KR101926613B1 - Combo antenna module and mobile electronic device having the same - Google Patents

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Abstract

콤보 안테나모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 콤보 안테나모듈은 회로기판, 무선전력용 제1안테나, 및 상기 제1안테나와 상이한 방식의 무선전력용 제2안테나를 포함하는 안테나유닛; 및 상기 안테나유닛의 동작모드에 따라 상기 제1안테나와 상기 제2안테나를 연결하거나 분리하는 스위칭부;를 포함한다. 이에 의하면, 인덕턴스의 큰 변화없이 안테나 면적을 증가시키므로 무선전력 충전의 범위 및 효율을 향상시킬 수 있고, 추가적인 내부 패턴을 별도로 구비할 필요가 없어 복수의 안테나를 구비한 콤보 안테나모듈의 소형화를 달성할 수 있으며, 콤보 안테나모듈을 구비한 휴대용 전자장치의 사용자의 편의성 및 만족도를 향상시킬 수 있다. A combo antenna module and a portable electronic device including the same are provided. A combo antenna module according to an embodiment of the present invention includes an antenna unit including a circuit board, a first antenna for wireless power, and a second antenna for wireless power in a manner different from the first antenna; And a switching unit for connecting or disconnecting the first antenna and the second antenna according to an operation mode of the antenna unit. According to this, since the area of the antenna is increased without greatly changing the inductance, the range and efficiency of wireless power charging can be improved, and it is not necessary to separately provide an additional internal pattern, thereby achieving miniaturization of the combo antenna module having a plurality of antennas And it is possible to improve the convenience and satisfaction of the user of the portable electronic device having the combo antenna module.

Description

콤보 안테나모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자장치{Combo antenna module and mobile electronic device having the same}[0001] Combo antenna module and mobile electronic device having same [0002]
본 발명은 콤보 안테나모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동작모드에 따라 무선전력 충전 범위를 확대하고 효율을 향상시킬 수 있는 콤보 안테나모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자장치에 관한 것이다.The present invention relates to a combo antenna module, and more particularly, to a combo antenna module and a portable electronic device including the same that can expand the wireless power charging range and improve the efficiency according to the operation mode.
최근 휴대폰, 태블릿 PC 등을 비롯한 휴대용 전자장치는 다양한 무선통신 기능과 함께 무선전력 충전 기능이 구비되는 추세이다. 이때, 각 무선통신 및 무선전력 충전은 각각의 애플리케이션에 따라 사용되는 주파수가 상이하므로 각각의 주파수 또는 애플리케이션별로 안테나를 구비해야 한다. 따라서, 휴대용 전자장치에 구비되는 안테나의 수가 증가하고 있다. 2. Description of the Related Art Recently, portable electronic devices such as mobile phones, tablet PCs, and the like are equipped with various wireless communication functions and a wireless power charging function. At this time, since each wireless communication and wireless power charging uses different frequencies depending on each application, it is necessary to provide an antenna for each frequency or application. Therefore, the number of antennas provided in portable electronic devices is increasing.
일반적으로, 무선전력 충전 기능은 대부분 하나의 코일에서 다른 코일로 자기장을 통해 전류를 유도하는 자기유도 방식을 채용하고 있다. 그러나, 이러한 자기유도 방식은 코일 사이의 거리 및 상대적인 위치에 매우 민감하여 두 코일 사이의 거리가 약간 떨어지거나 틀어져도 전송 효율이 급격히 떨어지는 문제점이 있다. Generally, the wireless power charging function employs a magnetic induction method in which a current is induced from one coil to another through a magnetic field. However, such a magnetic induction method is very sensitive to the distance between the coils and the relative position thereof, so that there is a problem that the transmission efficiency drops sharply even if the distance between the two coils is slightly reduced or deviated.
최근에는 동일한 공진 주파수를 갖는 코일이 서로 커플링함으로써 에너지를 전달하는 자기공진 방식이 부가적으로 이용되고 있다. 이러한 자기공진 방식은 두 코일이 근접하지 않더라도 무선전력 충전이 가능한 장점이 있다. 그러나, 이러한 자기공진 방식은 전력 손실이 많아 효율이 떨어지고, 넓은 범위에서 전자파가 발생하는 문제점이 있다. In recent years, a self-resonance method of transmitting energy by coupling coils having the same resonance frequency has been additionally used. Such a self resonance method has an advantage that the radio power can be charged even if the two coils are not close to each other. However, such a self-resonance method has a problem that the efficiency is low due to a large power loss, and electromagnetic waves are generated in a wide range.
따라서, 최근의 휴대용 전자장치는 무선전력 충전 기능을 위해 각각의 장단점을 보완하여 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있도록 자기유도 방식 및 자기공진 방식 모두를 채용하는 추세이다. Accordingly, recent portable electronic devices are adopting both a magnetic induction type and a self-resonance type so as to supplement the merits and demerits for the wireless power charging function and selectively use them as needed.
이와 같이, 자기유도 방식의 무선전력용 WPC(Wireless Power Consortium) 또는 PMA(Power matters Alliance) 안테나, 및 자기공진 방식의 무선전력용 A4WP(Alliance for Wireless Power) 안테나 등 무선전력 충전을 위해 사용되는 안테나의 수가 증가함에 따라 무선전력용 안테나는 콤보(Combo) 형태로 적용되고 있는 추세이다. As described above, the antenna used for wireless power charging, such as a wireless power consortium (WPC) or a power matters alliance (WMA) antenna for wireless power and a self-resonant type A4WP (Alliance for Wireless Power) antenna for wireless power, As the number of antennas increases, the wireless power antennas are being applied in a combo form.
한편, 루프 안테나의 인덕턴스는 무선전력 방식에 따라 무선전력 충전 주파수에 따라 결정된다. Meanwhile, the inductance of the loop antenna is determined according to the wireless power charging frequency according to the wireless power scheme.
예를 들면, 자기공진 방식의 무선전력용 A4WP 안테나의 경우, 6.78㎒ 주파수를 구현하기 위해 1~2μH의 인덕턴스가 요구되고, 자기유도 방식의 무선전력용 WPC 또는 PMA 안테나의 경우, 100~350㎑ 주파수를 구현하기 위해 6~12μH의 인덕턴스가 요구된다. For example, in the case of a self-resonating type A4WP antenna for wireless power, an inductance of 1 to 2 μH is required to realize a frequency of 6.78 MHz, and in the case of a magnetic induction type WPC or PMA antenna for a wireless power, An inductance of 6 to 12 μH is required to implement the frequency.
즉, 자기공진 방식의 무선전력용 A4WP 안테나는 자기유도 방식의 무선전력용 WPC 및 PMA 안테나에 비하여 주파수가 높기 때문에 비교적 낮은 인덕턴스가 요구된다. That is, the self-resonant type A4WP antenna for wireless power requires a relatively low inductance because the frequency is higher than that of the WPC and PMA antennas for wireless power use of the magnetic induction type.
여기서, 자기유도 방식의 무선전력용(WPC, PMA) 안테나는 무선전력 송신기(Tx)와 무선전력 수신기(Rx) 사이의 충전 범위, 무선전력의 세기 및 효율을 고려하여, 안테나유닛의 중앙에 배치되는 것이 일반적이다. 특히, 콤보 안테나의 경우, 대부분 WPC 또는 PMA 안테나는 안테나유닛의 중앙부에 배치된다. Here, the magnetic induction type wireless power (WPC, PMA) antenna is arranged in the center of the antenna unit in consideration of the charging range between the wireless power transmitter Tx and the wireless power receiver Rx, . In particular, in the case of a combo antenna, most WPC or PMA antennas are disposed at the center of the antenna unit.
이때, 비교적 낮은 인덕턴스를 갖는 A4WP 안테나는 안테나 면적이 클수록 성능이 우수하므로 콤보 안테나에서 대부분 외각 부근에 배치된다. 이와 같은 A4WP 안테나는 무선전력 충전 범위의 확대 및 무선전력 충전의 효율을 향상시키기 위해 안테나유닛의 내부 영역에 추가 패턴을 구비하는 기술이 활용되고 있다. In this case, the A4WP antenna having a relatively low inductance is disposed near the outer periphery of the combo antenna because the antenna area is larger as the performance is better. Such an A4WP antenna utilizes a technique of providing an additional pattern in the inner area of the antenna unit to increase the wireless power charging range and improve the efficiency of wireless power charging.
