자성유전체 시트를 이용한 휴대폰 안테나 방사 성능 개선
Advanced Radiation Performance for Mobile Phone Antennas with Magneto-Dielectric Sheet
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초록
최근 무선통신 기술의 발전으로 인해 이동통신 시스템은 4G LTE로 발전하였다. 4G LTE용 휴대 단말은 소형이면서 광대역 특성을 갖는 안테나 구현이 중요하다. 그동안 안테나 구현을 위해 자성체를 이용한 안테나가 고려되었으나 UHF 대역에서의 높은 손실 때문에 셀룰러용 안테나에 적용이 어려웠다. 이로인해 자성체 물질은 주로 NFC 안테나처럼 수십 MHz의 저주파용 안테나에 주로 적용되었다. 자성체물질의 손실에 의한 사용 주파수 제한을 극복하기 위해 셀룰러 대역에서 이용가능한 저손실 자성유전체 물질에 대한 연구가 이루어져왔다. 본 논문에서는 셀룰러 주파수 대역에서 적용 가능하도록 자성체 손실을 최소화 하는 자성유전체 시트를 가진 안테나 구조를 제안한다. 자성유전체 시트는 삼성전기에서 제조된 hexa-ferrite 복합물질로 제작되었다. 이 자성체 시트를 모바일 폰에 적용하여 자성유전체 시트 안테나가 소형화와 광대역 특성을 가지면서 동시에 개선된 방사 성능 특성을 가짐을 측정 데이터를 통해 비교 실증한다.
Abstract
Due to the advanced development of wireless technologies, mobile communication systems have developed into a 4G LTE system, recently. It is important to implement the antenna with a small size and a broadband characteristic for the 4G LTE system. It have been considered to use magnetic materials for the mobile antenna implementation. However, because of the high loss of magnetic materials in the UHF band, it is in fact difficult to apply the antenna of cellular frequency bands. So, the magnetic materials is applied mainly to the low frequency antenna using several tens of MHz as like NFC antenna. To overcome the frequency limit according to the loss of the magnetic materials, it has been researched for low-loss magneto-dielectric materials available in the cellular frequency band. In this paper, the antenna structure with magneto-dielectric material sheet is proposed so as to minimize the loss of magnetic material in the cellular frequency band. The magneto-dielectric material sheet is shaped with hexa-ferrite composites which is fabricated by Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. By applying the magneto-dielectric sheet to the mobile phone antenna of the cellular frequency band, it is demonstrated by measuring the advanced performance characteristics of the antenna resulting a compact size and wide-band characteristics.
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