KR101826584B1 - 핸드 이펙트 억제용 자성 시트를 부착한 안테나 및 이를 포함하는 무선 통신 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핸드 이펙트 억제용 자성 시트를 부착한 안테나 및 이를 포함하는 무선 통신 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 무선 통신 장치의 케이스 일부를 구성하며, 외부로 노출된 부분을 갖는 도전성 소재의 방사체; 및 상기 방사체의 적어도 일 부분에 부착된 자성 시트를 포함하는 안테나가 제공된다. 본 발명에 의하면, 급전부 부근에 자성 시트를 부착함으로써 안테나의 핸드 이펙트를 억제할 수 있는 장점이 있다.

Description

핸드 이펙트 억제용 자성 시트를 부착한 안테나 및 이를 포함하는 무선 통신 장치{ANTENNA WITH MAGNETIC SHEET FOR SUPPRESSING HAND EFFECT AND WIRELESS COMMUNICATION DEVICE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 핸드 이펙트 억제용 자성 시트를 부착한 안테나 및 이를 포함하는 무선 통신 장치에 관한 것으로서, 특히 범퍼케이스를 별도로 사용하지 않고도 안테나 성능의 열화를 방지할 수 있는 핸드 이펙트 억제용 자성 시트를 부착한 안테나 및 이를 포함하는 무선 통신 장치에 관한 것이다.

최근, 무선통신 기술이 발전함에 따라 다양한 기능을 포함하는 무선통신 장치가 보급되어 왔고, 이에 따라 안테나도 다양한 형태로 개량되어 왔다. 특히 무선 통신 장치의 안테나는 외장형 안테나에서 내장형 안테나로 대체되어 왔다.

한편, 무선 통신 장치가 소형화됨에 따라 단말기 내부 공간에 포함되는 부품들도 소형화되어 왔다. 특히 안테나는 방사체의 사이즈 및 형상이 공진 주파수를 비롯한 안테나 성능에 지대한 영향을 미치기 때문에, 크기를 소형화하는데 한계가 있었다. 따라서 최근에는 안테나의 외장 케이스의 테두리에 설치되는 도전성 베젤(bezel)을 안테나로 활용하는 구조가 등장했다.

도 1에 의하면, 도전성 베젤을 방사체로 활용하는 구조의 무선 통신 장치가 도시된다. 이러한 무선 통신 장치는 도 1(b)에 도시된 도전성 베젤을 안테나의 방사체로 사용하고, 도 1(a) 및 도 1(b)에 표시된 것처럼 메인 안테나의 급전부(Main Antenna Feed Point)와 블루투스 및 GPS 안테나의 급전부(BT & GPS Feed Point)를 포함할 수 있다. 이처럼 도전성 베젤로 구성된 방사체는 급전부를 통해 메인 회로로부터 급전된다.

한편, 도전성 베젤, 즉 방사체는 무선 통신 장치의 조립이 완성된 상태에서도 외부로 노출되는 면이 존재한다. 따라서 사용자가 무선 통신 장치를 손으로 잡을 때 메인 안테나의 급전부를 직접 감싸쥐게 될 수도 있다. 도 1(c)에 의하면 핸드 팬텀(hand phantom)이 메인 안테나의 급전부를 감싼 상태가 도시된다.

도 2에 의하면, 핸드 팬텀이 메인 안테나의 급전부를 직접 핸드 팬텀으로 감싸쥐게 된 경우의 안테나 수신 성능이 도시된다. 도 2(a)에는 핸드 팬텀이 없는 상태에서의 정재파 특성이 나타나고, 도 2(b)에는 핸드 팬텀이 있는 상태에서의 정재파 특성이 나타난다. 정재파 특성을 비교해 보면, 셀룰러(Cellular) 대역(P1)과 WCDMA 대역(P2)에서 핸드 팬텀의 영향으로 인해 공진 주파수가 많이 이동하는 것을 알 수 있다. 이처럼 공진 주파수가 이동하면 안테나의 송수신 특성이 저하될 수 있다.

