KR100747670B1

KR100747670B1 - 슬라이드형 무선단말장치용 안테나

Info

Publication number: KR100747670B1
Application number: KR1020050115343A
Authority: KR
Inventors: 김용진; 권도훈; 이성수; 김영일
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2007-08-08
Also published as: US20070120750A1; JP2007159096A; US7274335B2

Abstract

슬라이드형 무선 단말장치용 안테나가 개시된다. 본 발명에 따른 슬라이드형 무선단말장치용 안테나는 제1 본체에 형성되는 방사체, 제2 본체에 형성되는 접지면, 제2 본체에서 접지면과 연결되어 형성되는 급전부, 제1 본체에서 방사체와 연결되되 제1 본체가 슬라이딩되었을 때 급전부와 접촉되도록 형성되는 제1 연결부, 제1 본체가 슬라이딩되었을 때 방사체와 접지면을 연결하도록 형성되는 단락선을 포함한다. 이에 의해, 무선단말장치에서 내장형 안테나가 차지하는 공간을 최소화할 수 있다.

휴대폰, 슬라이드형, 안테나, 회로기판, 방사소자

Description

슬라이드형 무선단말장치용 안테나 {Antenna for slide-type wireless terminal device}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 슬라이드형 무선단말장치용 안테나를 보인 도면,

도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 슬라이드형 무선단말장치용 안테나를 보인 도면,

도 3은 본 발명에 따른 슬라이드형 무선단말장치용 안테나의 동작 주파수에 대한 반사 손실을 측정한 결과를 나타낸 그래프, 그리고,

도 4는 본 발명에 따른 슬라이드형 무선단말장치용 안테나의 방사패턴을 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 슬라이드형 무선단말장치 110 : 제1 본체

112 : 방사체 114 : 제1 연결부

116 : 제1 단락선 120 : 제2 본체

122 : 접지면 124 : 제2 연결부

126 : 제3 연결부 128 : 제2 단락선

130 : 급전부

본 발명은 슬라이드형 무선단말장치용 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 무선통신용 내장형 안테나와 별도로 RFID 안테나를 내장형 안테나 형식으로 구현할 수 있는 슬라이드형 무선단말장치용 안테나에 관한 것이다.

안테나는 전기신호 및 전자파신호를 변환하는 부품으로, 공중의 RF 신호를 이동통신 단말장치 내부로 수신하거나, 내부의 신호를 공중으로 내보내는 역할을 한다.

이동통신 단말장치에 적용되는 안테나는 크게 내장형 안테나(Inner antenna)와 외장형 안테나(External antenna)로 구분할 수 있다. 내장형 안테나로는 세라믹 칩(Ceramic chip) 안테나, 및 역-에프(Inverted F) 안테나를 들 수 있으며, 외장형 안테나로는 헬리컬(Hellical) 안테나, 및 모노폴(Monopole) 안테나를 들 수 있다.

초기의 이동통신 단말장치는 외장형 안테나를 주로 사용하였으나, 전자파로 인한 인체 유해성, 큰 부피로 인한 휴대성 저하, 및 높은 가격과 같은 문제점이 대두됨에 따라 내장형 안테나에 대한 관심이 증가하였다. 내장형 안테나는 인테나(Intenna)라고도 한다.

최근에는 이동통신 단말장치의 개폐가 용이한 슬라이드형의 수요가 증가하고 있는 추세에 따라, 슬라이드형 이동통신 단말장치에 내장형 안테나를 장착할 공간을 확보하는 것이 주요 문제로 대두된다.

슬라이드형 이동통신 단말장치에 장착된 내장형 안테나의 예를 살펴보면, 세계지적재산권기구 공보 WO9809414호에 이동통신 단말장치의 커버와 본체에 걸쳐 형성된 안테나가 개시되었다.

다이폴 안테나의 특성을 최대화하기 위해서는 안테나의 총 길이가 반파장이 되어야 하는데, 통상 이동통신 단말장치의 길이는 그에 미치지 못한다. 이를 해소하기 위하여, 안테나를 커버와 본체에 걸쳐 형성함으로써, 안테나의 길이를 반파장에 맞추도록 구성하였다.

