KR101360211B1

KR101360211B1 - 휴대 단말기

Info

Publication number: KR101360211B1
Application number: KR1020070087832A
Authority: KR
Inventors: 정선인
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-08-30
Filing date: 2007-08-30
Publication date: 2014-02-10
Also published as: KR20090022470A

Abstract

본 발명은 단말기의 내부에 내장되는 내장형의 안테나를 구비한 휴대 단말기에 관한 것으로, 하나의 형태로 되어 있는 전통적인 안테나 패턴의 중간에 소자 형태로 된 인덕터가 배치시킴으로써 안테나 패턴의 길이를 대폭 줄일 수 있게 된다. 특히, 인덕터 소자는 회로기판 등과 같은 대상체에 실장이 용이하므로 안테나 제조 또는 조립시 원가 상승을 방지한다.

Description

휴대 단말기{PORTABLE TERMINAL}

본 발명은 단말기의 내부에 내장되는 내장형의 안테나를 구비한 휴대 단말기에 관한 것이다.

휴대 단말기는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화 기능, 정보를 입·출력하는 기능 및 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 휴대용 기기이다.

기능이 다양화됨에 따라 휴대 단말기는, 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복잡한 기능들을 갖추기도 한다. 이와 같은 기능들은 한꺼번에 탑재됨으로써 종합적인 멀티미디어 기기(Multimedia player)를 구현하기도 한다.

복잡한 기능을 구현하기 위해 휴대 단말기에는 하드웨어 또는 소프트웨어의 면에서 새로운 다양한 시도들이 적용되고 있다. 또한, 사용자가 쉽고 편리하게 기능을 검색하거나 선택하기 위한 사용자 인터페이스(User Interface) 환경이 제공되 고 있다.

정보통신기술의 발전의 일 측면은 무선 송수신할 수 있는 데이터의 양과 전송속도의 비약적인 증가를 포함하고 있다. 이를 위한 안테나는 이동중에도 대량의 무선데이터를 깨끗한 품질로 수신해줄 것을 요구한다.

무선통신을 위해 사용되고 있는 안테나는 단말기의 외부로 노출된 형태인 외장형 안테나(external antenna)가 먼저 개발되었지만 미관을 저해할 수 있고 외부의 충격에 의하여 파손되기 쉬운 단점이 있어 단말기의 내부에 설치되어 외부에서 볼 수 없는 형태인 내장형 안테나(internal antenna 또는 intenna라고 칭하기도 함)로 대체되고 있다.

그러나, 안테나가 단말기바디의 내부에 장착되면서, 내장형 안테나는 다른 부품이나 도체 또는 인체 등의 영향을 받기 쉬운 반면, 원하는 무선품질을 구현하기 어렵게 되었다. 특히, 이동통신 단말기가 슬림화되는 상황이라면 안테나 설계자들이 취할 수 있는 배치나 선택의 폭도 좁아지게 된다.

본 발명은 공간적 제약이 많은 휴대 단말기에 내장되는 안테나의 길이를 축소시킴으로써 안테나의 부피를 줄일 수 있도록 하는데 그 일 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 그러한 안테나의 제조와 장착이 용이한 휴대 단말기를 제안하는데 있다. 그리고, 본 발명은 줄어든 안테나의 길이를 통하여도 양호한 무선 성능을 제공하고자 한다.

상기한 과제를 실현하기 위하여, 회로기판에 연결되는 급전부를 포함하는 제1안테나 방사체와, 제1안테나 방사체에 대하여 이격되게 배치되는 제2안테나 방사체 및 제1안테나 방사체와 제2안테나 방사체 사이에 배치되어 제1안테나 방사체와 제2안테나 방사체를 연결하는 인덕터(inductor) 소자(素子)를 포함하는 안테나 장치를 개시한다. 인덕터 소자는 작은 형태로도 안테나의 길이를 보상할 수 있으므로 전통적인 안테나의 길이를 효과적으로 줄일 수 있게 된다. 특히, 소자 형태로 된 인덕터는 장착이 간단하므로 안테나 장치의 제조를 용이하게 한다.

