KR20100133431A

KR20100133431A - 안테나 캐리어 및 디바이스

Info

Publication number: KR20100133431A
Application number: KR1020107022857A
Authority: KR
Inventors: 스캇 밴스
Original assignee: 소니 에릭슨 모빌 커뮤니케이션즈 에이비
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2010-12-21
Also published as: EP2253043A1; TWI403021B; WO2009112085A1; US7642966B2; CN101971417A; US20090231199A1; CN101971417B; TW200939563A

Abstract

사용 시에 3개의 서로 직교하는 방향들, X, Y 및 Z 로 연장되고, 제1 XY 평면을 정의하는 후면(26) 및 XZ 평면을 정의하는 측면(28)을 포함하며, 안테나 패턴(10)을 포함하는 캐리어(23)가 제공된다. 안테나 패턴(10)은 캐리어(23)의 상기 후면 상에 위치하는 보다 넓은 브랜치(12), 및 상기 측면(28)의 Z 방향을 따라 실질적으로 연장되는 제1 섹션 및 상기 측면(28)의 X 방향으로 실질적으로 연장되는 제2 섹션을 포함하는 보다 좁은 브랜치(14)를 포함한다.

Description

안테나 캐리어 및 디바이스{ANTENNA CARRIER AND DEVICE}

본 발명은 안테나 패턴을 포함한 캐리어 및 그와 같은 캐리어를 포함한 디바이스에 관한 것이다.

안테나는 라디오(radio), 텔레비전, 마이크로파, 전화 및 레이더 신호들을 송신하고/하거나 수신하도록 설계된 트랜스듀서(transducer)로서, 즉, 안테나는 특정 주파수의 전류를 전자기파로 변환하거나 전자기파를 특정 주파수의 전류로 변환한다. 물리적으로는, 안테나는 인가된 교류 전압 및 그 관련된 교류 전류에 응답하여 방사상의 전자기장을 생성하도록 구성되거나, 또는 전자기장 안에 위치하여 그 전자기장이 안테나에서 교류를 유도하고 안테나의 단자들 사이에서 전압을 유도하도록 해줄 수 있는 하나 이상의 전기 도체들의 배열이다.

휴대용 무선 통신 전자 디바이스들, 예를 들어, 이동 전화기는, 통상, 납땜이나 용접에 의해 인쇄 회로 기판 상의 전기 전도성 트랙들(tracks)이나 콘택트들(contacts)에 접속되는 안테나를 포함한다. 이러한 전자 디바이스들의 제조자들은 전자 디바이스들의 물리적인 크기, 중량 및 비용을 줄이며 전자 디바이스들의 전기 성능을 개선해야 한다는 압력을 끊임없이 받고 있다. 이러한 저비용 요구사항은 전자 디바이스 및 그 안테나가 제조 및 조립하는데 있어서 간단해야 하며 비용이 비싸지 않아야 한다는 것을 요구하고 있다.

제조자들이 직면하고 있는 또 다른 과제는 컴팩트하며, 고이득(high gain)의 다중대역(multi-band) 안테나, 즉, GPS, Rx 다이버시티, W-LAN, Wi-Fi, 블루투스(Bluetooth) 및 UWB 와 같은 상이한 무선 통신 표준들을 이용하여, 양호한 전후방비(front to back ratio)로 신호들을 동시에 송신하고/하거나 수신할 수 있는 안테나를 갖는 전자 디바이스들을 제공하는 것이다.

안테나의 전후방비(통상 dB 단위로 표현됨)는 지정된 방향으로의 안테나의 이득(통상, 그 최대 이득)을 그 지정된 방향에서 180° 떨어진 방향으로의 이득과 비교한 것으로서 정의된다. 통상, 전후방비는, 사용자의 머리로부터의 방사의 비를 사용자의 머리를 향하는 방사의 비와 비교한 것으로서 정의된다. (사용자가 통화 위치에서 안테나를 포함하는 휴대 전화기를 쥐고 있는 경우에) 사용자의 머리로부터 방사하는 양만큼 사용자의 머리를 향해 방사하는 안테나는 0 dB의 전후방비를 갖는 것으로 알려져 있다. 사용자의 머리를 향하는 양보다 사용자의 머리로부터 1 dB 더 방사하는 안테나는 1 dB의 전후방비를 갖는 것으로 알려져 있다. 이 전후방비가 높을수록 안테나를 포함하는 이동 전화기의 통화 성능은 향상된다.

