KR100870539B1 - 이동통신 단말기 및 그의 안테나 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동통신 단말기 및 그의 안테나에 관한 것으로서, 본체 주회로기판(PCB)에 연결되어 전후 양면을 통해 전자유도에 의해 출력신호를 전달하는, 급전층(feed layer) 형태로 형성된 급전부와, 상기 급전부와 소정 간격을 두고 이격되도록 형성되고, 상기 급전부의 양면을 감싸도록 형성되며, 그 형성면 상의 둘레를 따라 다중대역의 신호를 송수신할 수 있도록 하는 슬릿이 형성된 방사부와, 상기 방사부와 본체 주회로기판의 접지면을 단락시키는 단락부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 방사부가 급전부의 양면을 감싸도록 형성함에 따라 안테나가 적층형 구조를 갖도록 함으로써, 급전부의 양면을 통해 방사부 전체로 신호를 급전하여 대역폭이 증대되는 이점이 있으며, 방사부와 급전부를 적층형으로 구현함으로써 안테나의 소형화가 가능하여 이동통신 단말기의 내부 공간효율이 증대되도록 하는 효과가 있다.
이동통신 단말기, 방사부, 급전부

Description

이동통신 단말기 및 그의 안테나{ Mobile communication terminal and antenna thereof }
도 1 은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 구성이 도시된 블록도,
도 2 는 본 발명에 따른 안테나의 구성이 도시된 사시도,
도 3 은 본 발명에 따른 안테나의 형성 과정에 대한 실시예가 도시된 도, 그리고
도 4 는 본 발명에 따른 안테나의 동작에 대한 실시예가 도시된 도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1: 주회로기판(PCB) 10: 안테나
11: 방사부 13: 급전부
15: 단락부 20: 통신부
30: 제어부 40: 입력부
50: 출력부 60: 메모리
본 발명은 적층형 구조로 형성된 안테나를 제공함으로써 무선 성능 특성이 증대되도록 하는 이동통신 단말기 및 그의 안테나에 관한 것이다.
일반적으로, 안테나는 크게 방사부와 급전부로 구분되는데, 방사부는 금속 재질의 물체로 구성되어 일정 대역의 신호를 송수신하며, 급전부는 이동통신 단말기의 주회로기판에 연결되어, 주회로기판(PCB, Printed Circuit Board)으로부터 출력된 신호를 방사부로 전달하는 구조로 형성된다.
여기서, 방사부는 방사 패치 형태로 구현되며, 이때 방사 패치에 간단한 슬릿(slit)을 형성함으로써 다중 대역의 신호 송수신이 가능하도록 한다. 또한, 급전부는 방사부에 직접 연결되도록 형성됨에 따라 본체 주회로기판으로부터 출력된 신호를 방사부로 직접 급전하게 된다.
그러나, 상기와 같이 방사부로 직접 신호를 급전하는 직접 급전방식의 안테나는 대역폭이 좁은 단점이 있어, 보다 넓은 대역폭을 갖는 안테나가 요구되어 진다.
따라서, 본 발명의 목적은 안테나를 적층형으로 구현함으로써 무선 성능 특성이 증대되도록 하는 이동통신 단말기 및 그의 안테나를 제공하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 안테나는, 본체 주회로기판(PCB)에 연결되어 전후 양면을 통해 전자유도에 의해 출력신호를 전달하는, 급전층(feed layer) 형태로 형성된 급전부와, 상기 급전부와 소정 간격을 두고 이격되도록 형성되고, 상기 급전부의 양면을 감싸도록 형성되며, 그 형성면 상의 둘레를 따라 다중대역의 신호를 송수신할 수 있도록 하는 슬릿이 형성된 방사부와, 상기 방사부와 본체 주회로기판의 접지면을 단락시키는 단락부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 이동통신 단말기는, 상기와 같이 구성되는 안테나를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 구성이 도시된 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동통신 단말기는 일정 대역의 신호를 송수신하는 안테나(10), 안테나(10)를 통해 송수신 되는 신호를 처리하는 통신부(20), 키 조작에 따라 사용자 명령이 인가되는 입력부(40), 데이터가 출력되는 출력부(50), 데이터가 저장되는 메모리(60), 상기한 각부 동작을 제어하는 제어부(30)를 포함한다.
