초록 ▼

현재 사용하고 있는 휴대용 단말기 안테나는 헬리컬 안테나를 사용하고 이동통신 서비스가 급속히 확대됨에 따라 휴대용 단말기 안테나는 괌 대역화가 되어간다. 특히 단말기에서 위치 추적정보 시스템이 요구되어진다. 이런 시대적인 추세에 발맞추어 국내. 외의 단말기 제조회사에서는 GPS 서비스를 할 수 있는 단말기를 면구 개발 중이고 이린 GPS 시스템을 이동전화기에 접목시키는 제품들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 단말기 내장용 듀얼밴드 안테나를 개발하기 위하여 1차적으로 적층형 초소형 마이크로 스트립 안테나를 적층 PCB에 절계

현재 사용하고 있는 휴대용 단말기 안테나는 헬리컬 안테나를 사용하고 이동통신 서비스가 급속히 확대됨에 따라 휴대용 단말기 안테나는 괌 대역화가 되어간다. 특히 단말기에서 위치 추적정보 시스템이 요구되어진다. 이런 시대적인 추세에 발맞추어 국내. 외의 단말기 제조회사에서는 GPS 서비스를 할 수 있는 단말기를 면구 개발 중이고 이린 GPS 시스템을 이동전화기에 접목시키는 제품들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 단말기 내장용 듀얼밴드 안테나를 개발하기 위하여 1차적으로 적층형 초소형 마이크로 스트립 안테나를 적층 PCB에 절계 및 제작하여 PCS/GPS 응 안테나로 접근하고 CELLULAR/GPS용 안테나는 적층 PCB에 설계했을 때 안테나의 크기 문제로 LTCC 공정을 통해 접근을 하려고 하였으나 LTCC의 공정상 문제로 인하여 제작과 측정은 진행시키지 못하고 설계에 만족을 하였다 이런 적층형 초소형 마이크로 스트립 안테나는 소형이고 듀얼밴드 그리고 안테나의 규격에 적합하게 디자인하였으나 단말기의 부착 위치나 소형화에 따른 안테나의 이득 그리고 소형 안테나의 부착방법에 따른 문제점 때문에 현재 상용화 되어있는 외장형 헬리켈 단말기 안테나보다 성능이 많이 떨어지는 것을 확인하였다. 그래서 2차적으로 단말기 내장형으로 사용할 수 있는 3-finger monopole 안테나 monopole 혼합형 안테나, 격자형 루프 안테나 등을 설계하고 제작하여 성능을 분석하였다. 2차적으로 접근한 3가지 형태의 안테나는 현재 상용화 되어있는 GPS 안테나와 PCS 외장형 안테나와 성능을 비교해 보았을 때 우수한 성능을 확인하였다. 현재 격자형 루프 안테나 기술을 이용한 안테나는 국내 단말기회사인 5 사와 PCS/GPS 내장형 듀얼밴드 안테나를 공동으로 일을 추진하여 내장형 안테나에서 영향을 미치는 레이돔과 부품배치. 그리고 대역간 격리도. 인체에 대한 전자파 문제를 해결하고 있으며 안테나 부착에 따른 안테나의 성능을 최적화하는 일을 추진하고 있다 또한 3-finger monopole 안테나는 L사와 협력하여 안테나가 폴더의 윗 부분에 장착이 되므로 안테나와 RF 시스템과 연결부를 연결하는 기술과 안테나의 9round 역할을 하고 있는 LCD 구동회로의 배치를 해결하려고 노력하고 있다.
마지막으로 본 과제를 통하여 외국에서 제시한 듀얼밴드 단말기 안테나의 규격과 실제로 적용되는 단말기 안테나의 규격이 많이 상이하다는 것을 확인하였고 특히, 기술적으로 안테나소형화 기술, 광대역화. 대역간 격지도 화보, 인체에 대한 전자파 대책, 소형 안테나의 측정기술과 내장형 안테나의 규격을 제시할 수 있는 계기를 마련되고 이런 안테나의 개발로 통하여 안테나의 국산화 율을 높이고 단말기에 대한 세계시장 점유율을 높이는 중요한 역할을 할 것이다.

