KR100965732B1 - 이엠아이(ｅｍｉ) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치 - Google Patents

이엠아이(ｅｍｉ) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대 단말기내에 도포되는 이엠아이(EMI) 도료의 도포 패턴을 변화시킴과 아울러 제공되는 그라운드의 형상을 변경할 수 있도록 한 이엠아이(EMI) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치에 관한 것으로서, 이를 위해 단말기의 케이스 내측면에 상기 이엠아이 도료를 일정한 패턴으로 도포함과 아울러 그라운드를 제공하는 제 1 영역과, 상기 제 1 영역에서 연장되고, 상기 이엠이이 도료의 도포 패턴을 변화시켜 도포함과 아울러 연장되게 제공되는 그라운드의 형상을 변경시켜 안테나의 주파수의 튜닝을 가변시키는 제 2 영역으로 구성되어짐을 특징으로 하며, 이에 따라 안테나의 그라운드의 형상 변경이 용이하여 안테나의 주파수 튜닝 가변을 간편하게 하여 안테나의 성능 및 제작을 항샹시킬 수 있는 이점이 있다.
단말기의 케이스, 제 1, 2 영역, 그라운드, 이엠아이(EMI) 도료,

Description

이엠아이(ＥＭＩ) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치{ANTENNA TUNING FOR MOBILE PHONE USING ELECTROMAGNETIC INTERFERENCE PAINT}
도 1은 종래의 내장형 안테나를 구비한 폴더형 단말기를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 내부를 나타낸 평면도.
도 3은 종래의 휴대 단말기내에 이엠아이(EMI) 도료의 도포 패턴을 나타낸 측단면도,
도 4는 종래의 휴대 단말기의 내측면에 이엠아이(EMI) 도료의 도포 패턴을 나타낸 정면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이엠아이(EMI) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치를 나타낸 측단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이엠아이(EMI) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치에서 이엠아이(EMI) 도료의 패턴을 나타낸 정면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이엠아이(EMI) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치에서 이엠아이(EMI) 도료의 패턴의 다른 실시예를 나타낸 정면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이엠아이(EMI) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치의 형상 변경에 따른 전압정재파비(VSWR)의 변화를 나타낸 그래프 도면.
본 발명은 이엠아이(EMI) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치에 관한 것으로, 특히, 휴대 단말기내에 도포되는 이엠아이(EMI) 도료의 도포 패턴을 변화시킴과 아울러 제공되는 안테나의 그라운드의 형상을 변경할 수 있도록 한 이엠아이(EMI) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치에 관한 것이다
통상적으로, 최근 소비자의 욕구에 따라 다기능화 되며, 그 크기는 소형화되고, 다기능 중에서 음성 통신, 라디오 청취 및 인터넷에 접속하여 MP3 뮤직을 다운받아 들으며, 또한, 다양한 데이터와 화상 등의 정보를 데이터의 디지털화에 따라 휴대폰, PDA, 컴퓨터 및 노트북으로부터 용이하게 얻을 수 있다.
이러한 정보는 음성 기술 또는 화상 기술을 이용하여 대역 압축되어, 디지털 무선 통신이나 디지털 무선 방송에 의해 다양한 휴대용 통신 장치로 용이하게 그리고 효율적으로 이송된다.
여기서, 상기 휴대용 통신 장치는 사용자가 휴대하면서 상대방과 무선통신을 수행할 수 있는 장치를 의미한다. 이러한 휴대용 통신 장치로는 HHP, CT-2 셀룰라 폰, 스마트 폰, 디지털 폰, PCS 폰, PDA 및 노트북등를 칭하며, 외형상으로 여러 타입으로 분류된다
아울러, 데이터 출력장치는 엘씨디(LCD)를 보편적으로 사용한다. 기본적으로 데이터 입력을 위해서는 사용하는 키패드는 다수 개의 키들의 배열로 이루어진다. .
또한, 휴대 단말기들은 상대방의 송신한 신호를 수신하기 위한 안테나 장치를 본체의 적소에 구성된다.
상기 안테나 장치는 안테나 효율의 증대라는 기본 목적과 최근에 문제화 되고 있는 전자파 흡수율의 감소가 가장 큰 당면과제가 되고 있다.
종래의 휴대 단말기의 안테나 장치 중에서 휩 안테나, 헬리컬 안테나등은 휴대폰 외부에 설치되는 외장형 안테나로 구분되고, 역 F형 안테나, 평판 역 F형 안테나, 다이버시티 안테나, 마이크로 스트립 안테나등은 휴대폰의 내부에 설치되는 내장형 안테나로 구분된다.
