KR100330656B1

KR100330656B1 - 수축가능한안테나

Info

Publication number: KR100330656B1
Application number: KR1019970707447A
Authority: KR
Inventors: 도날드 이. 윙고
Original assignee: 센투리온 인터내셔널, 인코포레이티드
Priority date: 1995-04-21
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 2002-08-08
Also published as: KR19990007924A; BR9608110A; WO1996033522A1; US5594457A; EP0821834A1; JPH11504172A; AU5387596A

Abstract

휴대용 통신 장비와 함께 사용되는 수축 가능한 안테나(14)는 수축되고 연장되는 두 개의 작동 모드를 갖는 단일의 패키지 내에 전기적으로 독립적인 두 개의 전자기 라디에이터(44 & 30)를 포함하고 있다. 안테나(14)가 수축된 상태에 있을 때에는, 짧은 일반 모드 모노필러 나선 라디에이터(30)가 기능적으로 된다. 안테나(14)가 연장된 상태에 있을 때에는, 얇은 선형 라디에이터 부재(44)가 기능적으로 된다. 안테나(14)가 연장된 위치에 있을 때 장치의 내부 회로를 선형 라디에이터 부재(44)로 연결하고, 안테나(14)가 수축된 위치에 있을 때 장치의 내부 회로를 나선 라디에이터(30)로 연결하는 스위치(34)가 구비되어 있다. 연장되고 수축되는 각 위치에서는, 선형 라디에이터(44) 및 나선 라디에이터(30) 서로 절연된다. 안테나(14)의 수정된 형태가 또한 개시된다.

Description

수축 가능한 안테나

일반적으로, 수축 가능한 안테나의 범주에서는 통상적으로 사용되는 6가지의 관련구조가 있다. 아마도 가장 단순한 구조는, 라디에이터가 전자 장비 외부로 당겨질 때 전기 커넥터와 접촉하는 전기 접촉부를 일단에 가지는, 고정 길이의 선형 휩(whip) 라디에이터이다. 그런 구조에서는, 라디에이터의 수축은 라디에이터를 커넥터와의 연결부로부터 전자 장비 내부로 하방으로 밀어서 수행된다.

종래 기술 상의 다른 구조는 휴대용 소비자 제품에 사용되는 텔레스코픽 휩이다. 텔레스코픽 휩은 일반적으로 다음 튜브 내에 알맞게 끼워지는 점진적으로 더 작아지는 직경을 갖는 튜브들로 이루어져 있다. 그런 기술에서는, 안테나가 가장 큰 직경의 튜브 보다 약간 더 긴 길이로 접어진다. 다시 말해, 수축된다.

미국 특허 4,868,576은 신장된 위치에서 모노필러(monofilar) 매칭 나선 장치에 공기연결(air-coupled)되는 선형 휩 라디에이터로 이루어지는 제 3 형태를 개시하고 있다. 수축된 모드에서, 모노필러 매칭 나선 장치는 전자기 라디에이터로서 사용된다.

미국 특허 5,204,687은 수축 가능한 안테나의 다른 형태를 개시하고 있다. 미국 특허 5,204,687은, 단부에 절연된 짧은 모노필러 나선 라디에이터를 갖는 얇은 선형 라디에이터로 이루어지는 1/4 파장으로 수축 가능한 안테나인 수축 가능한 안테나를 기술하고 있다. 신장된 동작모드에서, 얇은 선형 라디에이터는 대략 1/4 파장의 전기적 길이를 갖는 라디에이터로서 기능한다. 나선 라디에이터 섹션은 선형 라디에이터의 상단부에 위치하고, 라디에이터가 신장될 때 나선 라디에이터가 전기 회로 내부에 있게 되는 즉, 전기 회로에 속하게 되는 것을 방지하는 짧은 유전체 섹션에 의해 선형 라디에이터의 상단부와 절연된다. 안테나가 수축된 모드에 있는 때, 선형 라디에이터가 전자 장비 내부로 수축함에 따라 나선 라디에이터 아래에 있는 짧은 금속 튜브에 의해 나선 라디에이터의 전기 연결이 형성되어 나선 라디에이터가 전기 회로에 속하게 된다.

수축 가능한 안테나의 다른 형태는 센츄리온 인터내셔녈(Centurion International) 사에 의해 제조된 것으로서, 단부에 연결되는 짧은 모노필러 나선 라디에이터를 갖는 1/2 파장의 얇은 선형 라디에이터로 이루어져 있다. 수축되거나 신장되는 어떤 동작 모드에서도, 전체 안테나 패키지는 전기 회로에 속하게 된다.