인덕터 소자는 메인 회로기판에 곧바로 실장되거나 별도의 메인 회로기판과는 별도의 기판에 실장되는 것이 가능하다. 이 경우, 메인 회로기판 또는 별도의 기판에 장착되는 인덕터 소자의 양단에는 제1안테나 방사체 및 제2안테나 방사체가 접촉되기 위한 접촉패드가 형성될 수 있다. 이외에도 인덕터 소자는 안테나 방사체 를 지지하는 캐리어에 직접 실장되는 형태로도 구현될 수 있다.

제1안테나 방사체 및 제2안테나 방사체는 접촉패드에 탄성적으로 접촉될 수 있도록 도전성을 갖는 스프링 형태로 형성되는 접속부를 각각 구비함으로써 안테나 장치가 회로기판에 조립되면 탄성력에 의하여 안정적인 연결상태를 유지하도록 할 수 있다.

안테나 장치는 회로기판에 제1안테나 방사체 및 제2안테나 방사체를 지지시키는 캐리어를 포함할 수 있다. 이 경우, 캐리어에는 인덕터 소자를 배치할 수 있도록 관통홀이 형성될 수 있으며, 인덕터 소자는 관통홀의 하부에 배치된다.

인덕터 소자는 상기 회로기판 상에 표면실장(SMT)됨으로써 자동화된 제조공정에 의해 용이하게 생산되는 바람직하다. 즉, 인덕터 소자는 다른 부품이 회로기판 등에 실장되는 단계에서 배치되므로 별도의 배치를 위한 시간 또는 비용 등을 절약할 수 있다.

제1안테나 방사체에 연결되는 급전부는 시그널 급전부 및 그라운드면에 단락되는 그라운드 급전부를 포함할 수 있으며, 시그널급전부 및 상기 그라운드급전부는 도전성을 갖는 스프링 형태로 형성됨으로써 안정적인 연결상태를 유지시킬 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 안테나 어셈블리 및 이를 구비한 휴대 단말기에 의하면, 하나의 형태로 되어 있는 전통적인 안테나 패턴의 중간에 소 자 형태로 된 인덕터가 배치되는 것이므로 안테나패턴의 길이를 대폭 줄일 수 있게 된다. 특히, 인덕터 소자는 회로기판 등과 같은 대상체에 실장이 용이하므로 안테나 제조 또는 조립시 원가 상승을 방지한다.

줄어든 안테나 방사체의 전체적인 길이에 의하여 안테나 장치의 부피도 줄어들 수 있으므로 휴대 단말기 내에 다른 주변 부품의 배치를 위한 공간의 창출이 용이할 뿐만 아니나, 작고 슬림한 휴대 단말기의 구현에도 유리하다.

이하, 본 발명과 관련된 휴대 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 안테나 장치의 일례를 보인 분리 사시도이다. 도 1에 개시된 안테나 장치(20)는 이동통신을 위한 휴대 단말기의 내부에 장착될 수 있는 사이즈와 형태적 조건을 갖는다. 안테나 장치(20)는 그라운드면(11)을 제공하는 회로기판(10)의 일측에 배치되어 있으며, 무선성능의 저하를 방지하기 위해 안테나 장치(20)가 장착되는 영역 부근에서 그라운드면(11)은 배제되고 있다. 도 1에서 회로기판(10)은 안테나 장치(20)가 얹혀질 수 있는 크기를 가진 예를 들었으나, 안테나 장치(20)는 회로기판(10)에 그 일부만이 얹혀지는 형태로도 가능하며, 회로기판(10)과 분리하여 배치되는 것도 가능하다. 이 경우 안테나 장치(20)의 연결수단이 필요할 수 있다.

안테나 장치(20)는 제1안테나 방사체(21), 제2안테나 방사체(22) 및 인덕터 소자(inductor element; 30)를 포함하고 있으며, 이들 제1,제2안테나 방사체(21,22)와 인덕터 소자(30)는 유전질의 캐리어(carrier;40)에 장착되어 지지된다. 제1안테나 방사체(21)의 단부는 회로기판(10)에 급전되기 위한 급전부(25)에 연결되어 있다. 제1 및 제2안테나 방사체(21, 22)는 캐리어(40)의 상면 또는 측면을 따라 배치될 수 있다.

