KR20110126488A - 인공자기도체를 구비한 안테나 - Google Patents
인공자기도체를 구비한 안테나 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110126488A KR20110126488A KR1020100046180A KR20100046180A KR20110126488A KR 20110126488 A KR20110126488 A KR 20110126488A KR 1020100046180 A KR1020100046180 A KR 1020100046180A KR 20100046180 A KR20100046180 A KR 20100046180A KR 20110126488 A KR20110126488 A KR 20110126488A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- magnetic conductor
- artificial magnetic
- antenna
- radiator
- conductor pattern
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract description 131
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 22
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 230000005404 monopole Effects 0.000 description 2
- 201000004569 Blindness Diseases 0.000 description 1
- 208000003174 Brain Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 206010019233 Headaches Diseases 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 231100000869 headache Toxicity 0.000 description 1
- 208000032839 leukemia Diseases 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000004393 visual impairment Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q17/00—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/30—Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 복수의 방사체를 구비하는 안테나 바디 및 상기 안테나 바디와 이격되어 형성되고, 상기 안테나 바디의 일부의 아래에 위치하는 인공자기도체를 포함하는 인공자기도체를 구비한 안테나에 관한 것이다.
Description
본 발명은 특정 주파수에 대하여 반사파의 위상 변화가 없는 인공자기도체(Artificial Magnetic Conductor:AMC)를 이용하여 안테나의 무선 통신 성능은 유지하면서 전자파 흡수율(Sepecific Absorption Rate:SAR)은 저감시키는 인공자기도체를 구비한 안테나에 관한 것이다.
휴대 단말기에 있어서, 무선 주파수 신호를 효과적으로 송수신하여 사용자에게 쾌적한 통화감도를 제공하는 안테나의 역할은 매우 중요하다. 안테나는 외부로부터 유입된 전파를 수신하고 내부의 다른 장치로부터 전달된 신호를 외부로 송신하는 매체이다. 그런데, 일반적으로 휴대용 단말기는 인체에 밀착되어 사용되므로 안테나 등의 RF부품에 의하여 발생하는 전자파가 인체에 영향을 미치게 된다. 현재로서는 휴대폰이 사용하는 주파수 대역에서의 전자파와 인체에 미치는 영향에 대한 연관성은 명확히 밝혀지지 않았으나 백혈병, 뇌종양, 두통, 시력저하, 인체에 누적된 경우 뇌파 혼란초래 등 각종 질병에 영향을 미칠 가능성이 있다고 보고되고 있다.
따라서, 전자파가 인체에 미칠 수 있는 영향을 수치화하기 위하여 전자파 흡수율(Specific Absorption Rate:SAR)의 개념을 도입하고, 허용 기준치 이하의 전자파 흡수율을 나타내는 휴대 단말기만이 생산 및 사용되도록 권장되고 있다. 전자파 흡수율(SAR)을 감소시키기 위한 방법으로는 지향성 안테나 장치를 사용하는 방법, 별도의 도체판을 부착하여 전자파를 차폐하는 방법, 전자파 흡수체를 삽입하는 방법 또는 안테나의 TRP(Total Radiated Power)를 줄여서 전자파 흡수율(SAR)도 함께 감소시키는 방법 등이 있다. 그러나 휴대 단말기는 소형화 추세에 있으므로 별도의 전자파 흡수체를 삽입하는 등에 어려움이 있고, 안테나의 TRP를 낮추게 되면 안테나의 성능이 나빠져 통화 품질을 악화시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 특정 주파수에 대하여 반사파의 위상 변화가 없는 인공자기도체(AMC)를 이용하여 안테나의 무선 통신 성능은 유지하면서 전자파 흡수율(SAR)은 저감시키는 인공자기도체를 구비한 안테나를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 일실시예인 인공자기도체를 구비한 안테나는 서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 복수의 방사체를 구비하는 안테나 바디 및 상기 안테나 바디와 이격되어 형성되고, 상기 안테나 바디의 일부의 아래에 위치하는 인공자기도체를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 안테나 바디는 제1 방사체, 상기 제1 방사체가 동작하는 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역에서 동작하는 