KR100294086B1 - 휴대폰안테나의강전계감쇄기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적어도 길이가 다른 다수개의 컬러게이트 구조의 도체가 일정한 간격으로 부채꼴 형상으로 형성되고, 이 부채꼴 형상의 도체는 상기 안테나로부터 발생된 전자파와 직각 방향으로 제 1각도로 형성되어 강유전체에 의해 포밍되며, 상기 강유전체의 저면에 상기 휴대폰 상단부의 안테나 옆에 접착고정하도록 접착부가 형성된 전자파 감쇄수단과, 상기 전자파 감쇄수단의 일측면에 접착고정되며 상기 안테나에 끼워 고정하도록 형성된 홀더를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
따라서 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면 도체 재질로 된 컬러게이트 구조가 강 유전체에 의해 포밍되어 부채꼴 형상을 하고, 또한 전자파를 효율적으로 유도하기 위해 브루스터(brewster) 각도를 형성한 한 감쇄기를 프라스틱 구조물인 홀더를 이용하여 안테나에 끼우는 동시에 상기 감쇄기 밑면 접착제에 의해 휴대폰 상단부 안테나 옆에 고정시키도록 구성되어 있으므로, 휴대폰 안테나에서 발생되는 인체의 유해한 강한 강전계를 감쇄시킬 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.
Description
본 발명은 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대폰 안테나에서 발생되는 인체의 유해한 강한 강전계를 감쇄시킨 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기에 관한 것이다.
휴대폰은 어느곳, 어느때에라도 정보의 전달이 가능할 수 있도록 개발된 정보통신 뉴미디어의 일종이다. 우리나라에서의 휴대폰 사용은 폭발적인 수요에 의해 가히 급성장하고 있으며, 현재까지 800MHz 주파수대역의 셀롤라(cellular) 휴대전화와 1800MHz대의 PCS가 있다. 또한, 2000년대 초에 출시될 IMT-2000은 2000MHz 주파수 대역의 사용이 확정된 상태이다.
이러한 휴대폰의 급증된 사용과 더불어 나타나는 현상이 휴대폰에 대한 인체의 유해성 시비이다. 휴대폰을 사용할 때 휴대폰 내부의 고주파 회로에 의해서 증폭된 신호가 안테나를 통하여 전자파로 바뀌고 안테나에 바로 인접한 인체 두뇌에 영향을 주게된다.
전자파에 따른 두뇌 및 부근 생체의 영향에 대한 연구는 현재 활발히 연구되고 가끔씩 보고는 되고 있지만 정확한 과학적 증명이 어려워 이루어지고 있지 않은 상태이다. 그러나 분명한 사실은 정상조직의 이상화와 암조직의 발생이 전자파와 매우 유관하다는 사실이 이미 많은 국내외 과학자들로부터 발표된 바 있다.
그러나, 이러한 발표에도 불구하고 휴대폰 생산업체에서는 적절한 대책을 세우지 않고 있으며, 이는 눈에 보이지 않은 전자파에 대한 무감각과 뜨거움이나 가려움 등의 1차적인 감각 작용이 나타나지 않기 때문에 사용자에 의한 거부감이 없기 때문이다.
휴대폰 안테나는 헤리컬 안테나와 와이어(wire) 안테나인 1/4파장 접지 안테나를 함께 적용하여 사용하고 있다.
휴대폰 안테나의 근처에서는 아주 강한 강전계 성분을 띈 전자파가 발생되고 있으며, 이러한 강전계의 전자파는 인체의 두뇌에 직접 침투하여 뇌조직을 이루고 있는 물질 원자의 핵과 전자를 분극(polarization)에 의한 효과로 흔들어 뇌 조직의 단백질을 변형시키게 한다. 즉, 뇌조직의 일부 정상 조직을 이상 조직으로 만드는 것이다. 이러한 이상 조직중에는 암 조직이 있으며, 이 암조직은 암을 유발시키는 물질이 유독성 화학물질 뿐만 아니라 강한 전파(electric filed)에 의해서도 암조직을 만들게 하는 근원이 된다.