캐리어(40)는 안테나 방사체(21,22)의 안정적인 연결상태를 유지하기 위한 것이나, 휴대 단말기의 내부의 다른 부품과의 배치를 고려하여 복잡한 형상을 가질 수 있다. 캐리어(40)는 제1안테나 방사체(21)와 제2안테나 방사체(22)를 지지하면서도 제1안테나 방사체(21)와 제2안테나 방사체(22)의 방사특성에 영향을 주지 않도록 레진(resin) 또는 세라믹(ceramics) 등과 같은 재질로 형성되어 있다. 캐리어(40)가 갖는 유전율(ε_r)은 제1안테나 방사체(21)와 그라운드면(11) 사이에 커패시턴스(capacitance) 성분을 증가시킴으로써 공진 대역폭을 확장시키도록 공기보다 높게 설정되는 것도 가능하다.

제1안테나 방사체(21)와 제2안테나 방사체(22)는 인덕터 소자(30)와 조합되어 특정 무선 이동통신 대역에서 동작될 수 있는 길이와 패턴을 형성한다. 이를 위하여 제1안테나 방사체(21)와 제2안테나 방사체(22)는 인덕터 소자(30)와 전기적으로 연결된다. 제1안테나 방사체(21)이 길이와 제2안테나 방사체(22)의 길이의 합은 인덕터 소자(30)를 갖지 않는 전통적 형태의 안테나 방사체의 길이보다는 작다. 즉, 본 예의 안테나 방사체(21,22)는 일체형으로 연결되어 있는 전통적인 안테나 방사체와 달리 그 패턴의 중간 부분이 끊어지고, 끊어지는 부위는 인덕터 소자가 삽입되어 연결된다는 점에서 차이가 있다. 그 과정에서 전체적인 안테나 방사체의 길이는 줄어들었다.

제1안테나 방사체(21), 제2안테나 방사체(22) 및 인덕터 소자(30)의 조합에 의하여 동작되는 이동통신 대역은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 중심 주파수를 기준으로 GSM850, EGSM900, GSM900, 3G UMTS(Band 8), DCS/GSM1800, 3G UMTS(Band 4), PCS/GSM1900 및 3G UMTS(Band1) 등과 같은 서비스 대역 중 사용될 지역에서 제공되는 무선 이동통신 서비스환경에 맞게 조정될 수 있다. 제1안테나 방사체(21), 제2안테나 방사체(22) 및 인덕터 소자(30)는 서비스되는 대역의 채널(channel)과 송신(Tx) 및 수신(Rx) 조건을 충족시킬 수 있는 위치와 패턴을 구비할 수 있다.

도 2는 도 1의 안테나 장치에서 인덕터 소자의 결합상태를 보인 단면도이다. 도 2에 의하면, 인덕터 소자(30)는 캐리어(40)에 패턴화되어 장착된 제1안테나 방사체(21) 및 제2안테나 방사체(22)의 끊어진 단부에 땜납(35)에 의하여 용접되어 각각 연결된 상태로 고정된다. 인덕터 소자(30)는 양 리드(lead; 31,32)의 사이에 코일(33)이 감겨 있는 형태로 되어 있다.

특히, 인덕터 소자(30)는 랜드(land) 형태로 되어 있는 제1안테나 방사체(21)의 단부와 제2안테나 방사체(22)의 단부의 표면에 실장(SMT; Surface Mounting Technology)될 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 따라서, 인덕터 소자(30)는 한번에 조립되므로 집약적인 생산에 유리하다.

도 3은 본 발명과 관련된 안테나 장치의 다른 예를 보인 사시도이고, 도 4는 도 3의 안테나 장치의 분리 사시도이며, 도 5는 도 3의 안테나 장치의 단면도이다.