제2 방사체, 상기 제1,2 방사체에 전류를 공급하는 급전부 및 상기 제1,2 방사체와 접지를 연결해주는 단락부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 인공자기도체는 접지층, 상기 접지층의 상면에 형성된 유전체층 및 상기 유전체층의 상면에 형성되고, 도전성의 일정한 형태의 단위셀이 균일한 간격으로 배열되어 형성되는 인공자기도체 패턴을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 인공자기도체는 접지층, 상기 접지층의 상면에 형성되는 제1 유전체층, 상기 제1 유전체층의 상면에 형성되고 도전성의 일정한 형태의 단위셀이 균일한 간격으로 배열되어 형성되는 제1 인공자기도체 패턴, 상기 제1 인공자기도체 패턴의 상면에 형성되는 제2 유전체층, 상기 제2 유전체층의 상면에 형성되고 도전성의 일정한 형태의 단위셀이 균일한 간격으로 배열되어 형성되는 제2 인공자기도체 패턴을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 인공자기도체 패턴은 사각형 형태의 단위셀이 균일한 간격으로 배열되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 제1 인공자기도체 패턴 및 상기 제2 인공자기도체 패턴은 사각형 형태의 단위셀이 균일한 간격으로 배열되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 제1 인공자기도체 패턴에 형성된 단위셀과 상기 제2 인공자기도체 패턴에 형성된 단위셀은 크기 및 배열 간격이 서로 다른 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 인공자기도체는 상기 제1 방사체의 아래에 이격되어 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 인공자기도체는 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체의 일부의 아래에 이격되어 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 안테나 방사체의 하부에 특정 주파수에 대하여 반사파의 위상 변화가 없는 인공자기도체(AMC)를 구비하여 안테나의 무선 통신 성능을 개선함과 동시에 전자파 흡수율(SAR)을 저감시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나에 적용할 수 있는 인공자기도체의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 TRP(Total Radiated Power)와 전자파 흡수율(SAR)을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나에 적용할 수 있는 인공자기도체의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 TRP(Total Radiated Power)와 전자파 흡수율(SAR)을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 평면도이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명한다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나는 안테나 바디(100)와 인공자기도체(Artificial Magnetic Conductor : AMC)(200)를 포함한다.
상기 안테나 바디(100)는 급전부(110), 제1 방사체(120), 제2 방사체(130), 단락부(140)를 포함한다.
도 1에 도시된 인공자기도체를 구비한 안테나는 동작하는 주파수 대역을 달리하는 제1 방사체(120), 제2 방사체(130)를 포함하는 이중 대역 안테나에 해당한다. 이에 대하여 상기 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나는, 동작하는 주파수 대역이 서로 다른 복수의 방사체를 구비하여 복수의 주파수 대역에서 동작할 수 있는 다중 대역 안테나로 구현될 수도 있다.
상기 안테나 바디(100)는 평판형 역 에프 안테나(Planar Inverted F Ante-nna : PIFA)가 이에 해당할 수 있으며, 평판형 역 에프 안테나 외에 모노폴 안테나, 패치 안테나 등의 다양한 안테나가 이에 해당할 수 있다.
상기 안테나 바디(100)는 동작하는 주파수 대역을 달리하는 제1 방사체(120), 제2 방사체(130)를 포함하는데, 상기 제1 방사체(120)가 동작하는 주파수 대역은 고주파 대역으로서 USPCS(1850Hz~1990MHz), WCDMA(1920MHz~2170MHz) 등이 이에 해당할 수 있고, 상기 제2 방사체(130)는 상기 제1 방사체가 동작하는 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역에서 동작하는 것으로서, US Celluar(824MHz~894MHz), GSM900(880MHz~960MHz) 등이 이에 해당할 수 있다.
상기 제1 방사체(120)는 예를 들어 USPCS 대역인 1850MHz~1990MHz의 대역에서 동작한다. 상기 제1 방사체(120)는 사각형 형상에서 일측의 끝단과 상기 일측의 끝단으로부터 일정 거리만큼 이격된 지점에서 각각 뻗어나온 두개의 가지를 포함하는 형상의 도체판으로서, 상기 제1 방사체(120)는 상기 급전부(110)로부터 수직으로 연장되어 형성되고, 상기 제1 방사체(120)가 연장되는 길이는 동작 주파수에 의해 결정된다. 상기 제1 방사체(120)의 형상은 사각판형, 모서리가 제거된 사각판형, 타원판형, 원판형, 미앤더(meander)형상, 절곡된 판형 등 다양한 형태가 될 수 있음은 당연하다.