여기에서는, 안테나가 이동통신 단말장치의 커버와 본체에 걸쳐 형성됨에 따라, 커버가 슬라이드 업되었을 때 안테나의 길이가 연장되어 통신이 가능한 효과를 갖는다.

그러나, 상기와 같이 안테나를 장착하기 위해서는 이동통신 단말장치 내부에 상당한 크기의 공간이 요구되며, 이에 따라 안테나의 총 길이에 따라 이동통신 단말장치의 크기가 커질 우려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 안테나의 방전소자와 접지면을 슬라이드형 무선단말장치의 두 본체에 각각 형성함으로써, 슬라이드형 무선단말장치 내부에서 안테나가 차지하는 공간을 최소화하고자 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬라이드형 무선단말장치용 안테나는 제1 본체에 형성되는 방사체, 제2 본체에 형성되는 접지면, 제2 본체에서 접 지면과 연결되어 형성되는 급전부, 제1 본체에서 방사체와 연결되되 제1 본체가 슬라이딩되었을 때 급전부와 접촉되도록 형성되는 제1 연결부, 제1 본체가 슬라이딩되었을 때 방사체와 접지면을 연결하도록 형성되는 단락선을 포함한다.

바람직하게, 제2 본체에서 급전부와 연결되되, 제1 본체가 슬라이딩되었을 때 제1 연결부와 접촉되도록 형성되는 제2 연결부를 더 포함할 수 있다.

또한 바람직하게, 방사체는 IFA/PIFA(Inverted F Antenna/Planar Inverted F Antenna) 타입일 수 있다.

또한 바람직하게, 방사체는 제1 본체에서 표시부의 배면에 형성될 수 있다.

또한 바람직하게, 접지면은 제2 본체의 회로기판일 수 있다.

또한 바람직하게, 단락선과 상기 접지면 사이에 형성되는 제3 연결부를 더 포함할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 슬라이드형 무선단말장치용 안테나를 보인 도면이다.

슬라이드형 무선단말장치(100)는 수직 방향으로 슬라이딩되는 제1 본체(110), 및 제2 본체(120)를 포함한다. 여기서, 제1 본체(110)는 표시부가 형성된 부분이며, 제2 본체(120)는 키입력부가 형성된 부분이다.

도시한 바와 같이, 제1 본체(110)는 방사체(112), 제1 연결부(114), 및 제1 단락선(116)을 포함하며, 제2 본체(120)에는 접지면(122), 급전부(130), 제2 연결부(124), 제2 단락선(128), 제3 연결부(126)를 포함한다.

방사체(112)는 슬라이드형 무선단말장치(100)의 제1 본체(110)에 형성된다. 바람직하게, 제1 본체(110)에는 표시부가 형성되며, 표시부의 배면에 존재하는 여유 공간에 방사체(112)를 형성할 수 있다.

방사체(112)는 급전부(130)로부터 전류를 공급받아 전자기파(electromagnetic wave)를 방사한다. 또한 바람직하게, 방사체(112)는 IFA/PIFA(Inverted F Antenna/Planar Inverted F Antenna) 타입일 수 있다.

제1 본체(110)에서 방사체(112)가 요구하는 공간은 35mm*15mm*5mm 정도이면 충분하며, 표시부의 배면의 여유공간을 사용할 수 있으므로, 슬라이드형 무선단말장치(100)의 소형화가 가능하다.

제1 연결부(114)는 제1 본체(110)에서 방사체(112)와 연결되되, 제1 본체(110)가 슬라이딩되었을 때 제2 본체(120)의 급전부(130)와 접촉되도록 형성한다. 제1 연결부(114)가 급전부(130)와 접촉됨으로써, 제1 연결부(114)를 통해 급전부(130)로부터 공급되는 전류를 방사체(112)에 공급할 수 있다. 이를 위해, 제1 연결부(114)는 통전성이 좋은 금속물질로 형성하는 것이 바람직하다.

제1 단락선(116)은 제1 본체(110)의 방사체(112)와 제2 본체(120)의 접지면(122)을 연결하는 단락선의 일부로, 제1 본체(110)가 슬라이딩 되었을 때 제2 단락선(128)과 연결될 수 있도록 형성한다.

접지면(122)은 제2 본체(120)에 형성된다. 본 실시예에서의 접지면(122)은 제2 본체(120)의 회로기판을 그대로 적용함으로써, 슬라이드형 무선단말장치(100)의 내부 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.

