KR101537743B1 - Planar spiral antenna with improved in performance and wireless communication terminal including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 성능이 개선된 평면 스파이럴 안테나를 개시한다.
본 발명에 따른 평면 스파이럴 안테나는 안테나 패턴의 일단이 제1급전부에 연결되고 타단이 제2급전부에 연결되며 상기 안테나 패턴이 스파이럴 형상으로 배치되는 평면 스파이럴 안테나로서, 인접한 안테나 패턴들이 소정의 간격으로 이격 배치되어 형성되고 소정의 폭을 갖는 제1안테나 패턴부; 및 인접한 안테나 패턴들이 소정의 간격으로 이격 배치되어 형성되고 소정의 폭을 가지며, 안테나 패턴들이 상기 제1,2급전부 사이를 가로 지르는 제2안테나 패턴부;를 포함하고, 상기 제1안테나 패턴부의 상기 폭과 상기 간격은 각각 상기 제2안테나 패턴부의 상기 폭과 상기 간격보다 좁다.The present invention discloses a planar spiral antenna with improved performance.
A planar spiral antenna according to the present invention is a planar spiral antenna in which one end of an antenna pattern is connected to a first feeder and the other end is connected to a second feeder and the antenna pattern is arranged in a spiral shape, A first antenna pattern portion spaced apart from the first antenna pattern portion and having a predetermined width; And a second antenna pattern part formed by spaced apart adjacent antenna patterns at predetermined intervals and having a predetermined width and antenna patterns crossing between the first and second feeding parts, The width and the spacing are narrower than the width and the spacing of the second antenna pattern portion, respectively.

Description

성능이 개선된 평면 스파이럴 안테나 및 이를 포함하는 무선통신 단말기{PLANAR SPIRAL ANTENNA WITH IMPROVED IN PERFORMANCE AND WIRELESS COMMUNICATION TERMINAL INCLUDING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a flat spiral antenna having improved performance and a wireless communication terminal including the same. [0002]

본 발명은 평면 스파이럴 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 안테나 패턴부의 일부분에 변화를 주어 안테나 성능을 개선시킬 수 있는 평면 스파이럴 안테나에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a planar spiral antenna, and more particularly, to a planar spiral antenna capable of changing a portion of an antenna pattern portion to improve antenna performance.

최근 위성통신, 이동통신, RFID(Radio Frequency IDentification)와 같은 분야에 대한 관심이 집중되면서 무선신호 송수신에 필수적인 안테나에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 안테나는 공진 특성을 이용하여 특정 주파수를 대기중으로 방출하거나 대기중으로부터 특정 주파수를 수신하는 장치이다. 특히, 안테나는 전자 회로적인 특성보다는 구조 특성에 영향을 많이 받는다. 안테나는 구조 형태에 따라 다이폴 안테나, 루프 안테나, 스파이럴 안테나 등이 있다.Recently, attention has been focused on fields such as satellite communication, mobile communication, and RFID (Radio Frequency Identification), and researches on antennas, which are indispensable for transmitting and receiving radio signals, have been actively conducted. An antenna is a device that emits a specific frequency into the atmosphere using a resonance characteristic or receives a specific frequency from the atmosphere. In particular, antennas are more affected by structural characteristics than by electronic circuit characteristics. The antennas are dipole antennas, loop antennas, and spiral antennas depending on the structure.

도 1은 종래기술에 따른 평면 스파이럴 안테나를 나타내는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 평면 스파이럴 안테나는 제1급전부(10), 제2급전부(20) 및 안테나 패턴부(30)를 포함한다. 1 is a view showing a conventional planar spiral antenna. 1, a conventional planar spiral antenna includes a first feeding part 10, a second feeding part 20, and an antenna pattern part 30. As shown in FIG.

제1급전부(10)와 제2급전부(20)는 안테나 패턴부(30)와 직렬로 연결되고, 외부의 인쇄회로기판과 연결되어 전기신호를 외부로부터 입력받거나 전기신호를 외부로 출력한다. The first feeding part 10 and the second feeding part 20 are connected in series to the antenna pattern part 30 and connected to an external printed circuit board to receive an electric signal from the outside or to output an electric signal to the outside .

