KR101720329B1 - 무선통신 단말기용 nfc 및 mst 공용 안테나 장치 - Google Patents

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이종원
이용석
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Abstract

본 발명은 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치에 관한 것으로, 일 단자(150a,162a)로부터 권회되어서 타 단자(150b,161a)에서 종단되는 루프 안테나(150,160)와, NFC 신호를 처리하는 NFC 모듈(110)과, MST 신호를 처리하는 MST 모듈(120)을 포함하여 구성되고, MST 모듈(120)은 루프 안테나(150,160)의 일 단자(150a,162a) 및 타 단자(150b,161a)에 연결되어서 루프 안테나(150,160)의 전체를 흐른 전류가 입력되고, NFC 모듈(110)은 루프 안테나(150,160)의 중간 단자(150c, 161b)에 연결되어서 루프 안테나(150,160)의 일 부분을 흐른 전류가 입력되며, NFC 모듈(110)이 인에이블되는 경우에는 루프 안테나(150,160)의 일 부분을 흐른 전류가 NFC 모듈(110)로 출력되도록 스위칭하고 MST 모듈(120)이 인에이블되는 경우 루프 안테나(150,160) 전체에 흐른 전류가 MST 모듈(120)로 출력되도록 스위칭하는 스위칭부(130,140)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하며, 이에 의하면 하나의 루프 안테나를 MST와 NFC에 공통으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

Description

무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치{ANTENNA DEVICE OF MOBILE TERMINAL FOR USE IN A COMMON NFC AND MST}
본 발명은 무선통신 단말기에 사용되는 NFC 안테나 및 MST 안테나에 관한 것으로, 특히 MST 안테나의 일부를 NFC 안테나로 이용하고, 또한 MST 안테나 또는 NFC 안테나를 스위칭수단을 통해서 선택함으로써 하나의 루프 안테나를 MST와 NFC에 공통으로 사용할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치에 관한 것이다.
무선통신 단말기에는 적용되는 페이먼트(payment) 기술은 최근 들어 그 종류가 다양해 지고 있다.
무선통신 단말기 페이먼트 기술은 크게 NFC(Near Field Communications) 기반 결재와 MST(Magnetic Secure Transmission, 마그네틱 보안 전송) 기반 결재로 나눌 수 있다.
NFC는 전자태그의 하나로 대략 13.56㎒ 정도의 대역을 사용하는 비접촉식 방식으로 가까운 거리에서 단말기 간 데이터를 전송하는 기술로서, NFC는 결제뿐만 아니라 슈퍼마켓이나 일반 상점에서 물품 정보나 방문객을 위한 여행 정보 전송, 교통출입통제 잠금장치 등에 광범위하게 활용된다.
MST 기술은, 신용카드 등의 정보를 무선통신 단말기 기기 등에 저장하고 결제시 저장된 신용카드 정보를 코일을 통해 기존 결제기의 자기 헤드에 전달함으로써 결제가 이루어지도록 하는 기술이다.
그러나, 현재 NFC 기술과 MST 기술을 무선통신 단말기에 적용하는 경우, 각각의 NFC와 MST에 필요한 NFC 안테나와 MST 안테나를 별도로 구비하여야 하고, 그 안테나들의 크기가 상당하므로 무선통신 단말기 내에서 차지하는 점용 공간이 커지는 문제점이 있었다.
그리고, 이들 NFC 안테나와 MST 안테나를 간의 상호 간섭이 발생하는 문제점이 있었다.
