KR100763812B1 - 휴대용 단말기의 다이버시티 안테나 장치 및 이의 구현방법 - Google Patents

휴대용 단말기의 다이버시티 안테나 장치 및 이의 구현방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메인 안테나와, 별도의 서브 안테나 처리 모듈에 의해 해당 보조 기능을 수행하기 위한 서브 안테나를 포함하는 휴대용 단말기의 다이버시티 안테나 장치 및 이의 구현 방법에 관한 것으로서, 상기 해당 보조 기능을 사용하지 않을 경우, 단말기 제어부는 소정의 스위칭 장치를 통하여 상기 서브 안테나를 서브 안테나 처리 모듈과 절환시켜 다이버시티 동작을 위한 RF 모듈부에 전기적으로 연결시킴으로써, 별도의 다이버시티용 안테나가 필요치 않아 단말기의 공간 확보에 유리하며, 비용 절감, 송,수신 감도 향상에 따른 단말기의 고품질화를 구현할 수 있다.
단말기, 다이버시티, 블루투스, WLL, 매칭회로, 수동소자

Description

휴대용 단말기의 다이버시티 안테나 장치 및 이의 구현 방법{DIVERSITY ANTENNA FOR PORTABLE TERMINAL AND METHOD USING IT}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 장치를 포함하는 휴대용 단말기의 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말기의 블록 구성도.
본 발명은 휴대용 단말기의 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히 별도의 다이버시티 안테나를 요구하지 않으면서, 기존의 보조 기능을 위해 사용하는 서브 안테나를 선택적으로 다이버시티 안테나로 활용하여, 단말기의 부피 증가를 줄일 수 있는 휴대용 단말기의 다이버시티 안테나 장치 및 이의 구현 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 휴대용 단말기는 다양한 전파를 사용하고, 주변 환경에 따라 송,수신 신호 레벨이 변동하는 페이딩(fading) 현상이 빈번히 발생한다. 이러한 페이딩 현상에 따른 단말기의 송, 수신율 저하를 방지하기 위하여 다이버시티 (diversity) 안테나 장치를 사용하게 된다.
상기 다이버시티 안테나 장치는 두 개의 안테나에 의해 신호를 송수신함에 있어, 강전계 지역에서는 하나의 안테나를 동작시키고, 이동등에 의한 필드 환경 저하 또는 약전계 지역에서는 두 개의 안테나를 동시에 동작시킴으로써 단말기 송, 수신 감도의 저하를 방지하고 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 다이버시티 안테나 장치는 두 개의 안테나 장치를 단말기 내부에 설치해야 하기 때문에 단말기의 슬림화에 주력하고 있는 최근 추세에 역행하게 되는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기존에 설치되어 있는 보조 기능을 위한 서브 안테나 장치를 선택적인 다이버시티 안테나로써 동작시킴으로써 별도의 다이버시티용 안테나의 추가 장착이 필요없도록 구현되는 휴대용 단말기의 다이버시티 안테나 장치 및 이의 구현 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 기존에 설치되어 있는 서브 안테나 장치를 선택적인 다이버시티 안테나로써 활용함으로써 안테나 추가 설치에 따른 단말기 부피 증가를 미연에 방지할 수 있도록 구현되는 휴대용 단말기의 다이버시티 안테나 장치 및 이의 구현 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 단말기의 부피 증가를 방지하고, 별도의 안테나 장치의 추가를 방지하여 비용 감소를 도모함과 동시에 단말기 통화품질을 개선시킬 수 있도록 구현되는 휴대용 단말기의 다이버시티 안테나 장치 및 이의 구현 방법을 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 휴대용 단말기의 안테나 장치에 있어서, 메인 안테나와, 상기 메인 안테나와 같은 대역 또는 유사 대역에서 동작하되, 단말기의 보조 기능에 상응하는 동작을 수행하는 서브 안테나와, 상기 메인 안테나의 신호를 송, 수신 하기 위한 제1 RF모듈부와, 상기 제1 RF 모듈부와 별도로 설치되는 제2 RF모듈부와, 상기 서브 안테나의 신호를 송, 수신하기 위한 서브 안테나 처리 모듈부와, 상기 서브 안테나의 급전 라인에 설치되어 상기 제2RF 모듈부와 상기 서브 안테나 처리 모듈부에 선택적 연결시키는 스위칭 장치 및 단말기의 동작 상태에 따라 상기 스위칭 장치를 제어하여, 상기 서브 안테나를 단말기의 다이버시티 안테나로 선택적으로 사용하도록 하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.
더욱이, 본 발명은 상술한 바와 같은 장치에 의한 다이버시티 안테나 구현 방법을 제공한다. 따라서, 본 발명은 메인 안테나와, 별도의 서브 안테나 처리 모듈에 의해 해당 보조 기능을 수행하기 위한 서브 안테나를 포함하는 휴대용 단말기의 다이버시티 안테나 구현 방법에 있어서, 상기 해당 보조 기능을 사용하지 않을 경우, 단말기 제어부는 소정의 스위칭 장치를 통하여 상기 서브 안테나를 서브 안 테나 처리 모듈과 절환시켜 다이버시티 동작을 위한 RF 모듈부에 전기적으로 연결시킴을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 하기와 같다. 그러나 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 장치를 포함하는 휴대용 단말기의 사시도로써, 휴대용 단말기(100)와, 2.4GHz대역에서 무선 통신을 위한 블루투스 장치(10)를 도시하고 있다. 따라서, 상기 단말기(100)의 내부에 설치되는 메인 보드(미도시 됨)에는 단말기의 신호 송수신을 위한 메인 안테나 이외에 상기 블루투스 장치(10)와의 무선 통신을 위한 블루투스 모듈을 더 구비할 것이다. 바람직하게도, 상기 메인 안테나는 메인 보드상에 플레이트 타입으로 실장될 수 있을 것이며, 블루투스 모듈은 칩셋 형태로, 블루투스 안테나 장치는 공지의 칩 안테나(chipo antenna) 형태로 상기 메인 보드에 실장될 수 있다.
