KR100668423B1 - 안테나 성능 개선을 위한 휴대용 무선단말기의 스피커 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 무선단말기의 이어피스에 설치되는 스피커 장치에 관한 것으로서, 하우징과, 상기 하우징상에 설치되는 마그네트와, 상기 마그네트의 상부에 일정하게 이격되도록 설치하되, 상기 마그네트와 상응하는 위치에 코일 수단을 갖는 진동판과, 상기 진동판의 상부에 설치되어 하우징에 결합됨으로써 하나의 모듈을 구성하는 커버를 포함하되, 상기 진동판에 형성 또는 설치되는 코일의 급전 부분에는 적어도 하나의 인덕턴스 소자가 설치되어 스피커 장치가 RF 대역에서 공진하는 것을 방지하여, 단말기 안테나 장치의 방사 특성에 영향을 주지 않아 항상 일정한 특성을 유지시킬 수 있기 때문에 결과적으로 단말기의 통화 품질이 개선될 수 있다.

무선단말기, 스피커 장치, 진동판, 인덕턴스 소자, 방사 특성

Description

안테나 성능 개선을 위한 휴대용 무선단말기의 스피커 장치{SPEAKER MODULE FOR IMPROVING ANTENNA PROPERTY IN PORTABLE WIRELESS TERMINAL}

도 1은 스피커 장치가 설치되는 위치를 도시한 휴대용 무선단말기의 사시도;

도 2는 본 발명에 따른 스피커 장치의 분리 사시도;

도 3은 본 발명에 따른 스피커 장치의 결합 사시도;

도 4a는 종래의 스피커 장치의 정재파비(SWR)를 도시한 그래프;

도 4b는 본 발명에 따른 스피커 장치의 정재파비를 도시한 그래프;

도 5a는 단말기에 적용되는 안테나 장치만의 정재파비를 도시한 그래프;

도 5b는 종래 기술에 따른 스피커 장치를 포함하는 단말기 안테나 장치의 정재파비를 도시한 그래프;

도 5c는 본 발명에 따른 스피커 장치를 포함하는 단말기 안테나 장치의 정재파비를 도시한 그래프; 및

도 6은 종래 기술 및 본 발명에 따른 단말기 안테나 장치의 방사 효율을 비교한 그래프.

본 발명은 각종 휴대용 무선단말기에 적용되는 스피커 장치에 관한 것으로서, 특히 안테나 장치 근처에 설치되는 스피커 장치에서 발생하는 공진주파수로 인하여 안테나 방사 성능이 저하되는 현상을 미연에 방지하도록 구현되는 안테나 성능 개선을 위한 휴대용 무선단말기의 스피커 장치에 관한 것이다.

최근 들어, PCS, DCS, GPS, PDA, 셀룰러 폰, 무선노트북 컴퓨터 등과 같은 휴대용 무선단말기가 점차 보급화되어감에 따라 다양한 기능과 디자인의 단말기가 등장하고 있다. 또한, 상기 단말기가 점차 소형화, 경박 단소화되어감과 동시에 그 기능의 다양성이 더욱 부각되고 있는 실정이다. 따라서, 상기와 같은 소비자의 욕구를 만족시키기 위해서는 그 기능을 유지 또는 향상시키면서 단말기의 부피를 줄여야 하는데 역점을 두고 있다.

특히, 안테나 장치의 경우에 있어서, 단말기의 외부로 일정 길이만큼 돌출되도록 설치되는 로드 안테나(또는 휩 안테나) 및 헬리컬 안테나는 단말기의 낙하시 파손될 수 있는 가장 취약한 부분이 되며, 휴대성을 저하시키는 문제점을 야기시키게 된다. 따라서, 최근에는 단말기의 내부에 실장되는 플레이트 타입 내장형 안테나(소위 '인터널 안테나' 또는 '인테나' 라고 함)를 많이 사용하고 있으며, 상술한 내장형 안테나의 특성을 향상시킴과 동시에 조립성 및 생산성을 향상시키기 위하여 경주하고 있는 실정이다.

도 1은 내장형 안테나 모듈을 갖는 일반 휴대용 무선단말기의 사시도로써, 내장형 안테나 모듈이 적용되는 단말기(100)는 메인 바디인 본체(110)와 상기 본체상에서 일정 각도로 개폐가능하도록 설치되는 폴더(120) 및 상기 본체상에 폴더를 일정 각도(일반적으로 약 130 ~ 140°)로 개폐시키는 힌지 모듈(미도시 됨)로 구성된다. 미도시 되었으나, 상기 힌지 모듈은 소정의 힌지 하우징내에 힌지 샤프트, 상기 힌지 샤프트와 연동되는 힌지 캠, 상기 힌지 캠을 힌지 샤프트 방향으로 가압하는 힌지 스프링을 포함하고 있으며, 상기 힌지 하우징내에 수납되어 하나의 어셈블리로써 단말기의 본체 또는 폴더의 경계 부분에 설치된다. 상술한 힌지 모듈은 서브 바디인 폴더(120)의 센터 힌지암(121)상에 설치되며, 힌지 모듈의 단부에 돌출된 힌지 샤프트의 더미가 메인 바디인 본체(110)의 양 사이드 힌지암(111) 중 어느 한 곳에 고정됨으로써 단말기의 개폐동작이 수행된다.

