KR101143709B1 - 내장형 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

하우징의 굴곡부에 실장되는 연성기판의 들뜸을 방지하도록 하는 내장형 안테나 장치가 제시된다. 제시된 내장형 안테나 장치는 전성 재질로 형성되고 하우징의 외주면에 실장되어 안테나의 보조 방사체로 동작하는 연성기판을 포함하되, 연성기판은 다수의 공형이 형성된다.

Description

내장형 안테나 장치{Internal antenna apparatus}

본 발명은 내장형 안테나 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 굴곡부를 갖는 하우징에 설치하기 위해 연성기판으로 형성되는 내장형 안테나 장치에 관한 것이다.

현재 휴대 단말기에 사용되고 있는 안테나들은 주로 외장형 안테나로서, 사용 주파수의 λ/4(λ는 사용 주파수의 파장) 길이를 갖는 모노폴(monopole) 형태의 안테나 및 전기적으로 이에 상응하는 길이(λ/4)를 갖는 헬리컬(helical) 형태의 안테나, 또는 상기 두 가지 형태의 안테나가 결합된 신축가능형(retractable) 안테나이다.

이와 같은 안테나들은 기본적으로 휴대 단말기의 본체 외부에 장착되는 구조를 가지므로 휴대 단말기를 소형화하는데 있어서는 커다란 장해 요인이 되고 있다. 최근에는 상기와 같은 안테나들의 소형화를 추구함과 동시에 안테나의 장착방법에 있어서도 기존의 외장형을 탈피하여 휴대 단말기의 내부에 안테나를 실장할 수 있는 내장형 안테나에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 추세이다.

최근까지 진행되고 있는 이러한 내장형 안테나의 기술로는 크게 인쇄회로 기 술을 이용하는 마이크로스트립 패치(microstrip patch) 안테나 기술, 고유전체의 세라믹 물질을 이용하는 칩(chip) 안테나 기술, 그리고 역 F(Inverted F)형 안테나 기술 등으로 구분할 수 있다.

이와 같은 안테나 기술들은 안테나를 소형화하기 때문에 방사라인을 충분하게 확보할 수 없는 문제점이 있다. 따라서, 상술한 안테나들과 함께 연성기판(Flexible PCB)에 라디에이터로 동작하는 보조 방사체를 추가하여 사용하거나, 연성기판을 방사체로 형성하여 연성기판을 독립된 안테나로 사용한다. 이때, 연성기판은 하우징(예를 들면, 공명통, 외부 케이스 등)에 테이프, 열융착 등으로 고정된다.

도 1 및 도 2는 종래의 내장형 안테나 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 종래의 내장형 안테나 장치는 하우징(20)의 형상에 따라 굴곡부(12)를 갖는 연성기판(10)을 포함한다. 이때, 연성기판(10)은 도전성 재질로 형성되어 하우징(20)의 형상에 따라 다양한 형태로 형성된다. 물론, 연성기판(10)은 비도전성 재질로 형성되어 상부에 도전성 재질의 방사패턴이 형성될 수도 있다. 이때, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 연성기판(10)은 공명통, 외부 케이스 등과 같은 하우징(20)에 테이프, 열융착 등으로 고정된다. 그런데, 연성기판(10)으로 형성되는 안테나(또는 보조 방사체)가 굴곡면에 형성된 경우, 연성기판(10) 자체의 복원력으로 인해 굴곡부(12)에서 들뜸이 발생하여 기계적인 불량이 발생하거나 디튜닝(detuning; 즉, 수신 성능 저하)되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 종래의 내장형 안테나 장치에 포함되는 연성기판(10)은 하우징(20)의 굴곡면에 실장되는 부분의 면적을 줄이는 기술이 사용된다. 즉, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 도전성 재질의 연성기판(10)을 사용하는 경우 하우징(20)의 굴곡면에 실장되는 부분인 굴곡부(12)의 폭을 줄이거나(도 2의 (b) 참조), 연성기판(10)의 상면에 형성되는 라디에이터(14)의 선폭을 줄이는 방법(도 2의 (c) 참조)이 사용된다.

하지만, 종래의 내장형 안테나 장치는 연성기판의 들뜸을 방지하기 위해서 굴곡부에 실장되는 라디에이터의 선폭을 줄이면 안테나의 면적이 좁아지게 되어 수신 성능이 저하되고, 연성기판의 폭만 줄이면 연성기판 자체의 복원력으로 인해 굴곡부에서 들뜸이 발생하는 것을 방지할 수 없게 되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 내장형 안테나 장치는 라디에이터의 선폭을 줄이게 되면 라이에이터의 강도가 저하되어 굴곡부에 실장되는 라디에이터가 파손되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 그 목적은 하우징의 굴곡부에 실장되는 연성기판의 들뜸을 방지하도록 하는 내장형 안테나 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 내장형 안테나 장치는, 도전성 재질로 형성되고 하우징의 외주면에 실장되어 안테나의 방사체로 동작하는 연성기판을 포함하되, 연성기판은 다수의 공형이 형성된다.