안테나 패턴부(30)는 전자기파를 외부로 방사하여 송신하거나, 외부로부터 방사된 전자기파를 수신하는 역할을 한다. 이러한 안테나 패턴부(30)는 다양한 대역의 무선신호를 송수신할 수 있도록 다양한 패턴으로 구성된다. 예를 들어, 안테나 패턴부(30)는 사각형 패턴, 모서리가 둥근 사각형 패턴, 팔각형 패턴 등 다양한 형상으로 패터닝될 수 있다.The antenna pattern unit 30 radiates electromagnetic waves to the outside and transmits them, or receives electromagnetic waves radiated from the outside. The antenna pattern unit 30 is configured in various patterns to transmit and receive radio signals of various bands. For example, the antenna pattern unit 30 may be patterned into various shapes such as a rectangular pattern, a rectangular rounded pattern, or an octagonal pattern.

한편, 통상적으로 RFID 태그는 무선 주파수에 대한 신호 처리 기능을 수행하는 RFID 칩과 신호 송신 또는 수신을 위한 안테나로 구성된다. 일반적으로 휴대용 무선통신단말기의 배터리에 부착되어 근거리 무선신호를 송수신하는 RFID 안테나 기술은 휴대용 무선통신단말기에 내장되고 통신모듈이 장착된 유심칩과 연결되어 RFID리더기와 무선신호를 송수신하는 비접촉방식의 무선통신 기술이다.In general, an RFID tag is composed of an RFID chip that performs a signal processing function for a radio frequency and an antenna for signal transmission or reception. 2. Description of the Related Art [0002] Generally, an RFID antenna technology which is attached to a battery of a portable wireless communication terminal to transmit and receive a short-range wireless signal is connected to a wireless chip equipped with a communication module and is connected to an RFID reader, Communication technology.

이러한 RFID 안테나 기술은 물류시스템에 사용되거나 교통카드와 같은 용도로 사용되어 보급이 급속도로 확대되고 있으며, 최근 들어 RFID 리더기 외에 다양한 무선통신단말기와 근거리 무선신호를 송수신하고 무선신호의 인식거리를 향상시킨 NFC(Near Field Communication)용 안테나 장치가 주목받고 있다. In recent years, RFID antennas have been widely used in applications such as logistics systems and transportation cards. In recent years, in addition to RFID readers, various wireless communication terminals have been transmitting / receiving short-range wireless signals, An antenna device for NFC (Near Field Communication) is attracting attention.

최근 스마트 폰 등 휴대용 전자기기가 대중화되고, 사용자 편의를 위해 휴대용 전자기기의 소형화가 요구되고 있다. 이에 따라 휴대용 전자기기에 적용되는 안테나도 소형화가 요구되고 있다. 안테나 패턴부(30)의 크기나 형상을 변형하여 안테나의 소형화를 달성할 수 있다. 그러나 안테나 패턴부(30)의 크기나 형상을 변형하게 되면 안테나의 주파수 특성이 달라지거나 안테나의 성능이 저하될 우려가 있다. 안테나의 소형화를 달성하면서도 안테나의 주파수 특성이 변경되지 않고 안테나의 성능이 저하되지 않는 안테나 기술 개발이 요구된다.[0002] Recently, portable electronic devices such as smart phones have become popular, and miniaturization of portable electronic devices has been required for convenience of users. Accordingly, miniaturization of antennas for portable electronic devices is required. The size and shape of the antenna pattern unit 30 can be modified to achieve miniaturization of the antenna. However, if the size or shape of the antenna pattern unit 30 is modified, the frequency characteristics of the antenna may be changed or the performance of the antenna may be deteriorated. It is required to develop an antenna technology that achieves miniaturization of an antenna and does not change the frequency characteristic of the antenna and does not deteriorate the performance of the antenna.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 안테나의 주파수 특성을 유지하면서도 안테나 패턴의 크기를 줄이고 이를 통해 안테나의 소형화를 달성할 수 있는 평면 스파이럴 안테나 및 이를 포함하는 무선통신 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a planar spiral antenna capable of reducing antenna pattern size while maintaining frequency characteristics of an antenna, It has its purpose.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It is also to be understood that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations thereof.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 평면 스파이럴 안테나는, 안테나 패턴의 일단이 제1급전부에 연결되고 타단이 제2급전부에 연결되며 상기 안테나 패턴이 스파이럴 형상으로 배치되는 평면 스파이럴 안테나로서, 인접한 안테나 패턴들이 소정의 간격으로 이격 배치되어 형성되고 소정의 폭을 갖는 제1안테나 패턴부; 및 인접한 안테나 패턴들이 소정의 간격으로 이격 배치되어 형성되고 소정의 폭을 가지며, 안테나 패턴들이 상기 제1,2급전부 사이를 가로 지르는 제2안테나 패턴부;를 포함하고, 상기 제1안테나 패턴부의 상기 폭과 상기 간격은 각각 상기 제2안테나 패턴부의 상기 폭과 상기 간격보다 좁다.According to an aspect of the present invention, there is provided a planar spiral antenna including: a planar spiral antenna in which one end of an antenna pattern is connected to a first feeder and the other end is connected to a second feeder, A first antenna pattern portion having adjacent antenna patterns spaced apart from each other by a predetermined distance and having a predetermined width; And a second antenna pattern part formed by spaced apart adjacent antenna patterns at predetermined intervals and having a predetermined width and antenna patterns crossing between the first and second feeding parts, The width and the spacing are narrower than the width and the spacing of the second antenna pattern portion, respectively.

