KR100758070B1 - Antenna systems within portable phones and controlling method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동성 단말기의 내장형 안테나에 관한 것으로, 전파 환경에 따라 내장형 안테나를 구동시켜 송, 수신율을 향상시키기 위한 안테나 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a built-in antenna of a mobile terminal, and to an antenna system for improving the transmission and reception rate by driving the built-in antenna according to the radio wave environment.
본 발명에 따른 안테나 시스템은, 이동성 단말기 본체의 내부에 설치되며 초광대역 무선신호를 송, 수신하는 내장형 안테나와, 내장형 안테나에서 연장되어 이를 지지하는 동시에 방사 신호를 안테나 복사체로 전달하는 회전축과, 회전축을 매개로 연결되어 안테나를 필요에 따라 이동성 단말기 내에서 회전시키는 동력을 제공하는 동력기를 구비한 구동부를 포함한다.An antenna system according to the present invention includes a built-in antenna installed inside the main body of a mobile terminal and transmitting and receiving an ultra-wideband radio signal, a rotating shaft extending from and supporting the built-in antenna and transmitting a radiated signal to an antenna radiator, and a rotating shaft. It includes a drive unit having a motor that is connected via a motor for providing power to rotate the antenna in the mobile terminal as needed.
이동성 단말기, 내장형 안테나, 약전계 Mobile terminal, built-in antenna, weak electric field
Description
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to.
도 1은 본 발명에 따른 내장형 안테나 시스템을 구비한 이동성 단말기의 구성을 개략적으로 도시한 사시도.1 is a perspective view schematically showing the configuration of a mobile terminal having a built-in antenna system according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 내장형 안테나 시스템의 동작 방법을 도시한 흐름도.2 is a flowchart illustrating a method of operating an embedded antenna system according to the present invention.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명><Description of main reference numerals in the drawings>
100..안테나 200..구동부 210..회전 축100.
220..동력기 300..감지부 220.
본 발명은 이동성 단말기의 내장형 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전파 환경에 따라 내장형 안테나의 인출 및 회전이 가능하여 안테나의 송수신 성능이 향상된 이동성 단말기의 내장형 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a built-in antenna of a mobile terminal, and more particularly, to a built-in antenna of a mobile terminal capable of withdrawing and rotating the built-in antenna according to the radio wave environment to improve the transmission and reception performance of the antenna.
일반적으로 셀룰러 폰(Cellular phone) 및 피시에스 폰(PCS phone)과 같은 이동성 단말기에는 전파를 송수신하기 위한 안테나가 구비되어 있다. 이러한 안테나는 여러 종류가 사용될 수 있으나, 최근에는 안테나 몸체부의 내부에 전파를 송수신하기 위한 헬리컬 모양의 안테나선을 내장하는 헬리컬 안테나가 주로 이용되고 있다. 이러한 헬리컬 안테나는 필요시 로드를 인출하여 안테나의 길이를 신장한 상태로 사용하는 로드 안테나와는 달리 단말기의 본체 상단부 일측에 고정설치하여 이용된다.In general, mobile terminals such as cellular phones and PCS phones are equipped with antennas for transmitting and receiving radio waves. Many kinds of such antennas can be used, but recently, a helical antenna having a helical antenna line for transmitting and receiving radio waves in an antenna body is mainly used. The helical antenna is fixedly installed on one side of the upper end of the main body of the terminal, unlike the rod antenna used in the state in which the length of the antenna is extended by drawing out the rod if necessary.
한편, 최근에는 근거리 무선통신을 목적으로 단말기의 내부에 내장형 안테나가 추가로 장착되고 있다. 이와 같이 내장된 안테나는 접지부분에서 일정간격의 높이를 두고 안테나부가 설치되어야 만 양호한 전파의 송수신을 할 수 있다. 따라서 이러한 점을 고려하여 내장형 안테나의 설계시 어느 정도 접지부와 안테나부가 소정의 높이 차를 두고 설치되도록 설계되고, 그와 같이 제작된 내장형 안테나는 단말기의 내부에 고정되도록 설치되어 사용된다. On the other hand, in recent years, a built-in antenna is further installed inside the terminal for short-range wireless communication. As such, the built-in antenna can transmit and receive good radio waves only when the antenna unit is installed at a predetermined interval from the ground portion. Therefore, in consideration of this point, the grounding part and the antenna part are designed to be installed with a predetermined height difference to some extent in the design of the built-in antenna, and the built-in antenna manufactured as such is installed and used to be fixed inside the terminal.