그러나, 복수의 안테나를 구비하는 콤보 안테나는 상술한 바와 같이, 안테나유닛의 중앙부에 WPC 또는 PMA 등의 안테나가 위치되기 때문에, A4WP 안테나의 추가 패턴의 구현이 용이하지 않은 문제에 직면했다. However, in the combo antenna having a plurality of antennas, as described above, since an antenna such as WPC or PMA is located at the center of the antenna unit, it has been difficult to realize an additional pattern of the A4WP antenna.
따라서, 안테나유닛의 내부에 배치되는 WPC 또는 PMA 등의 안테나에 영향을 미치지 않으면서도 A4WP 안테나의 면적을 증가시킬 수 있는 기술의 개발이 절실한 실정이다. Accordingly, it is inevitable to develop a technique capable of increasing the area of the A4WP antenna without affecting the antenna such as WPC or PMA disposed inside the antenna unit.
KRKR 10-112667610-1126676 BB
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 안테나유닛의 동작모드에 따른 스위칭에 의해 다른 모드의 안테나를 활용하여 무선전력 충전의 범위 및 효율을 향상시킬 수 있는 콤보 안테나모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a combo antenna module capable of improving the range and efficiency of wireless power charging by utilizing antennas of different modes by switching according to the operation mode of the antenna unit, There is a purpose.
또한, 본 발명은 안테나유닛의 동작모드를 판단하여 콤보 안테나모듈을 스위칭함으로써 두 개의 안테나를 활용하여 무선전력 충전의 범위 및 효율을 향상시킬 수 있는 무선전력 충전기능을 구비한 휴대용 전자장치를 제공하는데 다른 목적이 있다. The present invention also provides a portable electronic device having a wireless power charging function that can improve the range and efficiency of wireless power charging by using two antennas by switching the combo antenna module by determining the operation mode of the antenna unit There is another purpose.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 회로기판, 무선전력용 제1안테나, 및 상기 제1안테나와 상이한 방식의 무선전력용 제2안테나를 포함하는 안테나유닛; 및 상기 안테나유닛의 동작모드에 따라 상기 제1안테나와 상기 제2안테나를 연결하거나 분리하는 스위칭부;를 포함하는 콤보 안테나모듈을 제공한다. In order to solve the above-described problems, the present invention provides an antenna unit including a circuit board, a first antenna for wireless power, and a second antenna for wireless power in a manner different from the first antenna; And a switching unit connecting or disconnecting the first antenna and the second antenna according to an operation mode of the antenna unit.
또한, 상기 제1안테나는 상기 회로기판의 외곽부에 배치되고, 상기 제2안테나는 상기 회로기판의 상기 제1안테나 내측에 배치될 수 있다. Further, the first antenna may be disposed on the outer side of the circuit board, and the second antenna may be disposed on the inner side of the first antenna of the circuit board.
또한, 상기 회로기판은 가요성(flexible) 소재로 이루어질 수 있다. Also, the circuit board may be made of a flexible material.
또한, 상기 제1안테나는 자기공진 방식의 무선전력용 안테나이고, 상기 제2안테나는 자기유도 방식의 무선전력용 안테나일 수 있다. Also, the first antenna may be a radio power antenna of a self-resonance type, and the second antenna may be a magnetic induction type wireless power antenna.
또한, 상기 스위칭부는 상기 안테나유닛의 동작모드가 자기공진 방식의 무선전력 모드인 경우, 상기 제1안테나와 상기 제2안테나를 병렬로 연결할 수 있다. The switching unit may connect the first antenna and the second antenna in parallel when the operation mode of the antenna unit is a self-resonant wireless power mode.
또한, 상기 스위칭부는 상기 제1안테나를 통한 무선전력의 성능이 기준치 이하인 경우, 상기 제1안테나와 상기 제2안테나를 병렬로 연결할 수 있다. The switching unit may connect the first antenna and the second antenna in parallel when the performance of the radio power through the first antenna is less than a reference value.
또한, 상기 무선전력의 성능은 무선전력 송신 또는 수신의 세기일 수 있다. Also, the performance of the wireless power may be the intensity of the wireless power transmission or reception.
또한, 상기 스위칭부는 상기 안테나유닛의 동작모드가 자기유도 방식의 무선전력 모드인 경우, 상기 제1안테나와 상기 제2안테나를 분리할 수 있다. The switching unit may separate the first antenna and the second antenna when the operation mode of the antenna unit is a self-induced wireless power mode.
또한, 상기 콤보 안테나모듈은 상기 안테나유닛의 일면에 배치되어 자기장을 유기하는 차폐유닛을 더 포함할 수 있다. The combo antenna module may further include a shielding unit disposed on one side of the antenna unit to induce a magnetic field.
또한, 상기 차폐유닛은 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금의 리본시트, 페라이트 시트 및 폴리머 시트 중 어느 하나일 수 있다. In addition, the shielding unit may be any one of a ribbon sheet, a ferrite sheet and a polymer sheet of an amorphous alloy or a nano-crystal alloy.
또한, 상기 리본시트는 복수의 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금의 리본시트가 적층되어 구성될 수 있다. Further, the ribbon sheet may be constituted by stacking a plurality of amorphous alloy or nano-crystal alloy ribbon sheets.
또한, 상기 페라이트 시트는 MnZn 페라이트 또는 NiZn 페라이트로 이루어질 수 있다. Further, the ferrite sheet may be made of MnZn ferrite or NiZn ferrite.
상기 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금은 3원소 합금 또는 5원소 합금을 포함하고, 상기 3원소 합금은 Fe, Si 및 B를 포함하며, 상기 5원소 합금은 Fe, Si, B, Cu 및 Nb를 포함할 수 있다. Wherein the amorphous alloy or the nano-crystal alloy comprises a ternary alloy or a five element alloy, the ternary alloy comprises Fe, Si and B, and the five element alloy comprises Fe, Si, B, Cu and Nb .
또한, 상기 차폐유닛은 복수의 미세 조각으로 분리형성될 수 있다. In addition, the shielding unit may be separately formed into a plurality of minute pieces.
또한, 상기 복수의 미세 조각들은 서로 이웃하는 미세 조각들 간에 전체적으로 절연되거나 부분적으로 절연될 수 있다. In addition, the plurality of microparts may be entirely insulated or partially insulated between neighboring microparts.
또한, 상기 복수의 미세 조각은 1㎛ ~ 3㎜의 크기일 수 있다. In addition, the plurality of fine pieces may have a size of 1 mu m to 3 mm.
또한, 상기 복수의 미세 조각은 비정형으로 이루어질 수 있다. In addition, the plurality of micro pieces may be irregular.
한편, 본 발명은 콤보 안테나모듈; 상기 제 1 안테나와 연동하는 제1무선전력 모듈; 상기 제 2 안테나와 연동하는 제2무선전력 모듈; 및 상기 제1무선전력 모듈 및 제2무선전력 모듈 중 어느 모듈이 동작중인지를 판단하여 상기 콤보 안테나모듈의 스위칭을 제어하는 모드판단부;를 포함하는 무선전력 충전 기능을 구비한 휴대용 전자장치를 제공한다. According to another aspect of the present invention, A first wireless power module operatively associated with the first antenna; A second wireless power module operatively associated with the second antenna; And a mode determiner for determining which one of the first wireless power module and the second wireless power module is operating and controlling the switching of the combo antenna module, and a portable electronic device having a wireless power charging function do.
또한, 상기 제1무선전력 모듈 및 상기 제2무선전력 모듈은 무선으로 전력을 송신할 수 있다. In addition, the first wireless power module and the second wireless power module may transmit power wirelessly.
또한, 상기 제1무선전력 모듈 및 상기 제2무선전력 모듈은 무선으로 전력을 수신할 수 있다. In addition, the first wireless power module and the second wireless power module may receive power wirelessly.