상기 제2 방사체(130)는 예를 들어 US Cellular 대역인 824MHz~894MHz의 대역에서 동작한다. 상기 제2 방사체(130)는 사각형 형상에서 일측의 끝단과 상기 일측의 끝단으로부터 일정 거리만큼 이격된 지점에서 각각 뻗어나온 두개의 가지를 포함하는 형상의 도체판으로서, 상기 제2 방사체(130)는 상기 급전부(110)로부터 수직으로 연장되어 형성되고, 상기 제2 방사체(130)가 연장되는 길이는 동작 주파수에 의해 결정된다. 상기 제2 방사체(130)의 형상은 사각판형, 모서리가 제거된 사각판형, 타원판형, 원판형, 미앤더(meander)형상, 절곡된 판형 등 다양한 형태가 될 수 있음은 당연하다.
상기 단락부(140)는 상기 제1, 2 방사체(120, 130)에 연결되어 접지(Ground)와 연결되는 사각형 형상의 도체판이다.
상기 급전부(110)는 상기 제1 방사체(120) 및 제2 방사체(130)에 전류를 공급해 준다. 상기 급전부(110)는 상기 제1 방사체(120)와 제2 방사체(130)가 상기 단락부(140)와 연결되는 부분으로부터 소정 거리만큼 이격되어 제1, 2 방사체(120, 130)와 연결되는 사각형 형상의 도체판이다. 상기 제1, 2 방사체(120, 130)는 상기 급전부(110)와 수직하여 형성되는데, 상기 제1 방사체(120)와 제2 방사체(130)는 소정 거리만큼 이격되어 서로 평행하게 형성될 수 있다.
상기 인공자기도체(Artificial Magnetic Conductor : AMC)(200)는 상기 안테나 바디(100)와 이격되어 형성되고, 상기 안테나 바디(100)의 아래에 위치하게 된다. 이때, 상기 인공자기도체(200)는 상기 안테나 바디(100)의 전체 부분의 아래에 위치하는 것은 아니고, 상기 안테나 바디(100)의 일부의 아래에만 위치하게 되는데, 상기 인공자기도체(200)가 위치하는 부분에 대해서는 도 3 및 도 5에서 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나에 적용할 수 있는 인공자기도체의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 인공자기도체(AMC)(200)는 접지층(210), 제1, 2 유전체층(220, 240) 및 제1, 2 인공자기도체 패턴(230, 250)을 포함한다.
제1, 2 유전체층(220, 240)은 일반적인 유전체 매질로 형성되며, 제1, 2 인공자기도체 패턴(230, 250)은 제1 유전체층(220) 및 제2 유전체층(240) 각각의 상면에 에칭 처리되어 형성된다. 상기 인공자기도체 패턴은 도전성의 단위셀이 균일한 간격을 두고 반복적으로 배열되어 형성된다. 상기 단위셀은 사각형 형상의 패치면 등 다양한 형상의 도전성 물질이 이에 해당할 수 있다.
상기 접지층(210)은 제 1 유전체층(220)에 있어서 상기 제1 인공자기도체 패턴(230)이 형성된 반대쪽 면에 형성된다.
상기 인공자기도체(200)는 접지층, 상기 접지층의 상면에 형성되는 유전체층, 상기 유전체층의 상면에 형성된 인공자기도체 패턴을 포함할 수도 있다. 즉, 상기 인공자기도체(200)는 고임피던스 특성을 갖는 주파수 대역에 따라 상기 유전체층과 상기 인공자기도체 패턴을 각각 한개, 또는 복수개를 포함하여 형성될 수 있다.