문헌1. 공개특허공보 제10-2014-0127913호(공개일: 2014년 11월 04일) 문헌2. 공개특허공보 제10-2015-0128633호(공개일: 2015년 11월 18일)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치의 목적은,
첫째, MST 안테나의 일부를 NFC 안테나로 이용하고, 또한 MST 안테나 또는 NFC 안테나를 스위칭수단을 통해서 선택함으로써 하나의 루프 안테나를 MST와 NFC에 공통으로 사용할 수 있도록 하며,
둘째, 하나의 루프 안테나를 MST 모듈과 NFC 모듈에서 공용할 수 있도록 함으로써, 무선통신 단말기에서의 실장성을 개선하고, 공간 활용 극대화 할 수 있도록 하며,
셋째, 하나의 루프 안테나를 MST 모듈과 NFC 모듈에서 공용할 수 있도록 함으로써, 종래의 2 개의 안테나 간의 간섭 문제를 해결하여 간섭을 최소화 할 수 있도록 하며,
넷째, 간단한 스위칭수단의 채택에 의해서 하나의 루프 안테나를 MST 모듈과 NFC 모듈에서 공용할 수 있도록 함으로써, 부품수 및 조립 공수를 줄일 수 있도록 하고 그리하여 제품의 원가를 줄일 수 있도록 하며(제품의 가격 경쟁력 제고),
다섯째, 하나의 루프 안테나를 MST 모듈과 NFC 모듈에서 공용할 수 있도록 함으로써, 성능 개선 향상을 구현할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치는, 일 단자로부터 권회되어서 타 단자에서 종단되는 루프 안테나와, NFC(Near Field Communications) 신호를 처리하는 NFC 모듈과, MST(Magnetic Security Transmission) 신호를 처리하는 MST 모듈을 포함하여 구성되고,
상기 MST 모듈은 상기 루프 안테나의 일 단자 및 타 단자에 연결되어서 상기 루프 안테나의 전체를 흐른 전류가 입력되고, 상기 NFC 모듈은 상기 루프 안테나의 일 단자와 타 단자 사이의 일 개소인 중간 단자에 연결되어서 상기 루프 안테나의 일 부분을 흐른 전류가 입력되며, 상기 NFC 모듈과 루프 안테나 사이에 연결되고, 동시에 상기 MST 모듈과 루프 안테나 사이에 연결되어서 상기 루프 안테나가 NFC 신호의 송수신을 위해서 상기 NFC 모듈이 인에이블(enable)되는 경우에는 상기 루프 안테나의 일 부분을 흐른 전류가 상기 NFC 모듈로 출력되도록 스위칭하고, 상기 루프 안테나가 MST 신호의 송수신을 위해서 상기 MST 모듈이 인에이블되는 경우에는 상기 루프 안테나 전체에 흐른 전류가 상기 MST 모듈로 출력되도록 스위칭하는 스위칭부가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치는, 상기 MST 모듈의 출력단자가 상기 루프 안테나의 일 단자에 연결되고, 상기 NFC 모듈의 출력단자가 상기 루프 안테나의 중간 단자에 연결되어 있으며, 상기 스위칭부의 입력포트와 상기 루프 안테나의 타 단자가 연결되어 있고, 상기 스위칭부의 제1 출력포트와 상기 NFC 모듈의 입력단자가 연결되어 있으며, 상기 스위칭부의 제2 출력포트와 상기 MST 모듈의 입력단자가 연결되어 있으며, 상기 스위칭부는, 상기 NFC 모듈이 인에이블되는 경우에는 입력포트로 입력된 전류가 제1 출력포트로 출력되도록 스위칭하고, 상기 MST 모듈이 인에이블되는 경우에는 입력포트로 입력된 전류가 제2 출력포트로 전류가 출력되도록 스위칭하는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치는, 상기 루프 안테나의 일 개소에는 에어 갭이 형성되고, 상기 에어 갭에 의해서 상기 루프 안테나는 제1 루프 패턴부와 제2 루프 패턴부로 분리 구성되고, 상기 스위칭부는, NFC 신호의 송수신을 위해서 상기 NFC 모듈이 인에이블되는 경우에는 상기 제1 루프 패턴부를 흐른 전류가 NFC 모듈로 입력되도록 스위칭하고, MST 신호의 송수신을 위해서 상기 MST 모듈이 인에이블되는 경우에는 상기 제1 루프 패턴부와 제2 루프 패턴부를 흐른 전류가 상기 MST 모듈로 입력되도록 스위칭하는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치는, 상기 스위칭부는 제1 스위칭부와 제2 스위칭부로 구성되고, 상기 제2 스위칭부는 상기 에어 갭의 양 단자에 연결되어서, MST 신호의 송수신을 위해서 상기 MST 모듈이 인에이블되는 경우에는 상기 제1 루프 패턴부와 제2 루프 패턴부를 흐른 전류가 상기 MST 모듈로 입력되도록 스위칭하는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치는, 상기 제1 스위칭부가 그 제1 포트가 NFC 모듈과 연결되고, 그 제2 포트가 제1 루프 패턴부와 연결되며, 그 제3 포트가 MST 모듈과 연결되며, 상기 제2 스위칭부가, 그 제1,3 포트가 제1 루프 패턴부의 일 단자 및 제2 루프 패턴부의 타 단자와 각각 연결되고, 그 제2 포트가 NFC 모듈과 연결되며, 상기 제1,2 스위칭부는, MST 신호의 송수신을 위해서 상기 MST 모듈이 인에이블되는 경우에는 상기 제1 루프 패턴부와 제2 루프 패턴부를 흐른 전류가 상기 MST 모듈로 입력되도록 스위칭하며, NFC 신호의 송수신을 위해서 상기 NST 모듈이 인에이블되는 경우에는 상기 제1 루프 패턴부만을 흐른 전류가 상기 NFC 모듈로 입력되도록 스위칭하는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치는, 상기 제1 루프 패턴부는 에어 갭의 일 단자에서 권회되어서 타 단자에서 종단되고, 상기 제2 루프 패턴부는 일 단자에서 권회되어서 에어 갭의 타 단자에서 종단되며, 상기 NFC 모듈의 출력단자와 제1 스위칭부의 제1 포트가 연결되고, 상기 제1 스위칭부의 제2 포트와 상기 루프 안테나의 제1 루프 패턴부의 타 단자가 연결되며, 상기 제1 루프 패턴부는 일 단자와 상기 제2 스위칭부의 제1 포트가 연결되며,