이들 도면에 도시된 것과 같이, 캐리어(140)에는 제1안테나 방사체(121)와 제2안테나 방사체(122)가 분리될 수 있도록 관통홀(141)이 형성되어 있다. 관통홀(141)의 하부에는 회로기판(110)에 실장된 인덕터 소자(130)가 배치된다.

본 실시예에서는 인덕터 소자(130)는 캐리어(140)가 아닌 회로기판(110)에 실장되도록 하는 한편, 제1안테나 방사체(121)와 제2안테나 방사체(122)가 인덕터 소자(130)의 양단에 연결될 수 있는 구성을 포함한다. 도 5에 의하면, 제1안테나 방사체(121)의 단부 및 제2안테나 방사체(122)의 단부에는 실장되어 있는 인덕터 소자(130)의 양단에 형성되는 접촉패드(116,117)에 접촉될 수 있도록 전도성의 스프링 형태로 되어 있는 접속부(127,128)가 각각 형성되어 있다. 안테나 장치(120)가 회로기판(110)에 조립되는 과정에서 안테나 방사체(121,122)가 고정된 캐리어(140)를 회로기판(110)에 얹게 되면, 접속부(127,128)는 접촉패드(116,117)에 탄성적으로 접촉하게 되어 제1안테나 방사체(121)와 제2안테나 방사체(122) 및 인덕터 소자(130)가 전기적으로 연결된다.

이와 같은 구성에 의하여, 인덕터 소자(130)의 위치가 휴대 단말기의 내부에 장착되는 회로기판(110)에 위치되므로 안테나의 제작시 별도의 납땜(solering) 작업이 필요 없게 된다. 인덕터 소자(130)의 고정작업은 회로기판(110)에 다른 부품들을 표면실장하는 단계에서 이루어지도록 할 수 있으므로 안테나의 제작이 용이함을 기대할 수 있다. 그에 따라 안테나 장치(120)는 급전을 위하여 회로기판(110)의 급전패드(115)에 접촉되는 것과 동일하게 인덕터 소자(130)의 양단에 형성된 접촉패드(116,117)에 탄성적으로 접촉된다.

도 6은 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이다. 휴대 단말기(200)는 단말기바디(201)를 구비하고 있으며, 단말기바디(201)의 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)는 프론트 케이스(202)와 리어 케이스(203)에 의해 형성된다. 프론트 케이스(202)와 리어 케이스(203)에 의해 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다.

프론트 케이스(202)와 리어 케이스(203) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스들이 추가로 배치될 수도 있다. 케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.

프론트 케이스(202)의 전면에는 디스플레이부(253), 제1음향출력부(251), 제1영상입력부(252) 또는 제1조작부(254)가 배치될 수 있다.

디스플레이부(253)는 정보를 시각적으로 표현하는 LCD(liquid crystal display) 모듈, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 모듈 등을 포함한다. 디스플레이부(253)는 터치 스크린을 더 포함하여 사용자의 터치에 의한 정보의 입력을 가능하게 할 수도 있다.

제1음향출력부(251)는 리시버(Receiver) 또는 스피커(speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

제1영상입력부(252)는 사용자 등에 대한 이미지 또는 동영상을 촬영하기 위 한 카메라 모듈과 같은 형태로 구현될 수 있다.

프론트 케이스(202) 또는 리어 케이스(203) 중 적어도 하나의 측면에는 제2조작부(258), 음향입력부(255), 외부 인터페이스(259)가 배치될 수 있다.

제1 및 제2조작부(254,258)는 조작부(manipulating portion)라 통칭될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 예를 들어, 조작부는 사용자의 푸시 또는 터치 조작에 의해 명령 또는 정보를 입력받을 수 있는 돔 스위치 또는 터치 스크린, 터치 패드로 구현되거나, 키를 회전시키는 휠 또는 조그 방식이나 조이스틱과 같이 조작하는 방식 등으로도 구현될 수 있다. 기능적인 면에서, 제1조작부(254)는 시작, 종료, 또는 스크롤 등과 같은 명령을 입력하기 위한 것 및 숫자 또는 문자, 심볼(symbol) 등을 입력하기 위한 것으로 설정될 수 있다. 제2조작부(258)는 제1영상입력부(252)의 활성화 등과 같은 특수한 기능을 수행하는 핫 키(hot-key)로서 작동할 수 있다.

