KR100790593B1

KR100790593B1 - Hand effect reducing type internal antenna device of telecommunication terminal

Info

Publication number: KR100790593B1
Application number: KR1020050104049A
Authority: KR
Inventors: 유재욱
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2005-11-02
Publication date: 2008-01-02
Also published as: KR20070047383A

Abstract

본 발명은 이동통신단말기의 내부 안테나 장치에 관한 것으로, 소형화 슬림화된 구조를 갖는 폴더형 이동통신단말기에서, 화면부와 본체부가 겹치지 않는 본체부 최하단부위에 마련되는 안테나 내장공간과; 상기 안테나 내장공간에 설치되는 MLMA, IFA, PIFA 중에서 선택된 어느 하나의 내장형 안테나와; 상기 안테나 내장공간의 본체부 케이스 특정위치에 끼워지는 유전체를 포함하여 구성된다.The present invention relates to an internal antenna device of a mobile communication terminal, comprising: an antenna internal space provided at a lowermost portion of a main body portion where a screen portion and a main body portion do not overlap in a folding mobile communication terminal having a miniaturized and slimmed structure; Any one of the built-in antenna selected from the MLMA, IFA, PIFA installed in the antenna interior space; It is configured to include a dielectric that is fitted at a specific position of the main body case of the antenna interior space.

본 발명은 소형 슬림형 단말기에서도 내장형 안테나 사용시 핸드이펙트를 줄여 콜 드랍율을 낮출 수 있으며, 손으로 감싸 쥐더라도 수신감도 저하나 대역폭의 감소를 줄일 수 있어 통화품질을 향상시킬 수 있게 된다.The present invention can reduce the call drop rate by reducing the hand effect when using the built-in antenna even in a small slim terminal, and can improve the call quality by reducing the reception sensitivity or reducing the bandwidth even when held by the hand.

내장형 안테나, 내부 안테나, 소형화, 슬림화, 핸드이펙트 Built-in Antenna, Internal Antenna, Miniaturization, Slimming, Hand Effect

Description

HAND EFFECT REDUCING TYPE INTERNAL ANTENNA DEVICE OF TELECOMMUNICATION TERMINAL}

도 1은 본 발명에 따른 내장형 안테나의 구조를 보인 예시적인 단면도,1 is an exemplary cross-sectional view showing a structure of a built-in antenna according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 내장형 안테나의 대역폭 증가상태를 보인 그래프,2 is a graph showing an increase in bandwidth of the built-in antenna according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 내장형 안테나가 설치된 이동통신단말기에 유전체 설치위치를 예시한 요부 단면도,3 is a cross-sectional view illustrating main parts of a dielectric installation location in a mobile communication terminal in which a built-in antenna according to the present invention is installed;

도 4는 도 3에 따른 이득을 유전체 설치 전,후로 비교하여 보인 예시도.4 is an exemplary view comparing the gain according to FIG. 3 before and after installing a dielectric.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧♧ description of the symbols for the main parts of the drawing ♧

100....피씨비 200....안테나100 ... PCC 200 ... Antenna

210....급전부 220....전류리턴패스210..Feed part 220 .... Current return pass

300...화면부 400....본체부300 ... screen 400 ....

410....안테나 내장공간 500....유전체410..antenna interior 500..dielectric

본 발명은 이동통신단말기의 내부 안테나 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단말기의 소형화와 슬림화에 따른 내장형 안테나가 갖는 핸드이펙트에 의한 호 끊김현상 등의 문제를 해소시킬 수 있도록 개선된 이동통신단말기의 핸드이펙트 저감형 내부 안테나장치에 관한 것이다.The present invention relates to an internal antenna device of a mobile communication terminal, and more particularly, to an improved mobile communication terminal to solve a problem such as call disconnection due to a hand effect of a built-in antenna according to the miniaturization and slimming of a terminal. It relates to a hand effect reduced internal antenna device.

일반적으로, 안테나는 외부로부터 유입된 전파를 수신하고 내부의 다른 장치로부터 전달된 신호를 외부로 송신하는 수단으로서, 특히 무선통신기기인 이동통신단말기에서는 필수 부품으로서 기지국과의 신호 송/수신시 매개체 역할을 수행하여 통신감도를 향상시키는 동작을 수행하게 된다.In general, an antenna is a means for receiving radio waves from the outside and transmitting signals transmitted from other devices therein to the outside, especially as a necessary component in a mobile communication terminal, which is a wireless communication device, as a medium for signal transmission / reception with a base station. It performs a role to improve the communication sensitivity by performing a role.