상기 제2 스위칭부의 제2 포트와 상기 NFC 모듈의 입력단자가 연결되며, 상기 MST 모듈의 출력단자와 상기 루프 안테나의 제2 루프 패턴부의 일 단자가 연결되며, 상기 루프 안테나의 제2 루프 패턴부의 타 단자와 상기 제2 스위칭부의 제3 포트가 연결되며, 상기 제2 스위칭부의 제3 포트와 상기 MST 모듈의 입력단자가 연결되어 있으며,
상기 제1 스위칭부는 제1 포트로 입력된 전류가 제2 포트로 출력되도록 스위칭하고, 상기 제2 스위칭부는 제1 루프 패턴부로부터 제1 포트로 입력된 전류가 제2 포트로 출력되도록 스위칭함으로써, NFC 모듈에서 생성된 NFC 신호가 제1 루프패턴부로 출력되도록 하고, 제1 루프패턴부의 NFC 신호가 NFC 모듈로 입력되도록 하며, 상기 제2 스위칭부는 상기 제2 루프 패턴부로부터 제3 포트로 입력된 전류가 제1 포트로 출력되도록 스위칭하고, 상기 제1 스위칭부는 상기 제1 루프 패턴부로부터 제1 포트로 입력된 전류가 제3 포트로 출력되도록 스위칭함으로써, MST 모듈에서 생성된 MST 신호가 제1,2 루프패턴부로 출력되도록 하고, 제1,2 루프패턴부의 MST 신호가 MST 모듈로 입력되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, MST 안테나의 일부를 NFC 안테나로 이용하고, 또한 MST 안테나 또는 NFC 안테나를 스위칭수단을 통해서 선택함으로써 하나의 루프 안테나를 MST와 NFC에 공통으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 하나의 루프 안테나를 MST 모듈과 NFC 모듈에서 공용할 수 있도록 함으로써, 무선통신 단말기에서의 실장성을 개선하고, 공간 활용 극대화 할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 하나의 루프 안테나를 MST 모듈과 NFC 모듈에서 공용할 수 있도록 함으로써, 종래의 2 개의 안테나 간의 간섭 문제를 해결하여 간섭을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 간단한 스위칭수단의 채택에 의해서 하나의 루프 안테나를 MST 모듈과 NFC 모듈에서 공용할 수 있도록 함으로써, 부품수 및 조립 공수를 줄일 수 있고, 그 결과 제품의 원가를 줄일 수 있는 효과가 있다(제품의 가격 경쟁력 제고 효과).
다섯째, 하나의 루프 안테나를 MST 모듈과 NFC 모듈에서 공용할 수 있도록 함으로써, 성능 개선 향상을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치의 블록 구성도이다.
다음은 본 발명인 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.
도 1, 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치는, 일 단자(150a,162a)로부터 권회되어서 타 단자(150b,161a)에서 종단되는 루프 안테나(150,160)와, NFC(Near Field Communications) 전기 신호를 처리하는 NFC 모듈(110)과, MST(Magnetic Security Transmission) 자기 신호를 처리하는 MST 모듈(120)을 포함하여 구성되고, 상기 MST 모듈(120)은 상기 루프 안테나(150,160)의 일 단자(150a,162a) 및 타 단자(150b,161a)에 연결되어서 상기 루프 안테나(150,160)의 전체를 흐른 전류가 입력되고, 이때, 루프 안테나(150,160)는 MST 자기 신호를 송수신하게 되며, 상기 NFC 모듈(110)은 상기 루프 안테나(150,160)의 일 단자(150a,162a)와 타 단자(150b,161a) 사이의 일 개소인 중간 단자(150c, 161b)에 연결되어서 상기 루프 안테나(150,160)의 일 부분을 흐른 전류가 입력되며, 이때 루프 안테나(150,160)는 NFC 전기 신호를 송수신하게 되며, 상기 NFC 모듈(110)과 루프 안테나(150,160) 사이에 연결되고 동시에 상기 MST 모듈(120)과 루프 안테나(150,160) 사이에 연결되어서, 상기 루프 안테나(150,160)가 NFC 전기 신호의 송수신을 위해서 상기 NFC 모듈(110)이 인에이블(enable)되는 경우에는 상기 루프 안테나(150,160)의 일 부분을 흐른 전류가 상기 NFC 모듈(110)로 출력되도록 스위칭하고, 상기 루프 안테나(150,160)가 MST 자기 신호의 송수신을 위해서 상기 MST 모듈(120)이 인에이블되는 경우에는 상기 루프 안테나(150,160) 전체에 흐른 전류가 상기 MST 모듈(120)로 출력되도록 스위칭하는 스위칭부(130,140)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, NFC 모듈(110)과 MST 모듈(120)이 하나의 루프 안테나(150,160)를 공통으로 사용 가능하고, 특히 하나의 루프 안테나(150, 160)의 전체 중에서 일부만을 NFC 모듈(110)의 안테나로 사용할 수 있도록 함으로써 안테나 성능의 신뢰성을 담보할 수 있게 된다.
