KR100790342B1 - Internal antenna of mobile communication terminal - Google Patents

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박장호
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Abstract

본 발명은 이동통신단말기의 내장형 안테나에 구비된 방사패치부에 와이어 메쉬(Wire mesh) 구조를 형성하여 안테나의 방사성능, 효율 그리고 대역폭 크게 개선하였으며, 핸드 이펙트(Hand effect)를 저감시킨 이동통신단말기의 내장형 안테나에 관한 것이다.The present invention forms a wire mesh structure in the radiation patch provided in the internal antenna of the mobile communication terminal, thereby greatly improving the radiation performance, efficiency, and bandwidth of the antenna, and reducing the hand effect. Relates to a built-in antenna.

따라서, 본 발명은 도체패턴인 방사패치부에 와이어 메쉬 구조를 형성하여 대역폭이 증가하고 안테나의 전류경로를 다양하게 함으로써 이득이 증가함과 동시에 인체 접촉에 따른 핸드 이펙트에 덜 민감하게 하는 효과가 있다.Accordingly, the present invention has an effect of forming a wire mesh structure in the radiation patch, which is a conductor pattern, to increase the bandwidth and to vary the current path of the antenna, thereby increasing the gain and making it less sensitive to hand effects due to human contact. .

이동통신단말기, 내장형, 안테나, 메쉬, 핸드 이펙트, 방사패치 Mobile communication terminal, built-in antenna, mesh, hand effect, radiation patch

Description

이동통신단말기의 내장형 안테나 {Internal antenna of mobile communication terminal}Internal antenna of mobile communication terminal

도 1은 종래의 역 F 안테나 사시도1 is a perspective view of a conventional inverted F antenna

도 2는 종래의 역 F 안테나 방사패턴을 나타낸 그래프2 is a graph showing a conventional inverted-F antenna radiation pattern

도 3은 본 발명에 따른 이동통신단말기의 내장형 안테나 사시도3 is a perspective view of a built-in antenna of a mobile communication terminal according to the present invention

도 4는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 내장형 안테나의 정재파비를 나타낸 그래프Figure 4 is a graph showing the standing wave ratio of the built-in antenna of the mobile communication terminal according to the present invention

도 5는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 내장형 안테나의 방사패턴을 나타낸 그래프5 is a graph showing the radiation pattern of the built-in antenna of the mobile communication terminal according to the present invention

도 6은 본 발명에 따른 이동통신단말기의 내장형 안테나의 사용상태를 나타낸 예시도6 is an exemplary view showing a state of use of the built-in antenna of the mobile communication terminal according to the present invention.

도 7은 종래의 역 F 안테나 정재파비와 핸드 이펙트 및 본 발명에 따른 핸드 이펙트를 나타낸 그래프7 is a graph showing a conventional inverse F antenna standing wave ratio and hand effects and a hand effect according to the present invention.

* 주요 도면부호에 대한 설명 ** Description of the main drawing codes *

100 : 내장형 안테나 110 : 캐리어100: built-in antenna 110: carrier

111 : 융착포인트 120 : 도체패턴111: fusion point 120: conductor pattern

121 : 방사패치부 121-1 : 와이어 메쉬구조121: radiation patch portion 121-1: wire mesh structure

122 : 급전부 123 : 접지부122: power supply unit 123: grounding unit

200 : 이동통신단말기 300 :손가락200: mobile communication terminal 300: finger

본 발명은 이동통신단말기의 내장형 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이동통신단말기의 내부공간을 효율적으로 사용하고 안테나의 방사성능 및 효율을 개선함과 동시에 핸드 이펙트(Hand Effect) 및 대역폭을 개선한 이동통신단말기의 내장형 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a built-in antenna of a mobile communication terminal, and more particularly, to efficiently use the internal space of the mobile communication terminal, improve the radiation performance and efficiency of the antenna, and at the same time improve the hand effect and bandwidth. The present invention relates to an internal antenna of a mobile communication terminal.