이와 같은 이동통신단말기용 안테나로는 이를테면, 모노폴안테나, 헬리컬안테나 등과 같은 외부돌출형 안테나가 주로 사용된다.As the antenna for the mobile communication terminal, for example, an external projecting antenna such as a monopole antenna, a helical antenna, or the like is mainly used.

그런데, 이러한 외부돌출형 안테나는 사용중 외부간섭체에 걸려 부러지거나 파손되기 쉬우며, 휴대하기 불편하고, 외관형상이 미려하지 않는 단점을 가진다.However, such an externally protruding antenna has a disadvantage in that it is easily broken or damaged by an external interference member during use, is inconvenient to carry, and does not have a beautiful appearance.

그럼에도 불구하고, 단말기용 안테나는 동작주파수의 λ/4 혹은 3λ/4 정도로 설계되어야 하기 때문에 대략 90mm 혹은 40mm의 길이를 가져야 하며, 이러한 이유 때문에 안테나를 외부로 돌출시킬 수 밖에 없었다.Nevertheless, the antenna for the terminal should have a length of approximately 90mm or 40mm because the antenna for the terminal should be designed as λ / 4 or 3λ / 4 of the operating frequency, for this reason it was forced to protrude the antenna to the outside.

최근에는 상술한 바와 같은 많은 문제점들도 해소하면서 갈수록 소형화, 슬림화되어 가는 이동통신단말기의 발전경향에 대응하기 위한 일환으로 안테나를 아예 단말기 내부에 내장하려는 노력들이 경주되었으며, 일 예로 MLMA(Meander Line Monopole Antenna), IFA(Inverted F Antenna), PIFA(Planar Inverted F Antenna) 등을 들 수 있다.In recent years, efforts to embed antennas inside the terminal have been racing as a part of responding to the development trend of mobile communication terminals, which are becoming smaller and slimmer, while solving many problems as described above. For example, MLMA (Meander Line Monopole) Antenna), Inverted F Antenna (IFA), Planar Inverted F Antenna (PIFA), and the like.

하지만, 단말기의 소형화와 더블어 내장형 안테나(일명 '인테나'라고도 함)를 채용하게 됨으로써 다음과 같은 문제가 유발된다.However, the following problems are caused by the miniaturization of a terminal and the adoption of a built-in double antenna (also referred to as an 'intenna').

첫째, 단말기가 소형화되면서 사용자의 한손에 들어가게 되므로 핸드이펙트(Hand Effect)로 인해 주파수이동이 발생되고 이에 따라 호 끊김현상(Call Drop)이 빈발하게 된다.First, as the terminal becomes smaller, the user enters the user's hand and thus frequency shift occurs due to a hand effect, resulting in frequent call drop.

둘째, 내장형 안테나는 단말기의 외관을 미려하게 하기는 하지만 수신감도가 낮다.Second, the built-in antenna makes the appearance of the terminal beautiful but the reception sensitivity is low.

세째, 수신감도를 높이기 위해 내장형 안테나 전체를 유전체로 형성할 경우에는 대역폭이 줄어들게 된다.Third, when the entire internal antenna is formed of a dielectric to increase reception sensitivity, bandwidth is reduced.

네째, 내장형 안테나가 단말기의 하부에 배치된 폴더형의 경우에는 화면부가 안테나 부위를 덮는 구조이므로 화면부가 닫혀있을 때에는 수신특성에 악영향을 끼친다.Fourth, when the built-in antenna is a fold-type structure disposed in the lower portion of the terminal, the screen portion covers the antenna portion, which adversely affects reception characteristics when the screen portion is closed.

