형태변형 안테나 6조 김인태 200412379 노진만 200711502.

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1 형태변형 안테나 6조 김인태 노진만

2 휴대폰 케이스 안테나 -휴대폰 케이스와 안테나를 결합한 형태
-휴대폰에 항시 쓰이지 않는 안테나를 케이스와 결합하고 필요에 따라 케이스를 휴대폰에 장착하여 사용한다.(DMB 안테나, 위성 안테나 등)

3 개발기술의 중요성 휴대용 기기의 소형화가 진행됨에 따라 설계의 난이도가 높아져 안테나의 성능 이 기기 전체의 성능을 좌우하기 때문에, 휴대기기용 안테나에 대한 개발에 관심이 높아지고 있고 요구조건도 까다로워져 안테나를 실장하기 위해 주어지는 공간이 점차 줄어들고 있음 단말기 휴대의 편리성과 외관상 부담이 되는 기존의 고정형 안테나를 단말기의 내부로 내장하는 추세에 따라 내장형 안테나(인테나; Intenna)의 수요는 급증하고 있는 상황

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5 PIFA 안테나 30.1% 모노폴 안테나 21.9% 헬리컬 안테나 15.9% MPA 안테나 8.0%

6 PIFA 란? 평판 역F 안테나 [ PIFA, Planar Inverted F Antenna]
-접지면, 패치, 급전선, 단락핀(또는 단락 스트립)으로 구성된다.

7 PIFA는 전류 급전에 의해 패치가 접지면과 공진되면서 복사소자로서 역할을 하며, 패치의 높이, 넓이, 길이와 급전선의 위치와 단락핀의 위치에 따라 대역폭, 이득, 공진 주파수 등이 결정된다

8 PIFA등 평면 안테나의 특성 특성 및 장점 소형평면 안테나를 단말기에 적용한 형태
통화대기 상태에서 단말기의 상단부 돌출을 피하기 위한 구조 휴대성을 높인 구조

9 단점 -지향성을 가지므로 전방향 통신에 많은 장애 -무지향성을 위한 연구 진행 중

10 단말기 안테나 코일 및 판 코일 안테나 PCB(Printed Circuit Board) 안테나 PIFA형 안테나,
외장형 안테나 코일 및 판 코일 안테나 PCB(Printed Circuit Board) 안테나 내장형 안테나 PIFA형 안테나, 세라믹 칩 안테나 루프형태의 안테나 (격자형 루프 안테나) Branch Line Plannar Monopole

11 코일 및 판 코일 안테나 안테나는 접지 면(Ground-Plane)과 방사체로 구성 방사체
λ/2파장의 공진 길이를 갖는 다이폴 안테나 접지면의 안전성을 가지는 λ/4파장 공진을 갖는 모노폴 안테나 외부 기구를 접지 면으로 이용하여 A/8파장의 공진을 형성하여 소형 안테나로 구성하는 안테나 이동통신 단말기 안테나는 주로 λ/4 파장의 공진을 갖는 모노폴 안테나를 많이 사용 코일 형태의 안테나( 헬리컬(helix) 안테나) 모노폴 안테나의 길이를 줄이기 위하여 모노폴 안테나를 전계 방향과 동일한 방향으로 감아서 만든 안테나 코일의 굵기와 코일사의 간격에 따라 안테나의 특성이 달라지고 주파수에 따라 코일의 간격이 달라짐 안테나의 외부적인 모양은 주로 원형형태로 형성.