한편, 본 발명은 회로기판, 무선전력용 제1안테나, 및 상기 제1안테나와 상이한 방식의 무선전력용 제2안테나를 포함하는 안테나유닛, 및 상기 안테나유닛의 일면에 배치되어 자기장을 유기하는 차폐유닛을 포함하는 콤보 안테나모듈; 상기 안테나유닛의 동작모드에 따라 상기 제1안테나와 상기 제2안테나를 연결하거나 분리하는 스위칭부; 상기 제 1 안테나와 연동하는 제1무선전력 모듈; 상기 제 2 안테나와 연동하는 제2무선전력 모듈; 및 상기 제1무선전력 모듈 및 제2무선전력 모듈 중 어느 모듈이 동작중인지를 판단하여 상기 콤보 안테나모듈의 스위칭을 제어하는 모드판단부;를 포함하는 무선전력 충전 기능을 구비한 휴대용 전자장치를 제공한다. On the other hand, the present invention provides an antenna unit including a circuit board, a first antenna for wireless power, and a second antenna for wireless power in a manner different from the first antenna, A combo antenna module including a unit; A switching unit connecting or disconnecting the first antenna and the second antenna according to an operation mode of the antenna unit; A first wireless power module operatively associated with the first antenna; A second wireless power module operatively associated with the second antenna; And a mode determiner for determining which one of the first wireless power module and the second wireless power module is operating and controlling the switching of the combo antenna module, and a portable electronic device having a wireless power charging function do.
본 발명에 의하면, 안테나유닛의 동작모드에 따라 스위칭하여 외곽에 배치된 안테나와 내부에 배치된 안테나를 선택적으로 병렬 연결함으로써 인덕턴스의 큰 변화없이 안테나 면적을 증가시키므로 무선전력 충전의 범위 및 효율을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, since the antenna area is increased without changing the inductance by selectively connecting the antenna disposed outside and the antenna disposed inside by switching according to the operation mode of the antenna unit, the range and efficiency of wireless power charging can be improved .
또한, 본 발명은 자기공명 방식의 무선전력용 안테나와 자기유도 방식의 무선전력용 안테나를 병렬 연결함으로써 추가적인 내부 패턴을 별도로 구비하지 않고도 무선전력 충전의 범위 및 효율을 향상시킬 수 있어 복수의 안테나를 구비한 콤보 안테나모듈의 소형화를 달성할 수 있다. In addition, the present invention can improve the range and efficiency of wireless power charging without separately providing an additional internal pattern by parallelly connecting a magnetic resonance type wireless power antenna and a magnetic induction type wireless power antenna, It is possible to achieve miniaturization of the combo antenna module.
또한, 본 발명은 콤보 안테나모듈을 휴대용 전자장치에 구비함으로써, 동작모드에 따른 스위칭에 의해 무선전력의 충전 범위 및 효율을 향상시켜 사용자의 편의성 및 만족도를 향상시킬 수 있다. Further, according to the present invention, since the combo antenna module is provided in the portable electronic device, the charging range and efficiency of the wireless power can be improved by switching according to the operation mode, thereby improving convenience and satisfaction of the user.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콤보 안테나모듈을 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콤보 안테나모듈의 동작상태의 일례를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콤보 안테나모듈의 동작상태의 다른 예를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 4는 도 3의 등가회로도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 콤보 안테나모듈을 개략적으로 나타낸 사시도,
도 6은 도 5의 차폐유닛의 일례를 나타낸 단면도, 그리고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 충전 기능을 구비한 휴대용 전자장치의 개략적 블록도이다.
1 is a schematic view of a combo antenna module according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram schematically showing an example of the operation state of the combo antenna module according to an embodiment of the present invention;
3 is a block diagram schematically illustrating another example of the operating state of the combo antenna module according to the embodiment of the present invention.
4 is an equivalent circuit diagram of Fig. 3,
5 is a perspective view schematically showing a combo antenna module according to an embodiment of the present invention,
6 is a cross-sectional view showing an example of the shielding unit of Fig. 5,
7 is a schematic block diagram of a portable electronic device having a wireless power charging function in accordance with an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
본 발명의 일 실시예에 따른 콤보 안테나모듈(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 안테나유닛(110) 및 스위칭부(120)를 포함한다. The combo antenna module 100 according to an embodiment of the present invention includes an antenna unit 110 and a switching unit 120, as shown in FIG.
상기 안테나유닛(110)은 휴대폰, PDA, PMP, 태블릿, 멀티미디어 기기 등과 같은 휴대용 전자장치로부터 무선 신호를 수신하기 위한 것이다. 이러한 상기 안테나유닛(110)은 서로 다른 역할을 수행하는 복수의 안테나, 특히, 무선전력용의 복수의 안테나를 포함한다. 이때, 상기 안테나유닛(110)은 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 회로기판(111), 제1안테나(112) 및 제2안테나(114)를 포함한다. The antenna unit 110 is for receiving a wireless signal from a portable electronic device such as a cellular phone, a PDA, a PMP, a tablet, a multimedia device, and the like. The antenna unit 110 includes a plurality of antennas, and in particular, a plurality of antennas for wireless power. The antenna unit 110 includes the circuit board 111, the first antenna 112, and the second antenna 114, as shown in FIGS. 1 and 5.
상기 회로기판(111)은 그 상면에 적어도 하나의 안테나 또는 선택적으로 회로부가 형성되는 기재가 되는 요소로서, 내열성 및 내압성을 가지며, 가요성(flexible)을 갖는 소재이다. 이러한 소재의 물성을 고려할 때, 상기 회로기판(111)으로서 열경화성 고분자 필름인 PI나 PET 등과 같은 필름이 채용될 수 있다. 특히, 폴리이미드 필름은 통상 영상 400도 이상의 고온이나 영하 269도의 저온을 견디고, 초내열성과 초내한성을 지니고 있으며, 얇고 굴곡성이 뛰어날 뿐만 아니라 내화학성, 내마모성도 강해 열악한 환경에서 안정적인 성능을 유지할 수 있기 때문이다.The circuit board 111 is a base material having at least one antenna or an optional circuit portion formed on its upper surface. The circuit board 111 is a material having heat resistance, pressure resistance, and flexibility. Considering the physical properties of such a material, a film such as PI or PET, which is a thermosetting polymer film, may be employed as the circuit board 111. [ In particular, the polyimide film usually has a high temperature of 400 ° C or higher and a low temperature of-269 ° C. It has super heat resistance and ultra low cold resistance, and is not only thin and flexible, but also resistant to chemical and abrasion, Because.
더불어, 상기 회로기판(111)의 일측에는 회로부(미도시) 또는 전자기기와의 전기적인 연결을 위한 연결단자가 안테나 개수와 대응되도록 구비된다.In addition, a circuit unit (not shown) or a connection terminal for electrical connection with an electronic device is provided on one side of the circuit board 111 so as to correspond to the number of antennas.
상기 제1안테나(112)는 상기 회로기판(111)의 외곽부에 배치될 수 있다. 이러한 상기 제1안테나(112)는 자기공진 방식의 무선전력용 안테나일 수 있고, 예를 들면, A4WP 안테나일 수 있다. The first antenna 112 may be disposed on the outer side of the circuit board 111. The first antenna 112 may be a self-resonant wireless power antenna, for example, an A4WP antenna.
상기 제2안테나(114)는 상기 제1안테나(112)와 상이한 방식의 무선전력용 안테나이다. 이러한 상기 제2안테나(114)는 상기 회로기판(111)의 상기 제1안테나(112) 내측에 배치될 수 있고, 자기유도 방식의 무선전력용 안테나일 수 있으며, 예를 들면, WPC 또는 PMA 안테나일 수 있다. The second antenna 114 is a wireless power antenna in a manner different from the first antenna 112. The second antenna 114 may be disposed inside the first antenna 112 of the circuit board 111 and may be a magnetic induction type wireless power antenna. For example, a WPC or PMA antenna Lt; / RTI >
이때, 상기 제1안테나(112) 및 상기 제2안테나(114)는 도 5에 도시된 바와 같이, 시계방향 또는 반시계 방향으로 권선되는 원형, 타원형, 나선형 또는 사각형상과 같은 다각형상의 평판형 코일 형태로 구비될 수 있다. 여기서, 상기 제1안테나(112) 및 상기 제2안테나(114)는 무선전력 충전을 위한 수신 코일(Rx coil) 또는 송신 코일(Tx coil)로 기능할 수 있다. 5, the first antenna 112 and the second antenna 114 may be formed of a polygonal plate-like coil such as a circular, elliptical, spiral, or quadrangular shape wound in a clockwise or counterclockwise direction, As shown in FIG. Here, the first antenna 112 and the second antenna 114 may function as a receive coil (Rx coil) or a transmit coil (Tx coil) for wireless power charging.