바람직하게는, 상기 제1안테나 패턴부는 상기 폭 및 상기 간격이 0.5mm 이하인 것을 특징으로 한다.Preferably, the first antenna pattern portion has a width and a spacing of 0.5 mm or less.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선통신 단말기는, 무선통신 단말기 본체; 배터리; 배터리 커버; 및 안테나 패턴의 일단이 제1급전부에 연결되고 타단이 제2급전부에 연결되며 상기 안테나 패턴이 스파이럴 형상으로 배치되는 평면 스파이럴 안테나;를 포함하고, 상기 평면 스파이럴 안테나는, 인접한 안테나 패턴들이 소정의 간격으로 이격 배치되어 형성되고 소정의 폭을 갖는 제1안테나 패턴부; 및 인접한 안테나 패턴들이 소정의 간격으로 이격 배치되어 형성되고 소정의 폭을 가지며, 안테나 패턴들이 상기 제1,2급전부 사이를 가로 지르는 제2안테나 패턴부;를 포함하고, 상기 제1안테나 패턴부의 상기 폭과 상기 간격은 각각 상기 제2안테나 패턴부의 상기 폭과 상기 간격보다 좁다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless communication terminal including: a wireless communication terminal body; battery; Battery cover; And a planar spiral antenna in which one end of the antenna pattern is connected to the first feeder and the other end is connected to the second feeder and the antenna pattern is arranged in a spiral shape, A first antenna pattern portion spaced apart from the first antenna pattern portion and having a predetermined width; And a second antenna pattern part formed by spaced apart adjacent antenna patterns at predetermined intervals and having a predetermined width and antenna patterns crossing between the first and second feeding parts, The width and the spacing are narrower than the width and the spacing of the second antenna pattern portion, respectively.

바람직하게는, 상기 평면 스파이럴 안테나는 상기 배터리 커버에 부착되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the flat spiral antenna is attached to the battery cover.

또한 바람직하게는, 상기 제1안테나 패턴부는, 도체로 형성되어 안테나의 성능을 저하시키는 부품과 겹치는 영역에 위치하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first antenna pattern portion is located in a region formed by a conductor and overlapping with a component that deteriorates the performance of the antenna.

더욱 바람직하게는, 상기 겹치는 영역에 위치하는 상기 제1안테나 패턴부의 안테나 패턴들의 길이는 상기 평면 스파이럴 안테나의 전체 길이의 1/3 이상인 것을 특징으로 한다.More preferably, the length of the antenna patterns of the first antenna pattern part located in the overlapping area is not less than 1/3 of the total length of the planar spiral antenna.

또한 바람직하게는, 상기 부품은, 배터리, 진동 모터, 스피커, 전원부, 타 안테나 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.Preferably, the component is any one of a battery, a vibration motor, a speaker, a power supply, and another antenna.

또한 바람직하게는, 상기 제1안테나 패턴부는 상기 폭과 상기 간격이 0.5mm 이하인 것을 특징으로 한다.Preferably, the first antenna pattern portion has a width and an interval of 0.5 mm or less.

또한 바람직하게는, 상기 평면 스파이럴 안테나는 NFC 안테나 또는 RFID 안테나인 것을 특징으로 한다.Preferably, the planar spiral antenna is an NFC antenna or an RFID antenna.

본 발명에 따른 평면 스파이럴 안테나는, 안테나 패턴부 중 일부 영역의 안테나 패턴의 폭과 안테나 패턴 간의 간격이 안테나 패턴부 중 다른 영역과 다르게 구현된다. 따라서, 안테나의 주파수 특성을 유지하면서도 안테나 패턴의 크기를 줄일 수 있고 이를 통해 안테나의 소형화가 달성될 수 있다.In the planar spiral antenna according to the present invention, the width of the antenna pattern in a part of the antenna pattern part and the interval between the antenna pattern are different from those in other areas of the antenna pattern part. Therefore, the size of the antenna pattern can be reduced while maintaining the frequency characteristics of the antenna, thereby miniaturizing the antenna can be achieved.

