KR20060118267A

KR20060118267A - 직교 헬리컬 안테나

Info

Publication number: KR20060118267A
Application number: KR1020050040875A
Authority: KR
Inventors: 배석; 성재석; 마노 야수히코
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2005-05-16
Publication date: 2006-11-23
Also published as: JP2006325208A; US7324063B2; JP4138817B2; KR100691162B1; US20060256031A1

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기 내부에 구성되며 낮은 대역의 신호를 처리할 수 있는 헬리컬 안테나에 관한 것이다.

본 발명에 따른 직교 헬리컬 안테나는, 자성유전재료로 이루어진 기판; 상기 기판의 하면에 배열되는 복수의 하부전극; 상기 기판의 상면에서, 상기 각각의 하부전극과 소정 각도로 교차하도록 배열되는 복수의 상부전극; 및 상기 복수의 하부전극과 상기 복수의 상부전극을 각각 전기적으로 연결하기 위한 복수의 측면전극을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 각각의 하부전극에 흐르는 전류에 의하여 상기 하부전극 주위에 형성되는 적어도 일부의 자기 벡터 모멘트의 방향은, 상기 각각의 하부전극에 대응하는 상부 전극에 흐르는 전류의 방향과 평행하도록 형성된다.

PIFA, 내장형 안테나, 직교, 헬리컬

Description

직교 헬리컬 안테나{PERPENDICULAR HELLICAL ANTENNA}

도 1은 일반적인 평면 역 안테나(PIFA)의 구조도.

도 2 및 도 2a는 종래의 내장형 헬리컬 안테나의 구성도 및 투시도이다.

도 3은 도 2의 종래의 헬리컬 안테나의 공진주파수 특성을 나타내는 도면.

도 4 및 도 4a는 각각 본 발명의 실시예에 따른 직교 헬리컬 안테나의 구성도 및 투시도이다.

도 5는 도 4의 본 발명의 실시예에 따른 직교 헬리컬 안테나의 공진주파수 특성을 나타내는 도면.

먼저, 도 6은 본 발명에 따른 직교 헬리컬 안테나에 흐르는 전류 방향과 형성되는 자계의 방향을 나타내는 도면.

도 7은 본 발명에 따른 상부전극에 흐르는 전류와 자계 방향을 나타내는 도면.

도 8 및 도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직교 헬리컬 안테나의 구성도 및 투시도이다.

도 9는 도 8의 본 발명의 다른 실시예에 따른 직교 헬리컬 안테나의 공진주파수 특성을 나타내는 도면.

본 발명은 이동통신 단말기에 구비되어 무선 신호를 송수신하는 안테나에 관한 것으로, 특히 이동통신 단말기 내부에 구성되며 낮은 대역의 신호를 처리할 수 있는 헬리컬 안테나에 관한 것이다.

최근 이동통신 단말기에 탑재되는 무선 기술의 증가로 인하여, 이동통신 단말기의 안테나의 사용 주파수 대역이 다양해지는 추세에 있다. 구체적으로, 현재 이동통신 단말기에서 사용되는 주파수 대역으로는, 휴대전화(800MHz~2GHz), 무선 LAN(2.4GHz, 5GHz), 비접촉식 RFID(113.56MHz), 블루투스(Bluetooth)(2.4GHz), GPS(1.575GHz), FM 라디오(76~90MHz), TV 방송(470~770MHz), UWB, Zigbee 및 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 방송 등이 있다. 여기서 DMB는 위성 DMB(2630~2655MHz)와 지상파 DMB(180~210MHz)로 구분된다.

또한 이동통신 단말기는 소형화 및 경량화되면서도, 다양한 서비스 제공 기능이 요구되고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해 이동통신 단말기에 채용되는 안테나 및 부품들은 다기능화되고, 동시에 점차 소형화되고 있다. 나아가, 최근 이동통신 단말기에 사용되는 안테나는 점차 단말기에 안에 내장되는 추세에 있다. 따라서, 이동통신 단말기 내부에 장착되는 안테나는, 단말기 내부에서 매우 작은 안 테나 용적을 차지하면서도 필요한 성능을 만족시킬 것이 요구되고 있다.

도 1은 일반적인 내장형 평면 역 안테나(PIFA)의 구조도이다.

