KR100233080B1 - 휴대용 무선통신기기의 안테나 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 고안이 속하는 기술분야.

본 발명은 무선통신기기의 이중안테나에 관한것이다.

나. 발명이 해결하려는 기술적 과제.

본 발명은 헬리칼 부위의 제작비용을 다수 절감하고, 돌출된 헬리칼 부위 안으로 헬리칼 코일 형태로 감겨 들어감으로서, 잠입된 로드 안테나가 헬리칼 안테나로서의 기능을 수행함으로서, 종전의 로드 안테나가 휴대폰 속으로 잠입시 갖게되는 이득저하 현상을 방지하고, 또한 종래의 이중구조 안테나에서 나타난 잠입된 로드 안테나와 헬리칼 안테나와의 전자파 결합을 방지한 무선통신기기의 이중안테나를 제공하는 것이다.

다. 발명의 해결방법의 요지.

본 발명은 하우징의 상단일측으로부터 돌출된 부위에 로드 안테나를 포함할 수 있는 헬리칼 돌출부의 로드 안테나 수납부와, 상기 하우징의 상단으로부터 돌출된 부위에 설치되어 잠입시 헬리칼 수납부로 들어가 헬리칼 안테나로 동작하고, 신장시 로드 안테나로 동작되는 로드 안테나 수단 및 상기 로드 안테나의 헬리칼 수납부의 하단과 접속되고, 잠입시 헬리칼 안테나의 급전수단이 되며, 신장시 로드 안테나의 급전수단도 동시에 되는 나사형상의 금속접점수단으로 구성되어짐을 특징으로한다.

라. 발명의 중요한 용도.

본 발명은 종전의 단일모드 로드 안테나가 휴대폰 속으로 잠입시 갖게 되던 이득저하 현상을 방지하고, 또한 전자파 결합현상등을 근본적으로 방지하며, 헬리칼 안테나의 제작비용에 대한 절감효과를 달성하는 데 효과적이다.

Description

휴대용 무선 통신기기의 안테나 { ANTENNA FOR PORTABLE RADIOTELEPHONE }

본 발명은 휴대용 무선통신기기의 안테나에 관한것으로서, 특히 무선기기의 몸체내외로 출몰(잠입 및 신장)이 가능한 로드 안테나(rod antena)와 헬리칼 안테나(helical antena)를 동시에 겸용하도록 구현한 그의 이중안테나에 관한것이다.

일반적으로 잠입 신장이 가능한 로드 안테나만을 유일한 안테나로 이용할 경우, 이 로드 안테나가 무선기기의 몸체안으로 잠입되어 있을 때, 몸체와 몸체내부의 조립된 인쇄회로기판등이 전파장애물이 되고, 이어 포지션(ear position)에서의 안테나 실효개구면이 감소하게 되고, 또한 임피던스의 차이가 커져서 안테나의 실효이득이 현격히 감소하게 된다.

따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안테나를 고정형으로 하거나, 잠입시에 또다른 안테나가 동작하게 하는 이중 안테나방법등을 채택하고 있으며, 특히 원거리 통화를 필요로 하는 휴대폰의 경우, 후자의 방법을 채택해 왔으며, 단일 안테나에 비해 휴대성과 이득면에서 좀더 나은 면이 있으나, 이중구조에 따른 비용증가의 부담요인이 있다.

상기의 이중구조 안테나로는 로드 안테나의 잠입시 돌출부위가 미소한 헬리칼 안테나를 사용하여 실제 길이와 점유공간을 효율적으로 줄이면서 전기적인 길이는 그대로 유지하여 로드 안테나에 비해 이득은 다소 떨어지지만 공간효율이 뛰어나다.

이러한 이중구조 안테나는 급전방식을 달리하여 여러 관련기술들이 나와 있으며, 특히 미국 특허 제 5,479,178 호(삼성전자:portable radio antena) 등에 공개된 자료나 또는 현재 제품에 실제로 채택되어 있는 구조의 안테나들을 보면, 모두가 하나같이 로드 안테나와 헬리칼 안테나를 별도로 구성하여 사용하고 있다.