본 발명은 수축 가능한(retractable) 안테나를 활용하는 휴대용 통신장비에 관한 것이다. 특히 본 발명은 수축(retracted) 모드 또는 신장(extended) 모드와 같은 하나의 선택된 모드에 대해 다른 모드(the other mode)와 독립적인 성능을 제공하는 휴대용 통신장비를 위한 수축 가능한 안테나에 관한 것이다.

도 1은 셀룰러 전화 및 안테나를 도시하는 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 안테나의 분해사시도,

도 3은 신장된 위치에 있는 수축 가능한 안테나의 단면도,

도 4는 수축된 위치에 있는 수축 가능한 안테나의 단면도,

도 5는 수정된 형태의 안테나를 갖는 셀룰러 전화를 도시한 사시도,

도 6은 도 5의 수정된 안테나의 사시도,

도 7은 신장된 위치에 있는 도 5-6의 안테나의 길이방향의 단면도,

도 8은 수축된 위치에 있는 도 5-7의 안테나의 길이방향의 단면도,

도 9는 수축된 위치에 있는 안테나의 확대 부분 단면도이다.

셀룰러 전화, 양방향 라디오 등과 같은 휴대용 통신장비를 위한 수축 가능한 안테나가 제공되는데, 이는 수축 모드 또는 신장 모드와 같은 하나의 선택된 모드에 대해 다른 모드와 독립적인 최대 성능을 제공한다. 더욱이, 모드들 사이의 단절 없는(seamless) 연결이 스위칭 장치에 의해 구비됨으로써, 전자기 라디에이터는 모드 변환 동안에 항상 회로에 속해 있는(in-circuit) 상태로 된다. 특히, 수축 가능한 안테나는 그 상단부에 통신장비의 회로에 RF 연결되는 리셉터클(receptacle)을 갖는 하우징을 포함하는 휴대용 통신장비 상에 장착되기에 적합하다. 안테나는 리셉터클과의 RF 연결을 위한 제 1금속 커넥터 부재를 포함하고 있으며, 상단 및 하단부 사이에 뻗어 있는 긴 보어(elongated bore)를 가지고 있다. 길고 속이 빈 하우징의 하단부는 제 1금속 커넥터에 고정되고 거기에서 상방으로 뻗어 있다. 하우징은 유전 물질로 구성되고 상단부에는 개구부가 형성되어 있다. 나선 라디에이팅 부재는 유전체 하우징 내에 위치하는데, 이는 통상적으로는 열려 있는(open) 전기 스위치이다. 전기 스위치는 닫힌(closed) 위치에 있을 때, 제 1금속 커넥터 부재와 나선 라디에이팅 부재를 전기적으로 연결한다. 긴(elongated) 라디에이터가 또한 제공되는데, 그 하단부에 제 2금속 커넥터 부재가 고정되어 있다. 유전 몸체 부재(dielectric body member)는 제 2금속 커넥터 위에 긴 라디에이터를 둘러싸고 있고, 긴 라디에이터의 상단부를 지나 상방으로 뻗어 있는 상단부를 가지고 있다. 유전 몸체 부재는 하우징 상단부에 있는 개구부를 통해 슬라이드 가능하게(slidably) 신장된다. 제 1금속 커넥터 부재 내의 긴 보어는 제 2금속 커넥터 부재 및 유전 몸체를 슬라이딩 가능하게 수용한다(receive). 긴 라디에이터는 하우징 및 리셉터클에 대해 수축된 위치에서 신장된 위치로 이동할 수 있다. 제 2금속 커넥터 부재는, 긴 라디에이터가 신장된 위치에 있을 때 리셉터클과 전기적으로 접촉하게 된다. 스위치는 긴 라디에이터가 신장된 위치에 있을 때 통상적인 열린 위치에 있게 됨으로써, 긴 라디에이터는 신장된 위치에 있을 때는 나선 라디에이터는 동작하지 않게 된다. 긴 라디에이터가 수축된 위치에 있을 때에는 유전 몸체 부재의 상단부가 나선 라디에이터 내에 위치하게 되어 나선 라디에이터와 긴 라디에이터를 절연시킨다. 스위치 동작기(actuator)는 긴 라디에이터와 협력하여 긴 라디에이터가 신장된 위치로부터 수축된 위치로 하방으로 움직일 때 스위치를 닫힌 위치로 위치시킨다.