한편, 도시하지는 않았지만 상기 복수의 안테나(112,114)가 모두 평판형 코일 형태로 구비되는 경우, 각각의 연결단자는 상기 회로기판을 통하지 않고 외부의 장치와 전기적으로 직접 연결될 수도 있음을 밝혀둔다. 이와 같은 경우, 상기 회로기판 역시 사용할 필요가 없으므로 회로기판의 사용을 완전히 배제하여 생산단가를 더욱 줄일 수도 있다.Although not shown, when the plurality of antennas 112 and 114 are all provided in the form of a flat coil, the connection terminals may be electrically connected directly to an external device without passing through the circuit board. In this case, since the circuit board does not need to be used, the use of the circuit board can be completely eliminated and the production cost can be further reduced.
본 실시예에서는 상기 안테나유닛(110)이 두 개의 무선전력용 안테나(112,114)를 구비하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, NFC 또는 MST와 같은 무선통신용 안테나를 추가로 구비할 수 있다. In the present embodiment, the antenna unit 110 includes two wireless power antennas 112 and 114. However, the present invention is not limited to this, and an antenna for wireless communication such as NFC or MST may be additionally provided.
이 경우, 통신용 안테나, 예를 들면, MST 안테나는 두 개의 무선전력용 안테나(112,114) 사이에 배치될 수 있다. 또한, NFC 안테나는 외곽에 배치되는 상기 제1안테나(112)와 공동으로 사용되거나 그 부근에 배치될 수 있다. In this case, a communication antenna, for example, an MST antenna, may be disposed between the two radio power antennas 112 and 114. In addition, the NFC antenna may be used in the vicinity of, or near, the first antenna 112 disposed on the outside.
상기 스위칭부(120)는 상기 안테나유닛(110)의 동작모드에 따라 상기 제1안테나(112)와 상기 제2안테나(114)를 연결하거나 분리한다. 이러한 상기 스위칭부(120)는 상기 제1스위치(122) 및 상기 제2스위치(124)를 포함한다. The switching unit 120 connects or disconnects the first antenna 112 and the second antenna 114 according to the operation mode of the antenna unit 110. The switching unit 120 includes the first switch 122 and the second switch 124.
상기 제1스위치(122)는 상기 제1안테나(112) 및 상기 제2안테나(114)의 각각의 일측에 연결된다. 이러한 상기 제1스위치(122)는 하나의 공통접점(C1) 및 두 개의 접점(S11,S12)을 포함하며, 상기 공통접점(C1)은 접점들(S11,S12) 중 어느 하나에 선택적으로 연결될 수 있다. The first switch 122 is connected to one side of the first antenna 112 and the second antenna 114, respectively. The first switch 122 includes one common contact C 1 and two contacts S 11 and S 12 and the common contact C 1 is connected to one of the contacts S 11 and S 12 And can be selectively connected to any one of them.
여기서, 상기 공통접점(C1)은 상기 제2안테나(114)의 일측에 연결되고, 상기 접점(S11)은 상기 제2안테나(114)와 연동하는 제2무선전력 모듈(16)에 연결될 수 있다. 또한, 상기 접점(S12)은 상기 제1안테나(112)의 일측 상에 연결될 수 있다. 즉, 상기 접점(S12)은 상기 제1안테나(112)의 일측, 및 상기 제1안테나(112)와 연동하는 제1무선전력 모듈(14)에 연결될 수 있다. The common contact C 1 is connected to one side of the second antenna 114 and the contact S 11 is connected to a second wireless power module 16 interlocked with the second antenna 114 . The contact S 12 may be connected to one side of the first antenna 112. That is, the contact S 12 may be connected to one side of the first antenna 112 and the first wireless power module 14 interlocked with the first antenna 112.
상기 제2스위치(124)는 상기 제1안테나(112) 및 상기 제2안테나(114)의 각각의 타측에 연결된다. 이러한 상기 제2스위치(124)는 상기 제1스위치(122)와 유사하게, 하나의 공통접점(C2) 및 두 개의 접점(S21,S22)을 포함하며, 상기 공통접점(C2)은 접점들(S21,S22) 중 어느 하나에 연결될 수 있다. The second switch 124 is connected to the other side of the first antenna 112 and the second antenna 114, respectively. The second switch 124 includes one common contact C 2 and two contacts S 21 and S 22 similar to the first switch 122, And may be connected to any one of the contacts S 21 and S 22 .
여기서, 상기 공통접점(C2)은 상기 제2안테나(114)의 타측에 연결되고, 상기 접점(S21)은 상기 제2안테나(114)와 연동하는 상기 제2무선전력 모듈(16)에 연결될 수 있다. 또한, 상기 접점(S22)은 상기 제1안테나(112)의 타측 상에 연결될 수 있다. 즉, 상기 접점(S22)은 상기 제1안테나(112)의 타측, 및 상기 제1안테나(112)와 연동하는 상기 제1무선전력 모듈(14)에 연결될 수 있다. The common contact C 2 is connected to the other end of the second antenna 114 and the contact S 21 is connected to the second wireless power module 16 interlocked with the second antenna 114 Can be connected. Also, the contact point S 22 may be connected to the other side of the first antenna 112. That is, the contact point S 22 may be connected to the other side of the first antenna 112 and the first wireless power module 14 interlocked with the first antenna 112.
여기서, 상기 스위칭부(120)가 상기 제1안테나(112)와 상기 제2안테나(114)를 분리하는 경우, 상기 제1안테나(112) 및 상기 제2안테나(114)는 각각 개별적으로 동작할 수 있다. Here, when the switching unit 120 separates the first antenna 112 and the second antenna 114, the first antenna 112 and the second antenna 114 operate separately .
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1스위치(122)는 상기 공통접점(C1)이 상기 접점(S11)과 연결되고, 상기 제2스위치(124)는 상기 공통접점(C2)이 상기 접점(S21)과 연결될 수 있다. For example, as shown in FIG. 2, the first switch 122 has the common contact C 1 connected to the contact S 11 , and the second switch 124 connects to the common contact C 1 C 2 ) may be connected to the contact S 21 .
이때, 자기유도 방식의 무선충전이 상기 제2안테나(114)를 통하여 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 상기 제1안테나(112)는 상기 제2안테나(114)와 상이한 주파수를 가지므로 동작하지 않는다. At this time, a magnetic induction type wireless charging can be performed through the second antenna 114. In this case, the first antenna 112 does not operate because it has a frequency different from that of the second antenna 114.
한편, 상기 스위칭부(120)가 상기 제1안테나(112) 및 상기 제2안테나(114)를 연결하는 경우, 상기 제2안테나(114)는 상기 제1안테나(112)와 병렬 연결되어 상기 제1안테나(112)의 일부로서 기능한다. When the switching unit 120 connects the first antenna 112 and the second antenna 114, the second antenna 114 is connected in parallel with the first antenna 112, 1 antenna 112. [0031]
예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1스위치(122)는 상기 공통접점(C1)이 상기 접점(S12)과 연결되고, 상기 제2스위치(124)는 상기 공통접점(C2)이 상기 접점(S22)과 연결될 수 있다. For example, as shown in Figure 3, the first switch 122 is the common contact (C 1) is connected to the contact point (S 12), the second switch 124 is the common contact ( C 2 ) may be connected to the contact S 22 .