연성기판은, 하우징의 굴곡부와 접촉되는 부분에 다수의 공형이 형성된다.

연성기판은 전체 면적의 20% 이상 85% 이하에 다수의 공형이 형성된다.

연성기판은 가시광선 투과율이 70% 이상이 되도록 다수의 공형이 형성된다.

다르게는, 하우징의 외주면에 실장되는 연성회로기판; 및 도전성 재질로 형성되며 연성회로기판에 실장되어 안테나의 방사체로 동작하는 방사패턴을 포함하되, 방사패턴은 다수의 공형이 형성된다.

방사패턴은, 하우징의 굴곡부와 접촉되는 부분에 다수의 공형이 형성된다.

방사패턴은 전체 면적의 20% 이상 85% 이하에 다수의 공형이 형성된다.

방사패턴은 가시광선 투과율이 70% 이상이 되도록 다수의 공형이 형성된다.

본 발명에 따른 내장형 안테나 장치는 연성기판의 굴곡부에 복수의 공형을 형성함으로써, 하우징의 굴곡부에 실장되는 연성기판의 들뜸을 방지하는 것이 가능하다.

또한, 내장형 안테나 장치는 연성기판의 일부에 공형을 형성함으로써, 인쇄 형태의 안테나의 경우 방사물질의 인쇄(도포)양을 최소화하는 것이 가능하다.

부수적으로, 내장형 안테나 장치는 인쇄 형태의 안테나의 경우 방사물질의 인쇄(도포)양을 최소화함으로써, 안테나의 생산 원가를 절감하는 것이 가능하다.

부수적으로, 복수의 공형이 형성된 연성기판을 사용함으로써, 자동차와 같이 넓은 면적의 라디에이터를 요구하는 안테나의 경우 가시광선 투과율을 증가시키는 것이 가능하다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 내장형 안테나 장치를 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명하면 아래와 같다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 내장형 안테나 장치를 설명하기 위한 도면이다.

내장형 안테나 장치는 도전성 재질로 형성되는 연성기판(100)을 포함한다.

연성기판(100)은 휴대용 단말기, 차량 등의 하우징(예를 들면, 공명통, 외부 케이스 등)에 실장되어 안테나의 방사체로 동작한다. 즉, 연성기판(100)은 노트북, PDA, 휴대폰 등의 휴대용 단말기에 설치된 블루투스, WLAN 등의 주파수 대역에 공진하는 안테나의 방사체로 동작한다. 연성기판(100)은 블루투스, WLAN, GPS 등의 주파수 대역에 공진하는 안테나의 보조 방사체로 동작할 수도 있다. 물론, 연성기판(100)은 차량에 설치되는 블루투스, GPS 등의 주파수 대역에 공진하는 안테나의 보조 방사체, 또는 독립된 안테나로 동작할 수도 있다. 이때, 연성기판(100)은 차창에 내장(또는 외부에 실장)되어 보조 방사체 또는 독립된 안테나로 동작한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 연성기판(100)은 하우징의 굴곡부(120)에 실장되는 부분(이하, 절곡부)에 다수의 공형(150)이 형성된다. 즉, 연성기판(100)은 자체의 복원력으로 인해 굴곡부(120)에서 들뜸이 발생하는 것을 방지하기 위해 절곡부에 다수의 공형(150)이 형성된다. 여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 연성기 판(100)의 절곡부에 형성되는 공형(150)은 사각형(도 4의 (a)), 마름모(도 4의 (b)), 동일한 크기의 원형(도 4의 (c)), 서로 다른 크기의 원형(도 4의 (d)), 점선형(도 4의 (e)), 특정 패턴 형상(도 4의 (f))으로 형성된다. 이때, 연성기판(100)의 절곡부에 형성되는 공형(150)의 크기 및 위치는 연성기판(100)의 사용처에 따라 다르게 형성된다. 연성기판(100)의 절곡부는 공형(150)이 형성되더라도 공형(150)이 형성되지 않는 부분과 동일(유사)한 전류밀도를 갖도록 형성된다.

연성기판(100)은 절곡부를 제외한 나머지 영역에도 다수의 공형(150)이 형성될 수도 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 연성기판(100) 전체에 상술한 절곡부와 동일한 형상의 공형(150)이 형성될 수도 있다. 이때, 연성기판(100)은 전체 면적의 대략 20% 내지 85% 정도의 면적에 공형(150)이 형성된다. 연성기판(100)은 차창에 내장되어 보조 방사체 또는 독립된 안테나로 동작하는 경우 운전자의 시야 확보를 위해 가시광선 투과율이 70% 이상이 되도록 공형(150)이 형성된다.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 내장형 안테나 장치를 설명하기 위한 도면이다.

내장형 안테나 장치는 도전성 재질로 형성되어 연성회로기판(200)에 실장되는 방사패턴(300)을 포함한다.