전술한 바와 같이 종래기술에 의하면, 사용자의 핸드 그립 위치에 따라 무선 통신 장치의 신호 송수신 불량 문제가 발생할 수 있다. 전화통화시에는 단말기 주변을 손으로 잡고 통화해야 하는데 위와 같은 문제를 해결하지 못하면, 수신율 하락, 전화 감도 하락, 정상적인 핸드폰 기능 상실 등의 문제로 이어진다.

이런 문제를 해결하기 위해 별도의 범퍼케이스를 구입하기도 하였으나, 범퍼케이스를 결합하면 무선 통신 장치의 전체 크기가 더 증가하는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일 목적은 급전부 부근에 자성 시트가 부착된 안테나를 제공하여 핸드 이펙트를 억제하는 것이다.

아울러, 본 발명의 다른 일 목적은 무선 통신 장치의 외부로 안테나가 노출된 구조에서도, 수신 감도의 저하를 방지할 수 있는 무선 통신 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 무선 통신 장치의 케이스 일부를 구성하며, 외부로 노출된 부분을 갖는 도전성 소재의 방사체; 및 상기 방사체의 적어도 일 부분에 부착된 자성 시트를 포함하는 안테나가 제공된다.

여기서, 상기 자성 시트는 상기 방사체의 급전부 부근에 부착될 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 케이스; 상기 케이스 일부를 구성하며, 외부로 노출된 부분을 갖는 도전성 소재의 방사체; 및 상기 방사체의 적어도 일 부분에 부착된 자성 시트를 포함하는 무선 통신 장치가 제공된다.

여기서, 상기 자성 시트는 상기 방사체의 급전부 부근에 부착될 수 있다.

본 발명에 의하면, 급전부 부근에 자성 시트를 부착함으로써 안테나의 핸드 이펙트를 억제할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 무선 통신 장치의 외부로 방사체가 노출된 구조에서도, 안테나의 수신 감도의 저하를 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 핸드 이펙트에 의한 안테나 특성 저하 문제를 해결하기 위해 별도의 범퍼케이스를 사용하지 않아도 되므로, 제조 원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 무선 통신 장치 및 핸드 팬텀으로 이를 감싼 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 기술에 의한 무선 통신 장치에 핸드 팬텀을 적용한 전후의 정재파 특성을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 핸드 이펙트 억제용 자성 시트를 부착한 안테나의 시뮬레이션 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 통신 장치에 핸드 팬텀을 적용한 전후의 정재파 특성을 나타낸 도면이다.

이하, 발명에 따른 다양한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지기술 및 그 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 상하좌우의 기준은 절대적인 것이 아니며 본 발명을 용이하게 설명하기 위해 도면을 기준으로 설명하는 것에 불과하다. 그리고 본 명세서에서 사용된 기하학적 표현 또는 수학적 표현은 이상적으로 엄밀한 평행 또는 수직을 의미하는 것은 아니며, 실제로 구성 가능한 범위의 실질적인 평행 또는 수직을 의미하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 도면을 참조하여 본 발명을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대하여는 동일한 부호를 부여하여 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 핸드 이펙트 억제용 자성 시트를 부착한 안테나의 시뮬레이션 구조가 도시된다.

무선 통신 장치는 케이스 내부에 회로 기판(100)을 구비한다. 일반적으로 회로 기판(100)은 인쇄 회로 기판(PCB)으로 구성될 수 있다. 회로 기판(100)은 안테나에 전기적 신호를 전달하거나, 안테나로부터 전기적 신호를 전달받기 위해 급전점(11)을 구비한다. 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의하면 메인 안테나의 급전을 위해 회로 기판(100)의 측부 하단에 급전점(11)이 구비된다. 물론 설계자의 의도에 따라 급전점의 개수를 더 증가할 수도 있을 것이다. 한편, 안테나의 공진 주파수를 조절하거나 임피던스 매칭을 조절하기 위해, 매칭 소자(12)를 더 포함할 수도 있다. 여기서 매칭 소자(12)는 인덕터 또는 커패시터일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 무선 통신 장치의 케이스 일부를 구성하며, 외부로 노출된 부분을 갖는 도전성 소재의 방사체(20)를 포함한다. 도 3에 의하면, 방사체(20)가 무선 통신 장치의 측벽을 구성하는 도전성 소재의 구조이다. 물론, 방사체(20)는 전면 케이스 일부 또는 후면 케이스 일부를 구성하는 도전성 소재의 구조로 변형될 수도 있을 것이다.