도 1내지 도 3에 도시된 바와같이, 상기 미국특허에 공개된 종래의 로드 안테나와 헬리칼 안테나를 별도로 구성하여 사용하는 무선통신기기의 구성을 살펴보면, 헬리칼 안테나(130)와 로드 안테나(120)는 하우징(301)의 상단 일측에 안테나 캡(106)에 의해 고정되게 설치된다. 그리고, 안테나 캡(106)의 상부 내면상에 로드 안테나(120)를 삽입하여 고정하기 위해 러그(107)가 형성되고, 암나사(116)가 구비된 도전성 링(111)은 하우징(301)의 상단표면 이내에 설치된다. 원통형 개구(115)와 외주상에 형성된 암나사(116)는 하우징안에 설치되고, 도전성 링(111)과 동축상에 놓인다. 하우징 콘넥터(109)의 상부표면은 안테나 캡(106)의 바닥부에 고정된다.

또한, 폴리아세탈재질의 로드(104)는 안테나 캡(106)을 통하여 신장되고, 인슐레이터(103)는 로드(104)의 상부상에 위치한다. 그리고, 노브(101:knob)는 폴리아세탈 로드의 정상에 형성된다. 스토퍼(110)는 신장되어있는 동안 하우징 콘넥터(109)의 원통형 개구(115)로 부터 완전히 사라지는 것을 방지하기 위하여 아세탈 로드의 바닥부에 제공된다.

로드 안테나(120)가 잠입한 경우, 안테나 캡(106)의 상부 내부상에 형성된 러그(107)는 플루트(102:flute)에 삽입되고, 로드 안테나(120)가 신장된 경우, 아세탈 로드(104)의 바닥단에 고정된 스토퍼(110)는 전기적 접촉점을 형성하기 위하여 안으로 편향된 판 스프링(112)에 의해 고정된다. 상기 판 스프링(112)은 전기적 도전성 탄성재질로 구성되며, 하우징 콘넥터(109)의 원통형 개구의 내측 내면에 위치한다.

이와같은 구조로 이루어진 이중모드의 안테나는 하기와 같은 문제점이 발생한다.

상기 기술하였듯이, 안테나 제작비용에 있어서, 단일 안테나에 비해 약 2∼3배의 제작비용이 들어가게 되므로 무선단말기의 원가상승요인이 되는 문제점이 발생한다. 특히, 상기에 제시한 미국 특허 공개자료나 안테나 및 그것을 변경한 몇가지는 특허 출원중이며, 상품화된 이중구조 안테나들의 헬리칼 부위의 구조가 매우 복잡하여 제작상 정밀성을 요하므로 양산시 불량요인으로 작용하는 것은 기존방식의 또 하나의 단점으로 볼 수 있다.

이를테면, 로드 안테나의 잠입 및 신장시 도 1에서 로드 안테나의 헬리칼 접속부위가 실제 로드 안테나를 전기적, 기구적을 원활하게 접촉이 되게 하여야 하며, 이에따른 탄성력을 기구적인 치수로 조정을 해 주어야 하는 데 주어진 공차에 따른 제작상의 오차가 발생한다. 또한, 상기 기능의 구조를 가지면서 헬리칼 코일부분을 고정하기 위해 주물을 하는 과정에서 주물시 압력에 의해 헬리칼 코일의 간격이 변동되어 특성이 불균일성이 유발되기도 하며, 그 해결책으로 이중 주물방식을 채택하여 헬리칼 코일의 간격변동을 방지함으로서, 균일한 임피던스 특성을 갖도록 하였으나, 이 또한 공정의 복잡성 및 생산비용의 증가요인이 된다.

또한, 기존의 휴대폰이 사용자의 요구에 따라 점차 소형화되어 감에 따라 헬리컬 안테나를 구비한 로드안테나가 본체에 잠입되는 부분의 공간을 많이 차지하게 되는 문제점이 발생하게 되었다.

