KR100617861B1 - 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 듀얼 인테나를 갖는 이동통신 단말기에 관한 것으로서, 사용자가 통화를 하는 경우와 그렇지 않은 경우, 즉, 통화 또는 통화대기 상태에 따라, 각각 다른 형태의 인테나 모듈을 사용하여 핸드 효과 또는 비흡수율의 문제를 해결함으로써, 전파 수신감도를 개선할 수 있는 듀얼 인테나를 갖는 이동통신 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 단말기의 폴더가 폐쇄되었는지 개방되었는지를 판단하는 RF 스위칭부; 상기 RF 스위칭부의 판단결과가 폴더 폐쇄인 경우에 사용되는 제1인테나; 및 상기 RF 스위칭부의 판단결과가 폴더개방인 경우 사용되는 제2인테나를 포함하는 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기를 제공한다.
핑거패턴 인테나, 수직방사부, 수평방사부, 플렉스패턴 인테나, 굴곡부, 연결부, 안테나 홀더, RF 스위치

Description

듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기{Mobile communication terminal with dual intenna}
도1은 종래기술에 따른 인테나를 구비한 이동통신 단말기의 송수신 과정을 개략적으로 도시한 블록도.
도2는 종래기술에 따른 인테나를 구비한 이동통신 단말기의 구성을 도시한 분해사시도.
도3은 본 발명에 따른 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기의 일실시예의 회로구성을 도시한 블록도.
도4a는 본 발명에 따른 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기의 일 실시예에서 단말기 폐쇄시 사용되는 "핑거 패턴"(finger pattern) 인테나의 일 실시예 구성을 도시한 사시도.
도4b는 도4a의 평면도.
도4c는 도4a의 핑거 패턴 인테나가 안테나 홀더에 장착된 상태를 도시한 개념도.
도5a는 본 발명에 따른 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기의 핑거 패턴 인테나가 단말기 본체 케이스에 장착된 상태를 도시한 평면도.
도5b는 상기 도5a에 안테나 홀더가 장착된 인쇄회로기판을 씌워, 상기 핑거 패턴 인테나 상에 안테나 홀더가 장착된 상태를 도시한 평면도.
도6a는 본 발명에 따른 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기의 일 실시예에서 단말기 개방시 사용되는 "플렉스 패턴"(flex pattern) 인테나의 일 실시예 구성을 도시한 평면도.
도6b는 도6a의 플렉스 패턴 인테나를 접지 연성회로기판(ground FPCB)와 같이 제작한 구조를 도시한 개념도.
도7은 본 발명에 따른 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기의 플렉스 패턴 인테나가 단말기 본체 케이스에 장착된 상태를 도시한 평면도.
도8은 본 발명에 따른 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기에서 플렉스 패턴 인테나가 장착된 케이스와 핑거 패턴 인테나가 장착된 케이스가 결합된 상태를 도시한 정면도.
도9는 본 발명에 따른 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기에서 통화중 손가락과 플렉스 패턴 인테나의 위치에 의해 핸드 효과가 방지되는 것을 도시한 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1000 : 스위칭부 1010 : RF 스위치
1100 : 제1인테나 1110 : 수평방사부
1140, 1150 : 수직 방사부 1130 : 안테나 홀더 접속부
1160 : 안테나 홀더 2100 : 제2인테나
2110 : 제1굴곡부 2120 : 제1연결부
2130 : 제3굴곡부 2140 : 제2연결부
2150 : 제2굴곡부
본 발명은 듀얼 인테나를 갖는 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히, 파워(Power) 출력이 낮은 이동통신 단말기에 적용할 수 있는 인테나(내장형 안테나)를 장착한 듀얼 인테나를 갖는 이동통신 단말기에 관한 것이다.
현재, 내장형 안테나인 인테나(Intenna)를 적용한 이동통신 단말기가 GSM 단말기를 선두로 점점 시장에 출시되고 있는 양이 많아지는 추세이다. 특히, GSM 단말기의 경우에는 TDMA 방식을 채용하고 파워 출력이 비교적 높으므로, 단말기 하우징 내부에 인테나를 장착한 경우에도 실제 필드(Field) 환경에서 크게 문제를 일으키지 않는다.
도 1은 종래의 인테나를 구비한 이동통신 단말기 장치의 송수신 과정을 나타낸 블록도로서, 이에 관하여 설명하면 다음과 같다.