그리고, 상기 스위칭부(150,160)는 예컨대 제어부(미도시)로부터 제어신호를 수신하여 이 수신한 제어신호를 기초로 스위칭할 수도 있음은 물론이다.
상기 스위칭부(150,160)는 예컨대 반도체 스위칭소자(FET 계열의 스위칭IC)로 구현될 수 있을 것이다.
NFC 모듈(110) 용 안테나[NFC 안테나]의 루프 패턴은 통상 1 uH 이하의 인덕턴스를 갖고 MST 모듈(120) 용 안테나[MST 안테나]는 10 uH 이하의 인덕턴스를 갖는데, 각 시스템의 안테나의 형상은 루프형태로 동일한 형태를 갖고 필요 인덕턴스로 인해 턴수만 달리하는데(예컨대 통상 NFC 안테나는 4 턴, MST 안테나는 6 턴 이내임), 본원발명은 이러한 원리에 기반하여 창작된 기술적 사상이다.
본원발명에서 NFC 안테나와 MST 안테나를 통합하여 공용으로 사용하는 기본적인 원리는 MST 안테나에 필요 인덕턴스만큼 루프 안테나(150,160)의 패턴 턴수(예컨대 6회)를 구성한 후 NFC 안테나에 필요 인덕턴스 패턴 턴수(예컨대 4회)에서 스위칭부(130,140)로 입력하고 하나의 출력은 NFC 모듈(110)로 입력하고 다른 하나의 출력은 MST 모듈(120)로 입력하는 것이다.
상기 중간 단자(150c, 161b)는 루프 안테나(150,160)의 2/3 지점에 구비되는 것이 바람직하다.
도 1에는 본 발명의 다른 실시예에 의한 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치의 블록 구성도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치는, 상기 MST 모듈(120)의 출력단자(120a)가 상기 루프 안테나(150)의 일 단자(150a)에 연결되고, 상기 NFC 모듈(110)의 출력단자(110a)가 상기 루프 안테나(150)의 중간 단자(150c)에 연결되어 있으며, 상기 스위칭부(130)의 입력포트(130a)와 상기 루프 안테나(150)의 타 단자(150b)가 연결되어 있고, 상기 스위칭부(130)의 제1 출력포트(130b)와 상기 NFC 모듈(110)의 입력단자(110b)가 연결되어 있으며, 상기 스위칭부(130)의 제2 출력포트(130c)와 상기 MST 모듈(120)의 입력단자(120b)가 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 스위칭부(130)는, 상기 NFC 모듈(110)이 인에이블되는 경우에는 입력포트(130a)로 입력된 전류가 제1 출력포트(130b)로 출력되도록 스위칭하고, 상기 MST 모듈(120)이 인에이블되는 경우에는 입력포트(130a)로 입력된 전류가 제2 출력포트(130c)로 전류가 출력되도록 스위칭하는 것을 특징으로 한다.
도 2에는 본 발명의 다른 실시예에 의한 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치의 블록 구성도가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의한 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치는 루프 안테나(160)를 2 개로 분할하고 이 분할된 루프 안테나(160)의 사이에 제2 스위칭부(142)를 인서트하며, 2 개로 분할된 루프 안테나의 제1 루프 패턴부(161)와 제2 루프 패턴부(162)를 선택적으로 스위칭할 수 있도록 하는 것을 기술적 사상으로 하고 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 루프 안테나(160)의 일 개소에는 에어 갭(g1)이 형성되고, 상기 에어 갭(g1)에 의해서 상기 루프 안테나(160)는 제1 루프 패턴부(161)와 제2 루프 패턴부(162)로 분리 구성된다.