이때, 상기 제1안테나(112)와 상기 제2안테나(114)는 병렬 연결되어 하나의 안테나로 동작할 수 있다. 이 경우, 자기공진 방식의 무선전력 충전이 상기 제1안테나(112)를 통하여 이루어질 수 있다. In this case, the first antenna 112 and the second antenna 114 may be connected in parallel to operate as one antenna. In this case, the wireless power charging of the self-resonance method can be performed through the first antenna 112. [
여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1안테나(112)의 인덕턴스(L1)와 상기 제2안테나(114)의 인덕턴스(L2)가 병렬 연결되므로, 상기 제1안테나(112)와 상기 제2안테나(114)의 병렬 연결에 의한 안테나의 전체 인덕턴스(Ltotal)는 아래의 수학식 1과 같다. Here, as shown in Figure 4, and the inductance (L 1) and since the second inductance of the antenna (114) (L 2), a parallel connection, the first antenna 112 of the first antenna (112) The total inductance L total of the antenna due to the parallel connection of the second antenna 114 is expressed by Equation 1 below.
Figure 112015070116342-pat00001
Figure 112015070116342-pat00001
예를 들면, 상기 제1안테나(112)의 인덕턴스(L1)가 2μH이고, 상기 제2안테나(114)의 인덕턴스(L2)가 10μH이면, 상기 제1안테나(112)와 상기 제2안테나(114)의 병렬 연결에 의한 전체 인덕턴스(Ltotal)는 1.67μH이다. For example, if the inductance (L 1 ) of the first antenna 112 is 2 μH and the inductance (L 2 ) of the second antenna 114 is 10 μH, the first antenna 112 and the second antenna The total inductance (L total ) due to the parallel connection of the resistor 114 is 1.67 μH.
따라서, 상기 제1안테나(112)와 상기 제2안테나(114)가 병렬 연결됨으로써, 전체 인덕턴스의 값은 크게 변화하지 않으면서, 상기 회로기판(111)의 내부에 배치된 상기 제2안테나(114)를 추가적으로 이용할 수 있다. The first antenna 112 and the second antenna 114 are connected in parallel to each other so that the total inductance value of the second antenna 114 ) Can be additionally used.
결과적으로, 자기공진 방식의 무선전력 충전시 사용되는 안테나의 범위가 상기 회로기판(111)의 외곽부뿐만 아니라 상기 회로기판(111)의 중앙부까지 확대됨으로써, 자기공진에 의해 효율적으로 전력을 전달할 수 있는 거리가 증가하여 무선전력 충전 범위를 확대할 수 있는 동시에, 더 넓은 범위를 통하여 무선전력 충전이 이루어지므로 무선전력 충전의 효율을 향상시킬 수 있다. As a result, the range of the antenna used for charging the wireless power of the self-resonance method is extended not only to the outer frame of the circuit board 111 but also to the central portion of the circuit board 111, It is possible to increase the wireless power charging range, and at the same time, the wireless power charging is performed through a wider range, so that the efficiency of wireless power charging can be improved.
더욱이, 상기 제1안테나(112)의 내측에 배치되는 상기 제2안테나(114)를 스위칭에 의해 선택적으로 이용함으로써, 별도의 안테나 또는 패턴을 구비하지 않고도 무선전력 충전의 효율을 향상시킬 수 있고, 따라서, 동일 효율 대비상기 콤보 안테나모듈(100)을 소형화할 수 있다. Furthermore, by selectively using the second antenna 114 disposed inside the first antenna 112 by switching, efficiency of wireless power charging can be improved without providing an additional antenna or pattern, Therefore, it is possible to downsize the combo antenna module 100 with respect to the same efficiency.
이와 같이, 상기 스위칭부(120)는 상기 안테나유닛(110)의 동작모드가 자기공진 방식의 무선전력 모드인 경우, 즉, 자기공진 방식으로 무선전력 충전이 이루어지거나 상기 제1안테나(112)를 통하여 무선전력 충전이 이루어지는 경우, 상기 제1안테나(112)와 상기 제2안테나(114)를 병렬로 연결할 수 있다. When the operation mode of the antenna unit 110 is the wireless power mode of the self-resonance type, that is, the wireless power is charged by the self-resonance method, or the first antenna 112 is connected to the switching unit 120, The first antenna 112 and the second antenna 114 may be connected in parallel.
대안적으로, 상기 스위칭부(120)는 상기 제1안테나(112)를 통한 무선전력의 성능이 기준치 이하인 경우, 상기 제1안테나(112)와 상기 제2안테나(114)를 병렬로 연결할 수 있다. 즉, 상기 스위칭부(120)는 자기공진 방식으로 무선전력 충전이 이루어지거나 상기 제1안테나(112)를 통하여 무선전력 충전이 이루어지면 무조건 스위칭하지 않고, 이와 같은 동작 중에 효율이 기준치 이하인 경우 등과 같이 특정한 경우에만 선택적으로 동작할 수 있다. 이때, 상기 무선전력의 성능은 무선전력의 송신 또는 수신의 세기일 수 있다. Alternatively, the switching unit 120 may connect the first antenna 112 and the second antenna 114 in parallel when the performance of the wireless power through the first antenna 112 is lower than a reference value . That is, when the wireless power is charged by the self-resonance method or when the wireless power is charged through the first antenna 112, the switching unit 120 does not switch unconditionally, and when the efficiency is lower than the reference value during the operation It is possible to operate selectively only in certain cases. At this time, the performance of the wireless power may be the intensity of the transmission or reception of the wireless power.
또한, 상기 스위칭부(120)는 상기 안테나유닛(110)의 동작모드가 자기유도 방식의 무선전력 모드인 경우, 즉, 자기유도 방식으로 무선전력 충전이 이루어지거나 상기 제2안테나(114)를 통하여 무선전력 충전이 이루어지는 경우, 상기 제1안테나(112)와 상기 제2안테나(114)를 분리할 수 있다. When the operation mode of the antenna unit 110 is a self-induced wireless power mode, that is, when the wireless power is charged in a self-induction manner or the wireless power is supplied through the second antenna 114 When the wireless power is charged, the first antenna 112 and the second antenna 114 can be separated.
본 실시예에서 상기 콤보 안테나모듈(100)이 상기 스위칭부(120)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 상기 스위칭부(120)는 상기 안테나유닛(110)과 별도로 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 콤보 안테나모듈(100)이 휴대용 전자장치에 적용되는 경우, 상기 스위칭부(120)는 상기 안테나유닛(110)과 분리되어 메인 회로기판에 배치될 수 있다. The switching unit 120 may be provided separately from the antenna unit 110. The switching unit 120 may be provided separately from the antenna unit 110. For example, For example, when the combo antenna module 100 is applied to a portable electronic device, the switching unit 120 may be separated from the antenna unit 110 and disposed on the main circuit board.
한편, 상기 콤보 안테나모듈(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 안테나유닛(110)의 일면에 배치되어 자기장을 유기하는 상기 차폐유닛(130)을 더 포함할 수 있다. 5, the combo antenna module 100 may further include the shielding unit 130 disposed on one surface of the antenna unit 110 to induce a magnetic field.
상기 차폐유닛(130)은 일정면적을 갖는 판상의 부재로 이루어지며, 일면에 상기 안테나유닛(110)이 고정된다. The shielding unit 130 is formed of a plate-shaped member having a predetermined area, and the antenna unit 110 is fixed on one surface.
이와 같은 차폐유닛(130)은 상기 안테나유닛(110)에서 발생되는 자기장을 차폐하여 자기장의 집속도를 높여줌으로써 소정의 주파수 대역에서 작동하는 상기 안테나유닛(110)의 특성을 높여준다.The shielding unit 130 enhances the characteristics of the antenna unit 110 operating in a predetermined frequency band by shielding the magnetic field generated from the antenna unit 110 to increase the magnetic field collection rate.
즉, 상기 차폐유닛(130)은 100~350㎑의 주파수 대역에서 자기유도 방식에 의한 무선전력 충전시, 또는 6.78㎒의 주파수에서 자기공진 방식에 의한 무선전력 충전시 해당 주파수 대역에서 작동하는 안테나유닛(110)의 특성을 높여주기 위한 것이다.That is, the shielding unit 130 may be provided with an antenna unit that operates in a frequency band of 100 to 350 kHz when the wireless power is charged by the magnetic induction method, or when the wireless power is charged by the self- (110).