상기 본체(110)에는 데이터 입력 수단으로 네비게이션 키버튼을 포함하는 키패드 어셈블리(140)가 설치되어 있으며 그 하측으로는 상대방에게 음성을 송신할 수 있는 송화부인 마이크로폰 장치(150)가 설치된다.

또한, 상기 폴더(120)상에는 데이터 출력수단인 디스플레이 장치(130)가 설치되며, 그 상측으로는 상대방의 음성을 수신할 수 있는 수화부인 이어피스(ear piece)(160)가 설치된다. 본 도면상의 단말기(100)는 기기의 내부에 실장되는 내장형 안테나 모듈을 채용하였기 때문에 본체 외부로 돌출되는 안테나 장치가 존재하지 않는다. 상기 내장형 안테나 모듈은 도 1의 화살표로 지칭된 A부분에 설치하는 것이 가장 바람직하다. 이는 본체에 설치될 경우 사용자의 핑거 터치에 의한 안테나 성능 저하때문에 뮤트(mute)현상이 종종 발생하기 때문이다. 상기 이어피스 (160)에는 소정의 스피커 장치가 설치되어 상대방의 음성을 단말기 사용자에게 수신하도록 하고 있다.

그러나 도 1에 도시한 바와 같이, 내장형 안테나 장치와 스피커 장치가 설치되는 위치는 서로 겹치거나 적어도 근접한 위치에 배치되어야 하는데 이로 인하여 스피커에서 발생하는 공진주파수로 인하여 안테나 장치에 영향을 끼치며 이로 인하여 통화중 안테나 성능 저하를 야기시키는 문제점이 발생하게 되었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 통화중 항상 일정한 안테나 방사 성능이 구현되도록 구성되는 안테나 성능 개선을 위한 휴대용 무선단말기의 스피커 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기존 스피커 장치에 간단한 소자의 추가만으로 스피커 장치의 동작에 따른 안테나 성능 저하를 미연에 방지할 수 있는 안테나 성능 개선을 위한 휴대용 무선단말기의 스피커 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 스피커 장치가 안테나 장치와 근접하여 설치되더라도 안테나 성능 구현에 간섭이 없도록 설치되는 안테나 성능 개선을 위한 휴대용 무선단말기의 스피커 장치를 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 휴대 용 무선단말기의 이어피스에 설치되는 스피커 장치에 있어서, 하우징과, 상기 하우징상에 설치되는 마그네트와, 상기 마그네트의 상부에 일정하게 이격되도록 설치하되, 상기 마그네트와 상응하는 위치에 코일 수단을 갖는 진동판과, 상기 진동판의 상부에 설치되어 하우징에 결합됨으로써 하나의 모듈을 구성하는 커버를 포함하되, 상기 진동판에 형성 또는 설치되는 코일의 급전 부분에는 적어도 하나의 인덕턴스 소자가 설치되어 스피커 장치가 RF 대역에서 공진하는 것을 방지함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 스피커 장치는 어떠한 무선 단말기에도 적용이 가능하기 때문에 단말기의 전체적인 구성을 생략하기로 한다. 부가적으로 상술한 바와 같은 단말기의 이어피스의 구성요소로써 적용될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명에서는 폴더 타입 단말기를 도시하고 설명하였으나, 내장형 안테나 모듈을 갖는 바 타입, 슬라이드 타입, 플립 타입, 플립 업 타입등 다양한 단말기에 적용 가능할 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 스피커 장치의 분리 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스피커 장치의 결합 사시도로써, 일정 수납 공간을 갖는 하우징(20)과 상기 하우징(20)의 저면(21)에 고정되는 마그네트(18)와 상기 마그네트(18)의 상부에 일정 간격으로 이격되도록 설치되는 진동판(13) 및 상기 하우징(20)의 최상부에 설치 되는 다수의 통공(12)을 구비한 커버(11)를 포함한다.

상기 하우징(20)의 장착면(21)상에는 상기 마그네트(18)를 고정시키기 위한 소정의 부싱(22)이 돌출 형성될 수 있으며, 상기 하우징(20)의 측벽 내측에는 상기 커버가 안착되기 위한 단차부(23)가 형성될 수 있을 것이다.

상기 진동판(13)에는 다수번 권선된 코일(15)이 형성 또는 설치된다. 본 발명에서는 진동판(13)으로 가요성 인쇄회로(FPC; Flexible Printed Circuit)를 사용하였고, 코일(15)로는 패턴을 형성하되, 두 개의 패턴이 진동판의 중앙에 스파이럴(spiral) 방식으로 형성되고 있다. 상기 진동판(13)의 일측에는 소정의 연장된 연장부(14)를 형성시킨다. 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 연장부(14)를 스피커 장치(10)의 외부로 돌출시켜 단말기의 급전부(미도시 됨)에 상기 연장부(14)에 형성된 단자부(16)를 전기적으로 연결시킬 수 있을 것이다. 즉, 상기 진동판(13)의 일부는 돌출 연장되도록 형성되어 상기 하우징(20)의 외부로 돌출되며, 상기 코일(15)의 단부는 상기 진동판의 연장된 부분까지 형성되어 급전부로써 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 상기 두 가닥의 패턴은 상기 연장부(14)에서 인입부 및 인출부가 될 것이다. 미도시되었으나, 상기 코일은 원통형으로 다수번 권선되어 상기 진동판(13)의 저면에서 마그네트를 향하여 부착될 수도 있을 것이다. 즉, 상기 코일은 일정 높이를 갖도록 원통형으로 다수번 권선되어 상기 진동판(13)의 하측에서 상기 마그네트(18)의 근처까지 설치될 수 있을 것이다.

