핸드효과를 줄이기 위한 휴대폰 내장형 안테나 구현 = Implementation of the Mobile Phone Internal Antenna for Reducing the Hand Effect

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 최근 멀티미디어화 되고 있는 휴대폰 단말기 내장형 안테나의 핸드 효과를 감소시키기 위한 이동통신용 인터디지털 캐패시터 안테나를 설계 및 제작하였다. 휴대폰 안테나는 좁은 공간에서의 공진을 위해 안테나를 복잡하게 전개된다. 이는 단말기 핸드 파지로 인하여 안테나의 공진 주파수 천이가 발생한다. 방사전자계의 약화를 초래하여 결국 이득이 감소하게 된다.
본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 인터디지털 캐패시터 구조를 안테나에 적용하여 안테나의 커플링을 최대화 하였고, 공진주파수 천이를 최소화시켰다. 연구에 사용된 인터디지털 캐패시터 안테나는 2.3cc의 체적을 갖는 캐리어에 1cc의 유효 체적으로 설계되었다. 이득 향상 이론의 타당성을 위하여 시뮬레이션을 통한 인터디지털 캐패시터 안테나를 설계하여 제작하였다. 실무적인 유용성을 위해 INDEX SAR사 핸드 팬텀을 적용해 US_cellular/US_PCS 안테나와 비교 측정결과, 제작된 안테나는 일반 PIFA 안테나보다 효율과 이득에서 7～10% 및 0.6～1.0dB 향상된 특성을 보였다. 방사패턴은 두 대역 모두 H-면 전방향의 양호한 특성을 보였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, the internal antenna which has interdigital capacitor was designed and implemented. We applied the capacitor to reduce effect of hand. Mobile phone antenna is located in small and narrow space into the phone, this causes antenna bandwidth going toward narrow. Especially hand effect makes frequency shift toward low frequency, and it derives degradation of gain performance.
To reduce the hand effect, the interdigital capacitor was applied to the internal antenna in this paper. By the dispersion of electric field due to interdigital capacitor, coupling between antenna and hand can be reduced. it decreases change of resonance frequency. A 1cc effective volumed internal antenna on the 2.3cc carrier volume was studied for the verification. HFSS simulation was achieved for the antenna design. The INDEX SAR hand phantom was used measurement for the hand effect. Measurement results showed that efficiency and gain of studied antenna were increased 7-10% and 0.6 - 1.0dB than conventional PIFA on the US cellular/US PCS band. The radiation pattern of H-plane showed good omnidirectional pattern at both band.

목차 (Table of Contents)

• 국문요약 1
• 제1장 서론 2
• 제2장 휴대폰 내장형 안테나의 종류 5
• 2.1 칩 안테나 5
• 2.2 접힌 다이폴 안테나 7
• 2.3 접힌 모노폴 안테나 13
• 2.4 PIFA(Planar Inverted F Antenna) 16
• 2.5 IFA(Inverted F Antenna) 21
• 제3장 interdigital capacitor 28
• 3.1 capacitor 해석 28
• 제4장 안테나 구조 및 설계 32
• 4.1 PIFA(Planar Inverted F Antenna) 33
• 4.1.1 PIFA(Planar Inverted F Antenna) 33
• 4.1.2 interdigital capacitor 안테나 37
• 제5장 제작 및 측정 41
• 5.1 안테나 제작 및 hand phantom 측정 42
• 5.2 안테나 제작 및 측정 43
• 5.2.1 PIFA 43
• 5.2.2 interdigital capacitor 안테나 47
• 제6장 결론 51
• 참고문헌 52
• Abstract 54