다수의 통상적인 안테나들은, 접지면 위에 스틱타입 이동 전화기의 저면에 놓일 때에, 대략 0 dB의 전후방비를 갖는 것으로 알려져 있다. 또한, 접지면 위에서 평면 역 F 형 안테나(PIFA; planar inverted F antenna)들을 이용하여 전후방비를 개선할 수 있다는 것이 널리 공지되어 있다. 그러나, PIFA 안테나들이 좁은 저역 대역폭을 가진다는 것과, PIFA 안테나가 작은 체적을 차지하면 850 및 900 MHz GSM 대역들에서 양호한 성능을 달성하기가 어렵다는 것 또한 널리 공지되어 있다.

본 발명의 목적은 개선된 안테나를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 사용 시에 3개의 서로 직교하는 방향들, X, Y 및 Z 로 연장되며 XY 평면을 정의하는 후면(back surface) 및 XZ 평면을 정의하는 측면을 포함하는 캐리어에 의해 달성된다. 이 캐리어는 캐리어의 후면 상에 위치하는 보다 넓은 브랜치(wider branch), 및 측면의 Z 방향을 따라 실질적으로 연장되는 제1 섹션과 측면의 X 방향으로 실질적으로 연장되는 제2 섹션을 포함하는 보다 좁은 브랜치(narrower branch)(즉, 보다 좁은 브랜치는 보다 넓은 브랜치에 대해 Z 방향으로 일정 오프셋을 가짐)를 포함하는 안테나 패턴을 포함한다. 이 캐리어는 인쇄 회로 기판(PCB) 상에/내에 또는 디바이스 상에/내에 장착되도록 구성되거나, 다른 방법으로는, 캐리어 자체가 PCB일 수 있는데, 즉, 안테나 패턴이 PCB 상에/내에 직접 제공된다.

또한, 본 발명은, 본 발명의 실시형태들 중 임의의 실시형태에 따른 캐리어를 포함하는 휴대용 전자 디바이스와 같은 디바이스에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 그 디바이스는 사용자 인터페이스 정면 측(front side)(예를 들어, 이동 전화기의 LCD 측) 및 이면 측(rear side)을 포함하고, 캐리어의 후면은 디바이스의 이면 측에 가장 가깝게 배열된다.

"사용 시에(when in use)" 라는 표현은, 적어도 부분적으로 캐리어의 안테나 패턴에 의해 구성된 안테나가 사용 준비 중이거나 사용 중인 경우, 즉, 캐리어를 예를 들어 원하는 형상으로 구부림으로써, 캐리어를 PCB 상에/내에, 또는 디바이스 내에 장착하는 경우에, 캐리어가 3개의 서로 직교하는 방향들, X, Y 및 Z 로 연장되도록 형성하기 위해 배열되는 실질적으로 평탄한 캐리어 상에 안테나 패턴이 제공될 수 있다는 것을 의미하기 위한 것이다.

상술한 안테나 패턴은 고이득 다중대역 브랜치된 단극 또는 세미(semi)-PIFA 안테나의 일부를 양호한 통화 성능을 갖도록 구성한다. 즉, 서로에 대한 보다 넓은 브랜치 및 보다 좁은 브랜치의 위치로 인해, 안테나가 DCS, PCS 및 UMTS 대역 1, 2 와 같은 고대역들(예를 들어, 1710 내지 2170 MHz)에서 양호한 지향성(directivity)을 갖게 되어, 고대역들에서 사용자의 머리를 향해 방출이 낮아지게 되는데, 여기서, 안테나의 지향성이란, 안테나가 그 가장 강한 방출 방향으로 방사하는 전력 밀도를, 동일 양의 전체 전력을 방사하는 이상적인 등방성 방사기 안테나에 의해 방사된 전력 밀도에 대해 측정한 것이다. 그 결과로, 적어도 1 dB의 전후방비를 얻을 수 있다.

