KR100438123B1 - 휴대폰 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴더(folder)타입 휴대폰의 내장형 안테나에 관련된 것으로서, 한 쌍의 커플링플레이트의 중첩 면적을 힌지장치의 회전각도에 따라 가변시켜 커플링플레이트 사이에서 형성되는 커패시턴스에 의한 커플링의 온/오프를 스위칭함으로써 폴더 쪽으로 연장되는 안테나 운용의 선택 사양을 확대하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적 달성을 위하여 본 발명은 힌지부(1203)의 곡면에 상기 폴더(102)의 안테나와 연결된 제2커플링플레이트(121)를 설치하고, 본체(101)의 안테나와 연결된 제1커플링플레이트(120)를 상기 힌지부가 대응하는 위치의 본체부에 설치하되, 상기 제1커플링플레이트와 상기 제2커플링플레이트는 상기 힌지부의 회전각도 범위 내에서 균일한 간극을 갖고 중첩되는 영역과, 서로 중첩이 일어나지 않는 영역을 갖도록 구성한다.

Description

휴대폰 안테나{Antenna of wireless phone}

본 발명은 폴더(folder)타입 휴대폰의 내장형 안테나에 관련된 것으로서 특히, 힌지에 의하여 본체와 폴더가 기계적으로 개폐될 수 있도록 구성되는 폴더 타입 휴대폰에 있어서, 그 힌지부를 이용하여 비접점식으로 폴더에 안테나를 구성하는 것에 관한 것이다.

본체와 폴더를 연결시켜 주는 힌지부를 이용하여 플립 쪽에 설치되는 안테나를 연결하는 구조의 한 예로 한국특허 출원번호1998-41839호가 개시되어 있다.

상기 힌지부를 이용하여 폴더 쪽의 안테나를 연결하는 종래의 휴대폰 구조는 도 1 및 도 2를 참고하여 설명한다.

폴더타입 휴대폰은 본체(1)와, 폴더부(2)를 연결하여 개폐 가능하도록 구성되는 힌지장치(3)를 구비한다.

상기 힌지장치(3)는 LCD부(4)의 양측에 각각 설치되고, 폴더(2)는 힌지장치가 위치하는 중심축 선을 기준으로 개폐된다.

상기 본체(1)에는 안테나 하우징(5)이 위치하고 그 안테나 하우징에는 도시되지 않은 안테나가 설치된다.

상기 본체(1)에는 안테나 하우징 아래쪽으로 LCD부(4)가 위치하고 상기 LCD부 아래 쪽으로 폴더부(2)에 의하여 가려진 키패드 및 마이크장치(8)가 구성된다.

한편, 상기 폴더부(2)에는 안테나(6)와, 스피커장치(7)가 설치되고, 폴더부(2)의 양측으로 네크(9)가 연장되고, 폴더더미(10)에 의하여 본체(1)의 힌지장치에 연결된다. 상기 스피커장치(7)에서 인출된 안테나 와이어(7)는 폴더부의 네크(9)에 형성된 관통홀과 폴더더미(10)에 형성된 원통부(12)의 관통홀(13)을 통하여 본체(1)쪽으로 향한다. 그리고, 상기 안테나와 스피커장치의 와이어(11)는 힌지장치(3)를 구성하하는 폴더더미(10)의 관통홀(13)을 통하여 본체의 메인보드에 전기적으로 연결되는 구조를 갖는다.

상기와 같이 힌지장치에 홀을 형성하여 안테나 및 스피커장치의 와이어를 연결하는 종래의 구조는 폴더를 개폐하는 과정에서 플리더미(10)의 회동에 따라 안테나 선 및 와이어와 마찰이 발생하고, 그 반복되는 마찰에 의하여 와이어 및 안테나의 피복이 벗겨지거나 단선되는 문제점이 있다.

