KR100577167B1 - antenna for mobile communication terminal - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동통신용 개인휴대 단말기에 장착되어 무선주파수 신호를 송수신하는 신축자재한(retractable) 이동통신 단말기용 안테나에 관한 것으로, 단말기본체에 일체로 형성되고, 상기 단말기 상단부 일측에 형성되고 부시와 결합되어 있는 고정식 안테나부와, 상기 고정식 안테나부를 관통하여 상기 단말기 본체로부터 신축자재 가능한 로드 안테나부를 구비한 이동통신 단말기용 안테나에 있어서, 상기 고정식 안테나부의 무선 주파수 신호의 복사체(S)를 형성하기 위해 상기 부시에 연결된 신호선과 PCB를 연결하는 제1 연결부와, 상기 로드 안테나부의 무선 주파수 신호의 접지 복사체(G)를 형성하기 위해 로드 안테나 접지부와 단말기 회로부를 연결하는 제2 연결부로 구성함으로써 복사체 사이에 복사 손실을 줄여 안테나의 성능을 향상시킨다.The present invention relates to an antenna for a retractable mobile communication terminal mounted on a personal mobile terminal for mobile communication and transmitting and receiving radio frequency signals, the antenna being integrally formed on the terminal body and formed on one side of the upper end of the terminal and coupled to the bush. An antenna for a mobile communication terminal having a fixed antenna portion and a rod antenna portion extending from the terminal main body through the fixed antenna portion, wherein the fixed antenna portion is configured to form a copy S of a radio frequency signal of the fixed antenna portion. The first connection part connecting the signal line connected to the bush and the PCB, and the second connection part connecting the load antenna ground and the terminal circuit to form a ground radiation (G) of the radio frequency signal of the load antenna unit between the radiator The radiation loss is reduced to improve the performance of the antenna.

이동통신 단말기, 안테나Mobile terminal, antenna

Description

이동통신 단말기용 안테나{antenna for mobile communication terminal}Antenna for mobile communication terminal

도 1은 종래의 이동통신 단말기용 안테나의 신장상태를 나타낸 구성도 1 is a configuration diagram showing an extended state of a conventional antenna for a mobile communication terminal

도 2는 종래의 이동통신 단말기용 안테나의 수축상태를 나타낸 요부 구성도2 is a main configuration diagram showing a contracted state of a conventional antenna for a mobile communication terminal

도 3은 도 1 및 도 2의 전기적인 특성에 따른 도면3 is a view according to the electrical characteristics of FIGS. 1 and 2

도 4는 도 2의 안테나부를 확대하여 나타낸 도면4 is an enlarged view of the antenna unit of FIG. 2;

도 5는 본 발명의 이동통신 단말기용 안테나의 신장상태를 나타낸 구성도5 is a configuration diagram showing an extended state of the antenna for a mobile communication terminal of the present invention

도 6은 도 5의 전기적인 특성에 따른 도면6 is a view according to the electrical characteristics of FIG.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 단말기 본체 2 : PCB1: terminal body 2: PCB

3 : 휩(whip) 안테나부 4 : 헬릭스(helix) 안테나부3: whip antenna portion 4: helix antenna portion

5 : 금속도체선 6, 10 : 안테나 연결부5: metal conductor wire 6, 10: antenna connection

7 : 부시(bush) 8 : 단말기 회로부7 bush 8 terminal circuit

9 : 외부 도체부 10 : 정합부9: outer conductor part 10: matching part

본 발명은 이동통신 단말기용 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동 통신용 개인휴대 단말기에 장착되어 무선주파수 신호를 송수신하는 신축자재한(retractable) 이동통신 단말기용 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna for a mobile communication terminal, and more particularly, to an antenna for a retractable mobile communication terminal mounted on a personal mobile terminal for mobile communication to transmit and receive radio frequency signals.

