KR101788599B1

KR101788599B1 - 동글장치

Info

Publication number: KR101788599B1
Application number: KR1020100089087A
Authority: KR
Inventors: 김창일; 이소연; 윤여민; 이경학; 이진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2017-10-20
Also published as: KR20120026901A; US8933845B2; US20120064843A1

Abstract

본 발명은 바 형태로 형성되는 바디와, 상기 바디에 장착되며 휴대 전자기기의 연결 포트에 장착 및 탈착가능하도록 형성되는 인터페이스부와, 상기 바디의 일단에 인접하도록 상기 바디에 내장되며 상기 휴대 전자기기에서 무선통신이 가능하도록 무선 신호를 송수신하는 안테나부, 및 상기 안테나부와 연결되어 상기 무선 신호를 처리하도록 형성되며 상기 인터페이스부와 연결되는 회로기판을 포함하고, 상기 안테나부는, 상기 무선 신호에 대응하는 전자기파를 수신하거나 방사하는 방사체, 및 상기 방사체가 안착되며 상기 바디의 주변에서 상기 안테나부에 의한 전자파비흡수율(Specific Absorption Rate, SAR)을 저감시키도록 적어도 일 부분이 다른 부분에 비하여 상기 바디의 케이스로부터 멀어지도록 리세스되는 캐리어를 포함하는 동글장치를 제공한다.

Description

동글장치{DONGLE DEVICE}

본 발명은 무선통신 기능을 구비하는 동글 장치에 관한 것이다.

휴대 전자기기는 휴대가 가능하면서 정보를 입·출력하는 기능 및 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 전자기기이다.

휴대 전자기기는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복잡한 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다. 이러한 휴대 전자기기는 음성 및 영상 통화 기능이 있는 것(예를 들어, 휴대폰)과, 없는 것(예를 들어, 노트북)으로 나눌 수 있다.

한편, 동글(dongle)은 데스크탑, 베이본, 노트북 등과 같은 개인용 컴퓨터의 외장형 주변장치로서, 일반적으로 유에스비(USB; universal serial bus) 단자를 지원하는 각종기기에 연결해 사용하는 것이다. 특히, 최근에는 음성 및 영상 통화 기능을 제공하는 동글장치가 개발되고 있으며, 따라서 무선통신과 관련하여 동글장치의 성능을 보다 개선하기 위한 방안들이 고려될 수 있다.

본 발명은 무선신호의 송수신이 가능하며, 전자파비흡수율이 보다 낮은 동글장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따르는 동글장치는, 바 형태로 형성되는 바디와, 상기 바디에 장착되며 휴대 전자기기의 연결 포트에 장착 및 탈착가능하도록 형성되는 인터페이스부와, 상기 바디의 일단에 인접하도록 상기 바디에 내장되며 상기 휴대 전자기기에서 무선통신이 가능하도록 무선 신호를 송수신하는 안테나부, 및 상기 안테나부와 연결되어 상기 무선 신호를 처리하도록 형성되며 상기 인터페이스부와 연결되는 회로기판을 포함하고, 상기 안테나부는, 상기 무선 신호에 대응하는 전자기파를 수신하거나 방사하는 방사체, 및 상기 방사체가 안착되며 상기 바디의 주변에서 상기 안테나부에 의한 전자파비흡수율(Specific Absorption Rate, SAR)을 저감시키도록 적어도 일 부분이 다른 부분에 비하여 상기 바디의 케이스로부터 멀어지도록 리세스되는 캐리어를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 캐리어는 전면 및 측면이 코너부에 의하여 서로 연결되며, 상기 코너부는 상기 케이스로부터 멀어지는 방향으로 리세스되도록 형성된다. 상기 코너부는, 상기 전면에 대하여 수직하게 형성되는 수직면, 및 상기 수직면과 상기 측면을 연결하며 상기 전면 및 측면에 대하여 경사지도록 형성되는 경사면을 포함한다. 상기 케이스는 전면, 후면 및 측면을 구비하고, 상기 전면과 측면의 사이에는 상기 코너부와 마주보는 경사부가 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예로서, 상기 방사체는 회로기판에 급전 연결되며, 상기 방사체와 인접하게 상기 회로기판에 접지 연결되는 그라운드 도전체가 배치된다. 상기 그라운드 도전체는 서로 교차하도록 형성되는 제1 및 제2 부분을 구비하고, 상기 제1 및 제2 부분은 상기 방사체의 서로 연속되는 모서리들에 각각 평행하도록 형성된다. 상기 제1 부분과 상기 안테나부의 그라운드의 사이에는 커패시터가 배치될 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예로서, 동글장치는 도전 패턴부를 포함한다. 도전 패턴부는 상기 전자파비흡수율을 분산시키도록 상기 바디의 케이스에 배치되며, 상기 안테나부를 향하도록 배치된다. 상기 도전 패턴부는 상기 케이스의 일면에 장착되는 도전체를 포함하고, 상기 케이스에는 상기 도전체를 덮도록 외장 부재가 장착된다. 상기 케이스는 전면, 후면 및 측면을 구비하고, 상기 전면과 측면의 사이에는 상기 전면 및 측면에 대하여 경사지는 경사부가 형성되며, 상기 도전체는 상기 경사부에 배치될 수 있다. 상기 도전 패턴부는 상기 안테나부와 커플링되어 상기 안테나부의 공진주파수 중 적어도 하나를 변화시키도록 이루어진다.