인테나(110)는, 단말기 하우징 내부에 장착되어 단말기와 기지국 간의 RF 신호를 송수신하는 역할을 한다. 또한, 급전부(120)는, 인테나(110)를 통하여 입력된 RF 신호를 임피던스 정합부(130)로 전달하고, 임피던스 정합부(130)로부터 입력된 RF 신호를 인테나(110)로 전달하는 역할을 한다. 한편, 임피던스 정합부(130)는, 임피던스를 조정함으로써 인테나(110) 정합 동작을 수행하는 역할을 한다. 또한, RF 송수신부(140)는, 임피던스 정합부(130)를 통하여 입력된 RF 신호를 처리하여 수신 데이터를 생성하고, 송신 데이터를 처리하여 송신용 RF 신호를 생성하며, 송신용 RF 신호를 임피던스 정합부(130)를 통하여 출력하는 역할을 한다. 한편, 주처리부(150)는, RF 송수신부(140)로부터 수신 데이터를 입력받아 처리하고, 송신 데이터를 생성하여 RF 송수신부(140)로 출력하며, 개폐 감지 신호의 레벨에 따라 단말기의 활성화를 제어하는 역할을 한다. 또한, 자기 센서(160)는, 단말기 폴더 등의 개폐여부를 자기장의 변화에 의해 감지하고, 감지 결과에 따라 레벨이 상이한 개폐 감지 신호를 생성하여 주처리부(150)로 출력하는 역할을 한다.
도2는 종래기술에 따른 인테나를 구비한 이동통신 단말기의 분해사시도로서, 케이스(100, 101) 내부에 칩 형 인테나(110)이 내장되는 형태이다.
그러나, 상술한 종래의 기술에 의하면, 비교적 낮은 파워 출력을 사용하는 CDMA 단말기에 있어서, 일반적인 칩 형 인테나(Chip Type Intenna)를 사용함으로써 핸드 효과(Hand Effect) 등으로 인하여 수신 감도가 떨어지고, 이를 회피하기 위하여 파워 출력을 높이면 비흡수율(Specific Absorption Rate)의 문제에 봉착하게 된다.
상술한 문제점을 방지하기 위하여, PIFA(Planar Inverted F Antenna)를 인테나로 사용할 수 있으나, 이러한 PIFA는 수신 감도를 증가시킬 수 있는 반면 크기가 매우 크므로 단말기 상에 넓은 실장 면적을 차지하게 되는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명은, 사용자가 통화를 하는 경우와 그렇지 않은 경우, 즉, 통화 또는 통화대기 상태에 따라, 각각 다른 형태의 인테나 모듈을 사용하여 핸드 효과 또는 비흡수율의 문제를 해결함으로써, 전파 수신감도를 개선할 수 있는 듀얼 인테나를 갖는 이동통신 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 단말기의 폴더가 폐쇄되었는지 개방되었는지를 판단하는 RF 스위칭부; 상기 RF 스위칭부의 판단결과가 폴더 폐쇄인 경우에 사용되는 제1인테나; 및 상기 RF 스위칭부의 판단결과가 폴더개방인 경우 사용되는 제2인테나를 포함하는 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기를 제공한다.
상기 RF 스위칭부는 단말기의 메인 인쇄회로기판의 주처리부가 폴더 폐쇄인 경우 제1인테나와 연결되게 하고, 폴더 개방인 경우 제2인테나와 연결되도록 스위칭 하도록 구성된다.
상기 RF 스위칭부는, 복수개의 단자를 갖으며, 제1인테나와 연결되는 제1인테나 연결단자, 제2인테나와 연결되는 제2인테나 연결단자, 메인 인쇄회로기판의 주처리부와 연결되는 주처리부 연결단자, 및 상기 제1인테나 연결단자와 주처리부 연결단자를 도통시키거나 제2인테나 연결단자와 주처리부 연결단자를 도통시키는 인테나 선택 제어단자를 구비하는 RF 스위치; 상기 RF 스위치의 주처리부 연결단자와 연결되며, 인테나를 통하여 입력된 RF 신호를 임피던스 정합부로 전달하고, 임피던스 정합부로부터 입력된 RF 신호를 인테나로 전달하는 급전부; 상기 RF 스위치의 인테나 선택 제어단자에 단말기 전기신호를 인가하되, 단말기 폴더 폐쇄시 주처리부 연결단자와 제1인테나 연결단자를 연결하는 전기신호를 인테나 선택 제어단자에 인가하고, 폴더 개방시 주처리부 연결단자와 제2인테나 연결단자를 연결하는 전기신호를 인테나 선택 제어단자에 인가하도록 제어하는 RF 스위치 제어수단; 및 상기 RF 스위치의 작동을 위한 전압을 공급하는 전원공급부를 포함할 수 있다.
상기 RF 스위치 제어수단은 상기 RF 스위치의 인테나 선택 제어단자와 연결되며, 그 단자에 전기신호를 공급하는 전압인가부; 상기 전압인가부와 상기 인테나 선택 제어단자 사이에서 분기되어 병렬로 연결되며 타측은 접지되는 트랜지스터; 및 단말기 폴더의 개방 또는 폐쇄에 따라 하이(high) 또는 로우(low)의 전기신호를 상기 트랜지스터에 보내어 트랜지스터를 개폐하는 개폐감지기를 구비할 수 있으며, 이때, 상기 개폐감지기는 단말기의 폴더 양측에 구비되는 자기센서로 이루어질 수 있다.