또한, 이동통신 및 위성통신의 급속한 발달로 정보화 사회에서 무선통신의 역할이 더욱 중요시됨에 따라 음성위주의 협대역 통신으로부터 출발한 무선통신 기술은 인터넷, 멀티미디어와 같은 광대역 통신으로 빠르게 변화하고 있다. 이러한 무선 통신의 기반을 형성하는 안테나 기술은 더욱 빠르고 다양한 정보와 서비스를 위해 초광대역(Ultra Wide Band) 시스템을 필요로 하고 있다.In addition, as the role of wireless communication becomes more important in the information society due to the rapid development of mobile communication and satellite communication, wireless communication technology starting from voice-oriented narrowband communication is rapidly changing to broadband communication such as internet and multimedia. Antenna technology, which forms the basis of such wireless communication, requires an ultra wide band system for faster and more diverse information and services.
그러나 상기와 같은 종래의 내장형 안테나는 접지부와 소정의 높이 차를 두 고 설계되어야 하므로 단말기의 본체부가 두꺼워져 단말기의 크기를 경박 간소화하는데 한계가 있으며, 외장형 안테나에 비해 이득이 낮아 수신감도가 낮고 높은 주파수에서 2차원적인 전방향성을 갖기 어렵다. 또한, 내장형 안테나가 주위에 배치된 단말기 부품들에 의해 가려져서 전파의 송수신이 양호하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.However, the conventional built-in antenna as described above has to be designed with a predetermined height difference from the ground part, so that the main body of the terminal is thick and there is a limit to simplifying the size of the terminal. The gain is lower than the external antenna, so the reception sensitivity is low. It is difficult to have two-dimensional omnidirectionality at high frequencies. In addition, there is a problem that the built-in antenna is blocked by the terminal components disposed around the transmission and reception of the radio wave is not good.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 전파 환경에 따라 안테나를 이동성 단말기 외부로 인출하여 수신감도를 높이고 고주파수에서 내장형 안테나가 갖는 방향성에 대해 안테나를 회전시킴으로써 송, 수신율을 향상시킬 수 있는 내장형 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and according to the radio wave environment, the antenna is drawn out to the outside of the mobile terminal to increase reception sensitivity and improve transmission and reception rates by rotating the antenna with respect to the direction of the built-in antenna at high frequencies. The purpose is to provide a built-in antenna that can be.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 송, 수신율이 향상된 내장형 안테나 시스템을 제공한다. 즉, 본 발명에 일 측면에 따른 안테나 시스템은 초광대역 무선신호를 송신 및 수신하기 위해 이동성 단말기 본체의 내부에 설치되는 것으로서, 내장형 안테나와, 상기 내장형 안테나에서 연장되어 이를 지지하고, 방사 신호를 내장형 안테나 복사체로 전달하는 회전축과 상기 회전축을 매개로 내장형 안테나와 연결되어 내장형 안테나를 필요에 따라 이동성 단말기 내에서 회전시키는 동력을 제공하는 동력기를 구비한 구동부를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a built-in antenna system with improved transmission and reception rates. That is, the antenna system according to an aspect of the present invention is installed inside the main body of a mobile terminal to transmit and receive an ultra wideband wireless signal, and includes an internal antenna and an extension from the internal antenna to support the radio signal. It includes a drive unit having a rotating shaft for transmitting to the antenna radiator and a power unit connected to the built-in antenna via the rotating shaft to provide power for rotating the built-in antenna in the mobile terminal as needed.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 안테나 시스템은, 이동성 단말기 본체의 내부에 설치되어 초광대역 무선 신호를 송, 수신하는 내장형 안테나와, 상기 내장 형 안테나에서 연장되어 이를 지지하고, 방사 신호를 상기 안테나 복사체로 전달하는 회전 축과 상기 회전 축에서 연장되어 상기 안테나를 필요에 따라 이동성 단말기 외부로 인, 입출시키고, 단말기 내에서 회전시키는 동력을 제공하는 동력기를 구비한 구동부를 포함한다.In addition, the antenna system according to another aspect of the present invention, the internal antenna is installed inside the main body of the mobile terminal, and transmits and receives an ultra-wideband radio signal, and extends from the internal antenna to support it, and radiates the radiation signal to the antenna And a drive unit having a rotational axis for transmitting to the radiator and a power unit extending from the rotational axis to move the antenna into and out of the mobile terminal as necessary, and to provide power for rotating in the terminal.