또한, 본 발명에 따른 평면 스파이럴 안테나가 적용된 무선통신 단말기는, 안테나 패턴과 안테나의 성능을 저하시키는 부분(예컨대, 배터리가 위치하는 부분)이 겹치는 영역을 줄여, 안테나의 소형화에 따른 안테나 성능 저하효과를 상쇄시켜 안테나 성능 저하를 방지할 수 있다.In addition, the wireless communication terminal to which the flat spiral antenna according to the present invention is applied can reduce an area where an antenna pattern and a portion (for example, a portion where a battery is located) of the antenna deteriorate performance, So that deterioration of antenna performance can be prevented.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래기술에 따른 평면 스파이럴 안테나를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 스파이럴 안테나를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 스파이럴 안테나가 무선통신 단말기에 부착된 모습을 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as limiting.
1 is a view showing a conventional planar spiral antenna.
2 is a diagram illustrating a planar spiral antenna according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating a planar spiral antenna attached to a wireless communication terminal according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present description and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should design the concept of the term appropriately in order to describe its own invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

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 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. The embodiments of the present invention are provided to explain the present invention more fully to the ordinary artisan, so that the shape and size of the components in the drawings may be exaggerated, omitted or schematically shown for clarity. Thus, the size or ratio of each component does not entirely reflect the actual size or ratio.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 스파이럴 안테나를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 스파이럴 안테나가 무선통신 단말기에 부착된 모습을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a view showing a planar spiral antenna according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view illustrating a planar spiral antenna attached to a wireless communication terminal according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 평면 스파이럴 안테나는 제1급전부(100), 제2급전부(200), 제1안테나 패턴부(301) 및 제2안테나 패턴부(302)를 포함한다.2 and 3, the planar spiral antenna according to the present invention includes a first feeding part 100, a second feeding part 200, a first antenna pattern part 301 and a second antenna pattern part 302, .

제1급전부(100)와 제2급전부(200)는 외부의 인쇄회로기판과 연결되어 전기신호를 외부로부터 입력받거나 전기신호를 외부로 출력한다.The first feeder 100 and the second feeder 200 are connected to an external printed circuit board to receive an electric signal from the outside or to output an electric signal to the outside.

제1안테나 패턴부(301)와 제2안테나 패턴부(302)는 전자기파를 외부로 방사하거나, 외부로부터 방사된 전자기파를 수신하는 역할을 한다. 이러한 안테나 패턴부(301, 302)는 다양한 대역의 무선신호를 송수신할 수 있도록 다양한 패턴으로 구성된다. 예를 들어, 안테나 패턴부(301, 302)는 사각형 패턴, 모서리가 둥근 사각형 패턴, 팔각형 패턴 등 다양한 형상으로 패터닝될 수 있다.The first antenna pattern unit 301 and the second antenna pattern unit 302 radiate electromagnetic waves to the outside or receive electromagnetic waves radiated from the outside. The antenna pattern units 301 and 302 are configured in various patterns so as to transmit and receive radio signals of various bands. For example, the antenna pattern units 301 and 302 may be patterned into various shapes such as a rectangular pattern, a rectangular rounded pattern, or an octagonal pattern.

제1안테나 패턴부(301)와 제2안테나 패턴부(302)는 도 2에 도시된 바와 같이 직렬로 연결되어 있다. 제1안테나 패턴부(301)와 제2안테나 패턴부(302)를 구성하는 안테나 패턴은 소정의 폭(w)을 갖는다. 또한, 제1안테나 패턴부(301)와 제2안테나 패턴부(301)는 인접한 안테나 패턴들이 소정의 간격(g)을 가지고 이격 배치된다. The first antenna pattern unit 301 and the second antenna pattern unit 302 are connected in series as shown in FIG. The antenna pattern constituting the first antenna pattern unit 301 and the second antenna pattern unit 302 has a predetermined width w. The first antenna pattern 301 and the second antenna pattern 301 are spaced apart from each other by a predetermined gap g between adjacent antenna patterns.

한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 제2안테나 패턴부의 안테나 패턴들은 제1급전부와 제2급전부 사이를 가로 지르도록 구성된다. As shown in FIGS. 2 and 3, the antenna patterns of the second antenna pattern portion are configured to cross the first power feeder and the second power feeder.