한편, 휴대 단말기의 안테나 장치는 복사전자파를 여기하는 방법에 따라 모노폴 타입 안테나와 평판 타입 안테나로 구분되는데, 모노폴 타입 안테나는 대개 휩 안테나, 헬리컬 안테나등과 같은 외장형 안테나로 이루어지며, 평판 타입 안테나는 역F형 안테나, 평판 역F형 안테나, 다이버시티 안테나, 마이크로 스트립 안테나등과 같은 편상구조를 갖는 안테나로 이루어진다.
도 1 내지 도 4와 같이, 상기 내장형 안테나(3)의 구성을 살펴보면, 단말기(1)의 케이스 내측면에는 상기 단말기 내에 발생하는 전자파를 방지하기 위하여 가상의 그라운드 역할을 하는 이엠아이 (Electromagnetic Interference: 전자파 간섭 방지)도료(5)를 도포하고, 상기 단말기(1)의 내부에 구비된 인쇄회로기판(PCB)(2)의 상단부에는 설치부(4)에 의해 일정간격의 높이를 두고 내장형 평면 안테나(3)가 설치된다. 이때, 상기 설치부(4)는 인쇄회로기판(2)에 일정간격의 높이를 주여야만 양호한 전파의 송수신을 할 수 있다. 따라서 이러한 점을 고려하여 내장형 안테나(3)는 설계시 어느 정도 인쇄회로기판(2)과 안테나(3)를 소정의 높이차를 두고 설치되도록 설계된다.
상기 내장형 안테나(3)는 보통 패치 타입의 역 F 형상으로서 그라운드 크기와 방사체와의 이격 거리(높이)가 방사 획득에 많은 영향을 끼친다. 상기 안테나의 실험적인 주파수 튜닝시에는 안테나의 사이즈와 그라운드로부터 이격 거리가 동작 주파수와 관계 함을 할 수 있다.
도 3과 같이, 상기 내장형 안테나(3)의 사이즈와 높이 뿐만아니라 안테나 바로 하단의 이엠아이(EMI) 도료(5)의 패턴에 따라 형상 변경으로도 주파수 튜닝이 가능함을 보여 줄 수 있다.
도 4와 같이, 상기 단말기(1)는 케이스 내에서 발생되는 EMI(전자파 간섭)을 방지하기 위하여 가상의 그라운드 역할을 하는 이엠아이(EMI) 도료(5)를 안테나의 인접부분을 제외하고 스프레이(spray)를 이용하여 도포한다.
상기 내장형 안테나(3)는 그 작동 주파수에 맞게 튜닝하고, 튜닝방법으로 안테나(3)의 방사체의 형상을 변경하거나 안테나의 소자를 이용한다. 또는 패치 안테나의 경우 전기적 결합량에 의해 피딩(feeding)되는 경우 피딩라인(feedingline)이 방사체에 인서트(insert) 되는 정도와 패치 안테나가 그라운드면과 이루는 각도 (slope)에 의해 튜닝하는 정도이다.