본 발명과 관련된 다른 일 예로서, 상기 바디의 케이스는 면상에 도전재질이 증착 또는 도금되는 도전부가 형성되며, 상기 도전부는 상기 안테나부의 일부와 중첩된다. 상기 케이스는 프론트 케이스 및 리어 케이스를 구비하며, 상기 도전부는 상기 리어 케이스의 일면에 형성되는 제1 도전부를 포함한다. 상기 리어 케이스에는 외장카드를 수용하도록 수용실이 형성되고, 상기 수용실을 덮도록 커버가 장착되며, 상기 커버에는 상기 안테나부의 일부와 중첩되는 제2 도전부가 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 도전부 중 적어도 하나는 상기 회로기판의 그라운드를 확장하도록 상기 회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예로서, 상기 인터페이스부는 상기 바디의 타단에 장착되며, 상기 바디에는 상기 인터페이스부를 개폐하는 커버 바디가 상기 인터페이스부와 평행한 축을 중심으로 회전가능하게 장착된다. 동글장치는 상기 인터페이스부와 인접하게 배치되는 보조 안테나부를 포함하고, 상기 보조 안테나부는 멀티 주파수 대역의 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.

본 발명과 관련된 다른 일 예로서, 상기 회로기판에는 방열을 위한 금속 플레이트가 장착되며, 상기 금속 플레이트는 상기 보조 안테나부의 그라운드를 형성하도록 상기 보조 안테나부와 전기적으로 연결된다. 상기 바디의 타단은, 상기 인터페이스부가 배치되는 중앙부, 및 상기 중앙부에서 상기 안테나부를 향하여 리세스되어 상기 중앙부에 대하여 단지도록 형성되는 가장자리부를 포함한다. 상기 커버 바디는 상기 중앙부의 양 측면에 회전가능하게 결합되며, 상기 가장자리부에 의하여 회전이 제한될 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예로서, 상기 커버 바디에는 멀티 주파수 대역의 무선신호를 수신하는 제2 안테나부가 내장된다. 상기 제2 안테나부는, 서로 다른 주파수 대역에 대응하도록 형성되는 복수의 도전 방사체들과, 상기 복수의 도전 방사체들의 사이에 배치되는 칩 안테나를 구비할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 동글장치는 캐리어의 일부분이 케이스로부터 멀어짐에 따라, 안테나부에 의한 전자파비흡수율을 저감시킨다. 또한, 방사체와 그라운드 도전체의 조합에 의하여, 안테나부의 공진 주파수가 조절될 수 있다.

또한, 본 발명은 도전 패턴부를 통하여 전자파비흡수율이 집중되는 것을 방지하며, 안테나부의 공진 주파수를 이동시킨다.

또한, 본 발명은 도전부를 안테나부의 일부와 중첩시킴에 따라 안테나 성능의 저하는 미약하나 전자파비흡수율의 저감은 큰 전자파비흡수율 저감 메커니즘을 구현한다.