또한, 안테나가 접지되지 않으므로(ground free), 그 안테나는 저대역들(예를 들어, 824 내지 960 MHz)에서 단극 안테나로서 기능을 하고 안테나가 작은 체적을 차지하더라도 상당한 대역폭을 달성할 수 있다. 원하는 주파수 대역으로 안테나를 튜닝하기가 용이하며 제조하기가 간편하고 비싸지 않다. 또한, 안테나는 보다 좁은 브랜치와 보다 넓은 브랜치 간의 양호한 분리를 제공한다(즉, 보다 좁은 브랜치와 보다 넓은 브랜치 간의 용량성 결합이 매우 작다).

본 명세서에서 사용되는 캐리어란 표현은 안테나 패턴을 기계적으로 지지하는데 이용되는 임의의 플렉시블 또는 넌-플렉시블, 평면 또는 비평면, 실질적으로 비전기전도성의 기판을 의미하기 위한 것이다. 캐리어는 인쇄 회로 기판, 또는 PCB(또한, 인쇄 배선 기판(PWB)으로도 지칭됨)일 수 있고, 캐리어는 또한 적어도 하나의 마이크로칩 또는 다른 전자식 컴포넌트, 및/또는 캐리어 위에 에칭/인쇄/조각되거나 다른 방법으로 제공된 전도성 경로를 이용하여 캐리어에 접속되고/되거나 캐리어 위에 지지되는 전기 접속 컴포넌트들을 포함한다.

캐리어는 1 보다 큰 비유전율(ε_r)을 갖는 임의의 유전체 기판일 수 있고, 예를 들어, PTFR(polytetrafluoroethylene)/유리섬유(fibreglass) 합성물을 포함하거나 20 이상까지의 비유전율(ε_r)을 갖는 임의의 다른 적절한 유전체 재료를 포함할 수 있다. 안테나 패턴은 예를 들어, 리소그래피 기술을 이용하여 캐리어, PCB 또는 디바이스 상에/그 내부에 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 캐리어 또는 디바이스 상에/그 내부에 제공된 안테나 패턴은 특허청구범위에 기재된 보다 넓은 브랜치 및 보다 좁은 브랜치로부터 떨어져 임의의 원하는 방향으로 연장되는 적어도 하나 이상의 추가적인 브랜치를 갖도록 배열될 수 있다는 것에 주목하자.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 보다 좁은 브랜치의 제2 섹션의 길이는 보다 좁은 브랜치의 제1 섹션의 길이보다 적어도 40% 길고, 바람직하게는 적어도 50% 길며, 가장 바람직하게는 적어도 60% 길다. 이로 인해, 보다 좁은 브랜치의 대부분이 상기 측면의 X 방향으로 실질적으로 연장되어, 캐리어의 후면이 디바이스의 이면 측에 가장 가깝게 배열되면서 캐리어가 디바이스 내에 위치하는 경우에 보다 넓은 브랜치보다 사용자의 머리에 더 가깝게 위치하는 것이 보장된다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 보다 좁은 브랜치의 폭은 0.5 내지 2.5 mm 이고, 바람직하게는 1.0 내지 2.0 mm 이며, 가장 바람직하게는 1.5 mm 이다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 보다 넓은 브랜치의 폭은 적어도 4 mm 이고, 바람직하게는 적어도 8 mm 이고, 바람직하게는 적어도 10 mm 이며, 가장 바람직하게는 적어도 12 mm 이다. 보다 넓은 브랜치의 폭은 캐리어/PCB/디바이스의 기하구조 및 설계에 의해 제약되기는 하지만, 보다 넓은 브랜치가 넓어질수록 더 바람직하다.