다른 실시예에서는, 칼라(collar)의 형태로 되어 있는 금속 슬라이딩 접점(contact)이 유전 몸체 부재 상에 상단부 아래에 장착된다. 안테나가 수축된 위치에 있을 때, 금속 칼라는 하우징 접점과 전기적으로 접촉하며, 하부 접점은 하우징 리셉터클 및 나선 라디에이팅 부재와 접촉한다. 안테나가 신장된 위치에 있을 때, 하부 접점은 긴 라디에이터의 하단부에 위치한 금속 커넥터와 전기적으로 접촉한다.

본 발명의 주목적은, 수축 모드 또는 신장 모드와 같은 하나의 선택된 모드에 대해 다른 모드와 독립적인 성능을 제공하는 수축 가능한 안테나를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 선택된 동작 모드에서 안테나의 최대 성능이 제공되도록 설계된 수축 가능한 안테나를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 모드 변환 중에 전자기 라디에이터가 항상 회로에 속하도록 하기 위해 스위칭 장치에 의해 단절 없는 연결이 제공되는 수축 가능한 안테나 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 단일의 기계적 패키지로 되어 있는 독립적인 안테나에서 얻어지는 성능에 상응하는 전기적 성능을 제공하는 수축 가능한 안테나를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 안테나가 수축 위치(retracted position)에 있을 때와 신장 위치(extended position)에 있을 때, 안테나 내의 전자기 라디에이터들이 서로 전기적으로 절연되는 수축 가능한 안테나를 제공하는 것이다.

본 발명은 바람직한 실시예에 대해서 기술될 것이다. 본 발명은 기술되는 실시예에 한정되지는 않는다. 본 발명은 본 발명에 포함될 수 있는 모든 선택예, 수정예를 포괄한다. 바람직한 실시예에서는, 본 발명은 종래의 셀룰러 트랜시버에 적용된다. 본 출원에서 본 발명은 무선 수신기 및 송신기 양자에 적용되기 때문에, "트랜시버"라는 용어는, 만약 다른 설명이 없다면, 수신기, 송신기 또는 두 개의 결합을 포함하는 것으로 한다. 더욱이, 본 출원에서, "휴대용 통신장비" 또는 "휴대용 통신장치"는 셀룰러 전화기, 양방향 라디오, 수신기 또는 송신기를 포함하는 것을 것으로 한다.

도 1에서, 도면부호(10)은 하우징(12)과 안테나(14)를 갖는 셀룰러 전화기를 나타낸다. 안테나(14)는 아래에 상세히 설명되는 바와 같이 커넥터 부재(16)를 통해 전화기(10)의 내부 회로와 전기적으로 연결되어 있다.

안테나(14)는 커넥터 부재(16)로의 통상적인 방식의 RF 연결을 위한 제 1금속 커넥터 부재(50)을 포함하고 있다. 설명을 위해, 제 1 금속 커넥터 부재(50)는 하단(18) 및 상단(20)을 갖는 것으로 기술된다. 도면부호(22)는 적당한 유전 물질로 구성되어 있으며 길고 속이 비어있는 하우징을 나타낸다. 도면에 도시된 바와 같이, 하우징(22)은 서로 결합되어 있는 하단부(24) 및 상단부(26)로 구성되어 있다. 그러나, 하우징(22)은 원한다면 단일(single piece) 부재로 구성될 수도 있다. 하우징(22)의 하단부(24)의 하단은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 커넥터(16)를 둘러싸서 커넥터에 고정되어 있다. 하우징(22)의 상단부(26)의 상단은 이하에서 상세하게 기술되는 바와 같이 내부에 개구부(28)가 형성되어 있다.

나선 라디에이팅 부재(30)는 하우징(22)의 내부에 장착되어 있으며, 도면에서 도면부호(32)로 나타낸 바와 같이, 바람직하게는 하부의 내부에 전기적으로 연결되어 있는 접점 부재를 구비하고 있다.

바람직하게는 베릴륨 구리(beryllium copper)로 구성되어 있으며 통상적으로는 열려있는 전기 스위치(34)가 하우징(22) 내에 장착되는데, 그 하단부는 도 3에 도시된 바와 같이 커넥터 부재(16)와 전기적으로 접촉하고 있다. 스위치(34)는 바람직하게는 하단으로부터 상방으로 뻗어 있는 다수의 가요성 핑거 부재(36)를 포함하고 있다. 바람직하게는, 각 핑거(36)가 하단부(38)와 상단부(40) 및 그 사이에 위치하는 고리형 멈춤쇠부(42)를 포함하고 있다. 스위치(34)가 그 통상적으로 열린 위치에 있게 될 때는, 핑거의 상단부(40)가 전기 접점(32)과 전기적으로 결합하지 않게 된다. 그러나, 스위치(34)가 닫힌 위치로 움직일 때에는, 이하 상세하게 후술되는 바와 같이, 핑거(36)의 상단부(40)가 접점(32)과 전기적으로 결합하게 된다.