도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 동글장치의 닫힌 상태를 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 동글장치의 열린 상태를 나타내는 사시도.
도 3은 도 1의 동글장치의 부분 분해도.
도 4는 도 3의 안테나부의 확대도.
도 5는 도 1의 라인 Ⅴ-Ⅴ를 따라 취한 동글장치의 단면도.
도 6은 도 3의 안테나부의 평면도.
도 7은 도 6의 안테나부의 등가 회로도.
도 8a 및 도 8b는 각각 도 3의 제1 및 제2 도전부들의 개념도.
도 9는 도 3의 A 부분을 확대한 보조 안테나부의 평면도.
도 10은 도 1의 커버 바디의 분해도.
도 11a 및 도 11b는 각각 본 발명의 동글장치에 대한 전자파비흡수율 및 무선성능에 대한 실험 그래프.

이하, 본 발명과 관련된 동글장치에 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.

도 1은 본 발명과 관련된 동글장치(100)의 닫힌 상태를 보인 전면 사시도이고, 도 2은 도 1의 동글장치(100)의 열린 상태를 보인 전면 사시도이다. 도 1 및 도 2에서 보는 것과 같이, 동글장치(100)는 서로에 대해 회전 가능하게 결합되는 바디(110)와 커버 바디(120)를 구비하고 있다.

다만, 본 발명은 도 1 및 도 2에 개시된 타입의 동글장치에 한하지 않으며, 다양한 형태로 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 구조나, 하나의 바디로만 이루어진 동글장치(100)에 적용이 가능하다.

바디(110)의 일 측면이 외부로 노출된 도 2와 같은 상태를 열린 상태(open configuration)라 칭할 수 있으며, 바디(110)의 노출되었던 측면이 도 2과 같이 커버 바디(120)에 의하여 가려진 상태를 닫힌 상태(closed configuration)라 칭할 수 있다.

도시에 의하면, 바디(110)는 바 형태로 형성되며, 동글장치(100)의 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 본 실시예에서, 케이스는 프론트 케이스(111)와 리어 케이스(112)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(111)와 리어 케이스(112)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스(111)와 리어 케이스(112) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스가 추가로 배치될 수도 있다.

케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.

상기 바디(110)에는 인터페이스부(113)가 장착된다. 인터페이스부(113)는 동글장치(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(113)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 동글장치(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 동글장치(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 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(113)에 포함될 수 있다.

인터페이스부(113)는 휴대 전자기기의 연결 포트에 장착 및 탈착가능하도록 형성된다. 이러한 인터페이스부(113)의 일 예로 인터페이스부(113)는 USB 포트가 될 수 있으며, 휴대 전자기기에는 노트북 컴퓨터(laptop computer), 태블렛 PC, 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 인터페이스부(113)는 상기 바디(110)의 단부에 장착되며, 커버 바디(120)는 상기 인터페이스부(113)를 개폐하도록 상기 바디(110)에 상기 인터페이스부(113)와 평행한 축을 중심으로 회전가능하게 장착된다.

동글장치 바디(110)의 측면에는 무선통신 또는 방송신호 수신을 위한 안테나부(130, 도 3 참조)가 배치될 수 있다. 안테나부(130)는 바디(110)의 일단에 인접하도록 상기 바디(110)에 내장되며, 바디(110)가 연결되는 휴대 전자기기에서 무선통신이 가능하도록 무선 신호를 송수신한다.

도 2를 참조하면, 바디(110)의 단부는 중앙부(114) 및 가장자리부(115)를 포함한다.

중앙부(114)에는 인터페이스부(113)가 배치되며, 가장자리부(115)는 상기 중앙부(114)에서 상기 안테나부(130)를 향하여 리세스되어 상기 중앙부(114)에 대하여 단지도록 형성된다. 즉, 중앙부(114)는 가장자리부(115)로부터 돌출되도록 이루어진다.

도시에 의하면, 커버 바디(120)는 중앙부(114)의 양 측면에 회전가능하게 결합되며, 가장자리부(115)에 의하여 회전이 제한된다. 즉, 커버 바디(120)는 바 형태로 형성되어 중앙부(114)에서 가장자리부(115)까지 돌출되는 돌출날개(121)를 구비하며, 돌출날개(121)는 단부가 가장자리부(115)를 마주보며 중앙부(114)의 측면에 힌지 결합된다.

