KR100297225B1 - 방사차폐안테나장치를가진휴대용통신장치 - Google Patents

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Abstract

방사 차폐 안테나 장치를 가진 휴대용 통신 장치는 본체 및 안테나 장치를 포함한다. 상기 안테나 장치는 안테나 로드 및 상기 안테나의 기저부 상에 배치된 방사 차폐 케이스를 포함한다. 사용자가 상기 휴대용 통신 장치를 사용하는 경우, 상기 안테나는 상기 본체에 수직이 될 때까지 편향된다. 상기 안테나의 분극 형태는 상기 안테나와 상기 본체 사이의 대향되게 구성된 변화에 의해 변경되고, 전자 방사 효과가 방사 차폐 케이스에 의해 생성되어서, 사용자의 머리 부분의 위치에 안전 범위를 생성할 수 있어서 사용자의 머리 부분의 방사를 최소화시킨다.

Description

방사 차폐 안테나 장치를 가진 휴대용 통신 장치{HAND-HELD COMMUNICATION EQUIPMENT WITH A RADIATION SHIELDING ANTENNA APPARATUS}
현재, 휴대 통신 장치는 전화선의 제약이 없고, 휴대가 용이하며, 연결이 신속하다는 장점으로 인해 점점 대중화되고 있다. 그러나, 휴대용 통신 장치에 의해 사용자에게 미치는 방사 공해는 무시할 수 없다. 예를 들어 휴대용 전화기 셋에 있어서, 사용자가 호출을 받은 경우, 음파는 전기적 신호를 내도록 휴대용 전화기에 의해 고주파 전자파로 변환된다. 동시에, 상대적으로 강한 고주파 마이크로파 방사가 핸드셋 안테나의 주위 공간에서 발생한다. 사용자의 머리 부분이 그러한 강한 고주파 마이크로파 방사에 장시간 빈번히 노출되는 경우, 사용자의 머리의 손상이 초래되고 병리학상의 변화를 야기한다.
도1은 종래 휴대용 전화기 안테나의 전자 방사 패턴의 도면으로서, 사용자의 머리를 가리는(overshadowing) 휴대 전화기의 방사 공해를 도시하는 예로서 사용된다.
현재의 휴대용 전화기 안테나는 일반적으로 아래의 유형으로 분류된다.
일반적으로, 비교적 짧은 파장을 가진 마이크로파 대역을 가진 통신 장치에 사용되는 일반 로드형 안테나(ordinary rod type antenna); 휴대가 용이하도록 안테나의 길이를 단축시키려는 목적으로 안테나 길이가 인덕턴스에 의해 제한되는 비교적 넓은 주파수 범위를 가지는 통신 장치에 사용될 수 있는 유도성으로 로드된 로드형 안테나(inductively-loaded rod type antenna); 소형 및 극소형 통신 장치에 사용되며 안테나를 휴대가 용이하도록 소형화시킨 순수 유도형 안테나(pure inductance type antenna); 단일 신축형 핸드셋에 사용되는, 휴대가 용이하고 사용에 간편한 구조를 가진 자기 유도형 안테나(magnetic induction type antenna).
상술한 4개 유형의 안테나에 의해 전송된 전자파는 도1에서 도시된 것처럼 전역에 방출되므로, 사용자로의 마이크로파 방사가 발생한다. 동일한 전력 조건 하에서는, 안테나가 더 짧을수록, 전송된 전력 밀도는 더 크며, 결과적으로 사용자의 머리 부분에 대한 방사가 심해진다. 중화 인민 공화국 보건성에서 공표한 환경 전자파 방사의 안전 및 위생 규격에서 명백히 기술된 제2 등급 안전 규격인 40nW/㎠을 넘는 값은 인체에 유해한 영향을 준다. 휴대용 전화기를 예로 들면, 중국 국영 도량 협회에서 시행된 검사에 따르면, 전송 전력이 0.6W인 경우, 안테나 주위의 전자 전력 밀도는 1100 내지 2800nW/㎠이다.
<발명의 요약>
본 발명의 목적은 종래 기술에서의 상술한 결함을 극복하도록 방사 차폐 안테나 장치를 가진 휴대용 통신 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 방사 차폐 안테나 장치를 가진 통신 장치를 사용하는 경우, 사용자의 머리 부분은 새로운 분극에 의해 형성된 안전 영역내에 위치하여, 사용자의 머리에 잔류하는 전자 방사는 최소화되어 중화 인민 공화국의 보건국에 의해 설정된 안전 규격을 준수한다.
본 발명의 목적은 아래와 같이 얻어지는데, 본 발명의 방사 차폐 안테나 장치를 가진 휴대용 통신 장치는 통신 장치의 휴대용 본체 및 안테나 장치를 포함하며, 상기 안테나 장치는 안테나의 기저 부분에 배치된 안테나 로드 및 방사 차폐 케이스를 포함한다. 사용자가 상기 휴대용 통신 장치를 사용하는 경우, 상기 안테나 로드는 휴대용 통신 장치의 본체의 후면 쪽으로 편향되는데, 안테나 로드와 본체 사이의 각은 0°<θ≤90°이며, 양호하게는 45°≤θ≤90°이고, 가장 양호하게는 θ=90°이어서, 본체에 대한 안테나의 위치를 변경시킴에 의해 또한 안테나 장치내의 방사 차폐 케이스와 유도성 코일 사이에서 생성된 커패시턴스에 의해, 안테나의 분극 모드는 2중-잎 모양(dual-foliar) 분극 모드로 변환되어, 사용자의 머리 부분 주위의 위치내에 안전 영역이 형성되어 사용자의 머리 부분에 대한 방사를 최소화한다.
