KR101330841B1 - 안테나 및 이를 포함하는 이동통신 단말기 - Google Patents

안테나 및 이를 포함하는 이동통신 단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안테나 및 이를 포함하는 이동통신 단말기에 관한 것이다. 본 발명은 기판, 케이스 및 기판상에 형성된 급전부와, 일부가 급전부에 수직으로 형성되고, 기판을 케이스에 고정시키며 전자기파를 방사하기 위한 방사부를 포함하는 안테나를 포함한다. 이에 따라서, 기판상에 실장공간을 절약하여 소형화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 안테나를 내장형으로 형성함으로써 더욱 소형화할 수 있어 사용자의 휴대가 용이한 효과가 있다.
이동통신 단말기, 안테나, 나사, 기판

Description

안테나 및 이를 포함하는 이동통신 단말기{Antenna and Mobile Communication Terminal Using the Same}
도 1a 및 도 1 b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나를 포함하는 이동통신 단말기를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구성요소가 분리된 것을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구성요소가 결합된 것을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 안테나가 이동통신 단말기의 다른 위치에 장착된 것을 나타낸 도면.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 안테나의 급전부와 접지부의 위치를 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 이동통신 단말기 20 : 안테나
210 : 메인 회로기판 220 : 급전부
230 : 케이스 240 : 방사부
242 : 나사부 244: 스터브
250 : 체결부
본 발명은 안테나 및 이를 포함하는 이동통신 단말기에 관한 것이다.
일반적으로 안테나(Antenna)는 외부로부터 유입된 전파를 수신하고 내부의 다른 장치로부터 전달된 신호를 외부로 송신하는 수단이다. 이러한 안테나는 무선통신기기인 이동통신 단말기에서는 필수 부품으로써 기지국과의 신호를 송/수신시에 중요한 매개체 역할을 수행하여 통신감도를 향상시키는 동작을 수행한다.
이러한, 안테나 중 블루투스(Bluetooth) 안테나는 칩(chip)형태의 안테나가 주를 이룬다. 그러나, 이러한 블루투스 안테나를 이동통신 단말기 내에 장착하면 안테나의 일정거리 주위로 다른 부품을 실장할 수 없으며, 안테나 밑의 그라운드가 제거된다.
그 이유는 칩 안테나가 모노폴 안테나의 원리로 동작하여 안테나를 둘러싸는 방향으로 방사가 이루어지기 때문이다. 따라서, 방사에 방해가 되는 그라운드(도체는 전자파를 반사시킴)가 제거되고, 안테나의 일정 거리내에 다른 전자부품을 실장하지 않는 것이다.
이를 위해서 안테나를 세로로 세우면 간단히 해결할 수 있으나, 안테나 자체의 길이가 길기 때문에 세로로 세울 경우 이동통신 단말기 안으로 넣기가 쉽지 않을 뿐 아니라, 넣더라도 고정시키기 어렵다는 문제점이 있었다.
이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 다음과 같다.
첫째, 기판상에 실장공간을 절약하는 안테나 및 이를 포함하는 이동통신 단말기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
또한, 내장형으로 형성 가능한 안테나 및 이를 포함하는 이동통신 단말기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동통신 단말기는, 기판과, 케이스 및 기판상에 형성된 급전부와, 일부가 급전부에 수직으로 형성되고, 기판을 케이스에 고정시키며 전자기파를 방사하기 위한 방사부를 포함하는 안테나를 포함한다.
여기서, 안테나의 방사부는 기판과 케이스를 결합시키며 급전부에 수직으로 형성되는 결합부와, 결합부와 연결되어 결합부의 물리적인 길이를 연장시키는 스터브(Stub)를 포함한다.
이때, 안테나의 결합부는 나사부(Screw)와, 나사부와 급전부를 연결하기 위해 나사부와 체결되는 체결부를 포함한다.
이러한 안테나의 급전부와 대응되는 위치에서 안테나를 전기적으로 고정시키는 접지부를 추가로 포함한다.