그리고, 상기 스위칭부(140)는 NFC 전기 신호의 송수신을 위해서 상기 NFC 모듈(110)이 인에이블되는 경우에는 상기 제1 루프 패턴부(161)를 흐른 전류가 NFC 모듈(110)로 입력되도록 스위칭하고, MST 자기 신호의 송수신을 위해서 상기 MST 모듈(120)이 인에이블되는 경우에는 상기 제1 루프 패턴부(161)와 제2 루프 패턴부(162)를 흐른 전류가 상기 MST 모듈(120)로 입력되도록 스위칭하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치에 있어서, 상기 스위칭부(140)는 제1 스위칭부(141)와 제2 스위칭부(142)로 구성되고, 상기 제2 스위칭부(142)는 상기 에어 갭(g1)의 양 단자(161b,162b)에 연결되어서, MST 자기 신호의 송수신을 위해서 상기 MST 모듈(120)이 인에이블(enable)되는 경우에는 상기 제1 루프 패턴부(161)와 제2 루프 패턴부(162)를 흐른 전류가 상기 MST 모듈(120)로 입력되도록 스위칭하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 다른 실시예에 의한 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치에 있어서, 상기 제1 스위칭부(141)는 그 제1 포트(141a)가 NFC 모듈(110)과 연결되고, 그 제2 포트(141b)가 제1 루프 패턴부(161)와 연결되며, 그 제3 포트(141c)가 MST 모듈(120)과 연결된다.
그리고, 상기 제2 스위칭부(142)는 그 제1,3 포트(142a,142c)가 에어 갭(g1)의 양 단자(161b,162b) 즉, 제1 루프 패턴부(161)의 일 단자(161b) 및 제2 루프 패턴부(162)의 타 단자(162b)와 각각 연결되고, 그 제2 포트(142b)가 NFC 모듈(110)과 연결된다.
이때, 상기 제1,2 스위칭부(141,142)는, MST 자기 신호의 송수신을 위해서 상기 MST 모듈(120)이 인에이블(enable)되는 경우에는 상기 제1 루프 패턴부(161)와 제2 루프 패턴부(162)를 흐른 전류가 상기 MST 모듈(120)로 입력되도록 스위칭하고, NST 전기 신호의 송수신을 위해서 상기 NFC 모듈(110)이 인에이블되는 경우에는 상기 제1 루프 패턴부(161)만을 흐른 전류가 상기 NFC 모듈(110)로 입력되도록 스위칭하는 것을 특징으로 한다.
이제, 본 발명의 다른 실시예에 의한 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치에 있어서의 각 소자들 간의 연결 구성에 대해서 구체적으로 설명한다.
상기 제1 루프 패턴부(161)는 에어 갭(g1)의 일 단자(161b)에서 권회되어서 타 단자(161a)에서 종단되고, 상기 제2 루프 패턴부(162)는 일 단자(162a)에서 권회되어서 에어 갭(g1)의 타 단자(162b)에서 종단된다.
그리고, 상기 NFC 모듈(110)의 출력단자(110a)와 제1 스위칭부(141)의 제1 포트(141a)(입력포트)가 연결되고, 상기 제1 스위칭부(141)의 제2 포트(141b)와 상기 루프 안테나(160)의 제1 루프 패턴부(161)의 타 단자(161a)가 연결되며, 상기 제1 루프 패턴부(161)는 일 단자(161b)와 상기 제2 스위칭부(142)의 제1 포트(142a)[입출력 포트]가 연결되고, 상기 제2 스위칭부(142)의 제2 포트(142b)와 상기 NFC 모듈(110)의 입력단자(110b)가 연결된다.
또한, 상기 MST 모듈(120)의 출력단자(120a)와 상기 루프 안테나(160)의 제2 루프 패턴부(162)의 일 단자(162a)가 연결되며, 상기 루프 안테나(160)의 제2 루프 패턴부(162)의 타 단자(162b)와 상기 제2 스위칭부(142)의 제3 포트(142c)[입력포트]가 연결되며, 상기 제1 스위칭부(141)의 제3 포트(141c)[제2 출력포트]와 상기 MST 모듈(120)의 입력단자(120b)가 연결되어 있다.
상기 제1,2 스위칭부(141,142)의 스위칭 동작 구성에 대해서 기술한다.