도 2에 의하면, 커버 바디(120)가 90도 회전하면, 돌출날개(121)의 전면이 가장자리부(115)를 마주보게 되며, 가장자리부(115)와의 접촉에 의하여 회전이 제한된다. 가장자리부(115)는 곡면으로 이루어지며, 곡면상에는 돌출날개(121)의 전면에 접촉되도록 돌기(115a)가 형성될 수 있다.

커버 바디(120)가 90도 회전한 상태에서 인터페이스부(113)가 휴대 전자기기에 연결됨에 따라, 사용자가 바디(110)에 인접하게 접근하는 것이 제한될 수 있다. 이를 통하여, 전자파비흡수율(Specific Absorption Rate, SAR)의 영향이 저감될 수 있다.

바디(110)에는 동글장치에 외장카드를 장착하기 위한 외장카드 장착부(116)가 형성될 수 있다. 외장카드는 SIM(subscriber identification module) 또는 UIM(user identity module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등이 될 수 있으며, 바디(110)의 리어측에 배치될 수 있다.

상기 외장카드 및 안테나부(130)의 조합에 의하여, 동글장치(100)는 무선 통신이 가능하도록 이루어진다. 즉, 동글장치(100)는 동글장치(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 동글장치(100)와 동글장치(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 동글장치(100)는 방송 수신 모듈, 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈 및 위치정보 모듈 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈은 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 모듈에 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 모듈은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(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 모듈은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈은, 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 모듈은 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 모듈은 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 모듈은 이동 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

상기와 같은 무선통신 기능들은 동글장치(100)가 무선신호를 송수신함에 따라 구현가능하게 된다. 본 발명은 상기 무선신호에 의한 전자파비흡수율은 저감시키면서 무선성능은 유지할 수 있는 전자파비흡수율 저감 메커니즘을 제공한다. 이하 전자파비흡수율 저감 메커니즘에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 3은 도 1의 동글장치(100)의 부분 분해도이고, 도 4는 도 3의 안테나부(130)의 확대도이며, 도 5는 도 1의 라인 Ⅴ-Ⅴ를 따라 취한 동글장치(100)의 단면도이고, 도 6은 도 3의 안테나부의 평면도이며, 도 7은 도 6의 안테나부의 등가 회로도이다.

도시에 의하면, 프론트 케이스(111)와 리어 케이스(112)의 사이에 형성되는 내장공간에 회로기판(117)이 장착되고, 회로기판(117)은 안테나부(130)와 연결되어 상기 안테나부(130)에서 송수신하는 무선 신호를 처리하도록 형성되며, 인터페이스부(113)와 연결된다.

안테나부(130)는 인터페이스부(113)와 반대되는 바디(110)의 단부에 인접하게 배치되며, 방사체(131) 및 캐리어(132)를 구비한다.

방사체(131)는 무선 신호에 대응하는 전자기파를 수신하거나 방사하도록 이루어진다. 방사체(131)는, 도전성 재질, 예를 들어 금, 동 등의 금속 박판으로 형성될 수 있다. 방사체(131)는 무선 전자기파를 송수신 가능한 패턴으로 형성되고, 프론트 및 리어 케이스(111, 112)의 단부에 인접하도록 배치된다. 이에 따라 무선 전자기파는 주로 프론트 및 리어 케이스(111, 112)의 단부를 관통하여 송수신된다.

캐리어(132)는 일면에 방사체(131)가 안착되도록 형성된다. 캐리어(132)에는 방사체(131)가 관통하는 관통공이 형성되고, 방사체(131)의 일단은 관통공을 통과하여 회로기판(117)을 향하는 방향으로 절곡된다. 절곡된 부분은 회로기판(117)과 전기적으로 연결되는 급전단자를 형성하며, 이를 통하여 방사체(131)는 회로기판(117)에 급전된다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 캐리어(132)는 바디(110)의 주변에서 안테나부(130)에 의한 전자파비흡수율(Specific Absorption Rate, SAR)을 저감시키도록 적어도 일 부분이 다른 부분에 비하여 프론트 케이스(111)로부터 멀어지도록 리세스된다.