평면 역 안테나(PIFA)는 이동단말기에 내장할 수 있는 안테나로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 기본적으로 평면형상의 방사부(2), 상기 방사부(2)에 연결된 접지라인(4), 급전라인(5), 및 접지판(9)으로 구성된다. 상기 방사부(2)는 급전라인(5)를 통해 급전되고, 상기 접지라인(4)에 의해 접지판(9)과 단락시켜 임피던스 정합을 이루게 된다. 상기 PIFA는 접지라인(4)의 폭(Wp)과 방사부(2)의 폭(W)에 따라 상기 방사부(2)의 길이(L)와 안테나의 높이(H)를 고려하여 설계해야 한다.

이러한 PIFA는 상기 방사부(2)에 유기된 전류에 의해 발생되는 전체 빔 중 접지면측으로 향하는 빔이 재유기되어 인체에 향하는 빔을 감쇠시켜 SAR 특성을 개선하는 동시에 방사부 방향으로 유기되는 빔을 강화시키는 지향성을 가지며, 직사각형인 평판형 방사부의 길이가 절반으로 감소된 직사각형의 마이크로 스트립 안테나로서 작동하게 되어 낮은 프로파일 구조를 실현할 수 있다. 또한, PIFA는 내장형 안테나로서 단말기의 내부에 구성되므로, 단말기의 외관을 수려하게 디자인할 수 있고 외부의 충격에도 우수한 특성을 갖는다.

도 2 및 도 2a를 참조하면, 종래의 내장형 헬리컬 안테나(20)는 유전체 기판(21)에 급전라인(22)과, 접지라인(23) 및 헬리컬 형상의 방사부(24)로 구성된다.

상기 급전라인(22)과 접지라인(23)은 상기 유전체 기판(21)의 하면에 형성되며, 상기 방사부(24)에 연결된다. 상기 방사부(24)는 기판(21)의 하면에 복수의 하부 전극(25)이 상기 급전라인(22) 및 접지라인(23)과 평행 하게 배열되어 있다. 그리고 상기 기판(21)의 상면에는 상기 하부 전극(25)과 비스듬하게 배열된 복수의 상부 전극(26)이 배열된다. 그리고 상기 하부 전극(25)의 하단과 상부 전극(26)의 하단은 전도성 패이스트(paste)에 의해서 채워지는 비아홀(via hole)(27)을 통하여 연결된다. 그리고 상기 하부전극(25)의 상단이 다른 측면전극(27-1)에 의하여 인접하여 배열된 다음 상부전극 및 하부전극(25-1)에 연결됨으로써 헬리컬 구조의 안테나를 형성할 수 있다.

도 3은 도 2의 종래의 헬리컬 안테나의 공진주파수 특성을 나타내는 도면이다.

도 3에서는, 길이 20mm, 폭 4mm, 두께 1mm를 갖는 기판(21)을 사용하였으며, 방사부(24)의 총 길이는 14.6cm이고, 턴(turn) 수는 21인 경우의 헬리컬 안테나(20)에 대한 안테나의 동작 주파수를 나타낸다. 그래프의 가로축은 주파수(GHz), 세로축은 S11 파라미터(dB)를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 종래의 헬리컬 안테나(20)는 570MHz 부근(30)에서 공진이 일어남을 알 수 있으며, 방사 효율을 41.90%임을 실험적으로 확인할 수 있다.