이와 같이, 종래의 휴대폰은 휴대폰 내부의 고주파 증폭회로에 의해서 증폭된 신호가 안테나를 통하여 강전계성 전자파로 바뀌게 되고 이 전자파는 안테나를 통하여 인체의 두뇌에 영향을 주어 뇌 조직의 단백질을 변형시킴으로써 인체에 해로운 영향을 미치는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 휴대폰 안테나에서 발생되는 인체의 유해한 강한 강전계를 감쇄시킨 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기가 부착된 휴대폰의 사시도
도 2는 본 발명의 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기를 휴대폰 안테나에 부착하는 방법을 나타낸 분해 사시도
도 3은 본 발명의 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기의 단면도
도 4는 본 발명의 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기의 상면도
도 5a~5c는 본 발명의 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기를 근거리 전계 프로브 방식으로 측정한 결과를 나타낸 그래프
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 휴대폰 12 : 안테나
20 : 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기
21 : 컬러게이트(corrugate) 22 : 슬롯(slot)
23 : 릿지(ridge) 24 : 세라믹 강유전체
25 : 접착면 30 : 안테나 홀더
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기는
적어도 길이가 다른 다수개의 컬러게이트 구조의 도체가 일정한 간격으로 부채꼴 형상으로 형성되고, 이 부채꼴 형상의 도체는 상기 안테나로부터 발생된 전자파와 직각 방향으로 제 1각도로 형성되어 강유전체에 의해 포밍되며, 상기 강유전체의 저면에 상기 휴대폰 상단부의 안테나 옆에 접착고정하도록 접착부가 형성된 전자파 감쇄수단과,
상기 전자파 감쇄수단의 일측면에 접착고정되며 상기 안테나에 끼워 고정하도록 형성된 홀더를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 컬러게이트 구조의 도체의 수는 주파수의 한 파장당 4∼8개이며, 상기 강 유전체는 비유전율이 80이상인 세라믹인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 부채꼴 형상의 각도는 60∼90도 사이이며, 상기 제 1 각도는, 상기 안테나로부터 발생된 전자파가 공기에서 비유전율 εr로 입사할 때 컬러게이트 면과 직각과 이루는 각도로,
인 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기에 의하면, 도체 재질로 된 컬러게이트 구조가 강 유전체에 의해 포밍되어 부채꼴 형상을 하고, 또한 전자파를 효율적으로 유도하기 위해 브루스터(brewster) 각도를 형성한 한 감쇄기를 프라스틱 구조물인 홀더를 이용하여 안테나에 끼우는 동시에 상기 감쇄기 밑면 접착제에 의해 휴대폰 상단부 안테나 옆에 고정시키도록 구성되어 있으므로, 휴대폰 안테나에서 발생되는 인체의 유해한 강한 강전계를 감쇄시킬 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기(20)가 부착된 휴대폰(10)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기(20)를 휴대폰 안테나에 부착하는 방법을 나타낸 분해 사시도이다.
상기 도면에서, 휴대폰 안테나(12)를 통해 발생되는 전자파를 감쇄시키기 위한 본 발명의 강전계 감쇄기(20)가 플라스틱 구조물인 홀더(30)에 의해 일체로 형성되어 있으며, 휴대폰 안테나(12)에 상기 홀더(30)를 끼우면서 동시에 감쇄기(20) 밑면 접착제에 의해 휴대폰 상단부 안테나(12) 옆에 고정접착 시키도록 되어있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기(20)의 단면도 및 상면도를 각각 나타낸 것이다.
상기 도면에서, 본 발명의 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기(20)는, 서로 길이가 다른 4∼8개의 컬러게이트(21) 구조를 가지며, 상기 컬러게이트(21)는 강유전체(24)에 의해 포밍되어 부채꼴 형상을 하고 있고, 또한 전자파를 효율적으로 유도하기 위해 브루스터(brewster) 각도를 형성하고 있다.
안테나로부터 발생되는 강전계성 전자파를 감쇄시키기 위한 감쇄기(20)의 컬러게이트 재질은 알루미늄, 동 등과 같은 도체를 사용한다.
이때, 상기 컬러게이트(21) 구조의 크기 즉, 컬러게이트(21)의 수,슬롯(slot)(22) 및 릿지(ridge)(23)의 폭 및 슬롯의 깊이가 중요한 변수가 된다. 컬러게이트에 의한 감쇄의 해석은 모드 정합이론을 적용하는 매우 복잡한 수식이 필요하나 해석 결과에 의한 설계는 다음을 적용한다.
적용 중심 주파수에서 파장당 컬러게이트의 수는 4∼8개 정도(크기 및 감쇄량에 따라 결정), 릿지(ridge)/슬롯(slot)의 비는 0.5 이하, 컬러게이트 슬롯의 깊이(d)는 1/4 파장, 감쇄기의 부채 형상의 각도(b)는 60∼90도 사이가 적당하다.
또한, 컬러게이트(21)를 강유전체(24) 내에 넣고 형상(forming)시키므로서 감쇄기의 크기를 줄이도록 한다. 컬러게이트 치수는 유전체의 비유전율의 제곱근에 반비례하므로 강 유전체 일수록 크기를 줄일 수 있는 것이다. 컬러게이트를 강유전체 내에 넣고 포밍하여 감쇄기를 만든다. 강 유전체로 사용될 수 있는 재질은 비유전율이 80이상인 세라믹(ceramic)을 사용한다.
도 3에서, 감쇄기의 구조가 각도(a)를 가지고 기울어져 있는 것은 두뇌쪽으로 향하는 전자파를 효율적으로 컬러게이트로 유도하기 위한 각도로 브루스터(brewster) 각도를 유지시키기 위함이다. 브루스터(brewster) 각도 a는 안테나로부터 발생된 전자파가 공기에서 비유전율 εr로 입사할 때 컬러게이트 면과 직각과 이루는 각도로,
으로 된다.