도면부호(44)는 대체로 긴 라디에이팅 부재를 나타내는데, 이는 바람직하게는 상단(46) 및 하단(48)을 갖는 니켈-티타늄으로 구성되어 있다. 금속 커넥터 부재(50)는 도면에 도시된 바와 같이, 긴 라디에이터(44)의 하단과 전기적으로 연결된다. 금속 커넥터 부재(50)는 커넥터 부재(16) 내부에 형성되어 있는 긴 보어(51) 내에 슬라이드 가능하게 수용될 수 있고, 긴 라디에이터(44)가 신장된 위치(도 3)에 있을 때 커넥터 부재(16)의 하단과 결합하는 멈춤부(52)가 형성되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 긴 라디에이터(44)가 신장된 위치에 있을 때, 금속 커넥터 부재(50)는 커넥터 부재(16)와 RF 연결된다. 금속 커넥터 부재(50)의 상단에는, 도 3에 도시된 바와 같이 안테나가 완전하게 신장된 위치에 있을 때 핑거(36)의 멈춤쇠부(42)를 수용하기에 적합한 오목부(recess portion)(54)가 형성되어 있다. 유전몸체 부재(56)는 도면에 도시된 바와 같이 금속 커넥터 부재(50)위에서 라디에이터(44)를 둘러싸고 있으며, 라디에이터(44)의 상단(46) 위로 뻗어 있는 상단부(58)를 가지고 있다. 상단부(58)의 상단에는, 하우징(22)(도 4)에 대한 안테나가 안쪽으로(inward) 운동하는 것을 제한하기 위한 확대된(enlarged) 헤드부(60)가 구비하고 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 안테나가 수축된 위치에 있을 때, 유전 몸체 부재(56)의 확대된 헤드부(60)는 하우징(22)의 상단에 인접하여 위치한다. 안테나가 수축된 위치(도 4)에 있을 때, 긴 라디에이터(44)는 나선 라디에이터(30)의 하부에 위치한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 안테나가 수축된 위치에 있을 때는 몸체 부재(56)의 상단부(58)가 나선 라디에이터(30) 내에 위치하므로 긴 라디에이터(44)와 나선 라디에이터(30) 사이에 전기적 간섭(electrical interference)이 없게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 안테나가 수축된 위치에 있을 때는 유전 몸체 부재(56)와 핑거(36)의 멈춤쇠부(42)가 결합함에 의해 핑거(36)가 바깥쪽으로 움직이게 되므로, 핑거(36)의 상단은 접점들(32)과 결합하게 되고 나선 라디에이터(30)가 전화기의 회로에 RF 연결된다. 안테나가 수축된 위치에 있을 때, 긴 라디에이터(44)는 전화기 회로에 RF 연결되지 않으므로, 나선 라디에이터(30)는 긴 라디에이터(44)와 독립적으로 기능하게 된다. 스위치(36)의 개구부는 멈춤쇠부(42)에 의해 금속 커넥터 부재(50)의 오목부(54)에 수용된다.

안테나를 수축 위치에서 신장 위치로 움직일 때, 동작자는 확대된헤드부(60)을 잡고 안테나를 전화기에 대해 상방으로 당기게 된다. 안테나가 상방으로 움직여서 신장된 위치로 오는 동안, 나선 라디에이터(30)의 기능은 유지되며 멈춤쇠부(42)가 오목부(54)에 "스냅인(snap in)"될 때까지 그 기능이 유지되며, 이 때 스위치(36)가 열린다. 이와 동시에, 금속 커넥터 부재(50)와 커넥터 부재(16) 사이의 전기적 연결에 의해 긴 라디에이터(44)가 전화기 회로에 RF 연결된다. 전화기 회로와 긴 라디에이터(44) 사이의 전기적 연결은, 안테나가 완전하게 신장된 위치에 있을 때, 핑거(36)와 금속 커넥터 부재(50) 사이의 전기적 연결에 의해 얻어진다. 전화기 회로와 긴 라디에이터(44) 사이의 전기적 연결은 또한, 안테나가 완전하게 신장된 위치에 있을 때, 금속 커넥터 부재(50)와 커넥터 부재(16) 사이의 전기적 연결에 의해서도 얻어진다. 그래서, 안테나가 완전하게 신장된 위치에 있을 때, 긴 라디에이터(44)가 기능하게 되고, 나선 라디에이터(30)는 기능하지 않게 된다.