이때, 안테나의 급전부와 접지부는 소정의 연결부로 연결될 수 있다.
이러한, 안테나는 모노폴(Monopole) 안테나로 동작할 수 있다.
또한, 안테나는 블루투스(Bluetooth) 안테나일 수 있다.
또 다른 측면에서의 안테나는, 기판상에 형성된 급전부 및 일부가 급전부에 수직으로 형성되고, 기판을 고정시키며 전자기파를 방사하기 위한 방사부를 포함한다.
여기서, 방사부는 기판을 고정시키며 급전부에 수직으로 형성되는 결합부와, 결합부와 연결되어 결합부의 물리적인 길이를 연장시키는 스터브(Stub)를 포함한다.
또한, 결합부는 나사부(Screw)와, 나사부와 급전부를 연결하기 위해 나사부와 체결되는 체결부를 포함한다.
이때, 급전부와 대응되는 위치에서 안테나를 전기적으로 고정시키는 접지부를 추가로 포함한다.
이러한 급전부와 접지부는 소정의 연결부로 연결될 수 있다.
또한, 안테나는 모노폴(Monopole) 안테나로 동작할 수 있다.
이러한 안테나는 블루투스(Bluetooth) 안테나일 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 및 이를 포함하는 이동통신 단말기를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1a 및 도 1 b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나를 포함하는 이동통신 단말기를 나타낸 도면이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기(10)는 메인 회로기판(210)이 케이스(rear or front case, 230)에 실장된다.
이때, 메인 회로기판(210)과 케이스(230)를 결합시키는 부분에 안테나(20)가 형성될 수 있다.
즉, 도 1b에 도시된 바와 같이, 메인 회로기판(210) 상에는 소정의 홀(Hall)이 형성되어 메인 회로기판(210)을 케이스(230)에 고정시키기 위한 부분에 안테나(20)를 형성할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(20)의 구성을 좀 더 상세히 살펴 보면 도 2와 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구성요소가 분리된 것을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(20)는 급전부(220)와 방사부(240)를 포함한다.
먼저, 급전부(220)는 이동통신 단말기(10)의 메인 회로기판(210) 상에 형성되어 방사부(240)에 전기적 신호를 공급한다.
방사부(240)는 일부가 급전부(220)에 수직으로 형성되고, 메인 회로기판(210)을 고정시키며 전자기파를 방사한다. 이러한, 방사부(240)는 메인 회로기판(210)을 고정시키며 급전부(220)에 수직으로 형성되는 결합부(242)와, 결합부(242)와 연결되어 결합부(242)의 물리적인 길이를 연장시키는 스터브(Stub, 244)를 포함한다.
여기서, 결합부(242)는 나사부(Screw, 245)와, 나사부(Screw, 245)와 급전부(220)를 연결하기 위해 체결되는 체결부(250)를 포함한다.
또한, 안테나(20)를 전기적으로 고정시키키 위한 접지부(260)가 형성되고 체결부(250)를 통해 결합부(242)와 체결된다. 이때, 급전부(220)와 접지부(260)는 서로 대응되는 위치에 형성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(20)의 작용을 살펴 보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구성요소가 결합된 것을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(20)는 안테나(20)로서 동작함과 함께 급전부(220)가 형성된 메인 회로기판(210)을 이동통신 단말기(10)의 케이스(230)에 고정시키는 역할을 수행한다.
따라서, 메인 회로기판(210)과 케이스(230)를 결합시키며 급전부(220)에 수직으로 형성되는 결합부(242)가 방사부(240)로 동작한다. 이때, 결합부(242)는 도체인 나사부(245)로 형성된다. 이러한, 결합부(242)는 메인 회로기판(210)과 이동통신 단말기(10)의 케이스(230)를 연결시켜 고정하면서, 메인 회로기판(210) 상에 형성된 급전부(220)에 수직으로 형성되어 안테나(20)의 방사특성을 높이면서 실장 공간을 적게 차지한다는 장점이 있다.