본 발명의 추가 실시형태에 따르면, 보다 좁은 브랜치의 제1 섹션의 길이는 안테나의 지향성에 나쁜 영향을 주지 않도록 적어도 4 mm 이고, 바람직하게는 5 내지 7 mm 이며, 가장 바람직하게는 5.5 mm 이다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 보다 좁은 브랜치의 제1 섹션은 측면의 에지를 따라 실질적으로 연장되도록 배열된다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 보다 좁은 브랜치의 제2 섹션은 후면에서 가장 먼 측면의 에지를 따라 실질적으로 연장되도록 배열된다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 안테나 패턴은 급전선(feed line)(즉, 신호 소스로부터 안테나 패턴에 신호 에너지를 전달하기 위한 매체)에 안테나 패턴을 접속하기 위한 급전점(feed point)을 포함한다. 캐리어는 용량성 및/또는 유도성 결합, 즉, LC 부하를 통해 안테나 패턴을 접지에 접속하기 위한 접지 포인트 및 회로를 포함할 수 있어서, 안테나 패턴이 특정 공진 주파수를 실현함으로써 안테나 패턴이 사용 중인 경우에 특정 주파수 대역 내에서 신호를 송신하는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 추가 실시형태에 따르면, 보다 넓은 브랜치 및 보다 좁은 브랜치는 공통 지점(common point)으로부터 연장되고, 공통 지점은 안테나 패턴의 급전점으로부터 공통 급전점까지, 그 다음에 보다 좁은 브랜치의 말단부까지 측정된 안테나 패턴의 전체 길이의 30 내지 50%에 대응하는 거리에 위치한다(즉, 안테나 패턴의 전체 길이는 보다 좁은 브랜치의 길이와 같다). 따라서, 보다 좁은 브랜치와 보다 넓은 브랜치가 서로로부터 멀리 분기하기 전에 상당한 안테나 길이가 존재하게 된다.

보다 좁은 브랜치의 (급전점으로부터 공통 지점을 경유하여 보다 좁은 브랜치의 말단부까지 보다 좁은 브랜치를 따라 측정된) 전체 길이는 보다 넓은 브랜치의 (공통 지점으로부터 보다 넓은 브랜치의 말단부까지 보다 넓은 브랜치를 따라 측정된) 전체 길이보다 적어도 30% 길고, 바람직하게는 적어도 40% 길며, 가장 바람직하게는 적어도 50% 길다. 보다 길며 좁은 브랜치는 높은 임피던스 영역을 형성하여 고대역의 대역폭을 개선하는 기능을 한다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 안테나 패턴은 부분적으로 안테나 패턴에 의해 구성된 안테나의 고대역폭, 이득 및 매칭을 개선하기 위해 기생 소자(parasitic element)를 포함한다. 기생 소자의 폭은 0.2 내지 0.6 mm 이고, 바람직하게는 0.3 내지 0.5 mm 이며, 가장 바람직하게는 0.4 mm 일 수 있다. 또한, 그 폭이 3 내지 4 mm 까지의 보다 넓은 기생 소자를 이용할 수 있지만, 일반적으로 이득이 감소하게 된다. 기생 소자는 후면 상에 위치할 수 있고, 후면의 X 방향으로 실질적으로 연장될 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 보다 넓은 브랜치의 말단부는 보다 좁은 브랜치의 말단부로부터 (말단부들 간의 최단 거리로서 측정된) 20 mm 내에 위치하고, 바람직하게는 10 mm 내에 위치한다.