특히, 도 2에 도시된 바와 같이 제1안테나 패턴부(301)의 안테나 패턴은 제2안테나 패턴부(301)의 안테나 패턴보다 좁은 폭(w)과 좁은 간격(g)을 갖는다(w1<w2, g1<g2). 즉, 안테나 패턴부는 일부 부분에서 안테나 패턴부의 다른 부분보다 안테나 패턴의 폭과 안테나 패턴 간의 간격이 좁다. 한편, 도 2에 도시된 실시예에 의하면, 평면 스파이럴 안테나는 제1안테나 패턴부(301)와 제2안테나 패턴부(302)로 이루어져 있다. 다만, 이는 하나의 실시예에 불과하므로 제1안테나 패턴부(301) 및 제2안테나 패턴부(302) 이외에도 제3안테나 패턴부나 제4안테나 패턴부 등이 더 포함될 수 있다. 2, the antenna pattern of the first antenna pattern unit 301 has a narrower width w and a narrower spacing g than the antenna pattern of the second antenna pattern unit 301 (w1 <w2 , g1 < g2). That is, the width of the antenna pattern and the interval between the antenna patterns are narrower than other portions of the antenna pattern portion in some portions of the antenna pattern portion. 2, the planar spiral antenna includes a first antenna pattern unit 301 and a second antenna pattern unit 302. However, since this is only one embodiment, a third antenna pattern portion, a fourth antenna pattern portion, and the like may be further included in addition to the first antenna pattern portion 301 and the second antenna pattern portion 302.

한편, 안테나의 공진주파수(fo)는 다음의 수학식 1에 의해 결정된다.On the other hand, the resonance frequency (f o) of the antenna is determined by the following equation (1).

Figure 112013112061470-pat00001
Figure 112013112061470-pat00001

즉, 안테나의 공진주파수(fo)는 인덕턴스(L)에 반비례한다. 다른 한편, 인덕턴스(L)는 도체의 길이(l)에 비례하고 면적(s)에 반비례하므로, 인덕턴스(L)와 도체의 길이(l) 및 면적(s)의 관계는 수학식 2로 표현될 수 있다.That is, the resonance frequency f o of the antenna is inversely proportional to the inductance L. On the other hand, since the inductance L is proportional to the length l of the conductor and inversely proportional to the area s, the relationship between the inductance L and the length l and the area s of the conductor is expressed by Equation 2 .

Figure 112013112061470-pat00002
Figure 112013112061470-pat00002

또한, 주파수는 안테나의 길이(l) 에 반비례하므로, 안테나는 안테나의 길이(l)가 길면 낮은 공진주파수(fo)를 갖게 되고, 안테나의 길이(l)가 짧으면 높은 공진주파수(fo)를 갖게 된다.Since the frequency is inversely proportional to the length l of the antenna, the antenna has a low resonance frequency f o when the length l of the antenna is long and a high resonance frequency f o when the length l of the antenna is short. .

따라서, 도체인 안테나 패턴의 폭(w)이 좁아지면 인덕턴스(L)가 증가하게 되고 수학식 1에 따라 인덕턴스(L)가 증가하면 안테나의 공진주파수(fo)가 감소하게 된다. 즉, 안테나 패턴의 폭(w)을 좁게 하면 공진주파수(fo)가 낮아지게 된다.Accordingly, if the the width (w) of the ground conductor of the antenna pattern smaller inductance (L) increases and increases the inductance (L) according to equation (1) is reduced the resonance frequency (f o) of the antenna. In other words, if a smaller width (w) of the antenna pattern is the resonance frequency (f o) is lowered.

결국, 안테나 패턴의 폭(w)을 좁게 하면 공진주파수(fo)가 낮아지게 되는데, 낮아진 공진주파수(fo)를 본래의 공진주파수(fo)만큼 높이려면 안테나의 길이(l)를 줄이면 된다. 즉, 안테나 패턴의 폭(w)을 좁히고 안테나의 길이(l)를 줄이면 동일한 공진주파수(fo)의 특성을 갖는 안테나를 제조할 수 있게 된다. 따라서, 안테나 패턴부의 안테나 패턴의 폭(w), 안테나 패턴 간의 간격(g) 및 안테나의 길이(l)를 줄여 안테나의 소형화를 달성할 수 있다.After all, if a smaller width (w) of the antenna pattern is the resonance frequency (f o) that there is lowered, to increase the lower the resonance frequency (f o) by natural resonance frequency (f o) by reducing the length (l) of the antenna do. That is, if the width w of the antenna pattern is narrowed and the length l of the antenna is reduced, an antenna having the same resonance frequency f o can be manufactured. Therefore, it is possible to reduce the width w of the antenna pattern of the antenna pattern portion, the gap g between the antenna patterns, and the length l of the antenna, thereby achieving miniaturization of the antenna.

도 1과 도 2를 비교하면, 도 1에 도시된 평면 스파이럴 안테나는 54mm*45mm의 면적을 차지하고, 도 2에 도시된 평면 스파이럴 안테나는 50mm*40mm의 면적을 차지하고 있음을 알 수 있다. 이와 같이, 두 안테나가 동일한 주파수 특성을 가지고 있지만 도 2에 도시된 본 발명에 따른 평면 스파이럴 안테나는 도 1에 도시된 종래기술에 따른 평면 스파이럴 안테나 보다 크기가 작다. 안테나가 소형화되면 안테나의 제조비용이 절감될 뿐만 아니라, 안테나가 적용되는 전자기기가 소형화될 수 있는 장점이 있다.1 and FIG. 2, the planar spiral antenna shown in FIG. 1 occupies an area of 54 mm * 45 mm, and the planar spiral antenna shown in FIG. 2 occupies an area of 50 mm * 40 mm. As described above, although the two antennas have the same frequency characteristics, the planar spiral antenna according to the present invention shown in Fig. 2 is smaller than the planar spiral antenna according to the prior art shown in Fig. When the antenna is miniaturized, the manufacturing cost of the antenna is reduced, and the electronic device to which the antenna is applied can be miniaturized.

바람직하게는, 제1안테나 패턴부(301)의 안테나 패턴의 폭과 간격이 0.5mm 이하일 수 있다.Preferably, the width and spacing of the antenna pattern of the first antenna pattern portion 301 may be 0.5 mm or less.

본 발명에 따른 무선통신 단말기는 무선통신 단말기 본체, 배터리, 배터리 커버, 스마트 카드 및 평면 스파이럴 안테나를 포함한다. 상기 스마트 카드는 무선통신 단말기의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로, RFID 태그 IC가 내장될 수 있고, 사용자 인증 모듈, 가입자 인증 모듈, 범용 사용자 인증 모듈 등을 포함한다.A wireless communication terminal according to the present invention includes a body of a wireless communication terminal, a battery, a battery cover, a smart card, and a flat spiral antenna. The smart card is a chip for storing various information for authenticating the use right of the wireless communication terminal, and may include an RFID tag IC, and includes a user authentication module, a subscriber authentication module, and a universal user authentication module.

본 발명에 따른 무선통신 단말기에 포함되는 평면 스파이럴 안테나에 대해서는 상술하였으므로 반복되는 설명은 생략하도록 한다.Since the planar spiral antenna included in the wireless communication terminal according to the present invention has been described above, the repetitive description will be omitted.

무선통신 단말기는 신호를 보내거나 받는 장치로서, 휴대 전화, 스마트 폰, 스마트 패드 등을 포함한다.A wireless communication terminal includes a cellular phone, a smart phone, a smart pad, and the like as a device for sending or receiving a signal.

무선통신 단말기 본체는 무선통신 단말기의 기능을 수행할 수 있도록 하는 무선통신 단말기의 부품과 케이스를 포함하는 것으로서, 본 명세서에서는 무선통신 단말기에서 배터리, 배터리 커버 및 평면 스파이럴 안테나를 제외한 나머지 부분을 의미하는 것으로 사용된다.The main body of the wireless communication terminal includes components and a case of a wireless communication terminal that can perform the function of the wireless communication terminal. In the present specification, the term &quot; battery, battery cover and planar spiral antenna & .

배터리는 화학 에너지의 형태로 에너지를 축적하고, 저장된 화학 에너지를 전기 에너지로 전환하여 에너지를 공급하는 장치이다. 본 발명에서 배터리는 1회용 전지인 1차전지 뿐만 아니라 반복적으로 충방전이 가능한 2차 전지를 포함한다.A battery is a device that accumulates energy in the form of chemical energy, and converts stored chemical energy into electrical energy to supply energy. In the present invention, the battery includes not only a primary battery which is a single use battery but also a secondary battery which can be repeatedly charged and discharged.

배터리 커버는 배터리의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성되어, 배터리를 물리적인 충격으로부터 보호하거나 배터리가 다른 전자기기와 불필요하게 도전되는 것을 방지한다.The battery cover is configured to surround at least a portion of the battery to protect the battery from physical impact or to prevent the battery from unnecessarily being challenged with other electronic devices.

평면 스파이럴 안테나는 무선통신 단말기의 음성 통화, 데이터 통신을 위한 안테나일 수 있고, 또는 RFID 서비스를 위한 RFID 안테나일 수 있으며, 또는 NFC 서비스를 위한 NFC 안테나일 수 있다.The planar spiral antenna may be an antenna for voice communication, data communication of the wireless communication terminal, or an RFID antenna for RFID service, or may be an NFC antenna for NFC service.

평면 스파이럴 안테나는 무선통신 단말기의 외부에 부착되거나, 무선통신 단말기의 내부에 부착될 수 있다. 바람직하게는, 평면 스파이럴 안테나는 배터리 커버에 부착될 수 있다.The planar spiral antenna may be attached to the outside of the wireless communication terminal or may be attached to the inside of the wireless communication terminal. Preferably, the flat spiral antenna can be attached to the battery cover.

안테나는 전자기파를 송수신하므로, 평면 스파이럴 안테나의 근처에 도체가 존재할 경우에는 송수신되는 전자기파의 왜곡이 발생하여 안테나의 성능이 저하될 수 있다. 따라서, 안테나 성능을 향상시키기 위해서는 평면 스파이럴 안테나의 안테나 패턴부(301, 302)와, 안테나의 성능을 저하시키는 도체로 형성된 부품의 겹치는 영역을 줄이는 것이 좋다. 여기서 상기 부품은, 배터리, 진동 모터, 스피커, 전원부, 또는 다른 안테나일 수 있다.Since the antenna transmits and receives electromagnetic waves, when a conductor exists in the vicinity of the flat spiral antenna, the electromagnetic waves transmitted and received may be distorted and the performance of the antenna may deteriorate. Therefore, in order to improve the antenna performance, it is preferable to reduce the area where the antenna pattern portions 301 and 302 of the planar spiral antenna overlap with the parts formed by the conductors that degrade the performance of the antenna. The component may be a battery, a vibration motor, a speaker, a power supply, or other antenna.

따라서, 안테나의 소형화를 유지하면서도 안테나의 성능 저하를 최소화하려면, 안테나 패턴부(301, 302)와, 안테나의 성능을 저하시키는 도체로 형성된 부품이 겹치는 영역을 줄이기 위해, 제1안테나 패턴부(301)가 안테나의 성능을 저하시키는 부품이 존재하는 영역에 위치하도록 하는 것이 좋다.Therefore, in order to minimize the performance deterioration of the antenna while keeping the size of the antenna small, it is preferable that the first antenna pattern portion 301 (302) and the second antenna pattern portion Is located in a region where a component deteriorating the performance of the antenna exists.

바람직하게는, 제1안테나 패턴부(301)의 적어도 일부는 안테나의 성능을 저하시키는 부품과 겹치는 영역에 위치하도록 할 수 있고, 또한 바람직하게는, 안테나 패턴부와 도체로 형성되어 안테나의 성능을 저하시키는 부품과 겹치는 영역에 위치하는 제1안테나 패턴부의 안테나 패턴들의 길이는 평면 스파이럴 안테나의 전체 길이의 1/3 이상일 수 있다. 또한, 제1안테나 패턴부(301)의 전 영역이 안테나의 성능을 저하시키는 부품과 겹치는 영역에 위치하도록 할 수도 있다.Preferably, at least a portion of the first antenna pattern portion 301 may be located in a region overlapping with a component that deteriorates the performance of the antenna. Preferably, the first antenna pattern portion 301 may be formed of an antenna pattern portion and a conductor, The length of the antenna patterns of the first antenna pattern portion located in the region overlapping with the lowering portion may be one third or more of the total length of the planar spiral antenna. In addition, the entire area of the first antenna pattern unit 301 may be located in a region overlapping with a component that deteriorates the performance of the antenna.