그러나, 종래의 내장형 안테나는 주파수 튜닝시 인쇄회로기판 내부의 그라운드의 크기 및 안테나 방사체의 형상 변경으로 원하는 주파수에서 공진시킬 수 있도록 하는 것인데 길이 및 형상 변경만으로는 제약이 있다. 그 이유는 합성수지재로 이루어진 인쇄회로기판의 크기는 대부분 그 사용 애플리케이션(application) 즉 응용에 따라 초기부터 정해지는 경우가 대부분이며, 금속재로 이루어진 안테나 방사체의 절단 또는 길이 연장에 있어서는 솔더링(soldering)에 의한 추가 작업이 발생하고, 또한, 매칭 소자를 쓰기도 하나 소자 개별의 손실(loss)이 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 휴대 단말기내에 도포되는 이엠아이(EMI) 도료의 도포 패턴을 변화시킴과 아울러 제공되는 그라운드의 형상을 변경함으로써, 안테나의 주파수의 튜닝 가변을 용이하게 할 수 있도록 한 이엠아이(EMI) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치를 제공하는데 있다
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 단말기의 케이스 내측면에 이엠아이(EMI) 도료를 도포하고, 상기 단말기의 내부에 그라운드가 제공된 인쇄회로기판이 구비되며, 상기 인쇄회로기판의 상단부에 일정간격의 높이를 두고 설치되 는 내장형 안테나에 있어서,
상기 케이스 내측면에 상기 이엠아이 도료를 일정한 패턴으로 도포하고, 상기 이엠아이 도료에 의해서 그라운드의 역할을 할 수 있도록 제공되는 제 1 영역; 및
상기 제 1 영역에서 연장되고, 상기 이엠아이 도료의 도포 패턴을 변화시켜 도포하고, 상기 이엠아이 도료에 의해 연장되게 그라운드의 역할을 할 수 있도록 제공되어 그라운드의 형상을 변경시켜 안테나의 주파수의 튜닝을 가변시키는 제 2 영역으로 구성되어짐을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 5 및 도 6과 같이, 이엠아이(EMI) 도료(50)를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치은 단말기(1)의 케이스 내측면을 제 1, 2 영역(10)(20)으로 구분하도록 되어 있고, 상기 제 1 영역(10)은 상기 이엠아이 도료(50)를 일정한 패턴으로 도포하고, 상기 이엠아이 도료에 의해서 그라운드(미도시 됨)의 역할을 할 수 있게 제공되도록 상기 단말기(1)의 케이스 내측면에 제공되어 있으며, 상기 제 2 영역(20)은 상기 이엠아이 도료(50)의 도포 패턴을 변화시켜 도포하고, 상기 이엠아이 도료에 의해 연장되게 그라운드(미도시 됨)의 역할을 할 수 있도록 제공하며. 상기 그라운드의 형상을 변경시켜 공진 주파수의 튜닝을 가변시킬 수 있도록 상기 제 1 영역(10)에서 연장되어 있다.
또한, 도 5와 같이, 상기 제 1 영역(10)에는 상기 단말기(1)의 내부에 그라운드가 제공된 인쇄회로기판(2)이 설치되어 있다.
상기 제 2 영역(20)에는 상기 제 2 영역(20)의 그라운드와 대응되도록 상기 인쇄회로기판(2)과 이격되게 상기 내장형 안테나(3)가 설치되어 있다.
상기 내장형 안테나(3)는 상기 인쇄회로기판(2)의 끝단에 설치됨과 아울러 상기 인쇄회로기판(2)의 외곽에 설치되어 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 의한 이엠아이 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치의 동작과정을 첨부된 도 5 내지 도 8을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5 및 도 6과 같이, 휴대 단말기(1)의 케이스내측을 제 1, 2 영역(10)(20)으로 구분하고, 상기 제 1 영역(10)에는 이엠아이(EMI) 도료(50)를 일정하게 패턴으로 도포하고, 상기 이엠아이 도료에 의해서 그라운드의 역할을 할 수 있도록 제공된다.
삭제
이 상태에서, 상기 제 1 영역(10)에 단말기(1)의 인쇄회로기판(2)을 설치한다.
상기 제 2 영역(20)에는 상기 이엠아이(EMI)도료(50)의 패턴을 변화시켜 도포한다.
이때, 상기 제 2 영역(20)에는 상기 그라운드를 연장되게 제공하고, 상기 제 2 영역(20)에 상기 인쇄회로기판과 이격되게 내장형 안테나(3)를 설치한다.
상기 단말기(1)의 케이스내에 제공된 상기 제 2 영역(20)의 상기 이엠아이 도료(50)의 패턴을 변화시켜고, 상기 이엠아이 도료에 의해 연장되게 그라운드의 역할을 하도록 제공되어 상기 그라운드의 형상을 변경시킴으로써, 안테나(3)의 주파수 튜닝의 가변을 용이하게 한다.
이와 같이, 상기 안테나(3)의 튜닝시 상기 이엠아이 도료(50)의 패턴을 간단하게 변화시켜 상기 그라운드의 형상을 변경할 수 있으나, 종래의 안테나(3) 튜닝시에는 상기 안테나(3)의 방사체나 매칭 소자를 절단 및 길이를 연장해야 함으로 별로도 솔더링(soldering) 작업을 해야하는 어려움이 있었다.
상기 내장형 안테나(3)의 하단의 그라운드의 형상 변경이 안테나(3)의 전기적 길이에 영향을 미치므로 이를 이용하여 안테나(3)의 공진 주파수 튜닝을 할 수 있다.
