High Efficiency FPCB Antenna for the Dual Band Mobile Phone

An internal antenna which has 1 cc volume was implemented on the FPCB(Flexible Printed Circuit Board) for the mobile phone. We increased antenna gain and efficiency by the applying of current direction concept on the antenna pattern for this small antenna. Short antenna length for the GSM band was compensated by the spiral inductor on the FPCB. For broadening bandwidth on GSM band, it's applied 2 spiral inductors. A conductor pattern for the DCS band was positioned perpendicular with the FPCB. Antenna was implemented on FPCB that is dielectric constant 4.4 and thickness 0.05 mm, and FPCB was attached on a carrier dimensioned $L{\times}W{\times}H=30{\times}7{\times}5\;mm$. Measurements showed that max. VSWR 2:1, efficiency 42.49~60.95 % and 47.95~73.21 %, average gain -3.72~-2.15 dBi and -3.19~-1.35 dBi on the GSM and DCS band, respectively. These results are good performances among the small antenna. And the radiation patterns are omnidirectional on the H-plane to both band.

휴대폰용 2중 대역 고효율 FPCB 안테나

1 cc 체적을 갖는 휴대폰 내장형 안테나를 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 구현하였다. 안테나 전류의 방향이 가급적 일정하도록 설계함으로써 소형이지만 효율을 높여 이득을 증가시켰다. GSM 대역의 공진을 위한 짧은 길이의 보상은 맴돌이 인덕터를 FPCB상에 구현하여 보상하였다. 2개 맴돌이 인덕터를 적용하여 GSM 대역의 대역폭을 넓혔다. DCS 대역의 방사 소자는 FPCB와 수직인 형태의 도체 패턴을 부설하여 설계하였다. 비유전율 4.4를 갖는 두께 0.05 mm의 FPCB로 구현하고 길이$\times$폭$\times$높이=$30{\times}7{\times}5$ mm인 캐리어(carrier)에 부착하여 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나를 측정한 결과, GSM 대역에서 VSWR 2:1 이하, 효율 42.49~60.95 % 및 평균 이득 -3.72~-2.15 dBi를 보였고, DCS 대역에서 VSWR 2:1 이하, 효율 47.95~73.21 % 및 평균 이득 -3.19~-1.35 dBi가 나타나 2대역 공히 우수한 특성을 보였다. 방사 패턴은 2대역 모두 H-면 전방향성 특성을 보였다.