본 발명은 방사 차폐 안테나 장치를 가진 휴대용(hand-held) 통신 장치에 관한 것으로, 특히, 인체에서 떨어져서 수평인 방향으로 편향함(즉, 안테나를 휴대 전화기의 본체의 후면의 뒤쪽으로 편향함)에 의해 휴대용 전화기, 내부전화 및 무선 전화기등 휴대용 통신 장치의 수직형 안테나의 방향을 변화시켜서, 사용자의 머리가 새로운 분극 모드내에 형성된 안전 영역내에 놓여서, 사용자의 머리 부분에 대한 전자 방사를 안전 규격 이하로 낮추게 되는 것에 관한 것이다.
도1은 종래 기술의 휴대용 전화기가 사용되는 경우의 안테나 분극 모드의 도면.
도2는 본 발명의 안테나 장치의 구조를 도시하는 도면.
도3은 작동 상태의 본 발명의 휴대용 전화기를 도시하는 도면.
도4는 본 발명의 안테나 장치의 분극 모드의 원리를 도시하는 도면.
본 발명의 안테나 장치의 구조 및 원리를 명확히 설명하기 위해서, 모토롤라 9900 휴대용 전화기를 예로 드는데, 당업자에게는 본 발명의 구조 및 원리는 다른 유형의 휴대용 통신 장치에도 응용 가능하다는 것이 분명하다.
도2A 및 도2B는 본 발명의 안테나 장치의 구조를 상세히 설명하며, 도3은 본 발명의 안테나 장치를 구비한 휴대용 전화기이고, 도2A는 안테나의 수직 횡단면도이고, 도2B는 휴대용 장치가 작동중인 경우에 안테나가 본체에 수직인 것을 도시한다. 본 발명의 안테나 장치는 안테나 로드(2) 및 안테나 받침대(pedestal: 3)를 포함한다. 유도성 코일(5), 유도성 코일 고정 프레임(6), 방사 차폐 케이스(7) 및 받침대 쉘(8)은 받침대(3) 상에 고정된다. 안테나의 하단은 글로브 조인트(globe joint: 9) 등을 가지며 안테나(2)는 전화기 본체(1)내의 수관(sleeve: 4)으로부터 완전히 뽑여진 후에 본체에 수직이 될 때까지 본체의 후면으로 편향될 수 있다. 유도성 코일(5) 상단에서 안테나(2)를 단단하게 압착하는 플레이트 스프링(plate spring: 10)은 안테나의 신호원(signal source)의 역할을 한다. 코일(5)은 유도성 코일 고정 프레임(6)의 내부로 몰드된다. 고정 프레임(6) 하단의 플러그(11)은 안테나 장치가 본체로 플러그되도록 휴대용 전화기(1)의 안테나 소캣에 끼워지도록 설계된다. 금속 재료로 제조된 방사 차폐 케이스(7)는 접지되고 유도성 코일 고정프레임(6)을 덮어서 인덕턴스내에서 전자기가 누출되는 것을 방지하도록 차폐 효과를 생기게 하고, 방사 차폐 케이스(7)와 유도성 코일(5) 사이에 생성된 커패시턴스를 통해 전자 분극 모드의 변화를 실현시켜서, 휴대용 전화기 이어폰 주위의 전자계를 약하게 하여, 안테나(2) 상에 유효한 전력이 작동하도록 한다. 코일(5), 고정 프레임(6) 및 방사 차폐 케이스(7) 등이 받침대 쉘(8)내에 완전히 캐이스된다. 상기 받침대 쉘(8)은 본체의 후면쪽으로 개방된 노치(notch)를 가지는데, 상기 노치의 폭은 안테나의 지향을 고정시키도록 안테나의 직경과 같아서, 본체와 안테나가 수직인 경우 안테나는 수평 방향에서 흔들리지 않는다.
사용자가 본 발명의 휴대용 통신 장치를 사용하려는 경우, 사용자는 유도성-코일 고정 프레임(6)의 하단에 있는 플러그(11)을 핸드셋 안테나 소켓으로 삽입하고, 안테나 받침대 쉘의 노치를 본체의 후면으로 개방되도록 하며, 안테나 받침대 쉘의 고정부(snap-on portion: 12)를 핸드 셋 쉘의 대응된 부분 상으로 압착시키면 된다. 안테나가 핸드셋내의 안테나 수관(4)으로 완전히 삽입되는 경우, 핸드셋은 수신 상태이다. 사용자가 호출을 시도하는 경우, 안테나(2)는 도3에 도시된 것처럼 수관(4)로부터 완전히 뽑히고, 양호하게는 본체와 수직이 될 때까지 본체의 후면으로 편향된다.
본 발명의 안테나 장치의 분극 모드 및 사용자의 머리 부분에 대한 방사를 약하게 하는 원리가 도2, 3 및 4를 참조로 아래에 설명될 것이다.
본 발명의 기본 원리는, 안테나를 본체의 후면 쪽으로 편향시키거나 또는 본체에 수직 방향으로 편향시킴으로써 수직 안테나의 방향을 천이시키고, 안테나의기저부에 장착된 방사 차폐 케이스의 구성과 결합하여 통신 장치 안테나의 방사 강도가 상이한 방향에서 상이하도록 함으로써 새로운 분극 모드를 형성하기 위한 안테나의 분극 모드를 변화시키고, 안전 영역이라 칭하는 특정 영역내에는 약한 전계 강도 영역을 형성하는 것이다. 이러한 안전 영역에서는, 방사 차폐의 목적은 안테나의 상대적 위치를 변경시키고 전자기 차폐의 원리를 사용함으로써 사용자의 머리 부분 위치로부터 강한 전계를 다른 방향으로 돌림으로써 얻어지고, 사용자의 머리 부분은 그 위치의 강한 전자기파 방사로부터 보호될 수 있다. 도4에 도시된 것처럼, 안테나 받침대의 일치된(matched) 인덕턴스는 접지된 금속 쉘을 이용하여 차폐되어, 전자파가 누출되는 것을 방지하고 사용자의 머리 부분의 안전을 해하는 것을 방지하여, (도면에 도시된 것처럼)안테나의 전자파의 방향을 변경시키는 것외에, 방사 차폐 케이스와 인덕턴스 사이에 생성된 커패시턴스에 의해 적절한 임피던스 매칭이 얻어질 수 있어서, 머리 부분 부근의 이어폰 위치내에 안전 영역을 생성하고 방사 차폐의 목적을 얻는다.
본 발명의 양호한 실시예가 예와 결부되어 설명되었지만, 당업자에게는 본 발명의 청구 범위 및 원리내에 다양한 변경, 대체 및 보충이 가능하다는 것이 명백하다.