유전 몸체 부재(56)의 하단 외측부와 멈춤쇠부(42)의 결합은 안테나가 완전하게 신장된 위치로부터 움직이자마자 핑거(36)의 상단이 나선 라디에이터(30)의 접점(32)과 접촉되도록 하므로, 신장 또는 수축 동안에 간헐적 또는 부분적인 접촉이 발생하지 않게 되어, 회로는 아주 확실한(positive) 접속/차단(make/break) 구조를 가지게 된다는 점에서 또한 독특한 특성이 제공된다. 안테나의 확실한 접속/차단 구조는 확실한 스위치 동작으로 인해 통화가 끊어지는 것을 최소화한다. 이것은, 이전에 기술한 바와 같이, 안테나의 수축 또는 신장 동작 중에, 스위칭에 어떠한 갭도 없이, 라디에이터들 중 하나가 항상 동작하고 있기 때문에 얻어지는 것이다.

따라서, 선택된 동작 모드에서 최대 성능을 제공하는 독특한 수축 가능한 안테나가 제공됨을 알 수 있다. 또한, 모드 전환 중에 전자기 라디에이터가 항상 회로에 속하도록 하기 위해 모드 사이에 단절 없는 연결을 제공하는 독특한 스위칭 메커니즘이 제공됨을 알 수 있다.

비록 안테나가 양방향 라디오, 수신기, 송신기 등과 같은 다른 휴대용 통신장치와 함께 사용될 수도 있지만, 이 안테나는 이상적으로는 셀룰러 전화기에서의 사용에 적합하도록 되어 있다.

도 5-8은 안테나의 수정된 형태를 도시하고 있다. 도 5에서, 도면부호(110)는 하우징(112)과 안테나(114)를 가진 셀룰러 전화기를 나타낸다. 안테나(114)는 보드 접점(124)을 통해 전화기의 내부 회로에 전기적으로 연결된다. 안테나(114)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 하우징(112)의 상단에 끼워질 수 있도록(threadably) 장착되기에 적합한 제 1금속 커넥터 부재(152)를 포함하고 있다. 설명상, 커넥터 부재(118)는 하단(120) 및 상단(122)을 갖는 것으로 한다. 커넥터 부재(118)는 보드 접점(124)에 의해 셀룰러 전화기 내의 회로에 RF 연결된다. 커넥터 부재(118)는 그 속으로 뻗어 있는 긴 보어(126)를 포함한다.

도면부호(128)는 적당한 유전 물질로 구성되는 긴 하우징을 나타낸다. 도면에 도시된 바와 같이, 하우징(128)은 하단(130) 및 상단(132)을 포함한다. 하우징(128)의 하단은, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 커넥터 부재(118)의 상단을 둘러싸서 거기에 고정되어 있다. 하우징(128)의 상단에는 상세하게 후술되는바와 같이 개구부(134)가 형성되어 있다.

나선 라디에이터(136)는 하우징(128)의 내부에 장착되어 있으며, 그 하단은 아치형 접촉 핑거(140)를 포함하는 상부 접점(138)과 전기적으로 접촉하고 있다. 나선 라디에이터(136)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 코일 형태(140) 상에 장착된다. 도면부호(142)는 하우징(128) 내에 위치하며 아치형 접점 핑거(144)를 포함하는 하부 접점을 나타내고 있다.

도면부호(146)는 바람직하게는 니켈-티타늄으로 구성되어 있으며, 상단(148) 및 하단(150)을 가지고 있는 긴 라디에이터를 나타내고 있다. 금속 커넥터 부재(152)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 라디에이터(146)의 하단에 고정되어 있다. 유전 몸체 부재(154)는 커넥터 부재(152) 위에서 라디에이터(146)를 둘러싸고 있으며, 라디에이터(146)의 상단(148) 위로 뻗어 있는 상단부(156)를 가지고 있다. 상단부(156)의 상단에는 안테나가 하우징(122)에 대해 안쪽으로 이동하는 것을 제한하는 확대된 헤드부(158)가 구비되어 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 금속 칼라(160)는 라디에이터(136)를 둘러싸고 있으며, 도 9에 도시된 바와 같이 안테나가 수축된 위치에 있을 때 라디에이터(136)가 접촉 핑거(144)와 전기적으로 접촉하게 된다. 안테나가 도 9의 수축된 위치에 있을 때, 슬라이딩 접점(160)도 접촉 핑거(140)와 전기적으로 접촉하게 된다.