상기 개폐 감지기는 단말기의 폴더가 폐쇄된 경우 로우(low)의 전기신호를 트랜지스터에 보내고, 개방된 경우 하이(high)의 전기신호를 트랜지스터에 보내고; 상기 트랜지스터는 상기 개폐감지기의 신호가 로우(low)이면 트랜지스터가 차단되고, 하이(high)이면 트렌지스터의 이미터-컬렉터가 도통되며; 상기 RF 스위치는 인테나 선택 제어단자에 인가되는 신호가 하이(high)이면 주처리부 연결단자와 제1인테나 연결단자를 연결하고, 로우(low)이면 주처리부 연결단자와 제2인테나 연결단자를 연결하는 것이 바람직하다.
따라서, 단말기의 폴더가 폐쇄된 경우, 상기 개폐감지기는 트랜지스터를 차단하는 신호인 로우(low)의 전기신호를 상기 트랜지스터에 보내어 트랜지스터를 차단하게 되고, 상기 전압인가부에서 인가되는 하이(high)의 전기신호가 그대로 인테나 선택 제어단자에 인가되어 주처리부 연결단자와 제1인테나 연결단자가 연결되어 제1인테나를 사용하고; 단말기의 폴더가 개방된 경우, 상기 개폐 감지기는 트랜지스터를 차단하지 않는 신호인 하이(high)의 전기신호를 상기 트랜지스터에 보내어 트렌지스터의 이미터-컬렉터가 도통되어 전압인가부의 전기신호가 트랜지스터를 통해 접지부로 방전되고, 상기 인테나 선택 제어단자에는 로우(low)의 전기신호가 인가되어 주처리부 연결단자와 제2인테나 연결단자가 연결되어 제2인테나를 사용하도록 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 제1인테나로서, (이하 '핑거패턴 인테나'라 칭함)는 평판형 방사체로 이루어지며, 단말기의 세로방향과 평행하게 배치되어 수평전계를 형성하는 수평 방사부; 상기 수평 방사부와 직교하게 형성되어 수직전계를 형성하는 수직 방사부; 및 상기 수직 방사부와 수평 방사부를 연결하며 방사체로 이루어진 연결부를 포함하는 이동통신 단말기에 내장되는 인테나를 제공한다.
상기 제1인테나는 상기 수직 방사부에 소정 간격으로 평행하게 제2수직방사 부가 더 형성되고; 단말기 케이스에는 상기 수직 방사부 사이에 개재되는 돌기형 구조물이 형성되어 상기 수직방사부와 제2수직방사부 사이에 끼워질 수 있다.
상기 제1인테나는 안테나 홀더를 통해 메인 인쇄회로기판과 연결되는 것이 바람직하다.
상기 제1인테나는 상기 연결부의 중앙부분에서 상기 수직방사부와 직교하게 연장되며 안테나 홀더 방향으로 휘어져 형성되는 안테나 홀더 연결단자를 더 구비하여, 안테나 홀더와 제1인테나가 연결될 수 있으며, 상기 연결단자의 휨부는 탄성에 의해 안테나 홀더의 연결이 유지되는 것이 바람직하다.
상기 안테나 홀더는 원판형으로 이루어져 수평방향의 전계를 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 제2인테나로서, (이하 '플렉스 패턴 인테나'라 칭함) 소정 길이 이상으로 연장되기 위하여, 구불구불한 형상으로 이루어지며, 모서리는 라운드 처리되는 이동통신 단말기에 내장되는 인테나를 제공한다.
상기 제2인테나는 역U자형상으로 2회 굴곡되며 낮은 높이로 좌측단에 형성되는 제1굴곡부; 상기 제1굴곡부와 대칭으로 형성되며 낮은 높이로 우측단에 형성되는 제2굴곡부; 상기 제1 및 제2굴곡부의 중앙지점에 형성되며 U자형상으로 3회 굴곡되어 상기 제1 및 제2굴곡부보다 높은 높이를 갖는 제3굴곡부; 상기 제1굴곡부 및 제3굴곡부를 연결하며 폭이 넓은 역U자형으로 이루어진 제1연결부; 및 상기 제2굴곡부 및 제3굴곡부를 연결하며 폭이 넓은 역U자형으로 이루어진 제2연결부를 포함할 수 있다.
상기 제1굴곡부, 제1연결부, 제3굴곡부, 제2연결부 및 제2굴곡부의 전체 가로 길이는 39.6mm이며, 안테나 방사체를 이루는 동판의 두께는 1mm, 각 굴곡부의 폭은 각각1mm이되, 제1굴곡부의 좌측단의 역U자형 굴곡폭은 1.37mm이며, 제2굴곡부의 우측단의 역U자형 굴곡폭은 0.93mm이며, 제1연결부의 폭은 6.30mm, 제2연결부의 폭은 4mm, 제3굴곡부의 높이는 6.08mm인 것이 바람직하다.