음향입력부(255)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력받기 위해, 예를 들어 마이크로폰(Microphone)과 같은 형태로 구현될 수 있다.

외부 인터페이스(259)는 본 발명과 관련된 휴대 단말기가 외부 기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 외부 인터페이스(259)는 유선 또는 무선에 의하여 이어폰과 연결하기 위한 접속단자나, 근거리 통신을 위한 포트{예를 들어 적외선 포트(IrDA port), 블루투스 포트(Bluetooth port), 무선 랜 포트(wireless LAN port)등}들 중 적어도 하나일 수 있다. 외부 인터페이스(259)는 SIM(subscriber identification module) 또는 UIM(user identity module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 카드 소켓일 수도 있다.

도 7은 도 6의 휴대 단말기의 후면 사시도이다.

도 6을 참조하면, 리어 케이스(203)의 후면에는 제2영상입력부(261)가 추가로 장착될 수 있다. 제2영상입력부(261)는 제1영상입력부(252)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 제1영상입력부(252)와 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다. 예를 들어, 제1영상입력부(252)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 제2영상입력부(261)는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다.

제2영상입력부(261)에 인접하게는 플래쉬(262)와 거울부(263)가 추가로 배치된다. 플래쉬(262)는 제2영상입력부(261)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울부(263)는 사용자가 제2영상입력부(261)를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.

리어 케이스(203)에는 제2음향출력부(260)가 추가로 배치될 수도 있다. 제2음향출력부(260)는 제1음향출력부(251)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 스피커폰 모드로 통화를 위하여 사용될 수도 있다.

리어 케이스(203)의 일 측에는 통화 등을 위한 안테나 외에 방송신호 수신용 안테나(256)가 배치될 수 있다. 안테나(256)는 단말기바디(201)에서 인출 가능하게 설치될 수 있다.

리어 케이스(203) 측에는 휴대 단말기에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(257)가 장착된다. 전원공급부(257)는 예를 들어 충전 가능한 배터리로서 충전 등을 위하여 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명의 일 예에 관련된 휴대 단말기는 도 6 및 도 7에 도시된 바 타입에 한정되는 것이 아니고, 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입 등 다양한 구조에도 적용이 가능하다.

도 8은 본 발명과 관련된 안테나 장치를 보이기 위한 것으로, 도 7의 휴대 단말기의 분해 사시도이다.

도 8에서 보는 것과 같이 단말기바디(201)는 프론트 케이스(202)와 리어 케이스(203)로 분리될 수 있으며, 안테나 장치(220)는 메인 회로기판(10)의 일측에 배치되고 있다.

안테나 장치(220)는 다른 부품이나 도체 등에 의한 전자기적 간섭을 줄이고, 사용자의 손이나 머리 등에 의한 영향을 줄일 수 있도록 구석 쪽에 배치되는 것이 가능하다. 도 8에서는 안테나 장치(220)가 단말기바디(201)의 상단쪽 구석에 배치된 예를 보였다.

안테나 장치(220)를 이루는 구성은 도 3을 참고로 하여 한 설명과 유사하다. 다만, 인덕터 소자(230)는 메인 회로기판(210)과는 다른 별도의 기판(280)에 배치되고 있다. 즉, 안테나 장치(220)는 메인 회로기판(210)의 일측에 배치되어 있고, 인덕터 소자(230)는 메인 회로기판(210)과 다른 기판(280)에 실장된다. 제1안테나 방사체(221)의 접속부(227)와 제2안테나 방사체(222)의 접속부(228)는 인덕터 소자(230)의 양단에 형성된 접촉패드(281,282)에 각각 접촉된다. 바람직하게는, 제1안테나 방사체(221)의 접속부(227)와 제2안테나 방사체(222)의 접속부(228)는 상호 엇갈리게 배치됨으로써 인덕터 소자(230)에 연결되기 위하여 필요한 공간의 소요를 최소화시킬 수 있다.