입력부(40)는 다수 키 버튼이 구비되어, 키 버튼 조작에 따라 대응되는 제어신호를 제어부(30)로 인가한다. 이때, 다수 키 버튼은 이동통신 단말기 본체에 구비된 키패드뿐만 아니라, 이동통신 단말기 본체 외부에 구비된 키 버튼 및 본체 측면에 구비된 사이드 키를 포함한다. 출력부(50)는 일반적으로 LCD 화면으로 구성되며, 이동통신 단말기 동작에 따른 상태 데이터가 표시된다. 메모리(60)는 이동통신 단말기의 데이터 및 이동통신 단말기 동작에 따른 설정 데이터가 저장된다.
통신부(20)는 외부로부터 메시지 또는 통화 신호가 수신되면 제어부(30)로 외부신호가 수신되었음을 알리는 신호를 제어부(30)로 인가한다. 한편, 통신부(20)는 제어부(30)를 통해 출력되는 신호를 변환하여 안테나(10)로 출력함으로써, 안테나(10)를 통해 외부로 송출되도록 하고, 또한 안테나(10)로부터 수신된 신호를 제어부(30)를 통해 처리 가능한 신호로 변환하여, 제어부(30)로 인가한다.
여기서, 안테나(10)는 안테나(10)의 방사 패턴의 모양 및 방사 패턴에 형성된 슬릿의 모양에 따라 일정 대역의 신호를 송수신하게 되는 데, 도 2를 참조하여 상기한 안테나의 구성을 좀 더 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 따른 안테나의 구성이 도시된 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 안테나(10)는 급전부(13) 및 급전부(13)와 소정 간격을 두고 이격되도록 형성되며, 급전부(13)의 양면을 감싸도록 형성되는 방사부(11)를 포함한다. 또한, 방사부(11)와 본체 주회로기판(PCB, Printed Circuit Board)(1)의 접지면을 단락시키는 단락부(15)를 더 포함한다.
여기서, 급전부(13)는 급전층(feed layer) 형태로 형성되며, 이때 본체 주회로기판(1)의 신호 입출력 단자에 연결되어, 본체 주회로기판(1)으로부터 출력된 신호를 방사부(11)로 급전한다. 한편, 방사부(11)는 급전층의 형태를 갖도록 형성된 급전부(13)의 양면을 감싸도록 형성되는데, 이때 방사부(11)는 두개의 방사면이 대응되도록 형성되어 각각의 방사면이 급전부(13)의 양면에 대응되도록 한다. 즉, 본 발명에 따른 안테나(10)는 마주보는 두개의 방사면 사이에 급전층이 위치하도록 함으로써, 방사부(11)와 급전부(13)가 적층형으로 구현된다. 이때, 방사부(11) 및 급전부(13)는 직접 연결되는 것이 아니라, 소정 간격을 두고 이격되도록 형성된다.
또한, 방사부(11) 일측에는 단락부(15)가 연결되어, 방사부(11)는 단락부(15)를 통해 본체 주회로기판(1)의 접지면에 연결되어 신호가 단락되도록 한다. 이때, 방사부(11)가 단락부(15)를 통해 본체 주회로기판(1)의 접지면에 연결된 상태에서 본체 주회로기판(1)을 통해 신호가 출력되면, 급전부(13)와 방사부(11) 사이에 전기장이 형성되어 전기적으로 커플링(coupling) 됨으로써, 급전부(13)는 전 자 유도에 의해 본체 주회로기판(1)으로부터 출력된 신호를 방사부(11)로 급전한다. 여기서, 급전부(13)는 급전층의 양면을 통해 마주보는 방사면으로 각각 신호를 급전하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 안테나의 형성 과정에 대한 실시예가 도시된 도이다. 도 3을 참조하여, 안테나의 구조를 좀 더 상세히 설명하고자 한다.
먼저, 도 3의 (a)를 참조하면, 급전부(13)는 급전층(feed layer) 형태로 형성되며, 이때 급전층의 일측에는 본체 주회로기판(1)의 신호 입출력 단에 연결되는 급전선(13a)이 형성된다.
한편, 방사부(11)는 방사패치 형태로 형성되며, 방사패치에 'U'자형의 슬릿을 형성함으로써, 다중 대역의 신호 송수신이 가능하도록 한다. 여기서, 방사부(11)는 'U'자형 슬릿이 형성된 방사패치를 접어 두개의 방사면이 대응되도록 형성되는데, 이때 일측면이 'ㄷ' 형태가 되도록 한다. 이때, 대응되는 두개의 방사면 중 어느 하나의 방사면을 제1방사면(11a), 다른 하나의 방사면을 제2방사면(11b)이라 가정하며, 도 3의 (a)에서는 상부에 위치한 방사면을 제1방사면(11a), 하부에 위치한 방사면을 제2방사면(11b)이라 가정하고 설명한다. 여기서, 제2방사면(11b)의 일측에는 본체 주회로기판(1)의 접지면에 연결되는 단락부(15)가 형성된다.