도 3을 참조하면, B로 표시된 부분은 배터리가 위치하는 영역이다. 배터리 내부는 도체를 포함하고 있으므로 안테나 패턴부(301, 302)와 B영역이 겹치는 부분이 많을수록 안테나의 성능이 저하될 수 있다. 따라서, 안테나 패턴부(301, 302)와 B영역이 겹치는 부분을 감소시키기 위해 제1안테나 패턴부(301)가 B영역 내에 존재하도록 하는 것이 바람직하다. 이와 달리 제1안테나 패턴부(301)가 B영역 내에 존재하지 않는 경우, 예를 들어 제1안테나 패턴부(301)가 C영역에 존재하는 경우에는 안테나의 소형화는 달성할 수 있으나, 안테나의 성능저하를 감소시키기 어렵게 된다.Referring to FIG. 3, a portion denoted by B is a region where the battery is located. Since the inside of the battery includes a conductor, the more the portion where the antenna pattern portions 301 and 302 overlap the B region, the lower the performance of the antenna. Therefore, it is preferable that the first antenna pattern portion 301 exists in the region B in order to reduce a portion where the antenna pattern portions 301 and 302 overlap with the B region. For example, when the first antenna pattern unit 301 is not present in the B region, for example, when the first antenna pattern unit 301 exists in the C region, the antenna can be downsized. However, It becomes difficult to reduce the degradation.

본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다.The features described in the individual embodiments herein may be combined and implemented in a single embodiment. Conversely, various features described herein in a single embodiment may be implemented in various embodiments individually or in a suitable subcombination.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

w: 안테나 패턴부의 폭
g: 안테나 패턴부의 간격
100: 제1급전부
200: 제2급전부
301: 제1안테나 패턴부
302: 제2안테나 패턴부w: Width of the antenna pattern portion
g: spacing of the antenna pattern portion
100: First class all part
200: Second class all parts
301: a first antenna pattern portion
302: second antenna pattern portion

Claims (9)

삭제delete 삭제delete 무선통신 단말기 본체;
배터리;
배터리 커버; 및
안테나 패턴의 일단이 제1급전부에 연결되고 타단이 제2급전부에 연결되며 상기 안테나 패턴이 스파이럴 형상으로 배치되는 평면 스파이럴 안테나;를 포함하고,
상기 평면 스파이럴 안테나는,
인접한 안테나 패턴들이 소정의 간격으로 이격 배치되어 형성되고 소정의 폭을 갖는 제1안테나 패턴부; 및
인접한 안테나 패턴들이 소정의 간격으로 이격 배치되어 형성되고 소정의 폭을 가지며, 안테나 패턴들이 상기 제1,2급전부 사이를 가로 지르는 제2안테나 패턴부;를 포함하고,
상기 제1안테나 패턴부의 상기 폭과 상기 간격은 각각 상기 제2안테나 패턴부의 상기 폭과 상기 간격보다 좁고,
상기 제1안테나 패턴부는, 도체로 형성되어 안테나의 성능을 저하시키는 부품과 겹치는 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기.A wireless communication terminal body;
battery;
Battery cover; And
And a planar spiral antenna in which one end of the antenna pattern is connected to the first feeder, the other end is connected to the second feeder, and the antenna pattern is arranged in a spiral shape,
The planar spiral antenna includes:
A first antenna pattern portion having adjacent antenna patterns spaced apart from each other by a predetermined distance and having a predetermined width; And
And a second antenna pattern part having adjacent antenna patterns spaced apart from each other by a predetermined distance and having a predetermined width and antenna patterns crossing between the first and second feeding parts,
The width and the spacing of the first antenna pattern portion are narrower than the width and the spacing of the second antenna pattern portion, respectively,
Wherein the first antenna pattern portion is located in a region formed by a conductor and overlaps with a component that deteriorates the performance of the antenna. 제3항에 있어서,
상기 평면 스파이럴 안테나는 상기 배터리 커버에 부착되는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기.The method of claim 3,
Wherein the flat spiral antenna is attached to the battery cover. 삭제delete 제3항에 있어서,
상기 겹치는 영역에 위치하는 상기 제1안테나 패턴부의 안테나 패턴들의 길이는 상기 평면 스파이럴 안테나의 전체 길이의 1/3 이상인 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기.The method of claim 3,
Wherein the length of the antenna patterns of the first antenna pattern portion located in the overlapping region is 1/3 or more of the total length of the planar spiral antenna. 제3항에 있어서,
상기 부품은, 배터리, 진동 모터, 스피커, 전원부, 타 안테나 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기.The method of claim 3,
Wherein the component is any one of a battery, a vibration motor, a speaker, a power supply, and another antenna. 제3항에 있어서,
상기 제1안테나 패턴부는 상기 폭과 상기 간격이 0.5mm 이하인 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기.The method of claim 3,
Wherein the first antenna pattern portion has a width and an interval of 0.5 mm or less. 제3항, 제4항 및 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 평면 스파이럴 안테나는 NFC 안테나 또는 RFID 안테나인 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기.The method according to any one of claims 3, 4 and 6 to 8,
Wherein the flat spiral antenna is an NFC antenna or an RFID antenna.
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