인공자기도체는 일반적인 전기도체 상에 의도된 특정 단위 셀 패턴을 일정 간격으로 주기적으로 배열함으로써 특정 주파수 영역에서 자기도체(magnetic conductor)의 특성을 지니게 되는 표면 구조를 말한다. 자기도체는 일반적으로 사용되는 전기도체(electric conductor)에 상응하는 것으로, 전기도체의 표면상에서는 전기장의 접선 성분이 거의 0이 되지만, 자기도체의 표면상에서는 자기장의 접선 성분이 거의 0이 되어 전기도체에서와는 달리 자기도체 표면상으로는 전류가 흐를 수 없게 된다. 따라서, 인공자기도체 위에 안테나가 형성되는 경우에는 안테나가 전기도체 위에 형성될 때보다 더 가까운 거리만큼 이격되어 형성되어도 동작이 가능하다. 현재 소형화 추세에 있는 휴대 단말기에 있어서는 안테나가 한정된 공간만을 차지하여야 하므로, 인공자기도체 위에 안테나를 형성하는 것이 유리하다.
또한, 인공자기도체는 특정 주파수에 대하여 반사파의 위상 변화가 없게 되는데, 상기 특정 주파수 이하의 제1 주파수 또는 상기 특정 주파수 이상의 제2 주파수에 대하여는 반사파의 위상 변화가 90°인 자유공간 임피던스 특성을 가진다. 따라서, 상기 인공자기도체는 상기 제1 주파수에서 제2 주파수까지의 일정 주파수 대역에서 고임피던스 특성을 가지므로, 이와 같은 특성의 상기 인공자기도체 위에 안테나를 형성하는 경우, 상기 안테나는 다중 대역에서 동작이 가능하게 된다. 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나가 다중 대역 안테나인 것은 이러한 인공자기도체의 특성에 기인한 것이다. 상기 특정 주파수, 제1 주파수 및 제2 주파수는 인공자기도체를 이루는 유전체층의 특성 및 두께, 인공자기도체 패턴의 두께, 폭, 배열 간격 등에 의해 조절될 수 있다. 상기 제1 주파수와 제2 주파수 사이에서 동작하는 안테나를 인공자기도체 위에 형성하게 되면, 반사파가 동위상이 되어 안테나의 성능도 향상되며, 인체와 안테나 사이에 인공자기도체가 위치하게 되는 것이므로 상기 인공자기도체가 일종의 반사판 역할을 하게 되어 전자파 흡수율의 저감 효과도 얻을 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 평면도로서, 도 1에 도시된 안테나와 동일 요소로 구성되어 있으므로 도면 부호도 각각 동일하다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나는 안테나 바디(100)와 인공자기도체(200)를 포함한다. 도 3은 상기 안테나를 위에서 내려다 본 평면도로서, 상기 급전부 및 단락부는 도시되지 않는다.
상기 안테나 바디(100)는 급전부, 제1 방사체(120), 제2 방사체(130), 단락부를 포함한다. 도 3은 상기 안테나를 위에서 내려다 본 평면도로서, 상기 급전부 및 단락부는 도시되지 않는다. USPCS 대역인 1850MHz~1990MHz의 대역에서 동작하는 상기 제1 방사체(120)와 US Cellular 대역인 824MHz~894MHz의 대역에서 동작하는 제2 방사체(130)는 각각 상기 급전부로부터 수직으로 연장되어 형성되는 사각형 형상의 도체판으로서, 상기 연장되어 형성되는 길이는 동작 주파수에 의해 결정된다.
상기 단락부는 상기 제1, 2 방사체(120, 130) 각각에 연결되어 접지(Ground)되는 사각형 형상의 도체판이다.
상기 급전부는 상기 제1 방사체(120)와 제2 방사체(130)가 상기 단락부와 연결되는 부분으로부터 소정 거리만큼 이격된 부분에 연결되는 사각형 형상의 도체판이다. 상기 제1, 2 방사체(120, 130)는 상기 급전부와 수직하여 형성되는데, 상기 제1 방사체(120)와 제2 방사체(130)는 소정 거리만큼 이격되어 서로 평행하게 형성된다.
상기 인공자기도체(Artificial Magnetic Conductor : AMC)(200)는 상기 안테나 바디(100)와 이격되어 형성되고, 상기 안테나 바디(100)의 아래에 위치하게 된다.