본 발명에 따른 디바이스는, 예를 들어, 클램쉘(clamshell) 또는 스틱타입 전화기와 같은 이동 전화기이다. 그러나, 본 발명은 미디어 플레이어, PCS(Personal Communications System) 단말기, PDA(Personal Data Assistant), 랩톱 컴퓨터, 팜톱 수신기, 카메라, 텔레비전, 레이더, 또는 라디오, 텔레비전, 마이크로파, 전화 및/또는 레이더 신호들을 송신하고/하거나 수신하도록 설계된 트랜스듀서를 포함하는 임의의 어플라이언스(appliance)와 같은 임의의 휴대용 또는 비휴대용 디바이스에 관한 것일 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 캐리어는 특정 용도를 위한 것이나, 고주파수 무선 장비(high frequency radio equipment)에만 제한되는 것은 아니다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 비한정적인 예들로서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 안테나 패턴을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 캐리어를 포함한 이동 전화기용 인쇄 회로 기판의 사진 및 개략도를 도시하는 도면.
도 3은 도 2에 도시된 인쇄 회로 기판을 다른 각도에서 촬영한 사진을 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 디바이스를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 인쇄 회로 기판을 포함한 디바이스의 저면을 통한 단면을 개략적으로 도시한 도면.
본 발명의 도면들은 반드시 축적대로 도시된 것은 아니며 어떤 피처들의 치수들은 명확화를 위해 확대되었을 수 있다는 것에 주목하자.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 편평 안테나 패턴(10)(도 1에서 보다 검은 색으로 표현됨)을 도시한다. 안테나 패턴(10)은 보다 짧으며 넓은 브랜치(shorter wider branch)(12) 및 보다 길며 좁은 브랜치(longer narrower branch)(14)를 포함한다. 보다 짧으며 넓은 브랜치(12) 및 보다 길며 좁은 브랜치(14)는 공통 지점(16)으로부터 연장된다. 안테나 패턴(10)은 급전점(18), 및 안테나 패턴(10)의 고대역폭, 이득 및 매칭을 개선하기 위한 얇은 기생 소자(20)를 포함한다. 기생 소자(20)는 접지점(ground point)(21)을 통해 캐리어/PCB/디바이스 상의 접지점에 접속된다.

보다 길며 좁은 브랜치(14)의 폭은 0.5 내지 2.5 mm 이고, 바람직하게는 1.0 내지 2.0 mm 이며, 가장 바람직하게는 1.5 mm 이다. 보다 넓은 브랜치의 폭은 적어도 4 mm 이고, 바람직하게는 적어도 8 mm 이고, 바람직하게는 적어도 10 mm 이며, 가장 바람직하게는 적어도 12 mm 이다.

공통 지점(16)은 안테나 패턴(10)의 전체 길이의 30 내지 50% 에 대응하는 거리에 위치하는데, 즉, 안테나 패턴의 급전점(18)으로부터 보다 좁은 브랜치(14)의 말단부(14d)까지의 거리는 급전점(18)으로부터 공통 지점(16)까지 또한 그 다음에 안테나 패턴(10)의 보다 좁은 브랜치(14)를 따라 측정된다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 보다 좁은 브랜치(14)의 (급전점(18)으로부터 공통 지점(16)을 경유하여 보다 좁은 브랜치의 말단부(14d)까지 측정된) 전체 길이는 보다 넓은 브랜치(12)의 (공통 지점 (18)으로부터 보다 넓은 브랜치(12)의 말단부(12d)까지 측정된) 전체 길이보다 적어도 30% 길고, 바람직하게는 적어도 40% 길며, 가장 바람직하게는 적어도 50% 길다.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 캐리어(23)를 포함한 인쇄 회로 기판(PCB)(22)의 사진 및 개략적인 도면을 도시한다. 즉, 도 1에 도시된 편평 안테나 패턴(10)은 비평면 플라스틱/세라믹 캐리어(23)의 외부 표면 주위에 감긴 다음에, PCB(22) 상에 장착됨으로써 부분적으로 안테나 패턴(10)에 의해 구성된 안테나의 체적을 감소시킨다. 다른 방법으로는, 안테나 패턴(10)을 실질적으로 편평한 캐리어(23) 상에/내에 제공한 다음에 필요한 형상으로 형성할 수 있다. 또한, 안테나 패턴(10)은 PCB(22) 상에/내에 직접 제공될 수 있다.

PCB(22)는 3개의 서로 직교하는 방향들, X, Y 및 Z 로 연장되고, 제1 XY 평면을 정의하는 정면(24), 제2 XY 평면을 정의하는 후면(26) 및 XZ 평면을 정의하며 정면(24)과 후면(26) 사이에서 연장되는 측면(28)을 포함한다.

