U-형 접지면 상에 배치된 평판형 역 F 안테나 구조를 이용한 휴대폰 단말기의 무선 성능 개선

Abstract

본 논문에서는 GSM, DCS, PCS, WCDMA 대역을 지원하는 휴대폰 단말기의 무선 성능을 개선시키기 위한 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 구조와 접지면의 형태에 대해 연구하였다. 다중 공진을 유도하기 위해 안테나 방사체를 다수의 전류 경로를 가진 가지 구조로 설계한 후에 특정 방사체 아래쪽에 방사체와 유사한 모양의 접지면을 배치함으로써 안테나의 공진 특성과 방사 효율을 개선시켜 휴대폰 단말기의 무선 성능을 개선할 수 있는 설계 방법에 대해 제안한다. 실제 휴대폰 단말기를 통해 제안된 안테나와 접지면 구조에 대한 무선 성능을 측정한 결과, 적용 이전에 비해 GSM 대역의 TRP(Total Radiated Power)는 2.0 dB, TIS(Total Isotropic Sensitivity)는 3.7 dB 향상되었으며, DCS 대역 TRP와 TIS는 각각 2.2 dB, 2.0 dB가 향상되는 결과를 얻었다. 또한 PCS 대역 TRP, TIS는 0.8 dB, 1.5 dB 향상되었으며, WCDMA 대역 TRP, TIS는 1.3 dB, 0.7 dB 향상되었다. In this paper, we propose antenna topology and ground plane shape to improve the performance of PIFA (Planar Inverted F Antenna) which is built-in mobile phone. First, we designed the PIFA antenna consists of multiple radiators to provide multi-current paths. Then we designed U-shaped ground plane on the PCB under the antenna. The proposed antenna structure shows TRP/TIS improvement of 2.0 dB/3.7 dB for GSM and 2.2 dB/ 2.0 dB for DCS and 0.8 dB/1.5 dB for PCS and 1.3 dB/0.7 dB for WCDMA at the free space.