이때, 상기 인공자기도체(200)는 상기 안테나 바디(100)의 전체 부분의 아래에 위치하는 것은 아니고, 상기 안테나 바디(100)의 일부의 아래에만 위치하게 되는데, 상기 제1 방사체(120)를 포함한 부분의 아래에 위치하게 된다. 즉, 제2 방사체(130)의 아래에는 인공자기도체(200)가 형성되지 않는다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 TRP(Total Radiated Power)와 전자파 흡수율(SAR)을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시한 인공자기도체를 구비한 안테나의 TRP(Total Radiated Power)와 전자파 흡수율(SAR)을 측정한 결과와 인공자기도체를 구비하지 않은 안테나의 TRP(Total Radiated Power)와 전자파 흡수율(SAR)을 측정한 결과를 비교한 도면이다.
도 4a를 참조하면, A1 및 A2는 인공자기도체를 구비하지 않은 안테나의 US Cellular 대역에서의 TRP 및 USPCS 대역에서의 TRP를 나타낸다. 상기 인공자기도체를 구비하지 않은 안테나의 TRP는 저주파 대역인 US Cellular 대역에서 14dB(A1), 고주파 대역인 USPCS 대역에서 16.8dB(A2)이다.
B1 및 B2는 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 US Cellular 대역에서의 TRP 및 USPCS 대역에서의 TRP를 나타낸다. 상기 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 TRP는 저주파 대역인 US Cellular 대역에서 14.8dB(B1), 고주파 대역인 USPCS 대역에서 17.1dB(B2)이다.
이와 같이 상기 인공자기도체를 구비하지 않은 안테나에 비하여 상기 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 TRP는 US Cellular 대역에서 0.8dB가 증가되었고, USPCS 대역에서는 0.3dB가 증가되었음을 알 수 있다. 인공자기도체가 고임피던스 특성을 갖는 주파수 대역에서는 반사파의 위상에 변화가 없게 되어 반사파가 보강 간섭을 일으키게 되므로, 상기 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 경우에 있어서는 동위상인 반사파의 영향으로 전체 TRP가 증가됨을 알 수 있다.
도 4b를 참조하면, C1 및 C2는 인공자기도체를 구비하지 않은 안테나의 US Cellular 대역에서의 전자파 흡수율(SAR) 및 USPCS 대역에서의 전자파 흡수율(SAR)을 나타낸다. 상기 인공자기도체를 구비하지 않은 안테나의 전자파 흡수율(SAR)은 저주파 대역인 US Cellular 대역에서 0.85(C1), 고주파 대역인 USPCS 대역에서 1.11(C2)이다.
D1 및 D2는 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 US Cellular 대역에서의 전자파 흡수율(SAR) 및 USPCS 대역에서의 전자파 흡수율(SAR)을 나타낸다. 상기 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 전자파 흡수율(SAR)은 저주파 대역인 US Cellular 대역에서 0.62(D1), 고주파 대역인 USPCS 대역에서 0.71(D2)이다.
상기 전자파 흡수율(SAR)은 상기 인공자기도체를 구비하지 않은 안테나와 상기 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 TRP를 동일하게 설정한 상태에서 측정한 값이다. 이와 같은 측정값으로부터 US Cellular 대역에서는 전자파 흡수율(SAR)이 30% 저감되었고, USPCS 대역에서는 전자파 흡수율(SAR)이 35% 저감되는 효과가 있음을 알 수 있다. 상기 본 발명의 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 경우에 있어서, 상기 인공자기도체를 안테나의 아래에 형성함으로써 상기 인공자기도체가 안테나에서 방사되는 전자파를 반사하는 반사판의 역할을 하게 되어 상기와 같이 전자파 흡수율(SAR)이 감소하게 된다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 인공자기도체를 구비한 안테나의 평면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 안테나는 안테나 바디(300)와 인공자기도체(200)를 포함한다.
상기 안테나 바디(300)는 급전부, 제1 방사체(320), 제2 방사체(330), 단락부를 포함한다. 도 5는 상기 안테나를 위에서 내려다 본 평면도로서, 상기 급전부 및 단락부는 도시되지 않는다.