상기 제1인테나는 접지 연성회로기판(ground FPCB)와 분리되지 않고 함께 제작되는 것이 바람직하며, 상기 제2인테나는 디스플레이부가 형성되는 단말기의 상부케이스의 힌지부근에 설치되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도3은 본 발명에 따른 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기의 일실시예의 회로구성을 도시한 블록도이다.
도3에 도시된 바와 같이, 단말기의 폴더부의 개폐상태를 판단하는 RF 스위칭부(1000); 상기 RF 스위칭부(1000)의 판단결과, 폴더 폐쇄인 경우 사용되는 제1인테나(1100); 및 상기 RF 스위칭부(1000)의 판단결과, 폴더부가 개방된 경우 사용되는 제2인테나(2100)를 포함한다. 즉, 상기 스위칭부(1000)는 단말기의 메인 인쇄회로기판(미도시) 회로가 폴더부 폐쇄인 경우 제1인테나(1100)와 연결되고, 폴더 개방인 경우 제2인테나(2100)와 연결되도록 스위칭 하는 기능을 하는 회로구성을 갖는다.
본 실시예에서, 상기 RF 스위칭부(1000)는, 6개의 단자를 갖으며, 제1단자(1)는 제1인테나 연결단자로서 제1인테나(1010)와 연결되고, 제3단자(3)는 제2인테나 연결단자로서 제2인테나와 연결되며, 제6단자(6)는 인테나 선택 제어단자로서 전압인가부(1800)에서 공급되는 전기신호에 따라 제1단자(1)와 제5단자(5)를 연결하거나, 제3단자(3)와 제5단자(5)를 연결하는 RF 스위치(1010); 상기 RF 스위치(1010)의 제5단자(5)와 연결되며, 인테나(1100 또는 2100)를 통하여 입력된 RF 신호를 임피던스 정합부(미도시)로 전달하고, 임피던스 정합부(미도시)로부터 입력된 RF 신호를 인테나(1100 또는 2100)로 전달하는 급전부(1200); 상기 RF 스위치(1010)의 제6단자(6)에 단말기 전기신호를 인가하되, 단말기 폴더 폐쇄시 제5단자(5)와 제1단자(1)를 연결하는 전기신호를 제6단자(6)에 인가하고, 폴더 개방시 제5단자(5)와 제3단자(3)를 연결하는 전기신호를 제6단자(6)에 인가하도록 제어하는 RF 스위치 제어수단(1600, 1700, 1800); 및 상기 RF 스위치(1010)의 작동을 위한 전압을 공급하는 전원공급부(1900)를 포함한다.
상기 RF 스위치 제어수단은 상기 RF 스위치(1010)의 제6단자(6)과 연결되며 제6단자(6)에 전기신호를 공급하는 전압인가부(1800); 일측은 상기 전압인가부(1800)와 제6단자(6) 사이에서 병렬로 분기되며, 타측은 접지되는 트랜지스터(1700); 및 단말기 폴더의 개방 또는 폐쇄에 따라 로우(low) 또는 하이(high)의 전기신호를 상기 트랜지스터(1700)에 보내어 트랜지스터(1700)를 개폐하는 개폐감지기(1600)를 구비한다. 이때, 상기 개폐감지기(1600)는 단말기의 폴더 양측에 구비되는 자기센서로 이루어진다.
상기와 같은 RF 스위치 제어수단의 회로구성은 다음과 같은 동작을 수행하도록 이루어진다. 우선, 폴더를 접은 경우, 자기센서(1600)는 폴더 양측의 센서의 자기장을 읽어 로우(low)의 전기신호를 상기 트랜지스터(1700)에 보내어 트랜지스터(1700)를 차단하고, 전압인가부(1800)에서 인가되는 하이(high)의 전기신호가 그대로 제6단자(6)에 인가되면, 제5단자(5)와 제1단자(1)가 연결되어 제1인테나(1100)를 사용하게 된다. 반대로, 폴더가 개방된 경우, 상기 자기 센서(1600)는 자기장을 감지하지 못하고 트렌지스터의 이미터-컬렉터가 도통되어 전압인가부(1800)의 전기신호가 트랜지스터를 통해 접지부로 방전되고, 상기 제6단자(6)에는 로우(low)의 전기신호가 인가되며, 제5단자(5)와 제3단자(3)가 연결되어 제2인테나(2100)를 사용하게 된다.
상기와 같은 회로 구성은 단말기의 폴더 폐쇄시에 감도가 좋은 제1인테나(1100)와 단말기를 개방시 감도가 좋은 제2인테나를 자동으로 구분하여 사용할 수 있게 함으로써, 이동통신 단말기의 통화품질을 향상시킬 수 있다.