이를 위해, 상기 차폐유닛(130)은 상기 안테나유닛(110)에서 발생되는 자기장을 차폐할 수 있도록 자성을 갖는 재질로 이루어진다.The shielding unit 130 is made of a magnetic material so as to shield the magnetic field generated by the antenna unit 110.
이때, 상기 차폐유닛(130)은 상기 안테나유닛(110)이 저주파 대역인 100~350㎑의 주파수 대역에서 작동하는 경우, 300~3500Wb/A.m 범위의 투자율을 갖는 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 안테나유닛(110)이 6.78㎒의 주파수에서 작동하는 경우, 100~350Wb/A.m 범위의 투자율을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.The shielding unit 130 may be made of a material having a magnetic permeability ranging from 300 to 3500 Wb / Am when the antenna unit 110 operates in a frequency band of 100 to 350 kHz, which is a low frequency band, (110) operates at a frequency of 6.78 MHz, it may be made of a material having a permeability in the range of 100 to 350 Wb / Am.
일례로, 상기 차폐유닛(130)은 저주파 대역인 100~350㎑에서 2000~3500Wb/A.m 범위의 투자율을 갖는 Mn-Zn 페라이트 시트, 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금의 리본시트 또는 폴리머 시트 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 차폐유닛(130)은 저주파 대역인 100~350㎑에서 300~1500Wb/A.m 범위의 투자율을 갖는 Ni-Zn 페라이트 시트, 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금의 리본시트 또는 폴리머 시트 등이 사용될 수 있다. For example, the shielding unit 130 may be a Mn-Zn ferrite sheet having a permeability in the range of 2000 to 3500 Wb / Am at 100 to 350 kHz, which is a low frequency band, a ribbon sheet or a polymer sheet of an amorphous alloy or a nano- have. The shielding unit 130 may be a Ni-Zn ferrite sheet, a ribbon sheet of an amorphous alloy or a nano-crystal alloy, or a polymer sheet having a permeability in the range of 300 to 1500 Wb / Am at 100 to 350 kHz, which is a low frequency band .
더불어, 상기 차폐유닛(130)은 6.78㎒에서 100~350Wb/A.m 범위의 투자율을 갖는 Ni-Zn 페라이트 시트, 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금의 리본시트 또는 폴리머 시트 등이 사용될 수 있다.In addition, the shielding unit 130 may be a ribbon sheet or a polymer sheet of a Ni-Zn ferrite sheet, an amorphous alloy or a nano-crystal alloy having a magnetic permeability ranging from 100 to 350 Wb / A.m at 6.78 MHz.
여기서, 상기 비정질 합금 또는 나노결정립 합금은 Fe계 또는 Co계 자성 합금이 사용될 수 있고, 상기 비정질 합금 및 나노결정립 합금은 3원소 합금 또는 5원소 합금을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 3원소 합금은 Fe, Si 및 B를 포함하며, 상기 5원소 합금은 Fe, Si, B, Cu 및 Nb를 포함할 수 있다.Here, the amorphous alloy or the nano-crystal alloy may be a Fe-based or a Co-based magnetic alloy, and the amorphous alloy and the nano-crystal alloy may include a three-element alloy or a five-element alloy. For example, the three-element alloy may include Fe, Si, and B, and the five-element alloy may include Fe, Si, B, Cu, and Nb.
또한, 상기 차폐유닛(130')은 도 6에 도시된 바와 같이 2층 이상의 복수 개의 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금의 리본시트(131a,131b,131c)가 적층된 형태로 구성될 수도 있음을 밝혀둔다.6, the shielding unit 130 'may include a plurality of amorphous alloy or nano-crystal alloy ribbon sheets 131a, 131b, and 131c stacked in layers of two or more layers .
더불어, 상기 차폐유닛(130)은 와전류의 발생을 억제할 수 있도록 복수 개의 미세 조각으로 분리 형성될 수 있으며, 복수 개의 미세 조각들은 서로 이웃하는 미세 조각들 간에 전체적으로 절연되거나 부분적으로 절연되도록 구비될 수 있다.In addition, the shielding unit 130 may be formed as a plurality of micro-pieces so as to suppress the generation of eddy currents, and the plurality of micro-pieces may be entirely insulated or partially insulated from each other between neighboring micro- have.
이때, 상기 복수 개의 미세 조각은 1㎛ ~ 3mm의 크기로 구비될 수 있으며, 각각의 조각들은 비정형으로 랜덤하게 이루어질 수 있다.At this time, the plurality of fine pieces may be formed to have a size of 1 to 3 mm, and each piece may be irregularly randomized.
그리고, 상기 차폐유닛(130')이 미세조각으로 분리형성된 복수의 시트(131a,131b,131c)가 적층되어 구성되는 경우, 각각의 시트 사이에는 비전도성 재질로 이루어진 접착층(131d)이 배치되어 서로 적층되는 한 쌍의 시트 사이에 스며들 수 있도록 함으로써 상기 접착층(121d)이 각각의 시트를 구성하는 복수의 미세 조각을 절연하는 역할을 수행할 수도 있다. 여기서, 상기 접착층(131d)은 접착제로 구비될 수도 있으며 필름 형태의 기재의 일면 또는 양면에 접착제가 도포된 형태로 구비될 수도 있다.When a plurality of sheets 131a, 131b and 131c formed by finely dividing the shielding unit 130 'are laminated, an adhesive layer 131d made of a nonconductive material is disposed between the sheets, The adhesive layer 121d may serve to insulate a plurality of microparts constituting each sheet by allowing the adhesive layer 121d to permeate between the stacked pair of sheets. Here, the adhesive layer 131d may be provided as an adhesive or may be provided on one side or both sides of a substrate in the form of a film with an adhesive applied thereto.
이때, 상기 차폐유닛(130,130')은 상부면과 하부면 중 적어도 일면에 별도의 보호필름(미도시)이 구비될 수 있다. 이러한 보호필름(미도시)은 접착층을 매개로 상기 차폐유닛(130)에 부착됨으로써 상기 차폐유닛(130,130')이 미세 조각으로 분리된 경우, 미세 조각들 사이에 흡수되어 미세 조각들을 절연하는 역할을 수행할 수 도 있다. 더불어, 상기 접착층은 접착제로 구비될 수도 있으며 필름 형태의 기재와, 상기 기재의 일면 또는 양면에 접착제가 도포된 보호필름의 형태로 구비될 수도 있다.At this time, the shielding unit 130 or 130 'may be provided with a separate protective film (not shown) on at least one surface of the upper surface and the lower surface. The protective film (not shown) is attached to the shielding unit 130 through the adhesive layer, thereby absorbing the minute pieces when the shielding units 130 and 130 'are separated into fine pieces. It can also be done. In addition, the adhesive layer may be provided as an adhesive or in the form of a film-like substrate and a protective film coated with an adhesive on one or both sides of the substrate.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 콤보 안테나모듈(100)은 휴대용 전자장치(10)에 적용될 수 있다. The combo antenna module 100 according to an embodiment of the present invention can be applied to the portable electronic device 10. [
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자장치(10)는 콤보 안테나모듈(100)을 구비하며, 모드판단부(12), 제1무선전력 모듈(14) 및 제2무선전력 모듈(16)을 포함한다. 7, the portable electronic device 10 according to an embodiment of the present invention includes a combo antenna module 100, and includes a mode determination unit 12, a first wireless power module 14, And a second wireless power module 16.
상기 모드판단부(12)는 상기 제1무선전력 모듈(14) 및 상기 제2무선전력 모듈(16) 중 어느 모듈이 동작중인지를 판단하여 상기 콤보 안테나모듈(100)의 스위칭을 제어한다. 이때, 상기 모드판단부(12)는 예를 들면, 상기 콤보 안테나모듈(100)의 각각의 안테나를 통하여 수신되는 무선전력의 세기를 기초로 동작상태를 판단할 수 있다. The mode determination unit 12 determines which one of the first wireless power module 14 and the second wireless power module 16 is operating and controls the switching of the combo antenna module 100. At this time, the mode determiner 12 may determine the operation state based on the strength of the wireless power received through the antennas of the combo antenna module 100, for example.