도 1은 종래의 역 F 안테나 PIFA(Planar Inverted F Antenna) 구조는 평면 직사각형 방사패치(10)와 상기 방사패치와 급전하는 급전핀(20)과, 상기 방사패치와 접지시키는 단락핀(30) 및 인쇄회로 기판과 일정간격 유지시키는 유전체인 캐리어(40)로 이루어지며 다중밴드를 이루기 위해 상기 방사패치(10)에 U자형, ㄱ자형의 슬롯이 형성된다. 상기 슬롯은 실질적으로 두 방사패치(10) 영역으로 구분하여 급전핀(20)을 단락부(30)를 통해 전류를 상기 슬롯을 따라 서로 다른 주파수대역에서 공진되는 전기적 길이에서 갖도록 유기되어 서로 다른 주파수대역에서 동작된다.1 is a planar inverted F antenna (PIFA) structure of a conventional inverted-F antenna (PIFA) is a planar rectangular radiation patch 10, the power supply pin 20 for feeding the radiation patch, the shorting pin 30 for grounding the radiation patch and Consists of a carrier 40 which is a dielectric to maintain a predetermined distance from the printed circuit board, to form a multi-band, U-shaped, L-shaped slots are formed in the radiation patch 10. The slot is substantially divided into two radiation patch 10 regions, and the feed pin 20 is induced to have a current at the electrical length resonating in different frequency bands along the slot through the short circuit 30 to different frequencies. It is operated in band.

또한, 도 2는 상기한 역 F 안테나 PIFA 구조에 의한 방사패턴을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing a radiation pattern by the inverted-F antenna PIFA structure described above.

상기 PIFA는 역 L 안테나에서 단지 대역폭을 확장하기 위한 방법으로 선구조에서 판구조로 대체한 형태이며 이런 개선 효과에도 불구하고 평면 역 F 안테나는 4%보다 적은 대역폭을 갖는다. 따라서, 이동통신단말기의 대역폭 및 방사효율이 필요함에 따라 상기 평면 역 F 안테나의 개선된 기술이 필요하고 종래의 평면 역 F 안테나를 이동통신단말기에 적용할 경우에 만족할 만한 대역폭을 구현하기 어려운 문제점이 있었다.The PIFA is a method of expanding the bandwidth of the inverted L antenna only by replacing the linear structure with the plate structure. Despite this improvement, the planar inverted F antenna has a bandwidth less than 4%. Therefore, as the bandwidth and the radiation efficiency of the mobile communication terminal are needed, an improved technique of the planar inverted F antenna is required and it is difficult to realize a satisfactory bandwidth when the conventional planar inverted F antenna is applied to the mobile communication terminal. there was.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명은 평면 역 F 안테나의 도체패턴인 방사패치부에 와이어 메쉬(wire mesh) 구조를 형성한 이동통신단말기의 내장형 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a built-in antenna of a mobile communication terminal in which a wire mesh structure is formed in a radiation patch which is a conductor pattern of a planar inverted F antenna. There is this.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신단말기 내장형 안테나는 캐리어와 도체패턴으로 이루어지는 내장형 안테나에 있어서, 상기 도체패턴은 상기 캐리어 상부에 밀착되어 소정의 주파수 대역에서 공진하는 방사패치부와, 상기 방사패치부의 소정의 위치에 형성되는 와이어 메쉬와, 상기 방사패치부에 신호 급전하는 급전부 및 상기 내장형 안테나를 접지시키기 위한 접지부로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a built-in antenna for a mobile communication terminal includes a carrier and a conductor pattern, wherein the conductor pattern is in close contact with an upper portion of the carrier and resonates in a predetermined frequency band. And a wire mesh formed at a predetermined position of the radiation patch unit, a power supply unit for signal feeding the radiation patch unit, and a ground unit for grounding the built-in antenna.

본 발명의 일실시예에 따르면 상기 와이어 메쉬의 형성 위치는 상기 방사패 치부에 사용자 인체가 닿는 위치인 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the position at which the wire mesh is formed is a position where the user's body touches the radiation patch.

본 발명의 일실시예에 따르면 상기 와이어 메쉬는 +, ㄹ, X, ㅁ, 마름모, 원형 및 미엔더 라인 형태 중 어느 한 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the invention the wire mesh is characterized in that formed in any one of the form of +, ,, X, ㅁ, rhombus, circular and meander line.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 이동통신단말기의 내장형 안테나에 사시도로서, 상기 안테나(100)는 캐리어(110)와, 도체패턴(120)으로 구성되고 특히, 상기 도체패턴(120)은 방사패치부(121)와, 급전부(122)와, 접지부(123)로 이루어져 핸드 이펙트에 무관하게 대역폭이 개선된다.3 is a perspective view of a built-in antenna of a mobile communication terminal according to the present invention, the antenna 100 is composed of a carrier 110, a conductor pattern 120, in particular, the conductor pattern 120 is a radiation patch ( 121, the power feeding portion 122, and the grounding portion 123, the bandwidth is improved regardless of the hand effect.

상기 캐리어(110)는 도체패턴(120)과 밀착되게 융착포인트(111)에 의해서 고정된다. 상기 융착포인트(111)는 도체패턴(120)이 분리 이탈되지 않도록 고정하며 상기 캐리어(110)와 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다.The carrier 110 is fixed by the fusion point 111 to be in close contact with the conductor pattern 120. The fusion point 111 is fixed so that the conductor pattern 120 is not separated and separated, and preferably formed integrally with the carrier 110.

상기 도체패턴(120)은 융착포인트(111)가 삽입되어 고정되도록 절단된 구멍이 형성되고 상기 구멍과 융착포인트(111)가 밀착되게 조립 결합됨으로써 고정된다.The conductor pattern 120 is formed by cutting a hole formed so that the fusion point 111 is inserted and fixed, and fixed by assembling and combining the hole and the fusion point 111 in close contact.

또한, 도체패턴(120)은 다양한 형태의 구조를 갖는 방사패치부(121)와, 급전부(122)와, 접지부(123)로 이루어지는 바, 상기 방사패치부(121)의 패턴은 하나 이상의 주파수대역으로 동작되는 패턴으로 형성되며 상기 패턴에 와이어 메쉬(121-1) 구조가 형성되어 안테나 효율이 증가되고 대역폭이 개선된다.In addition, the conductive pattern 120 is composed of a radiation patch 121, a power feeding portion 122, and a grounding portion 123 having a variety of structures, the pattern of the radiation patch 121 is one or more It is formed in a pattern that operates in a frequency band and a wire mesh 121-1 structure is formed on the pattern, thereby increasing antenna efficiency and improving bandwidth.

상기 와이어 메쉬(121-1) 구조는 상기 방사패치부(121)의 하나 이상의 주파수 대역으로 동작되는 복수의 패턴 각각에 형성되는 것이 바람직하며 상기 주파수대역을 형성하는 패턴 중 일부의 패턴상에 선택적으로 와이어 메쉬(121-1) 구조를 형성하는 것도 가능하다.The wire mesh 121-1 structure is preferably formed in each of a plurality of patterns operated in one or more frequency bands of the radiation patch 121, and selectively on some of the patterns forming the frequency bands. It is also possible to form the wire mesh 121-1 structure.

이와 같은 와이어 메쉬(121-1) 구조는 통상적으로 이동통신단말기를 사용하는 사용자가 이동통신단말기를 잡는 손의 위치 즉, 내장형 안테나를 구비한 이동통신단말기를 손가락으로 잡는 위치를 고려하여 와이어 메쉬(121-1) 구조를 형성하는 것이 바람직하다.Such a wire mesh 121-1 structure is generally used in consideration of the position of a hand using a mobile communication terminal, that is, a position in which a user holds a mobile communication terminal with a finger by using a finger. 121-1) It is preferable to form a structure.

따라서, 와이어 메쉬(121-1) 구조는 케리어(100)를 중심으로 도체패턴의 중심부에 형성하는 것이 바람직하다.Therefore, the wire mesh 121-1 structure is preferably formed at the center of the conductor pattern around the carrier 100.

더욱이, 상기 와이어 메쉬(121-1) 구조는 +, X, ㄹ, ㅁ, 마름모, 원형 및 미앤더 라인 등의 형태 중 어느 한 형태로 절삭하여 형성하면 전류경로가 다양화되어 방사가 이루어진다. 즉, 상기 전류경로가 다양화된다 함은 손가락이 접촉되는 와이어 메쉬(121-1) 구조 부분의 표면적이 적어진다. 표면적이 적어짐에 따라 전류 영향을 적게 받음으로 대역폭이 개선된다.In addition, the wire mesh 121-1 structure is formed by cutting any one of the shapes of +, X, r, ㅁ, rhombus, circular and meander lines, and the like, thereby diversifying the current path to generate radiation. That is, the diversification of the current path reduces the surface area of the structure of the wire mesh 121-1 in which the finger contacts. As the surface area is reduced, the bandwidth is improved by being less affected by current.

상기 급전부(122)는 상기 방사패치부(121)와 연결되어 전기적인 신호를 급전한다.The feeder 122 is connected to the radiation patch 121 to feed an electrical signal.

