 탑재되는 안테나에 관계되고, 특히 복수의 서비스를 서로 다른 주파수의 전자파를 매체로 하는 정보 전송에 의해 행하는 멀티미디어 무선단말기 및 동 단말기에 탑재되는 멀티모드 안테나에 관한 것이다.

근래에, 여러 가지의 정보전달, 정보제공에 관한 서비스를 무선을 이용하여 제공하는 멀티미디어 서비스가 빈번하게 되고 있으며, 다수의 무선단말기가 개발되어 실용에 제공되고 있다. 이러한 서비스는 전화, 텔레비젼, LAN(Local Area Network) 등 매년 다양화되어 모든 서비스를 유저가 향유하기 위해서는 개개의 서비스에 대응하는 무선단말기를 소유하게 된다.

이와 같은 서비스를 향유하는 유저의 이용성 향상을 향해 멀티미디어 서비스를 언제 어디서나 미디어의 존재를 의식하지 않고, 즉 유비쿼터스(ubiquitous)하게 유저에게 제공하려고 하는 움직임이 시작되어, 하나의 단말기로 복수의 정보 전달 서비스를 실현하는, 소위 멀티모드 단말기가 실현되고 있다.

통상의 무선에 의한 유비쿼터스한 정보 전달 서비스는 전자파를 매체로 하기 때문에, 동일한 서비스 지역에 있어서는 한 종류의 서비스에 대하여 하나의 주파수를 사용하는 것에 의해 복수의 서비스가 유저에게 제공된다. 따라서 멀티미디어 단말기는 복수의 주파수의 전자파를 송수신하는 기능을 갖게 된다.

종래의 멀티미디어 단말기에 있어서는, 예컨대, 하나의 주파수에 대응하는 단일 모드(single mode)의 안테나를 복수 개 준비하여, 이들을 하나의 무선단말기에 부착하는 방법이 채용된다. 그 방법으로는, 각각의 단일 모드 안테나를 독립적으로 동작시키기 위해 파장 정도의 거리로 떨어뜨려 이들을 탑재할 필요가 있고, 통상의 유비쿼터스한 정보 전송에 관한 서비스에 이용되는 전자파의 주파수가 자유공간에 있어서 전파(傳播) 특성의 제한에 의해 수백 MHz부터 수 GHz에 한정되기 때문에 안테나를 떨어뜨린 거리가 수십 cm부터 수 m가 되고 따라서, 단말기 치수가 크게 되어 유저의 운반 편리성이 만족되지 않는다. 또, 다른 주파수에서 감도를 갖는 안테나를 충분한 거리로 떨어뜨려 배치하기 위해 단말기 치수가 증대하는 문제가 있다.

상기와는 다르게, 1개로서 복수의 주파수 대역에 감도를 갖는 안테나가 있는데, 예컨대, 루프 안테나 혹은 공중선(空中線)부재의 일단을 하나의 주파수를 취급하는 고주파 회로에 결합하고 타단을 다른 주파수를 취급하는 고주파 회로에 결합하는 2주파 공용 안테나가 일본특허공개 소61-265905호 공보 및 일본특허공개 평1-158805호 공보에 개시되어 있다.

일본특허공개 소61-265905호 공보에 기재된 2주파 공용 안테나에는, 방사도체인 루프 안테나의 한 쪽 단자에 제1 공진회로가 접속되고 다른 쪽 단자에 제2 공진회로가 접속된다. 따라서, 한 쪽 단자에서는 송신주파수에서 공진하고 다른 쪽 단자에서는 수신주파수에서 공진하도록 하여, 한 쪽 단자(송신출력단자)에 송신회로를 접속하고 다른 쪽 단자(수신입력단자)에 수신회로를 접속하는 구성을 채택하고 있다.

한편, 일본특허공개 평1-158805호 공보에 기재된 2주파 공용 안테나에는, 방사도체인 공중선부재의 한 쪽 단자와 송신출력단자와의 사이에 접속되는 송신주파수에서 공진하는 제1 공진회로가 수신주파수에 대하여는 고임피던스를 나타내어 공중선부재를 송신출력단자로부터 떨어뜨리고, 공중선소재의 다른 쪽 단자와 수신입력단자와의 사이에 접속된 수신주파수에서 공진하는 제2 공진회로가, 송신주파수에 대하여는 고임피던스를 나타내어 공중선부재를 수신입력단자로부터 떨어뜨리는 구성을 채택하고 있다.

두 개의 주파수를 사용하는 무선단말기에 있어서 상술한 2주파 공용 안테나를 이용하는 경우에도, 다른 주파수를 취급하는 입출력단자(급전점,給電点)의 위치를 서로 떨어뜨리기 위해서, 고주파회로를 떨어진 위치에 각각 준비하는 것이 필요해진다. 그 때문에 양 고주파회로의 일체 집적화가 곤란하고, 무선단말기의 소형화가 저해된다.