대안적으로, 상기 모드판단부(12)는 상기 스위칭부(120)가 상기 제1무선전력 모듈(14) 및 상기 제2무선전력 모듈(16)의 동작모드에 따라 무조건 스위칭하지 않고, 특정 경우에만 스위칭하기 위한 조건을 판단할 수 있다. Alternatively, the mode determiner 12 does not unconditionally switch the switching unit 120 according to the operation mode of the first wireless power module 14 and the second wireless power module 16, It is possible to judge the condition for switching only.
예를 들면, 휴대용 전자장치(10)는 상기 회로기판(111)의 외각부에 배치되는 상기 제1안테나(112)를 통한 자기공진 방식으로 무선전력을 충전하는 중에, 무선전력 충전의 효율이 기준치 이하인 경우, 효율을 향상시키기 위해 상기 제1안테나(112)와 상기 제2안테나(114)를 병렬 연결하도록 상기 스위칭부(120)를 스위칭할 수 있다. For example, in the portable electronic device 10, while the wireless power is being charged by the self-resonance method through the first antenna 112 disposed at the outer portion of the circuit board 111, The switching unit 120 may be switched to connect the first antenna 112 and the second antenna 114 in parallel to improve the efficiency.
이때, 상기 모드판단부(12)는 상기 스위칭부(120)를 스위칭하기 위한 특정 조건을 판단할 수 있다. 예를 들면, 상기 모드판단부(12)는 무선전력 송신 또는 수신 세기에 따라 무선전력의 성능이 기준치 이하인지를 판단할 수 있다. At this time, the mode determination unit 12 may determine a specific condition for switching the switching unit 120. [ For example, the mode determiner 12 may determine whether the performance of the wireless power is below a reference value according to the wireless power transmission or reception intensity.
상기 모드판단부(12)는 상기 콤보 안테나모듈(100)을 스위칭하기 위한 다양한 조건을 판단할 수 있으며, 본 발명의 실시예는 그 판단 조건의 종류 또는 방법에 특별히 한정되지 않는다. The mode determiner 12 may determine various conditions for switching the combo antenna module 100, and the embodiment of the present invention is not particularly limited to the type or method of the determination condition.
상기 제1무선전력 모듈(14)은 상기 제1안테나(112)와 연동하여 자기공진 방식의 무선전력 충전을 수행한다. 이러한 상기 제1무선전력 모듈(14)은 무선으로 전력을 송신하거나 전력을 수신할 수 있다. 즉, 상기 제1무선전력 모듈(14)은 무선전력 송신모듈 및 무선전력 수신모듈 중 어느 하나이거나 모두를 포함할 수 있다. The first wireless power module 14 performs radio power charging in a self-resonant manner in cooperation with the first antenna 112. [ The first wireless power module 14 may transmit power or receive power wirelessly. That is, the first wireless power module 14 may include any one or both of a wireless power transmission module and a wireless power reception module.
상기 제2무선전력 모듈(16)은 상기 제2안테나(114)와 연동하여 자기유도 방식의 무선전력 충전을 수행한다. 이러한 상기 제2무선전력 모듈(16)은 무선으로 전력을 송신하거나 수신할 수 있다. 즉, 상기 제2무선전력 모듈(16)은 무선전력 송신모듈 및 무선전력 수신모듈 중 어느 하나이거나 모두를 포함할 수 있다. The second wireless power module 16 performs wireless power charging in a magnetic induction manner in conjunction with the second antenna 114. The second wireless power module 16 may transmit or receive power wirelessly. That is, the second wireless power module 16 may include any one or both of a wireless power transmission module and a wireless power reception module.
여기서, 상기 제1무선전력 모듈(14) 및 상기 제2무선전력 모듈(16)은 무선전력 송신모듈로서 기능하는 경우, 휴대용 전자장치(10)의 전원으로부터 공급되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 상기 제1안테나(112) 및 상기 제2안테나(114)로 제공하는 인버터(미도시)를 포함할 수 있다. Here, when the first wireless power module 14 and the second wireless power module 16 function as a wireless power transmission module, the first wireless power module 14 and the second wireless power module 16 convert the DC power supplied from the power source of the portable electronic device 10 to AC power And an inverter (not shown) provided to the first antenna 112 and the second antenna 114.
또한, 상기 제1무선전력 모듈(14) 및 상기 제2무선전력 모듈(16)은 무선전력 수신모듈로서 기능하는 경우, 상기 제1안테나(112) 및 상기 제2안테나(114)로부터 수신된 무선전력을 직류 전력으로 변환하기 위한 정류기(미도시) 및 이를 휴대용 전자장치(10)의 배터리 또는 내부의 전원으로 사용하기 적합한 전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터(미도시)를 포함할 수 있다. In addition, when the first wireless power module 14 and the second wireless power module 16 are functioning as a wireless power receiving module, the first wireless power module 14 and the second wireless power module 16 may receive the wireless signals received from the first antenna 112 and the second antenna 114, A rectifier (not shown) for converting power into direct current power and a DC-DC converter (not shown) for converting it into a battery of the portable electronic device 10 or a power source suitable for use as an internal power source.
아울러, 상기 제1무선전력 모듈(14) 및 상기 제2무선전력 모듈(16)은 무선전력 수신모듈 및 무선전력 송신모듈 모두로서 기능하는 경우, 상술한 바와 같은 인버터(미도시), 정류기(미도시), 및 DC-DC 컨버터(미도시)를 모두 포함할 수 있다. In addition, when the first wireless power module 14 and the second wireless power module 16 function as both a wireless power receiving module and a wireless power transmitting module, the inverter (not shown), the rectifier , And a DC-DC converter (not shown).
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 콤보 안테나모듈(100)을 휴대용 전자장치(10)에 구비함으로써, 동작모드에 따른 스위칭에 의해 무선전력 충전의 범위 및 효율을 향상시킬 수 있고, 따라서, 휴대용 전자장치(10)의 사용자에 대한 편의성 및 만족도를 향상시킬 수 있다. As described above, by providing the combo antenna module 100 according to the embodiment of the present invention in the portable electronic device 10, it is possible to improve the range and efficiency of wireless power charging by switching according to the operation mode, , Convenience and satisfaction for the user of the portable electronic device 10 can be improved.
한편, 본 실시예에서 상기 콤보 안테나모듈(100)이 상기 스위칭부(120)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 상기 스위칭부(120)는 상기 안테나유닛(110)과 별도로 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 콤보 안테나모듈(100)이 휴대용 전자장치에 적용되는 경우, 상기 스위칭부(120)는 상기 안테나유닛(110)과 분리되어 메인 회로기판에 배치될 수 있다. The switching unit 120 may be provided separately from the antenna unit 110. The switching unit 120 may be provided separately from the antenna unit 110. For example, have. For example, when the combo antenna module 100 is applied to a portable electronic device, the switching unit 120 may be separated from the antenna unit 110 and disposed on the main circuit board.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.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 by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10 : 휴대용 전자장치 12 : 모드판단부
14 : 제1무선전력 모듈 16 : 제2무선전력 모듈
100 : 콤보 안테나모듈 110 : 안테나유닛
111 : 회로기판 112 : 제1안테나
114 : 제2안테나 120 : 스위칭부
122 : 제1스위치 124 : 제2스위치
130,130' : 차폐유닛
131a,131b,133c : 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금의 리본시트
131d : 접착층
10: portable electronic device 12: mode determination unit
14: first wireless power module 16: second wireless power module
100: Combo antenna module 110: Antenna unit
111: circuit board 112: first antenna
114: second antenna 120:
122: first switch 124: second switch
130,130 ': Shielding unit
131a, 131b, 133c: ribbon sheet of amorphous alloy or nano-crystal alloy
131d:

Claims (21)

  1. 회로기판, 무선전력용 제1안테나, 및 상기 제1안테나의 인덕턴스보다 큰 인덕턴스를 갖는 상기 제1안테나와 상이한 방식의 무선전력용 제2안테나를 포함하는 안테나유닛; 및
    상기 안테나유닛의 무선전력 동작모드에 따라 상기 제1안테나와 상기 제2안테나를 병렬로 연결하거나 분리하는 스위칭부;를 포함하는 콤보 안테나모듈.