상기 접지부(123)는 내장형 안테나(100)의 방사패치부(121)가 접지되도록 상기 방사패치부(121)를 접지와 연결한다.The ground portion 123 connects the radiation patch 121 to ground so that the radiation patch 121 of the built-in antenna 100 is grounded.

따라서, 이와 같이 구성된 내장형 안테나(100)는 다중 주파수대역을 이루는 패턴에서 간격과 길이 및 와이어 메쉬(121-1) 구조에 따라 전기적인 신호가 방사함에 따라 안테나의 방사효율 및 인체의 핸드 이펙트에 민감한 부분을 감소하고 동시에 다양한 전류경로를 이용하여 대역폭을 크게 향상시킬 수 있다.Therefore, the built-in antenna 100 configured as described above is sensitive to the radiation efficiency of the antenna and the hand effect of the human body as the electric signal is radiated according to the spacing and length and the wire mesh 121-1 structure in the pattern forming the multi-frequency band. The bandwidth can be greatly improved by reducing the portion and simultaneously using various current paths.

도 4는 본 발명의 와이어 메쉬 구조를 형성한 안테나에서 핸드 이팩트를 고려하지 않은 상태의 그래프이고, 도 7의 그래프 중에서 와이어 메쉬 구조가 형성되지 않은 안테나에서 핸드 이팩트를 고려하지 않은 상태의 그래프와 도시된 마커 즉, 도 4의 마커 A, B, C, D와 상기 도 7의 마커 A'', B'', C'', D''의 그래프를 비교하면 메쉬 구조인 도 4의 안테나인 경우가 대역폭이 크게 향상됨을 알 수 있다.4 is a graph of a state in which the hand effect is not considered in the antenna having the wire mesh structure of the present invention, and a graph and a view of the state in which the hand effect is not considered in the antenna of which the wire mesh structure is not formed in the graph of FIG. 4, that is, the antennas of FIG. 4 having a mesh structure when the graphs of the markers A, B, C, and D of FIG. 4 and the graphs of the markers A, B, C, and D of FIG. It can be seen that the bandwidth is greatly improved.

도 5는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 내장형 안테나의 방사패턴을 나타낸 그래프이고, 도 2는 도 2는 종래의 역 F 안테나 방사패턴을 나타낸 그래프로서, 본 발명 도 5의 A'와, 종래 기술 도 2의 A를 비교하면 안테나 특성이 향상됨을 알 수 있다.5 is a graph showing a radiation pattern of the built-in antenna of the mobile communication terminal according to the present invention, Figure 2 is a graph showing a conventional inverted F antenna radiation pattern, Figure 2 A 'and the prior art of the present invention Comparing A of FIG. 2, it can be seen that antenna characteristics are improved.

도 6은 본 발명에 따른 이동통신단말기의 내장형 안테나의 사용상태를 나타낸 예시도로서, 상기 내장형 안테나(100)는 이동통신단말기(200)에 내장되어 있으며, 손가락(300)이 접촉되는 와이어 메쉬(121-1) 구조가 안테나 캐리어(110)의 중간 부분을 중심으로 하여 양쪽에 약 1/3 지점부분에 형성됨으로써, 핸드 이펙트가 감소되며, 또한 상기 와이어 메쉬(121-1) 구조의 재질은 써스(SUS), 금도금, 황동, 인청동 등이 사용되기 때문에 방사성능이 개선된다. 더욱이 방사패치부(121)의 끝 단을 와이어 메쉬(121-1) 구조로 사용하여 성능이 보다 개선된다.6 is an exemplary view showing a state of use of the built-in antenna of the mobile communication terminal according to the present invention, the built-in antenna 100 is embedded in the mobile communication terminal 200, the wire mesh contacting the finger 300 ( 121-1) the structure is formed at about 1/3 point on both sides of the center portion of the antenna carrier 110, the hand effect is reduced, and the material of the wire mesh 121-1 structure is sus (SUS), gold plating, brass, phosphor bronze, etc. are used, so the radiation performance is improved. Furthermore, the performance is further improved by using the end of the radiation patch 121 as a wire mesh 121-1 structure.

도 7은 종래의 역 F 안테나 정재파비와 핸드 이펙트 및 본 발명에 따른 핸드 이펙트를 나타낸 그래프로서, A', B', C', D'의 그래프는 와이어 메쉬 구조이고 핸드 이팩트를 한 경우의 그래프이고, A’’, B’’, C'’, D'’는 와이어 메쉬 구조가 아니고 핸드 이팩트를 안한 경우의 그래프이며, A'’’, B’’’ , C’'’ , D’’’는 와이어 메쉬 구조가 아니고 핸드 이팩트를 고려한 경우의 그래프이다.7 is a graph showing a conventional inverted F antenna standing wave ratio, a hand effect, and a hand effect according to the present invention, wherein the graphs of A ', B', C ', and D' are wire mesh structures and have a hand effect. , A '', B '', C '', D '' is not a wire mesh structure and is a graph without hand effect, and A '' ', B' '', C '' ', D' ' 'Is not a wire mesh structure but a graph considering hand effects.

따라서, 상기 각각의 그래프에 대한 정재파비는 다음 [표 1]과 같다.Therefore, the standing wave ratios for the respective graphs are shown in Table 1 below.

[표 1]TABLE 1

824㎒824 MHz 960㎒960 MHz 1.71㎓1.71㎓ 1.88㎓1.88㎓ 1.99㎓1.99㎓ 본 발명 핸드 이펙트 SWR (A', B', C', D'의 그래프)Invention Hand Effect SWR (graph of A ', B', C ', D') 2.32052.3205 4.31754.3175 1.82991.8299 1.62541.6254 1.38391.3839 종래의 핸드 이펙트 SWR (A'‘, B'’, C'‘, D'’의 그래프)Conventional Hand Effect SWR (graphs of A ', B', C ', and D') 3.42573.4257 4.76924.7692 2.15152.1515 1.84571.8457 1.51211.5121 기존 안테나 SWR (A'‘’, B'‘’, C'‘’, D'‘’의 그래프)Conventional antenna SWR (graph of A '’, B'’, C '’, D' ') 1.66711.6671 2.97152.9715 3.59783.5978 1.36911.3691 2.29712.2971

상기 [표 1]과 같이 종래의 안테나에 비하여 본 발명은 인체에 해당하는 헹드 이펙트에 덜 민감하게 반응하게 함으로써 안테나의 반사손실이 현저하게 줄어듬을 알 수 있다.Compared to the conventional antenna as shown in [Table 1], the present invention can be seen that the reflection loss of the antenna is significantly reduced by making it less sensitive to the rinse effect corresponding to the human body.

지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐, 한정적인 것이 아님을 분명히 하며, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속 한다 할 것이다.Although the present invention has been described in detail so far, it should be apparent that the embodiments mentioned in the process are only illustrative, and not restrictive, and the present invention is provided by the following claims. Without departing from the scope of the present invention, modifications of the components that can be coped evenly will fall within the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 도체패턴인 방사패치부에 와이어 메쉬 구조를 형성하여 대역폭이 증가하고 안테나의 전류경로를 다양하게 함으로써 이득이 증가하고 동시에 인체에 해당하는 핸드 이펙트를 저감시키는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of increasing the bandwidth by varying the current path of the antenna by forming a wire mesh structure in the radiation patch portion of the conductor pattern to increase the gain and at the same time reduce the hand effect corresponding to the human body. have.

Claims (3)

삭제delete 캐리어와 도체패턴으로 이루어지는 내장형 안테나에 있어서,In the built-in antenna consisting of a carrier and a conductor pattern, 상기 도체패턴은 상기 캐리어 상부에 밀착되어 소정의 주파수 대역에서 공진하는 방사패치부와;The conductor pattern is in close contact with the upper portion of the radiation patch portion for resonating in a predetermined frequency band; 상기 방사패치부의 사용자 인체가 닿는 소정 위치에 형성되어 다양한 전류 경로 형성에 의하여 핸드 이펙트가 저감되어 방사효율 및 대역폭을 향상하는 와이어 메쉬와;A wire mesh formed at a predetermined position where the user's human body is in contact with the radiation patch to reduce hand effects by forming various current paths, thereby improving radiation efficiency and bandwidth; 상기 방사패치부에 신호 급전하는 급전부; 및A feeder feeding power to the radiation patch; And 상기 내장형 안테나를 접지시키기 위한 접지부로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 내장형 안테나.Mobile communication terminal built-in antenna, characterized in that consisting of a grounding portion for grounding the built-in antenna. 청구항 2에 있어서, 상기 와이어 메쉬는 +, ㄹ, X, ㅁ, 마름모, 원형 및 미엔더 라인 형태 중 어느 한 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기 내장형 안테나.The antenna of claim 2, wherein the wire mesh is formed in any one of +, d, X, ㅁ, rhombus, circular, and meander lines.
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