그런 상황은 특히 무선단말기가 보다 큰 주파수대에 대한 감도를 갖도록 요청될 경우에 보다 심각해진다. 예컨대, 3모드, 4모드라는 멀티모드 단말기에 대하여 그들 종래 기술의 안테나로는, 고주파 회로가 복수 개 필요해져 무선단말기의 소형화가 크게 저해된다. 혹은, 복수의 주파수가 취급가능하도록 구성된 단일의 고주파 회로에 있어서도 복수의 고주파신호의 입출력단자에 더해지는 분파기(分波器), 합파기(合波器)가 각각 필요해지고, 더욱이 안테나에의 복수의 고주파 케이블이 필요해져 멀티모드 무선단말기의 소형화 및 제품 비용 저감에 큰 장해가 된다.

또, 공진회로는 통상적으로 전기회로소자인 용량소자와 유도소자에 의해 실현되지만, 그와 같은 공진회로를 이용하는 종래의 안테나에 있어서, 공진회로를 안테나의 방사도체와 독립적으로 동작시키기 위해 방사도체의 동작과는 무관계한 전기회로소자의 접지전위를 확보하는 것이 필요해져, 안테나의 구조가 복수도체계로 된다. 구체적으로는, 안테나 구조가 다층기판 구조로 되거나 또는 안테나에 급전하는 신호를 생성하는 고주파회로기판과 동 기판에 근접하는 몇몇 도체가 일체 구조로 되어, 어느 쪽도 안테나 치수의 소형화 및 안테나의 제조 비용 저감의 장해가 된다.

이상으로부터, 멀티미디어 무선단말기에 이용하는 안테나, 특히 멀티모드 안테나에 있어서 다른 주파수의 전자파에 대한 급전점(입출력단자)을 동일하게 하는 것이 가능하다면 복수의 주파수를 취급하는 고주파회로가 하나의 급전점을 공용하는 것이 가능해지므로, 반도체의 집적 회로 기술의 적용이 가능해지고, 따라서 복수의 주파수에 대응하는 고주파회로부의 소형화가 실현되고, 소형·저가격의 멀티미디어 무선단말기를 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 멀티모드 안테나는, 복수의 주파수의 전자파에 대하여 감도를 갖는 안테나이고, 단일의 구조로 복수의 주파수의 전자파에 대한 자유공간의 특성 임피던스와 무선단말기의 고주파회로의 특성 임피던스와의 사이에 정합 특성을 실현하는 안테나로서 정의된다.

본 발명의 목적은, 복수의 주파수에서 1개의 급전점을 공용하는 것이 가능한안테나, 특히 소형의 단층판형상 멀티모드 안테나 및 동 안테나를 이용한 소형이면서 값이 싼 멀티미디어 무선단말기를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 안테나는 단층판형상 도체에 슬릿이 형성되어 있고, 당해 단층판형상 도체의 내부에 주위를 도체로 둘러싼 섬형상 구멍부(島狀孔部)가 형성되어 있고, 당해 섬형상 구멍부 내에 주위 도체의 다른 2점을 연결하는 선형상 도체가 형성되어 있고, 당해 단층판형상 도체의 일부가 급전점인 것을 특징으로 한다. 특히 이러한 안테나가 멀티모드 안테나인 경우 본 발명은 보다 큰 효과를 갖는다. 본 발명은 이하에 서술하는, 본 발명자에 의해 발견된 새로운 지견에 근거하여 이루어진 것이다.

안테나를 단층판형상 도체에 구성하는 경우, 단층판형상 도체의 어떤 치수, 예컨대, 길이 혹은 폭이 특정의 주파수에 대응하는 반파장의 대략 홀수배라면 당해 판형상 도체에 대한 변형이 불필요해진다. 그러나 일반적으로 무선단말기 특히 휴무선단말기에 적용하는 안테나는 당해 무선단말기가 서비스를 수신하는 무선 시스템의 사용파장에 대하여 치수의 대폭적인 소형화가 요구되므로, 상기와 같은 치수의 안테나는 지나치게 크기 때문에 사용할 수 없다.

치수의 소형화는 특정 주파수에서의 공진현상을 이용함으로써 실현된다. 이를 위해서는 판형상 도체에 슬릿, 슬롯 등의 도체 절제(切除)를 통한 어떤 패턴 형성과 같은 변형이 필요해진다.

그러나, 변형 여부에 상관없이 판형상 도체는 그 일부를 급전점으로 한 때에 공진현상을 나타내는 경우는, 당해 판형상 도체상에 유도된 전류밀도가 당해 급전점으로부터 볼 때, 진행 위상을 갖는 부분과 지연 위상을 갖는 부분이 있다는 것을 의미한다.