일단 캐리어(23)가 PCB(22) 상에 장착되면, 안테나 패턴(10)의 보다 넓은 브랜치(12)는 PCB(22)의 후면(26) 상에 위치한다. 안테나 패턴(10)의 보다 좁은 브랜치(14)는 측면(28)의 Z 방향으로 측면(28)의 에지를 따라 실질적으로 연장되는 제1 섹션(14a) 및 측면(28)의 X 방향으로 실질적으로 연장되는 제2 섹션(14b)을 포함한다. 보다 좁은 브랜치(14)의 제2 섹션(14b)은 PCB(22)의 정면(26)에 가장 가까운 측면(28)의 에지를 따라 실질적으로 연장되도록 배열된다. 예시된 실시형태에서는, 보다 좁은 브랜치(14)의 제2 섹션(14b)에 약간의 굴곡부(meander)가 존재하여, 안테나 패턴(10)이 마이크 포트용 개구부를 수용할 수 있도록 해준다. 그러나, 이러한 방법으로 보다 좁은 브랜치의 제2 섹션(14b)을 반드시 구부려야 하는 것은 아니다. 보다 좁은 브랜치(14)의 제1 섹션(14a)의 길이는 적어도 4 mm 이고, 바람직하게는 5 내지 7 mm 이며, 가장 바람직하게는 5.5 mm 이다. 보다 좁은 브랜치(14)의 제2 섹션(14b)과 보다 넓은 브랜치(12) 간의 간격 또는 갭은 적어도 2 mm 이고, 바람직하게는 4 내지 10 mm 의 범위 내에 있다.

보다 넓은 브랜치(12)의 말단부(12d)는 상기 보다 좁은 브랜치(14)의 말단부(14d)로부터 (말단부들(12d 및 14d) 간의 최단 거리로서 측정된) 20 mm 내에 위치하고, 바람직하게는 10 mm 내에 위치한다.

안테나 패턴(10)의 기생 소자(20)의 폭은 0.2 내지 0.6 mm 이고, 바람직하게는 0.3 내지 0.5 mm 이며, 가장 바람직하게는 0.4 mm 이고, 기생 소자(20)는 PCB(22)의 후면(26) 상에 위치하며 후면(26)의 X 방향으로 실질적으로 연장된다.

예를 들어, 안테나 패턴(10)의 보다 넓은 브랜치(12), 보다 좁은 브랜치(14) 및 기생 소자(20)는, 예를 들어, 캐리어(23) 상에 금속으로 이루어진 연속적인 전기 전도성 층들을 퇴적(depositing)/본딩(bonding)함으로써 제공된다.

도 3은 도 2에 도시된 인쇄 회로 기판(22)을 다른 각도에서 촬영한 사진을 도시한다.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 디바이스(30), 즉, 휴대용 스틱타입 전화기를 도시한다. 디바이스(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같은 PCB를 포함한다. 이 디바이스는 사용자가 전화 통화를 행하고 있을 때에 사용자의 머리가 위치하게 될 사용자 인터페이스 정면 측(32)을 포함한다. 또한, 이 디바이스는 이면 측(34)을 포함하는데, 이 이면 측(34)은 사용자가 전화 통화를 행하고 있을 때에 사용자의 머리로부터 가장 멀리 떨어져 있는 측면이다.

본 발명의 실시형태들 중에서 임의의 실시형태에 따른 안테나 패턴(10)이 이동 전화기와 같은 소형의 휴대용 무선 통신 디바이스에 포함되는 경우에, 안테나 패턴(10)은 소형의 휴대용 무선 통신 디바이스에 의해 송신되거나 수신되는 전파(radio wave)들의 송신 또는 수신에 단지 일부만 기여할 뿐이다. 예를 들어, 섀시와 같은 디바이스의 다른 대형의 전기 전도성 컴포넌트들, 그 전지들 또는 인쇄 회로 기판 또한 무선 신호들의 송신 및/또는 수신에 영향을 준다. 안테나 패턴(10)은 이들 매스 블록(mass block)들에 용량성 결합 및/또는 유도성 결합되어, 완전한 형태의 안테나(즉, 안테나 패턴(10) 및 이들 매스 블록들)에 원하는 임피던스가 제공되게 된다.