따라서, 휴대폰의 대중화가 급진전함에 따라서 저가의 보급형 개인 휴대폰이 절실해지는 시점에서 좀더 소형이면서 저가의 이중구조 안테나를 채택할 경우, 제품의 가격절감에 도움이 될 수 있을 것으로 전망한다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 상기에 열거한 이중구조 안테나의 종래방식에서 탈피하여 헬리칼 부위의 제작비용을 다수 절감할 수 있는 무선통신기기의 이중안테나를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 로드 안테나의 잠입시 헬리칼 부위만이 작동하게 되는 동작모드에서 실제 헬리칼 부위의 하단 급전부와 잡입된 로드 안테나사이에 전자파 결합현상이 발생하여 임피던스 부정합이 발생하게 되는 요인이 되고, 특히, 인체의 접촉부위에 따라 그 특성이 급격히 변화하게 되는 취약점을 보완할 수 있도록 휴대의 편의상 로드 안테나를 잠입시킬 경우, 로드 안테나가 잠입시 단말기 내부에 상하 전체적으로 위치하게 되는 것과는 달리, 돌출된 헬리칼 부위 안으로 헬리칼 코일 형태로 감겨 들어감으로서, 잠입된 로드 안테나가 헬리칼 안테나로서의 기능을 수행함으로서, 종전의 로드 안테나가 휴대폰 속으로 잠입시 갖게되는 이득저하 현상을 방지하고, 또한 종래의 이중구조 안테나에서 나타난 잠입된 로드 안테나와 헬리칼 안테나와의 전자파 결합을 방지하며, 헬리칼 안테나 제작비용에 대한 절감효과를 얻을 수 있는 휴대용 무선 통신기기의 안테나를 제공하는데 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 로드안테나가 본체에 잠입되지 않도록 구성하여 본체의 공간 효율을 극대화 시킬 수 있는 휴대용 무선 통신기기의 안테나를 제공하는데 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 휴대폰용 무선통신기기의 본체 외곽 기구물에 설치된 신장 및 잠입이 가능한 출몰식 안테나에 있어서, 하우징의 상단일측으로부터 돌출된 부위에 로드 안테나를 포함할 수 있는 헬리칼 돌출부의 로드 안테나 수납부와, 상기 하우징 상단의 돌출된 부위에 설치되어 잠입시 로드 안테나 수납부로 나선형으로 휘어서 잠입되어 헬리칼 안테나로 동작하고 신장시 원상태로 복원되어 로드 안테나로 동작되는 로드 안테나 수단 및 상기 로드 안테나의 헬리칼 수납부의 하단과 접속되고, 잠입시 헬리칼 안테나로써의 급전수단이 되며, 신장시 로드 안테나로써의 급전수단도 동시에 되는 나사형상의 금속접점수단으로 구성되어짐을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 일실시예에 따른 무선통신기기의 로드 안테나와 헬리컬 안테나가 설치된 상태에서 로드 안테나가 신장된 상태를 나타내는 단면도

도 2는 종래의 일실시예에 따른 무선통신기기의 안테나의 일부확대 단면도

도 3은 종래의 일실시예에 따른 무선통신기기의 로드 안테나와 헬리컬 안테나가 설치된 상태에서 로드 안테나가 잠입된 상태를 나타내는 단면도

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 로드 안테나와 헬리컬 안테나가 동시에 구현된 이중안테나에서 안테나가 신장된 상태를 나타내는 단면도

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 로드 안테나와 헬리컬 안테나가 동시에 구현된 이중안테나에서 안테나가 잠입된 상태를 나타내는 단면도

<도면의주요부분에대한부호의설명>

10:로드 안테나 수납부 11:헬리칼형 홈

20:로드 안테나수단 30:금속접점수단

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 4, 도 5에 도시된 바와같이, 본 발명의 일실시예에 따른 무선통신기기의 이중안테나의 구성요소를 대별하면, 하우징(301)의 상단일측으로부터 돌출된 부위에 로드 안테나(21)를 포함할 수 있는 헬리칼 돌출부(헬리칼 수납부)인 로드 안테나 수납부(10); 상기 하우징(301)의 상단으로부터 돌출된 부위에 설치되어 잠입시 헬리칼 수납부(10)로 들어가 헬리칼 안테나로 동작하고, 신장시 로드 안테나로 동작되는 로드 안테나 수단(20); 및 상기 로드 안테나(21)의 헬리칼 수납부(10)의 하단과 접속되고, 잠입시 헬리칼 안테나의 급전수단이 되며, 신장시 로드 안테나의 급전수단도 동시에 되는 나사형상의 금속접점수단(30)으로 구성된다.

상세히 설명하면, 헬리칼 겸용 로드 안테나수단(20)는 맨 상부에 조립되는 노브(101), 상단에 노브(101)가 고정된 도전성의 플렉시블한 재질의 심선(로드 안테나), 상기 심선의 외장을 도포하여 보호하는 외장부로 구성된다. 또한, 상기 로드 안테나의 수단(20)이 잠입시 상기 헬리칼 돌출부(10) 내부로 잠입된 로드 안테나는 헬리칼 안테나로서 동작되도록 하고, 상기 로드 안테나의 신장시 로드 안테나는 헬리칼 돌출부위와는 독립적으로 로드 안테나로서만 동작되어 지도록 상기 로드 안테나 수납부(10)의 내면에 헬리칼 형상의 홈(11)을 형성한다.