또, 힌지부에 와이어 및 안테나의 선을 관통시키는 홀 등을 별도로 구성하여야 하기 때문에 힌지부의 구조가 복잡하여 지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로 폴더부에 설치되는 제2안테나를 본체부에 설치되는 제1안테나(PIFA)와 비접촉식으로 연결하여 안테나선의 단선을 근본적으로 차단할 수 있는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또, 힌지부의 구조를 크게 변경하지 않고 제1커플링플레이트와 제2커플링플레이트를 이용하여 폴더부와 본체부의 안테나를 서로 연결하는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또, 제1커플링플레이트와 제2커플링플레이트의 중첩면적을 폴더부의 개폐위치에 따라 다르게 구성하여 폴더에 설치되는 제2안테나를 선택적으로 연결할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 휴대폰 안테나는 본체부에 구성되는 제1안테나부와 폴더부에 구성되는 제2안테나부로 구분되고, 상기 제1안테나는 쌍방향통신이 가능하도록 하는 듀플랙서와 안테나 매칭회로를 거쳐 연결되며, 상기 제1안테나는 제2안테나와 한 쌍의 커플링플레이트(제1커플링플레이트, 제2커플링플레이트)를 이용하여 비접촉식으로 연결되도록 구성한다.

상기 제1커플링플레이트는 본체부의 제1안테나와 접촉되어 연결되고, 제2커플링플레이트는 폴더부의 제2안테나에 각각 접촉되어 연결된다.

특히, 상기 한 쌍의 커플링플레이트는 서로 소정의 간격만큼 이격되도록 구성되고, 제2안테나와 연결된 제2커플링플레이트가 힌지부의 몸체부 곡면을 따라 고정되고, 그 힌지부가 회전함에 따라 동시에 회전하도록 구성된다. 제1안테와 연결된 제1커플링플레이트는 힌지부의 회전위치에 해당하는 휴대폰 본체부에 제2커플링플레이트에 대응하도록 형성된 오목홈에 고정된다.

또, 상기 힌지부에 고정된 제2커플링플레이트가 휴대폰 본체부의 곡면 홈부에 고정된 제1커플링플레이트와 소정의 균일한 간격을 갖고 서로 중첩 가능하도록 구성한다. 상기 제1커플링플레이트와 제2커플링플레이트는 힌지부의 회전위치에 따라 전혀 중첩이 일어나지 않거나 설계된 최대 면적까지 가변되어 중첩이 일어나도록 구성된다.

즉, 폴더부가 열린 상태 혹은 닫힌 상태에서 제1커플링플레이트와 제2커플링플레이트의 중첩 여부에 따른 임피던스 변화에 의하여 안테나의 비접점 연결을 스위칭 할 수 있도록 구성한다.

도 1은 종래의 일반적인 휴대폰의 구조를 나타내는 도면이고,

도 2는 도1의 휴대폰에 구성되는 폴더부의 구조를 설명하기 위한 도면이고,

도 3은 본 발명의 휴대폰의 안테나 설치 구조를 나타내는 도면이고,

도 4는 도 3의 휴대폰의 힌지장치 부분을 확대하여 나타내는 분해 사시도이고,

도 5는 본 발명의 폴더부가 닫혀 있는 상태에서 제1안테나와 제2안테나의 커플링플레이트의 위치 구조를 설명하기 위한 도면이고,

도 6은 본 발명의 폴더부가 열려 있는 상태에서 제1안테나와 제2안테나의 커플링플레이트의 위치 구조를 설명하기 위한 도면이고,

도 7은 본 발명의 제1안테나와 제2안테나의 커플링플레이트 접점 부분의 등가회로를 나타내는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1, 101 - 본체 2, 102 폴더

3, 103 - 힌지장치 4, 104 - LCD부

5 - 안테나 하우징 7 - 스피커장치

8 - 마이크장치 9 - 네크

10 - 폴더더미 122a,122b - 안테나 와이어

12 - 원통부 120 - 제1커플링플레이트

121 - 제2커플링플레이트

124 - 제2안테나 125 - 매칭회로

126 - 제1안테나(PIFA) 127 - 듀플랙서

128 - 홈 129 - 힌지장치 체결부

본 발명은 상기 목적 달성을 위하여 본체와 폴더를 연결하는 힌지부를 포함하되, 상기 힌지부의 회전에 따라 상기 폴더를 상기 본체로부터 개폐할 수 있도록 구성되고, 상기 본체에 형성된 안테나가 폴더에 연장되어 설치되도록 구성되는 휴대폰에 있어서,