그러나, 이에 국한되지 않으며, 단말기 내부에 설치되는 보조 기능을 위한 모듈에 상응하는 다양한 대역의 서브 안테나가 실장될 수 있다. 본 발명에서는 2.1GHz 대역에서 동작하는 UMTS 2100 타입 단말기에 적용되는 메인 안테나를 구비하였기 때문에, 이와 유사 대역에서 동작하는 블루투스 모듈, 와이브로 모듈, WLL(Wiress Local Loop) 모듈, WiFi(Wireless Fidelity) 모듈 등에 따른 해당 기능을 수행하는 서브 안테나가 사용될 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말기의 블록 구성도로써, 여기 서 제어부(201)는 후술되는 제1, 2 RF 모듈(202, 203)의 송, 수신 신호를 처리하는 모뎀 역시 제어부(201)에 포함시켰다. 역시, 제1, 2 RF 모듈(202, 203)은 하나의 RF 모듈로써 각각의 안테나들에 대한 개별 처리가 가능하도록 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 메인 안테나(230)는 제1RF 모듈부(202)에 전기적으로 연결되어 송, 수신 신호를 처리한다. 또한, 서브 안테나(240)는 소정의 스위칭 장치(220)에 의해 제2 RF모듈부(203) 또는 블루투스 모듈부(204)에 전기적으로 절환되는 구성을 갖는데, 상기 스위칭 장치(220)는 상기 제어부(201)에 의해 제어를 받는다. 상기 스위칭 장치(220)로는 공지의 SPDT(Single Pole Double Throw)를 사용할 수 있을 것이다.
상기 제어부(201)는 사용자의 단말기 사용 환경에 따라 상기 스위칭 장치(220)를 자동으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(201)는 단말기가 블루투스 기능으로 동작할 경우, 상기 서브 안테나(240)를 상기 블루투스 모듈부(204)와 연결되도록 상기 스위칭 장치(220)를 제어할 것이다. 그러나, 블루투스 기능을 사용하지 않을 경우, 상기 제어부(201)는 상기 스위칭 장치(220)를 제어하여 상기 제2RF 모듈부(203)를 상기 서브 안테나(240)와 연결시켜 다이버시티(diversity) 안테나로써 사용하도록 할 것이다.
바람직하게도, 상기 스위칭 장치(220)와, 상기 제2 RF모듈부(203) 사이의 급전 라인상에 매칭회로(matching circuit)(221)가 개재될 수 있다. 역시, 상기 스위칭 장치(220)와, 상기 블루투스 모듈부(204) 사이의 급전 라인상에 매칭회로(222)가 개재될 수 있을 것이다. 상술한 매칭회로(221, 222)로는 수동 소자를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 수동 소자로는 인덕턴스, 캐패시턴스 등을 사용할 수 있다. 결과적으로, 상기 매칭 회로들(221, 222)은 상기 서브 안테나(240)를 다이버시티용 안테나로 사용하거나, 블루투스용 안테나로 사용할 때 해당 대역으로의 주파수 매칭에 사용될 수 있을 것이다.
바람직하게도, 상기 메인 안테나(230)와 서브 안테나(240)의 사용 대역의 차이는 어느 하나의 안테나를 기준으로 적어도 f(주파수)/8를 넘지 않도록 한다. 예를 들어, 도 2에서 메인 안테나(230)가 UMTS 2100 RX 대역인 2.1GHz에서 동작한다면, 상기 서브 안테나(240)는 상기 대역에서 전후로 약 260MHz를 넘지 않는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 서브 안테나(240)는 블루투스 안테나 사용 대역인 2.4GHz와 메인 안테나 사용 대역인 2.1GHz 대역의 중간 대역인 2.25GHz의 대역에서 동작하도록 설정하는 것이 바람직하다. 결과적으로, 상기 매칭 회로(221, 222)는 상기 서브 안테나(240)의 주파수 대역인 2.25GHz에서 상기 스위칭 장치(220)의 절환에 따라 다이버시티 동작 대역인 2.1GHz 대역 또는 블루투스 동작 대역인 2.4GHz대역으로의 매칭시켜줄 것이다. 그러나 이에 국한되지 않는데, 예를 들어, 상기 서브 안테나(240)를 블루투스 대역에서 동작하는 안테나 장치로 설정하고, 제2RF 모듈부의 급전라인에만 매칭회로를 사용하여 다이버시티로 동작시에만 해당 대역으로 매칭시킬 수도 있을 것이다.
미설명된 표시부(205), 메모리부(206), 코덱(207), 키입력부(208) 및 마이크장치(211)와 스피커 장치(210)는 단말기의 공지 구성이므로 생략하기로 한다.
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 안테나 장치는 기존의 서브 기능을 위한 서브 안테나 장치를 선택적인 다이버시키 안테나로써 동작시키기 때문에 별도의 다이버시티용 안테나가 필요치 않아 단말기의 공간 확보에 유리하며, 비용 절감, 송,수신 감도 향상에 따른 단말기의 고품질화를 구현할 수 있다.