그 진행 위상을 갖는 전류밀도가 존재하는 부분은 급전점으로부터 볼 때 유도성이고, 지연 위상을 갖는 전류밀도가 존재하는 부분은 급전점으로부터 볼 때 용량성이다. 따라서, 진행 위상을 갖는 부분에 용량성 집중정수(集中定數) 혹은 분포정수(分布定數)의 전기회로소자를, 또 지연위상을 갖는 부분에 유도성의 집중정수 혹은 분포정수의 전기회로소자를 장착함으로써 급전점으로부터 볼 때 새로운 공진현상을 실현하는 것이 가능하다.

이리하여, 단층의 판형상 도체에 필요에 따라서 변형을 가하여 판형상 도체의 한 점을 급전점으로 한 때, 급전점으로부터 볼 때 유도성 또는 용량성이 되는 부분에 집중정수 혹은 분포정수의 전기회로소자를 형성하는 것에 의해 단층의 판형상 도체에 새로운 공진현상을 생성하는 것이 가능해진다.

이 상황은, 단층의 판형상 도체를 n 개의 세그먼트로 분할한 상태를 상정하여 이해하는 것도 가능하다. n 개의 분할된 도체 세그먼트 위에는 유기전류(誘起電流)가 생긴다. 이제, 급전점을 제1 세그먼트 위에 놓는다면, n 개의 유기전류 I1, I2 … In에 의한 식(1)의 행렬방정식이 구성된다.

행렬방정식의 행렬은 임피던스 행렬로, 그 요소 a11, a12 …ann은 임피던스의 단위를 갖는다. 식(1)은, 역행렬 표현으로 식(2)의 형태로도 쓸 수 있다.

식(2)의 행렬방정식의 행렬은, 그 요소 b11, b12…bnn은 어드미턴스의 단위를 갖는 어드미턴스 행렬이다.

급전점의 입력 어드미턴스는, 식(3)으로 나타낸 바와 같이,

I1/V와 등가이므로, 안테나가 주파수 f에서 공진하고 있으면, b11도 f에서 공진특성을 나타낸다. 여기서, 제i (1≤i≤n) 세그먼트의 위치에 인덕턴스가 가해지면, 제i 세그먼트의 위치에 생기는 전압은, 인덕턴스 값 L과 각주파수 ω= 2πf를 이용하여 jωLIi로 표현되므로, 이 경우의 행렬방정식은 식(4)가 된다.

식(4)의 경우의 입력 어드미턴스는, 식(5)가 되므로,

주파수 f에서의 b11의 공진과는 별도로, 인덕턴스 L과 어드미턴스 행렬요소 bii에 의한 공진이 가능해진다. bii는 어드미턴스의 단위를 갖기 때문에, 인덕턴스 L의 어드미턴스가 jωL의 역수인 것을 고려한다면, 용량과 인덕터의 직렬공진을 bii의 부호에 의해 실현할 수 있게 된다.

이를 위해 필요한 조건은, bii의 허수부의 부호가 마이너스이고, 따라서 i번째의 세그먼트의 리액턴스 성분이 용량성일 것이다. 안테나가 공진현상을 나타내는 경우, 안테나를 실현하고 있는 구조의 어떤 부분은 용량성이고 어떤 부분은 유도성인 것과 등가이기 때문에, 그 중에서 용량성을 나타내는 부분 즉 용량성을 나타내는 세그먼트를 제i 세그먼트로 선택하면 되게 된다.

단층판형상 구조로 멀티모드 안테나를 실현하기 위해서는, 필요하다면 적당한 변형을 가하여 판형상 도체상에 복수의 유도성, 용량성 부분을 형성하고, 각 부분에 대응하는 전기회로소자를 장착하면 된다.

또, 단층판형상 도체에 변형을 가하고 이 변형에 의해 당해 판형상 도체의 일부분을 급전점으로 한 때의 제1 주파수에서의 공진을 당해 변형만에 의해 실현하고, 다른 주파수에서의 공진을 당해 제1 주파수의 공진과 상관이 적은 판형상 도체상의 유도성 혹은 용량성의 부분에 전기회로소자를 장하하는 것에 의해 실현하는 것도 가능하다.

이 경우, 당해 판형상 도체의 유도성 혹은 용량성 부분은, 그 정량적인 유도치 혹은 용량치에 의해 당해 제1 주파수의 공진에 기여할 수 있는지 여부를 판단하는 것이 좋다.

상기 기술한 전기적 회로소자의 판형상 도체 중에의 구체적 실현 방법은, 당해 판형상 도체의 일부분을 주위를 도체로 둘러싸이도록 안테나가 동작해야 할 파장과 비교하여 충분히 작은 치수(예컨대, 1/100미만)로 잘라내고, 당해 잘라낸 부분에 유도성회로소자에 있어서 충분히 가느다란, 환언하면 고주파회로의 공칭 임피던스(통상 50Ω)와 비교하여 충분히 높은 임피던스(예컨대, 공칭 임피던스 50Ω에 대하여 수 100Ω이상)를 실현하는 가느다란 패턴 폭의 직선 혹은 굴곡선을 형성하면 되고, 또 용량성 회로소자에 있어서 필요한 폭 혹은 길이의 갭을 갖는 직선 혹은 굴곡선을 형성하면 된다.

이와 같이, 본 발명의 안테나는, 단층판형상 도체를 이용함과 동시에 동 도체의 부분 삭제에 의해 회로소자를 형성하므로, 안테나의 소형화가 가능하고 제조 비용의 대폭적인 삭감이 가능해진다. 또한 복수의 주파수에서 1개의 급전점을 공용하므로, 안테나에 접속하는 고주파회로부의 집적화가 용이해지고, 특히 멀티모드 무선단말기에 적용할 경우, 단말기의 소형화, 제조 비용의 저감이 가능해진다.

본 발명은 다음의 상세한 설명 및 이와 관련된 도면을 참조하여 이해할 때 상기 및 다른 목적들과 본 발명에 따르는 많은 이점들이 보다 쉽게 인식될 것이다.

도1은 본 발명에 관계된 안테나의 제1 발명의 실시형태를 설명하기 위한 구조도.

도2는 본 발명의 제2 실시형태를 설명하기 위한 구조도.

도3은 본 발명의 제3 실시형태를 설명하기 위한 구조도.

도4는 본 발명의 제4 실시형태를 설명하기 위한 구조도.

도5는 본 발명의 제5 실시형태를 설명하기 위한 구조도.

도6은 본 발명의 제6 실시형태를 설명하기 위한 구조도.

도7은 본 발명의 제7 실시형태를 설명하기 위한 구조도.

도8은 본 발명의 제8 실시형태를 설명하기 위한 구조도.

도9는 본 발명의 제9 실시형태를 설명하기 위한 구조도.

도10은 본 발명의 제10 실시형태를 설명하기 위한 구조도.

도11은 본 발명의 안테나를 탑재한 무선단말기에 의한 제11 실시형태를 설명하기 위한 전개도.

도12는 본 발명의 안테나를 탑재한 무선단말기에 의한 제12 실시형태를 설명하기 위한 전개도.

도13은 본 발명의 안테나를 탑재한 무선단말기에 의한 제13 실시형태를 설명하기 위한 전개도.

도14은 본 발명의 안테나를 탑재한 무선단말기에 의한 제14 실시형태를 설명하기 위한 전개도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 판형상 도체

2, 17 : 슬릿

3, 16 : 급전점

4, 6, 8, 10 : 섬형상 구멍부

5, 7, 9, 11 : 선형상 도체

12, 13 : 인출도체부

14 : 동축 선로

15 : 납땜

21, 41 : 표면케이스

26, 27, 42 : 회로기판

29 : 고주파회로부

30 : 접지도체 패턴

31 : 신호도체 패턴

33, 34 : 이면케이스

35 : 단층판형상 멀티모드 안테나

36 : 동축 케이블

이하, 본 발명에 관련된 안테나 및 그것을 이용한 무선단말기를 도면에 나타낸 몇 개의 발명의 실시형태를 참조하여 다시 상세하게 설명한다. 본 명세서의 이하의 실시형태에 있어서, 안테나를 단층판형상 멀티모드 안테나로 예를 들어 설명하지만, 본 발명의 안테나가 그것에만 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 제1 실시형태를 도1을 이용하여 설명한다. 도1은 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나의 구성을 나타내는 도면으로, 판형상 도체(1)의 일부에 슬릿(2)이 형성되고, 급전점(3)은 당해 슬릿(2)의 내부에 슬릿의 일부를 여진전위(勵振電位)로, 다른 일부를 접지전위로 되도록 형성된다. 판형상 도체(1)의 내부에는 슬릿(2)과 격리되고 주변이 도체로 둘러싸인 제1 섬형상 구멍부(4) 및 제2 섬형상 구멍부(6)가 형성되고, 각각의 섬형상 구멍부 내부에 당해 섬형상 구멍부를 둘러싼 도체의 다른 2점을 연결하는 제1 선형상 도체(5) 및 제2 선형상 도체(7)가 형성된다.

본 실시형태에서는, 슬릿(2)에 의해 판형상 도체(1)가 주파수 f에서 공진현상을 일으키고, 당해 주파수 f의 근방에서 용량성을 나타내는 부분에 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(7)를 내포하는 섬형상 구멍부(4) 및 섬형상 구멍부(6)가 각각 형성된다.