메인 회로기판(210)과 기판(280)은 에프피시비(Flexible Printed Circuit Board) 또는 케이블(285)에 의하여 연결된다.

제1안테나 방사체(221)와 제2안테나 방사체(222)는 캐리어(240)에 도전성의 금속 시트(sheet)나 플레이팅 또는 인쇄된 금속 박막 형태로 형성될 수 있으며, 제1안테나 방사체(221)와 제2안테나 방사체(222)가 안착되는 장착면은 제1안테나 방사체(221) 및 제2안테나 방사체(222)가 안착된 후 동일한 외면을 이룰 수 있도록 제1안테나 방사체(221) 또는 제2안테나 방사체(222)의 두께만큼 단이 져 있는 형태로 형성되는 것이 가능하다. 제1안테나 방사체(221)와 제2안테나 방사체(222)는 장착면에 밀착될 수 있을 뿐만 아니라 일부 구간에서는 캐리어(240)에 접촉되지 않고 진행되도록 배치되는 것도 가능하다.

제1안테나 방사체(221), 제2안테나 방사체(222) 및 인덕터 소자(230)는 이동통신을 위한 여러 대역중 하나 또는 그 이상의 대역에서 동작될 수 있는 길이, 예를 들어 반 파장(λ/2) 또는 사분의 일 파장(λ/4) 등과 같은 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 제1안테나 방사체(221) 및 제2안테나 방사체(222)는 메인 스트립(strip)에 수직으로 덧붙여진 스터브(stub)나 고역대(higher band)를 위한 패 턴(pattern)을 추가적으로 가질 수 있다.

제1안테나 방사체(221)는 급전을 위한 시그널급전부(225) 및 그라운드에 단락되는 그라운드급전부(226)를 포함하고 있다. 시그널급전부(225) 및 그라운드급전부(226)는 희망하는 공진 주파수 및 대역을 충족시킬 수 있도록 캐리어(240)에 대한 상대적인 위치가 조정될 수 있다.

정확한 접촉을 위하여 시그널급전부(225) 및 그라운드급전부(226)는 탄성스프링 형태로 형성되어 있으며, 이에 대응하여 메인 회로기판(210)에는 시그널급전부(225) 및 그라운드급전부(226)가 접촉되기 위한 급전패드(215,214)가 각각 구비된다. 따라서, 안테나 장치(220)가 조립되면, 시그널급전부(225) 및 그라운드급전부(226)는 급전패드(215,214)에 탄성적으로 변형되며 접촉된 상태를 유지하게 되는 한편, 제1안테나 방사체(221)의 접속부(227)와 제2안테나 방사체(222)의 접속부(228)는 기판(280)에 형성되는 접촉패드(281,282)에 각각 탄성적으로 접촉된다. 이에 따라, 제1안테나 방사체(221)와 제2안테나 방사체(222)는 중간에 배치되는 인덕터 소자(230)에 의하여 연결된다.

이와 같은 구성에 의하여 인덕터 소자(230)는 안테나 방사체(221,222)의 길이를 줄여줄 수 있음과 아울러 장착되는 대상체 즉, 메인 회로기판(210) 또는 별도의 기판(280)에 용이하게 실장할 수 있으므로 제조가 간단해질 수 있다.

도 9는 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.

도시된 본 발명의 일 예는 무선통신 모듈(271), 조작부(254,258), 영상입력부(252,261), 음향입력부(255), 디스플레이부(253), 음향출력부(252,261), 외부 인 터페이스(259), 방송수신 모듈(275), 메모리(274), 전원공급부(257) 및 제어부(270)를 포함한다.

제어부(270)는 통상적으로 휴대 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 또한, 제어부(270)는 제1조작부(254)에 가해지는 입력신호를 받아 들이고 이를 디스플레이부(253)에 출력하거나 해당 기능을 실행시킨다.