보다 구체적으로, 캐리어(132)는 전면 및 측면이 코너부(133)에 의하여 서로 연결되며, 상기 코너부(133)는 프론트 케이스(111)로부터 멀어지는 방향으로 리세스되도록 형성된다. 코너부(133)는 바디의 단부를 향하며, 수직면(133a) 및 경사면(133b)을 포함한다.

수직면(133a)은 전면에 대하여 수직하게 형성되는 면이며, 경사면(133b)는 상기 수직면(133a)과 측면을 연결하며, 상기 전면 및 측면에 대하여 경사지도록 형성되는 면이 된다. 즉, 경사면(133b)은 전면에 대하여 단지도록 이루어지며, 수직면의 길이만큼 단차가 형성된다.

바디(110)는 전면, 후면 및 측면을 구비하고, 상기 전면과 측면의 사이에는 코너부(133)와 마주보는 경사부(118)가 형성된다. 보다 구체적으로 바디의 전면은 프론트 케이스(111)에 형성되고, 후면은 리어 케이스(112)에 형성되며, 측면은 프론트 및 리어 케이스(111, 112)에 형성된다. 도시된 바와 같이, 경사부(118)는 프론트 케이스(111)의 전면과 측면의 사이에 형성될 수 있다.

이와 같이, 코너부(133)가 경사부(118)로부터 다른 주변에 비하여 멀어짐에 따라, 안테나부(130)에 의한 전자파비흡수율는 저감될 수 있다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 동글장치(100)는 도전 패턴부(140)를 포함한다.

도전 패턴부(140)는 전자파비흡수율을 분산시키도록 바디(110)의 케이스(111, 112)에 배치되며, 안테나부(130)를 향하도록 형성된다. 보다 구체적으로 도전 패턴부(140)는 프론트 케이스(111)의 경사부(118)에 형성된다.

도전 패턴부(140)는, 예를 들어 경사부(118)에 장착되는 도전체(141)를 포함하고, 프론트 케이스에는 상기 도전체(141)를 덮도록 외장 부재(119a)가 장착된다. 안테나부(130)의 방사체(131)에 의한 전자파비흡수율은 특정 영역에 집중되는 특징을 가진다. 따라서, 도전 패턴부(140)가 방사체(131)를 가로막음에 의하여 전자파비흡수율이 집중되는 것이 분산될 수 있다.

또한, 도전 패턴부(140)는 안테나부(130)와 커플링되어 상기 안테나부(130)의 공진주파수 중 적어도 하나를 변화시키도록 이루어진다. 예를 들어, 안테나부(130)는 LTE B17, LTE B4 및 WCDMA W1900에 대응하는 공진점을 가지며, LTE B4의 공진점이 이동된다. 이를 통하여 안테나 성능이 개선되고 전자파비흡수율이 저감되는 효과를 가져온다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 안테나부(130)에는 방사체(131)와 인접하게 그라운드 도전체(134)가 배치된다.

그라운드 도전체(134)는 방사체(131)와 커플링되도록 방사체에 대하여 특정 간격으로 이격 배치되며, 회로기판(117)에 접지 연결된다. 이를 통하여, 상기 안테나부(130)는 모노폴 안테나가 될 수 있다.

도시에 의하면, 그라운드 도전체(134)는 서로 교차하도록 형성되는 제1 및 제2 부분(134a, 134b)을 구비하고, 상기 제1 및 제2 부분(134a, 134b)은 상기 방사체(131)의 서로 연속되는 모서리들에 각각 평행하도록 형성된다. 즉, 그라운드 도전체(134)는 "L" 형타로 형성된다. 상기 구성에 의하면, 제1 및 제2 부분(134a, 134b)는 방사체(131)의 사이에 각각 커패시터(135a, 135b)를 형성하게 된다.

이와 같은 안테나 패턴은 도전 패턴부와 함께 LTE B4의 공진점을 이동시키며, 이를 통하여 전자파비흡수율은 저감될 수 있다. 만약, 제2 부분(134b)이 없다면, 커패시터(135b)의 숫자도 줄게되고, 공진주파수도 달라지게 된다. 도 7에 의하면, 제1 부분(134a)과 안테나부(130)의 그라운드(G)의 사이에는 커패시터(136)가 배치되며, 이를 통하여 제2 부분(134b)이 없는 경우와 유사한 공진점을 가질 수 있게 된다. 상기 커패시터(136)는 회로기판(117)상에서 무선신호의 전달경로상에 배치될 수 있다.