따라서, 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(7)가 급전점(3)에 결합하는 고주파회로의 출력 임피던스(통상 50Ω)와 비교하여 충분히 높은 특성 임피던스를 나타내는 정도로 가느다란 폭을 갖는다면 각각 인덕턴스로서 작동하는 것이므로, 당해 인덕턴스와 그 인덕턴스가 위치된 장소의 용량 성질에 의해 새로운 공진이 당해 주파수 f의 근방에서 출현한다. 그로인해, 주파수 f의 주변에서 복수의 주파수에 대하여 공진하는 멀티모드 안테나를 실현하는 효과가 있다. 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(7)의 선폭은, 예컨대 슬릿(2)의 폭의 1/4이하로 설정된다.

또한, 본 실시형태로부터 이루어지는 안테나의 공진수는 슬릿(2)에 의해 실현되는 공진 외에 최대 2개 가능하나, 당해 공진주파수에 있어서 안테나의 정합대역을 확대하기 위해, 하나의 주파수에서만 공진되는 것도 가능하다.

또, 본 실시형태에서 섬형상 구멍부(4) 및 섬형상 구멍부(6)의 형상은 사각형이지만, 원형이라도 좋고, 더욱이 주변이 닫힌 임의의 다각형, 폐곡선이어도 좋다. 본 실시형태에서는 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(7)가 만자 무늬(meander, 만자(卍字)무늬) 즉 꺽인 형이나, 직선형상, 곡선 사행(蛇行) 형상이라도 동등한 효과를 얻는 것이 가능하다.

이상과 같이, 본 실시형태의 안테나에는, 단층판형상 도체가 이용됨과 동시에 상기 도체의 부분 잘라냄에 의해 회로소자가 형성되므로, 안테나의 소형화가 가능하고 제조 비용의 대폭적인 저감이 가능해진다. 또, 복수의 주파수에서 1개의 급전점을 공용하므로, 안테나에 접속하는 고주파회로부의 집적화가 용이해지고, 멀티모드 무선단말기의 소형화, 제조 비용 저감이 가능해진다.

본 발명의 제2 실시형태를 도2를 이용하여 설명한다. 도2는 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나의 구성을 나타내는 도면으로, 도1에 나타낸 실시형태와 다른 점은, 판형상 도체(1)의 내부에서 슬릿(2)과 격리되고, 주변이 도체로 둘러싸인 제3 섬형상 구멍부(8) 및 제4 섬형상 구멍부(10)가 형성되고, 각각의 섬형상 구멍부 내부에 당해 섬형상 구멍부를 둘러싼 도체의 다른 2점을 연결하는 제3 선형상 도체(9) 및 제4 선형상 도체(11)가 더 형성되는 것이다.

본 실시형태에 의하면, 안테나의 공진수는 슬릿(2)에 의해서 실현되는 공진외에 최대 4개 가능하게 되어, 도1의 실시형태와 비교하여 멀티모드 안테나로서의 모드 수 증가 혹은, 안테나의 공진주파수 근처의 정합대역 확대의 효과가 있다.

본 발명의 제3 실시형태를 도3을 이용하여 설명한다. 도3은 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나의 구성을 나타내는 도면으로, 도1에 나타낸 실시형태와 다른 점은, 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(7)의 길이 방향이 슬릿(2)의 긴 변 방향과 대략 같은 방향으로 되어 있다는 점이다.

여기서, 본 명세서에서는 섬형상 구멍부를 둘러싼 도체의 다른 2점을 연결하는 선형상 도체에 있어서, 그 다른 2점의 일방으로부터 타방을 향하는 방향, 즉 선형상 도체의 시점부터 종점을 향하는 방향을 길이 방향이라고 말하기로 한다. 따라서, 제1 실시형태에서는, 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(7)의 길이 방향이 슬릿(2)의 긴변 방향과 대략 직각의 방향이라고 할 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(7) 상을 집중하여 흐르는 전류의 방향이 슬릿(2)에 의해 형성되는 방사에 기여하는 전류의 방향과 일치하지 않으므로, 도1에 나타낸 실시형태와 비교하여, 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(7)를 판형상 도체에 장착함으로써 생기는 안테나의 주된 편파(偏波)의 지향성 요란을 억제하는 효과를 갖는다.

본 발명의 제4의 실시형태를 도4를 이용하여 설명한다. 도4는 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나의 구성을 나타내는 도면으로, 도2에 나타낸 실시형태와 다른 점은, 제2 실시형태에서는 선형상 도체(5, 7, 9, 11)의 길이 방향이 슬릿(2)의 긴변 방향과 대략 직각 방향에 있는 것에 대하여, 선형상 도체(5, 7, 9, 11)의 길이 방향이 슬릿(2)의 긴변 방향과 대략 같은 방향에 있는 점이다.

본 실시형태에 의하면, 선형상 도체(5, 7, 9, 11) 상을 집중하여 흐르는 전류의 방향이 슬릿(2)에 의해 형성되는 방사에 기여하는 전류의 방향과 일치하지 않으므로, 도2의 실시형태와 비교하여, 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(7)을 판형상 도체에 장하하는 것에 의해 생기는 안테나의 주편파의 지향성 요란을 억제하는 효과를 갖는다.