적어도 상기 힌지부의 곡면 일부에 상기 폴더의 안테나와 연결된 제2커플링플레이트를 설치하고, 상기 본체의 안테나와 연결된 제1커플링플레이트를 상기 힌지부가 대응하는 위치의 본체부에 설치하되, 상기 제1커플링플레이트와 상기 제2커플링플레이트는 상기 힌지부의 회전각도 범위 내에서 균일한 간극을 갖고 중첩되는 영역과, 서로 중첩이 일어나지 않는 영역을 갖도록 구성되는 특징으로 한다.

상기 제1커플링플레이트와 상기 제2커플링플레이트의 중첩부는 동일한 곡면형상으로 구성되도록 한다.

상기 제1커플링플레이트 및 제2커플링플레이트는 도전체로 이루어지고, 각각의 커플링플레이트는 몰딩에 의하여 상기 휴대폰의 본체와 상기 폴더와 연결된 힌지부에 고정한다.

이하, 도 3내지 도 7을 참고하여 본 발명의 휴대폰 안테나의 기술적 구성 및 작용에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 휴대폰 안테나는 도 3과 같이 휴대폰의 회로 구성수단 및 숫자키 등이 설치된 본체(101)에 내장되도록 제1안테나(126:PIFA)가 구성되고, LCD창(104)이 구성되는 폴더부(102)에 내장되도록 제2안테나(124)가 구성된다.

상기 제1안테나는 안테나 매칭회로(125)를 통하여 쌍방향 전파 송수신이 가능하도록 듀플랙서(127)와 연결되고, 상기 제1안테나는 폴더(102) 쪽에 설치된 제2안테나(124)와 연결된다.

상기 제1안테나는 안테나 와이어(122a)를 개재하여 본체(101)와 폴더(102)를 연결하기 위하여 구성되는 힌지장치(103) 영역의 하부에 설치된 제1커플링플레이트(120)와 전기적으로 접촉된다.

한편, 제2안테나는 안테나 와이어(122b)를 개재하여 상기 힌지장치의 몸체부에 설치된 제2커플링플레이트(104)에 전기적으로 접촉된다.

상기 제1커플링플레이트(120)와 제2커플링플레이트(121)는 폴더부를 개폐하기 위하여 힌지부가 회전하였을 때 균일한 간극을 갖고 소정의 면적이 중첩되어 가변되는 영역과, 중첩이 전혀 일어나지 않는 영역을 동시에 갖도록 구성한다.

즉, 힌지부 몸체에 고정된 제2커플링플레이트(121)가 폴더를 개폐함에 따라 일정한 각도만큼 회전하였을 때, 그 회전된 제2커플링플레이트와 본체의 제1커플링플레이트(120)의 중첩되는 면적은 기술자가 설정한 최대의 면적이 된다. 이어서, 상기 제1커플링플레이트와 제2커플링플레이트는 기술자가 설정한 최대의 면적이 중첩된 상태에서 일정한 각도만큼 각도를 변경시키면 그 각도의 변경에 따라 점점 중첩되는 면적이 줄어들면서 결국 전혀 중첩이 일어나지 않는 위치에 이르게 된다.

상기 한 쌍의 플레이트가 중첩되는 간극은 폴더의 회전각도에 관계없이 균일하도록 구성하기 위해서는 힌지부의 곡면을 따라 제2커플링플레이트(121)를 설치하고, 본체(1)에 고정되는 제1커플링플레이트(120)는 상기 제2커플링플레이트의 곡면과 대응하도록 구성한다.

상기 커플링플레이트의 연결구조는 도 4 내지 도 6을 참고하여 더 구체적으로 설명한다.

제2커플링플레이트(121)는 폴더(102)와 연결된 힌지장치(103)의 몸체부 곡면을 따라 고정되도록 한다. 상기 제2커플링플레이트의 고정은 상기 폴더의 케이스를 사출 성형할 때 몰딩 사출하여 구성할 수 있고, 힌지부에 별도의 고정수단을 구성하여 고정하여도 된다. 제2커플링플레이트에 연결되는 안테나 와이어(122b)는 제2커플링플레이트와 일체로 구성하거나 별도의 솔더링 작업에 의하여 연결할 수 있다.