상기 안테나 바디(300)는 평판형 역 에프 안테나(Planar Inverted F Ante-nna : PIFA)가 이에 해당할 수 있으며, 평판형 역 에프 안테나 외에 모노폴 안테나, 패치 안테나 등의 다양한 안테나가 이에 해당할 수 있다.
상기 제1 방사체(320)는 예를 들어 USPCS 대역인 1850MHz~1990MHz의 대역에서 동작한다. 상기 제1 방사체(320)는 사각형 형상의 도체판으로서, 상기 제1 방사체(320)는 상기 급전부로부터 수직으로 연장되어 형성되고, 상기 제1 방사체(320)가 연장되는 길이는 동작 주파수에 의해 결정된다.
상기 제2 방사체(330)는 예를 들어 US Cellular 대역인 824MHz~894MHz의 대역에서 동작한다. 상기 제2 방사체(330)는 사각형 형상의 도체판으로서, 상기 제2 방사체(330)는 상기 급전부로부터 수직으로 연장되어 형성되고, 상기 제2 방사체(330)가 연장되는 길이는 동작 주파수에 의해 결정된다.
상기 단락부는 상기 제1, 2 방사체(320, 330)에 연결되어 접지(Ground)와 연결되는 사각형 형상의 도체판이다.
상기 급전부는 상기 제1 방사체(320) 및 제2 방사체(330)에 전류를 공급해 준다. 상기 급전부는 상기 제1 방사체(320)에 있어서 상기 단락부와 연결되는 부분으로부터 소정 거리만큼 이격되어 연결되는 사각형 형상의 도체판이다. 상기 제1, 2 방사체(320, 330)는 상기 급전부와 수직하여 형성되는데, 상기 제1 방사체(320)와 제2 방사체(330)는 소정 거리만큼 이격되어 서로 평행하게 형성될 수 있다.
상기 인공자기도체(AMC)(200)는 상기 안테나 바디(300)와 이격되어 형성되고, 상기 안테나 바디(300)의 아래에 위치하게 된다.
이때, 상기 인공자기도체(200)는 상기 안테나 바디(300)의 전체 부분의 아래에 위치하는 것은 아니고, 상기 안테나 바디(300)의 일부의 아래에만 위치하게 되는데, 상기 제1 방사체(320) 및 상기 제2 방사체(330)의 일부를 포함하는 부분의 아래에 위치하게 된다.
상기와 같이 인공자기도체(200)를 형성한 도 5에 도시된 안테나는 인공자기도체를 구비하지 않은 안테나에 비하여 TRP 증가와 전자파 흡수율(SAR)이 감소되는 결과를 얻을 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 다음의 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100, 300 : 안테나 바디 110 : 급전부
120, 320 : 제1 방사체 130, 330 : 제2 방사체
140 : 단락부 200 : 인공자기도체
210 : 접지층 220, 240 : 유전체층
230, 250 : 인공자기도체 패턴
120, 320 : 제1 방사체 130, 330 : 제2 방사체
140 : 단락부 200 : 인공자기도체
210 : 접지층 220, 240 : 유전체층
230, 250 : 인공자기도체 패턴
Claims (9)
- 서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 복수의 방사체를 구비하는 안테나 바디; 및
상기 안테나 바디와 이격되어 형성되고, 상기 안테나 바디의 일부의 아래에 위치하는 인공자기도체; 를 포함하는 인공자기도체를 구비한 안테나.
- 제 1항에 있어서,
상기 안테나 바디는
제1 방사체;
상기 제1 방사체가 동작하는 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역에서 동작하는 제2 방사체;
상기 제1,2 방사체에 전류를 공급하는 급전부; 및
상기 제1,2 방사체와 접지를 연결해주는 단락부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공자기도체를 구비한 안테나.
- 제 1 항에 있어서,
상기 인공자기도체는
접지층;
상기 접지층의 상면에 형성된 유전체층; 및
상기 유전체층의 상면에 형성되고, 도전성의 일정한 형태의 단위셀이 균일한 간격으로 배열되어 형성되는 인공자기도체 패턴;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공자기도체를 구비한 안테나.