이와 같이 제작된 감쇄기는 밑면에 접착면(25)을 가지며, 또한 프라스틱 구조물인 홀더(30)를 이용하여 안테나(12)에 끼우면서 동시에 밑면 접착제에 의해 도 1과 같이 휴대폰 상단부 안테나 옆에 고정되게 된다.
도 5a~5c는 본 발명의 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기를 근거리 전계 프로브 방식으로 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5a에 도시된 바와 같이 감쇄기는 측정(미국 일리노이 주립대 부설 앤드류 전자파 연구소(측정자 : Andrew Lab Engineer R.KIM)에서 근거리 전계 프로브(near-filed probe) 방식으로 강전계 감소치를 측정) 결과 셀룰라용(800MHz에서 950MHz 사이의 대역)의 경우 800MHz에서는 종래의 -30dB보다 적은 -33dB가 감쇄되고, 825MHz에서는 종래의 -31dB보다 적은 -34dB로 감쇄되며, 850MHz에서는 종래의 -32dB보다 적은 -36dB로 감쇄되고, 875MHz에서는 종래의 -33dB보다 적은 -37dB로 감쇄되며, 900MHz에서는 종래의 -34dB보다 적은 -39dB로 감쇄되고, 925MHz에서는 종래의 -35dB보다 적은 -40dB로 감쇄되며, 950MHz에서는 종래의 -36dB보다 적은 -33dB로 감쇄되므로, 평균적으로 종래보다 3~5dB 감쇄로 50~70%의 전자파를 차단한다.
한편, 도 5b에 도시된 바와 같이 셀룰라용(500MHz에서 2000MHz 사이의 대역)의 경우 휴대폰의 사용 대역인 700MHz에서 1000MHz 사이에서는 평균적으로 종래보다 3~5dB 감쇄로 50~70%의 전자파를 차단한다.
그리고, 도 5c에 도시된 바와 같이 PCS용의 경우 1500MHz에서는 종래의 -48dB보다 적은 -50dB로 감쇄되고, 1600MHz에서는 종래의 -41.5dB보다 적은 -44dB로감쇄되며, 1700MHz에서는 종래의 -41dB보다 적은 -43dB로 감쇄되고, 1800MHz에서는 종래의 -33.5dB보다 적은 -41dB로 감쇄되며, 1900MHz에서는 종래의 -36dB보다 적은 -54.5dB로 감쇄되므로 평균적으로 종래보다 2~18.5dB 감쇄로 50~70%의 전자파를 차단한다.
따라서 셀룰라용 감쇄기 및 PCS용 감쇄기 모두 안테나로부터 방출되는 강전계성 전자파를 50~70%로 감쇄시키므로 유해한 전자파로부터 인체를 효과적으로 보호할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기에 의하면, 도체 재질로 된 컬러게이트 구조가 강 유전체에 의해 포밍되어 부채꼴 형상을 하고, 또한 전자파를 효율적으로 유도하기 위해 브루스터(brewster) 각도를 형성한 한 감쇄기를 프라스틱 구조물인 홀더를 이용하여 안테나에 끼우는 동시에 상기 감쇄기 밑면 접착제에 의해 휴대폰 상단부 안테나 옆에 고정시키도록 구성되어 있으므로, 휴대폰 안테나에서 발생되는 인체의 유해한 강한 강전계를 감쇄시킬 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Claims (6)
- 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기에 있어서,적어도 길이가 다른 다수개의 컬러게이트 구조의 도체가 일정한 간격으로 부채꼴 형상으로 형성되고, 이 부채꼴 형상의 도체는 상기 안테나로부터 발생된 전자파와 직각 방향으로 제 1각도로 형성되어 강유전체에 의해 포밍되며, 상기 강유전체의 저면에 상기 휴대폰 상단부의 안테나 옆에 접착고정하도록 접착부가 형성된 전자파 감쇄수단과,상기 전자파 감쇄수단의 일측면에 접착고정되며 상기 안테나에 끼워 고정하도록 형성된 홀더를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기.
- 제 1항에 있어서,상기 컬러게이트 구조의 도체의 수는 주파수의 한 파장당 4∼8개인 것을 특징으로 하는 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기.
- 제 1항에 있어서,상기 도체는 동인 것을 특징으로 하는 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기.
- 제 1항에 있어서,상기 강 유전체는 비유전율이 80이상인 세라믹인 것을 특징으로 하는 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기.
- 제 1항에 있어서,상기 부채꼴 형상의 각도는 60∼90도 사이인 것을 특징으로 하는 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 각도는, 상기 안테나로부터 발생된 전자파가 공기에서 비유전율 εr로 입사할 때 컬러게이트 면과 직각과 이루는 각도로,인 것을 특징으로 하는 휴대폰 안테나의 강전계 감쇄기.
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