바람직하게, 안테나 시스템은, 상기 구동부에 의한 내장형 안테나의 움직임에 따른 수신 신호를 감지하는 감지부 및 감지부로부터 입력된 수신 신호 상태를 미리 정해진 임계값과 비교하여 상기 구동부의 동작을 조절하는 제어부를 더 포함한다.Preferably, the antenna system, the sensor for detecting a received signal according to the movement of the built-in antenna by the drive unit and the control unit for controlling the operation of the drive unit by comparing the received signal state input from the detection unit with a predetermined threshold value It includes more.
바람직하게, 상기 구동부는 모터 또는 스프링을 이용하여 내장형 안테나를 구동시키는 것을 특징으로 한다.Preferably, the driving unit is characterized in that for driving the built-in antenna by using a motor or a spring.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안테나 시스템을 구비한 이동성 단말기의 구성을 개략적으로 도시한 절개 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a mobile terminal having an antenna system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명은 이동성 단말기 본체의 내부에 설치된 안테나(100)와, 안테나(100)를 필요에 따라 이동성 단말기 내에서 회전시키는 구동부(200) 및 안테나(100)를 통한 무선신호의 송수신 상태를 감지하는 감지부(300)를 포함한다. 상기 구동부(200)는 안테나(100)의 일측에서 연장 설치되어 안테나(100)를 물리적으로 지지하는 동시에 방사 신호를 안테나(100) 복사체에 전달하는 회전 축(210)과, 상기 안테나(100)가 연결된 회전 축(210)의 타측에 설치되어 회전 축(210)에 동력을 제공하는 동력기(220)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the present invention provides an
상기 감지부(300)로부터 신호를 입력받아 상기 내장형 안테나(100)의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다.A control unit (not shown) for receiving a signal from the
내장형 안테나(100)는 휴대용 전화기의 본체의 일측에 설치되어 무선 신호, 즉 전자파를 수신한다. 본 발명에서는 무선통신을 위한 단말기의 내부에 마련된 전자소자들의 전파 송수신을 보조하는 수단으로 초광대역 L형 안테나를 사용한다.The built-in
초광대역 L형 안테나는 여러 통신을 하나의 안테나로 송, 수신할 수 있는 초광대역 특성을 갖는 동시에 안테나의 크기 면에서도 소형 단말기에 적합하다.The ultra-wideband L-type antenna has an ultra-wideband characteristic capable of transmitting and receiving multiple communications with a single antenna, and is suitable for small terminals in terms of antenna size.
이러한 L형 안테나는 테프론, 세라믹, 플라스틱 등의 비전도성 물질인 유전체 위에 구리, 금, 은 등의 금속으로 코팅된 도전체판을 부착한다. 그러나 본 발명이 L형 안테나에만 한정되는 것은 아니고, 초광대역 특성을 갖는 다른 형태의 안테나가 채용될 수 있음은 물론이다.The L-type antenna attaches a conductive plate coated with a metal such as copper, gold, and silver on a dielectric that is a non-conductive material such as Teflon, ceramic, and plastic. However, the present invention is not limited only to the L-type antenna, of course, other types of antennas having ultra-wideband characteristics may be employed.
구동부(200)는, 내장형 안테나(100)를 구동하는 수단으로 내장형 안테나 (100)에서 연장 설치되는 회전 축(210)과 상기 회전축(210)에 연결되어 내장형 안테나(100)에 구동력을 제공하는 동력기(220)를 포함한다.The
회전 축(210)은, 내장형 안테나(100)를 물리적으로 지지하는 동시에 무선 신호를 전달하는 수단으로서, 회전 축(210)은 안테나가 외부로 돌출되었을 때 손상되지 않도록 견고한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. The rotating
동력기(220)는, 내장형 안테나(100)가 연결된 회전축에 연결되고, 내장형 안테나(100)를 회전시키거나 인입, 입출 시키는 동력을 제공한다. 여기서, 동력기(220)는 축에 회전력을 제공하여 내장형 안테나(100)를 이동성 단말기 내에서 회전시키거나, 축에 상하방향으로 동력을 제공하여 내장형 안테나(100)가 이동성 단말기의 외부로 돌출되도록 인출하거나 이동성 단말기 내부로 인입시킨다.The motor 220 is connected to the rotating shaft to which the built-in
이때, 동력기(220)는 모터 또는 스프링을 이용하여 구동력을 제공한다.At this time, the motor 220 provides a driving force using a motor or a spring.