Claims (12)

  1. 휴대용 단말기의 안테나 장치에 있어서,
    메인 안테나;
    상기 메인 안테나와 대역폭의 차이가 f(주파수)/8를 넘지 않는 유사 대역에서 동작하되, 단말기의 보조 기능에 상응하는 동작을 수행하는 서브 안테나;
    상기 메인 안테나의 신호를 송, 수신 하기 위한 제1 RF모듈부;
    상기 제1 RF 모듈부와 별도로 설치되는 제2 RF모듈부;
    상기 서브 안테나의 신호를 송, 수신하기 위한 서브 안테나 처리 모듈부;
    상기 서브 안테나의 급전 라인에 설치되어 상기 제2RF 모듈부와 상기 서브 안테나 처리 모듈부에 선택적 연결시키는 스위칭 장치;
    상기 제2 RF 모듈부와 상기 서브 안테나 처리 모듈부의 급전 라인 중 적어도 어느 한 곳에 개재되는 매칭 회로; 및
    상기 단말기의 동작 상태에 따라 상기 스위칭 장치를 제어하여, 상기 서브 안테나를 단말기의 다이버시티 안테나로 선택적으로 사용하도록 하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다이버시티 안테나 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 매칭회로로는 수동 소자를 사용함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다이버시티 안테나 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 단말기는 2.1GHz의 사용대역을 갖는 UMTS 2100 RX 밴드에서 메인 안테나에 의해 동작함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다이버시티 안테나 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 단말기의 서브 안테나에 의해 수행되는 보조 기능은 블루투스, WiFi(Wireless Fidelity), WLL(Wireless Local Loop), 와이브로 기능임을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다이버시티 안테나 장치.
  7. 메인 안테나와, 별도의 서브 안테나 처리 모듈에 의해 해당 보조 기능을 수행하기 위한 서브 안테나를 포함하는 휴대용 단말기의 다이버시티 안테나 구현 방법에 있어서,
    상기 서브 안테나는,
    상기 해당 보조 기능을 사용할 경우, 상기 메인 안테나와의 대역폭의 차이가 f(주파수)/8를 넘지 않는 유사 대역에서 동작시키며,
    상기 해당 보조 기능을 사용하지 않을 경우, 소정의 스위칭 장치를 통하여 상기 서브 안테나를 상기 서브 안테나 처리 모듈과 절환시켜 상기 메인 안테나와의 다이버시티 동작을 위한 RF 모듈부에 전기적으로 연결하되,
    상기 서브 안테나에 선택적으로 급전되는 RF 모듈부와 서브 안테나 처리 모듈의 급전 라인상의 적어도 어느 한 곳에 매칭 회로를 사용함을 특징으로 하는 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 서브 안테나는 상기 보조 기능을 사용하기 위한 대역폭과 메인 안테나 사용 대역폭의 중간값을 갖는 대역폭을 사용하도록 하고, 상기 RF 모듈부와 상기 서브 안테나 처리 모듈의 급전 라인상에 모두 소정의 매칭 회로를 사용함을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 매칭 회로로는 수동소자를 사용함을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 단말기는 2.1GHz의 사용대역을 갖는 UMTS 2100 RX 밴드에서 메인 안테나에 의해 동작하며, 상기 단말기의 서브 안테나에 의해 수행되는 해당 보조 기능은 블루투스, WiFi(Wireless Fidelity), WLL(Wireless Local Loop), 와이브로 기능임을 특징으로 하는 방법.
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