다섯째, 음성통화가 아닌 영상통화가 구현되는 단말기의 경우 손으로 감싸는 빈도가 높기 때문에 핸드이펙트의 영향을 훨씬 더 많이 받게 되어 영상통화품질이 급격히 떨어지고, 심할 경우에는 영상 호(Call)이 끊어진다.Fifth, since a hand wrap is frequently used for a video call instead of a voice call, the effect of the hand effect is much greater, and the video call quality drops sharply, and in severe cases, the video call is disconnected.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 단말기의 슬림화 소형화와 더블어 안테나의 내장화 추세에 따른 핸드이펙트를 최소화할 수 있도록 내장형 안테나의 구조를 개선함과 동시에 수신감도 및 대역폭을 높여 통화품질도 향상시킬 수 있도록 한 이동통신단말기의 핸드이펙트 저감형 내부 안테나 장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and has been created to solve this problem, and improves the structure of the built-in antenna to minimize the hand effect according to the trend of miniaturization and miniaturization of the terminal. At the same time, the main purpose of the present invention is to provide an internal antenna device for reducing the hand effect of a mobile communication terminal to improve the call quality by increasing reception sensitivity and bandwidth.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 소형 슬림화된 구조를 갖는 폴더형 이동통신단말기에서, 화면부와 본체부가 겹치지 않는 본체부 최하단부위에 마련되는 안테나 내장공간과; 상기 안테나 내장공간에 설치되는 MLMA, IFA, PIFA 중에서 선택된 어느 하나의 내장형 안테나와; 상기 안테나 내장공간의 본체부 케이스 특정위치에 끼워지는 유전체를 포함하여 구성되는 이동통신단말기의 핸드이펙트 저감형 내부 안테나 장치를 제공함에 그 기술적 특징이 있다.In order to achieve the above technical problem, in the foldable mobile communication terminal having a compact slim structure, the antenna built-in space is provided at the lowermost portion of the main body portion does not overlap the screen portion and the main body portion; Any one of the built-in antenna selected from the MLMA, IFA, PIFA installed in the antenna interior space; The technical feature of the present invention is to provide a hand-effect reduced internal antenna device of a mobile communication terminal including a dielectric inserted into a body-part case specific position of the antenna interior space.

또한, 본 발명은 상기 내장형 안테나에 피씨비와 접지되는 적어도 하나 이상의 저항성분으로 동작하는 전류리턴패스를 구비한 것에도 그 기술적 특징이 있다.In addition, the present invention has a technical feature in that the built-in antenna having a current return path operating with at least one resistance component grounded with the PC.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment according to the present invention.

본 발명은 특히, 소형 폴더형 단말기에 내장된 안테나가 하부에 배치된 경우 사용자가 손에 쥠으로써 생기는 핸드이펙트에 의한 여러가지 단점들 및 화면부가 구조적으로 내장형 안테나를 덮게 됨으로써 발생되는 수신감도 저하, 통화품질 저하 등의 악영향을 제거하기 위해 적절한 유전체의 선택 및 그 배치, 형상 그리고 저항을 로딩(Loading)하는 기술을 안테나의 주위에 반영하여 이를 개선시키고자 한 것이다.The present invention, in particular, when the antenna built in the small foldable terminal is disposed under the various disadvantages of the hand effect caused by the user's hands and the reception sensitivity caused by the screen part structurally covering the built-in antenna, call reduction In order to eliminate the adverse effects such as deterioration of quality, it is intended to improve the technology by selecting a proper dielectric, its placement, shape, and loading technology around the antenna.

고려할 사항은 사용자마다 단말기를 파지하는 습관과 모양이 다르기 때문에 핸드이펙트를 정량화하는 것은 무리가 있으나 외장형 안테나에 비해 내장형 안테나가 훨씬 더 핸드이펙트를 받으며, 특히 소형 그중에서도 화면부가 내장형 안테나를 덮은 폴더형 단말기의 경우 그 영향이 더욱 크므로 그에 촛점을 맞추어 예시적으로 설명하도록 한다.Consideration is that it is not easy to quantify hand effects because users have different habits and shapes to hold the terminal, but the built-in antenna receives much more hand effects than the external antenna. In the case of the effect is greater because it focuses on it will be described by way of example.

나아가, SAR(Specific Absorption Rate)을 낮추기 위하여 일부러 안테나의 내장 위치를 단말기의 하부에 설계한 경우도 포함된다 할 것이며, 또한 영상통화를 지원하는 단말기의 경우에는 대부분 단말기의 무게중심을 하부에 두기 때문에 안테나의 내장 위치는 당연히 하부 설계가 주류이며, 이 경우 핸드이펙트는 더욱 크게 작용할 수 있다.Furthermore, in order to lower SAR (Specific Absorption Rate), it is also included to deliberately design the internal position of the antenna on the lower part of the terminal. The built-in location of the antenna is, of course, the main design of the bottom, in which case the hand effect can be even larger.