본 발명의 제5 실시형태를 도5를 이용하여 설명한다. 도5는 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나의 구성을 나타내는 도면으로, 도1에 나타낸 실시형태와 다른 점은, 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(7)의 길이 방향이 직교하는 점이다.

본 실시형태에 의하면, 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(7) 상을 집중하여 흐르는 전류의 방향이 상호 직교하므로, 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(7)에 의해 형성되는 자계의 방향도 직교하고 상호의 간섭이 감소한다. 따라서, 용량성을 나타내는 섬형상 구멍부(4) 및 섬형상 구멍부(6)의 위치가 가까운 경우에도 인덕터의 동작을 독립시키는 것이 가능하고, 인덕터의 자계 간섭에 의한 공진현상의 감소,즉 멀티모드의 모드 소실을 억제하는 효과가 있다.

본 발명의 제6 실시형태를 도6을 이용하여 설명한다. 도6은 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나의 구성을 나타내는 도면으로, 도2의 실시형태와 다른 점은, 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(7)의 길이 방향과 선형상 도체(9) 및 선형상 도체(11)의 길이 방향이 직교하는 점이다.

본 실시형태에 의하면, 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(7) 상과 선형상 도체(9) 및 선형상 도체(11) 상을 집중하여 흐르는 전류의 방향이 상호 직교하므로, 도1의 실시형태에 대한 도5의 실시형태의 효과와 동등한 효과를 도2의 실시형태에 대하여 주는 것이 가능하다.

본 발명의 제7 실시형태를 도7을 이용하여 설명한다. 도7은 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나의 구성을 나타내는 도면으로, 도2의 실시형태와 다른 점은, 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(9)의 길이 방향과 선형상 도체(7) 및 선형상 도체(11)의 길이 방향이 직교하는 점이다.

본 실시형태에 의하면, 선형상 도체(5) 및 선형상 도체(9) 상과 선형상 도체(7) 및 선형상 도체(11) 상을 집중하여 흐르는 전류의 방향이 상호 직교하므로, 도2의 실시형태에 대한 도6의 실시형태의 효과와 동등한 효과를 도2의 실시형태에 대하여 주는 것이 가능하다.

본 발명의 제8 실시형태를 도8을 이용하여 설명한다. 도8은 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나의 구성을 나타내는 도면으로, 도1의 실시형태와 다른 점은, 슬릿(2)의 내부에 제1 인출도체부(12)와 제2 인출도체부(13)가 상호 접촉하지 않고 형성되어, 동축 선로(14)의 일단의 내부 도체가 당해 제1 인출도체부에, 또 외부 도체가 당해 제2 인출도체부에 각각 납땜(15)에 의해 전기적으로 접속되고, 당해 동축 선로(14)의 타단의 내부 도체 및 외부 도체가 외부 급전점(16)의 여진전위 및 접지전위와 결합한다는 점이다.

본 실시형태에 의하면, 본 발명으로부터 이루어지는 멀티모드 안테나를 공간적으로 떨어진 고주파회로부와 결합시킬 수 있으므로, 본 발명으로부터 이루어지는 멀티모드 안테나를 복수의 무선 시스템 서비스가 향유가능한 멀티모드 무선단말기에 실장(實裝)하는 것을 용이하게 하는 효과가 있다.

본 발명의 제9 실시형태를 도9를 이용하여 설명한다. 도9는 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나의 구성을 나타내는 도면으로, 도1의 실시형태와 다른 점은, 직선 형상의 슬릿(2)을 대신하여, 판형상 도체(1) 내부에 형상이 구부러진 절곡 슬릿(17)이 형성되는 점이다.

본 실시형태에 의하면, 도1의 실시형태와 비교하여 슬릿의 길이를 크게 취할 수 있으므로, 동일한 판형상 도체의 치수에서 보다 낮은 주파수에서의 공진을 실현하는 것이 가능하다. 환언하면, 동일한 주파수에 대하여 보다 작은 판형상 도체의 치수로 당해 주파수에 대한 공진을 실현하는 것이 가능하므로, 본 발명으로부터 이루어지는 멀티모드 안테나의 소형화에 효과가 있다.

본 발명의 제10 실시형태를 도10을 이용하여 설명한다. 도10은 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나의 구성을 나타내는 도면으로, 도2의 실시형태와 다른 점은, 슬릿(2) 내부에 당해 슬릿을 형성하는 도체의 일부가 신장된 신장도체부(18)가 형성되고, 당해 신장도체부(18)의 일부가 급전점(3)의 여진전위와 결합하는 점이다.

본 실시형태에 의하면, 급전점(3)으로부터 볼 때 2개의 다른 슬릿이 형성되어 있거나, 혹은 슬릿 중에 또다른 슬릿이 형성되어 있는 구조가 되므로, 이들 복수의 슬릿 구조에 의해 슬릿 자체가 다른 2개의 공진현상을 일으킨다. 그에 의해 도2의 실시형태와 비교하여 보다 큰 공진현상을 실현하는 것이 가능하고, 본 발명의 멀티모드 안테나의 모드 수를 증대시키는 효과가 있다.

본 발명의 제11 실시형태를 도11을 이용하여 설명한다. 도11은 제1 실시형태 내지 제10 실시형태 중 어느 하나의 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나를 탑재한 무선단말기의 일 실시형태를 나타내는 도면이다.

도11에 나타낸 바와 같이, 절곡형의 표면케이스(21)에 스피커(22), 표시부(23), 키 패드(24), 마이크로폰(25)이 탑재되어 있다. 표면케이스(21)를 제1 이면케이스(33) 및 제2 이면케이스(34)로 덮은 내부에 가요성 케이블(flexible cable)(28)로 접속시킨 제1 회로기판(26) 및 제2 회로기판(27)과 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나(35)와 전지(32)가 수납되어 있다.

회로기판(27)의 위에는, 고주파회로부(29)가 탑재되고, 고주파회로부(29)의 접지전위에 결합한 접지도체 패턴(30)과 고주파회로부(29)의 신호 입출력점에 결합한 신호도체 패턴(31)이 형성되어 있다. 따라서, 멀티모드 안테나(35)는 고주파회로부(29)에 동축 케이블(36)을 끼워 접속되어 있다. 즉, 접지도체 패턴(30)과 멀티모드 안테나(35)의 급전점의 접지전위와는 동축 케이블(36)의 외부 도체를 끼워접속되고, 신호도체 패턴(31)과 멀티모드 안테나(35)의 급전점의 여진전위와는 동축 케이블(36)의 내부 도체를 끼워 접속되어 있다.

도11에 나타낸 구조에서 특징적인 것은, 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나(35)가 회로기판(27)을 사이에 두고 표시부(23) 혹은 스피커(22)의 반대측에 위치한다는 것이다.

본 실시형태에 의하면, 복수의 무선 시스템의 서비스를 향유하는 무선단말기를 안테나 내장의 형태로 실현하는 것이 가능하므로, 무선단말기의 소형화, 사용자에게 주어지는 수납, 운반시의 편리성의 향상에 큰 효과가 있다.

본 발명의 제12 실시형태를 도12를 이용하여 설명한다. 도12는 제1 실시형태 내지 제10의 실시형태 중 어느 하나의 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나를 탑재한 무선단말기의 다른 일 실시형태를 나타내는 도면이다.

도11의 실시형태와 다른 점은, 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나(35)가 제2 이면케이스(34)의 내부에 묻혀있는 점이다. 본 실시형태에 의하면 케이스 조립 후에 멀티모드 안테나(35)와 회로기판(27)의 상대위치관계가 고정되므로, 무선단말기의 사용시에 있어서 진동, 충격에 대한 안테나 동작의 안정성 향상에 큰 효과를 갖는다. 또한, 단층판형상 멀티모드 안테나(35)를 제2 이면케이스(34)의 내부면에 붙여도 상관없다.

본 발명의 제13 실시형태를 도13을 이용하여 설명한다. 도13은 제1 실시형태 내지 제10의 실시형태 중 어느 하나의 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나를 탑재한 무선단말기의 다른 일 실시형태를 나타내는 도면이다.

도13에 나타낸 바와 같이, 표면케이스(41)에 스피커(22), 표시부(23), 키 패드(24), 마이크로폰(25)이 탑재되어 있다. 표면케이스(41)를 이면케이스(34)로 둘러싼 내부에, 회로기판(42)과 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나(35)와 전지(32)가 수납되어 있다.

회로기판(42)의 위에는, 고주파회로부(29)가 탑재되고, 고주파회로부(29)의 접지전위에 결합하는 접지도체 패턴(30)과 고주파회로부(29)의 신호 입출력점에 결합하는 신호도체 패턴(31)이 형성되어 있다. 따라서, 멀티모드 안테나(35)는 고주파회로부(29)에 동축 케이블(36)을 끼워 접속되어 있다. 즉, 접지도체 패턴(30)과 멀티모드 안테나(35)의 급전점의 접지전위가 동축 케이블(36)의 외부 도체를 거쳐서 접속되고, 신호도체 패턴(31)과 멀티모드 안테나(35)의 급전점의 여진전위가 동축 케이블(36)의 내부 도체를 끼워 접속되어 있다.

이 구조에서 특징적인 것은, 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나(35)가 회로기판(42)을 사이에 두고 표시부(23), 마이크로 폰(25), 스피커(22) 혹은 키 패드(24)의 어느 것의 반대측에 위치하는 것이다.

본 실시형태에 의하면, 복수의 무선 시스템의 서비스를 향유하는 무선단말기를 내장 안테나의 형태로 실현하는 것이 가능하므로, 무선단말기의 소형화, 사용자에게 주어지는 수납, 운반시의 편리성의 향상에 큰 효과가 있다. 또, 도11의 실시형태와 비교하면, 회로기판 및 케이스를 일체로 제조할 수 있으므로, 단말기 체적의 소형화, 조립 공정의 수의 저감에 의한 제조 비용의 저감에 효과가 있다.

본 발명의 제14 실시형태를 도14를 이용하여 설명한다. 도14는 제1 실시형태 내지 제10 실시형태 중 어느 하나의 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나를 탑재한 무선단말기의 다른 일 실시 형태를 나타내는 도면이다.

도13의 실시형태와 다른 점은, 본 발명으로부터 이루어지는 단층판형상 멀티모드 안테나(35)가 이면케이스(34)의 내부에 묻혀있는 점이다. 본 실시형태에 의하면 케이스 조립 후에 멀티모드 안테나(35)와 회로기판(42)의 상대위치관계가 고정되므로, 무선단말기의 사용시에 있어서 진동, 충격에 대한 안테나 동작의 안정성 향상에 큰 효과를 갖는다. 또한, 단층판형상 멀티모드 안테나(35)를 이면케이스(34)의 내부면에 붙여도 상관없다.

본 발명에 의하면, 복수의 주파수에서 단층판형상 구조로서 고주파회로부와 자유 공간의 양호한 임피던스 정합이 실현되므로, 다른 주파수의 반송파(搬送波)를 이용하여 복수의 정보 전송 서비스를 유저에게 제공하는 멀티미디어 무선단말기에 호적한 소형의, 낮은 비용의 안테나를 실현하는 효과가 있다. 또, 복수의 주파수에서 1개의 급전점을 공용하므로 안테나에 접속하는 고주파회로부의 집적화가 용이하게 되고, 멀티모드 무선단말기의 소형화, 제조비용의 저감이 가능해진다.

상술한 바는 개시된 장치의 바람직한 실시예이고, 본 발명의 기술사상 및 범주를 벗어나지 않고 다양한 변경 및 변화가 가능함을 당업자는 알 수 있을 것이다.

Claims (11)

1. 슬릿이 형성된 단층판형상 도체와,

   상기 슬릿 주변의 도체에 설치된 급전점과,

   상기 단층판형상 도체의 내부에 형성되고, 주변을 도체로 둘러싼 적어도 1개의 섬형상 구멍부와,

   상기 섬형상 구멍부의 내부에 배치되고, 상기 섬형상 구멍부 주변의 도체의 다른 2점을 연결한 선형상 도체를 포함하는 안테나.
2. 제1항에 있어서, 상기 안테나가 단층판형상 멀티모드 안테나인 안테나.
3. 제1항에 있어서, 상기 급전점의 신호전위 및 접지전위가 상기 슬릿을 사이에 두고 대향하는 상기 슬릿 주변의 도체의 2점에 설치되어 있는 안테나.
4. 제1항에 있어서, 상기 섬형상 구멍부의 개수가 짝수 개인 안테나.
5. 제1항에 있어서, 상기 선형상 도체의 시점과 종점을 연결하는 선의 방향이 상기 슬릿의 긴변 방향과 대략 같은 안테나.
6. 제1항에 있어서, 상기 선형상 도체의 시점과 종점을 연결하는 선의 방향이상기 슬릿의 긴변 방향에 대하여 대략 직각을 이루고 있는 안테나.
7. 제1항에 있어서, 상기 선형상 도체는 꺽인 구조를 이루고 있는 안테나.
8. 제1항에 있어서, 상기 슬릿은 꺽인 구조를 이루고 있는 안테나.
9. 케이스의 표면에 배치한 스피커, 표시판, 키 패드 및 마이크로폰과,

   상기 케이스의 내부에 수납한 회로기판과,

   상기 회로기판에 탑재한 고주파회로에 접속된 안테나를 포함하며,

   상기 안테나는,

   슬릿이 형성된 단층판형상 도체와,

   상기 슬릿 주변의 도체에 설치된 급전점과,

   상기 단층판형상 도체의 내부에 형성되고 주변을 도체로 둘러싼 적어도 1개의 섬형상 구멍부와,

   상기 섬형상 구멍부의 내부에 배치되고, 상기 섬형상 구멍부 주변의 도체의 다른 2점을 연결하는 선형상 도체를 포함하고,

   상기 안테나는 상기 케이스의 내부에 수납되고 또한 상기 회로기판을 사이에 두고 상기 스피커, 표시판, 키 패드 및 마이크로폰 중 어느 하나의 반대측에 배치되는 무선단말기.
10. 제9항에 있어서, 상기 안테나는 동축 케이블을 끼워 상기 고주파회로에 접속되는 무선단말기.
11. 제10항에 있어서, 상기 안테나는 상기 케이스에 묻혀 있는 무선단말기.