그러나, 이러한 안테나(20)가 블루투스 안테나로 사용하기 위해서는 2.4GHz에서 동작하도록 제작되어야 한다. 이러한 경우에 자유공간의 모노폴(monopole) 안테나를 사용할 때에, 안테나(20)의 길이는 λ/4가 되어 대략 3.125cm 길이가 되어야 한다.
따라서, 안테나(20)는 자체접지의 1/4 파장 모노폴(monopole)안테나로 동작할 수 있다. 이는 전위를 어느 접지면으로부터 일정 거리를 띄어놓으면 접지면으로부터 반대편에도 반대 부호를 갖는 전위가 있는 것과 같은 효과를 이용하여 신호파장의 절반 거리에 접지를 하여 1/4 파장이 되고, 그렇게 구성한 안테나를 말한다.
여기서, 이동통신 단말기(10)의 경우에 메인 회로기판(210)의 유전율의 영향과 케이스(230) 등의 영향으로 안테나(20)의 길이가 전술한 바보다 더 짧아지게 된다.
그러나, 결합부(242)의 나사부(245)는 일반적으로 그 길이가 짧기 때문에 공진점의 튜닝이 필요하게 된다. 이와 같이, 공진점의 튜닝을 위해서 결합부(242)와 연결되어 결합부(242)의 물리적인 길이를 연장시키는 역할을 하는 것이 스터브(Stub, 244)이다.
이와 같이, 나사부(245)와 연장되는 스터브(244)로 인해 짧은 나사부(245)의 길이가 보완되고 공진점이 튜닝된다. 이러한, 스터브(244)는 방사부(240)로 동작하기 위해 그 성분이 도체이기 때문에 메인 회로기판(210)과는 거리가 먼 이동통신 단말기(10)의 케이스(230)에 부착되어야 한다.
또한, 나사부(245)는 메인 회로기판(210) 상에 형성된 급전부(220)와 수직으로 연결되는데 이때 나사부(245)와 급전부(220)를 연결하기 위해 나사부(245)와 체결되는 체결부(250)가 형성된다.
이러한, 체결부(250)는 나사부(245)에 대응하는 너트(not)일 수 있으며, 메 인 회로기판(210) 상에 형성된 급전부(220)에서 공급되는 전기적 신호를 나사부(245)에 전달하기 위한 물리적인 연결점으로 동작한다.
따라서, 나사부(245)에 대응하는 너트인 체결부(250)를 메인 회로기판(210)과 케이스(230) 사이에 위치시키고, 나사부(245)를 체결하게 되면, 나사부(245)와 메인 회로기판(210)상의 급전부(220)와 연결이 된다.
또한, 이러한 급전부(220)에 대응하는 위치에 접지부(260)가 형성되고 접지부(260)는 체결부(250)를 통해 나사부(245)와 체결된다.
지금까지 설명한 실시예에서는 안테나(20)가 이동통신 단말기(10)의 메인회로 기판(210)의 좌측에 형성하는 것에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아닌데 이는 도 4와 같다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 안테나가 이동통신 단말기의 다른 위치에 장착된 것을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 안테나(20)는 이동통신 단말기(10)의 메인회로 기판(210)의 우측에 형성하는 것이 가능하다.
또한, 도시하지는 않았지만 안테나(20)는 이동통신 단말기(10)의 메인회로 기판(210)의 상측에 좌 또는 우방향에 형성하는 것도 가능하다. 이는, 메인회로 기판(210)에 실장되는 여러 부품의 성능에 영향을 주거나, 부품으로부터 영향을 받지 않도록 고려하는 것이 바람직하다.
또한, 지금까지 설명한 실시예에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(20)가 블루투스 안테나로 동작하는 것에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
즉, 본 발명의 안테나(20)는 나사부(245)와 스터브(244)의 길이를 조절하여 여러 주파수에서 공진하는 안테나(20)로 형성하는 것이 가능하다.