일반적으로 이동통신용 개인휴대 단말기의 송수신용으로 사용되는 안테나는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 단말기 본체(1)와 일체로 형성되어 있고, 신축자재한 휩 안테나부(3)와 헬릭스 안테나부(4)로 구성되어, 수납 위치(retracted position)에서는 금속 도체선(5)을 감아 만든 헬릭스(helix) 안테나부(4)가 동작하고, 신장위치(extended position) 에서는 상기 헬릭스 안테나(4)부와, 도시생략된 모노폴(monopole ) 안테나 심선이 내부에 위치한 휩 안테나(3)부가 함께 동작하도록 구성되어 있다. In general, the antenna used for transmission and reception of a mobile terminal for mobile communication is integrally formed with the terminal main body 1 as shown in FIGS. 1 and 2, and the stretchable whip antenna unit 3 and the helix antenna unit are provided. And a helix antenna portion 4 formed by winding a metal conductor line 5 in a retracted position, and the helix antenna portion 4 in an extended position. And a whip antenna (3) located inside the monopole antenna core (not shown) is configured to operate together.

상기한 구성을 좀더 구체적으로 살펴보기 위해 도 4를 참조하면, 상기 헬릭스 안테나(4)는 부시(7)와 결합되어 있고, 휩 안테나(3)는 헬릭스 안테나(4)의 중앙 구멍을 따라 신장 또는 수축되며, 이때 안테나의 신장시 상기 휩 안테나(3)의 외부 도체부(9)가 헬릭스 안테나(4)의 부시(7)에 결착되어 안테나 연결부(6)와 전기적으로 연결되고, 수축시 상기 휩 안테나(3)의 외부 도체부(9)와 헬릭스 안테나(4)의 부시(7)는 소정간격(L)으로 이격되어 안테나 연결부(6)와 전기적인 접속이 끊어진다.4, the helix antenna 4 is coupled to the bush 7 and the whip antenna 3 extends or extends along the center hole of the helix antenna 4. In this case, when the antenna is extended, the outer conductor portion 9 of the whip antenna 3 is connected to the bush 7 of the helix antenna 4 to be electrically connected to the antenna connecting portion 6, and the whip when contracted. The outer conductor portion 9 of the antenna 3 and the bush 7 of the helix antenna 4 are spaced at a predetermined interval L so that the electrical connection with the antenna connection 6 is broken.

이와 같이 구성되어 동작되는 종래의 안테나는 수신 모드 또는 대기 모드시에 헬릭스(4)안테나를 사용하고, 전계강도가 약한 지역이나 불안정한 지역에서 휩 안테나(3)를 주로 사용하고 있다. 이때 헬릭스 안테나(4)를 이용할 경우 휩 안테나(3)를 이용할 경우보다 이득 차이가 커서 송수신이 약하게 되는 문제점이 있 다. The conventional antenna configured and operated in this manner uses the helix 4 antenna in the reception mode or the standby mode, and mainly uses the whip antenna 3 in an area having a weak field strength or an unstable area. In this case, when the helix antenna 4 is used, there is a problem in that transmission and reception are weak because the gain difference is larger than when the whip antenna 3 is used.

또한 도 3의 적기적인 특성을 참조하면, 종래의 안테나는 소정대역의 전파(f1)와 신호영역(S) 사이에 임피던스 정합(λ/2m)을 위해 신호 정합부(10) 또는 이와 유사한 소자가 반드시 사용된다. 이때 상기 휩 안테나의 외부 도체부가 PCB의 접속부와 개방되어 있기 때문에 무선주파수 신호는 신호 정합부(10)를 통해 안테나로 급전되며 이어 안테나의 복사체를 통해 λ/4 파장으로 복사된다. Also, referring to the timely characteristics of FIG. 3, the conventional antenna includes a signal matching unit 10 or a similar device for impedance matching (λ / 2m) between the propagation f1 and the signal region S of a predetermined band. It is necessarily used. At this time, since the outer conductor portion of the whip antenna is open to the connection portion of the PCB, the radio frequency signal is fed to the antenna through the signal matching portion 10 and then radiated to the λ / 4 wavelength through the radiator of the antenna.