NST 전기 신호의 송수신을 위해서 상기 NFC 모듈(110)이 인에이블되는 경우에는, 상기 제1 스위칭부(141)는 제1 포트(141a)로 입력된 전류가 제2 포트(141b)로 출력되도록 스위칭하고, 상기 제2 스위칭부(142)는 제1 루프 패턴부(161)로부터 제1 포트(142a)로 입력된 전류가 제2 포트(142b)로 출력되도록 스위칭함으로써, NFC 모듈(110)에서 생성된 NFC 전기 신호가 제1 루프 패턴부(161)로 출력되도록 하고, 제1 루프 패턴부(161)의 NFC 전기 신호가 NFC 모듈(110)로 입력되도록 한다.
그리고, MST 자기 신호의 송수신을 위해서 상기 MST 모듈(120)이 인에이블되는 경우에는, 상기 제2 스위칭부(142)는 MST 모듈(120)의 출력단자(120a)로부터 출력되어서 상기 제2 루프 패턴부(162)로부터 제3 포트(142c)로 입력된 전류가 제1 포트(142a)로 출력되도록 스위칭하고, 상기 제1 스위칭부(141)는 상기 제1 루프 패턴부(161)로부터 제2 포트(141b)로 입력된 전류가 제3 포트(141c)로 출력되도록 스위칭함으로써, MST 모듈(120)에서 생성된 MST 자기 신호가 제1,2 루프패턴부(161,162)로 출력되도록 하고, 제1,2 루프패턴부(161,162)의 MST 자기 신호가 MST 모듈(120)로 입력되도록 하는 것을 특징으로 한다.
다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치의 동작에 대하여 기술한다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같은 하나의 스위칭부(130)에 의해서 공통으로 사용하는 실시예의 동작에 대해서 설명한다.
NFC 방식의 결제가 이루어지는 경우 즉, NFC 모듈(110)이 인에이블되어서 동작하는 경우의 동작에 대해서 설명한다.
NFC 모듈(110)의 출력단자(110a)로부터 출력된 전류는 루프 안테나(150)의 중간 단자(150c)로 입력되고, 루프 안테나(150)를 따라서 흐른 후에[이때 루프 안테나(150)에서 NFC 전기 신호가 다른 NFC 단말기(미도시)로 방사됨은 물론이다.] 루프 안테나(150)의 타 단자(150b)를 통해서 출력되어서 스위칭부(130)의 입력포트(130a)로 입력된다.
이때, 스위칭부(130)는 입력포트(130a)로 입력된 전류가 제1 출력포트(130b)로 출력되도록 스위칭한다.
상기와 같이 스위칭부(130)의 제1 출력포트(130b)로 출력된 전류는 NFC 모듈(110)의 입력단자(110b)로 입력된다.
다음으로 MST 방식의 결제가 이루어지는 경우 즉, MST 모듈(120)이 인에이블되어서 동작하는 경우에 대해서 설명한다.
MST 모듈(120)의 출력단자(120a)로부터 출력된 전류는 루프 안테나(150)의 일 단자(150a)로 입력되고, 루프 안테나(150)를 따라서 흐른 후에[이때 루프 안테나(150)에서 MST 자기 신호가 다른 MST 단말기(미도시)로 방사됨은 물론이다.] 루프 안테나(150)의 타 단자(150b)를 통해서 출력되어서 스위칭부(130)의 입력포트(130a)로 입력된다.
이때, 스위칭부(130)는 입력포트(130a)로 입력된 전류가 제2 출력포트(130c)로 출력되도록 스위칭한다.
상기와 같이 스위칭부(130)의 제2 출력포트(130c)로 출력된 전류는 MST 모듈(120)의 입력단자(120b)로 입력된다.
이제 도 2에 도시된 바와 같은 2 개의 스위칭부(140: 141,142)에 의해서 공통으로 사용하는 실시예의 동작에 대해서 설명한다.
NFC 모듈(110)이 인에이블되어서 동작하는 경우의 동작에 대해서 설명한다.
NFC 모듈(110)의 출력단자(110a)로부터 출력된 전류는 제1 스위칭부(141)의 제1 포트(141a)로 입력된다.
제1 스위칭부(141)는 제1 포트(141a)로 입력된 전류를 제2 포트(141b)로 출력되도록 스위칭한다.
제1 스위칭부(141)의 제2 포트(141b)로부터 출력된 전류는 루프 안테나(160)의 제1 루프 패턴부(161)의 타 단자(161a)로 입력된다.
제1 루프 패턴부(161)의 타 단자(161a)로 입력된 전류는 제1 루프 패턴부(161)를 따라서 흐른 후에[이때 제1 루프 패턴부(161)에서 NFC 전기 신호가 다른 NFC 단말기(미도시)로 방사됨은 전술한 바와 같다.], 제1 루프 패턴부(161)의 일 단자(161b)에서 출력되어서 제2 스위칭부(142)의 제1 포트(142a)로 입력된다.