여기에서, SAR이란 전자파인체흡수율(電磁波人體吸收率)을 일컫는 것으로 사람의 생체조직에 흡수되는 생체의 단위질량당 전자파의 양을 에너지로 표시한 것, 즉 이동통신단말기에서 방출되는 전자파를 인체가 얼마나 흡수하는지를 보여주는 수치로서, 단말기의 전자파 인체 보호 기준은 생체 실험을 통해 인체에 해롭지 않은 전자파의 양(한국·미국·호주·캐나다는 1.6W/kg(1g평균), 일본·유럽은 2.0W/kg(10g 평균))을 기준으로 삼고 있다.Here, SAR refers to the electromagnetic wave absorption rate, which represents the amount of electromagnetic waves per unit mass of the living body absorbed by human living tissue as energy, that is, the human body is the electromagnetic wave emitted from the mobile communication terminal. As a figure that shows how much absorption is absorbed, the standard of electromagnetic wave protection of the terminal is 1.6W / kg (1g average in Korea, USA, Australia and Canada) and 2.0W / in Japan and Europe. kg (10g average)).

도 1은 본 발명에 따른 내장형 안테나의 구조를 보인 예시적인 단면도이다.1 is an exemplary cross-sectional view showing the structure of a built-in antenna according to the present invention.

본 발명에 따른 내장형 안테나는 가장 보편화된 PIFA 형태를 예시적으로 설명하기로 한다.The built-in antenna according to the present invention will be described by way of example the most common PIFA form.

예컨대, 도 1에서와 같이, 본 발명은 핸드이펙트(Hand Effect)는 안테나의 공진주파수를 쉬프트(Shift)시키거나 안테나의 송수신 이득을 저하시켜서 콜 드랍(Call Drop)을 유발하거나 수신율감소 혹은 통화감도 저하의 원인이 되게 되므로 이의 방지를 위해 안테나(200)의 일단에 피씨비(100)와 접지되는 전류리턴패스(Current Return Path)(220)를 형성한 것이다.For example, as shown in FIG. 1, the present invention is a hand effect (Shift) to shift the resonant frequency of the antenna (Shift) or lower the transmission and reception gain of the antenna to cause a call drop (Call Drop) or reduce the reception rate or call sensitivity In order to prevent this, a current return path 220 that is grounded with the PC 100 is formed at one end of the antenna 200 to prevent this.

이때, 상기 전류리턴패스(220)는 칩 저항이나 혹은 패턴이나 재질변경을 통해 저항성 성분으로 구성함으로써 약간의 이득이 감소하지만 전반적으로 도 2의 그래프에서와 같이 공진 대역폭이 증가하게 된다.In this case, the current return pass 220 is configured to include a resistive component through the chip resistance or the pattern or material change, but the gain slightly decreases, but the resonance bandwidth is increased as shown in the graph of FIG. 2.

따라서, 공진 대역폭의 증가는 핸드이펙트에 의한 공진주파수의 쉬프트가 어느 정도 있더라도 안테나(200)에서 받아들 일 수 있는 주파수대역의 폭이 커지므로 콜 드랍과 같은 현상을 줄일 수 있게 된다.Therefore, the increase in the resonance bandwidth can reduce the phenomenon such as a call drop because the width of the frequency band that can be accepted by the antenna 200 increases even if the resonance frequency is shifted to some extent by the hand effect.

그리고, 상기 안테나(200)의 급전부(210)는 기존과 같은 형태로 피씨비(100)에 연결된다.In addition, the feeder 210 of the antenna 200 is connected to the PC 100 in the same form as the conventional.

도 3은 본 발명에 따른 내장형 안테나가 설치된 이동통신단말기에 유전체 설치위치를 예시한 요부 단면도이며, 도 4는 도 3에 따른 이득을 유전체 설치 전,후로 비교하여 보인 예시도이다.3 is a cross-sectional view illustrating main parts of a dielectric installation location in a mobile communication terminal provided with a built-in antenna according to the present invention, and FIG. 4 is an exemplary view comparing the gain of FIG. 3 before and after the dielectric installation.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동통신단말기는 엘시디(310), 리시브스피커(320), 카메라(330) 등이 설치되는 화면부(300)와, 본체부(400)가 서로 겹쳐지는 부위를 제외하고 남은 부위, 즉 오버랩(Overlap)되지 않는 부위의 본체부(400) 적소에 안테나 내장공간(410)를 마련하고, 그 전단 예컨대, 본체부(400)를 구성하는 케이스에는 일정크기로 유전체(500)를 끼워넣는 형태로 마련된다.As shown in Figure 3 to 4, the mobile communication terminal according to the present invention, the screen unit 300, the main body 400, the LCD 310, the receive speaker 320, the camera 330 is installed, etc. The case that the antenna built-in space 410 is provided in place of the body portion 400 of the remaining portion, that is, the portion that is not overlapped except for the portion where the overlaps, and the front end, for example, the case constituting the body portion 400 It is provided in the form of sandwiching the dielectric 500 to a predetermined size.

