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Fabrication of a Subminiature 3 Dimensional Antenna for the Mobile Phone Handset

이동 통신 단말기용 초소형 3차원 안테나 제작

  • Hong, Min-Gi (Dept. of Infocom. Engineering, SoonChunHyang University) ;
  • Son, Tae-Ho (Dept. of Infocom. Engineering, SoonChunHyang University)
  • 홍민기 (순천향대학교 정보통신과) ;
  • 손태호 (순천향대학교 정보통신과)
  • Published : 2008.12.31

Abstract

We implemented a subminiature internal antenna that is around 1 cc volume for the mobile phone. The fundamental type of studied antenna is IFA(Inverted F Antenna), and this antenna is designed to be improved efficiency and gain due to minimum current cancellation by the avoidance of multiple bending pattern. For the implementation of multiple band, helix is applied to compensate for short antenna length for low frequency band, and a 3 dimensional pattern is used for high frequency band. We made two kinds of 3D structure antenna. One is a 1 cc volume antenna for GSM/DCS band on the bare board set, and the other is a 1.5 cc volume for the GSM/USPCS mobile phone set. Measurements showed good gain performance that average gain of two antenna on each band are $-3.46{\sim}-0.45\;dBi$ and $-4.80{\sim}-3.29\;dBi$ respectively.

휴대폰 내 수납 공간 체적이 1 cc 정도 되는 초소형 안테나를 제작하였다. 기본적인 형태는 IFA(Inverted F Antenna)이며, 전류 상쇄가 적도록 설계함으로써 안테나 효율을 높여 작은 체적에도 불구하고 높은 이득을 갖도록 하였다. 멀티 밴드의 구현에서 낮은 주파수 대역의 짧은 길이에 대한 보상은 헤릭스를 적용하였으며, 높은 주파수 대역을 위하여 3차원 구조의 패턴을 만들어 넣었다. 제작은 보드를 세트로 한 GSM/DCS 대역용 1 cc 안테나와 GSM/USPCS 대역 휴대폰 세트용 1.5 cc 안테나를 제작하고 제반 특성을 측정하였다. 각 안테나에 대한 측정 결과, 각 대역에서 평균 이득이 각각 $-3.46{\sim}-0.45\;dBi$$-4.80{\sim}-3.29\;dBi$로 매우 양호한 특성을 얻었다.

Keywords

References

  1. Kin-lu Wong, Planar Antennas for Wireless Communications, Wiley interscience, 2003
  2. 손태호, '2007 휴대폰 내장형 안테나의 해석 및 설계법', 교육자료, 순천향대학교 차세대 BIT 무선부품지역혁신센터, 2007년 6월
  3. 손태호, '이동 통신 안테나 이론', 교육자료, 삼성전자인재개발그룹, 2008년 6월
  4. 홍민기, 손태호, '헤릭스를 이용한 3차원 구조의 휴대폰 내장형안테나', 한국전자파학회논문지, 19(8), pp. 906-912, 2008년 8월 https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2008.19.8.906
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