도4a는 본 발명에 따른 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기의 일 실시예에서 단말기 폐쇄시 사용되는 제1인테나(1100)로서, "핑거 패턴"(finger pattern) 인테나의 일 실시예 구성을 도시한 사시도이고, 도4b는 도4a의 평면도이다. 도4c는 도4a의 핑거 패턴 인테나가 안테나 홀더에 장착된 상태를 도시한 개념도이다. 또한, 도5a는 본 발명에 따른 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기의 핑거 패턴 인테나가 단말기 본체 케이스에 장착된 상태를 도시한 평면도이고, 도5b는 도5a의 인테나 패턴에 안테나 홀더가 장착된 인쇄회로기판을 씌워, 상기 핑거 패턴 인테나 상에 안테나 홀더가 장착된 상태를 도시한 평면도이다.
도4a 내지 도4c에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 단말기의 폴더 폐쇄시 사용되는 인테나(이하, '핑거패턴 인테나'라 칭함)는 평판형 방사체로 이루어지며, 단말기의 세로방향과 평행하게 배치되어 수평전계를 형성하는 수평 방사부(1110); 상기 수평 방사부(1100)와 직교하게 형성되어 수직전계를 형성하는 수직 방사부(1140, 1150); 및 상기 수직 방사부와 수평 방사부를 연결하며 방사체로 이루어진 연결부(1120)를 포함한다. 즉, 본 실시예에서 핑거패턴 인테나는 수평 방사부와 수직방사부로 이루어져 입체적인 방사구조를 가지기 때문에 일반적인 직선형 또는 평면형 안테나 구조보다 감도가 좋아 질 수 있다.
또한, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 수직 방사부(1140, 1150)에 소정 간격으로 평행하게 제2수직방사부(1141, 1151)가 형성된다. 이는 2중의 방사구조로 게인(gain)을 증가시킬 수 있으며, 단말기 케이스에는 상기 수직 방사부 사이에 개재되는 돌기형 구조물이 형성되어, 수직방사부(1140, 1150)와 제2수직방사부(1141, 1151) 사이에 단말기 케이스의 구조물이 끼워져 인테나가 케이스에 고정되게 지지되도록 할 수 있다.
도5a 및 도5b에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 상기 핑거패턴 인테나(1100)는 안테나 홀더(1160)를 통해 메인 인쇄회로기판(미도시)과 연결된다. 이러한 안테나 홀더(1160)와 핑거패턴 인테나(1100)의 연결은, 상기 연결부(1120)의 중앙부분에서 상기 수직방사부와 직교하게 연장되며 안테나 홀더 방향으로 휘어져 형성되는 안테나 홀더 연결단자(1130)에 의해 이루어진다. 상기 연결단자의 휨부(1131)는 탄성을 갖기 때문에 핑거패턴 인테나(1100)와 안테나 홀더의 연결이 탄성에 의해 효율적으로 유지되게 할 수 있다.
상기 안테나 홀더는 원판형으로 이루어지고 단말기의 세로방향과 평행하기 때문에, 수평방향의 전계를 형성할 수 있다. 따라서 수신감도를 향상시킬 수 있게 된다. 즉, 상기 안테나 홀더(1160)는 전파 송수신의 전달역할을 하며 연결단자(1130)의 휨부(1131)와 접촉하면서 수평방향 전계를 형성하고 수직방사부(1140,1150) 및 제2수직방사부(1141,1151)은 수직 전계를 형성하여 입체적인 방사 형태로 인하여 모서리의 편파를 줄이는 것이다. 또한, RF 스위치(1010)와 연결된 제5단자(5)와 연결되는 메인 PCB상(미도시)에서 도전된 파형 신호는 안테나 홀더(1160)를 통해 1차 방사되어 전달되고 하고 제1안테나(1100)의 형태(즉, 핑거 패턴)에 의해 안테나 홀더(1160)에서 도전된 전파를 수평방사부(1110)를 이용하여 방사하고 추가로 수평방사부 및 제2수평방사부(1140,1141,1150,1151)의 세워진 수직면을 이용해 수평으로 방사된다. 이러한 입체적인 형태로 인해 수평, 수직 방사를 함으로 모서리의 편파를 줄이는 것이다.
상기와 같이 수평, 수직 방향의 입체적인 방사구조를 형성하는 핑거패턴 인테나(1100)는 단말기를 통화대기중 상태로 유지하는 경우 수신 감도가 종래의 인테나보다 월등히 향상된다. 그러나 통화를 위해 사용자의 신체 일부가 단말기에 접촉하는 경우에는 비흡수율(SAR)의 영향, 핸드효과 등에 의해 감도가 떨어질 수 있다. 따라서, 본 실시예는 통화시에는 이러한 비흡수율의 영향을 줄이고 핸드효과를 줄일 수 있는 플렉스 패턴 인테나(2100)를 사용하게 된다.
도6a는 본 발명에 따른 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기의 일 실시예에서 단말기 개방시 사용되는 "플렉스 패턴"(flex pattern) 인테나의 일 실시예 구성을 도시한 평면도이고. 도6b는 도6a의 플렉스 패턴 인테나를 접지 연성회로기판(ground FPCB)와 같이 제작한 구조를 도시한 개념도이다.
도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이, 플렉스 패턴 인테나(2100)는 일정한 폭을 가지고 손등의 간섭을 방지하는 최소한의 간격을 유지하며 소정 길이 이상으로 연장되어야 한다. 따라서, 본 실시예에서는 소정 길이 이상으로 연장되기 위하여, 구불구불한 형상으로 이루어지며, 모서리는 라운드 처리되어 모서리의 편파를 막아 수신감도를 높인다. 특히, 도6a에 도시된 바와 같이, U자 또는 역U자 형상으로 복수회 굴곡된다. 본 실시예에서 역U자형상으로 2회 굴곡되며 낮은 높이로 좌측단에 형성되는 제1굴곡부(2110); 상기 제1굴곡부(2110)와 대칭으로 형성되며 낮은 높이로 우측단에 형성되는 제2굴곡부(2150); 상기 제1 및 제2굴곡부(2110, 2150)의 중앙지점에 형성되며 U자형상으로 3회 굴곡되어 상기 제1 및 제2굴곡부보다 높은 높이를 갖는 제3굴곡부(2130); 상기 제1굴곡부 및 제3굴곡부를 연결하며 폭이 넓은 역U자형으로 이루어진 제1연결부(2120); 및 상기 제2굴곡부 및 제3굴곡부를 연결하며 폭이 넓은 역U자형으로 이루어진 제2연결부(2140)를 포함한다.
본실시예에서 상기 제1굴곡부(2110), 제1연결부(2120), 제3굴곡부(2130), 제2연결부(2140) 및 제2굴곡부(2150)을 모두 합친 전체 길이는 39.6mm이며 동판의 두께는 1mm, 각 굴곡부의 폭은 각각1mm이되, 제1굴곡부의 좌측단의 역U자형 굴곡폭은 1.37mm이며, 제2굴곡부의 우측단의 역U자형 굴곡폭은 0.93mm이며, 제1연결부의 폭 은 6.30mm, 제2연결부의 폭은 4mm, 제3굴곡부의 높이는 6.08mm이다.
이러한 인테나 형상 및 수치는 플렉스 패턴 인테나의 길이가 길어질수록 핸드효과는 줄일 수 있으나 너무 길어지면 게인의 감소현상이 나타나기 때문에 이러한 점을 고려하여 최적화한 것이다. 상기 제1 및 제2연결부(2120, 2140)에는 보상돌출부(2121)가 형성되어 감소된 길이에 의한 손실을 보상하도록 할 수 있다.
또한, 도6b에 도시된 바와 같이, 플렉스패턴 인테나(2100)가 접지 연성회로기판(ground FPCB)와 분리하지 않고 함께 제작하면 원가를 절감할 수 있고 조립공정이 간단해져 조립 작업이 용이해지게된다.
도7은 본 발명에 따른 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기의 플렉스 패턴 인테나가 단말기 본체 케이스에 장착된 상태를 도시한 평면도이다.
도7에 도시된 바와 같이, 플렉스 패턴 인테나(2100)는 디스플레이부(3)가 형성되는 단말기 케이스(1)에 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 디스플레이부(3)의 접지 연성회로기판에 일체로 조립되며, 사용자의 손이 비교적 많이 적게 닿는 디스플레이부가 구비되는 상부폴더에 위치되어 통화시 감도를 향상시킬 수 있다.
도8은 본 발명에 따른 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기에서 플렉스 패턴 인테나가 장착된 케이스와 핑거 패턴 인테나가 장착된 케이스가 결합된 상태를 도시한 정면도이며, 도9는 본 발명에 따른 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기에서 통화중 손가락과 플렉스 패턴 인테나의 위치에 의해 핸드 효과가 방지되는 것을 도시한 사시도이다.
도7에 도시된 바와 같이, 플렉스 패턴 인테나(2100)는 단말기 폴더 케이스 (1) 중 디스플레이부(3)가 설치되는 상부 케이스에 배치된다. 이는 종래의 인테나들이 메인 인쇄회로기판(2)이 설치되는 하부 케이스에 배치되는 것과는 다른 형태이다. 도9에 도시된 바와 같이, 이와 같은 형태에서는 단말기가 개방되면 힌지부 내측의 공간에 인테나(2100)가 위치되기 때문에 핸드 효과에 의해 전파송수신이 교란되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 통화시 단말기를 파지하는 손(10)의 손가락(11) 또는 손바닥(12)은 단말기 케이스(1)의 힌지부분에는 접촉되는 경우가 거의 없기 때문에, 핸드효과를 방지 할 수 있으며, 플렉스 패턴 인테나는 전술한 바와 같이, 간섭의 영향을 비교적 덜 받기 때문에 사용자의 손에 의한 핸드효과의 영향을 크게 받지 않기 때문에 통화시 사용된다.
결과적으로, 도8에 도시된 바와 같이, 상기 핑거 패턴 인테나(1100)는 안테나 홀더(1160)와 연결되어 하부케이스의 메인 인쇄회로기판(2)과 연결되고, 플렉스패턴 인테나(2100)는 반대로 디스플레이부(3)가 설치되는 상부케이스의 연성회로기판(FPCB) 접지부에 배치된다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기의 작용효과를 설명한다.
본 발명에서는 상기한 바와 같이, 폴더 폐쇄시와 폴더 개방시 다른 인테나 패턴을 사용하게 된다. 이러한 폴더 폐쇄 또는 개방은 설명하지는 않았지만, 일반적으로 사용되는 기술인, 단말기 케이스에 부착된 마그네틱 센서와 홀 IC(미도시)를 이용하여 그 접촉여부에 따라 단말기 폴더의 개폐여부를 판별할 수 있다.
상기와 같은 방법으로 단말기 폴더의 개폐여부를 판별한 후, 단말기 폴더가 폐쇄 상태이면, 도3의 회로에 따라 RF 스위치(1010)의 제1단자(1)와 제5단자(5)가 연결된다. 즉, 수직 방향 수평 방향의 입체적인 방사부를 구비하여, 입체적으로 전파를 송수신 할 수 있어서 전파 수신 감도가 좋은 핑거 패턴 인테나(1100)를 사용하게 된다.
또한, 단말기 폴더가 개방 상태이면, 도3의 회로에 따라 제3단자(3)와 제5단자(5)가 연결된다. 즉, 복수회 굴곡을 갖고 휘어진 플렉스 패턴 인테나(2100)에 의해 핸드효과에 의한 간섭을 줄일 수 있으며, 도9에서 알 수 있듯이, 상기 플렉스 패턴 인테나(2100)가 단말기의 상부폴더의 힌지 부근에 위치되기 때문에 신체가 인테나에 접촉할 가능성이 비교적 적으므로, 핸드 효과, 비 흡수율 등에 의한 감도 저하등의 문제가 제거될 수 있다.
또한, 상기의 두가지 패턴 인테나를 선택적으로 사용할 수 있기 때문에 출력을 낭비하지도 않게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 단말기의 폴더를 개방하는 경우 디스플레이가 배치되는 단말기의 상부케이스에 위치된 플렉스 패턴 인테나를 이용하여 전파를 송수신하기 때문에 핸드 효과 및 비흡수율(SAR)을 줄일 수 있는 효과가 있 다. 또한, 단말기 폴더가 폐쇄된 경우에는 단말기 하부케이스의 인쇄회로기판 근처에 배치되는 수신감도가 높은 핑거패턴 인테나를 이용하여 전파를 수신하기 때문에 통화 신호를 잘 잡을 수 있는 효과가 있다.

Claims (22)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 단말기의 폴더의 개폐상태를 판단하는 RF 스위칭부;
    상기 RF 스위칭부의 판단결과가 폴더 폐쇄인 경우에 사용되는 제1인테나; 및
    상기 RF 스위칭부의 판단결과가 폴더 개방인 경우 사용되는 제2인테나를 포함하고,
    상기 RF 스위칭부는 단말기의 메인 인쇄회로기판의 주처리부가 폴더 폐쇄인 경우 제1인테나와 연결되게 하고, 폴더 개방인 경우 제2인테나와 연결되도록 스위칭하는 회로구성을 가지며,
    상기 RF 스위칭부는, 복수개의 단자를 갖으며, 제1인테나와 연결되는 제1인테나 연결단자, 제2인테나와 연결되는 제2인테나 연결단자, 메인 인쇄회로기판의 주처리부와 연결되는 주처리부 연결단자, 및 상기 제1인테나 연결단자와 주처리부 연결단자를 도통시키거나 제2인테나 연결단자와 주처리부 연결단자를 도통시키는 인테나 선택 제어단자를 구비하는 RF 스위치; 상기 RF 스위치의 주처리부 연결단자와 연결되며, 인테나를 통하여 입력된 RF 신호를 임피던스 정합부로 전달하고, 임피던스 정합부로부터 입력된 RF 신호를 인테나로 전달하는 급전부; 상기 RF 스위치의 인테나 선택 제어단자에 단말기 전기신호를 인가하되, 단말기 폴더 폐쇄시 주처리부 연결단자와 제1인테나 연결단자를 연결하는 전기신호를 인테나 선택 제어단자에 인가하고, 폴더 개방시 주처리부 연결단자와 제2인테나 연결단자를 연결하는 전기신호를 인테나 선택 제어단자에 인가하도록 제어하는 RF 스위치 제어수단; 및 상기 RF 스위치의 작동을 위한 전압을 공급하는 전원공급부를 포함하는
    듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 RF 스위치 제어수단은
    상기 RF 스위치의 인테나 선택 제어단자와 연결되며, 그 단자에 전기신호를 공급하는 전압인가부;
    상기 전압인가부와 상기 인테나 선택 제어단자 사이에서 분기되어 병렬로 연결되며 타측은 접지되는 트랜지스터; 및
    단말기 폴더의 개방 또는 폐쇄에 따라 로우(low) 또는 하이(high)의 전기신호를 상기 트랜지스터에 보내어 트랜지스터를 개폐하는 개폐감지기
    를 구비하는 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 개폐감지기는
    단말기의 폴더 양측에 구비되는 자기센서로 이루어지는
    듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기.
  6. 제4항에 있어서,
    단말기의 폴더가 폐쇄된 경우, 상기 개폐감지기는 트랜지스터를 차단하는 신호인 로우(low)의 전기신호를 상기 트랜지스터에 보내어 트랜지스터를 차단하게 되고, 상기 전압인가부에서 인가되는 하이(high)의 전기신호가 그대로 인테나 선택 제어단자에 인가되어 주처리부 연결단자와 제1인테나 연결단자가 연결되어 제1인테나를 사용하고;
    단말기의 폴더가 개방된 경우, 상기 개폐 감지기는 트랜지스터를 차단하지 않는 신호인 하이(high)의 전기신호를 상기 트랜지스터에 보내어 트렌지스터의 이미터-컬렉터가 도통되어 전압인가부의 전기신호가 트랜지스터를 통해 접지부로 방전되고, 상기 인테나 선택 제어단자에는 로우(low)의 전기신호가 인가되어 주처리부 연결단자와 제2인테나 연결단자가 연결되어 제2인테나를 사용하는
    듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기.
  7. 삭제
  8. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1인테나는
    평판형 방사체로 이루어지며, 단말기의 세로방향과 평행하게 배치되어 수평전계를 형성하는 수평 방사부;
    상기 수평 방사부와 직교하게 형성되어 수직전계를 형성하는 수직 방사부; 및
    상기 수직 방사부와 수평 방사부를 연결하며 방사체로 이루어진 연결부를 포함하는
    듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1인테나는
    상기 수직 방사부에 소정 간격으로 평행하게 제2수직방사부가 더 형성되고;
    단말기 케이스에는 상기 수직 방사부들 사이게 개재되는 돌기형 구조물이 형성되어 상기 수직방사부와 제2수직방사부 사이에 끼워지는
    듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1인테나는 안테나 홀더를 통해 메인 인쇄회로기판과 연결되는
    듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1인테나는 상기 연결부의 중앙부분에서 상기 수직방사부와 직교하게 연장되며 안테나 홀더 방향으로 휘어져 형성되는 안테나 홀더 연결단자를 더 구비하여, 안테나 홀더와 제1인테나가 연결되는
    듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 연결단자의 휨부는 탄성에 의해 안테나 홀더의 연결이 유지되는
    듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 안테나 홀더는 원판형으로 이루어져 수평방향의 전계를 형성하는
    듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기.
  14. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2인테나는 소정 길이 이상으로 연장되기 위하여, 구불구불한 형상으로 이루어지며, 모서리는 라운드 처리되는
    듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2인테나는
    역U자형상으로 2회 굴곡되며 낮은 높이로 좌측단에 형성되는 제1굴곡부;
    상기 제1굴곡부와 대칭으로 형성되며 낮은 높이로 우측단에 형성되는 제2굴곡부;
    상기 제1 및 제2굴곡부의 중앙지점에 형성되며 U자형상으로 3회 굴곡되어 상기 제1 및 제2굴곡부보다 높은 높이를 갖는 제3굴곡부;
    상기 제1굴곡부 및 제3굴곡부를 연결하며 폭이 넓은 역U자형으로 이루어진 제1연결부; 및
    상기 제2굴곡부 및 제3굴곡부를 연결하며 폭이 넓은 역U자형으로 이루어진 제2연결부
    를 포함하는 듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1굴곡부, 제1연결부, 제3굴곡부, 제2연결부 및 제2굴곡부의 전체 가로 길이는 39.6mm이며,
    안테나 방사체를 이루는 동판의 두께는 1mm, 각 굴곡부의 폭은 각각1mm이되,
    제1굴곡부의 좌측단의 역U자형 굴곡폭은 1.37mm이며, 제2굴곡부의 우측단의 역U자형 굴곡폭은 0.93mm이며,
    제1연결부의 폭은 6.30mm, 제2연결부의 폭은 4mm, 제3굴곡부의 높이는 6.08mm인
    듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1인테나는 접지 연성회로기판(ground FPCB)와 분리되지 않고 함께 제작되는
    듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기.
  18. 제3항에 있어서,
    상기 제2인테나는 디스플레이부가 형성되는 단말기의 상부케이스의 힌지부근에 설치되는
    듀얼 인테나를 구비한 이동통신 단말기.
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