제2 스위칭부(142)의 제1 포트(142a)로 전류가 입력되면, 제2 스위칭부(142)는 제1 루프 패턴부(161)로부터 제1 포트(142a)로 입력된 전류가 제2 포트(142b)로 출력되도록 스위칭한다.
제2 스위칭부(142)의 제2 포트(142b)를 통해서 출력된 전류는 NFC 모듈(110)의 입력단자(110b)로 입력된다.
다음으로 MST 모듈(120)이 인에이블되어서 동작하는 경우에 대해서 설명한다.
MST 모듈(120)의 출력단자(120a)로부터 출력된 전류는 루프 안테나(160)의 제2 루프 패턴부(162)의 일 단자(162a)로 입력된다.
제2 루프 패턴부(162)의 일 단자(162a)로 입력된 전류는 제2 루프 패턴부(162)를 따라서 흐르고, 제2 루프 패턴부(162)의 타 단자(162b)에서 출력되어서 제2 스위칭부(142)의 제3 포트(142c)로 입력된다.
제2 스위칭부(142)는 제2 루프 패턴부(162)의 타 단자(162b)로부터 출력되어서 제3 포트(142c)로 전류가 입력되면 이 입력된 전류가 제1 포트(142a)로 출력되도록 스위칭한다.
제2 스위칭부(142)의 제1 포트(142a)에서 출력된 전류는 다시 제1 루프 패턴부(161)의 일 단자(161b)로 입력되고, 제1 루프 패턴부(161)를 따라서 흐른 후에 제1 루프 패턴부(161)의 타 단자(161a)로부터 출력되어서 제1 스위칭부(141)의 제2 포트(141b)로 입력된다.
제1 스위칭부(141)는 제1 루프 패턴부(161)로부터 제2 포트(141b)로 입력된 전류를 제3 포트(141c)로 출력되도록 스위칭한다.
제1 스위칭부(141)의 제3 포트(141c)로부터 출력된 전류는 MST 모듈(120)의 입력단자(120b)로 입력된다.
이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술분야에 있어 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있다.
110 : NFC 모듈 120 : MST 모듈
130, 140 : 스위칭부 141 : 제1 스위칭부
142 : 제2 스위칭부 150, 160 : 루프 안테나
161 : 제1 루프 패턴부 162 : 제2 루프 패턴부

Claims (4)

  1. 일 단자(150a,162a)로부터 권회되어서 타 단자(150b,161a)에서 종단되는 루프 안테나(150,160)와,
    NFC(Near Field Communications) 신호를 처리하는 NFC 모듈(110)과,
    MST(Magnetic Security Transmission) 신호를 처리하는 MST 모듈(120)을 포함하여 구성되고,
    상기 MST 모듈(120)은 상기 루프 안테나(150,160)의 일 단자(150a,162a) 및 타 단자(150b,161a)에 연결되어서 상기 루프 안테나(150,160)의 전체를 흐른 전류가 입력되고,
    상기 NFC 모듈(110)은 상기 루프 안테나(150,160)의 일 단자(150a,162a)와 타 단자(150b,161a) 사이의 일 개소인 중간 단자(150c, 161b)에 연결되어서 상기 루프 안테나(150,160)의 일 부분을 흐른 전류가 입력되며,
    상기 NFC 모듈(110)과 루프 안테나(150,160) 사이에 연결되고, 동시에 상기 MST 모듈(120)과 루프 안테나(150,160) 사이에 연결되어서, 상기 루프 안테나(150,160)가 NFC 신호의 송수신을 위해서 상기 NFC 모듈(110)이 인에이블(enable)되는 경우에는 상기 루프 안테나(150,160)의 일 부분을 흐른 전류가 상기 NFC 모듈(110)로 출력되도록 스위칭하고, 상기 루프 안테나(150,160)가 MST 신호의 송수신을 위해서 상기 MST 모듈(120)이 인에이블되는 경우에는 상기 루프 안테나(150,160) 전체에 흐른 전류가 상기 MST 모듈(120)로 출력되도록 스위칭하는 스위칭부(130,140)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 MST 모듈(120)의 출력단자(120a)가 상기 루프 안테나(150)의 일 단자(150a)에 연결되고,
    상기 NFC 모듈(110)의 출력단자(110a)가 상기 루프 안테나(150)의 중간 단자(150c)에 연결되어 있으며,
    상기 스위칭부(130)의 입력포트(130a)와 상기 루프 안테나(150)의 타 단자(150b)가 연결되어 있고,
    상기 스위칭부(130)의 제1 출력포트(130b)와 상기 NFC 모듈(110)의 입력단자(110b)가 연결되어 있으며,
