KR100793303B1

KR100793303B1 - 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치

Info

Publication number: KR100793303B1
Application number: KR1020060071218A
Authority: KR
Inventors: 윤일배; 김기덕; 이성욱
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2008-01-10
Also published as: US20080024372A1; US7427958B2; CN101114728A; EP1885020A1; JP2008035469A

Abstract

본 발명은 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치에 관한 것이다. 본 발명의 안테나 장치는 제 1 안테나부, 제 2 안테나부, 제 1 급전점, 제 2 급전점을 포함한다. 제 2 안테나부는 제 1 안테나부와 일체로 형성되며, 인장과 수축이 가능하다. 제 1 안테나부와 제 2 안테나부는 각각 다른 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 갖는다.

또한 본 발명의 안테나 장치는 하나의 안테나부를 인장 또는 수축시켜 이중 대역에 사용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 안테나 장치의 기구적 움직임을 이용하여 수축시에는 하나의 주파수 대역에 사용할 수 있으나, 인장시에는 2개의 주파수 대역에 사용할 수 있도록 하여, 하나의 안테나 장치로 이중 대역에 사용할 수 있다. 따라서 휴대 단말기의 실장 공간을 확보할 수 있고, 휴대 단말기를 소형화할 수 있다.

휴대 단말기, 안테나, 이중 대역, 인장, 수축

Description

휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치 {Dual band antenna unit of mobile device}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치가 인장되어 있는 상태를 나타내는 부분 단면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치가 수축되어 있는 상태를 나타내는 부분 단면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치가 인장되어 있는 상태를 나타내는 부분 단면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치가 수축되어 있는 상태를 나타내는 부분 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

200, 300: 휴대 단말기 210, 310: 안테나 수납부

211, 212, 311, 312: 급전점 220: 제 1 안테나부

230: 제 2 안테나부 222, 223, 322, 323: 접점

313: 걸림돌기 320: 제 4 안테나부

330: 제 3 안테나부 340: 제 5 안테나부

본 발명은 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 각각 다른 주파수 대역에 사용되는 안테나를 하나의 안테나 장치로 구현하는 것에 관한 것이다.

일반적으로 휴대 단말기란 사용자가 시간과 장소에 구애받지 않고 자유롭게 무선 통신, 네트워크 접속, 디지털 방송 수신 등의 기능을 이용할 수 있는 전자기기이다. 휴대 단말기는 무선 통신을 원활하게 하기 위하여 안테나를 필수적으로 구비한다. 안테나(antenna)란 무선 통신에서 통신의 목적을 달성하기 위해 전자파를 공간으로 보내거나 받기 위한 장치를 말한다. 안테나는 사용하는 주파수 또는 파장에 따라 여러 가지 모양을 갖는다. 안테나를 효율적으로 작동시키기 위해서는 안테나를 사용하는 주파수에서 공진(共振)시켜야 한다.

최근의 휴대 단말기는 휴대를 편리하게 하고 디자인을 수려하게 하기 위해 크기가 소형화되고 있다. 그러면서도 기능은 복합화 되어 무선 통신은 물론이고, 무선 인터넷 통신, 네비게이션 기능, 디지털 방송 수신 기능, 블루투스(bluetooth) 기능 등이 추가되고 있다. 따라서 주파수 대역은 점점 더 세분화되고 하나의 휴대 단말기에 사용되는 주파수 대역도 2-3개로 늘어나고 있다.

사용하는 주파수 대역의 수가 증가함에 따라 그에 필요한 안테나의 수도 늘어나게 된다. 사용되는 안테나 수가 증가되면 휴대 단말기의 크기가 커진다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 비슷한 주파수 대역에 사용되는 안테나를 단일화하고 있다. 그러나 서로 다른 주파수 대역에 사용되는 안테나는 단일화가 어려워, 각각의 주파수 대역에 사용되는 안테나를 따로 실장해야 하는 문제점이 있다.

즉, 종래의 휴대 단말기는 하나의 휴대 단말기에서 주파수 대역이 다른 여러개의 통신 신호를 송수신하기 위해서는 각각의 주파수 대역에 사용되는 안테나를 개별적으로 구비해야 한다. 예를 들어, 하나의 휴대 단말기로 디지털 방송을 수신하여, 근거리 무선통신 기술인 블루투스(bluetooth)를 이용하여 편리하게 청취할 수 있다. 그런데 블루투스의 주파수 대역이 2.4Ghz인 반면, 디지털 방송은 그와 다른 주파수 대역을 사용한다. 구체적으로, 위성 DMB(digital multimedia broadcasting)는 주파수 대역이 2.63~2.655GHz이고, 지상파 DMB는 주파수 대역이 174~240MHz와 1.452~1.492GHz이다. 이와 같이 주파수 대역이 서로 다른 DMB 신호와 블루투스 신호가 동시에 사용되므로, 종래의 휴대 단말기는 각각의 안테나를 구비해야 한다.