따라서 종래의 이동통신 단말기용 안테나는 무선주파수 신호의 급전을 위해 별도의 정합부가 추가되고, 헬릭스 안테나 사용시 최종 출력신호는 항상 접지부와 동위상을 이루게 되므로 전체 복사패턴의 왜곡이나 출력의 손실을 야기하는 문제점이 있다.Therefore, in the conventional mobile communication terminal antenna, a separate matching part is added to feed radio frequency signals, and when the helix antenna is used, the final output signal is always in phase with the ground part, causing distortion of the entire radiation pattern or loss of output. There is a problem.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 안테나의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 안테나의 급전부와 접지부를 모두 이용하여 무선주파수를 방사시킴으로써 안테나의 성능을 향상시키는데 적당한 신축자재한 이동통신 단말기용 안테나를 제공함에 있다. Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the conventional antenna, the object of the present invention is to expand and expand the radio frequency by using both the feeding portion and the grounding portion of the antenna suitable for improving the performance of the antenna An antenna for a mobile communication terminal is provided.

본 발명의 다른 목적은 안테나의 외부 도체부를 간단한 금속패턴으로 단말기 회로부와 접지함으로써 저비용 고성능의 안테나를 구현하는데 적당한 이동통신 단말기용 안테나를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an antenna for a mobile communication terminal suitable for realizing a low cost, high performance antenna by grounding the outer conductor of the antenna with the terminal circuit portion in a simple metal pattern.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 단말기용 안테나의 특징은 휴대용 단말기에 일체로 형성되고, 상기 단말기 일측의 부시에 결합된 고정식 안테나부와, 상기 고정식 안테나부를 관통하여 상기 단말기로부터 신축자재한 로드 안테나부를 구비한 이동통신 단말기용 안테나에 있어서, 상기 고정식 안테나부의 무선 주파수 신호의 복사체(S)를 형성하기 위해 상기 부시에 연결된 신호선과PCB를 연결하는 제1 연결부와, 상기 로드 안테나부의 무선 주파수 신호의 접지 복사체(G)를 형성하기 위해 로드 안테나 접지부와 단말기 회로부를 연결하는 제2 연결부로 구성된 점에 있다.A feature of the antenna for a mobile communication terminal according to the present invention for achieving the above objects is integrally formed in the portable terminal, and is fixed from the terminal through the fixed antenna unit and the fixed antenna unit coupled to the bush on one side of the terminal; An antenna for a mobile communication terminal having a rod antenna unit, comprising: a first connection unit connecting a signal line connected to the bush and a PCB to form a copy S of a radio frequency signal of the fixed antenna unit, and the rod antenna unit; And a second connection portion connecting the rod antenna ground portion and the terminal circuit portion to form the ground radiation G of the radio frequency signal.

상기 제1 및 제2 연결부는 전기적인 접속을 위한 금속 커플링 부재로 이루어져 무선주파수 신호를 안테나로 급전하여 복사가 이루어지도록 한다.  The first and second connectors are made of metal coupling members for electrical connection to feed radio frequency signals to the antenna to allow radiation.

상기 무선주파수 신호의 파장이 λ인 경우, 상기 고정식 안테나부와 상기 로드 안테나부의 전기적인 유효길이는 λ/2m(여기서, m은 양의 정수)를 만족한다.When the wavelength of the radio frequency signal is λ, the electrical effective lengths of the fixed antenna portion and the rod antenna portion satisfy λ / 2m (where m is a positive integer).

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 이동통신 단말기용 안테나의 구성 및 동작을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation of an antenna for a mobile communication terminal of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 이동통신 단말기용 안테나의 신장상태를 나타낸 구성도이고, 도 6은 도 5의 전기적인 특성에 따른 도면이다.5 is a configuration diagram showing an extended state of the antenna for a mobile communication terminal of the present invention, Figure 6 is a view according to the electrical characteristics of FIG.

도 5를 참조하면, 먼저 본 발명의 이동통신 단말기용 안테나는 휴대용 단말기 본체(1)에 일체로 형성되고, 상기 단말기 본체(1) 일측에 끼워맞춰진 부시(7)와 결합된 헬릭스 안테나부(4)와, 상기 헬릭스 안테나부(4)를 관통하여 상기 단말기 본체(1)로부터 신축자재 가능한 휩 안테나부(3)를 구비한다.Referring to FIG. 5, first, the antenna for a mobile communication terminal of the present invention is formed integrally with the portable terminal body 1, and the helix antenna unit 4 coupled with the bush 7 fitted to one side of the terminal body 1. And a whip antenna portion 3 which can extend and extend from the terminal body 1 through the helix antenna portion 4.