상기 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 종래의 내장형 안테나는 1GHz 정도 이상의 주파수 영역에서는 약 10mm×10mm 정도의 크기를 갖도록 제작할 수 있다. 그러나 지상파 DMB 방송을 위한 이동통신 단말기와 같이 안테나가 처리할 주파수가 수백 MHz 이하 대역으로 떨어지게 되면, 단말기의 안테나에 요구되는 길이(1/λ, 1/2λ 또는 1/4λ, 여기서 λ는 전파의 파장)는 수십 cm 에 이르게 된다. 따라서 종래의 내장형 안테나를 이용할 경우, 지상파 DMB 방송 등과 같이 낮은 대역의 주파수를 처리할 수 없는 문제가 있다. 또한 휴대형 전화기와 같은 이동통신 단말기 내부에 내장되어 사용될 수 있는 안테나의 크기는 5cm 이하가 되어야 한다. 따라서 종래의 내장형 안테나 기술을 이용하여 안테나를 제작할 경우 그 크기가 수십 cm가 되어, 내장형 안테나로서 실용성이 상실된다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 지상파 DMB 방송에 사용되는 이동통신 단말기에 내장할 수 있으면서도, 소형으로 용이하게 구현할 수 있는 안테나를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직교 헬리컬 안테나는, 자성유전재료로 이루어진 기판; 상기 기판의 하면에 배열되는 복수의 하부전극; 상기 기판의 상면에서, 상기 각각의 하부전극과 소정 각도로 교차하도록 배열되는 복수의 상부전극; 및 상기 복수의 하부전극과 상기 복수의 상부전극을 각각 전기적으로 연결 하기 위한 복수의 측면전극을 포함하고, 상기 각각의 하부전극에 흐르는 전류에 의하여 상기 하부전극 주위에 형성되는 적어도 일부의 자기 벡터 모멘트의 방향이, 상기 각각의 하부전극에 대응하는 상부 전극에 흐르는 전류의 방향과 평행하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 상기 기판가 페라이트(ferrite) 또는 페라이트-수지 복합 재료로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 상부전극과 상기 하부 전극은 80 ~ 100도로 교차하도록 구성할 수 있으며, 90도로 교차하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하부전극은 쐐기 모양으로 형성되고, 상기 상부전극은 중앙이 구부러진 절곡부를 갖는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

도 4 및 도 4a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 직교 헬리컬 안테나(40)는 자성체 성질을 갖는 기판(41)과, 급전부(42)와, 접지부(43) 및 방사부(44)를 포함한다.

상기 기판(41)은 실질적으로 직육면체의 형상을 갖는 것이 바람직하며, 다음과 같은 이유로 자성체 및 유전체 성질을 갖는 페라이트(ferrite) 또는 페라이트-수지 복합재료와 같은 자성유전재료로 형성된다.

안테나 소형화의 기본이 되는 공진길이(resonant length)의 단축율은 다음의 수학식 1과 연관된다.

여기서, λ는 안테나의 실제 사용 파장, λ₀는 자유공간에서의 파장, ε은 유전상수, 그리고 μ는 투자율을 나타낸다.

종래에는 일반적으로 안테나에 유전율(ε)이 4~7인 유리 세라믹스(glass ceramics)를 사용하였다. 그러나 상기 수학식 1에서 알 수 있는 바와 같이, 안테나의 길이를 단축시키기 위하여 유전율을 높이게 되면 공진길이가 작아지게 되나, 안테나의 사용 대역폭(bandwidth)이 좁아지게 되는 단점이 발생하므로 무작정 유전율을 높일 수 없는 문제가 있다. 반면에, 자성체의 경우는 투자율을 크게 해도 대역폭에 미치는 영향이 작은 특성을 갖는다. 따라서, 일반적인 고유전율의 기판(투자 율=1)을 사용하는 경우보다, 유전율(ε)과 투자율(μ)을 동시에 갖는 재료의 기판을 사용하면 안테나의 공진길이 단축율이 크게 되며, 이로 인하여 안테나 도선의 길이가 감소하게 되어 결과적으로 더 큰 소형화를 이룰 수 있게 된다.

따라서 본 발명에서는 상기 기판(41)의 재료로서 투자율(μ)이 2~100, 유전율(ε)이 2~100을 갖는 페라이트-수지 복합 재료를 이용할 경우, 일반적인 안테나에 주로 사용되는 유전율(ε)이 4~7인 유리 세라믹스(glass ceramics) 보다, 파장단축율이 커져서 안테나의 소형화가 더욱 용이해진다. 또한 본 발명에서는 상기 기판(41)으로서 유전체 및 자성체 특성을 모두 갖는 페라이트(ferrite)를 를 사용할 수도 있다.

상기 급전부(42)는 상기 기판(41)의 하면 일측 단부에 형성되며, 이동통신 단말기의 회로부(미도시)에 연결되어, 상기 회로부로부터 급전된다.

