PCB 공법을 이용한 칩 안테나의 소형화 및 입력 임피던스 조절에 관한 연구

Abstract

본 논문에서는 모바일 폰, 지상파 DMB 및 GPS 등 각종 이동 통신용 단말기에 적용할 수 있는 칩 형태의 안테나를 제안하였다. 일반적인 PIFA 안테나와 비교하여 같은 크기 내에서 더 낮은 공진 주파수를 확보하기 위하여 패턴의 형태로는 헬리컬 또는 미엔더 구조를 적용하였고, 상기 기본적인 구조를 바탕으로 공진 주파수 및 입력 임피던스를 조절하기 위하여 패턴의 입력 부분에 루프 형태의 인턱터와 간극급전(gap feeding)을 이용하였다. PCB 공법을 이용하여 공진특성이 다른 여러 개의 안테나를 별도의 튜닝작업 없이 한 번의 공정으로 제작가능하게 하였다. PCB공법 이용 시 측면의 패턴 구현이 불가능하여 비아(via) 홀을 뚫고 그 내부를 도금하는 방법으로 상측 면과 하측 면을 연결하여 루프를 구성하였다. 안테나의 패턴은 유전율 4.4의 FR-4 PCB 유전체에 구현하였고, 안테나의 특성은 HFSS 3-D 시뮬레이션 툴을 이용하여 분석하였다.; In this thesis, a chip antenna which can be applied to actual mobile phone for various mobile bands such as T-DMB, PHS was proposed. The miniaturization of this antenna was realized by using meander structure and loop inductor, which make resonant frequency lower than that of general PIFA antennas at same size. It uses loop inductor and gap feeding at source part to control resonant frequency and input impedance. To make antenna by using PCB technology, which has different resonance frequencies without tuning process, is available. The loop was realized by vias since it is impossible that vertical pattern be printed by PCB technology. This antenna has lines on FR-4 PCB of dielectric constant 4.4. The antenna characteristic is analyzed varying tuning components, the size of supporting dielectric portion and its permittivity by using the commercial software HFSS 3-D EM simulator.