3 Dimensional Mobile Phone Internal Antenna Using the Helix Element

We designed and implemented a 3-dimensional structure internal antenna which has volume less than 1.5 cc for mobile phone to improve efficiency and gain. Multiple bending for the resonance of small internal antenna derives reduction of gain due to cancellation of antenna current. In this study, the current cancelation was reduced by the minimization of antenna bending. And the helix element was applied for the purpose both compensation of short antenna length and action of radiation element. For the verification of this study, a 1.5 cc volume 3D antenna which was fabricated by the press method applied to the dual band mobile phone. Measurement showed that efficiencies and gains under the slide down and up were 27.73 %, 0.29 dBi for the GSM band and 46.84 %, 2.27 dBi for the USPCS band, and had good performance under the small antenna volume. H-plane radiation pattern showed omnidirectional for the both band.

헤릭스를 이용한 3차원 구조의 휴대폰 내장형 안테나

1.5 cc 이하의 안테나 체적을 갖는 소형 안테나의 이득을 향상시킬 수 있는 3차원 구조의 휴대폰 내장형 안테나를 설계하고 이를 제작하였다. 소형 안테나 경우, 공진을 위해서 안테나를 복잡하게 구부리게 된다. 이러한 구부림은 전류 상쇄 작용을 발생시킴으로써 결국 이득 감소를 초래한다. 본 연구에서는 안테나의 구부림을 최소화하여 전류 상쇄를 줄였다. 짧은 안테나 길이의 보상과 방사 소자로의 동시 역할을 위해 헤릭스 소자를 사용하였다. 타당성을 입증하기 위하여 1.5 cc 체적으로 설계한 안테나를 프레스 공법으로 제작하여 2중 대역 휴대폰에 적용하였다. 측정 결과, GSM/USPCS 대역에서 슬라이드 다운 및 업일 때 효율과 이득은 각각 최대 27.73 %, 46.84 % 및 0.29 dBi, 2.27 dBi로 소형임에도 불구하고 양호한 특성이 나타났다. 방사 패턴은 2대역 모두 H-면 전방향성 특성을 보였다.