이때, 헬리칼 겸용 로드 안테나(21)는 신장시 휨이 없이 곧은 상태를 유지함과 동시에 외부의 힘이 가해져서 휘어지게 될 경우에도 다시 복원력을 가질 수 있는 재질이어야 하며, 더욱이, 헬리칼 돌출부(10)안으로 로드 안테나가 잠입될 경우, 상기 헬리칼 돌출부내에서 로드 안테나가 코일 형태를 유지할 수 있는 유연성을 함께 갖추어야 한다. 현재로는 약간 고가이긴 하나, 일반적으로 휴대폰용 안테나로 많이 쓰이고 있는 로드 안테나수단은 성형합금재질로는 상기 헬리칼 돌출부 안에서 적합한 탄력과 유연성을 동시에 가지기 힘들다. 성형합금의 경우, 복원력은 좋으나, 휘었을 때, 휨 자체의 특성을 그대로 유지해 주는 특성은 부족할 수밖에 없으므로, 아세탈 보빈 둘레에 동선을 헬리칼 형태로 감아서 로드 엘리먼트를 형성하게 되면, 복원력은 성형합금보다 약간 떨어지나 상기 헬리칼 안테나 돌출부 내부로 잠입된 상태에서 코일형태를 상기 홈에 안정적으로 고정시킬 수 있다.

그리고, 신장시 헬리칼 돌출부위(10)에서 로드 안테나로 변환될 때, 상기 헬리칼형 홈(10)에서 로드 안테나의 엘리먼트(심선)가 빠져나오는 상태가 원활해야 하는 것이 가장 큰 관건이므로, 홈(11)과 홈(11)사이의 간격을 고려함과 동시에 헬리칼 돌출부(10)의 내벽에 형성된 홈과 로드 안테나의 심선과의 마찰에도 자체의 유연성에 의해 신장 및 잠입시에도 원활한 동작을 하도록 두께 및 길이를 고려하여 설정한다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 자명하다 할 것이다.

이상으로 살펴본 바와같이, 본 발명은 휴대의 편의상 로드 안테나를 잠입시키는 경우, 잠입된 로드 안테나가 단말기내부에 상하 전체적으로 위치하는 종래의 방식과는 달리, 돌출된 헬리칼 부위안으로 헬리칼 코일 형태로 감겨 들어감으로서, 잠입된 로드 안테나가 헬리칼 안테나로서의 기능을 수행함으로서 종전의 단일모드 로드 안테나가 휴대폰 속으로 잠입시 갖게 되던 이득저하 현상을 방지하고, 또한 종래의 이중구조 안테나에서 나타난 잠입된 로드 안테나와 헬리칼 안테나와의 전자파 결합현상등을 근본적으로 방지하며, 헬리칼 안테나의 제작비용에 대한 절감효과를 달성할 수 있으며, 안테나의 유동공간이 헬리컬 수납부로 한정되므로써 휴대폰을 소형화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 휴대폰용 무선통신기기의 본체 외곽 기구물에 설치된 신장 및 잠입이 가능한 출몰식 안테나에 있어서,

   하우징(301)의 상단일측으로부터 돌출된 부위에 로드 안테나(21)를 포함할 수 있는 헬리칼 돌출부의 로드 안테나 수납부(10);

   상기 하우징(301) 상단의 돌출된 부위에 설치되어 잠입시 로드 안테나 수납부(10)로 나선형으로 휘어서 잠입되어 헬리칼 안테나로 동작하고, 신장시 원상태로 복원되어 로드 안테나(21)로 동작되는 로드 안테나 수단(20) 및;

   상기 로드 안테나(21)의 헬리칼 수납부(10)의 하단과 접속되고, 잠입시 헬리칼 안테나로써의 급전수단이 되며, 신장시 로드 안테나로써의 급전수단도 동시에 되는 나사형상의 금속접점수단(30)으로 구성되어짐을 특징으로 하는 무선통신기기의 이중안테나.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 로드 안테나의 수단(20)이 잠입시 상기 헬리칼 돌출부 내부로 잠입된 로드 안테나(21)는 헬리칼 안테나로서 동작되도록 하고, 상기 로드 안테나(21)의 신장시 로드 안테나는 헬리칼 돌출부위(10)와는 독립적으로 로드 안테나로서만 동작되어 지도록 상기 로드 안테나 수납부의 내면에 헬리칼 형상의 홈(11)을 형성함을 특징으로하는 무선통신기기의 안테나.