    An antenna unit including a circuit board, a first antenna for wireless power, and a second antenna for wireless power in a manner different from the first antenna having an inductance greater than the inductance of the first antenna; And
    And a switching unit for connecting or disconnecting the first antenna and the second antenna in parallel according to a wireless power operation mode of the antenna unit.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1안테나는 상기 회로기판의 외곽부에 배치되고, 상기 제2안테나는 상기 회로기판의 상기 제1안테나 내측에 배치되는 콤보 안테나모듈.
    The method according to claim 1,
    Wherein the first antenna is disposed at an outer portion of the circuit board, and the second antenna is disposed inside the first antenna of the circuit board.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회로기판은 가요성(flexible) 소재로 이루어진 콤보 안테나모듈.
    The method according to claim 1,
    Wherein the circuit board is made of a flexible material.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1안테나는 자기공진 방식의 무선전력용 안테나이고, 상기 제2안테나는 자기유도 방식의 무선전력용 안테나인 콤보 안테나모듈.
    The method according to claim 1,
    Wherein the first antenna is a wireless power antenna of a self resonance type and the second antenna is a wireless power antenna of a magnetic induction type.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭부는 상기 안테나유닛의 동작모드가 자기공진 방식의 무선전력 모드인 경우, 상기 제1안테나와 상기 제2안테나를 병렬로 연결하는 콤보 안테나모듈.
    The method according to claim 1,
    Wherein the switching unit connects the first antenna and the second antenna in parallel when the operation mode of the antenna unit is a wireless power mode of a self resonance method.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭부는 상기 제1안테나를 통한 무선전력의 성능이 기준치 이하인 경우, 상기 제1안테나와 상기 제2안테나를 병렬로 연결하는 콤보 안테나모듈.
    The method according to claim 1,
    Wherein the switching unit connects the first antenna and the second antenna in parallel when the performance of radio power through the first antenna is lower than a reference value.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 무선전력의 성능은 무선전력 송신 또는 수신의 세기인 콤보 안테나모듈.
    The method according to claim 6,
    Wherein the performance of the wireless power is a strength of a wireless power transmission or reception.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭부는 상기 안테나유닛의 동작모드가 자기유도 방식의 무선전력 모드인 경우, 상기 제1안테나와 상기 제2안테나를 분리하는 콤보 안테나모듈.
    The method according to claim 1,
    Wherein the switching unit separates the first antenna and the second antenna when the operation mode of the antenna unit is a self-induced wireless power mode.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 안테나유닛의 일면에 배치되어 자기장을 유기하는 차폐유닛을 더 포함하는 콤보 안테나모듈.
    The method according to claim 1,
    And a shielding unit disposed on one surface of the antenna unit to induce a magnetic field.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 차폐유닛은 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금의 리본시트, 페라이트 시트 및 폴리머 시트 중 어느 하나인 콤보 안테나모듈.
    10. The method of claim 9,
    Wherein the shielding unit is one of a ribbon sheet of an amorphous alloy or a nano-crystal alloy, a ferrite sheet and a polymer sheet.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 리본시트는 복수의 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금의 리본시트가 적층되어 구성되는 콤보 안테나모듈.
    11. The method of claim 10,
    Wherein the ribbon sheet is formed by stacking a plurality of ribbon sheets of amorphous alloy or nano-crystal alloy.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 페라이트 시트는 MnZn 페라이트 또는 NiZn 페라이트로 이루어진 콤보 안테나모듈.
    11. The method of claim 10,
    Wherein the ferrite sheet is made of MnZn ferrite or NiZn ferrite.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금은 3원소 합금 또는 5원소 합금을 포함하고,
    상기 3원소 합금은 Fe, Si 및 B를 포함하며,
    상기 5원소 합금은 Fe, Si, B, Cu 및 Nb를 포함하는 콤보 안테나모듈.
    11. The method of claim 10,
    The amorphous alloy or the nanocrystalline alloy includes a three-element alloy or a five-element alloy,
    Wherein the ternary alloy comprises Fe, Si and B,
    Wherein the five element alloy comprises Fe, Si, B, Cu and Nb.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 차폐유닛은 복수의 미세 조각으로 분리형성되는 콤보 안테나모듈.
    10. The method of claim 9,
    Wherein the shielding unit is divided into a plurality of minute pieces.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 미세 조각들은 서로 이웃하는 미세 조각들 간에 전체적으로 절연되거나 부분적으로 절연되는 콤보 안테나모듈.
    15. The method of claim 14,
    Wherein the plurality of microparts are entirely insulated or partially insulated between neighboring microparts.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 미세 조각은 1㎛ ~ 3㎜의 크기인 콤보 안테나모듈.
    15. The method of claim 14,
    Wherein the plurality of micro pieces are 1 mu m to 3 mm in size.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 미세 조각은 비정형으로 이루어지는 콤보 안테나모듈.
    15. The method of claim 14,
    And the plurality of minute pieces are formed at an irregular shape.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 콤보 안테나모듈;
    상기 제 1 안테나와 연동하는 제1무선전력 모듈;
    상기 제 2 안테나와 연동하는 제2무선전력 모듈; 및
    상기 제1무선전력 모듈 및 제2무선전력 모듈 중 어느 모듈이 동작중인지를 판단하여 상기 콤보 안테나모듈의 스위칭을 제어하는 모드판단부;를 포함하는 무선전력 충전 기능을 구비한 휴대용 전자장치.
    A combo antenna module according to any one of claims 1 to 17,
    A first wireless power module operatively associated with the first antenna;
    A second wireless power module operatively associated with the second antenna; And
    And a mode determiner for determining which one of the first wireless power module and the second wireless power module is operating and controlling the switching of the combo antenna module.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1무선전력 모듈 및 상기 제2무선전력 모듈은 무선으로 전력을 송신하는 무선전력 충전 기능을 구비한 휴대용 전자장치.
    19. The method of claim 18,
    Wherein the first wireless power module and the second wireless power module have a wireless power charging function for wirelessly transmitting power.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제1무선전력 모듈 및 상기 제2무선전력 모듈은 무선으로 전력을 수신하는 무선전력 충전 기능을 구비한 휴대용 전자장치.
    19. The method of claim 18,
    Wherein the first wireless power module and the second wireless power module have a wireless power charging function for receiving power wirelessly.
  21. 회로기판, 무선전력용 제1안테나, 및 상기 제1안테나의 인덕턴스보다 큰 인덕턴스를 갖는 상기 제1안테나와 상이한 방식의 무선전력용 제2안테나를 포함하는 안테나유닛, 및 상기 안테나유닛의 일면에 배치되어 자기장을 유기하는 차폐유닛을 포함하는 콤보 안테나모듈;
    상기 안테나유닛의 무선전력 동작모드에 따라 상기 제1안테나와 상기 제2안테나를 병렬로 연결하거나 분리하는 스위칭부;
    상기 제 1 안테나와 연동하는 제1무선전력 모듈;
    상기 제 2 안테나와 연동하는 제2무선전력 모듈; 및
    상기 제1무선전력 모듈 및 제2무선전력 모듈 중 어느 모듈이 동작중인지를 판단하여 상기 콤보 안테나모듈의 스위칭을 제어하는 모드판단부;를 포함하는 무선전력 충전 기능을 구비한 휴대용 전자장치.
    An antenna unit comprising a circuit board, a first antenna for wireless power, and a second antenna for wireless power in a manner different from the first antenna having an inductance greater than the inductance of the first antenna, and an antenna unit A combo antenna module including a shielding unit for inducing a magnetic field;
    A switching unit for connecting or disconnecting the first antenna and the second antenna in parallel according to a wireless power operation mode of the antenna unit;
    A first wireless power module operatively associated with the first antenna;
    A second wireless power module operatively associated with the second antenna; And
    And a mode determiner for determining which one of the first wireless power module and the second wireless power module is operating and controlling the switching of the combo antenna module.
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