감지부(300)는, 내장형 안테나(100)의 움직임에 따라 변화되는 송, 수신 신호를 감지하여 수신 강도를 제어부로 입력한다. The
제어부(미도시)는, 내장형 안테나(100)로부터 입력받은 수신 강도에 따라 내장형 안테나(100)를 회전 및 인입, 입출 시키는 구동부(200)의 동작을 제어한다.The controller (not shown) controls the operation of the
도 2는 본 발명에 따른 안테나 시스템의 동작 방법에 대한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of operating an antenna system according to the present invention.
도 2를 참조하면, 먼저, 통신이 시작되어 안테나(100)를 통해 무선신호가 수신되면, 감지부(300)는 내장형 안테나(100)를 통하여 수신되는 신호의 세기를 감지하고(S10), 감지부(300)에서 감지된 신호는 제어부(미도시)로 입력된다. 이때 입력된 신호의 세기가 미리 정해진 임계값과 비교하여 클 경우, 이후의 동작은 이루어 지지 않으나, 감지되는 신호의 세기가 미리 정해진 임계값과 비교(S20)하여 작을 경우, 구동부(200)를 동작시킨다. 그러면 구동부(200)는 내장형 안테나(100)를 이동성 단말기 외부로 인출(S30)시킨 후 회전(S35)시킨다. 구동부(200)의 동작과 함께 감지부(300)는 신호의 수신강도를 주기적으로 측정하여 제어부로 입력한다. 그러면, 제어부는 입력되는 수신강도를 모니터링하다가 수신강도가 최고에 도달되면 구동부(200)이 동작을 정지(S40)시켜 안테나를 고정(S50)한다.Referring to FIG. 2, first, when communication is started and a wireless signal is received through the
한편, 제어부는 구동부(200)의 동작이 정지된 이후에도 신호의 수신강도를 지속적으로 모니터링 한다. 만약, 신호의 수신강도가 소정의 임계값 이하로 떨어지면 다시 안테나를 회전시켜 수신강도가 가장 좋은 위치를 찾는 상술한 과정을 개시한다. 통신이 종료되면 제어부는 구동부(200)를 제어하여 내장형 안테나(100)를 단말기 내부로 다시 인입(S60)시킨다. Meanwhile, the controller continuously monitors the reception strength of the signal even after the operation of the
대안적인 예에서, 내장형 안테나(100)를 외부로 인출하지 않고 단말기 내에서만 회전시키면서 신호의 수신강도가 가장 높은 방향으로 안테나의 방향을 변경하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 신호의 수신강도를 최적화시키는 과정은 상술한 바와 실질적으로 동일하다.In an alternative example, it is also possible to change the direction of the antenna in a direction in which the reception strength of the signal is the highest while rotating only in the terminal without drawing the
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the claims.
본 발명에 의하면, 이동성 단말기의 내장형 안테나를 선택적으로 인, 입출 및 회전시킴으로써 내장형 안테나의 송수신 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 고주파 대역에서 평판형 안테나가 갖는 방향성의 한계를 해결할 수 있다.According to the present invention, the transmit / receive strength of the built-in antenna can be improved by selectively printing, entering, and rotating the built-in antenna of the mobile terminal. In addition, it is possible to solve the limitation of the directionality of the planar antenna in the high frequency band.
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JPH09232842A (en) * | 1996-02-28 | 1997-09-05 | Kyocera Corp | Portable radio equipment |
KR20010003030A (en) * | 1999-06-19 | 2001-01-15 | 최준호 | Automatic antenna device for using the mobile communication terminal |
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2006
- 2006-01-24 KR KR1020060007359A patent/KR100758070B1/en not_active IP Right Cessation
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |