KR100601403B1

KR100601403B1 - 커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기

Info

Publication number: KR100601403B1
Application number: KR1020040089895A
Authority: KR
Inventors: 송남호
Original assignee: (주)케이티에프테크놀로지스
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2006-07-13
Also published as: KR20060040334A

Abstract

본 발명에 따른 커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기는, 인쇄회로기판(PCB)과 상기 인쇄회로기판을 수용하기 위한 제1 커버 및 제2 커버를 포함하여 조립되는 휴대용 단말기에 있어서, 내장안테나와; 상기 내장안테나에 결합되며 상기 내장안테나의 외측으로 연장되는 판형상의 피딩구조물과; 상기 피딩구조물을 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버에 고정시키는 고정수단과; 상기 피딩구조물 또는 상기 내장안테나의 표면에 결합된 본체 연결단자와; 상기 피딩구조물을 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버에 고정시킨 상태에서 상기 본체 연결단자와 실질적으로 전기적 연결이 가능한 안테나 연결단자를 포함함으로써, 안테나와 인쇄회로기판에 배치되는 기구물들 간에 상호 간섭이 발생하지 않게 되고, 기구물의 재질이나 형태에 따른 방사특성의 변화가 크지 않게 된다.

커버부착형, 내장안테나, 휴대용 단말기

Description

커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기{Mobile phone comprising built-in antenna attached to cover}

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기를 나타낸 분해 사시도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 커버부착형 내장안테나 부분을 나타낸 부분 확대도.

도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 커버부착형 내장안테나 부분을 나타낸 부분 확대도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 제1 커버 102 : 인쇄회로기판(PCB)

105 : 내장안테나 106 : 피딩구조물

107 : 본체 연결단자 108 : 후크부

109 : 안테나 연결단자 110 : 제 2커버

본 발명은 휴대용 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 커버부착형 내장 안테나를 구비한 휴대용 단말기에 관한 것이다.

휴대용 단말기의 안테나는 통상 외장형으로써 외부로 둘출되도록 장착되어 있으므로 사용에 불편할 뿐만 아니라 사용자의 부주의 등으로 쉽게 파손될 수 있다는 문제가 있다. 이와 함께 최근 휴대용 단말기의 소형화 및 첨단화로 인하여 기존의 외장형 안테나가 내장형으로 변경되는 추세이며, 회로기판에 형성된 패치안테나, 프린티드 안테나, 박막필름에 인쇄된 안테나 등과 같이 휴대용 단말기에 내장할 수 있으면서 원활한 통신서비스를 제공할 수 있는 안테나 방식에 대한 기술개발이 활발히 진행되고 있다.

또한 공간 다이버서티(Space Diversity)를 사용하거나 WLAN(Wireless LAN), Zigbee, Bluetooth, WiBro (Wireless Broadband Internet) 등의 모바일 솔루션을 휴대 단말기에 장착할 때 그에 따른 추가적인 안테나가 더 요구되는 실정이며, 이러한 필요성에 따라 소형의 세라믹 또는 인쇄회로기판(PCB) 적층형 내장안테나가 많이 이용되고 있다.

내장안테나에 관한 종래기술로는 첫째, 대한민국 등록특허공보 제10-0310612호('무선단말기용 내장안테나')를 들 수 있다. 상기 발명은 PIFA를 개량하여 단말기 내부에 장착할 수 있도록 한 무선단말기용 내장안테나에 관한 것으로 단말기의 소형화 및 경량화를 실현하여 사용자의 휴대 편의성을 향상시키기 위한 것이다. 그러나 상기 발명은 내장안테나와 단말기 내부에 위치하는 기구물들간의 간섭문제나 그로 인한 방사특성의 민감화에 대해서는 고려하지 않았다는 한계가 있다.

둘째, 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0026713호('휴대용 단말기의 내장안 테나 구조')를 들 수 있다. 상기 발명은 휴대용 단말기의 내부 공간을 효율적으로 사용할 수 있도록 구성된 휴대용 단말기의 내장안테나 구조에 관한 것으로, 종래의 내장안테나의 크기와 접지판의 크기를 줄임으로써 공간절약 및 기판의 실장율을 증대시키기 위한 것이다. 그러나 상기 발명도 역시 내장안테나와 단말기 내부에 위치하는 기구물들간의 간섭문제나 그로 인한 방사특성의 민감화에 대해서는 고려하지 않았다는 한계가 있다.

셋째, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0347709호('내장형 안테나가 장착된 휴대 단말기')를 들 수 있다. 상기 고안은 무선통시에 사용되는 휴대용 단말기에 있어서 무선신호 송수신을 위한 안테나를 내장하고 그 상부에는 GPS 신호를 수신할 수 있는 안테나를 더 구비한 내장형 안테나가 장착된 휴대 단말기에 관한 것으로, 외관이 미려하고 유해 전자파를 감소시킬 수 있으며, 위치정보 서비스를 이용할 수 있도록 한 것이다. 그러나 상기 고안도 내장안테나와 단말기 내부에 위치하는 기구물들간의 간섭문제에 대해서는 고려하지 않았다는 한계가 있다.

즉, 상기 종래기술들은 휴대용 단말기에 내장할 수 있는 안테나 자체에 대한 것이거나 이를 적용한 휴대용 단말기에 관한 것이며, 단말기의 재질이나 형태에 대한 안테나의 민감한 특성을 고려하여 이를 해결하고자 하는 기술은 아니라는 문제가 있다.

기존의 외장형 안테나와 달리 내장안테나는 휴대용 단말기 내에 포함되는 기구물의 재질이나 형태에 따라 방사특성의 변화의 폭이 크다. 휴대용 단말기는 치수상의 제약으로 인해 내장안테나가 소형 카메라 등과 같이 전자파를 발생하는 장치 나 금속 부품들에 근접하여 배치되기 때문에 안테나와 기구물들 간에 상호 간섭이 발생하는 문제점이 있다.

또한 종래기술들은 내장안테나를 메인 인쇄회로기판에 표면 실장(SMT) 처리하여 장착해왔는데, 이는 휴대용 단말기를 떨어뜨리는 등으로 인해 인쇄회로기판이 충격을 받으면 내장형 안테나의 연결단자부에 응력이 발생하여 파손 또는 변형이 발생하는 등 충격에 취약하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 내장안테나와 휴대용 단말기 내에 포함되는 기구물들 간에 상호 간섭이 발생하지 않고, 기구물의 재질이나 형태에 따른 방사특성의 변화가 크지 않으며, 휴대용 단말기에 충격이 가해져 인쇄회로기판이 충격을 받더라도 내장안테나의 연결단자부가 파손 또는 변형되지 않는 커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 휴대용 단말기 설계시 그 내부에 포함되는 기구물들의 모양 또는 위치 변경을 최소화할 수 있는 커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 일 태양에 따르면, 인쇄회로기판(PCB)과 인쇄회로기판을 수용하기 위한 제1 커버 및 제2 커버를 포함하여 조립되는 휴대용 단말기에 있어서, 내장안테나와; 내장안테나에 결합되며 내장안테나의 외측으로 연장되는 판형상의 피딩구조물과; 피딩구조물을 제1 커버 또는 제2 커버에 고정시키는 고정수단과; 피딩구조물 또는 내장안테나의 표면에 결합된 본체 연결단자와; 피딩구조물을 제1 커버 또는 제2 커버에 고정시킨 상태에서 본체 연결단자와 실질적으로 전기적 연결이 가능한 안테나 연결단자를 포함하는 인쇄회로기판을 포함하는 커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기가 제공된다.
즉, 본 발명의 일 측면에 따른 커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기는 제1 커버, 제2 커버, 제1 커버 및 제2 커버의 조립체 내에 수용되는 인쇄회로기판, 내장안테나, 내장안테나에 결합되며 내장안테나의 외측으로 연장되는 판형상의 피딩구조물, 피딩구조물을 제1 커버 상기 제2 커버에 고정시키는 고정수단, 피딩구조물 또는 내장안테나의 표면에 결합된 본체 연결단자를 포함하되, 인쇄회로기판에는, 피딩구조물이 제1 커버 또는 제2 커버에 고정된 상태에서 본체 연결단자와 실질적으로 전기적 연결이 가능한 안테나 연결단자가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 내장안테나는 세라믹형 또는 PCB 적층형인 것이 바람직하다. 상기 피딩구조물은 상기 내장안테나와 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 고정수단은 스크류를 포함하고, 상기 피딩구조물에는 상기 스크류에 대응하여 관통홀이 형성되며, 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버에는 상기 관통홀 및 상기 스크류에 대응하여 스크류홀이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 고정수단은 지점부와 걸림부를 포함하는 후크부이고, 상기 지점부는 상기 피딩구조물에 결합되어 있으며 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버에는 상기 걸림부에 대응하여 걸림턱이 형성되어, 상기 피딩구조물을 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버에 부착시켰을 때 상기 걸림부가 상기 걸림턱에 결착될 수 있다.