각각 구비된 디지털 방송 수신 안테나와 블루투스 안테나는 휴대 단말기에 실장될 때 각각 다른 위치에 실장된다. 이로 인해 제조 공정이 복잡해지고, 휴대 단말기의 실장 공간을 많이 차지한다. 따라서 휴대 단말기를 소형화 하는데 문제점이 발생한다.

본 발명의 목적은 하나의 안테나 장치의 기구적 움직임을 이용하여 서로 다른 복수개의 주파수 대역에 사용할 수 있는 안테나 장치를 제공하는 것이다. 또한 이러한 안테나 장치를 사용하여 휴대 단말기의 실장 공간을 확보하거나, 휴대 단말기를 소형화 하는 것이다.

위와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치는 제 1 안테나부와 제 2 안테나부를 포함한다. 제 2 안테나부는 제 1 안테나부와 일체로 형성되며, 인장과 수축이 가능하다. 제 1 안테나부는 제 1 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 가지며, 제 2 안테나부는 인장시 제 2 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 갖는다.

본 발명에 따른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치는 제 1 급전점과 제 2 급전점을 포함한다. 제 1 안테나부는 제 1 접점과 제 2 접점을 포함한다. 제 2 안테나부가 인장되는 경우에는 제 1 접점이 제 1 급전점과 연결이 되고, 제 2 접점은 어느 급전점과도 연결되지 않는다. 제 2 안테나부가 수축되는 경우에는 제 2 접점이 제 2 급전점과 연결이 되고, 제 1 접점은 어느 급전점과도 연결되지 않는다.

본 발명에 따른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치는 제 1 주파수 대역을 블루투스 신호 주파수 대역으로 하고, 제 2 주파수 대역을 디지털 방송 신호 주파수 대역으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치는 제 1 안테나부를 제 2 안테나부의 인장 또는 수축 여부에 관계없이 휴대 단말기 내부에 위치하도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치는 제 1 안테나부를 헬 리컬 안테나로 할 수 있다.

본 발명에 따른 다른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치는 안테나부, 제 3 급전점, 제 4 급전점을 포함한다. 안테나부는 인장과 수축이 가능하고, 제 3 접점과 제 4 접점을 포함한다. 안테나부가 인장시에는 제 3 접점이 제 3 급전점과 연결이 되고, 안테나부는 제 3 접점을 기준으로 제 3 안테나부와 제 4 안테나부로 나누어진다. 안테나부가 수축시에는 제 4 접점이 제 4 급전점과 연결이 되고, 제 4 접점에서 수축방향으로 돌출되는 부분을 제 5 안테나부로 한다.

본 발명에 따른 다른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치는 제 3 안테나부가 제 3 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 가지며, 제 4 안테나부가 제 4 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 갖는다.

본 발명에 따른 다른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치는 제 3 주파수 대역을 디지털 방송 신호 주파수 대역으로 하고, 제 4 주파수 대역을 블루투스 신호 주파수 대역으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 다른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치는 제 5 안테나부가 제 5 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 갖는다.

본 발명에 따른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치는 제 4 안테나부와 제 5 안테나부가 동일한 공진 주파수를 갖도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 다른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치는 멈출 돌기를 더 포함하며, 안테나부가 수축시 제 3 접점이 멈춤돌기에 접촉하도록 할 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

제 1 실시예

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치가 인장되어 있는 상태를 나타내는 부분 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 휴대 단말기(200)의 이중 대역 안테나 장치는 제 1 안테나부(220), 제 2 안테나부(230), 제 1 급전점(211), 제 2 급전점(212), 안테나 수납부(210)를 포함한다.

안테나 수납부(210)는 휴대 단말기(200) 내부의 빈 공간이다. 안테나 수납부(210)를 통하여 제 1 안테나부(220)가 이동하고, 제 2 안테나부(230)가 수축시 내장된다.

본 실시예에서 제 1 안테나부(220)는 헬리컬 안테나로 되어 있으나, 제 1 안테나부가 반드시 헬리컬 안테나일 필요는 없다. 제 1 안테나부(220)는 양 끝단에 제 1 접점(222)과 제 2 접점(223)을 구비한다. 제 1 안테나부(220)는 제 2 안테나부(230)가 수축 또는 인장되는지 여부에 관계없이 안테나 수납부(210)의 내부에 위치한다. 물론, 다른 실시예에서는 안테나 장치가 인장될 때 제 1 안테나부(220)를 휴대 단말기(200)의 외부로 돌출되도록 할 수도 있다.