    상기 스위칭부(130)의 제2 출력포트(130c)와 상기 MST 모듈(120)의 입력단자(120b)가 연결되어 있으며,
    상기 스위칭부(130)는,
    상기 NFC 모듈(110)이 인에이블되는 경우에는 입력포트(130a)로 입력된 전류가 제1 출력포트(130b)로 출력되도록 스위칭하고,
    상기 MST 모듈(120)이 인에이블되는 경우에는 입력포트(130a)로 입력된 전류가 제2 출력포트(130c)로 전류가 출력되도록 스위칭하는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 루프 안테나(160)의 일 개소에는 에어 갭(g1)이 형성되고,
    상기 에어 갭(g1)에 의해서 상기 루프 안테나(160)는 제1 루프 패턴부(161)와 제2 루프 패턴부(162)로 분리 구성되고,
    상기 스위칭부(140)는,
    NFC 신호의 송수신을 위해서 상기 NFC 모듈(110)이 인에이블되는 경우에는 상기 제1 루프 패턴부(161)를 흐른 전류가 NFC 모듈(110)로 입력되도록 스위칭하고,
    MST 신호의 송수신을 위해서 상기 MST 모듈(120)이 인에이블되는 경우에는 상기 제1 루프 패턴부(161)와 제2 루프 패턴부(162)를 흐른 전류가 상기 MST 모듈(120)로 입력되도록 스위칭하는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 스위칭부(140)는 제1 스위칭부(141)와 제2 스위칭부(142)로 구성되고,
    상기 제2 스위칭부(142)는 상기 에어 갭(g1)의 양 단자(161b,162b)에 연결되어서, MST 자기 신호의 송수신을 위해서 상기 MST 모듈(120)이 인에이블(enable)되는 경우에는 상기 제1 루프 패턴부(161)와 제2 루프 패턴부(162)를 흐른 전류가 상기 MST 모듈(120)로 입력되도록 스위칭하며,
    상기 제1 루프 패턴부(161)는 에어 갭(g1)의 일 단자(161b)에서 권회되어서 타 단자(161a)에서 종단되고,
    상기 제2 루프 패턴부(162)는 일 단자(162a)에서 권회되어서 에어 갭(g1)의 타 단자(162b)에서 종단되며,
    상기 NFC 모듈(110)의 출력단자(110a)와 제1 스위칭부(141)의 제1 포트(141a)가 연결되고,
    상기 제1 스위칭부(141)의 제2 포트(141b)와 상기 루프 안테나(160)의 제1 루프 패턴부(161)의 타 단자(161a)가 연결되며,
    상기 제1 루프 패턴부(161)는 일 단자(161b)와 상기 제2 스위칭부(142)의 제1 포트(142a)가 연결되며,
    상기 제2 스위칭부(142)의 제2 포트(142b)와 상기 NFC 모듈(110)의 입력단자(110b)가 연결되며,
    상기 MST 모듈(120)의 출력단자(120a)와 상기 루프 안테나(160)의 제2 루프 패턴부(162)의 일 단자(162a)가 연결되며,
    상기 루프 안테나(160)의 제2 루프 패턴부(162)의 타 단자(162b)와 상기 제2 스위칭부(142)의 제3 포트(142c)가 연결되며,
    상기 제1 스위칭부(141)의 제3 포트(141c)와 상기 MST 모듈(120)의 입력단자(120b)가 연결되어 있으며,
    상기 제1 스위칭부(141)는 제1 포트(141a)로 입력된 전류가 제2 포트(141b)로 출력되도록 스위칭하고,
    상기 제2 스위칭부(142)는 제1 루프 패턴부(161)로부터 제1 포트(142a)로 입력된 전류가 제2 포트(142b)로 출력되도록 스위칭함으로써,
    NFC 모듈(110)에서 생성된 NFC 신호가 제1 루프 패턴부(161)로 출력되도록 하고, 제1 루프 패턴부(161)의 NFC 신호가 NFC 모듈(110)로 입력되도록 하며,
    상기 제2 스위칭부(142)는 상기 제2 루프 패턴부(162)로부터 제3 포트(142c)로 입력된 전류가 제1 포트(142a)로 출력되도록 스위칭하고,
    상기 제1 스위칭부(141)는 상기 제1 루프 패턴부(161)로부터 제2 포트(141b)로 입력된 전류가 제3 포트(141c)로 출력되도록 스위칭함으로써,
    MST 모듈(120)에서 생성된 MST 신호가 제1,2 루프패턴부(161,162)로 출력되도록 하고, 제1,2 루프패턴부(161,162)의 MST 신호가 MST 모듈(120)로 입력되도록 하는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 NFC 및 MST 공용 안테나 장치.
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