또한 본 발명의 이동통신 단말기용 안테나는 상기 헬릭스 안테나부(4)의 무 선 주파수 신호의 복사체(S)를 형성하기 위해 상기 부시(7)와 PCB(2)를 연결하는 제1 연결부(6)와, 상기 헬릭스 안테나부(4)의 무선주파수 신호의 접지 복사체(G)를 형성하기 위해 헬릭스 안테나(4)의 외부 도체부(9)와 단말기 회로부(8)를 연결하는 제2 연결부(10)로 구성되어 있다.In addition, the antenna for a mobile communication terminal of the present invention is the first connection portion 6 for connecting the bush 7 and the PCB 2 to form a copy (S) of the radio frequency signal of the helix antenna portion (4) And a second connection part 10 connecting the external conductor part 9 of the helix antenna 4 and the terminal circuit part 8 to form a ground radiator G of the radio frequency signal of the helix antenna part 4. Consists of

이와 같이 구성된 본 발명의 이동통신 단말기용 안테나는 단말기 본체(1)로부터 휩 안테나(3)를 신장했을 경우, 무선주파수(RF) 신호는 안테나(3)(4)와 RF 출력단과의 정합을 위한 단말기 회로부(8)를 통과한 후 안테나 급전부와의 연결을 위한 제1 연결부(6)를 경유하여 안테나로 유입된다. When the antenna for the mobile communication terminal of the present invention configured as described above extends the whip antenna 3 from the terminal body 1, the radio frequency (RF) signal is used for matching the antenna 3 and the RF output terminal. After passing through the terminal circuit section 8, the antenna flows into the antenna via the first connection section 6 for connection with the antenna feeding section.

여기서 상기 안테나로 유입된 무선주파수 신호는 휩 안테나(3)의 복사체를 통해 공간으로 방사된다. 이때 제2 연결부(10)는 단말기 회로부(8)와 외부 도체부(9)사이에서 개방되기 때문에 무선주파수 신호는 제1 연결부(6)와 연결된 급전점을 통해서 안테나로 전송된다.Here, the radio frequency signal introduced into the antenna is radiated into the space through the radiator of the whip antenna (3). At this time, since the second connection portion 10 is opened between the terminal circuit portion 8 and the external conductor portion 9, the radio frequency signal is transmitted to the antenna through a feed point connected to the first connection portion 6.

다음 단말기 본체(1)로부터 안테나를 수축했을 경우 헬릭스 안테나(4)와 휩 안테나(3)는 서로 분리되고 그 사이의 간격(L)은 수 mm가 되어 상호간에 영향을 주지 않는다. Next, when the antenna is contracted from the terminal body 1, the helix antenna 4 and the whip antenna 3 are separated from each other, and the distance L therebetween is several mm so as not to affect each other.

따라서 도 5와 같이 무선주파수 신호 라인은 제1 연결부(6)를 통해 안테나 급전부로 유입되어 헬릭스 안테나(4)가 복사체로 이용된다. 이때 단말기 회로부(8)의 출력단의 접지면도 제2 연결부(10)를 통해 분리된 휩 안테나(3)의 상부와 커플링되어 전기적으로 연결된다. 이는 도 6에 도시한 바와 같이 이상적인 반파장(λ/2) 안테나와 동일한 구성을 이루게 되므로 양호한 복사패턴이 얻어지며 복사손실도 줄어들게 된다.Therefore, as shown in FIG. 5, the RF signal line is introduced into the antenna feeder through the first connection part 6, and the helix antenna 4 is used as a radiator. In this case, the ground plane of the output terminal of the terminal circuit part 8 is also electrically connected to the upper part of the whip antenna 3 separated through the second connection part 10. This is the same configuration as the ideal half-wavelength (λ / 2) antenna as shown in Figure 6, so that a good radiation pattern is obtained and the radiation loss is reduced.

이러한, 이동통신 단말기용 안테나는 λ가 무선주파수 신호의 파장일 때, 전기적인 유효길이가 λ/2, λ/4등, 즉 λ/2m(여기서, m은 양의 정수)인 스파이어럴 안테나와, 전기적인 유효길이가 λ/2m(여기서, m은 양의 정수)인 다이폴 안테나로 설계하여 휴대용 단말기에 적용할 수 있다.The antenna for a mobile communication terminal has a spiral antenna having an effective effective length of λ / 2, λ / 4, etc., λ / 2m (where m is a positive integer) when λ is a wavelength of a radio frequency signal. In addition, it can be applied to a portable terminal by designing a dipole antenna having an electrical effective length of λ / 2m (where m is a positive integer).