그리하여, 상기 안테나 내장공간(410)에는 전술한 내장형 안테나(200)가 설치되며, 화면부(300)와 본체부(400)가 오버랩되지 않는 부위에 고정된 유전체(500)는 그 자체가 공진기 특성(예. 유전체 공진기:Dielectric Resonator)을 가지고 있 어 전파를 끌어당기는 기능을 가지므로 이와 같은 특성을 이용하여 특정방향으로의 전파방사특성을 강화시킴으로써 핸드이펙트에 의한 이득감소와 주파수 쉬프트 현상을 저감시킬 수 있게 된다.Thus, the antenna built-in antenna 410 is installed in the antenna built-in space 410, and the dielectric 500 fixed to a portion where the screen 300 and the main body 400 do not overlap is itself a resonator characteristic. (E.g. Dielectric Resonator), which has the function of attracting radio waves, so it is possible to reduce the gain and the frequency shift by hand effect by strengthening the radio wave radiation characteristic in a specific direction. It becomes possible.

즉, 도 4에서와 같이, 화면부(300)와 본체부(400)가 겹치지 않는 부위에 안테나(200)를 내장한 상태에서 그 전방인 본체부 케이스에 일정크기의 구멍을 내고, 그 구멍에 유전체(500)를 삽입함으로써 안테나(200)의 방사특성이 상기 유전체(500)로 집중되게 되어 수신감도 증대 및 핸드이펙트를 줄일 수 있게 된다.That is, as shown in Fig. 4, in the state in which the antenna 200 is built in a portion where the screen portion 300 and the main body 400 do not overlap, a hole having a predetermined size is made in the main body case that is in front thereof, and By inserting the dielectric 500, the radiation characteristic of the antenna 200 is concentrated on the dielectric 500, thereby increasing reception sensitivity and reducing hand effects.

예시된 비교예에서와 같이, 화면부(300)의 열리고, 닫힘에 상관없이 유전체(500) 측으로의 이득(A)이 기존 구조물의 이득(B)보다 현저히 크게 나타나므로 방사패턴의 강화에 따른 수신감도증대, 핸드이펙트 감소 특성을 얻을 수 있게 된다.As in the illustrated comparative example, the gain A toward the dielectric 500 is markedly greater than the gain B of the existing structure regardless of whether the screen 300 is opened or closed. Increased sensitivity and reduced hand effects can be obtained.

이때, 상기 유전체(500)가 설치된 부위는 대부분 단말기의 최하단부위이기 때문에 통화중 손으로 감싸는 일이 거의 없어 핸드이펙트를 더욱 줄일 수 있게 된다.At this time, since the portion where the dielectric 500 is installed is mostly the lowest part of the terminal, the hand effect is hardly reduced since it is hardly wrapped with a hand during a call.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 소형 슬림형 단말기에서도 내장형 안테나 사용시 핸드이펙트를 줄여 콜 드랍율을 낮출 수 있으며, 손으로 감싸 쥐더라도 수신감도 저하나 대역폭의 감소를 줄일 수 있어 통화품질을 향상시킬 수 있게 된다.As described in detail above, the present invention can reduce the call drop rate by reducing the hand effect when using the internal antenna even in a small slim terminal, and can improve the call quality by reducing the reception sensitivity or reducing the bandwidth even when held by the hand. Will be.

Claims

delete

In the folding mobile communication terminal having a miniaturized and slimmed structure,

screen

An antenna interior space provided at a lowermost portion of the main body portion where the portion and the main body portion do not overlap;

A dielectric formed to enhance radio wave radiation characteristics in a specific direction in a case forming the antenna interior space;

An internal antenna installed in the internal antenna space;

And a built-in antenna, at least one current return path being grounded to the PCB.