상기 고정수단은 지점부와 걸림부를 포함하는 후크부이고, 상기 지점부는 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버에 결합되어 있으며, 상기 피딩구조물을 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버에 부착시켰을 때 상기 걸림부가 상기 내장안테나 또는 상 기 피딩구조물에 결착될 수 있다. 상기 본체 연결단자 또는 안테나 연결단자는 포고핀(FOGO PIN)인 것이 바람직하다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 커버부착형 내장안테나가 구비된 휴대용 단말기의 바람직한 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기를 나타낸 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 제1 커버(100), 인쇄회로기판(102), 스크류(104), 내장안테나(105), 피딩구조물(106), 본체 연결단자(107), 안테나 연결단자(109), 제2 커버(110)가 도시되어 있다.

본 발명 휴대용 단말기는 한 쌍의 커버(통상 본체를 구성하는 한 쌍의 커버를 'C커버'(제1 커버, 도 1의 100) 및 'D커버'(제2 커버, 도 1의 110)라고 한다.)에 의해 그 내부에 통신회로 및 각종 기구물들이 부착된 인쇄회로기판(PCB)(102)이 수용되며, 인쇄회로기판(102)이 아닌 커버에 부착되는 내장안테나(105)를 포함한다. 제2 커버(110)와의 결합을 위해 상기 내장안테나(105)에는 판형상의 피딩구조물(106)이 결합되어 있으며, 도 1에서는 상기 피딩구조물(106)이 내장안테나(105)와 일체형으로 형성되어 있다. 피딩구조물(106)의 중앙에는 스크류(104) 고정을 위한 관통홀이 형성되어 있으며, 피딩구조물(106)이 고정되는 제2 커버(110)의 대응되는 위치에는 스크류(104)를 고정시킬 수 있도록 스크류홀이 형성되어 있다.

본 실시예에서 내장안테나(105)의 형상은 직육면체이고, 그에 결합된 피딩구조물(106)은 상기 내장안테나(105)와 일체로 형성되어 있다. 상기 피딩구조물(106)을 스크류(104)를 통해 제2 커버(110)의 스크류홀에 고정시킴으로써 상기 내장안테나(105)가 제2 커버(110)에 부착된다. 제1 커버(100)를 인쇄회로기판(102)을 사이에 두고 제2 커버(110)와 결합시킴에 따라, 부착된 내장안테나(105)의 본체 연결단자(107)는 이에 대응하는 위치에 형성된 인쇄회로기판(102)의 안테나 연결단자(109)와 전기적으로 연결되게 된다.

본 실시예에서는 편의상 한 쌍의 커버를 제1 커버(100)와 제2 커버(110)로 구분하여 명명하였을 뿐, 반드시 상부의 커버가 제1 커버(100)이고 하부의 커버가 제2 커버(110)인 것으로 한정하는 것은 아니며, 당업자에게 자명한 범위 내에서 제1 커버(100)와 제2 커버(110)는 서로 바뀔 수 있음은 물론이다. 또한 본 실시예에서는 고정수단으로 스크류(104)를 사용하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 고정수단에 당업자에게 자명한 모든 기구적 결합수단이 포함될 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 커버부착형 내장안테나 부분을 나타낸 부분 확대도이다. 도 2를 참조하면, 인쇄회로기판(102), 고정수단(104), 내장안테나(105), 피딩구조물(106), 본체 연결단자(107), 안테나 연결단자(109), 제2 커버(110)가 도시되어 있다.

내장안테나(105)는 전기적 연결단자를 포함해야 하며, 상기 피딩구조물(106)에는 내장안테나(105)를 본체와 전기적으로 연결하는 수단인 본체 연결단자(107)가 결합되어 있다. 상기 본체 연결단자(107)는 상기 내장안테나(105)와 전기적으로 연결되어 있으며 그 형상은 곡면으로 되어 있다. 이는 본 발명 휴대용 단말기를 조립할 경우 본체 연결단자(107)의 위치에 대응하여 안테나 연결단자(109)가 형성되어 있는 인쇄회로기판(102)이 상기 본체 연결단자(107)를 가압하게 되고, 상기 본체 연결단자(107)는 곡면에 의한 탄성에 의해 상기 안테나 연결단자(109)의 가압에 저항하게 된다. 이와 같은 가압 및 저항에 의해 본체 연결단자(107)와 안테나 연결단자(109)는 실질적으로 전기적 연결을 유지하게 된다.

즉, 본체 연결단자(107)와 안테나 연결단자(109)의 효율적인 접촉을 위해 상기 본체 연결단자(107)는 탄성을 가진 금속부로 형성되며 상기 인쇄회로기판(102)에 의해 가압될 때 위로 볼록한 부분이 눌리면서 편평한 면 형상으로 변형되어 상기 안테나 연결단자(109)와 밀착하게 된다.

도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 커버부착형 내장안테나 부분을 나타낸 부분 확대도이다. 도 3을 참조하면, 제2 커버(111), 인쇄회로기판(112), 후크부(114), 내장안테나(115), 피딩구조물(116), 본체 연결단자(117), 포고핀(119)이 도시되어 있다.

본 실시예에서는 피딩구조물(116)과 제2 커버(111)와의 고정수단은 후크부(114)이며, 상기 후크부(114)는 제2 커버(111)와 일체로 형성되어 있다. 피딩구조물(116)에는 상기 후크부(114)의 걸림부에 대응하여 걸림턱이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 걸림턱은 도 3과 같이 피딩구조물(116)의 폭을 축소시킴으로써 피딩구조물(116) 및 이에 연결된 내장안테나(115)의 이동을 구속할 수 있도록 형성 할 수 있으나, 반드시 이러한 형상으로 한정하는 것은 아니며 당업자에게 자명한 범위에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 이에 따라, 상기 피딩구조물(116)에 후크부가 형성되어 있고 제2 커버(111)의 상기 후크부에 대응되는 위치에 걸림턱이 형성되는 것도 바람직하다.

본 실시예에서 본체 연결단자(117)와 본체는 인쇄회로기판(112)에 결합된 포고핀(FOGO PIN)(119)에 의해 전기적으로 연결된다. 포고핀은 스프링을 게재하여 길이방향으로 신축가능한 전기접점인 스프링 커넥터를 의미하며, 도 1 및 도 2에서 전술한 바와 같이 휴대용 단말기의 조립에 따라 인쇄회로기판(112)이 본체 연결단자(117)를 가압할 경우 포고핀(119)의 탄성에 의해 본체 연결단자(117)가 본체와 전기적 연결상태를 유지하게 된다. 내장안테나(115)와 인쇄회로기판과(112)의 전기적 연결은 포고핀(119)에 한정되는 것은 아니며, 이와 유사한 금속성 구조물도 사용가능하다.

한편, 본 실시예에서 내장안테나(115)는 원통형으로 제작되었으나, 본 발명이 내장안테나의 형상에 한정되는 것은 아니며 직육면체, 원통형은 물론 다른 형상의 내장안테나를 포함할 수 있음은 물론이다. 다만, 휴대용 단말기의 내부 형상에 따라 실장의 안정성을 향상시키기 위해 원통형의 내장안테나(115)보다는 각기둥형상의 내장안테나(도2의 105)가 바람직할 수 있다. 또한 내장안테나와 기구물 또는 인쇄회로기판과의 접촉을 용이하게 할 수 있도록 부가의 연결 기구물이 추가될 수 있다.

본 발명의 기술 사상이 상술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상 기한 실시예는 그 설명을 위한 것이지 그 제한을 위한 것이 아니며, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 휴대용 단말기의 커버에 내장안테나를 부착함으로써 안테나와 인쇄회로기판에 배치되는 기구물들 간에 상호 간섭이 발생하지 않게 되고, 기구물의 재질이나 형태에 따른 방사특성의 변화가 크지 않게 된다.

또한 본 발명에 의하면, 내장안테나에 피딩구조물을 부가하고 이를 커버에 부착한 후 내장안테나와 인쇄회로기판과의 전기적 연결은 포고핀 등 탄성수단이 게재된 연결수단에 의함으로써 내장안테나의 연결단자부가 취약하지 않도록 하여 인쇄회로기판이 낙하(落下) 등에 의해 충격을 받더라도 연결단자부가 파손 또는 변형되지 않게 된다.

또한 본 발명에 의하면, 내장안테나가 미리 커버에 부착되어 있기 때문에 휴대용 단말기 설계시 그 내부에 포함되는 다른 기구물들의 모양 또는 위치 변경을 최소화할 수 있다.

Claims

제1 커버;

제2 커버;

상기 제1 커버 및 상기 제2 커버의 조립체 내에 수용되는 인쇄회로기판;

내장안테나;

상기 내장안테나에 결합되며 상기 내장안테나의 외측으로 연장되는 판형상의 피딩구조물;

상기 피딩구조물을 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버에 고정시키는 고정수단;

상기 피딩구조물 또는 상기 내장안테나의 표면에 결합된 본체 연결단자를 포함하되,

상기 인쇄회로기판에는, 상기 피딩구조물이 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버에 고정된 상태에서 상기 본체 연결단자와 실질적으로 전기적 연결이 가능한 안테나 연결단자가 형성되는 것을 특징으로 하는 커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기.
제1항에 있어서,

상기 내장안테나는 세라믹형 또는 PCB 적층형인 것을 특징으로 하는 커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기.
제1항에 있어서,

상기 피딩구조물은 상기 내장안테나와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기.
제1항에 있어서,

상기 고정수단은 스크류를 포함하고, 상기 피딩구조물에는 상기 스크류에 대응하여 관통홀이 형성되며, 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버에는 상기 관통홀 및 상기 스크류에 대응하여 스크류홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기.
제1항에 있어서,

상기 고정수단은 지점부와 걸림부를 포함하는 후크부이고, 상기 지점부는 상기 피딩구조물에 결합되어 있으며 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버에는 상기 걸림부에 대응하여 걸림턱이 형성되어, 상기 피딩구조물을 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버에 부착시켰을 때 상기 걸림부가 상기 걸림턱에 결착되는 것을 특징으로 하는 커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기.
제1항에 있어서,

상기 고정수단은 지점부와 걸림부를 포함하는 후크부이고, 상기 지점부는 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버에 결합되어 있으며, 상기 피딩구조물을 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버에 부착시켰을 때 상기 걸림부가 상기 내장안테나 또는 상기 피딩구조물에 결착되는 것을 특징으로 하는 커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기.
제1항에 있어서,

상기 본체 연결단자 또는 안테나 연결단자는 포고핀(FOGO PIN)인 것을 특징으로 하는 커버부착형 내장안테나를 구비한 휴대용 단말기.