이처럼, 방사체(20)의 적어도 일부가 외부로 노출되면, 사용자의 손이 방사체(20)에 직접 접촉할 수 있는 문제가 있다. 종래 기술에서 설명한 바와 같이 이러한 문제가 발생하면 안테나의 수신 성능이 저감되는 단점이 있다.

따라서, 방사체(20)의 적어도 일 부분에는 핸드 이펙트를 억제하기 위한 자성 시트(30)가 부착될 수 있다. 도 4에 의하면, 방사체(20)의 외측면에 자성 시트(30)가 부착되었으나, 경우에 따라서 방사체(20)의 내측면에 자성 시트(30)를 부착할 수도 있을 것이다.

한편, 방사체(20)는 회로 기판(100)에 포함된 급전점(11)에 전기적으로 연결되는 급전부(21)를 포함한다. 사용자의 터치에 의해 안테나의 주파수가 가장 민감하게 변하는 부분은 급전부(21) 부근이다. 즉, 방사체(20)에서 급전부(21)를 제외한 나머지 부분을 손으로 터치하더라도 성능 변화가 크지 않기 때문에 자성 시트(30)를 급전부(21) 부근에 부착하는 것이 효과적이다.

한편, 자성 시트(30)는 비유전율(εr)이 10이고, 비투자율(μr)이 10인 페라이트 시트일 수 있다. 바람직하게는 비유전율이 5 내지 16이고, 비투자율이 5 내지 20인 소재를 사용할 수도 있다. 물론, 비유전율과 비투자율의 값은 설계자의 의도에 따라 변경될 수도 있을 것이다.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 통신 장치에 핸드 팬텀을 적용한 전후의 정재파 특성을 비교하여 설명하겠다. 도 5의 시뮬레이션 데이터는 자성 시트(30)로서 비유전율(εr)이 10이고, 비투자율(μr)이 10이며, 두께가 0.25mm인 페라이트 시트를 적용한 실시예를 통해 얻은 것이다.

도 5(a)에 의하면 핸드 팬텀을 적용하지 않은 상태에서의 정재파 특성이 도시되고, 도 5(b)에 의하면 핸드 팬텀을 적용한 상태에서의 정재파 특성이 도시된다. 셀룰러(Cellular) 대역(P3)과 WCDMA 대역(P4)에서 핸드 팬텀의 영향을 받기는 하나, 공진 주파수의 이동은 종래기술에 비해 매우 미세함을 알 수 있다. 즉, 핸드 팬텀을 적용하더라도 자성 시트(30)를 부착하면 안테나의 특성 변화가 최소화된다는 것을 알 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

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.

11: 급전점 12: 매칭소자
20: 방사체 21: 급전부
30: 자성 시트
100: 회로 기판

Claims (7)

1. 무선 통신 장치의 케이스 내부에 위치되는 급전부;
   상기 케이스의 일부를 구성으로 하되, 상기 급전부에 대응하는 상기 케이스의 일 영역에 형성된 분절부를 포함하고, 외부로 노출된 부분을 갖는 도전성 소재의 방사체; 및
   상기 분절부 상에 위치되도록 상기 방사체의 적어도 일 부분에 부착되는 자성 시트
   를 포함하는, 핸드 이펙트 억제용 안테나 모듈.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 자성 시트는 페라이트(ferrite) 시트를 포함하는, 핸드 이펙트 억제용 안테나 모듈.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 자성 시트는 비유전율이 5 내지 16이고, 비투자율이 5 내지 20인, 핸드 이펙트 억제용 안테나 모듈.
7. 제 1 항, 제 5 항, 및 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 핸드 이펙트 억제용 안테나 모듈을 포함하는, 무선 통신 장치.

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