이하, 전자파비흡수율을 보다 저감할 수 있는 메커니즘에 대하여 도 3, 도 8a 및 도 8b을 참조하여 설명한다. 도 8a 및 도 8b는 각각 도 3의 제1 및 제2 도전부들의 개념도이다.

도 3을 참조하면, 바디(110)의 케이스에는 면상에 도전재질이 증착 또는 도금되는 도전부(150)가 형성된다.

보다 구체적으로, 바디(110)의 리어 케이스(112)에는 외장카드를 수용하도록 수용실이 형성되고, 상기 수용실을 덮도록 커버(119b)가 리어 케이스(112)에 장착된다. 도전부(150)는 리어 케이스(112)의 일면에 형성되는 제1 도전부(152)와, 커버(119b)에 형성되는 제2 도전부(151)를 포함한다.

제1 도전부(152) 및 제2 도전부(151)는 각각, 증착 또는 도금 뿐만 아니라 얇은 금속박판이 리어 케이스(112)와 커버(119b)에 장착됨에 따라 형성될 수 있다.

제1 및 제2 도전부(152, 151) 중 적어도 하나는 회로기판(117)의 그라운드를 확장하도록 상기 회로기판(117)과 전기적으로 연결되며, 도 8a 및 도 8b와 같이 제1 및 제2 도전부(152, 151)는 각각 안테나부(130)의 일부와 중첩되도록 배치된다.

제1 및 제2 도전부(152, 151)가 안테나부(130)와 오버랩되는 길이에 따라 로우밴드 및 하이밴드의 공진주파수가 변화하게 되며, 이에 따라 안테나 게인(Gain)이 감소하게 된다. 그러나, 이러한 구조는 전자파비흡수율을 보다 많이 감소시키는 특성을 가지게 된다. 그라운드가 연장됨에 다라 안테나부의 급전을 막고, 필드를 넓게 분포시키며, 제1 도전부(152)가 일차로 막아주고, 제2 도전부(151)가 이차로 막아주는 구조이므로 총방사파워(Total Radiated Power, TRP) 저하 대비 전자파비흡수율의 저감 효과가 높게 된다.

이하, 전자파비흡수율을 보다 저감할 수 있는 또 다른 메커니즘에 대하여 도 3 및 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는 도 3의 A 부분을 확대한 보조 안테나부의 평면도이다.

본 도면들을 참조하면, 인터페이스부(113)와 인접하게 보조 안테나부(160)가 배치되며, 상기 보조 안테나부(160)는 멀티 주파수 대역의 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.

도 9를 참조하면, 보조 안테나부(160)는 제1 및 제2 패턴(161, 162)을 구비하고, 제1 및 제2 패턴(161, 162)은 서로 연결되며, 각각 급전 연결부(163a) 및 접지 연결부(163b)에 의하여 회로기판(117)과 연결될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 보조 안테나부(160)는 멀티 주파수 대역을 송수신하는 안테니가 될 수 있다.

멀티 주파수 대역은, 예를 들어 GPS와 PCS에 대응하는 주파수 대역이 될 수 있다. GPS 대역에 PCS 대역을 추가하여도 총방사파워는 동등한 수준이며, 이에 반해 전자파비흡수율은 저감될 수 있다.

도 3을 참조하면, 회로기판(117)에는 방열을 위한 금속 플레이트(171)가 장착된다. 금속 플레이트(171)는 회로기판을 덮도록 이루어진다. 따라서, 프론트 케이스(111)의 전면으로 방출되는 전자파의 영향이 저감될 수 있다.

금속 플레이트(171)는 보조 안테나부(160)의 그라운드를 형성하도록 상기 보조 안테나부(160)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 통하여 금속 플레이트(171)는 보조 안테나부(160)의 PCS 공진 길이에 대한 그라운드 영역으로 활용될 수 있다.

이하, 도 10을 참조하여, 본 발명과 관련한 커버 바디(120)에 대하여 설명한다. 도 10은 도 1의 커버 바디(120)의 분해도이다.

도시에 따르면, 커버 바디(120)에는 멀티 주파수 대역의 무선신호를 수신하는 제2 안테나부(180)가 내장된다. 제2 안테나부(180)는 캐리어(181)에 장착되는 복수의 도전 방사체들(182, 183)과, 상기 복수의 도전 방사체들(182, 183)의 사이에 배치되는 칩 안테나(184)를 구비한다. 이를 통하여, 제2 안테나부(180)는 HDMA 안테나(High Dielectric Mixed Antenn)로 구성될 수 있다.

복수의 도전 방사체들(182, 183)는 각각 고주파 및 저주파 대역의 무선신호를 수신하도록 이루어질 수 있으며, 상기 칩 안테나(184)에 각각 연결된다. 칩 안테나(184)는 헬리컬 패턴(Helical pattern)을 구비하는 High dielectric chip이 될 수 있다.

또한, 도시된 바와 같이, 제2 도전체부는 FPCB 상에 도전 방사체들(182, 183)과 칩 안테나(184)가 배치되도록 이루어질 수 있다. 이에 더하여, 도전 방사체들(182, 183)이 배치되는 캐리어(181)의 일면과 교차하는 타면상에는 그라운드(185)가 형성되며, 상기 칩 안테나(184)는 그라운드(185)와 전기적으로 연결된다. 도시에 의하면, 그라운드(185)의 일부에는 RF 연결단자(186)가 장착되고, 이를 통하여 제2 안테나부(180)는 회로기판(117, 도 3 참조)과 RF 케이블을 이용하여 연결될 수 있다.

상기와 같은 구조에 의하면, 제2 안테나부(180)는 예를 들어, LTE B17 RX, LTE B4 RX 및LTE B7에 대응하는 공진주파수를 가질 수 있으며, 이를 통하여 2nd MIMO 안테나가 커버 바디에 구현될 수 있다.

도 11a 및 도 11b는 각각 본 발명의 동글장치에 대한 전자파비흡수율 및 총방사파워에 대한 실험 그래프이다.

본 발명과 관련한 동글장치는 도 10a에 도시된 바와 같이, 각 주파수 대역에서 약 1.3mW/g 이하의 전자파비흡수율을 나타낸다. 이에 반해, 도 10b에 도시된 바와 같이, 총방사파워는 17 내지 24 dBm 로 나타나며, 이로부터 본 발명의 동글장치에서는 안테나 성능이 유지되면서 전자파비흡수율이 저감됨을 알 수 있다.