무선통신 모듈(271)은 안테나 장치(220)를 통하여 이동통신 기지국과 무선 신호를 송/수신한다. 예를 들어 제어부(270)의 제어 하에 음성 데이터, 문자 데이터, 영상 데이터 및 제어 데이터의 송수신을 담당하며 이를 위해 송신할 신호를 변조하여 송신하는 송신부(273)와, 수신되는 신호를 복조하는 수신부(272)를 포함한다.

영상입력부(252,261)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 그리고, 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(253)에 표시 가능한 영상 데이터로 변환되어 디스플레이부(253)로 출력된다. 영상입력부(252,261)에서 처리된 화상 프레임은 제어부(270)의 제어에 의해 메모리(274)에 저장되거나 무선통신 모듈(271)을 통하여 외부로 전송된다.

음향입력부(255)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 그리고, 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 무선통신 모듈(271)을 통하 여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 무선 통신 모듈로 출력된다. 녹음 모드인 경우 처리된 음성 데이터는 메모리(274)에 저장되도록 출력된다. 음향입력부(255)는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)를 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

디스플레이부(253)는 휴대 단말기에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예를 들어 휴대 단말기가 통화 모드인 경우 제어부(270)의 제어에 의해 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시 출력한다. 그리고 휴대 단말기가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우 제어부(270)의 제어에 의해 촬영된 영상 또는 UI,GUI를 표시 출력한다. 디스플레이부(253)는 터치 스크린을 포함하여 구성되는 경우, 출력 장치 이외에 입력 장치로 사용된다.

음향출력부(252,261)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 제어부(270)의 제어에 의해 무선통신 모듈(271)로부터 수신된 음향 데이터 또는 메모리(274)에 저장된 음향 데이터를 변환하여 외부로 출력한다.

또한, 음향출력부(252,261)는 휴대 단말기에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력한다. 이러한 음향 출력부(251,260)는 스피커(speaker), 리시버(Receiver), 버저(Buzzer) 등으로 포함한다.

외부 인터페이스(259)는 휴대 단말기 이외 유/무선 헤드셋, 외부 충전기, 유/무선 데이터 포트, 카드 소켓(예를 들어, 메모리 카드(Memory card), SIM/UIM card) 등을 휴대 단말기에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 한다. 이와 같은 외부 인터페이스(259)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 휴대 단말기 내부의 각 구성 요소에 전달하거나 휴대 단말기 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다.

메모리(274)는 제어부(270)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 이러한 메모리(274)는 일반적으로 알려진 하드 디스크, 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 플래시 메모리, 램, 롬 등의 개념을 포함한다.

방송수신 모듈(275)은 위성 또는 지상파 등을 통하여 전송된 방송 신호를 수신하여 음향출력부(252,261), 디스플레이부(253)에 출력 가능한 방송 데이터 형태로 변환하여 제어부(270)에 출력한다. 또한 방송수신 모듈(275)은 방송과 관련된 부가 데이터(예를 들면, EPG(Electric Program Guide), 채널 리스트 등)를 수신한다. 방송수신 모듈(45)에서 변환된 방송 데이터 및 부가 데이터는 메모리(274)에 저장될 수도 있다.

전원공급부(257)는 제어부(270)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

이하, 본 발명과 관련된 안테나 장치의 무선특성을 설명한다.

도 10은 도 8의 안테나 장치와 비교되기 위한 것으로, 패턴 상에 인덕터 소자가 포함되지 않은 종래의 안테나 장치의 VSWR 도표이다.

도 10에 도시되고 있는 안테나 장치는 GSM 850, GSM 900, PCS 1800 및 PCS 1900 대역에서 동작 가능한 형태를 예시하고 있다. 즉, 측정을 위한 마커들은 GSM 850 대역의 송신(TX)시 로우 채널(low channel)인 824.0 MHz(마커 1), GSM 900 대역의 수신(RX)시 하이 채널(high channel)인 960.0 MHz(마커 2), PCS 1800 대역의 송신(TX)시 로우 채널(low channel)인 1850.0MHz(마커 4) 및 PCS 1900 대역의 수신(RX)시 하이 채널(high channel)인 1990.0 MHz(마커 5)의 주파수 위치에서 형성되고 있다. 각 경우 정재파비(VSWR)는 각각 1.000, 2.222, 1.185, 및 1.455 등으로 비교치인 3에 비하여 충분히 작게 나오고 있음을 확인할 수 있다.