또한, 도 7과 같이, 안테나의 그라운드의 형상 변경을 하기 위해 휴대 단말기내에 이엠아이(EMI) 도료 패턴의 다른 실시예를 나타낸 도면으로써, 이와 같이, 사용자가 안테나의 공진 주파수에 따라서 상기 이엠아이(EMI) 도료(50)의 패턴를 다르게 변경할 수 있다.
또한, 도 8과 같이 상기 안테나의 주파수 특성 및 전압정재파비(Voltage Standing Wave Ratio : VSWR)을 변화를 보여 주고 있는 그래프로써, 제 1 라인은 도 4와 같이, 종래의 이엠아이 도료(5)를 도포한 것이고, 제 2 라인은 도 6와 같이, 상기 이엠아이 도료(50)의 패턴을 변화시켜 그라운드의 형상 변경으로 인하여 저 주파수로 이동한 그래프를 보여 준 것이고, 제3라인은 도 7과 같이, 안테나의 그라운드의 형상 변경을 하기 위해 휴대 단말기내에 이엠아이(EMI) 도료(50) 다른 패턴으로 도포한 그래프를 보여 주고 있다.
상기와 같이, 일반적으로 상기 내장형 안테나(3)의 경우 넓은 의미에서 그라운도 방사체와 더불어 안테나(3)의 범주에 들어가기도 하나 그라운드가 인쇄회로기판(2)상에 제공될 경우 형상 변경시 작업상에 번거로움이 있으나, 상기 이엠아이 도료(50)의 패턴을 변화시켜 제공된 그라운드의 형상 변경하여 안테나의 튜닝 가변을 용이하게 한다.
이와 같이, 정해진 크기의 그라운드와 방사체의 전기적 길이를 더 이상 연장할 수 없을 경우 안테나 하단의 이엠아이(EMI)의 도료의 패턴 변경은 튜닝 작업의 적절한 방법들 중 한가지 더 제공하여 준다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 이엠아이(EMI) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않은 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
예를 들어. 본 발명은 휴대가 가능한 모든 단말기에 적용할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 이엠아이(EMI) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치에 의하면,
휴대 단말기내에 도포되는 이엠아이(EMI) 도료의 도포 패턴을 변화시킴과 아 울러 제공되는 안테나의 그라운드의 형상 변경함으로써, 안테나의 튜닝 가변을 용이하게 하여 안테나의 성능 및 제작을 항샹시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 단말기의 케이스 내측면에 이엠아이(EMI) 도료를 도포하고, 상기 단말기의 내부에 그라운드가 제공된 인쇄회로기판이 구비되며, 상기 인쇄회로기판의 상단부에 일정간격의 높이를 두고 설치되는 내장형 안테나에 있어서,
    상기 케이스 내측면에 상기 이엠아이 도료를 일정한 패턴으로 도포하고, 상기 이엠아이 도료에 의해서 그라운드의 역할을 할 수 있도록 제공되는 제 1 영역; 및
    상기 제 1 영역에서 연장되고, 상기 이엠아이 도료의 도포 패턴을 변화시켜 도포하고, 상기 이엠아이 도료에 의해서 연장되게 그라운드의 역할을 할 수 있도록 그라운드의 형상을 변경시켜 안테나의 주파수의 튜닝을 가변시키는 제 2 영역으로 구성되어짐을 특징으로 하는 이엠아이(EMI) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 영역에는 상기 인쇄회로기판이 설치됨을 특징으로 하는 이엠아이(EMI) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 영역에는 상기 내장형 안테나가 상기 인쇄회로기판과 이격되게 설치됨을 특징으로 하는 이엠아이(EMI) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 내장형 안테나는 상기 인쇄회로기판의 끝단에 설치됨과 아울러 상기 인쇄회로기판의 외곽에 설치됨을 특징으로 하는 이엠아이(EMI) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치.
  5. 단말기의 케이스 내측면에 이엠아이(EMI) 도료를 도포하고, 상기 단말기의 내부에 그라운드가 제공된 인쇄회로기판이 구비되며, 상기 인쇄회로기판의 상단부에 일정간격의 높이를 두고 설치되는 내장형 안테나에 있어서,
    상기 케이스 내측면에 상기 이엠아이 도료를 일정한 패턴 및 패턴을 변화시켜 도포하고, 상기 이엠아이 도료에 의해서 그라운드의 역할을 할 수 있도록 제공되는 적어도 하나 이상의 영역들로 제공되고, 도포 패턴의 변화에 따라서 상기 그라운드의 형상을 변경시켜 주파수의 튜닝을 가변시킴을 특징으로 하는 이엠아이(EMI) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치.
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