Claims (3)

  1. 휴대용 본체(hand-held main body) 및 안테나 장치를 포함하는 방사 차폐(radiation shielding) 안테나 장치를 가진 휴대용 통신 장치에 있어서, 상기 안테나 장치는 안테나 로드(antenna rod: 2) 및 안테나 받침대(pedestal: 3)를 포함하고, 유도성 코일(5), 유도성 코일 고정 프레임(6) 및 방사 차폐 케이스(7)는 상기 받침대(3) 상에 고정되며, 상기 안테나 로드의 하단은 글로브 조인트(globe joint: 9)를 가지며, 상기 유도성 코일(5) 상단에는 상기 안테나(2)를 단단하게 압착하며 상기 안테나의 신호원의 역할을 하는 플레이트 스프링(plate spring: 10)이 있으며, 상기 고정 프레임(6) 하단에는 상기 안테나 장치가 상기 본체로 플러그되도록 상기 휴대용 본체의 안테나 소켓(socket)에 끼워지도록 설계되는 플러그(plug: 11)가 있으며, 상기 방사 차폐 케이스(7)는 상기 차폐 케이스와 상기 유도성 코일(5) 사이에 커패시턴스를 생성하여 안테나의 분극 모드를 변화시키도록 유도성 코일(5)를 둘러싸고, 동작 상태에서, 상기 안테나 로드는 상기 안테나의 분극 모드를 이중 잎 형태(dual foliar)의 분극 모드로 변화시키기 위하여 상기 휴대용 통신 장치 본체의 후면 쪽으로 기울여져, 사용자의 머리 부분이 새로운 분극 모드에 의해 생성되는 방사 안전 영역(radiation safe area)내에 위치할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 방사 차폐 안테나 장치를 가진 휴대용 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 안테나 로드와 상기 본체 사이의 각도는 0°≤θ≤90°인 것을 특징으로 하는 방사 차폐 안테나 장치를 가진 휴대용 통신 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 안테나 로드와 상기 본체 사이의 각도는 θ=90°인 것을 특징으로 하는 방사 차폐 안테나 장치를 가진 휴대용 통신 장치.
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