도 11은 도 8의 안테나 장치의 VSWR 도표이다. 도 10과 같은 주파수 대역들에서 동작할 수 있도록 하되, 인덕터 소자(230)가 제1안테나 방사체(221)와 제2안테나 방사체(222) 사이에 실장된 경우이다. 각 마커들에서 측정된 정재파비(VSWR)는 각각 2.521, 1.687, 1.399 및 1.423으로 약간의 변화가 있으나, 전체적으로 비교치인 3보다 훨씬 작은 값을 형성하고 있다. 즉, 도 8의 안테나 장치(220)는 인덕터(230)가 실장된 상태에서 4 개의 주파수 대역에서 양호하게 동작 가능함을 의미한다. 나아가, 인덕터 소자(30)를 사용함에 따라 줄어들게 된 안테나 방사체(221,222)의 전체 길이 및 부피만큼 다른 부품들이 배치하기 용이해졌음을 기대할 수 있다.

상기와 같이 설명된 휴대 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용되지 않는다. 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 안테나 장치의 일례를 보인 분리 사시도

도 2는 도 1의 안테나 장치의 인덕터 소자의 결합상태를 보인 단면도

도 3은 본 발명과 관련된 안테나 장치의 다른 예를 보인 사시도

도 4는 도 3의 안테나 장치의 분리 사시도

도 5는 도 3의 안테나 장치의 단면도

도 6은 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도

도 7은 도 6의 휴대 단말기의 후면 사시도

도 8은 본 발명과 관련된 안테나 장치를 보이기 위한 것으로, 도 7의 휴대 단말기의 분해 사시도

도 9는 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 블록 구성도(block diagram)

도 10은 도 8의 안테나 장치와 비교되기 위한 것으로, 패턴 상에 인덕터 소자가 포함되지 않은 종래의 안테나 장치의 VSWR 도표

도 11은 도 8의 안테나 장치의 VSWR 도표

Claims

그라운드면이 형성된 회로기판과 상기 회로기판에 연결되는 안테나 장치를 포함하고, 상기 안테나 장치는,

상기 회로기판에 연결되는 급전부를 포함하는 제1안테나 방사체;

상기 제1안테나 방사체에 대하여 이격되게 배치되는 제2안테나 방사체;

상기 제1안테나 방사체와 제2안테나 방사체 사이에 배치되어 상기 제1안테나 방사체와 제2안테나 방사체를 연결하는 인덕터(inductor) 소자(素子); 및

상기 인덕터 소자가 실장되는 기판을 포함하고,

상기 기판의 상기 인덕터 소자의 양단에는 상기 제1안테나 방사체 및 제2안테나 방사체가 접촉되기 위한 접촉패드가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
삭제
제1항에 있어서,

상기 제1안테나 방사체 및 제2안테나 방사체는 상기 접촉패드에 탄성적으로 접촉될 수 있도록 도전성을 갖는 스프링 형태로 형성되는 접속부를 각각 구비한 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제1항에 있어서,

상기 안테나 장치는 상기 회로기판에 대하여 상기 제1안테나 방사체 및 제2안테나 방사체를 지지하는 캐리어를 더 포함하고,

상기 인덕터 소자는 상기 캐리어에 형성되는 관통홀의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제1항에 있어서,

상기 인덕터 소자는 상기 회로기판 상에 표면실장(SMT)되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제1항에 있어서,

상기 급전부는 시그널 급전부 및 상기 그라운드면에 단락되는 그라운드 급전부를 포함하는 휴대 단말기.
제6항에 있어서,

상기 시그널급전부 및 상기 그라운드급전부는 도전성을 갖는 스프링 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제4항에 있어서,

상기 인덕터 소자는 상기 캐리어 상에 실장되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.