급전부(130)는 방사체(112)에 전류를 공급하는 것으로, 회로기판의 신호 입력단(미도시)으로부터 공급받은 전류를 방사체(112)에 제공한다. 본 실시예에서는 급전부(130)가 제2 본체(120)가 형성된 것을 예로 들었으나, 이는 반드시 여기에 한정되는 것은 아니다.

즉, 경우에 따라서 급전부(130)는 제1 본체(110) 혹은 제2 본체(120)에 형성될 수 있다. 만약, 급전부(130)가 제1 본체(110)에 형성된다면, 회로기판으로부터 전류를 공급받기 위하여 회로기판과 급전부(130)는 소정의 연결수단을 통해 연결되어야 한다.

제2 연결부(124)는 제2 본체(120)에서 급전부(130)와 연결되되, 제1 본체(110)가 슬라이딩되었을 때 제1 연결부(114)와 접촉되도록 형성된다. 제2 연결부(124)는 회로기판과 급전부(130)를 연결하여 전류의 공급통로가 되는 것이므로, 통전성이 좋은 금속물질로 형성하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는, 제2 연결부(124)를 통해 회로기판과 급전부(130)가 연결되는 것을 예시하였으나, 필요에 따라서는 회로기판과 급전부(130)는 제2 연결부(124)를 통하지 않고 직접 연결되도록 구성할 수도 있다.

제2 단락선(128)은 제1 본체(110)의 방사체(112)와 제2 본체(120)의 접지면(122)을 연결하는 단락선의 일부로, 제1 본체(110)가 슬라이딩 되었을 때 제1 단락선(116)과 연결될 수 있도록 형성한다. 제2 단락선(128)과 회로기판의 접촉 부위에는 제3 연결부(126)를 더 형성할 수 있다.

전술한 바와 같이, 회로기판의 신호 입력단으로부터 공급되는 전류는 제2 본체(120)의 제2 연결부(124), 급전부(130)를 거쳐 제1 본체(110)의 제1 연결부(114)를 통해 방사체(112)에 공급된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 슬라이드형 무선단말장치용 안테나를 보인 도면이다.

도 1에서는 급전부(130)가 회로기판과 동일하게 제2 본체(120)에 형성된 상태를 예시하였으나, 도 2에서는 급전부(130)가 제1 본체(110)에 형성된 상태를 예시하였다. 도 2는 도 1과 유사한 구성을 갖는다. 여기에서는, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 부호를 표기하였으며, 차이가 나는 구성에 대하여만 설명한다.

표시부가 형성된 부분인 제1 본체(110)는 방사체(112), 제1 연결부(114), 급전부(130), 및 제1 단락선(116)을 포함하고, 키입력부가 형성된 부분인 제2 본체(120)에는 접지면(122), 제2 연결부(124), 제3 연결부, 및 제2 단락선(128)을 포함한다.

급전부(130)는 제1 본체(110)에서 방사체(112)의 일측과 연결되는 부분에 형성하며, 급전부(130)와 방사체(112)의 사이에 통전이 가능한 제1 연결부(114)를 형성한다.

접지면(122)은 제2 본체(120)의 회로기판을 그대로 적용하며, 제1 본체(110)가 슬라이딩 되었을 때 제1 본체(110)의 급전부(130)와 접촉되는 위치에 제2 연결부(124)를 형성한다.

본 실시예에서는, 회로기판의 신호 입력단으로부터 공급되는 전류는 제2 본체(120)의 제2 연결부(124)를 거쳐 제1 본체(110)의 급전부(130), 및 제1 연결부(114)를 통해 방사체(112)에 공급된다.

전술한 바와 같이, 급전부(130)는 회로기판으로부터 전류를 공급받는 것이므로, 회로기판이 존재하는 제2 본체(120)에 형성하는 것이 가장 바람직하기는 하나, 경우에 따라서는 회로기판이 존재하지 않는 제1 본체(110)에 형성할 수 있음을 알 수 있다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나가 적용되는 슬라이드형 무선단말장치(100)는 세로 84mm, 가로 38mm 정도의 통상적인 형태의 단말장치일 수 있다. 또한, 슬라이드형 무선단말장치(100)에 적용된 회로기판은 1mm 두께의 FR4-에폭시(Epoxy) 기판을 사용할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 슬라이드형 무선단말장치용 안테나의 동작 주파수에 대한 반사 손실을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.