지금까지의 실시예에서는 안테나(20)의 급전부(220)와 접지부(260)가 서로 대응되는 위치에 형성되되 완전히 일치하여 형성된 것에 대해서만 설명하였지만 이에 한정되지는 않는데 이는 도 5a 내지 도 5c와 같다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 안테나의 급전부와 접지부의 위치를 나타낸 도면이다.
먼저 도 5a와 같이, 급전부(220)와 접지부(260)는 서로 대응되는 위치에 형성되지만 서로 겹치지 않도록 형성할 수 있다. 즉, 접지부(260)는 메인 회로기판(210)에서 급전부(220)의 위치보다 우방향으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 서로 다른 위치에 형성된 급전부(220)와 접지부(260)를 연결하기 위해서 소정의 연결부(270)를 형성할 수 있다.
이러한 연결부(270)는 전도성 물질로서 급전부(220)와 접지부(260)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
또한, 도 5b와 같이 급전부(220)와 접지부(260)는 서로 대응되는 위치에 형성되지만 일부 겹치지 않도록 형성된다. 이때, 접지부(260)는 메인 회로기판(210)에서 급전부(220)의 위치보다 좀 더 우방향으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 일부가 서로 겹치지만 급전부(220)의 위치보다 우방향으로 형성된 접지부(260)는 소정의 연결부(270)를 통해 서로 연결된다.
또한, 도 5c와 같이 급전부(220)와 접지부(260)는 서로 대응되는 위치에 형성되지만 서로 겹치지 않도록 형성된다. 이때, 급전부(220)는 메인 회로기판(210)의 좌측에 형성되고 접지부(260)는 메인 회로기판(210)의 우측에 형성되어 서로 겹치지 않도록 형성된다.
이러한, 급전부(220)와 연결부(270)를 통해 서로 연결된다.
지금까지의 실시예에서 도 5a와 도 5b에서는 접지부(260)가 메인 회로기판(210)의 우측에 형성된 것에 대해 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니고 메인 회로기판(210)의 좌측에 형성될 수도 있다.
또한, 급전부(220)와 접지부(260)는 도 5c에서 설명한 위치와 서로 반대로 형성될 수 있다. 즉, 급전부(220)는 메인 회로기판(210)의 우측에 형성되고 접지부(260)는 메인 회로기판(210)의 좌측에 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.
따라서, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 청구범위를 뒷받침하여 해석해야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기판상에 실장공간을 절약하여 소형화할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 안테나를 내장형으로 형성함으로써 더욱 소형화할 수 있어 사용자의 휴대가 용이한 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 기판;
    케이스; 및
    상기 기판상에 형성된 급전부와, 일부가 상기 급전부에 수직으로 형성되고, 상기 기판을 상기 케이스에 고정시키며 전자기파를 방사하기 위한 방사부를 포함하는 안테나;를 포함하고,
    상기 안테나의 방사부는,
    나사부(Screw)와, 상기 나사부와 상기 급전부를 연결하기 위해 상기 나사부와 체결되는 체결부를 포함하여 구성되며, 상기 급전부에 수직으로 형성되어 상기 기판과 상기 케이스를 결합시키는 동시에 도체로 형성되어 상기 방사부의 기능을 수행하는 결합부; 및
    상기 결합부와 연결되어 상기 결합부의 물리적인 길이를 연장시키는 스터브(Stub)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나의 급전부와 대응되는 위치에서 상기 안테나를 전기적으로 고정시키는 접지부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 안테나의
    상기 급전부와 접지부는 소정의 연결부로 연결되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나는,
    모노폴(Monopole) 안테나로 동작하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나는,
    블루투스(Bluetooth) 안테나인 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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JPH1146108A (ja) * 1997-07-25 1999-02-16 Saitama Nippon Denki Kk 内蔵アンテナ構造
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