도 5는 도 4에 도시된 디바이스(30)의 저면을 통한 단면을 개략적으로 도시한 것으로서, 디바이스(30)의 Y 축을 따라, 즉, 디바이스의 장축을 따라 본 단면을 개략적으로 도시한 것이다. 디바이스(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 PCB(22), 디바이스(30)의 사용자 인터페이스 정면 측(32)에 가장 가깝게 배열된 정면(24) 및 디바이스(30)의 이면 측(34)에 가장 가깝게 배열된 후면(26)을 포함한다. PCB(22)의 측면(28)은 디바이스(30)의 저면 측(33)에 배열되는데, 즉, 디바이스(30)를 사용하고 있는 사용자가 디바이스(30)를 쥐고 있을 때에 디바이스(30)의 가장 아래쪽에 배열된다. 따라서, 안테나 패턴(10)의 보다 넓은 브랜치(12)는, 사용자가 디바이스(30)를 사용하여 전화 통화를 행하고 있을 때에 사용자의 머리로부터 멀리 디바이스(30)의 이면 측(34)에 위치할 것이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 안테나 패턴(10)의 보다 좁은 브랜치(14)는 고대역에서 보다 넓은 고대역 브랜치(12)에 대해 위상 오프셋을 갖는다. 도 2, 도 3 및 도 5에 도시된 브랜치들(12 및 14)(즉, 사용자의 머리에 더 가까운 보다 좁은 브랜치(14) 및 사용자의 머리로부터 더 떨어져 있는 보다 짧고 넓은 브랜치(12))을 위치결정함으로써, 통상의 디자인들보다 높은 전후방비를 달성할 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 실시형태에서는, 고대역들에서 1.8 dB의 전후방비가 달성되었다. 이는 공지된 디자인들에 비해 약 1.3 dB 개선된 것이다.

측정값들에 따르면, 전후방비의 증가는 디바이스의 사용자 인터페이스 정면 측(32)으로부터의 방출이 낮아지는 것(즉, E 및 H 필드가 낮아짐)으로 나타나게 된다.

또한, 당업자라면, 특허청구범위의 범위 내에서 본 발명의 변형들을 명확히 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 캐리어에 의해 기계적으로 지지되는 본 명세서에 설명된 안테나 패턴이 캐리어를 필요로 하지 않는 자기지지형(self-supporting) 안테나 구조로 대체될 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 것과 같이 위치하는 보다 넓은 브랜치 및 보다 좁은 브랜치를 포함하는 자기지지형 안테나 또한 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다.