안테나가 도 7의 신장된 위치에 있을 때는, 단지 긴 라디에이터(146)만이 전화기 회로에 RF 연결된다. 그런 RF 연결은 보드 접점(124), 커넥터 부재(118), 금속 커넥터 부재(152) 및 라디에이터(146)를 통해 얻어진다. 안테나가 도 7의 신장된 위치에 있을 때, 나선 라디에이터(136)는 회로에 속한 상태가 아니다.

안테나가 도 7의 신장된 위치에서 도 8 및 도 9의 수축된 위치로 움직일 때, 긴 라디에이터는 전화기 회로에 RF 연결되지 않는다. 그러나, 수축된 위치에서는, 나선 라디에이터(136)가 전화기 회로와 전기적으로 접촉하게 된다. 그런 접촉은, 보드 접점(124), 커넥터 부재(118), 하부 접점(142)(접촉 핑거(144)), 슬라이딩 접점(160) 및 상부 접점(138)(접촉 핑거(140))을 통해 얻어진다. 나선 라디에이터가 회로에 속한 상태에 있고 안테나가 도 8 및 도 9의 수축된 상태에 있을 때는, 유전 몸체 부재(154)의 상단부(156)는 도 8에 도시된 바와 같다. 안테나가 도 8 및 도 9의 수축된 위치에 있을 때, 긴 라디에이터(146)는 나선 라디에이터(136) 아래에 위치하게 된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 안테나가 수축된 위치에 있을 때 유전 몸체 부재(154)의 상단부(156)가 나선 라디에이터(136) 내에 위치하게 됨으로써, 긴 라디에이터(146)와 나선 라디에이터(136) 사이에 전기적 간섭이 없게 된다.

따라서, 도 5-9에는 새로운 전화기 안테나가 도시되어 있음을 알 수 있다. 도 5-9에 도시된 실시예는 원통형 금속 칼라를 두 개의 분리된 접점으로 각각 슬라이딩 이동시킴으로써 동작하는 스위치를 채용하고 있다. 도 5-9의 안테나의 스위치는 와이어의 직선 부분(straight piece)으로부터 와이어의 나선 부분으로 RF 에너지를 스위치하는데 사용된다. 더욱이, 도 5-9의 실시예의 스위치는 자체적으로 완전히 안테나의 내부에 수용될 수 있으며, 자정(self-cleaning) 스위치를 채택하고 있다. 그래서, 도 5-9의 실시예는 기술된 모든 목적을 성취하고 있음을 알 수 있다.

Claims

상단에 통신 장치(10)의 회로와 RF 연결되는 리셉터클을 갖는 제 1 하우징(12)을 포함하는 통신장치(10)를 위한 수축 가능한 안테나에 있어서,

상기 리셉터클과의 RF 연결을 위한 것으로서, 상단 및 하단을 가지며 내부에는 긴 보어가 뻗어 있는 제 1금속 커넥터 부재(16);

개구부가 형성되어 있는 상단과 상기 제 1금속 커넥터 부재(16)에 고정되어 있는 하단을 가지며, 속이 비어 있는 상태로 길게 형성되어 있으며, 유전 물질로 구성되는 제 2하우징(22);

상기 제 2하우징(22) 내에 있고 상단 및 하단을 갖는 제 1 나선 라디에이터 부재(30);

상기 제 2하우징(22) 내에 있고 통상적인 열린 위치에서 닫힌 위치로 이동가능하게 되어 있으며, 상기 닫힌 위치에서 상기 제 1금속 커넥터 부재(16)와 상기 나선 라디에이터(30)를 전기적으로 연결하며, 통상적으로는 열려 있는 전기 스위치(34);

상단 및 하단을 갖는 긴 라디에이터(44);

상기 긴 라디에이터(44)의 하단에 고정되는 제 2금속 커넥터 부재(50);

상기 제 2금속 커넥터 부재(50) 위에서 상기 긴 라디에이터(44)를 둘러싸고 상기 긴 라디에이터(44)의 상단에서 상방으로 뻗어 있는 상단부(58)를 갖는 유전 몸체 부재; 그리고

상기 긴 라디에이터(44)와 함께 상기 긴 라디에이터(44)가 상기 신장된 위치에서 상기 수축된 위치로 하방으로 움직일 때 상기 스위치(34)를 상기 닫힌 위치에 위치시키는 스위치 동작기(54)를 포함하는데,