Abstract ▼

Antennas in mobile devices are getting broadband, as the mobile communication service is being rapidly spread, and the helical antenna is being used. Especially, it is required to use automatic locationing system in mobile devices. To keep pace with the trend, domestic and international companies gi

Antennas in mobile devices are getting broadband, as the mobile communication service is being rapidly spread, and the helical antenna is being used. Especially, it is required to use automatic locationing system in mobile devices. To keep pace with the trend, domestic and international companies give a full effort to develop devices that can perform GPS services. and to combine this GPS system to the cellular phone. This research is to develop a built-in dual band antenna for a mobile device. First. it approached with designing stacked very small microstirip antenna en multi-layer PCB, an4 adapting LTCC process for Cellular/GPS antenna due to the size of antenna when its designed. However, it could not achieve the manufacturing and testing level because of the problems in LTCC process. stacked very small microstrip antenna is designed small-sized. dual band, and compatible for the standard of antenna, but it shows that the performance of this antenna does not come up to that of external helical because of the following problems: the location of antenna attached in the device. antenna gain derived by 소형화 and the way to attach the small-site antenna. For that reason, 3-finger monopole antenna, mixed antenna and lattice-type loop antenna. which can be used as a built-in antenna, are designed. manufactured and tested. These 3 types of antennas in the second approach shows great performances compared to the GPS and PCS external antennas that are commonly used now a days. We are working with S company on internal antenna of PCS/CPS dual-band is lattice-type loop antenna. So we are working on radome. device layout. frequency band isolation, SAR and optimization of antenna performance - main issue of internal antenna. Also, in 3-finger monopole antennas case, since it can be attached on the upside of the folder we(along with L company) are trying to solve the difficulty in locating LCD driver circuit which acts as the connection between the antenna and the RF system and the ground of antenna.
Through this project. we could verify the fact that the different standards between the antennas of dual-band mobile phone presented in foreign country and the antennas of mobile phone that are actually used. Especially it could be a chance to technically present the technology of antenna miniaturization, broadband, frequency band isolation, a countermeasure to the electromagnetic wave against human body, technology in measuring small antennas. and standard of built-in antennas. Also. developing this kind of antennas will raise the Portion of domestic antennas in the market ana also international market share.

목차 Contents

• Ⅰ. 개요...14
• Ⅱ. 연구의 내용 및 범위...16
• 1. 듀얼밴드 안테나...17
• 2. 안테나 소형화...18
• 2.1 안테나의 소형화 - Lumped 소자 이용...20
• 2.2 매질에 연결되어진 안테나...20
• 2.3 Ground Planes파 단락회로의 사용...20
• 2.4 기하학적 부분 수정과 최적화...20
• 2.5 안테나 환경의 사용...21
• 2.6 소형 안테나의 시스템 안에 설치 시 문제점...21
• 2.7 소형 안테나의 설치방법...21
• 3. 안테나 소형화에 따른 이득 확보 방안...23
• 4. 안테나 격리도 확보를 위한 구조...24
• 5. 전자파 흡수율에 대한 대책 연구...26
• Ⅲ. 안테나 설계 및 제작...27
• 1. 적층형 초소형 마이크로 스트립 안테나...27
• 1-1. 설계 및 시뮬레이션 결과...28
• 1-2. 제작 및 측정결과...31
• 1-3. 제작된 안테나 실물도...36
• 2. PCB 형태의 변형된 헬리컬 안테나...37
• 2-1. 설계 및 시뮬레이션 결과...37
• 2-2. 제작 및 측정결과...37
• 2-3. 제작된 안테나 실물도...39
• 3. LTCC 형태로 구현된 평판형 루프안테나...40
• 3-1 LTCC 적층화에 따른 기술적 문제점...40
• 4. PCS/GPS 3-finger형 단말기 내장·형 안테나...42
• 4-1 설계 및 시뮬레이션 결과...43
• 4-2. 제작 및 측정결과...46
• 4-3. 제작된 안테나의 실물도...52
• 5. 변형된 모노폴 형태의 내장형 안테나...53
• 5-1. 설계 및 시뮬레이션 결과...54
• 5-2. 제작 및 측정결과...59
• 5-3 변형된 모노폴 형태의 내장형 안테나 실물도...64
• 6. 격자형 (Folded) loop형 내장형 안테나...65
• 6-1 설계 및 시뮬레이션 결과...66
• 6-2. 제작 및 측정결과...67
• 6-3. Folded Loop 안테나 실물도...74
• 7. Cellular/gps 듀얼밴드 안테나 - Folded dipole형 내장형 안테나...75
• 7-1. 설계 및 시뮬레이션 결과...76
• 7-2. 제작 및 측정결과...79
• 7-3. Folded dipole형 내장형 안테나 실물도...82
• 8. 대역간 격리도를 위한 성능분석 및 측정...82
• 8-1 설계 및 시뮬레이션 결과...82
• 8-2. 제작 및 측정 결과...83
• Ⅳ. 결론...84
• 참고 문헌...93