Claims

사용 시에 3개의 서로 직교하는 방향들, X, Y 및 Z 로 연장되는 캐리어(23)에 있어서,
제1 XY 평면을 정의하는 후면(26), 및
XZ 평면을 정의하는 측면(28)
을 포함하고,
상기 캐리어(23)는 안테나 패턴(10)을 포함하고,
상기 안테나 패턴(10)은,
상기 캐리어(23)의 상기 후면 상에 위치하는 보다 넓은 브랜치(wider branch)(12), 및
상기 측면(28)의 Z 방향을 따라 실질적으로 연장되는 제1 섹션 및 상기 측면(28)의 X 방향으로 실질적으로 연장되는 제2 섹션을 포함하는 보다 좁은 브랜치(narrower branch)(14)를 포함하는 캐리어(23).
제1항에 있어서, 상기 보다 좁은 브랜치(14)의 상기 제2 섹션(14b)의 길이는 상기 보다 좁은 브랜치(14b)의 상기 제1 섹션(14a)의 길이보다 적어도 40% 길고, 바람직하게는 적어도 50% 길며, 가장 바람직하게는 적어도 60% 긴 캐리어(23).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보다 좁은 브랜치(14)의 폭은 0.5 내지 2.5 mm 이고, 바람직하게는 1.0 내지 2.0 mm 이며, 가장 바람직하게는 1.5 mm 인 캐리어(23).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보다 넓은 브랜치(12)의 폭은 적어도 4 mm 이고, 바람직하게는 적어도 8 mm 이고, 바람직하게는 적어도 10 mm 이며, 가장 바람직하게는 적어도 12 mm 인 캐리어(23).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보다 좁은 브랜치(14)의 상기 제1 섹션(14a)의 길이는 적어도 4 mm 이고, 바람직하게는 5 내지 7 mm 이며, 가장 바람직하게는 5.5 mm 인 캐리어(23).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보다 좁은 브랜치(14)의 상기 제1 섹션(14a)은 상기 측면(28)의 에지를 따라 실질적으로 연장되도록 배열되는 캐리어(23).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보다 좁은 브랜치(14)의 상기 제2 섹션(14b)은 상기 후면(26)에서 가장 먼 상기 측면(28)의 에지를 따라 실질적으로 연장되도록 배열되는 캐리어(23).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보다 넓은 브랜치(12)와 상기 보다 좁은 브랜치(14)는 공통 지점(16)으로부터 연장되고, 상기 공통 지점(16)은 상기 안테나 패턴의 급전점(feed point)(18)으로부터 상기 공통 지점(16)을 경유하여 상기 보다 좁은 브랜치(14)의 말단부(14d)까지 측정된 상기 안테나 패턴(10)의 전체 길이의 30 내지 50%에 대응하는 거리에 위치하는 캐리어(23).
제7항에 있어서, (상기 급전점(18)으로부터 상기 공통 지점(16)을 경유하여 상기 보다 좁은 브랜치(14)의 말단부(14d)까지 측정된) 상기 보다 좁은 브랜치(14)의 전체 길이는 (상기 공통 지점(16)으로부터 상기 보다 넓은 브랜치(12)의 말단부(12d)까지 측정된) 상기 보다 넓은 브랜치(12)의 전체 길이보다 적어도 30% 길고, 바람직하게는 적어도 40% 길며, 가장 바람직하게는 적어도 50% 긴 캐리어(23).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안테나 패턴(10)은 상기 안테나 패턴(10)의 고대역폭, 이득 및 매칭을 개선하기 위한 기생 소자(parasitic element)(20)를 포함하는 캐리어(23).
제9항에 있어서, 상기 기생 소자(20)의 폭은 0.2 내지 0.6 mm 이고, 바람직하게는 0.3 내지 0.5 mm 이며, 가장 바람직하게는 4 mm 인 캐리어(23).
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 기생 소자(20)는 상기 후면(26) 상에 위치하며 상기 후면(26)의 X 방향으로 실질적으로 연장되는 캐리어(23).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보다 넓은 브랜치(12)의 말단부(12d)는 상기 보다 좁은 브랜치(14)의 말단부(14d)로부터 (상기 말단부들(12d, 14d) 간의 최단 거리로서 측정된) 20 mm 내에 위치하고, 바람직하게는 10 mm 내에 위치하는 캐리어(23).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어(23)는 인쇄 회로 기판(PCB)(22) 상에/내에 또는 디바이스(30) 상에/내에 장착되도록 배열되는 캐리어(23).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어(23)는 인쇄 회로 기판(PCB)(22)인 캐리어(23).
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 캐리어(23)를 포함하는 휴대용 전자 디바이스(30)와 같은 디바이스(30).
제16항에 있어서, 상기 디바이스(30)는 사용자 인터페이스 정면 측(32) 및 이면 측(34)을 포함하고, 상기 캐리어(23)의 상기 후면(26)은 상기 디바이스(30)의 상기 이면 측(34)에 가장 가깝게 배열되는 디바이스(30).
제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 디바이스(30)는 클램쉘(clamshell) 전화기 또는 스틱타입 전화기와 같은 이동 전화기인 디바이스(30).