상기 제 2하우징(22)의 상단의 상기 개구부는 상기 유전 몸체 부재를 슬라이드 가능하게 수용하며, 상기 제 1금속 커넥터 부재(16) 내에 뻗어 있는 긴 보어는 상기 제 2금속 커넥터 부재(50) 및 상기 유전 몸체 부재를 슬라이드 가능하게 수용하도록 형성되어 있으며, 상기 긴 라디에이터(44)는 상기 제 2하우징(22) 및 상기 리셉터클에 대하여 수축된 위치에서 신장된 위치로 이동가능하며, 상기 제 2 금속 커넥터 부재(50)는 상기 긴 라디에이터(44)가 신장된 위치에 있을 때 상기 리셉터클과 전기적으로 접촉하며, 상기 스위치(34)는 상기 긴 라디에이터(44)가 상기 신장된 위치에 있을 때는 통상적으로 열린 위치에 있어서 상기 나선 라디에이터(30)가 동작하지 않도록 하며, 상기 유전 몸체 부재의 상단부(58)는 상기 나선 라디에이터(30) 내에 위치하여 상기 긴 라디에이터(44)가 상기 수축된 위치에 있을 때 상기 긴 라디에이터(44)를 상기 나선 라디에이터(30)로부터 전기적으로 절연시키며, 상기 나선 라디에이터(30)는 상기 긴 라디에이터(44)가 상기 신장된 위치와 상기 수축된 위치 사이에서 이동할 때 상기 리셉터클에 RF 연결되어 동작하는 것을 특징으로 하는 수축 가능한 안테나.
제 1항에 있어서, 상기 제 2금속 커넥터 부재(50)에는, 상기 긴 라디에이터(44)가 상기 신장된 위치에 있을 때 상기 스위치(34)가 상기 통상적인열린 위치로 움직일 수 있도록 상기 스위치(34)의 일부분을 수용하는 오목부(54)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수축 가능한 안테나.
제 2항에 있어서, 상기 오목부(54)는 상기 유전 몸체 부재의 하단의 바로 아래에서 상기 제 2금속 커넥터 부재(50)의 상단에 위치하는 것을 특징으로 하는 수축 가능한 안테나.
제 2항에 있어서, 상기 스위치(34)는, 상기 긴 라디에이터(44)가 상기 신장된 위치에 있을 때, 상기 제 2금속 커넥터 부재(50)와 전기적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 수축 가능한 안테나.
제 1항에 있어서, 상기 통신 장치(10)는 셀룰러 전화를 포함하는 것을 특징으로 하는 수축 가능한 안테나.
제 1항에 있어서, 상기 통신 장치(10)는 무선 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수축 가능한 안테나.
제 1항에 있어서, 상기 통신 장치(10)는 무선 수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수축 가능한 안테나.
제 1항에 있어서, 상기 스위치(34)는 적어도 한 쌍의 긴 핑거(40)를 포함하는데, 상기 각 핑거(40)의 일단은 상기 제 1금속 커넥터(16)에 고정되어 있으며, 상기 각 핑거(40)의 타단이 상기 나선 라디에이터(30) 내에 위치하도록 상기 각 핑거(40)가 상기 고정 위치에서 상기 나선 라디에이터(30)로 상방으로 뻗어 있으며, 상기 핑거의 상기 타단은 상기 긴 라디에이터(44)가 상기 신장된 위치에 있을 때는 상기 나선 라디에이터(30)로부터 이격되며 상기 긴 라디에이터(44)가 상기 신장된 위치로부터 하방으로 움직일 때는 상기 나선 라디에이터(30)와 전기적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 수축 가능한 안테나.
제 8항에 있어서, 상기 제 2금속 커넥터 부재(50)에는, 상기 긴 라디에이터(44)가 상기 신장된 위치에 있을 때 상기 스위치(34)가 상기 통상적인 열린 위치로 움직일 수 있도록 하기 위해, 상기 핑거(40)의 일부분을 수용하는 오목부(54)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수축 가능한 안테나.
상단에 통신 장치(10)의 회로와 RF 연결되는 리셉터클을 갖는 제 1하우징(12)을 포함하는 통신장치(10)를 위한 수축 가능한 안테나에 있어서,

상기 제 1하우징(12)과 관련된 위치에 고정된 나선 라디에이터(30); 및

상기 제 1하우징(12)에 대하여 신장 및 수축된 위치사이에서 이동가능한 긴 라디에이터(44)를 포함하며,

상기 나선 라디에이터(30)는 상기 긴 라디에이터(44)가 상기 수축된 위치에있을 때 상기 리셉터클에 RF 연결되어 동작하고, 상기 긴 라디에이터(44)가 상기 신장된 위치에 있을 때 상기 리셉터클로부터 RF 연결 해제되며,