12 그림 a: 일반적인 코일형태의 안테나. 주로 단일 밴드에 사용한다.
그림 b와 c: 듀얼밴드에 사용하는 코일형태. 그림 d : 문제점을 보완하기 위한 변형된 구조의 형태

13 PCB(Printed Circuit Board) 안테나
안테나의 모양이 납작한 형태에 주로 사용 코일 형태의 안테나에 비해 회로 구현이 쉽고, 저비용, 공정상의 문제점을 해결 전장부에 새로운 공간이 필요할 때는 사용하기가 힘든 단점이 있음

14 세라믹 칩 안테나 방사체와 접지면 사이에 고유전체를 사용, 높은Q값을 형성, 높은 유전율로 인하여 안테나를 소형화 시킴
유전체의 유전율이 9또는 그 이상의 유전율 값을 갖는 물질을 사용 시스템이 협 대역이고 다른 시스템의 간섭이 일어나는 곳, 세라믹 칩 안테나가 필수적임 유전율이 높은 값에 따라 안테나의 사이즈가 줄어듬 유전율 20에서 40사이에 사용하는 gps 안테나가 대표적인 안테나 단점 높은 유전율로 인하여 협 대역 특성, 방사체가 유전체 내부에 존재 방사되는 에너지의 양보다 내부적으로 손실이 되거나 저장이 되는 양이 많아져 낮은 이득을 얻음

15 세라믹 칩 안테나

16 격자형 루프 안테나 특징 기존에 루프 형 안테나가 가지고 있던 협 대역폭과 저 효율성을 극복
기존에 루프 형 안테나가 가지고 있던 협 대역폭과 저 효율성을 극복 내장형으로 단말기에 적용할 때, PIFA형 안테나 특성을 능가 루프형태를 접어서 내장하기 용이한 형태로 구현가능. 두개 이상의 면을 사용하고 부품의 배치에 따라 자유롭게 구현 가능 단락 핀 과 급전부의 거리에 따라 주파수 변화를 줌. 단락 핀은 단일 주파수 일 때 하나의 핀을 사용하고 그 이상의 주파수를 사용할 때 두개 이상의 핀을 사용. 아직 루프의 정확한 폭과 루프사이의 간격이 단말기 구조에 따라 많이 변화 -> 접근하는 단말기 구조에 따라 끈임 없는 연구가 지속되어야 할 것.

17 격자형 루프 안테나

18 격자형 루프 안테나 판형의 방사체, 급전부, 두개의 단락핀으로구성
구브러진 루프의 방사체 형태: 단말기 내부의 공간적인 제약 극복함과 동시에 장착의용이성 가짐 두개의단락핀: 단락핀의 위치, 단락핀 사이의 간격, 단락핀의 지름 등에 의하여 조정되는 정합회로 역할.

19 격자형 루프 안테나

20 Branch Line Planar Monopole
장점 단말기 케이스의 곡률과 부품의 배치, 여러 가지 단말기 내부의 부품의 영향을 받지 않게 적절히 디자인 가능. 3차원에 적합, 저 손실 유전체 필름을 사용하여 저 손실의 특성 2가지 이상의 주파수를 사용할 때 다른 두 개의 길이를 가지는 방사체를 만들어서 사용-> 쉽게 주파수 특성을 잡을 수 있음 단점 3차원 구조를 사용할 때 기구적인 신뢰성 때문에 반드시 방사체를 지지할 수 있는 지지대(carrier)가 필요함.

21 Branch Line Planar Monopole
듀얼밴드 안테나를 구현하기 위한 구조 branch1은 높은 주파수를 만들고 branch2는 낮은 주파수대역을 형성 그림b 삼중밴드를 구현하기 위한 세 개의 branch line planar monopole 안테나 branch1은 낮은 대역이고 branch2,branch3은 높은 대역의 안테나,

22 기술 개발 목표 PIFA 안테나와 격자형 루프 안테나를 이용, 케이스형 안테나 개발. 장점
단말기의 상측 폴더에 착탈되는 케이스 및 상기 케이스의 내부에 휴대 단말기에 신호를 송/수신하는 내장형 안테나를 포함하여 구성 내장형 안테나는 급전 영역이 상기 폴더형 휴대 단말기의 메인 인쇄회로기판에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 커버 케이스를 제공 장점 내장형 안테나 사이즈를 확대, 복사 에너지의 양을 증가 사용자의 손에 의해 가려지는 영향을 최소화, 휴대단말기의 통화 품질 향상. 단말기 안의 안테나 수 감소로 인한 단말기 디자인 설계 용이