상기 접지부(43)는 상기 기판(41)의 하면 일측에서 상기 급전부(42)와 평행하게 인접하여 형성되며, 상기 이동통신 단말기에 구성된 접지부(미도시)에 연결되어 안테나를 접지시킨다. 도 4에 따른 실시예에서는 역F 타입의 안테나(PIFA)가 개시되어 있다. 그러나 상기 직교 헬리컬 안테나(40)는 상기 접지부(43)가 존재하지 않은 모노폴 형태의 안테나로서 사용될 수도 있으며, 이는 역시 본 발명의 범위에 포함된다.

상기 방사부(44)는 복수의 하부전극(45)과, 복수의 상부전극(46) 및 복수의 측면전극(47)을 포함한다. 또한 본 발명에서는 상기 기판(41)의 재료로서 자성유전재료를 사용하는 경우에, 안테나의 사용 가능한 주파수 대역을 크게 향상시키기 위 하여 상기 방사부(44)의 하부전극(45) 및 상부전극(46)이 다음과 같이 상기 기판(41)의 두께(T) 방향으로 이격되어 소정 각도로 교차하도록 배열된다.

상기 하부전극(45)은 상기 기판(41)의 하면에 형성되며, 상기 급전부(42) 및 접지부(43)에 연결된다. 상기 하부전극(45)은 중심부가 절곡된 쐐기 형상의 도전선으로 형성된다. 그리고 상기 복수의 하부전극(45)은 동일한 모양으로 반복되는 패턴을 갖으며, 상기 기판(41)의 길이 방향(L)으로 서로 이격되어 배열된다.

상기 상부전극(46)은 상기 기판(41)의 상면에 형성된다. 상기 상부전극(46)은 상기 하부전극(45)과 상기 기판(41)의 두께 방향으로 이격되며 서로 소정 각도를 이루어 겹쳐지도록 배열된다. 상기 상부전극(46)은 중심부가 구부러진 절곡부(48)를 갖음으로써, 상기 하부전극(45)과 상하로 겹쳐지는 구조를 형성할 수 있다. 또한, 상기 상부전극(46)의 하단이 측면전극(47)에 의하여 대응하는 하부전극(44)의 하단에 연결되고, 상기 상부전극(46)의 상단이 다른 측면전극(47-1)에 의하여 인접하여 배열된 다음 하부전극(45-1)의 상단에 연결됨으로써 헬리컬 구조의 안테나를 형성할 수 있다. 또한 상기 안테나(40)는 절곡부(48)와 같이 첨예한 부분에서 방사가 많이 일어나게 된다. 따라서 상기 절곡부(48)는 본 발명에 따른 안테나(40)의 방사 효율을 높이는 기능을 한다.

상기 측면전극(47)은 상기 하부전극(45)과 상기 상부전극(46)을 전기적으로 연결한다. 상기 측면전극(47)은 상기 기판(41)에 형성된 비아홀(via hole)로 이루어지며, 상기 비아홀에는 도전성 페이스트가 채워질 수 있다. 또한 상기 측면전극(47)은 상기 하부전극(45) 및 상부전극(46)과 일체의 도전체로 형성될 수도 있다.

도 5는 도 4의 본 발명의 실시예에 따른 직교 헬리컬 안테나(40)의 공진주파수 특성을 나타내는 도면이다.

도 5에서는, 길이(L) 20mm, 폭(W) 3mm, 두께(T) 1mm를 갖는 기판(41)을 사용하였으며, 방사부(44)의 총 길이는 14.4cm이고, 턴(turn) 수는 25인 경우의 헬리컬 안테나(40)에 대한 안테나의 동작 주파수를 나타낸다. 이때 상하부전극(45,46)의 폭은 0.5mm, 각각의 상하부전극(45,46) 간 이격된 거리는 0.2mm, 투자율은 10, 및 유전율은 10이다. 그래프의 가로축은 주파수(GHz), 세로축은 S11 파라미터(S(WavePort1,WavePort1))(dB)를 나타낸다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 헬리컬 안테나(40)는 230MHz 부근(50)에서 공진이 일어남을 알 수 있으며, 방사 효율은 55.60%임을 실험적으로 확인할 수 있다. 그리고 만약 기판(41)의 두께를 0.3mm 까지 줄인 경우(길이20×폭3×두께0.3mm, 0.018cc)에도 방사 효율이 42.30%로서 높은 방사효율을 나타냄을 실험적으로 확인할 수 있었다. 일반적으로 안테나의 공진주파수는 안테나 임피던스 매칭 후에 수십 MHz 정도 조절이 가능하므로, 본 발명에 따른 안테나(40)는 지상파 DMB 영역(180~210MHz)에서도 유효하게 사용가능함을 알 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 직교 헬리컬 안테나의 동작 원리를 설명하는 도면이다.

먼저, 도 6은 본 발명에 따른 직교 헬리컬 안테나에 흐르는 전류 방향과 형성되는 자계의 방향을 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 직교 헬리컬 안테나는 자성유전재료로 이루어지는 기판(41)의 하면과 상면에 각각 형성되는 하부전극(45)과 상부전극(46)이 상하로 이격되어 서로 소정 각도(θ)로 교차하여 겹쳐지도록 배열된다. 상기 하부전극(45)과 상부전극(46) 사이에 이루어지는 각(θ)은 약 80~100도를 이루도록 배열될 수 있으며, 바람직하게는 약 90도를 이루도록 배열된다. 이와 같은 구조에서, 상기 하부전극(45)에 흐르는 전류(51)는 플레밍의 오른손 법칙에 의하여 하부전극(45) 주위에 자기장(52)을 형성한다.

도 7은 본 발명에 따른 상부전극(46)에 흐르는 전류와 자계 방향을 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 상기 하부전극(45)에 흐르는 전류(51)에 의하여 형성된 자기장(52)의 방향은 상부전극(46)에 흐르는 전류의 방향과 평행하게 된다. 따라서 상기 자기장(52)에 대응하는 자기 모멘트 벡터(magnetic moment vector)는 상부전극(46)에 흐르는 전류(53)의 방향과 평행하게 된다. 이로 인하여 상부전극(46) 주위에 분포한 자성체의, 상부전극(48)의 전류방향과 평행한 자화용이(easy)축이 강화되는 효과를 얻을 수 있다. 상기 도 7에서는 상기 자기 모멘트 벡터와 상부전극(46)에 흐르는 전류(53)의 방향이 서로 평행하게 동일한 경우를 나타내고 있다. 또한, 상기 자기 모멘트 벡터와 상부전극(46)에 흐르는 전류(53)가 서로 다른 방향을 향할 경우에도, 서로 평행한 상태라면 위와 동일하게 자화용이(easy)축이 강화되는 효과를 얻을 수 있다.

만약 기판(41)이 등방성 자성 재료로 형성되더라도 동일하게 자화용이축이 강화되는 효과를 얻을 수 있다. 따라서 강화된 자화용이축은 유효이방자계를 증가시키게 되며, 그 결과 본 발명에 따른 직교 헬리컬 안테나의 공진주파수가 연장되 고, 또한 동일 주파수에서 손실값도 줄어들게 된다.

도 8 및 8a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 직교 헬리컬 안테나(80)는, 자성유전재료로 이루어진 기판(81)고, 상기 기판(81) 하면 일측에 형성된 급전부(82)와, 접지부(83) 및 헬리컬 형상의 방사부(84)를 포함한다. 상기 안테나(80)는 상부 전극(86)이 쐐기 모양으로 형성된다는 점에서 상기 도 4에 따른 안테나(40)와 차이가 있다.

상기 안테나(80)는 상기 상부전극(86)을 쐐기 모양으로 형성함으로써, 상부 전극(86)이 대응하는 하부전극(85)과 각 전극의 상부 및 하부에서 서로 교차되도록 배열된다. 상기 상부전극(86)의 하단이 측면전극(87)에 의하여 대응하는 하부전극(84)의 하단에 연결되고, 상기 상부전극(86)의 상단이 다른 측면전극(87-1)에 의하여 인접하여 배열된 다음 하부전극(85-1)의 상단에 연결됨으로써 헬리컬 구조의 안테나를 형성할 수 있다. 이로 인하여 상기 안테나(80)는 하부전극(45)에 흐르는 전류에 의하여 형성되는 자계가 상부전극(86)에 흐르는 전류에 영향을 미치는 부분이 두 곳에서 이루어지므로, 자화용이축을 더욱 강화하게 된다. 또한 상기 상부전극(86)에 형성된 절곡부(88)가 상기 도 4에 도시된 안테나(4)와 비교하여 더욱 첨예하게 구부러짐으로 인하여 상기 절곡부(88)에서 방사가 더욱 용이하게 일어날 수 있다. 이로 인하여 본 발명에서는 내장형 안테나를 소형으로 제작할 수 있으면서도 방사 효율을 높일 수 있다.

도 9는 도 8의 본 발명의 다른 실시예에 따른 직교 헬리컬 안테나(80)의 공진주파수 특성을 나타내는 도면이다.

도 9에서는, 길이 20mm, 폭 3mm, 두께 1mm를 갖는 기판(41)을 사용하였으며, 방사부(84)의 총 길이는 14.5cm이고, 턴(turn) 수는 25인 경우의 헬리컬 안테나(80)에 대한 안테나의 동작 주파수를 나타낸다. 이때 상하부전극(45,46)의 폭은 0.5mm, 각각의 상하부전극(45,46) 간 이격된 거리는 0.2mm, 투자율은 10, 및 유전율은 10이다. 그래프의 가로축은 주파수(GHz), 세로축은 S11 파라미터(dB)를 나타낸다. 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 헬리컬 안테나(80)는 210MHz 부근(90)에서 공진이 일어남을 알 수 있으며, 방사 효율을 34.50%임을 실험적으로 확인할 수 있다. 일반적으로 안테나의 공진주파수는 안테나 임피던스 매칭 후에 수십 MHz 정도 조절이 가능하므로, 상기 안테나(80)도 지상파 DMB 영역(180~210MHz)에서도 유효하며, 초소형으로 제작할 수 있음을 알 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 이동통신 단말기에 내장할 수 있으면서도, 지상파 DMB 방송과 같은 VHF 주파수와 DVB-H와 같은 UHF 주파수 대역에서 사용가능한 안테나를 소형으로 제작할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따르면, 헬리컬 안테나의 상부전극 및 하부전극이 교차 구조를 형성함으로써 자화용이축을 강화시켜 공진주파수를 연장할 수 있고, 이로 인하여 안테나를 소형으로 제작하면서도 방사효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims

자성유전재료로 이루어진 기판;

상기 기판의 하면에 배열되는 복수의 하부전극;

상기 기판의 상면에서, 상기 각각의 하부전극과 소정 각도로 교차하도록 배열되는 복수의 상부전극; 및

상기 복수의 하부전극과 상기 복수의 상부전극을 각각 전기적으로 연결하기 위한 복수의 측면전극을 포함하고,

상기 각각의 하부전극에 흐르는 전류에 의하여 상기 하부전극 주위에 형성되는 적어도 일부의 자기 벡터 모멘트의 방향이, 상기 각각의 하부전극에 대응하는 상부 전극에 흐르는 전류의 방향과 평행하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 직교 헬리컬 안테나.
제1항에 있어서, 상기 기판는 페라이트(ferrite)로 형성되는 것을 특징으로 하는 직교 헬리컬 안테나
제1항에 있어서, 상기 기판는 페라이트-수지 복합 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 직교 헬리컬 안테나.
제1항에 있어서, 상기 소정 각도는 80 ~ 100도인 것을 특징으로 하는 직교 헬리컬 안테나.
제4항에 있어서, 상기 소정 각도는 90도인 것을 특징으로 하는 직교 헬리컬 안테나.
제1항에 있어서, 상기 하부전극은 쐐기 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 직교 헬리컬 안테나.
제1항에 있어서, 상기 상부전극은 중앙이 구부러진 절곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 직교 헬리컬 안테나.
제7항에 있어서, 상기 상부 전극은 쐐기 모양으로 형성되며, 상기 하부전극과 하나 이상의 교차 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 직교 헬리컬 안테나.
제1항에 있어서, 상기 기판의 일측 단부에 형성되고, 상기 하부전극에 전류를 공급하기 위한 급전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교 헬리컬 안테나.
제9항에 있어서, 상기 급전부와 상기 하부전극 사이에서 상기 급전부와 평행하게 배열되며, 상기 안테나를 접지시키기 위한 접지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직교 헬리컬 안테나.