본 발명의 안테나에서 방사체(112)로 적용된 IFA/PIFA 타입은 종래 방식에서는 슬라이드형 무선단말장치(100)에서 키입력부를 갖는 제2 본체(120)에 실장되어 주로 통신용 안테나로 사용되었다.

그러나, 본 발명에서는 IFA/PIFA 타입의 방사체(112)를 슬라이드형 무선단말장치(100)에서 표시부를 갖는 제1 본체(110)에 위치시키면서도 900MHz 대역에서 약 80MHz(VSWR(Voltage Standing Wave Ratio) 3 기준) 정도의 대역폭의 확보가 가능하게 되었다. 그래프를 참조하여 살펴보면, 913MHz 대역에서 83MHz(870MHz - 953MHz) 대역폭의 확보가 가능하다.

또한, RFID(Radio Frequency Identification)에 적용할 경우, 안테나는 약 40MHz 이상의 대역폭을 가져야 사용이 가능하다. 그래프를 참조하여 살펴보면, 본 발명에 따른 안테나를 장착한 슬라이드형 무선단말장치(100)에서는 913MHz 대역에서 42MHz(934MHz - 892MHz)의 대역폭을 확보할 수 있으므로, RFID에 적용이 가능함을 알 수 있다.

도 4에 도시한 본 발명에 따른 슬라이드형 무선단말장치(100)용 안테나의 방사패턴은 삼차원 방사패턴을 나타낸 것으로, 통상 다이폴(Dipole) 안테나의 방사패턴과 유사한 도우넛 형태의 방사패턴을 보인다.

방사패턴에서 적색부분이 최대 방사가 일어나는 부분이며, 청색부분은 거의 방사가 일어나지 않는 부분이다. 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나의 최대 방사 이득은 약 1.54dBi를 나타낸다. 이를 통해, 흔히 내장형 안테나에서 나타내는 방사이득과 동등한 효과 혹은 그 이상의 성능을 나타냄을 알 수 있다.

전술한 바와 같이, 통상 제2 본체(120)에 형성되는 기존의 무선통신용 내장형 안테나와 달리, 본 발명에 따른 슬라이드형 무선단말장치(100)용 안테나는 방사체(112)가 제1 본체(110)에 형성됨으로써, 기존의 무선통신용 내장형 안테나와 본 발명에 따른 안테나가 하나의 슬라이드형 무선단말장치(100)에 함께 형성될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 슬라이드형 무선단말장치용 안테나 는 제1 본체 및 제2 본체에 각각 형성된 방사체와 접지면이 슬라이드형 무선단말장치의 슬라이딩 여부에 따라 접촉이 이루어짐으로써, 별도의 케이블을 구비하지 않고도 안테나의 방사 위치가 슬라이드형 무선단말장치의 앞단에 위치하는 효과가 있다.

또한, 슬라이드형 무선단말장치에 이미 실장되어 있는 무선통신용 내장형 안테나와는 별도로 RFID 안테나를 유사한 성능의 내장형 안테나 형식으로 구현할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 방사체는 제1 본체에 형성되고, 제2 본체의 회로기판을 접지면으로 적용하기 때문에, 안테나 실장으로 인한 많은 공간을 필요로 하지 않으므로, 무선단말장치의 공간을 효율적으로 이용할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims

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제1 본체, 및 제2 본체가 수직방향으로 슬라이딩 되는 단말장치에 적용되는 안테나에 있어서,

상기 제1 본체에 형성되는 방사체;

상기 제2 본체에 형성되는 접지면;

상기 제2 본체에서 상기 접지면과 연결되어 형성되는 급전부;

상기 제1 본체에서 상기 방사체와 연결되며, 상기 제1 본체가 슬라이딩 되었을 때 상기 급전부와 접촉되도록 형성되는 제1 연결부; 및

상기 제1 본체가 슬라이딩 되었을 때 상기 방사체와 상기 접지면을 연결하도록 형성되는 단락선;을 포함하며,

상기 접지면은 상기 제2 본체의 회로기판을 적용하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 무선단말장치용 안테나.
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