제 2 안테나부(230)는 제 1 안테나부(220)와 일체로 형성된다. 제 2 안테나부는(230)는 휴대 단말기(200) 외부로 인장하는 것과, 휴대 단말기(200)의 내부로 수축하는 것이 가능하다.

제 2 안테나부(230)가 휴대 단말기(200) 외부로 인장되는 경우에는, 제 1 안테나부(220)는 제 2 안테나부(230)와 일체로 형성되어 있으므로, 휴대 단말기(200)의 상부로 따라 올라간다. 이 때, 제 1 접점(222)은 제 1 급전점(211)과 접촉하게 된다.

제 1 안테나부(220)는 제 1 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 갖고, 제 2 안테나부(230)는 제 2 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 갖는다. 따라서 하나의 안테나 장치를 이용하여 동시에 주파수 대역이 서로 다른 제 1 주파수 대역과 제 2 주파수 대역의 신호를 송수신 할 수 있다. 예를 들어, 제 1 주파수 대역은 블루투스 신호의 주파수 대역으로 하고, 제 2 주파수 대역은 디지털 방송 신호의 주파수 대역으로 설정할 수 있다. 따라서 하나의 안테나 장치를 사용하여, 휴대 단말 기로 디지털 방송 신호를 수신하면서 블루투스 기능을 이용하여 청취하는 것이 가능하다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치가 수축되어 있는 상태를 나타내는 부분 단면도이다.

제 2 안테나부(230)가 휴대 단말기(200) 내부로 수축하는 경우에는, 제 1 안테나부(220)도 휴대 단말기(200) 하부로 밀려 내려간다. 이 때, 제 2 접점(223)은 제 2 급전점(212)과 접촉하게 된다. 본 실시예에서는 제 1 안테나부(220) 하부에 돌기(222)를 형성하여 안정적으로 접촉하게 해준다.

제 2 안테나부(230)의 수축으로 인해 제 2 주파수 대역에 있는 공진 주파수가 사라진다. 그러나 제 1 안테나부(220)는 단지 위치만 이동한 것이므로 여전히 제 1 주파수 대역에 있는 공진 주파수를 갖는다. 따라서 제 2 안테나부(230)의 수축시에는 제 1 주파수 대역의 신호만이 송수신 가능하다.

제 2 실시예

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치가 인장되어 있는 상태를 나타내는 부분 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 휴대 단말기(300)의 이중 대역 안테나 장치는 안테나부, 제 3 급전점(311), 제 4 급전점(312), 안테나 수납부(310), 멈춤돌기(313)를 포함한다.

본 실시예에서 안테나부는 직경이 서로 다른 3개의 로드(rod)로 이루어져 있다. 안테나부는 제 3 접점(322)과 제 4 접점(도 3에는 도시되어 있지 않음)을 구비한다. 안테나부는 휴대 단말기(300) 외부로 인장하는 것과, 휴대 단말기(300)의 내부로 수축하는 것이 가능하다.

안테나부가 휴대 단말기(300) 외부로 인장되는 경우에는, 제 3 접점(322)을 중심으로 휴대 단말기(300)의 외부로 돌출된 부분을 제 3 안테나부(330)로 하고, 휴대 단말기(300)의 내부로 돌출된 부분을 제 4 안테나부(320)로 한다. 이 때, 제 3 접점(322)은 제 3 급전점(311)과 접촉한다.

제 3 안테나부(330)는 제 3 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 갖고, 제 4 안테나부(320)는 제 4 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 갖는다. 따라서 하나의 안테나 장치를 이용하여 동시에 주파수 대역이 서로 다른 제 3 주파수 대역과 제 4 주파수 대역의 신호를 송수신 할 수 있다. 예를 들어, 제 3 주파수 대역은 디지털 방송 신호의 주파수 대역으로 하고, 제 4 주파수 대역은 블루투스 신호의 주파수 대역으로 설정할 수 있다. 따라서 하나의 안테나 장치를 사용하여, 휴대 단말기로 디지털 방송 신호를 수신하면서 블루투스 기능을 이용하여 청취하는 것이 가능하다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치가 수축되어 있는 상태를 나타내는 부분 단면도이다.

안테나부가 휴대 단말기(300) 내부로 수축되는 경우에는, 직경이 가장 큰 로드가 안테나 수납부(310)에 삽입되고, 직경이 가장 큰 로드 내부에 형성된 구멍을 통하여 직경이 중간인 로드가 삽입되고, 직경이 중간인 로드의 내부에 형성된 구멍 을 통하여 직경이 가장 작은 로드가 삽입된다. 직경이 가장 큰 로드는 안테나 수납부(310)의 내부에서 제 3 점접(322)이 멈춤돌기(313)에 접촉하게 된다. 이로 인해 직경이 가장 큰 로드는 더 이상 삽입되지 않는다.