이때, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 급전부(13)는 방사부(11)의 제1방사면(11a) 및 제2방사면(11b) 사이로 삽입되는데, 상기에서 설명한 바와 같이 제1방사면(11a) 및 제2방사면(11b) 중 어느 한곳에 직접 연결되는 것이 아니라, 급전부(13)가 제1방사면(11a) 및 제2방사면(11b) 사이에 소정 간격이 유지되도록 한다. 물론, 급전부(13)는 제1방사면(11a) 및 제2방사면(11b) 외에, 제1방사면(11a) 및 제2방사면(11b)을 연결하는 방사면과도 소정 간격을 두고 이격되도록 한다.
상기와 같이 구성되는 안테나(10)는 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 본체 주회로기판(1)에 연결되는데, 이때 방사부(11)에 연결된 단락부(15)는 본체 주회로기판(1)의 접지면에 연결되며, 급전부(13)의 급전선(13a)은 본체 주회로기판(1)의 신호 입출력 단자에 연결된다.
도 4는 본 발명에 따른 안테나의 동작에 대한 실시예의 설명에 참조되는 도로서, 본체 주회로기판(1)으로부터 신호 출력된 신호가 급전부(13)를 통해 방사부(11)로 급전되는 동작이 예시된 도이다.
도 4를 참조하면, 본체 주회로기판(1)으로부터 신호 출력 시, 출력된 신호는 급전부(13)로 인가된다. 이때, 방사부(11)에 연결된 단락부(15)가 본체 주회로기판(1)의 접지면에 연결됨에 따라 적층형으로 형성된 급전부(13)와 방사부(11) 사이에 전자장이 형성된다. 따라서, 급전부(13)는 방사부(11)에 직접 연결되지 않고도 자기 유도 현상에 의해 신호를 급전하게 된다. 즉, 급전부(13)는 급전층의 일면에 대응되는 방사부(11)의 제1방사면(11a)으로 신호를 급전함과 동시에, 급전층의 다른면에 대응되는 방사부(11)의 제2방사면(11b)으로 신호를 급전하게 된다. 마찬가지로 제1방사면(11a) 및 제2방사면(11b) 외의 다른 방사면으로도 그에 대응되는 급전층으로부터 신호가 급전된다. 여기서, 방사부(11)는 방사부(11) 전체로 급전된 신호를 외부로 송출하게 된다.
이때, 방사부(11)의 제1방사면(11a) 및 그에 대응되는 제2방사면(11b) 사이 에 형성된 전기장에 의해 방사부(11) 전체로 신호가 급전됨으로써, 출력 신호에 대한 커패시턴스(capacitance) 성분이 증가하게 된다. 따라서, 출력신호의 인덕턴스(inductance) 성분과 커패시턴스(capacitance) 성분이 상호작용하여 방사부(11)와 본체 주회로기판(1) 사이의 신호를 정합(matching) 시킴으로써, 그에 따른 신호 대역폭이 증대되도록 한다.
이상과 같이 본 발명에 의한 이동통신 단말기 및 그의 안테나에 대한 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 이동통신 단말기는 방사부가 급전부의 양면을 감싸도록 형성함에 따라 안테나가 적층형 구조를 갖도록 함으로써, 급전부의 양면을 통해 방사부 전체로 신호를 급전하여 대역폭이 증대되는 이점이 있으며, 방사부와 급전부를 적층형으로 구현함으로써 안테나의 소형화가 가능하여 이동통신 단말기의 내부 공간효율이 증대되도록 하는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 본체 주회로기판(PCB)에 연결되어 전후 양면을 통해 전자유도에 의해 출력신호를 전달하는, 급전층(feed layer) 형태로 형성된 급전부;
    상기 급전부와 소정 간격을 두고 이격되도록 형성되고, 상기 급전부의 양면을 감싸도록 형성되며, 그 형성면 상의 둘레를 따라 다중대역의 신호를 송수신할 수 있도록 하는 슬릿이 형성된 방사부; 및
    상기 방사부와 본체 주회로기판의 접지면을 단락시키는 단락부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사부는 'ㄷ'자 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사부의 슬릿은 방사면 상의 둘레를 따라 'U'자 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 안테나.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전부는 상기 방사부에 적층되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나.
  7. 삭제
  8. 제 1 항, 제 3 항, 제 4 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 안테나를 포함하는 이동통신 단말기.
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