한편, 본체(101)에 힌지장치(103)가 고정되어 회전하는 위치에 안테나 와이어(122a)를 개재하여 제1안테나와 연결된 제1커플링플레이트(120)가 설치되어 본체(101)에 형성된 곡면 홈(128)에 끼워지도록 구성된다.

상기 제1커플링플레이트도 제2커플링플레이트와 마찬가지로 본체(101)를 성형 사출할 때 몰딩 사출하는 방법으로 본체에 고정할 수 있다.

하나의 예로 상기 제1커플링플레이트(120)와 제2커플링플레이트(121)는 도 5와 같이 폴더가 닫혀있는 상태에서는 전혀 중첩이 일어나지 않고, 폴더가 열려 있는 상태(통화 가능상태)에서는 도 6과 같이 일정 면적만큼 중첩이 일어나도록 구성할 수 있다.

물론, 경우에 따라 폴더부가 닫혀 있는 상태에서 커플링플레이트간에 중첩이 일어나고, 폴더부가 열려 있는 상태에서 커플링플레이트간에 중첩이 일어나지 않도록 구성할 수도 있을 것이다.

더 구체적으로 설명하면 상기 제1커플링플레이트(120)와 제2커플링플레이트 (121)는 서로 중첩되었을 때 서로 접촉되는 않는 상태에서 그 중첩되는 면적이 소정의 균일한 간극(d)을 갖도록 구성된다.

그리고, 도 5와 같이 제2커플링플레이트(121)의 지점(a)(b)이 제1커플링플레이트(120)의 지점(e)(c)을 완전히 벗어난 힌지장치의 회전 각도영역과, 도 6과 같이 제2커플링플레이트(121)의 지점(a)(b)이 제1커플링플레이트(120)의 지점(e)(c)을 커버하는 하고 있는 영역이 동시에 존재하도록 이루어진다.

상기와 같이 제1커플링플레이트와 제2커플링플레이트가 비접촉식으로 중첩되는 면적이 스위칭됨으로써, 도 7의 회로와 같이 한 쌍의 커플링플레이트 사이에서 제1안테나와 제2안테나를 동조화 시키는 커패시턴스에 의한 커플링이 형성되어 제1안테나와 제2안테나를 직접 와이어로 연결한 후 스위칭하는 스위칭 소자(130)를 추가로 설치한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 상기와 같이 본체부(101)에 구성되는 제1안테나(120)와 폴더부(102)에 구성되는 제2안테나(121)를 힌지부에 설치되는 한 쌍의 커플링플레이트(제1커플링플레이트,제2커플링플레이트)를 이용하여 비접촉식으로 연결되도록 구성함으로써, 안테나 선의 단선의 염려가 없는 안테나 구조를 제공하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 한 쌍의 커플링플레이트의 중첩 면적을 힌지장치의 회전각도에 따라 가변시켜 커플링플레이트 사이에서 형성되는 커패시턴스에 의한 커플링에 의하여 온/오프를 스위칭함으로써 안테나 운용의 선 택 사양을 늘리는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 본체와 폴더를 연결하는 힌지부를 포함하되, 상기 힌지부의 회전에 따라 상기 폴더를 상기 본체로부터 개폐할 수 있도록 구성되고, 상기 본체에 형성된 안테나가 폴더에 연장되어 설치되도록 구성되는 휴대폰에 있어서,

   적어도 상기 힌지부의 곡면 일부에 상기 폴더의 안테나와 연결된 제2커플링플레이트를 설치하고, 상기 본체의 안테나와 연결된 제1커플링플레이트를 상기 힌지부가 대응하는 위치의 본체부에 설치하되, 상기 제1커플링플레이트와 상기 제2커플링플레이트는 상기 힌지부의 회전각도 범위 내에서 균일한 간극을 갖고 중첩되는 영역과, 서로 중첩이 일어나지 않는 영역을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대폰의 안테나.