직경이 가장 작은 로드는 제 4 접점(323)을 포함한다. 제 4 접점(323)은 안테나 장치가 수축될 때 제 4 급전점(312)과 접촉한다. 직경이 가장 작은 로드는 제 4 접점(323)을 기준으로 휴대 단말기(300)의 내부 방향(수축 방향)으로 돌출된 부분이 생긴다. 이 부분이 제 5 안테나부(340)이다.

안테나부가 수축되는 경우에는, 제 3 안테나부와 제 4 안테나부는 공진 주파수가 사라지고, 제 5 안테나부(340)만이 제 5 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 갖는다. 따라서 안테나부가 수축되는 경우에는 제 5 주파수 대역의 신호만이 송수신 가능하다.

이 때 제 4 안테나부의 공진 주파수와 제 5 안테나부(340)의 공진 주파수가 동일하도록 안테나부의 로드 길이를 조정할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 휴대 단말기는 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), GPS(Global Postioning System) 장치, 네비게이션 장치, 디지털 방송 수신기 등과 같은 휴대용 전자기기 장치를 말한다.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명 의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

본 발명은 휴대 단말기의 안테나 장치를 수축 또는 인장시킴으로서, 복수의 주파수 대역의 신호를 동시에 송수신 할 수 있다. 따라서 복수의 주파수 대역을 사용하는 휴대 단말기의 경우에도 실장되는 안테나의 수를 줄일 수 있다. 실장되는 안테나의 수가 줄어들면, 휴대 단말기의 제조 공정이 간단해지고, 실장 공간을 적게 차지하게 된다. 실장 공간이 확보되면 휴대 단말기의 내부 설계시 다양한 선택을 할 수 있으며, 휴대 단말기를 소형화 할 수 있다.

Claims

제 1 급전점;

상기 제 1 급전점과 떨어져 있는 제 2 급전점;

서로 떨어져 있는 제 1 접점 및 제 2 접점을 구비하는 제 1 안테나부; 및

상기 제 1 접점을 공유하면서 상기 제 1 안테나부와 일체로 형성되며, 인장과 수축이 가능한 제 2 안테나부; 를 포함하고,

상기 제 1 안테나부는 제 1 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 가지며, 상기 제 2 안테나부는 인장시 제 2 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 갖고,

상기 제 2 안테나부가 인장되는 경우 상기 제 1 접점은 상기 제 1 급전점과 연결되고, 상기 제 2 접점은 상기 제 2 급전점과 떨어지며,

상기 제 2 안테나부가 수축되는 경우 상기 제 2 접점은 상기 제 2 급전점과 연결되고, 상기 제 1 접점은 상기 제 1 급전점과 떨어지는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 제 1 주파수 대역은 블루투스 신호 주파수 대역이고, 상기 제 2 주파수 대역은 디지털 방송 신호 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 안테나부는 휴대 단말기 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 안테나부는 헬리컬 안테나인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치.
인장과 수축이 가능하고, 제 3 접점과 제 4 접점을 포함하는 안테나부;

제 3 급전점; 및

제 4 급전점; 을 포함하고,

상기 안테나부가 인장시에는 상기 제 3 접점이 상기 제 3 급전점과 연결되며, 상기 안테나부는 상기 제 3 접점을 기준으로 제 3 안테나부와 제 4 안테나부로 나누어지고,

수축시에는 상기 제 4 접점이 상기 제 4 급전점과 연결되고, 상기 제 4 접점에서 수축 방향으로 돌출되는 부분을 제 5 안테나부로 하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치.
제 6항에 있어서,

상기 제 3 안테나부는 제 3 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 가지며, 상기 제 4 안테나부는 제 4 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치.
제 7항에 있어서,

상기 제 3 주파수 대역은 디지털 방송 신호 주파수 대역이고, 상기 제 4 주파수 대역은 블루투스 신호 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치.
제 6항에 있어서,

상기 제 5 안테나부는 제 5 주파수 대역에 해당하는 공진 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치.
제 6항에 있어서,

상기 제 4 안테나부와 상기 제 5 안테나부는 동일한 공진 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치.
제 6항에 있어서,

멈춤 돌기를 더 포함하며,

상기 안테나부가 수축시 상기 제 3 접점이 멈춤돌기에 접촉하는 것을 특징으 로 하는 휴대 단말기의 이중 대역 안테나 장치.