상기 긴 라디에이터(44)가 수축된 위치에서 신장된 위치로 움직이거나 신장된 위치에서 수축된 위치로 움직일 때, 상기 라디에이터(30, 44) 중 하나는 항상 회로에 속한(in-circuit) 상태인 것을 특징으로 하는 수축 가능한 안테나.
제 10항에 있어서, 상기 긴 라디에이터(44)는 상기 수축된 위치에 있을 때 상기 나선 라디에이터로부터 전자기적으로 절연되는 것을 특징으로 하는 수축 가능한 안테나.
제 11항에 있어서, 상기 긴 라디에이터(44)는 상기 신장된 위치에 있을 때 상기 나선 라디에이터로부터 전자기적으로 절연되는 것을 특징으로 하는 수축 가능한 안테나.
상단에 리셉터클을 갖는 제 1하우징(112)을 포함하는 통신장치(110)를 위한 수축 가능한 안테나에 있어서,

상기 리셉터클과의 연결용이며, 상단 및 하단을 가지며 내부에는 긴 보어가 뻗어 있는 제 1금속 커넥터 부재(118);

상기 제 1금속 커넥터 부재(118)를 상기 통신장치(110)의 회로에 RF 연결하는 수단;

개구부가 형성되어 있는 상단과 상기 제 1금속 커넥터 부재(118)의 상단을 둘러싸는 하단을 가지며, 속이 비어 있는 상태로 길게 형성되어 있으며, 유전 물질로 구성되는 제 2하우징(128);

상단 제 2하우징(128) 내에 있고, 상단 및 하단을 갖는 나선 라디에이터(136);

상기 제 2하우징(128) 내에 있고 상기 나선 라디에이터(136)의 하단에 전기적으로 연결되어 있는 제 1 전기 접점(133);

상기 제 2하우징 내에 있고, 상기 제 1금속 커넥터 부재(118)와 전기적으로 접촉하는 제 2접점(138);

상단 및 하단을 갖는 긴 라디에이터(146);

상기 긴 라디에이터의 하단에 고정되는 제 2금속 커넥터 부재(152);

상기 긴 라디에이터(146)를 상기 제 2금속 커넥터 부재(152) 위에서 둘러싸고 상기 긴 라디에이터(146)의 상단에서 상방으로 뻗어 있는 상단부를 갖는 유전 몸체 부재; 그리고

상기 유전 몸체 부재의 상단부 상에 있는 제 3 접점(160)을 포함하는데,

상기 제 2하우징(128)의 상단의 상기 개구부는 상기 유전 몸체 부재를 슬라이딩 가능하게 수용하며, 상기 제 1금속 커넥터 부재(118)의 상기 긴 보어는 상기 제 2금속 커넥터 부재(152) 및 상기 유전 몸체 부재를 슬라이드 가능하게 수용하도록 형성되어 있으며, 상기 긴 라디에이터(146)는 상기 제 1하우징(112) 및 상기 리셉터클에 대하여 수축된 위치에서 신장된 위치로 이동가능하며, 상기 제 2금속 커넥터 부재(152)는 상기 긴 라디에이터(146)가 신장된 위치에 있을 때 상기 제 1금속 커넥터 부재(118)와 전기적으로 접촉하여, 상기 유전 몸체 부재의 상단부는 상기 나선 라디에이터(136) 내에 위치하여 상기 긴 라디에이터(146)가 상기 수축된 위치에 있을 때 상기 긴 라디에이터(146)를 상기 나선 라디에이터(136)로부터 전기적으로 절연시키며, 상기 나선 라디에이터(136)는 상기 긴 라디에이터(146)가 상기 수축된 위치에 있을 때 상기 제 1접점, 상기 제 3접점, 및 상기 제 2접점(138)을 통해 상기 제 1금속 커넥터 부재(118)와 전기적으로 연결되며, 상기 나선 라디에이터(136)는 상기 긴 라디에이터가 상기 신장된 위치와 상기 수축된 위치 사이에서 변환 이동할 때 상기 리셉터클에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 수축 가능한 안테나.
제 10항에 있어서, 상기 나선 라디에이터(30)는, 상기 긴 라디에이터(44)가 상기 신장된 위치와 상기 수축된 위치 사이에서 이동할 때, 상기 리셉터클에 RF 연결되는 것을 특징으로 하는 수축 가능한 안테나.