따라서 본 발명은 휴대용 단말기의 안테나에 국한하여 중앙급전방식을 채용하는 다이폴 안테나에 대해서만 설명하였으나, 그밖에 급전방식에 있어서 다른 변형예가 있을 수 있으며, 또한 본 발명이 거치형 단말기에 적용할 수 있음은 당업자에게 명백하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.Therefore, the present invention has been described only for the dipole antenna adopting the central feeding method limited to the antenna of the portable terminal, there may be other variations in the feeding method, and the present invention can also be applied to the stationary terminal to those skilled in the art As it is clear, the detailed description thereof will be omitted.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 이동통신 단말기용 안테나에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.As described in detail above, the antenna for a mobile communication terminal according to the present invention has the following effects.

첫째 본 발명은 상기 고정식 안테나부의 무선 주파수 신호의 복사체(S)를 형성하기 위해 상기 부시와 PCB를 연결하는 제1 연결부와, 상기 로드 안테나부의 무선 주파수 신호의 접지 복사체(G)를 형성하기 위해 로드 안테나 접지부와 단말기 회로부를 연결하는 제2 연결부를 구비함으로써 복사체 간에 복사 손실을 줄여 안테나의 성능을 향상시킬 수 있다.First, the present invention provides a first connection portion connecting the bush and the PCB to form a radiation (S) of the radio frequency signal of the fixed antenna unit, and a rod to form a ground radiation (G) of the radio frequency signal of the rod antenna unit By providing a second connection portion connecting the antenna ground portion and the terminal circuit portion, it is possible to improve the performance of the antenna by reducing the radiation loss between the radiators.

둘째 본 발명은 안테나의 외부 도체부를 간단한 금속패턴으로 단말기 회로부와 접지함으로써 저비용 고성능의 안테나를 구현할 수 있다.Second, the present invention can implement a low cost, high performance antenna by grounding the outer conductor of the antenna with the terminal circuit portion in a simple metal pattern.

Claims (3)

휴대용 단말기에 일체로 형성되고, 상기 단말기 일측의 부시에 결합된 고정식 안테나부와, 상기 고정식 안테나부를 관통하여 상기 단말기로부터 신축자재한 로드 안테나부를 구비한 이동통신 단말기용 안테나에 있어서,In the antenna for a mobile communication terminal formed integrally with the portable terminal, and having a fixed antenna unit coupled to the bush on one side of the terminal and a rod antenna unit extending from the terminal through the fixed antenna unit, 상기 고정식 안테나부의 무선 주파수 신호의 복사체(S)를 형성하기 위해 상기 부시에 연결된 신호선과 PCB를 연결하는 제1 연결수단과,First connection means for connecting the PCB and the signal line connected to the bush to form the radiation S of the radio frequency signal of the fixed antenna unit; 상기 로드 안테나부의 무선 주파수 신호의 접지 복사체(G)를 형성하기 위해 로드 안테나 접지부와 단말기 회로부를 연결하는 제2 연결수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 안테나.And a second connection means for connecting the rod antenna ground portion and the terminal circuit portion to form a ground radiator (G) of the radio frequency signal of the rod antenna portion. 제 1 항에 있어서, 상기 상기 제1 및 제2 연결수단은 금속 커플링 부재로 이루어져 무선주파수 신호를 안테나부로 급전함을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 안테나.The antenna of claim 1, wherein the first and second connection means are made of a metal coupling member to feed a radio frequency signal to the antenna unit. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 무선주파수 신호의 파장이 λ인 경우, 상기 고정식 안테나부와 상기 로드 안테나부의 전기적인 유효길이는 λ/2m(여기서, m은 양의 정수)를 만족함을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 안테나.3. The method of claim 1 or 2, wherein when the wavelength of the radio frequency signal is λ, the electrical effective length of the fixed antenna portion and the rod antenna portion satisfies λ / 2m (where m is a positive integer). An antenna for a mobile communication terminal, characterized in that.
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