KR101708311B1

KR101708311B1 - 안테나 장치 및 이를 구비하는 이동 단말기

Info

Publication number: KR101708311B1
Application number: KR1020120133296A
Authority: KR
Inventors: 정병운; 이재우; 유한필; 노승정; 곽대용
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2017-02-20
Also published as: KR20130143475A; CN105789830A; TW201401795A; CN105789830B; TWI530107B

Abstract

본 발명은 상부 및 하부를 구비하는 단말기 본체와, 상기 본체의 상부 또는 하부에 배치되어 무선 신호를 송수신하도록 형성되는 안테나 장치를 포함하고, 상기 안테나 장치는, 일측이 개구된 슬롯을 형성하는 제1 멤버와 제2 멤버, 상기 안테나 장치가 제1 주파수 대역에서 공진되도록 적어도 상기 어느 하나의 멤버에 일단이 연결되고, 상기 슬롯 내에 전기장을 형성하는 급전부 및 상기 안테나 장치가 제2 주파수 대역에서 공진되도록 상기 급전부로부터 연장되는 급전 연장부를 포함하는 이동 단말기를 개시한다.

Description

안테나 장치 및 이를 구비하는 이동 단말기{ANTENNA APPARATUS AND MOBILE TERMINAL HAVING THE SAME}

본 발명의 실시예들은 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치를 구비하는 이동 단말기에 관한 것이다.

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

이동 단말기는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임 및 방송의 수신 등의 복잡한 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia Player) 형태로 구현되고 있다.

멀티 미디어 기기의 복잡한 기능을 구현하기 위해 하드웨어 또는 소프트웨어의 면에서 새로운 다양한 시도들이 적용되고 있다. 일 예로 사용자가 쉽고 편리하게 기능을 검색하거나 선택하기 위한 유저 인터페이스(User Interface) 환경이 제공되고 있다.

상기 시도들에 더하여, 상기 하드웨어 등의 기능을 보다 개선하는 방안이 고려될 수 있다. 이러한 개선 방안에는 사용자가 이동 단말기를 좀더 편리하게 사용하기 위한 구조적인 변화 및 개량이 포함된다. 상기 구조적인 변화 및 개량의 하나로 전파를 송수신하는 안테나에 대해 고려될 수 있다.

안테나는 무선통신을 위해 무선 전자기파를 송수신하도록 형성되는 장치로서, 이동 단말기에 필수적으로 요구되는 구성 요소이다. 이동 단말기는 음성 통화 외에 WiBro, DMB 등과 같은 다양한 기능들을 구현하는 추세이므로, 안테나는 상기 기능들을 만족시키는 대역폭들을 구현하여야 함은 물론, 이동 단말기에 내장될 수 있도록 소형으로 설계되어야 한다.

상기 요구에 따라, 멀티 주파수 대역을 구현할 수 있는 안테나들이 설계되고 있다. 그러나, 안테나의 구조가 복잡하며, 공진 주파수, 대역폭, 이득 등과 같은 특성들을 결정하는 파라미터 값들을 독립적으로 조율하기가 어려운 문제가 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 새로운 구조를 갖는 안테나에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

본 발명의 일 목적은 멀티 주파수 대역의 무선 전자기파를 송수신할 수 있는 안테나를 구비하는 이동 단말기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 보다 나은 효율을 가지면서도 보다 소형화된 안테나를 구비한 이동 단말기를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 안테나 장치는, 일측이 개구된 슬롯을 형성하는 제1 멤버와 제2 멤버, (안테나 장치가) 제1 주파수 대역에서 공진되도록 적어도 상기 어느 하나의 멤버에 일단이 연결되고, 상기 슬롯 내에 전기장을 형성하는 급전부 및 (안테나 장치가) 제2 주파수 대역에서 공진되도록 상기 급전부로부터 연장되는 급전 연장부를 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제1 멤버와 상기 제2 멤버가 서로 연결되는 연결부로부터 상기 개구된 개구부까지 연장되는 상기 슬롯의 길이는 상기 제1 주파수 대역 중심 주파수의 λ/4 또는 λ/8에 대응하는 길이가 되도록 형성될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 급전부는 상기 연결부로부터 제1 거리 만큼 이격되어 배치되고, 상기 급전 연장부는 상기 급전부로부터 제2 거리 만큼 연장될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제1 거리는 상기 급전부로 인하여 상기 제1 주파수 대역 중심 주파수의 임피던스가 50 옴(ohm) 내외가 되는 거리이고, 상기 제2 거리는 상기 급전 연장부로 인하여 상기 제2 주파수 대역 중심 주파수의 임피던스가 50 옴(ohm) 내외가 되는 거리가 되도록 형성될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 급전부는 분로 소자(shunt element)를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 급전 연장부는 직렬 소자(series element)를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 급전 연장부는 상기 멤버들 중 어느 하나의 일면에 형성될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 급전 연장부의 적어도 일부는 상기 멤버들 중 어느 하나에 대하여 이격되어 평행하게 연장될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제2 주파수 대역의 중심 주파수에 인접한 제3 주파수에서 공진되도록 상기 어느 하나의 멤버에서 일정 길이로 연장되어, 상기 제2 주파수 대역의 대역폭을 확장하는 제3 멤버를 더 포함할 수 있다.

또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명의 다른 실시예는, 상부 및 하부를 구비하는 단말기 본체와, 상기 본체의 상부 또는 하부에 배치되어 무선 신호를 송수신하도록 형성되는 안테나 장치를 포함하고, 상기 안테나 장치는, 일측이 개구된 슬롯을 형성하는 제1 멤버와 제2 멤버, 상기 안테나 장치가 제1 주파수 대역에서 공진되도록 적어도 상기 어느 하나의 멤버에 일단이 연결되고, 상기 슬롯 내에 전기장을 형성하는 급전부 및 상기 안테나 장치가 제2 주파수 대역에서 공진되도록 상기 급전부로부터 연장되는 급전 연장부를 포함하는 이동 단말기를 개시한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 안테나 장치가 내장되는 상기 상부 또는 상기 하부는 상기 본체의 다른 부분에 비해 슬림하게 형성될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 멤버들 중 어느 하나는 상기 본체에 내장되어 내부를 지지하도록 형성되는 도전성 프레임이 될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 멤버들 중 어느 하나는 상기 본체에 내장되어 조작부의 신호를 제어부에 전달하는 연성회로기판이 될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 멤버들 중 어느 하나는 상기 본체에 내장되어 외부 기기와 접속할 수 있도록 형성된 소켓으로부터 입출력되는 신호를 제어부에 전달하는 연성회로기판이 될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 멤버들 중 어느 하나는 상기 본체의 외관을 형성하는 도전성 케이스가 될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 멤버들 중 어느 하나는 그라운드를 구비하여 형성되는 다층 인쇄회로기판이 될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 본체의 외관을 형성하는 도전성 케이스를 더 포함하고, 상기 도전성 케이스에 상기 슬롯에 연통되는 개구부가 형성될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 도전성 케이스는 제1 도전성 케이스와 제2 도전성 케이스를 구분되고, 상기 제1 도전성 케이스는 상기 개구부와 소켓을 경계로 상기 제2 도전성 케이스로부터 분리될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제2 주파수 대역의 대역폭을 확장하도록 상기 어느 하나의 멤버로부터 분기되는 제3 멤버는 상기 제1 도전성 케이스에 평행하게 연장될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 제4 주파수 대역의 무선 신호를 송수신하도록 형성되는 또 하나의 안테나 장치가 상기 안테나 장치를 덮도록 배치될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 이동 단말기는 슬롯 안테나로 동작하면서도, 복수의 주파수 대역에서 일정 이상의 안테나 효율을 가지고 동작하도록 임피던스 매칭이 가능하다.

또한, 단말기의 설계상 공차로 인해 요구되는 갭에 안테나 장치의 슬롯을 형성하여 보다 효율적으로 단말기 내 공간을 활용할 수 있다.

그리고, 안테나가 도전성 케이스에 근접하게 배치되더라도, 제1 도전성 케이스가 제2 도전성 케이스로부터 분리되므로 전자기적 영향이 줄어들어 안테나의 성능 저하를 방지할 수 있다. 또한, 안테나 장치에 영향을 줄 수 있는 사용자의 접촉이 제2 도전성 케이스에서만 이루어지도록 함으로써, 바디 이펙트에 의한 안테나 성능 저하를 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 전면 사시도.
도 3은 도 2의 이동 단말기의 배면 사시도.
도 4는 도 3의 분해 사시도.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 실시예들과 관련된 안테나 장치의 비교예들을 도시한 개념도이고, 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따르는 안테나 장치의 개념도.
도 6a는 안테나 장치가 형성된 본 발명의 제1 실시예에 따르는 이동 단말기에서 안테나 장치를 도시한 개념도.
도 6b는 도 6a의 안테나 장치에 스터브가 추가된 예를 도시한 개념도.
도 6c는 도 6a 및 도 6b에 도시된 안테나 장치들의 전압정재파비를 도시한 도면.
도 6d는 도 6a에 도시된 안테나 장치가 형성된 이동 단말기에서 도 2의 라인 Ⅳ - Ⅳ를 따라 절단한 상태에서의 단면도.
도 7a내지 도 7f는 도 6a에 도시된 안테나 장치의 변형예를 도시한 도면들.
도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 제2 실시예에 따르는 이동 단말기에서 안테나 장치를 도시한 개념도들.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 제3 실시예에 따르는 이동 단말기에서 안테나 장치 및 비교예를 도시한 개념도들.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따르는 이동 단말기에서 안테나 장치를 도시한 개념도.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따르는 이동 단말기에서 안테나 장치를 도시한 개념도.
도 12a는 본 발명의 제6 실시예에 따르는 이동 단말기에서 안테나 장치들을 도시한 개념도.
도 12b는 도 12a에 도시된 안테나 장치의 사시도 및 도 12c는 도 12b의 측면도.

이하, 본 발명에 관련된 안테나 장치 및 이를 구비하는 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수도 있다. 이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.

상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), Media FLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 베이스부(265)부(151)에 표시될 수 있다.

카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 및 햅틱 모듈(154) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparent OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격 되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

도 1을 참조하면, 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.

상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.

음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(153)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어 가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 휴대 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

메모리(160)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(160)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송 받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드 셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

상기 인터페이스부(170)는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.

상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

도 2는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 이동 단말기의 후면 사시도이다.

도 2, 도 3을 참조하면, 이동 단말기(200)는 바 형태의 단말기 본체(204)를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다. 나아가, 본 명세서에서 설명되는 이동 단말기는 카메라 및 플래시를 갖는 임의의 휴대 전자 장치, 예를 들어, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMO(Portable Multimedia Player) 등에도 적용될 수 있다.

본 발명에 관련된 이동 단말기(200)는 그 외관을 구성하는 단말기 본체(204)를 포함한다.

단말기 본체(204)의 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)는 프론트 케이스(201)와 리어 케이스(202), 그리고 배터리 케이스(203)에 의해 형성된다. 배터리 케이스(203)는 리어 케이스(202)의 배면을 덮도록 형성된다.

상기 프론트 케이스(201) 및 상기 리어 케이스(202) 사이에 형성된 공간에는 각종 전자 부품들이 내장된다. 케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.

단말기 본체(204)의 전면에는 디스플레이부(210), 제1 음향 출력부(211), 전면 카메라부(216), 사이드키(214), 인터페이스부(215) 및 신호입력부(217)를 포함한다.

디스플레이부(210)는 정보를 시각적으로 표현하는 LCD(liquid crystal display) 모듈, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 모듈, 이페이퍼(e-paper) 등을 포함한다. 상기 디스플레이부(210)는 터치방식에 의하여 입력할 수 있게 터치감지수단을 포함할 수 있다. 이하에서는 터치감지수단을 포함한 디스플레이부(210)를 '터치스크린'으로 칭하기로 한다. 터치스크린(210) 상의 어느 한 곳에 대하여 터치가 있으면 그 터치된 위치에 대응하는 내용이 입력된다. 터치방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다. 터치감지수단은 디스플레이부가 보일 수 있도록 투광성으로 형성되어 있으며, 밝은 곳에서 터치스크린의 시인성(visibility)을 높이기 위한 구조가 포함될 수 있다. 도 2에 의하면, 터치스크린(210)은 프론트 케이스(201)의 전면(front surface)의 대부분을 차지한다.

상기 제1 음향출력부(211)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver) 또는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

상기 전면 카메라부(216)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(210)에 표시될 수 있다.

상기 전면 카메라(216)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 상기 전면 카메라(216)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

상기 신호입력부(217)는 이동 단말기(200)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 입력키들을 포함할 수 있다. 입력키들은 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가지며 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

예를 들어 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 방식으로도 구현될 수 있다. 상기 신호입력부(217)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어 시작, 종료, 스크롤 등을 입력하기 위한 것일 수 있다.

상기 프론트 케이스(201)의 측면에는 사이드키(214), 인터페이스부(215) 및 음향입력부(213) 등이 배치된다.

상기 사이드키(214)는 조작유닛으로 통칭될 수 있으며, 이동 단말기(200)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받을 수 있게 되어 있다. 사이드키(214)는 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 사이드키(214)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 사이드키(214)에 의하여, 영상입력부(216, 221)의 제어, 음향출력부(211)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부(210)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다.

상기 음향입력부(213)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받기 위해, 예를 들어 마이크로폰(microphone)과 같은 형태로 구현될 수 있다.

상기 인터페이스부(215)는 본 발명과 관련된 이동 단말기(200)가 외부 기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(215)는 유선 또는 무선으로, 이어폰과 연결하기 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트{예를 들어 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port)등}, 또는 이동 단말기(200)에 전원을 공급하기 위한 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(215)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수 있다.

단말기 본체(204)의 후면에는 전원공급부(240), 후면 카메라부(221)가 배치된다.

상기 후면 카메라부(221)에 인접하게 플래쉬(222) 및 거울(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 플래쉬는 상기 후면 카메라부(221)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비춘다.

상기 거울은 사용자가 상기 후면 카메라부(221)을 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.

상기 후면 카메라부(221)은 전면에 배치되는 전면 카메라부(216)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 상기 전면 카메라부(216)와 서로 다른 화소를 가지는 카메라 일 수 있다,

예를 들어, 전면 카메라부(216)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 상기 후면 카메라부(221)는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기 때문에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 상기 전면 및 후면 카메라부(216, 221)은 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 단말기 본체(204)에 설치될 수 있다.

상기 배터리(240)는 이동 단말기(200)에 전원을 공급한다. 상기 배터리(240)는 단말기 본체(204)에 내장되거나, 단말기 본체(204)의 외부에서 직접 탈착될 수 있게 구성될 수 있다.

도 4는 도 3의 분해 사시도이다.

도 4를 참조하면, 상기 이동 단말기는 상기 디스플레이부(210)를 구성하는 윈도우(210a) 및 디스플레이 모듈(210b)을 포함한다. 윈도우(210a)는 상기 프론트 케이스(201)의 일면에 결합될 수 있다.

프론트 케이스(201)와 리어 케이스(202) 사이에 전기적 소자들이 지지되도록 프레임(320)이 형성된다. 프레임(320)은 단말기 내부의 지지구조로서, 일 예로 디스플레이 모듈(210b), 카메라 모듈(221), 안테나 장치(300), 또는 회로 기판(250) 중 적어도 어느 하나를 지지할 수 있도록 형성된다.

프레임(320)은 그 일부가 단말기의 외부로 노출될 수 있다. 또한, 프레임(320)은 바 타입이 아닌 슬라이드 타입의 단말기에서 본체부와 디스플레이부를 서로 연결하는 슬라이딩 모듈의 일부를 구성할 수도 있다.

도 4에 도시한 것은 일 예로서, 프레임(320)과 리어 케이스(202) 사이에 회로 기판(250)이 배치되고, 프레임(320)의 일면에 디스플레이 모듈(210b)이 결합되는 것을 도시하고 있다. 프레임(320)의 타면에는 회로 기판(250)과 배터리가 배치되고, 배터리를 덮도록 배터리 케이스(203)가 리어 케이스(202)에 결합될 수 있다.

상기 윈도우(210a)는 상기 프론트 케이스(201)의 일면에 결합된다. 상기 윈도우(210a)에는 터치 센서(미도시)가 장착될 수 있다. 터치 센서는 터치 입력을 감지하도록 형성되고, 광투과성으로 이루어진다. 터치 센서는 상기 윈도우(210a)의 전면에 장착되며, 윈도우(210a)의 특정 부위에 발생하는 전압 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다.

상기 디스플레이 모듈(210b)은 상기 윈도우(210a)의 후면에 장착된다. 본 실시예에서는 상기 디스플레이 모듈(210b)의 예로서 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD)가 개시되나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 디스플레이 모듈(210b)은 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 등이 될 수 있다.

상기 회로 기판(250)은 앞서 살펴본 바와 같이, 프레임(320)의 일면에 형성될 수 있지만, 상기 디스플레이 모듈(210b)의 하부에 장착될 수도 있다. 그리고, 상기 회로 기판(250)의 하면 상에 적어도 하나의 전자소자들이 장착된다.

상기 프레임(320)에는 상기 배터리(240)가 수용될 수 있도록 리세스된 형태의 수용부가 형성된다. 상기 배터리 수용부의 일 측면에는 상기 배터리(240)가 단말기 본체에 전원을 공급하도록 상기 회로 기판(250)과 연결되는 접촉단자가 형성될 수 있다.

이동 단말기의 상단 또는 하단에는 안테나 장치(300)가 형성될 수 있다. 또한 안테나 장치(300)는 복수로 형성되어 단말기의 각 단부에 배치되고, 각 안테나 장치(300)는 서로 다른 주파수 대역의 무선 신호를 송수신하도록 형성될 수 있다.

프레임(320)은 얇은 두께로 형성되더라도 충분한 강성을 유지할 수 있도록 금속 재질로 형성될 수 있다. 금속 재질의 프레임(320)은 그라운드로 동작할 수 있다. 즉, 회로 기판(250) 또는 안테나 장치(300)가 프레임(320)에 접지 연결될 수 있으며, 프레임(320)은 회로 기판(250)이나 안테나 장치(300)의 그라운드로 동작할 수 있다. 이 경우 프레임(320)은 이동 단말기의 그라운드를 확장할 수 있다.

회로 기판(250)은 안테나 장치(300)와 전기적으로 연결되며, 안테나 장치(300)에 의하여 송수신되는 무선 신호(또는 무선 전자기파)를 처리하도록 이루어진다. 무선 신호의 처리를 위해, 복수의 송수신 회로들(251)이 회로 기판(250)에 형성되거나 장착될 수 있다.

송수신기 회로들은 하나 이상의 집적 회로 및 관련 전기적 소자들을 포함하여 형성될 수 있다. 일 예로, 송수신기 회로는 송신 집적 회로, 수신 집적회로, 스위칭 회로, 증폭기 등을 포함할 수 있다.

복수의 송수신기 회로들은 방사체인 도전 멤버들을 동시 급전함으로써, 복수의 안테나 장치가 동시에 작동할 수 있다. 예를 들면, 어느 하나가 송신하는 동안, 다른 하나는 수신할 수 있으며, 둘 다 송신하거나 둘다 수신을 할 수 있다.

도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 실시예들과 관련된 안테나 장치의 비교예들을 도시한 개념도이고, 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따르는 안테나 장치의 개념도이다.

본 발명의 실시예들에 따르는 안테나 장치들은 슬롯 안테나를 변형시킨 안테나로서 복수의 주파수 대역에서 공진하여 무선 신호를 송수신하도록 형성된다. 일반적으로 슬롯 안테나는 도파관 벽면, 원통형 도체 표면 또는 평면 도체판 상에 슬롯을 형성하고, 슬롯 내에 전기장이 형성되도록 슬롯이 형성된 부분을 급전함으로써, 슬롯 안테나가 전파의 방사체가 되도록 동작시키는 것을 말한다. 이러한 일반적인 슬롯 안테나는 하나의 주파수 대역의 무선 신호를 처리하는 경우 사용되어 왔으며, 복수의 주파수 대역의 무선 신호를 처리하는 경우에는 사용되지 않았다. 그 이유를 도 5a와 도 5b를 참조하여 살펴보기로 한다.

도 5a와 도 5b는 각각 제1 비교예와 제2 비교예로서 일측이 개구된 슬롯 안테나(30)를 도시하고 있다. 이러한 안테나는 양측의 슬롯이 닫힌 슬롯 안테나보다 미러(Mirror) 효과에 의해 보다 짧은 슬롯의 길이(D)로 저주파수 대역에서 공진하도록 이루어진다. 즉, 일측이 개구된 슬롯 안테나는 양측이 닫힌 슬롯 안테나의 슬롯의 길이보다 대략 1/2의 길이로 동일한 주파수 대역에서 공진할 수 있다

양측이 닫힌 슬롯 안테나의 경우 제1 주파수 대역의 전파를 방사하기 위하여, 슬롯은 제1 주파수 대역 중심 주파수에 해당하는 파장의 λ/2에 해당하는 길이를 갖으며, 일측이 개구된 슬롯 안테나의 슬롯은 중심 주파수 파장의 λ/4에 해당하는 길이를 갖는다. 다시 말하면, 일측이 개구된 슬롯 안테나는 보다 적은 길이의 슬롯으로 저주파수 대역의 무선 신호에 대응하는 전파를 방사할 수 있으므로, 그 크기를 소형화할 수 있다.

도 5a에서, 슬롯 안테나(30)가 제1 주파수 대역의 전파를 방사할 때 임피던스와 전류의 관계를 도시한 것으로서, 점선은 임피던스의 크기를 도시한 것이고 화살표는 슬롯 주변을 따라 흐르는 전류를 도시한 것이다.

제1 멤버(31)와 제2 멤버(32)는 슬롯(S)을 형성한다.

여기서 슬롯의 길이(D)는 제1 주파수 대역 중심 주파수 파장의 λ/4에 해당하는 길이를 갖는다. 전파가 방사되는 방사 임피던스는 377 옴(ohm) 내외의 값을 갖으며 슬롯의 개구된 일단(35)에서 이루어진다. 안테나의 임피던스 매칭은 대략 50 옴(ohm) 내외에서 이루어지므로 급전부(33)의 위치는 도시한 바와 같이, 닫힌 일부분(34)에서 일정 거리(D1)만큼 이격되어 있다.

도 5b는 도 5a에 도시된 안테나를 이용하여 제2 주파수 대역에서 전파를 방사하는 경우 임피던스와 전류의 흐름을 도시한 것이다. 여기서 슬롯의 길이(D)는 제2 주파수 대역 중심 주파수 파장의 λ/2에 해당하는 길이를 갖는다. 전파가 방사되는 방사 임피던스는 377 옴(ohm) 내외의 값을 갖으며, 길이 방향의 슬롯 중앙 부분에서 이루어진다.

급전부(33)의 위치를 변경하지 않는다면, 제1 주파수 대역에서 임피던스 매칭을 위해 배치한 급전부(33)의 위치는 제2 주파수 대역에서 약 300 옴(ohm) 내외의 임피던스가 되는 위치에 해당한다. 이에 비해, 제2 주파수 대역의 임피던스 매칭이 되는 위치는 닫힌 부분으로부터 일정 길이만큼 이격된 위치(D2)에 있다.

따라서, 급전부(33)의 위치를 변경하지 않는다면, 슬롯 안테나가 제2 주파수 대역에서 일정 이상의 효율을 갖도록 하는 임피던스 매칭이 어렵게 된다.

즉, 제1 주파수 대역을 기준으로 임피던스 매칭을 위해 급전부(33)를 배치하면, 제2 주파수 대역에서는 임피던스 매칭이 어려워지므로, 제2 주파수 대역에서 만족할 만한 안테나 성능을 발휘할 수 없다.

도 5c에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따르는 안테나 장치는 이와 같은 문제점을 해소한 것이다. 도면을 참조하면, 안테나 장치는 급전부(33)로부터 연장되는 급전 연장부(36)를 구비한다.

급전 연장부(36)는 슬롯 안테나가 제2 주파수 대역에서 동작하는 경우 그 임피던스가 50 옴(ohm)내외가 되도록 급전부(33)로부터 연장된다. 즉, 급전부(33)는 슬롯 안테나가 제1 주파수 대역에서 동작하는 경우 그 임피던스가 50 옴(ohm)이 되는 곳에 위치하고, 급전 연장부는 슬롯 안테나가 제2 주파수 대역에서 동작하는 경우 그 임피던스가 50 옴(ohm)이 되도록 급전부(33)로부터 일정 길이(D3) 만큼 연장된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르는 안테나는 벌룬(balun)이나 다이플렉서(diplexer)를 사용하지 않고도 복수의 주파수 대역에서 일정 이상의 안테나 효율을 가지고 동작하도록 임피던스 매칭이 가능하다.

도 6a는 안테나 장치가 형성된 본 발명의 제1 실시예에 따르는 이동 단말기에서 안테나 장치를 도시한 개념도이고, 도 6b는 도 6a의 안테나 장치에 스터브가 추가된 예를 도시한 개념도이고, 도 6c는 도 6a 및 도 6b에 도시된 안테나 장치들의 전압정재파비를 도시한 도면이다.

도 6a에 도시한 바와 같이, 안테나 장치(300)는 제1 멤버(310), 제2 멤버(320), 급전부(330) 및 급전 연장부(360)를 구비한다.

제1 멤버(310)와 제2 멤버(320)는 도전성 멤버로서 이루어질 수 있으며, 제1 멤버(310)와 제2 멤버(320)는 안테나 장치의 슬롯(S)을 한정한다. 즉, 제1 멤버(310)와 제2 멤버(320) 사이의 빈 공간이 안테나 장치의 슬롯(S)이 된다. 여기서 편의상 슬롯(S)의 개구된 부분을 개구부(350)라 하고, 제1 멤버(310)와 제2 멤버(320)가 연결되어 닫힌 부분을 연결부(340)라고 부르기로 한다.

슬롯(S)의 개구부(350)로부터 연결부(340)까지의 길이는 제1 주파수 대역 중심 주파수의 λ/4 또는 λ/8에 대응하는 길이로 형성된다. 이러한 슬롯(S)의 길이는 안테나의 급전 방식이나 안테나를 구성하는 유전체의 유전율 또는 급전부에 형성되는 커패시터의 추가 등으로 변경될 수 있다. 이를 테면, 급전 방식을 변경하여, λ/4 공진 모드로 안테나 장치가 동작하는 경우 슬롯의 길이는 중심 주파수의 λ/4에 대응하는 길이로 형성될 수 있다. 또한, 안테나 장치(300)는 보다 작은 크기로 형성되도록 슬롯(S)이 어느 일부분에서 만곡되거나, 슬롯(S)이 미앤더 구조로 형성될 수 있다.

일 예로, 제1 주파수 대역이 GSM 850에 해당하는 통신 서비스 대역인 경우 요구되는 슬롯(S)의 길이는 대략 45 내지 53 mm로 형성될 수 있으며, 제1 주파수 대역이 LTE 700에 해당하는 통신 서비스 대역인 경우 요구되는 슬롯(S)의 길이는 대략 50 내지 60 mm 의 길이로 형성될 수 있다. 그리고 슬롯(S)의 폭은 안테나 효율을 고려하여 최소 0.003λ배 이상의 폭을 갖도록 형성되는 것이 요구된다.

제1 멤버(310)와 제2 멤버(320)는 도전성 재질로 형성되기만 하면 되는데, 본 실시예에서는 제1 멤버(310)를 그라운드를 구비하는 연성회로기판으로 선택하고, 제2 멤버(320)는 단말기의 내부를 지지하는 프레임으로 선택하였다.

급전부(330)는 안테나 장치가 특정 주파수에서 공진할 수 있도록 슬롯 안테나를 급전한다. 보다 상세하게는, 급전부(330)가 슬롯(S) 내에 전기장을 형성하도록 급전부(330)의 일단이 슬롯을 한정하는 어느 하나의 멤버에 연결될 수 있다.

급전 방식에 따라 급전부와 멤버들은 서로 연결되거나, 적어도 일부만이 연결될 수 있다.

직접 급전(direct feeding) 방식에 따르면 동축 케이블(252, 도 4 참조)로부터 연장되는 급전부가 슬롯(S)을 가로지르도록 어느 하나의 멤버로부터 다른 하나의 멤버까지 연장될 수 있다. 즉, 직접 급전 방식에 따르면, 급전부의 일단은 어느 하나의 멤버에 연결되고, 급전부의 타단은 다른 하나의 멤버에 이르기까지 연장되어 다른 하나의 멤버에 연결될 수 있다.

그리고, 커플링 급전(coupling feeding) 방식에 의하면 급전부의 일단은 어느 하나의 멤버에 연결되고, 타단은 다른 하나의 멤버로부터 이격될 수 있다.

도 6a를 참조하면, 급전부(330)는 제2 멤버(320)로부터 제1 멤버(310)를 향하여 연장되는데, 커플링 급전 방식에 따라 급전부(330)의 일단이 제2 멤버(320)에 연결되고, 급전부(330)의 타단은 제1 멤버(310)로부터 이격되어 배치된다.

급전부(330)의 위치는 도 5c에서 설명한 바와 같이, 연결부(340)로부터 일정 거리 만큼 이격된 위치로서, 급전부(330)로 인하여 제1 주파수 대역 중심 주파수의 임피던스가 50 옴(ohm) 내외가 되는 거리이다. 또한 급전부(330)는 임피던스 매칭을 위해 커패시터나 인덕터를 포함하여 구현되는 분로 소자(shunt element)를 포함할 수 있다. 분로 소자는 임피던스의 실수부인 저항값(resistance)을 조절할 수 있는데, 일 예로 인덕터는 저항값을 높이고 커패시터는 저항값을 낮추어 임피던스 매칭을 위한 튜닝이 가능하다. 이러한 분로 소자는 급전부의 일단에 집중 정수 소자로 구현될 수 있다.

급전 연장부(360)는 급전부(330)로부터 일정 거리 만큼 연장된다. 이러한 거리는 급전 연장부(360)로 인하여 제2 주파수 대역 중심 주파수의 임피던스가 50 옴(ohm) 내외가 되거나, 후술하는 바와 같이 안테나 장치가 제3 멤버를 포함하는 경우 제2 주파수 대역 중심 주파수의 임피던스가 50 옴(ohm) 내외가 되는 거리이다. 급전 연장부(360)의 길이는 안테나 장치(300)가 효율적으로 동작하도록 튜닝을 위해 적절히 조절될 수 있다. 또한 급전 연장부(360)는 임피던스 매칭을 위해 커패시터나 인덕터를 포함하여 구현되는 직렬 소자(series element)를 포함할 수 있다. 직렬 소자는 임피던스의 허수부인 리액턴스 값(reactance)을 조절할 수 있는데, 일 예로 인덕터는 리액턴스를 높이고 커패시터는 리액턴스를 낮추어 임피던스 매칭을 위한 튜닝이 가능하다. 이러한 직렬 소자는 급전 연장부(360)의 어느 일부분에 집중 정수 소자들로 구현될 수 있다. 즉, 급전 연장부의 일단에 직렬 커패시터가 배치되거나, 급전 연장부의 어느 일부분에 직렬 인덕터가 배치될 수 있다.

분로 소자나 직렬 소자를 안테나 장치에 포함하는 경우 슬롯의 길이나 형상을 변경하여 보다 향상된 안테나 장치를 구현할 수 있다.

일 예로, 급전부(330)에 분로 커패시터(shunt capacitor)를 배치하고, 급전 연장부(360)에 직렬 커패시터(series capacitor)를 배치하는 경우, 낮추어진 저항값과 리액턴스의 영향으로, 안테나 슬롯의 길이를 제1 주파수 대역 중심 주파수의 약 λ/8에 대응하는 길이로 형성할 수 있다. 이렇게 짧아진 슬롯의 길이로 인하여, 안테나 장치는 보다 소형화될 수 있다.

급전 연장부(360)는 제2 멤버(320)의 일면에 결합되어 형성될 수 있다. 또한, 급전 연장부(360)와 제2 멤버(320) 사이에는 유전체가 배치될 수 있다. 이러한 유전체로서, 에폭시레진 접합제를 함침시킨 여러겹의 종이로 이루어진 FR-3, 에폭시레진을 함침시킨 종이코어를 가진 합성체인 CEM-1이 사용될 수 있다. 또한, 표면에는 직조된 유리섬유가 에폭시레진이 함침되어 있고, 코어는 직조되지 않은 유리섬유에 에폭시레진이 함침되어 있는 CEM-3, 에폭시레진이 함침된 유리섬유가 여러겹 쌓여 있는 FR-4, 다기능 에폭시 레진을 함침시킨 직조 유리섬유를 여러겹 쌓은 FR-5, 폴리이미드 레진을 함침시킨 여러 겹의 직조된 유리섬유로 이루어져 있는 GI, 인쇄회로기판(PCB)의 일부와 같은 재질들이 유전체로서 사용될 수 있다.

도 6a에 도시한 바와 같이, 급전 연장부(360)는 제2 멤버(320)의 일면에 결합되어 형성될 수 있다. 도 5c에서 설명한 바와 같이, 급전 연장부(360)는 슬롯 안테나가 제2 주파수 대역에서 동작하는 경우 그 임피던스가 50 옴(ohm) 내외가 되도록 급전부(330)로부터 연장될 수 있다.

다만 후술하는 바와 같이, 제3 멤버가 추가되는 경우에는 제3 주파수 대역에서 추가 공진이 발생하고, 이로 인해 제2 주파수 대역에서 임피던스 개선 효과가 있기 때문에 급전 연장부는 제2 주파수 대역에서 임피던스가 150 옴(ohm)내외(도 5c 참조)가 되도록 급전부로부터 연장될 수 있다.

제2 주파수 대역의 중심 주파수가 대략 1900 MHz인 경우, 급전부로부터 연장되는 급전 연장부(360)의 길이는 8 내지 13 mm의 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 길이는 안테나 장치를 구성하는 다른 구성요소들의 전자기적인 영향에 의해 급전 연장부(360)의 길이가 가감될 수 있다. 급전 연장부(360)와 제2 멤버(320) 사이에는 절연체나 유전체가 배치될 수 있다.

급전 연장부(360)가 제2 멤버(320)의 일면에 결합되는 예와 달리, 급전 연장부는 제2 멤버로부터 이격되어 제2 멤버와 평행하게 연장되는 형태로 배치될 수 있다. 이러한 예들은 이하의 실시예들(도 7b 내지 도 7d에 도시된 실시예들)에서 설명된다. 급전 연장부가 적어도 어느 하나의 멤버로부터 이격되어 그 멤버에 대하여 평행하게 연장되면, 급전 연장부와 멤버 사이에 용량성 결합(capacitive coupling)이 발생한다. 이러한 용량성 결합은 안테나 장치의 커패시턴스 값을 변경시키므로, 안테나 특성조절을 위해 평행한 멤버와 급전 연장부 간의 간격이나 급전 연장부의 길이가 조절될 수 있다. 이러한 용량성 결합(capacitive coupling)이 발생하도록 급전 연장부를 형성하면, 급전 연장부의 길이는 도 6a에 도시된 실시예에 비해 보다 짧게 이루어질 수 있다.

도 6b를 참고하면, 안테나 장치(300)는 앞서 설명한 제1 멤버(310), 제2 멤버(320), 급전부(330) 및 급전 연장부(360) 이외에, 제3 멤버(370)를 더 포함할 수 있다.

제2 주파수 대역의 방사는 슬롯(S)의 개구부(350)가 아닌 슬롯(S)의 중앙 부분에서 일어나므로 주변 장치들로 인해 제2 주파수 대역에서 안테나 효율이 저하될 수 있다. 따라서 제2 주파수 대역에 인접한 제3 주파수에서 공진하도록 안테나 장치(300)는 제3 멤버(370)를 더 포함할 수 있다. 제3 멤버(370)는 일종의 스터브(Stub)이다.

제3 멤버(370)는 도전성 멤버로 형성될 수 있으며, 제1 멤버(310)나 제2 멤버(320) 중 어느 하나의 멤버로부터 연장될 수 있다. 일 예로 제3 멤버(370)는 제1 멤버(310)로부터 연장될 수 있으며, 도 6b에 도시한 바와 같이 일부가 절곡되어 제1 멤버(310)와 평행하도록 일정 길이로 형성될 수 있다. 제3 멤버(370)는 제3 주파수 주파수의 λ/4에 대응하는 길이로 형성될 수 있다. 제3 멤버(370)의 길이, 즉 제3 멤버가 다른 멤버와 연결되는 일단부터 제3 멤버의 타단까지의 길이는 제3 주파수에 대응하는 길이인데, 제3 주파수는 2100 MHz 일 때, 대략 20 내지 25 mm가 되는 것이 바람직하다. 이러한 제3 멤버의 길이는 안테나 튜닝 과정에서 그 길이가 늘어나거나 줄어들 수 있다. 일 예로, 제3 멤버의 어느 일부분에 직렬 소자로서 인덕터가 추가되는 경우 제3 멤버의 길이는 보다 짧아질 수 있다. 제3 멤버의 그 길이가 짧아지면 복수의 안테나를 구비하는 이동 단말기에서 단말기 내에 장착되는 다른 안테나에 대한 간섭을 줄일 수 있다.

도 6c의 상부에 도시된 그래프(REF 1)는 도 6a에 도시된 안테나 장치의 주파수에 따르는 전압정재파비를 도시한 그래프이다. 도시된 바와 같이, 제1 주파수 대역에서 대역폭은 다소 협소하지만 만족할 만한 안테나 성능을 발휘하고 있다. 그러나 제2 주파수 대역에서는 VSWR의 값이 약 8로써, 제1 주파수 대역에 비해 제2 주파수 대역에서 안테나 장치의 안테나 효율이 만족하지 못하는 값을 가질 수 있다.

도 6c의 하부에 도시된 그래프(REF 2)는 도 6b에 도시된 제3 멤버를 포함하는 안테나 장치의 주파수에 따르는 전압정재파비를 도시한 그래프이다.

도 6b에서 도시된 안테나 장치와 같이, 제2 주파수 대역의 중심 주파수와 인접한 제3 주파수에서 공진하도록 안테나 장치는 제3 멤버(370)를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, 제2 주파수 대역의 중심 주파수가 대략 1900 MHz이면 제3 주파수는 대략 2100 MHz가 되도록 제3 멤버(370)를 형성할 수 있다. 이로 인해 도 6c의 하부에 도시된 그래프(REF 2)와 같이, 안테나 장치는 제3 주파수에서 추가로 공진된다. 이로 인해, 안테나 장치는 제2 주파수 대역의 중심 주파수와 제3 주파수를 포함하는 고주파수 대역에서 광대역폭을 형성할 수 있다.

제3 멤버(370)가 추가되는 경우에는 제3 주파수 대역에서 추가 공진이 발생하고, 이로 인해 제2 주파수 대역에서 임피던스 개선 효과가 있다. 따라서, 급전 연장부(360)는 제2 주파수 대역에서 임피던스가 150 옴(ohm)내외가 되도록 급전부로부터 연장될 수 있다. 즉, 안테나 장치에 있어서 임피던스 매칭의 여유가 생기게 된다. 다시 말하자면 제2 주파수 대역에서 임피던스가 이상적인 임피던스인 50 옴(ohm)내외가 되는 것이 바람직하나, 제2 주파수 대역에서 임피던스가 150 옴(ohm)내외가 되더라도 안테나 장치가 일정 안테나 성능을 발휘하게 된다. 따라서, 안테나 장치에 제3 멤버를 추가함으로써 제2 주파수 대역에서 약 50 옴(ohm) 내지 약 150 옴(ohm)까지 임피던스 매칭의 여유를 갖게 된다.

도 6d는 도 6a에 도시된 안테나 장치가 형성된 이동 단말기에서 도 2의 라인 Ⅳ - Ⅳ를 따라 절단한 상태에서의 단면도이다.

Monopole타입, PIFA타입, 또는 폴디드 다이폴(folded dipole)타입 안테나를 내장하고 있는 이동 단말기는 안테나를 구성하는 각 멤버들을 다른 전기적 소자들로부터 이격시킨다. 왜냐하면 근접하여 배치되는 소자들로 인하여 전기 또는 자기적인 특성이 달라져 안테나의 효율이 감소하기 때문이다. 즉, 단말기 내에 안테나가 형성되는 공간은 일정 체적 이상의 빈 공간으로 이루어질 것이 요구된다. 따라서, 이동 단말기 내에 안테나가 배치될 충분한 공간을 유지하여야 하므로, 이동 단말기 설계에 있어서 제약이 되었다.

하지만, 본 발명의 실시예들에 따르는 이동 단말기는 슬롯 안테나를 변형한 안테나로서 복수의 주파수 대역에서 만족할 만한 효율을 갖는 한편, 안테나 장치(300)를 구성하는 각 도전 멤버들에 근접하여 전기적 소자들이 배치되더라도 그 영향이 미비하다. 왜냐하면, 안테나 장치(300)를 구성하는 멤버 중의 어느 하나가 이동 단말기의 그라운드로 동작하기 때문이다. 또한, 제1 주파수 대역의 무선 신호의 경우, 전파의 방사가 슬롯(S)의 개구된 일측에서 일어나기 때문이다. 이로 인해, 본 발명의 실시예들에 따르는 다른 안테나 타입에 비해 단말기 내에 형성하여야 하는 방사 공간이 요구되지 않아, 단말기 본체를 보다 슬림하게 형성할 수 있다. 또한 도 6d에 도시된 바와 같이, 안테나가 장착되는 부분의 두께가 다른 부분(예를 들면, 디스플레이나 배터리가 장착되는 단말기의 부분들)에 비해 보다 슬림하게 형성되는 독특한 디자인을 갖는 단말기를 구현할 수 있다. 즉, 단말기 바디의 상부나 하부로 갈수록 그 두께가 얇아지는 디자인을 구현할 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르는 안테나 장치들은 보다 좁은 공간내에서 형성되더라도 다른 전기적 소자의 영향을 받지 않고, 충분한 안테나 성능을 발휘하기 때문이다.

그리고, 도 6a에 도시된 바와 같이, 제1 멤버(310)는 외부기기가 전기적으로 접속되는 소켓(219)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 슬롯(S)을 한정하는 멤버가 다른 전기적 접속 부분을 포함하더라도 안테나가 일정 이상의 성능을 유지하므로 보다 자유로운 단말기의 설계가 가능하다. 그리고 각 부품들을 집약할 수 있으므로, 보다 소형화된 이동 단말기를 소비자에게 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르는 이동 단말기는 단말기 내의 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있다. 도 4와 도 6a를 참고하면, 제1 멤버(310)는 단말기의 조작부를 구성하는 키들과 회로기판(350)을 전기적으로 연결하는 멤버이다. 제1 멤버(310)의 일면에 키들이 배치되고, 제2 멤버(320)의 일면에 디스플레이가 배치된다. 키들과 디스플레이(310b)는 각각 일정 체적으로 형성되고, 복수의 부품들이 서로 조립되어 형성된다. 복수의 부품들이 서로 조립되는 경우 조립 공차나 부품의 치수 공차로 인해 서로 일정 간격 이격시켜 여유 공간을 두는 것이 요구된다.

특히 키들과 디스플레이(210b)는 서술한 바와 같이 부품들간의 공차 뿐만 아니라 사용자가 디스플레이를 보면서 조작하여야 하므로 길이 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 멤버(310)와 제2 멤버(320) 사이에 갭(G, 도 6d 참조)이 형성된다.

본 발명의 실시예에서 이러한 갭을 안테나 장치(300)의 슬롯(S)으로 활용한 것이다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따르면, 단말기의 설계상 공차로 인해 요구되는 갭에 안테나 장치(300)의 슬롯(S)을 형성하여 보다 효율적으로 단말기 내 공간을 활용할 수 있다.

이하, 도 7a 내지 도 11의 실시예들에 관한 설명에서 앞선 각 구성과 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하고 앞선 설명에 갈음하기로 하고, 앞선 실시예에서 설명되었던 구성에 비해 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

도 7a내지 도 7f는 도 6a에 도시된 안테나 장치의 변형예를 도시한 도면들이다.

도 7a의 안테나 장치는 제1 멤버(410)와 제2 멤버(420)를 포함한다. 제1 멤버(410)와 제2 멤버(420)는 안테나 장치의 슬롯(S)을 형성하고 있다. 급전부(430)는 제1 멤버(410)로부터 제2 멤버(420)를 향하여 갭 커플링 급전이 된다. 급전 연장부(460)는 제1 멤버(410) 상에 형성되고 어느 일 지점에서 절곡되어 제2 멤버(420)와 평행하게 연장된다. 연장된 일단은 제2 멤버(420)에 접지 연결된다. 이와 같이, 급전 연장부(460)는 슬롯(S)을 형성하는 멤버들 중 어느 하나의 멤버의 일면에 형성되거나, 어느 하나의 멤버와 평행하게 연장될 수 있다. 또한 적어도 일부만이 평행하게 이격되어 배치되고, 다른 일부는 멤버의 일면에 결합될 수 있다.

이러한 변형 실시예는 제2 멤버(420)에 급전 연장부(460)를 형성하기가 곤란한 경우 유리하다. 본 실시예에서도 급전 연장부(460)로 인해, 복수의 주파수 대역에서 안테나 장치가 공진할 수 있으며, 고주파수 대역에서도 광대역폭을 가지고 만족할 만한 안테나 성능을 발휘한다.

도 7b의 안테나 장치는 제1 멤버(510)와 제2 멤버(520)를 포함한다. 제1 멤버(510)와 제2 멤버(520)는 안테나 장치의 슬롯(S)을 형성하고 있다. 급전부(530)는 제2 멤버(520)로부터 제1 멤버(510)를 향하여 연장된다. 급전 연장부(560)는 일정 길이로 연장되는 데, 슬롯(S)을 따라 제1 멤버(510)와 제2 멤버(520)로부터 이격되어 배치된다. 급전 연장부(560)의 일단은 제1 멤버(510)에 접지 연결된다. 이렇게 제1 멤버(510)와 제2 멤버(520) 사이에 급전 연장부(560)를 형성하는 급전 방식은 안테나 장치의 커패시턴스 값을 상승시킨다. 커패시턴스에 의한 입력 임피던스는 주파수와 반비례관계에 있으므로 공진 주파수가 감소한다. 따라서, 이러한 실시예는 슬롯(S)의 길이를 연장하지 않고, 보다 낮은 주파수 대역의 안테나 장치를 구현하는 데 유리하다.

도 7c의 안테나 장치는 제1 멤버(610)와 제2 멤버(620)를 포함한다. 제1 멤버(610)와 제2 멤버(620)는 안테나 장치의 슬롯(S)을 형성하고 있다. 급전부(630)는 제1 멤버(610)로부터 제2 멤버(620)를 향하여 연장된다. 급전 연장부(660)는 일정 길이로 연장되는 데, 슬롯(S)을 따라 제1 멤버(610)와 제2 멤버(620)로부터 이격되어 배치된다.

급전 연장부(660)의 일단은 제2 멤버(620)에 접지 연결된다. 이렇게 제1 멤버(610)와 제2 멤버(620) 사이에 급전 연장부(660)를 형성하는 급전 방식은 안테나 장치의 커패시턴스 값을 상승시킨다. 커패시턴스에 의한 입력 임피던스는 주파수와 반비례관계에 있으므로 공진 주파수가 감소한다. 따라서, 이러한 실시예는 슬롯(S)의 길이를 연장하지 않고, 보다 낮은 주파수 대역의 안테나 장치를 구현하는 데 유리하다.

도 7d의 안테나 장치는 제1 멤버(710)와 제2 멤버(720)를 포함한다. 제1 멤버(710)와 제2 멤버(720)는 안테나 장치의 슬롯(S)을 형성하고 있다. 급전부(730)는 제1 멤버(710)로부터 제2 멤버(720)를 향하여 연장된다. 급전 연장부(760)는 급전부(730)로부터 개구부(750)를 향하여 절곡되어 일정 길이로 연장되는 데, 슬롯(S)을 따라 제1 멤버(710)와 제2 멤버(720)로부터 이격되어 배치된다. 급전 연장부(760)의 일단은 절곡되어 제2 멤버(720)에 접지 연결된다.

급전부(730)로부터 절곡되어 연결부(740)를 향하여 연장되는 부분은 제3 멤버(770)로서 스터브로 동작할 수 있다. 앞선 실시예와 달리 제3 멤버(770)는 제1 멤버(710)와 제2 멤버(720) 사이에 평행하게 연장될 수 있다. 이로 인해, 보다 적은 면적 내에서 안테나 장치가 구현될 수 있다.

도 7e에서 도시한 안테나 장치는 제1 멤버(810)와 제2 멤버(820)를 포함한다. 제1 멤버(810)와 제2 멤버(820)는 안테나 장치의 슬롯(S)을 형성하고 있다. 급전부(830)는 제1 멤버(810)로부터 제2 멤버(820)를 향하여 연장된다. 급전 연장부(860)는 급전부(830)로부터 개구부(850)를 향하여 절곡되어 일정 길이로 연장되는 데, 슬롯(S)을 따라 제1 멤버(810)와 제2 멤버(820)로부터 이격되어 배치된다. 급전 연장부(860)의 일단은 절곡되어 제2 멤버(820)에 접지 연결된다.

급전부(830)로부터 절곡되어 연결부(840)를 향하여 연장되는 부분은 제3 멤버(870)로서 스터브로 동작할 수 있다. 그리고, 제3 멤버(870)의 일단은 제2 멤버(820)에 접지 연결될 수 있다.

이로 인해 임피던스 매칭 조건을 변화시켜 보다 나은 안테나 성능을 발휘하도록 안테나 장치를 튜닝할 수 있다.

도 7f에서 도시한 안테나 장치는 제1 멤버(910)와 제2 멤버(920)를 포함한다. 제1 멤버(910)와 제2 멤버(920)는 부재(M)의 일 측면에 안테나 장치의 슬롯(S)을 형성하고 있다. 이러한 부재(M)는 회로기판이나 프레임 기타 이동 단말기를 구성하는 어느 하나의 부재가 될 수 있다. 급전부(930)는 제1 멤버(910)로부터 제2 멤버(920)를 향하여 연장된다. 급전 연장부(960)는 급전부(930)로부터 개구부(950)를 향하여 절곡되어 일정 길이로 연장되는 데, 슬롯(S)을 따라 제1 멤버(910)와 제2 멤버(920)로부터 이격되어 배치된다. 급전 연장부(960)의 일단은 절곡되어 제2 멤버(920)에 접지 연결될 수 있다.

앞선 실시예들과 달리 본 발명의 슬롯(S)은 부재(M)의 너비 방향이 아닌 두께 방향으로 형성된다. 이와 같은 안테나 장치는 보다 적은 공간을 차지하면서도, 이동 단말기 내에서 보다 자유롭게 배치할 수 있다.

그리고, 도시한 바와 같이 안테나 장치는 부재(M)의 측면들에 복수로 형성할 수 있다.

도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 제2 실시예에 따르는 이동 단말기에서 안테나 장치를 도시한 개념도들이다.

도 8a를 참조하면, 안테나 장치는 제1 멤버(1110)와 제2 멤버(1120)를 포함한다. 제1 멤버(1110)와 제2 멤버(1120)는 서로 이격되게 배치되고 일측으로 개구되어 안테나 장치의 슬롯(S)을 형성하고 있다. 제1 멤버(1110)는 단말기 본체의 외관을 형성하는 케이스의 일부분이다. 이러한 케이스는 단말기의 측면 외관을 형성하는 도전성 멤버가 될 수 있다. 도전성 멤버는 프론트 케이스(201)나 리어 케이스(202)의 일부가 될 수 있다.

제2 멤버(1120)는 단말기 내부를 지지하는 프레임이 일 예가 될 수 있다. 이와 달리, 제2 멤버(1120)는 조작부의 신호를 제어부에 전달하는 연성 회로기판이거나, 본체에 내장되어 외부 기기와 접속할 수 있도록 형성된 소켓(219)으로부터 입출력되는 신호를 제어부에 전달하는 연성회로기판일 수 있다.

급전부(1130)는 제2 멤버(1120)로부터 제1 멤버(1110)를 향하여 연장되면서 슬롯(S)을 급전한다. 급전 연장부(1160)는 급전부(1130)로부터 일정 길이로 연장된다.

도 8b를 참조하면, 안테나 장치는 제1 멤버(1110')와 제2 멤버(1120')를 포함한다. 제1 멤버(1110')와 제2 멤버(1120')는 서로 이격되게 배치되고 일측이 개구되어 안테나 장치의 슬롯(S)을 형성하고 있다. 여기서 슬롯(S)은 도시된 바와 같이 연결부(1140')로부터 연장되다가 어느 일 지점에서 절곡된다. 슬롯(S)을 이와 같이 구성함으로써, 보다 좁은 공간내에서 슬롯(S)의 길이를 연장할 수 있으므로, 자유로운 안테나 장치의 설계가 가능하다. 즉, 한정된 공간 내에서 저주파수 대역의 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치를 구현할 수 있다. 또한, 이러한 안테나 장치는 복수로 형성될 수 있다.

제1 멤버(1110')는 단말기 본체의 외관을 형성하는 케이스의 일부분이다. 이러한 케이스는 단말기의 측면 외관을 형성하는 도전성 멤버가 될 수 있다. 도전성 멤버는 프론트 케이스(201)나 리어 케이스(202)의 일부가 될 수 있다.

제2 멤버(1120')는 단말기 내부를 지지하는 프레임이 일 예가 될 수 있다. 이와 달리, 제2 멤버(1120')는 조작부의 신호를 제어부에 전달하는 연성 회로기판이거나, 본체에 내장되어 외부 기기와 접속할 수 있도록 형성된 소켓(219)으로부터 입출력되는 신호를 제어부에 전달하는 연성회로기판일 수 있다.

급전부(1130')는 제2 멤버(1120')로부터 제1 멤버(1110')를 향하여 연장되면서 슬롯(S)을 급전한다. 급전 연장부(1170')는 급전부(1130')로부터 일정 길이로 연장된다.

도 8a와 도 8b에 도시된 바와 같이, 단말기의 외관을 형성하는 도전성 멤버가 안테나 장치를 구성하는 멤버로 사용되여 단말기 내부 구조를 보다 컴팩트하게 설계할 수 있다.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 제3 실시예에 따르는 이동 단말기에서 안테나 장치 및 비교예를 도시한 개념도들이다.

본 실시예에서는 복수의 안테나가 형성되는 예를 설명한다. 제1 안테나 장치는 앞서 설명한 슬롯 안테나로서 동작하고, 제2 안테나 장치는 모노폴이나 다이폴 또는 PIFA 타입의 안테나로 동작할 수 있다.

도 9a에서 도시한 바와 같이, 제1 멤버(1210)와 제2 멤버(1220)는 안테나의 슬롯(S)을 형성한다. 일 예로, 제1 멤버(1210)는 조작부의 신호를 제어부에 전달하는 연성 회로기판이 될 수 있고, 제2 멤버(1220)는 단말기 내부를 지지하는 프레임이 될 수 있다.

제1 안테나 장치의 급전은 회로기판(1250)에서 동축케이블로 연결되는 급전부(1230)로 인해 이루어질 수 있다. 그리고 급전 연장부(1260)는 제1 급전부(1230)로부터 연장된다.

그리고, 제2 안테나 장치를 구현하는 제4 멤버(1280)를 제4 주파수 대역의 신호를 방사하도록 급전시킨다. 여기서 제4 멤버(1280)는 단말기 본체의 외관을 형성하는 도전성 케이스가 될 수 있다. 이 때, 급전은 그라운드를 구비하는 회로기판(1250)으로부터 연장되는 또 다른 동축케이블에 일단이 연결되는 제2 급전부(1290)로부터 이루어질 수 있다. 이로 인해, 제4 멤버(1280)는 모노폴이나 다이폴 타입의 안테나로 동작할 수 있다.

이와 같이, 제1 안테나 장치와 제2 안테나 장치는 서로 근접하여 배치되지만 각각 독립된 그라운드를 구비하도록 이루어진다. 즉, 제1 안테나 장치의 그라운드는 제2 멤버(1220)가 되고, 제2 안테나 장치의 그라운드는 회로기판(1250)이 되므로, 각 안테나 장치의 그라운드가 서로 독립적으로 구현된다.

이동 단말기가 복수의 안테나를 구비할 때, 복수의 안테나 장치 간의 격리도(Antenna to antenna isolation)가 문제가 될 수 있다. 그러나 본 실시예에서는 제1 안테나 장치와 제2 안테나 장치의 전파가 방사되는 주된 위치가 서로 다른 방향을 향하도록 이루어진다. 즉, 제1 안테나 장치의 주된 방사 방향은 제1 측을 향하고, 제2 안테나 장치의 주된 방사 방향은 제1 측과 직교하는 제2 측을 향하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면 복수의 안테나 장치가 MIMO 또는 다이버시티로 동작하더라도 제1안테나 장치(송신 또는 수신측의 메인 안테나)와 제2 안테나 장치(다이버시티 또는 MIMO 시스템의 수신측 서브 안테나) 사이에 상호간섭(mutual coupling) 및 관련계수(Envelope Correlation Coefficient)값이 낮은 이동 단말기를 구현할 수 있다.

이동 단말기에 장착되는 복수의 안테나 장치 중 적어도 하나가 본 발명에 따르는 슬롯 안테나로 구현되는 경우, 기존의 이동 단말기에 비해 보다 한정된 공간 내에 복수의 안테나 장치를 구현할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따르면. 슬롯 안테나로서 동작하는 제1 안테나와 모노폴이나 다이폴 또는 PIFA 타입의 제2 안테나가 단말기의 베젤(디스플레이의 외곽에서 단말기의 케이스까지 연장되는 단말기 본체 내의 공간) 부분에서 서로 근접하게 배치되거나, 후술하는 바와 같이 서로 적층되어 배치될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르는 슬롯 안테나 장치의 특성으로 인해 단말기 본체의 베젤을 축소할 있으므로, 보다 소형화되고 컴팩트한 복수의 안테나 장치를 구비하는 이동 단말기를 구현할 수 있다.

도 9b는 복수의 안테나 장치가 장착되는 또 다른 예를 도시한 것으로써, 제1 안테나 장치(1200')는 앞서 설명한 슬롯 안테나로서 동작하고, 제2 안테나 장치는 모노폴이나 다이폴 또는 PIFA 타입의 안테나로 동작할 수 있다.

제2 안테나 장치는 캐리어(1285')와 캐리어(1285')의 어느 일면에 형성되는 도전 패턴(1280')으로 이루어질 수 있다.

제2 안테나 장치는 제1 안테나 장치(1200')의 일면을 덮도록 배치된다. 즉, 제1 안테나 장치와 제2 안테나 장치가 서로 적층된다. 안테나의 적층되는 구조는 단말기 내 각종 기구물을 자유롭게 배치할 수 있으며, 단말기를 더욱 소형화시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르는 제1 안테나는 주변 기구물에 의한 영향을 받지 않으므로 보다 자유로운 설계가 가능하다.

도 9c는 비교예로서, 제1 안테나 장치와 제2 안테나 장치가 각각 모노폴이나 다이폴 또는 PIFA 타입의 안테나로서 형성되는 것을 도시하고 있다. 각각의 안테나 장치는 캐리어(1285'', 1285''')와 캐리어(1285'', 1285''')의 어느 일면에 형성되는 도전 패턴(1280'', 1280''')으로 이루어질 수 있다.

이러한 안테나 장치는 주변 기구물에 의해 영향을 받으므로, 전기적 소자(250, 310''')로부터 이격되어야 한다. 따라서, 복수의 안테나 장치를 구현하는 경우 각각의 안테나 장치를 다른 전기적 소자들로부터 이격시켜야 하므로, 단말기 내 안테나로써 사용할 수 있는 공간이 한정된다. 또한, 단말기의 디자인이 안테나 장치에 의해 구속되고, 단말기의 소형화가 어려운 단점이 있다.

도 9b에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따르는 안테나 장치는 도 9c에 도시된 안테나 장치와 달리, 주변에 배치되는 전기적 소자로 인한 안테나 효율 저하가 거의 없으므로, 보다 자유로운 단말기의 설계가 가능하다.

도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따르는 이동 단말기에서 안테나 장치를 도시한 개념도이다.

본 실시예에서는 복수의 슬롯 안테나를 구비하는 이동 단말기를 개시하고 있다. 안테나 장치는 제1 멤버(1310)와 제2 멤버(1320)가 제1 슬롯(S)을 형성하고, 제4 멤버(1310')와 제5 멤버(1320')가 제2 슬롯(S)을 형성할 수 있다.

제3 멤버(1370)는 어느 하나의 멤버로부터 연장될 수 있다. 제3 멤버(1370)는 슬롯 안테나에 대하여 임피던스 매칭과 관련된 소자로서 동작할 수 있으며, 또 다른 주파수에서의 공진을 일으키는 소자로도 동작할 수 있다.

급전부(1330)도 복수로 형성된다. 즉, 제1 멤버(1310)와 제2 멤버(1320)로 형성되는 슬롯(S)을 급전시키는 제1 급전부(1330)와 제4 멤버(1310')와 제5 멤버(1320')로 형성되는 슬롯(S)을 급전시키는 제2 급전부(1330')를 구비할 수 있다. 그리고, 제1 급전부(1330)와 제2 급전부(1330')는 각각 제1 급전 연장부(1360)와 제2 급전 연장부(1360)를 구비한다.

급전 연장부들(1370, 1370')은 고주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 임피던스 매칭을 위하여 각각 급전부들(1330, 1330')로부터 연장된다.

본 실시예에서 제1 슬롯(S) 안테나의 그라운드는 제1 멤버(1310)가 되고, 제2 슬롯 안테나의 그라운드는 제4 멤버(1310')가 되므로, 각 안테나 장치의 그라운드가 서로 독립적으로 구현된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면 복수의 안테나 장치가 MIMO 또는 다이버시티로 동작하더라도 각 안테나 장치의 그라운드가 서로 독립적으로 구현되므로, 제1 슬롯 안테나(송신 또는 수신측의 메인 안테나)와 제2 슬롯 안테나(다이버시티 또는 MIMO 시스템의 수신측 서브 안테나) 사이에 상호간섭(mutual coupling) 및 관련계수(Envelope Correlation Coefficient)값이 낮은 이동 단말기를 구현할 수 있다.

도 11는 본 발명의 제5 실시예에 따르는 이동 단말기에서 안테나 장치를 도시한 개념도이다.

단말기의 배터리 케이스(203)에 의해 덮이는 리어 케이스(202')는 슬롯(S)을 구비한다. 슬롯(S)을 기준으로 상부는 제1 멤버(1410)가 되고, 하부는 제2 멤버(1420)가 될 수 있다. 본 실시예에서는 리어 케이스(202')를 도전성 재질로 형성하고 리어 케이스(202')에 슬롯(S)을 형성하였다. 이러한 슬롯(S)은 일정 유전율을 가진 유전체로 채워질 수 있다.

그리고, 급전부(1430)는 제2 멤버(1420)로부터 제1 멤버(1410)를 향하여 연장되고, 급전 연장부(1460)는 급전부(1430)로부터 일정 길이로 연장된다.

본 실시예에 따르면, 리어 케이스(202')가 도전성 재질로 형성된 단말기 본체에서 리어 케이스(202') 자체를 슬롯 안테나로 구현할 수 있다.

이와 같이, 단말기의 외관을 형성하는 리어 케이스(202')를 안테나 장치를 구성하는 멤버로 사용하여 안테나 장치의 일부를 본체 외곽에 위치시킴으로써, 단말기 내부 구조를 보다 컴팩트하게 설계할 수 있다.

도 12a는 본 발명의 제6 실시예에 따르는 이동 단말기에서 안테나 장치들을 도시한 개념도이고, 도 12b는 도 12a에 도시된 안테나 장치의 사시도 및 도 12c는 도 12b의 측면도이다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 단말기 본체의 측면을 덮도록 도전성 케이스(202)가 형성될 수 있다. 이러한 케이스(202)는 단말기 본체의 외관을 형성한다. 단말기의 외관이 도전성 케이스(202)로 형성되는 경우에는 얇은 두께로 충분한 강성을 유지할 수 있으며, 개성있는 외관을 형성할 수 있다. 여기서 도전성 케이스로 리어 케이스(202)만을 예로 들었지만, 프론트 케이스(201)도 제6의 실시예에 따르는 케이스가 될 수 있다.

도전성 케이스(202)는 제1 도전성 케이스(202a)와 제2 도전성 케이스(202b)로 구분될 수 있다. 제1 도전성 케이스(202a)는 단말기 본체의 상단 일측이나 하단 일측에 배치될 수 있으며, 제2 도전성 케이스(202b)는 제1 도전성 케이스(202a)를 제외한 단말기 본체의 나머지 측면들을 덮도록 형성될 수 있다. 안테나가 복수로 형성되는 경우 제1 도전성 케이스(202a)도 복수로 형성될 수 있다.

제1 도전성 케이스(202a)와 제2 도전성 케이스(202b) 사이에는 유전체가 형성된다. 즉, 제1 도전성 케이스(202a)와 제2 도전성 케이스(202b)는 유전체를 사이에 두고 서로 분리된다. 이로 인해, 제1 도전성 케이스(202a)는 단말기의 그라운드로부터 분리되어 전자기적으로 떠 있는(floating) 상태가 된다. 따라서, 제1 안테나(제1 멤버와 제2 멤버를 포함하는 안테나)가 제1 도전성 케이스(202a)에 근접하게 배치되더라도, 제1 도전성 케이스(202a)로 인한 전자기적 영향이 줄어드므로 제1 안테나의 성능 저하를 방지할 수 있다.

또한, 제1 도전성 케이스(202a)와 제2 도전성 케이스(202b)가 서로 분리됨으로 인하여, 바디 이펙트에 의한 안테나의 특성 저하를 감소시킬 수 있다. 바디 이펙트란 단말기의 특정 부분과 신체가 접촉하거나 신체에 근접할 때, 안테나의 특성이 변하게 되는 것을 말한다. 일 예로, 단말기의 특정 부분을 손으로 쥐었을 때, 수신율의 저하가 발생하는 데쓰 그립도 바디 이펙트라고 할 수 있다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 제1 도전성 케이스(202a)를 단말기의 상단 또는 하부에 배치하고, 안테나 장치에 영향을 줄 수 있는 사용자의 접촉이 제2 도전성 케이스(202b)에서만 이루어지도록 함으로써, 바디 이펙트에 의한 안테나 성능 저하를 감소시킬 수 있다.

도전성 케이스(202)는 제1 안테나 장치의 슬롯(S)과 연통되는 개구부(202c)를 구비한다. 개구부(202c)는 앞서 설명한 바와 같이 유전체로 채워질 수 있다. 이로 인해, 제1 도전성 케이스(202a)와 제2 도전성 케이스(202b)는 개구부(202c)와 소켓(219)을 경계로 서로 분리될 수 있다. 이와 같이, 도전성 케이스(202)를 이용하여 개구부(202c)를 형성함으로써, 제1 안테나 장치의 개구 영역을 단말기 본체의 외측까지 확장시킬 수 있다.

도 12a에 도시된 바와 같이, 제1 안테나 장치와 제2 안테나 장치(1580)가 서로 적층되어 배치된다. 일 예로, 제2 안테나 장치(1580)가 제1 안테나 장치를 덮도록 배치될 수 있다. 제1 안테나 장치는 제1 실시예에서 설명한 바와 같이, 제1 멤버(1510), 제2 멤버(1520), 급전부(330) 및 급전 연장부(360)를 구비하여 형성될 수 있으며, 제2 안테나 장치(1580)는 모노폴(Monopole)이나 PIFA 또는 폴디드 다이폴(folded dipole) 안테나 타입으로 형성될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 제1 안테나 장치의 제1 멤버(1510)와 제2 멤버(1520)는 도전성 멤버로서 이루어질 수 있으며, 제1 멤버(1510)와 제2 멤버(1520)는 안테나 장치의 슬롯(S)을 한정한다. 즉, 제1 멤버(1510)와 제2 멤버(1520) 사이의 빈 공간이 안테나 장치의 슬롯(S)이 된다. 급전부(1530)는 슬롯(S)을 포함하는 안테나 장치가 제1 주파수 대역에서 공진하도록 형성되고, 급전 연장부(1560)는 안테나 장치가 제2 주파수 대역에서 공진하도록 형성된다.

그리고, 제2 주파수 대역의 방사는 슬롯(S)의 개구부(202c)가 아닌 슬롯(S)의 중앙 부분에서 일어나므로 주변 장치들로 인해 제2 주파수 대역에서 안테나 효율이 저하될 수 있다. 따라서 제2 주파수 대역에 인접한 제3 주파수에서 공진하도록 안테나 장치는 제3 멤버(1570)를 더 포함할 수 있다. 제3 멤버(1570)는 일종의 스터브(Stub)로서 동작한다. 이러한 제3 멤버(1570)는 제1 도전성 케이스(202a)와 평행하게 연장된다.

급전부(1530)와 급전 연장부(1560) 사이에는 특정 주파수 대역에서 임피던스를 정합시키는 정합부(1531)가 형성될 수 있다.

도 12c를 참조하면, 제1 안테나 장치(ANT 1)와 제2 안테나 장치(ANT 2, 1580) 사이에는 캐리어(1580)가 형성될 수 있으며, 제2 안테나 장치(1580)의 방사체는 캐리어(1580) 상에 인쇄된 도전성 패턴(1581)으로 형성될 수 있다.

캐리어(1580)는 일정 유전율을 구비하여 형성되는 유전체로서, 에폭시레진 접합제를 함침시킨 여러겹의 종이로 이루어진 FR-3, 에폭시레진을 함침시킨 종이코어를 가진 합성체인 CEM-1이 사용될 수 있다. 또한, 표면에는 직조된 유리섬유가 에폭시레진이 함침되어 있고, 코어는 직조되지 않은 유리섬유에 에폭시레진이 함침되어 있는 CEM-3, 에폭시레진이 함침된 유리섬유가 여러겹 쌓여 있는 FR-4, 다기능 에폭시 레진을 함침시킨 직조 유리섬유를 여러겹 쌓은 FR-5, 폴리이미드 레진을 함침시킨 여러 겹의 직조된 유리섬유로 이루어져 있는 GI, 인쇄회로기판(PCB)의 일부와 같은 재질들을 포함할 수 있다

제2 안테나 장치(1580)는 제4 주파수 대역의 신호를 송수신하도록 형성되는데, 방사체로 동작하는 도전성 패턴(1581)은 제4 주파수 대역에 대응하는 전기적 길이를 형성하도록 이루어질 수 있다.

도전성 패턴(1581)은 안테나 타입에 따라 급전 연결부 또는 접지 연결부에 의해 무선신호를 처리하도록 형성되는 기판에 연결될 수 있다. 일 예로 모노폴 타입의 안테나의 경우에는 급전 연결부에 의해 급전 및 접지될 수 있으며, PIFA 타입의 안테나의 경우 급전 연결부와 접지 연결부를 구비하여 기판에 연결될 수 있다.

급전 연결부(F)는 급전부와 도전 멤버를 전기적 연결 또는 EM(Electro-Magnetic)급전 방식으로 급전시키도록 형성될 수 있다. 이러한 연결을 위하여 급전 연결부(F)는 급전판, 급전용 클립 또는 급전선 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다. 여기서, 급전판, 급전용 클립 또는 급전선은 어느 하나가 다른 하나에 서로 전기적으로 연결되어, 급전 장치를 통해 급전되는 전류(또는 전압)를 무선 신호를 송수신하는 도전 멤버들로 전달한다. 여기서, 급전선은 기판 상에 인쇄되는 마이크로스트립(microstrip)을 포함할 수 있다. 접지 연결부(G)는 도전 멤버와 그라운드를 접지 연결시키고, 전기적으로 단락시켜서 안테나의 공진 주파수에 대한 임피던스 정합을 이루게 할 수 있다. 접지 연결부(G)는 적어도 2개의 서로 다른 길이를 가지는 패스(path)를 구비하며, 각 패스에 대응하는 스위치를 구비하여 형성될 수 있다. 또한 각 패스를 선택하는 스위치를 통해 각 패스는 선택적으로 전기적 접지와 방사체들(일 예로, 도전 멤버)을 서로 다른 길이로 연결시킨다. 여기서, 패스는 접지와 방사체를 연결하는 전기적 통로로, 접지판, 접지용 클립, 또는 접지선 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 접지선을 서로 다른 길이로 형성함으로써 패스의 길이를 달리 형성할 수 있다.

도 12a를 참고하면, 방사체인 도전성 패턴(1581)과 급전 연결부(1583) 사이에는 정합부(1582)가 형성될 수 있다. 정합부(1582)는 직렬 소자나 분로 소자들로 구현될 수 있다. 직렬 소자로 구성되는 경우, 임피던스의 허수부인 리액턴스 값(reactance)이 변경될 수 있다. 일 예로 인덕터는 리액턴스를 높이고 커패시터는 리액턴스를 낮추므로 특정 주파수 대역의 임피던스가 변경될 수 있다. 이와 달리, 분로 소자로 구성되는 경우, 임피던스의 실수부인 저항값(resistance)을 변경될 수 있다. 일 예로 인덕터는 저항값을 높이고 커패시터는 저항값을 낮추어 특정 주파수 대역의 임피던스가 변경될 수 있다.

이동통신 단말기는 무선 통신을 이용하여 무선 기지국들과 통신할 수 있다. 예를 들면, 셀룰러 폰은 850MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 및 1900 MHz의 셀룰러 폰 대역들(cellular telephone bands){예를 들면, 주요 글로벌 이동통신 시스템(Global System for Mobile Communications) 또는 GSM 셀룰러 폰 대역들}을 이용하여 통신할수 있다. 또한 WCDMA(Wideband Code division Mutiple Accees)서비스를 위하여 1.92 ~ 2.17 GHz 대역에서도 통신이 가능해야 한다. 나아가 LTE(Long Term Evolution)의 B13 또는 B17 통신 서비스를 위하여 704 ~ 960 MHz 대역에서도 통신이 가능해야 한다. 본 발명의 실시예들에 따르는 이동 단말기는 이와 같은 멀티 주파수 대역에서 통신 서비스를 제공할 수 있도록 안테나 장치는 슬롯(S), 급전부 및 급전 연장부 등을 구비한다.

상기와 같이 설명된 안테나 장치 및 이를 구비하는 이동 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

프론트 케이스, 도전성 케이스를 포함하고, 상부 및 하부를 구비하는 바 타입의 단말기 본체; 및
상기 본체의 하부에 배치되어 무선 신호를 송수신하도록 형성되는 안테나 장치를 포함하고,
상기 도전성 케이스는 전도성 물질로 이루어진 제1 도전성 케이스 및 제2 도전성 케이스를 포함하고, 상기 본체의 측면 외관을 형성하며,
상기 제1 도전성 케이스는 상기 본체의 하단에 배치되고, 상기 제2 도전성 케이스는 상기 단말기 본체의 측면 중 상기 제1 도전성 케이스에 의해 덮여지지 않은 측면들을 덮도록 형성되고,
상기 제1 도전성 케이스 및 제2 도전성 케이스는 유전체로 채워지는 개구부에 의해 서로 분리되고,
상기 안테나 장치는,
제1 슬롯을 형성하는 제1 멤버와 제2 멤버;
상기 안테나 장치가 공진하도록 일 단부가 상기 제1 멤버와 제2 멤버 중 어느 하나에 연결되는 급전부; 및
상기 제1 및 제2 멤버의 양 단부 중 서로 인접 형성되는 각 단부들을 연결하는 연결부를 포함하고,
상기 연결부에 의해 상기 제1 슬롯의 일 단부는 개구부가 형성되고 타 단부는 닫혀지며, 상기 제1 멤버는 상기 제2 멤버보다 상기 제1 도전성 케이스에 근접하여 형성되며,
상기 제1 도전성 케이스는 상기 본체의 하단에 배치되어 상기 제1 멤버와의 사이에 제2 슬롯을 형성하고, 상기 제1 및 제2 슬롯은 서로 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 단말기는 상기 프론트 케이스와 도전성 케이스의 사이에 형성되는 공간에 배치되는 제1 회로기판을 더 포함하고,
상기 안테나 장치는 동축 케이블에 의해 상기 제1 회로기판에 연결되는 급전부에 의해 급전되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제3항에 있어서,
상기 프론트 케이스와 도전성 케이스의 사이에 형성되고 금속 물질로 형성되는 프레임을 더 포함하고,
상기 프레임은 상기 제1 회로기판 또는 안테나 장치의 그라운드로 동작하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제3항에 있어서,
상기 안테나 장치는 상기 제1 회로기판으로부터 연장 형성되는 제2 회로기판에 형성되고, 상기 제2 회로기판은 상기 단말기의 조작부를 구성하는 키들과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제3항에 있어서,
상기 안테나 장치는,
상기 제1 회로기판으로부터 연장 형성되고, 외부 기기와 접속할 수 있도록 형성된 소켓으로부터 입출력되는 신호를 제어부에 전달하는 제2 회로기판에 형성되고, 상기 외부 기기는 단말기의 하부에 구비되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 안테나 장치와 서로 적층되어 배치되는 제2 안테나 장치를 더 포함하고,
상기 제2 안테나 장치는 상기 안테나 장치와 서로 독립적으로 동작하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제7항에 있어서,
상기 안테나 장치와 제2 안테나 장치의 사이에는 캐리어가 형성되고, 상기 제2 안테나 장치의 방사체는 상기 캐리어 상에 인쇄된 도전성 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 급전부는 임피던스 매칭을 위하여 직렬 소자나 분로 소자로 구현되는 정합부를 포함하고, 상기 정합부는 집중 정수 소자로 구현되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 안테나 장치는,
상기 제1 멤버로부터 연장되고, 일부가 절곡되어 상기 제1멤버와 평행하도록 형성되는 제3 멤버를 더 포함하고,
상기 제3 멤버는 상기 안테나 장치에 추가된 스터브로 동작하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제3항에 있어서,
상기 제2 도전성 케이스는 상기 안테나 장치의 그라운드로 동작하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
프론트 케이스 및 리어 케이스를 포함하고, 상기 리어 케이스는 금속 재질로 형성되는 바 타입의 단말기 본체; 및
상기 단말기 본체의 하부에 배치되어 무선 신호를 송수신하도록 형성되는 안테나 장치를 포함하고,
상기 안테나 장치는,
서로 이격 형성되어 개구부를 갖는 슬롯을 형성하는 제1 및 제2 멤버;
상기 제1 및 제2 멤버를 전기적으로 연결하는 연결부; 및
단부가 상기 제1 및 제2 멤버 중 어느 하나에 연결되어 상기 안테나 장치가 공진하도록 하는 급전부를 포함하고,
상기 제1 멤버는 외관을 형성하는 리어 케이스의 측면 부분이고, 상기 제2 멤버는 외부 기기와 접속할 수 있도록 형성된 소켓으로부터 입출력되는 신호를 제어부에 전달하며 외관 일부가 절곡되는 연성회로기판이며,
상기 급전부는 상기 제2 멤버로부터 상기 제1 멤버를 향하여 연장되고,
상기 리어 케이스의 적어도 일부는 상기 연성회로기판의 절곡된 형상과 대응되도록 형성되어 상기 슬롯은 상기 연결부로부터 연장되다가 상기 연성회로기판의 절곡 지점에서 절곡되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제12항에 있어서,
상기 프론트 케이스와 리어 케이스의 사이에 형성되는 공간에 배치되는 인쇄회로기판을 더 포함하고,
상기 연성회로기판은 상기 인쇄회로기판으로부터 연장 형성되며,
상기 안테나 장치는 동축 케이블에 의해 상기 인쇄회로기판에 연결되는 급전부에 의해 급전되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제13항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은 상기 단말기의 조작부를 구성하는 키들과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제13항에 있어서,
상기 프론트 케이스와 리어 케이스의 사이에 형성되고 금속 물질로 형성되는 프레임을 더 포함하고,
상기 프레임은 상기 인쇄회로기판 또는 안테나 장치의 그라운드로 동작하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제12항에 있어서,
상기 급전부는 임피던스 매칭을 위하여 직렬 소자나 분로 소자로 구현되는 정합부를 포함하고, 상기 정합부는 집중 정수 소자로 구현되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
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