상기와 같은 동글장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

바 형태로 형성되는 바디;
상기 바디에 장착되며, 휴대 전자기기의 연결 포트에 장착 및 탈착가능하도록 형성되는 인터페이스부;
상기 바디의 일단에 인접하도록 상기 바디에 내장되며, 상기 휴대 전자기기에서 무선통신이 가능하도록 무선 신호를 송수신하는 안테나부;
상기 인터페이스부와 인접하게 배치되며, 멀티 주파수 대역의 무선 신호를 송수신하는 보조 안테나부; 및
상기 안테나부와 연결되어 상기 무선 신호를 처리하도록 형성되며, 상기 인터페이스부와 연결되는 회로기판을 포함하고,
상기 안테나부는,
상기 무선 신호에 대응하는 전자기파를 수신하거나 방사하는 방사체; 및
상기 방사체가 안착되며, 상기 바디의 주변에서 상기 안테나부에 의한 전자파비흡수율(Specific Absorption Rate, SAR)을 저감시키도록 적어도 일 부분이 다른 부분에 비하여 상기 바디의 케이스로부터 멀어지도록 리세스되는 캐리어를 포함하며,
상기 인터페이스부는 상기 바디의 타단에 장착되며,
상기 바디에는 상기 인터페이스부를 개폐하는 커버 바디가 상기 인터페이스부와 평행한 축을 중심으로 회전가능하게 장착되며,
상기 보조 안테나부는 서로 연결되는 제1 및 제2 패턴을 구비하고, 상기 제1 및 제2 패턴은 각각 급전 연결부 및 접지 연결부에 의하여 상기 회로기판과 연결되며,
금속 플레이트가 방열을 위하여 상기 회로기판을 덮도록 형성되어 상기 회로기판에 장착되며,
상기 금속 플레이트는 상기 보조 안테나부의 그라운드를 형성하도록 상기 보조 안테나부와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 동글장치.
제1항에 있어서,
상기 캐리어는 전면 및 측면이 코너부에 의하여 서로 연결되며,
상기 코너부는 상기 케이스로부터 멀어지는 방향으로 리세스되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 동글장치.
제2항에 있어서,
상기 코너부는,
상기 전면에 대하여 수직하게 형성되는 수직면; 및
상기 수직면과 상기 측면을 연결하며, 상기 전면 및 측면에 대하여 경사지도록 형성되는 경사면을 포함하는 동글장치.
제3항에 있어서,
상기 케이스는 전면, 후면 및 측면을 구비하고, 상기 전면과 측면의 사이에는 상기 코너부와 마주보는 경사부가 형성되는 것을 특징으로 하는 동글장치.
제1항에 있어서,
상기 방사체는 회로기판에 급전 연결되며,
상기 방사체와 인접하게 상기 회로기판에 접지 연결되는 그라운드 도전체가 배치되는 것을 특징으로 하는 동글장치.
제5항에 있어서,
상기 그라운드 도전체는 서로 교차하도록 형성되는 제1 및 제2 부분을 구비하고, 상기 제1 및 제2 부분은 상기 방사체의 서로 연속되는 모서리들에 각각 평행하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 동글장치.
제6항에 있어서,
상기 제1 부분과 상기 안테나부의 그라운드의 사이에는 커패시터가 배치되는 것을 특징으로 하는 동글장치.
제1항에 있어서,
상기 전자파비흡수율을 분산시키도록 상기 바디의 케이스에 배치되며, 상기 안테나부를 향하도록 배치되는 도전 패턴부를 더 포함하는 동글장치.
제8항에 있어서,
상기 도전 패턴부는 상기 케이스의 일면에 장착되는 도전체를 포함하고, 상기 케이스에는 상기 도전체를 덮도록 외장 부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 동글장치.
제9항에 있어서,
상기 케이스는 전면, 후면 및 측면을 구비하고, 상기 전면과 측면의 사이에는 상기 전면 및 측면에 대하여 경사지는 경사부가 형성되며, 상기 도전체는 상기 경사부에 배치되는 것을 특징으로 하는 동글장치.
제8항에 있어서,
상기 도전 패턴부는 상기 안테나부와 커플링되어 상기 안테나부의 공진주파수 중 적어도 하나를 변화시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 동글장치.
제1항에 있어서,
상기 바디의 케이스는 면상에 도전재질이 증착 또는 도금되는 도전부가 형성되며, 상기 도전부는 상기 안테나부의 일부와 중첩되는 것을 특징으로 하는 동글장치.
제12항에 있어서,
상기 케이스는 프론트 케이스 및 리어 케이스를 구비하며,
상기 도전부는 상기 리어 케이스의 일면에 형성되는 제1 도전부를 포함하는 동글장치.
제13항에 있어서,
상기 리어 케이스에는 외장카드를 수용하도록 수용실이 형성되고, 상기 수용실을 덮도록 커버가 장착되며,
상기 커버에는 상기 안테나부의 일부와 중첩되는 제2 도전부가 형성되는 것을 특징으로 하는 동글장치.
제14항에 있어서,
상기 제1 및 제2 도전부 중 적어도 하나는 상기 회로기판의 그라운드를 확장하도록 상기 회로기판과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 동글장치.
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삭제
제1항에 있어서,
상기 바디의 타단은,
상기 인터페이스부가 배치되는 중앙부; 및
상기 중앙부에서 상기 안테나부를 향하여 리세스되어, 상기 중앙부에 대하여 단지도록 형성되는 가장자리부를 포함하는 동글장치.
제19항에 있어서,
상기 커버 바디는 상기 중앙부의 양 측면에 회전가능하게 결합되며, 상기 가장자리부에 의하여 회전이 제한되는 것을 특징으로 하는 동글장치.
제1항에 있어서,
상기 커버 바디에는 멀티 주파수 대역의 무선신호를 수신하는 제2 안테나부가 내장되는 것을 특징으로 하는 동글장치.
제21항에 있어서,
상기 제2 안테나부는, 서로 다른 주파수 대역에 대응하도록 형성되는 복수의 도전 방사체들과, 상기 복수의 도전 방사체들의 사이에 배치되는 칩 안테나를 구비하는 것을 특징으로 하는 동글장치.