- 제 1 항에 있어서,
상기 인공자기도체는
접지층;
상기 접지층의 상면에 형성되는 제1 유전체층;
상기 제1 유전체층의 상면에 형성되고 도전성의 일정한 형태의 단위셀이 균일한 간격으로 배열되어 형성되는 제1 인공자기도체 패턴;
상기 제1 인공자기도체 패턴의 상면에 형성되는 제2 유전체층;
상기 제2 유전체층의 상면에 형성되고 도전성의 일정한 형태의 단위셀이 균일한 간격으로 배열되어 형성되는 제2 인공자기도체 패턴;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인공자기도체를 구비한 안테나.
- 제 3 항에 있어서,
상기 인공자기도체 패턴은
사각형 형태의 단위셀이 균일한 간격으로 배열되어 형성되는 것을 특징으로 하는 인공자기도체를 구비한 안테나.
- 제 4 항에 있어서,
상기 제1 인공자기도체 패턴 및 상기 제2 인공자기도체 패턴은
사각형 형태의 단위셀이 균일한 간격으로 배열되어 형성되는 것을 특징으로 하는 인공자기도체를 구비한 안테나.
- 제 4 항에 있어서,
상기 제1 인공자기도체 패턴에 형성된 단위셀과 상기 제2 인공자기도체 패턴에 형성된 단위셀은 크기 및 배열 간격이 서로 다른 것을 특징으로 하는 인공자기도체를 구비한 안테나.
- 제 2 항에 있어서,
상기 인공자기도체는
상기 제1 방사체의 아래에 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 인공자기도체를 구비한 안테나.
- 제 2 항에 있어서,
상기 인공자기도체는
상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체의 일부의 아래에 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 인공자기도체를 구비한 안테나.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100046180A KR20110126488A (ko) | 2010-05-17 | 2010-05-17 | 인공자기도체를 구비한 안테나 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100046180A KR20110126488A (ko) | 2010-05-17 | 2010-05-17 | 인공자기도체를 구비한 안테나 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110126488A true KR20110126488A (ko) | 2011-11-23 |
Family
ID=45395598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100046180A KR20110126488A (ko) | 2010-05-17 | 2010-05-17 | 인공자기도체를 구비한 안테나 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20110126488A (ko) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016202118A1 (zh) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种内置WiFi天线及移动终端 |
| US10005124B2 (en) | 2014-02-07 | 2018-06-26 | Korea Institute Of Industrial Technology | Multiple pressure casting mold and molded product manufacturing method using same |
| KR20190036438A (ko) * | 2017-09-27 | 2019-04-04 | 엘지전자 주식회사 | 전자 장치 |
| WO2019066176A1 (ko) * | 2017-09-27 | 2019-04-04 | 엘지전자 주식회사 | 전자 장치 |
| JP2019186788A (ja) * | 2018-04-12 | 2019-10-24 | 学校法人金沢工業大学 | アンテナ及び通信装置 |
| KR102220551B1 (ko) * | 2019-12-20 | 2021-02-26 | 성균관대학교산학협력단 | 광대역을 위한 다이폴 배열 안테나 및 이를 포함하는 전자 장치 |
| US11024972B2 (en) | 2016-10-28 | 2021-06-01 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Antenna and antenna module including the antenna |
| US20210242590A1 (en) * | 2020-01-30 | 2021-08-05 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Antenna apparatus |
| JP2021164010A (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-11 | 株式会社ニフコ | 電磁波吸収部材及びレーダ機構 |
-
2010
- 2010-05-17 KR KR1020100046180A patent/KR20110126488A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10005124B2 (en) | 2014-02-07 | 2018-06-26 | Korea Institute Of Industrial Technology | Multiple pressure casting mold and molded product manufacturing method using same |
| WO2016202118A1 (zh) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种内置WiFi天线及移动终端 |
| US11024972B2 (en) | 2016-10-28 | 2021-06-01 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Antenna and antenna module including the antenna |
| US11482787B2 (en) | 2016-10-28 | 2022-10-25 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Antenna and antenna module including the antenna |