그후, 본 발명에 따른 인덕턴스 소자(17)를 상기 코일(15)의 인입부 및 인출부에 개재시킨다. 상기 인덕턴스 소자(17)는 상기 코일(15)에 직렬로 연결시켜 종래의 스피커 장치에서 발생하던 RF대역에서의 공진을 배제시켰다. 상기 인덕턴스 소자(17)의 값은 선택된 스피커의 출력 및 임피던스등 특성에 따라 적절한 크기의 값을 갖는 소자를 적용시킬 수 있을 것이다. 바람직하게도, 낮은 DC 저항과 높은 전류용량 및 높은 정전용량을 갖는 인덕턴스 소자를 적용하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 본 발명에서는 두 개의 인덕턴스 소자(17)를 코일(15)의 인입부 및 인출 부에 각각 적용시켰으나, 이에 국한되지 않으며, 스피커 장치의 동작시 안테나 장치와의 커플링에 따라 적정수로 적정 위치에 적용 가능할 것이다.

도 4a는 종래의 스피커 장치의 정재파비(SWR)를 도시한 그래프이고, 도 4b는 본 발명에 따른 스피커 장치의 정재파비를 도시한 그래프이다.

도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 기존의 스피커 장치는 본 발명에 따른 인덕턴스 소자를 갖는 스피커 장치에 비해 RF 대역에서 공진함을 알 수 있다

도 5a는 단말기에 적용되는 안테나 장치만의 정재파비를 도시한 그래프이고, 도 5b는 종래 기술에 따른 스피커 장치를 포함하는 단말기 안테나 장치의 정재파비를 도시한 그래프이며, 도 5c는 본 발명에 따른 스피커 장치를 포함하는 단말기 안테나 장치의 정재파비를 도시한 그래프이다.

도 5b에 비하여 본 발명에 따른 스피커 장치를 갖는 도 5c의 안테나 방사 특성이 도 5a의 안테나만이 동작하였을 때의 방사특성과 유사함을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 스피커 장치를 단말기의 안테나 근처에 근접시키더라도 항상 일정한 안테나 방사 특성이 구현됨을 알 수 있었다.

도 6은 종래 기술 및 본 발명에 따른 단말기 안테나 장치의 방사 효율을 비교한 그래프로써, 역시 본 발명에 따른 스피커 장치를 포함하는 안테나 장치가 종래의 스피커를 포함하는 안테나 장치보다 안테나만을 측정하였을 때의 방사 효율이 가깝게 일치함을 알 수 있었다.

분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 스피커 장치는 간단한 인덕턴스 소자의 추가만으로 안테나 장치 근처에 설치하더라도 안테나 장치의 방사 특성에 영향을 주지 않아 항상 일정한 특성을 유지시킬 수 있기 때문에 결과적으로 단말기의 통화 품질이 개선되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 휴대용 무선단말기의 이어피스에 설치되는 스피커 장치에 있어서,

   하우징;

   상기 하우징상에 설치되는 마그네트;

   상기 마그네트의 상부에 일정하게 이격되도록 설치하되, 상기 마그네트와 상응하는 위치에 코일 수단을 갖는 진동판;

   상기 진동판의 상부에 설치되어 하우징에 결합됨으로써 하나의 모듈을 구성하는 커버를 포함하되,

   상기 진동판에 형성 또는 설치되는 코일의 급전 부분에는 적어도 하나의 인덕턴스 소자가 설치되어 스피커 장치가 RF 대역에서 공진하는 것을 방지함을 특징으로 하는 안테나 성능 개선을 위한 휴대용 무선단말기의 스피커 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 진동판의 일부는 돌출 연장되도록 형성되어 하우징의 외부로 돌출되며, 상기 코일 수단의 단부는 상기 진동판의 연장된 부분까지 형성되어 급전부로써 역할을 수행함을 특징으로 하는 스피커 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 진동판은 두 개의 급전 패턴이 스파이럴 방식으로 중앙에 형성되어 연장된 부분으로 인출되는 가요성 인쇄회로(FPC)임을 특징으로 하는 스피커 장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 코일 수단은 상기 진동판의 하측에서 마그네트 근처까지 다수번 권선되어 부착되는 두 가닥의 코일임을 특징으로 하는 스피커 장치.
5. 전 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 인덕턴스 소자는 두 개의 코일 소자에 각각 직렬 연결됨을 특징으로 하는 스피커 장치.

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