방사패턴(300)은 연성회로기판(200)의 상부에 실장되어 안테나의 보조 방사체로 동작한다. 즉, 방사패턴(300)은 노트북, PDA, 휴대폰 등의 휴대용 단말기에 설치된 블루투스, WLAN 등의 주파수 대역에 공진하는 안테나의 방사체로 동작한다. 방사패턴(300)은 블루투스, WLAN, GPS 등의 주파수 대역에 공진하는 안테나의 보조 방사체로 동작할 수도 있다.

방사패턴(300)은 차량에 설치되는 블루투스, GPS 등의 주파수 대역에 공진하는 안테나의 보조 방사체, 또는 독립된 안테나로 동작할 수도 있다. 이때, 연성회로기판(200)에 실장된 방사패턴(300)은 차창에 내장(또는 외부에 실장)되어 보조 방사체 또는 독립된 안테나로 동작한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 방사패턴(300)은 하우징의 굴곡부(320)에 실장되는 부분(이하, 절곡부)에 다수의 공형이 형성된다. 즉, 방사패턴(300)은 자체의 복원력으로 인해 굴곡부(320)에서 들뜸이 발생하는 것을 방지하기 위해 절곡부에 다수의 공형이 형성된다. 여기서, 방사패턴(300)의 절곡부에 형성되는 공형은 사각형(도 4의 (a)), 마름모(도 4의 (b)), 동일한 크기의 원형(도 4의 (c)), 서로 다른 크기의 원형(도 4의 (d)), 점선형(도 4의 (e)), 특정 패턴 형상(도 4의 (f))으로 형성된다. 이때, 방사패턴(300)의 절곡부에 형성되는 공형의 크기는 연성기판의 사용처에 따라 다르게 형성된다. 방사패턴(300)의 절곡부는 공형이 형성되더라도 공형이 형성되지 않는 부분과 동일(유사)한 전류밀도를 갖도록 형성된다.

방사패턴(300)은 절곡부를 제외한 나머지 영역에도 다수의 공형이 형성될 수도 있다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 방사패턴(300)의 굴곡면(340) 전체에 상술한 절곡부와 동일한 형상의 공형이 형성된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 방사패턴(300) 전체에 상술한 절곡부와 동일한 형상의 공형이 형성될 수도 있다. 이때, 방사패턴(300)은 전체 면적의 대략 20% 내지 85% 정도의 면적에 공형이 형성된다. 방사패턴(300)은 차창에 내장되어 보조 방사체 또는 독립된 안테나로 동작하는 경우 운전자의 시야 확보를 위해 가시광선 투과율이 70% 이상이 되도록 공형이 형성된다.

상술한 바와 같이, 내장형 안테나 장치는 연성기판의 굴곡부에 복수의 공형을 형성함으로써, 하우징의 굴곡부에 실장되는 연성기판의 들뜸을 방지하는 것이 가능하다.

또한, 내장형 안테나 장치는 연성기판의 일부에 복수의 공형을 형성함으로써, 인쇄 형태의 안테나의 경우 방사물질의 인쇄(도포)양을 최소화하는 것이 가능하다.

부수적으로, 내장형 안테나 장치는 인쇄 형태의 안테나의 경우 방사물질의 인쇄(도포)양을 최소화함으로써, 안테나의 생산 원가를 절감하는 것이 가능하다.

부수적으로, 복수의 공형이 형성된 연성기판을 사용함으로써, 자동차와 같이 넓은 면적의 라디에이터를 요구하는 안테나의 경우 가시광선 투과율을 증가시키는 것이 가능하다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해 된다.

도 1 및 도 2는 종래의 연성기판을 이용한 내장형 안테나 장치를 설명하기 위한 도면.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 내장형 안테나 장치를 설명하기 위한 도면.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 내장형 안테나 장치를 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 연성기판 12: 굴곡부

14: 라디에이터 20: 하우징

100: 연성기판 120: 굴곡부

150: 공형 200: 연성회로기판

300: 방사패턴 320: 굴곡부

340: 굴곡면

Claims (8)

1. 도전성 재질로 형성되고 하우징의 외주면에 실장되어 안테나의 방사체로 동작하는 연성기판을 포함하되,

   상기 연성기판은 상기 하우징의 굴곡부와 접촉되는 부분에 다수의 공형이 형성되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 연성기판은 전체 면적의 20% 이상 85% 이하에 상기 다수의 공형이 형성되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 연성기판은 가시광선 투과율이 70% 이상이 되도록 상기 다수의 공형이 형성된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 장치.
5. 하우징의 외주면에 실장되는 연성회로기판; 및

   도전성 재질로 형성되며 상기 연성회로기판에 실장되어 안테나의 방사체로 동작하는 방사패턴을 포함하되,

   상기 방사패턴은 상기 하우징의 굴곡부와 접촉되는 부분에 다수의 공형이 형성되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 장치.
6. 삭제
7. 청구항 5에 있어서,

   상기 방사패턴은 전체 면적의 20% 이상 85% 이하에 상기 다수의 공형이 형성되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 장치.
8. 청구항 5에 있어서,

   상기 방사패턴은 가시광선 투과율이 70% 이상이 되도록 상기 다수의 공형이 형성된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 장치.

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