| CN111149342B (zh) * | 2017-09-27 | 2021-10-08 | Lg电子株式会社 | 电子装置 |
| KR20190036438A (ko) * | 2017-09-27 | 2019-04-04 | 엘지전자 주식회사 | 전자 장치 |
| WO2019066176A1 (ko) * | 2017-09-27 | 2019-04-04 | 엘지전자 주식회사 | 전자 장치 |
| CN111149342A (zh) * | 2017-09-27 | 2020-05-12 | Lg电子株式会社 | 电子装置 |
| US10660198B2 (en) | 2017-09-27 | 2020-05-19 | Lg Electronics Inc. | Electronic device |
| US11553590B2 (en) | 2017-09-27 | 2023-01-10 | Lg Electronics Inc. | Electronic device |
| US10966314B2 (en) | 2017-09-27 | 2021-03-30 | Lg Electronics Inc. | Electronic device |
| JP2019186788A (ja) * | 2018-04-12 | 2019-10-24 | 学校法人金沢工業大学 | アンテナ及び通信装置 |
| JP7051068B2 (ja) | 2018-04-12 | 2022-04-11 | 学校法人金沢工業大学 | アンテナ及び通信装置 |
| KR102220551B1 (ko) * | 2019-12-20 | 2021-02-26 | 성균관대학교산학협력단 | 광대역을 위한 다이폴 배열 안테나 및 이를 포함하는 전자 장치 |
| US20210242590A1 (en) * | 2020-01-30 | 2021-08-05 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Antenna apparatus |
| US11777219B2 (en) * | 2020-01-30 | 2023-10-03 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Antenna apparatus |
| US11881642B2 (en) | 2020-01-30 | 2024-01-23 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Antenna apparatus |
| JP2021164010A (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-11 | 株式会社ニフコ | 電磁波吸収部材及びレーダ機構 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI658645B (zh) | 天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置 | |
| KR100666113B1 (ko) | 적층구조의 내장형 다중대역 안테나 | |
| KR20110126488A (ko) | 인공자기도체를 구비한 안테나 | |
| US7256743B2 (en) | Internal multiband antenna | |
| US20140368398A1 (en) | Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) Antennas with Multi-Band Wave Traps | |
| KR20010020104A (ko) | 비대칭 다이폴 안테나 어셈블리 | |
| KR20120138758A (ko) | 강화된 안테나 아이솔레이션을 위한 새로운 전류 분포 및 방사 패턴을 가진 안테나 | |
| WO2013007165A1 (zh) | 多频段手机mimo天线结构 | |
| US11355853B2 (en) | Antenna structure and wireless communication device using the same | |
| KR100616545B1 (ko) | 이중 커플링 급전을 이용한 다중밴드용 적층형 칩 안테나 | |
| CN103346393B (zh) | 一种应用于移动终端的含有凸出地板的多频平面印制天线 | |
| US7482984B2 (en) | Hoop antenna | |
| CN205509020U (zh) | 通信终端 | |
| KR100450878B1 (ko) | 중앙 급전 구조를 갖는 이동통신 단말기 내장형 안테나 | |
| CN107658557B (zh) | 一种小型化三维多频微带天线 | |
| CN103326122A (zh) | 天线组件、包含天线组件的电子设备和调节天线性能方法 | |
| KR100992864B1 (ko) | Ｃｄｍａ 대역과 ｕｗｂ 대역을 동시에 커버할 수 있는광대역 안테나 | |
| JP5626130B2 (ja) | ループアンテナ | |
| KR20090126001A (ko) | 휴대용 단말기 내장형 안테나 | |
| KR101025970B1 (ko) | 휴대 단말용 안테나 및 이를 구비한 휴대용 단말 | |
| KR101155266B1 (ko) | 이동통신단말기용 루프안테나 | |
| KR101155278B1 (ko) | 이동통신단말기용 루프안테나 | |
| CN106450657A (zh) | 一种lte数据卡 | |
| CN203367477U (zh) | 平面双频天线 | |
| CN202817180U (zh) | 多频天线 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20100517 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20150515 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20100517 Comment text: Patent Application |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20160322 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20160928 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20160322 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |