KR20000044406A - 유전체 공진기를 이용한 휴대 단말기의 안테나 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

휴대 단말기의 안테나

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

사분의 파장 모노폴 안테나와 동일한 성능을 가지면서, 기존의 안테나에 비해 크기, 무게, 및 단가면에서 우수한 휴대 단말기의 안테나를 제공한다.

다. 그 발명의 해결방법의 요지

휴대 단말기의 안테나에 있어서, 고유전율의 유전체로 구성된 중공봉형의 안테나 본체와, 상기 중공봉형의 안테나 본체의 내부면과 윗면에 형성되는 도전성의 금속층으로 구성되어 상기 휴대 단말기에서 상기 안테나로 급전하기 위한 급전선의 끝단의 중심도체가 상기 유전체의 하부 중심면의 상기 금속층을 통해 접속한다.

라. 발명의 중요한 용도

휴대 단말기의 안테나에 적용된다.

Description

유전체 공진기를 이용한 휴대 단말기의 안테나

본 발명은 휴대폰, 이동 전화기 등과 같은 휴대 단말기의 안테나에 관한 것으로, 특히 세라믹 유전체 공진기를 이용하여 구성한 안테나에 관한 것이다.

일반적으로 무선 휴대 단말기에 널리 사용되는 안테나로는 모노폴(mono-pole) 안테나, 슬리브 다이폴(sleeve dipole) 안테나, 노멀 모드 헬리컬(normal-mode helical) 안테나, 인덕티블리 휩(inductively loaded whip) 안테나, 루프(loop) 안테나 등이 있다.

도 1a, 1b 및 1c는 일반적인 휴대 단말기의 안테나의 일 예를 나타낸 사시도이다. 도 1a는 휴대 단말기(10)에 부착된 모노폴 안테나(12)를 나타내며, 도 1b는 노멀 모드 헬리컬 안테나(14), 도 1c는 인덕티블리 휩 안테나의 구조를 나타낸다. 상기한 바와 같은 안테나에서 특성상 도 1a에 도시된 바와 같은 사분의 파장 모노폴 안테나(12)가 비교적 우수하지만 이는 길게 돌출되는 금속성 안테나로서 사이즈 및 휴대성에서 불편한 점이 많았다.

이를 개선하고자 일부 안테나는 내부에 인덕턴스 성분을 갖는 구조로 소형화를 위해 노력하지만, 도 1b와 1c에 도시된 바와 같이, 인덕턴스 성분을 포함하여 길이방향으로 크기를 축소한 안테나의 경우에는 상기 사분의 파장 모노폴 안테나(12)에 비하여 방사효율이 저하되고 수신면적이 작아지는 등 그 특성에 단점이 많았다.

따라서 본 발명의 목적은 기존의 사분의 파장 모노폴 안테나와 동일한 성능을 가지면서, 기존의 안테나에 비해 크기, 무게, 및 단가면에서 우수한 휴대 단말기의 안테나를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 휴대 단말기의 안테나에 있어서, 고유전율의 유전체로 구성된 중공봉형의 안테나 본체와, 상기 중공봉형의 안테나 본체의 내부면과 윗면에 형성되는 도전성의 금속층으로 구성되어 상기 휴대 단말기에서 상기 안테나로 급전하기 위한 급전선의 끝단의 중심도체가 상기 유전체의 하부 중심면의 상기 금속층을 통해 접속함을 특징으로 한다.

도 1a, 1b 및 1c는 일반적인 휴대 단말기의 안테나의 일 예를 나타낸 사시도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 공진기를 이용한 휴대 단말기의 안테나 사시도

도 3a, 3b는 도 2의 안테나의 상세 구조를 나타낸 도면

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 휴대 단말기 11: 급전선

13: 중심도체 20: 안테나

22: 안테나 본체 24: 금속층

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

본 발명에 따른 휴대 단말기의 안테나는 고유전율을 가진 유전체 공진기(dielectric resonator)를 이용한다. 현재의 초고주파 통신기술 분야에서는 부품의 소형, 경량 및 저가격화를 위하여 유전체 공진기를 널리 이용하고 있다. 이러한 유전체 공진기가 가장 많이 적용되는 고주파 부품분야는 송신 또는 수신 주파수만을 최소의 손실로 여파하여 출력하는 필터 부품이다. 이러한 유전체 공진기를 이용하는 기술의 예로는 본원 출원인에 의해 선출원된 국내 특허출원번호 제96-52992호(명칭: 유전체 공진기 필터)와, 모토롤라 사에서 출원한 미합중국 특허번호 제5,483,246호(명칭: OMNIDIRECTIONAL EDGE FED TRANSMISSION LINE ANTENNA) 등을 들 수 있다. 이하 상기한 바와 같은 유전체 공진기를 이용한 본 발명의 안테나를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 공진기를 이용한 휴대 단말기의 안테나 사시도이며, 도 3a, 3b는 도 2의 안테나의 상세 구조를 나타낸 도면으로서, 도 3a는 도 2의 안테나 확대 사시도, 도 3b는 도 3a 중 A-A'라인의 절단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 휴대 단말기(10)에 부착된 안테나(20)는 고유전율의 세라믹 유전체 공진기로 구성된 중공봉형(中空棒 形態)의 안테나 본체(22)와, 상기 중공봉형의 안테나 본체(20)의 내부면과 윗면에 형성되는 도전성의 금속층(24)으로 구성된다.

상기 도전성의 금속층(24)은 상기 중공봉형의 안테나 본체(22)의 내부면과 윗면에 도포 처리되어 형성된다. 또한 상기 휴대 단말기(10)의 기기 본체에서 상기 안테나로 급전하기 위한 동축 급전선(11)의 끝단의 동축 중심도체(13)와 상기 유전체의 안테나 본체(22) 하부 중심면의 상기 금속층(22)을 통해 전기적으로 접속한다.

상기 안테나 본체(22)를 구성하는 유전체내에서의 파장은 하기의 식을 따른다.

상기 식에서 λ0 는 자유공간에서의 파장을 의미하며 ε 는 유전체의 유전율이다. 상기에서 본 발명의 특징에 따라 적절한 유전율 ε 를 갖는 유전체 공진기를 사용하여 안테나의 사이즈를 줄일 수 있다. 예를 들어, 상기 유전율 ε 가 40에 가까운 고유전체를 사용하여 자유공간에서 λ/4 모노폴 안테나와 동일한 전기적 특성을 갖게 하면 그 사이즈는 모노폴 안테나와 비교하여 1/6이하로 줄어들 수 있게 된다.

또한 자유공간의 고유 임피던스와 같도록 금속층(24)이 도포된 유전체 공진기의 윗면을 도 3a, 3b에 도시된 바와 같이, 중심부쪽으로 오므려 경사지게 형성하여 방사효율의 향상을 꾀한다.

상기와 같은 구성에 의해 본 발명의 특징에 따른 유전체 공진기를 이용한 휴대 단말기의 안테나가 이루어질 수 있다.

한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구의 범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명은 휴대 단말기의 안테나에 있어서, 고유전율의 유전체로 구성된 중공봉형의 안테나 본체와, 상기 중공봉형의 안테나 본체의 내부면과 윗면에 형성되는 도전성의 금속층으로 구성되어 상기 휴대 단말기에서 상기 안테나로 급전하기 위한 급전선의 끝단의 중심도체가 상기 유전체의 하부 중심면의 상기 금속층을 통해 접속하므로, 기존의 사분의 파장 모노폴 안테나와 동일한 성능을 가지면서, 기존의 안테나에 비해 크기, 무게, 및 단가면에서 우수한 휴대 단말기의 안테나를 제공할 수 있다.

Claims (2)

1. 유전체 공진기를 이용한 휴대 단말기의 안테나에 있어서,

   고유전율의 유전체로 구성된 중공봉형의 안테나 본체와,

   상기 중공봉형의 안테나 본체의 내부면과 윗면에 형성되는 도전성의 금속층으로 구성되어,

   상기 휴대 단말기에서 상기 안테나로 급전하기 위한 급전선의 끝단의 중심도체가 상기 유전체의 하부 중심면의 상기 금속층을 통해 접속하도록 구성함을 특징으로 하는 휴대 단말기의 안테나.
2. 제1항에 있어서, 상기 중공봉형의 안테나 본체의 윗면을 중심부쪽으로 경사지게 형성함을 특징으로 하는 휴대 단말기의 안테나.