KR101946969B1 - 근거리 통신용 안테나 모듈 - Google Patents

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Abstract

수직 권선 방사 패턴 및 수평 권선 방사 패턴이 각각 형성된 적층체들을 적층하여 실장 공간을 최소화하면서 휴대 단말의 측면 및 일면에서의 통신 성능을 향상시키도록 한 근거리 통신용 안테나 모듈을 제시한다. 제시된 근거리 통신용 안테나 모듈은 제1 자성체의 외주를 권회하는 수직 권선 방사 패턴, 제1 자성체의 하면에 적층되는 제2 자성체의 일면에 형성되고, 일단이 수직 권선 방사 패턴의 일단과 연결되는 수평 권선 방사 패턴, 제2 자성체의 하면에 적층되는 유전체 상에 형성되어 수직 권선 방사 패턴의 타단 및 수평 권선 방사 패턴의 타단과 연결되는 단자부를 포함한다.

Description

근거리 통신용 안테나 모듈{ANTENNA MODULE FOR NEAR FIELD COMMUNICATION}
본 발명은 근거리 통신용 안테나 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트 워치 등과 같이 소형 휴대 단말에 내장되어 데이터 송수신 또는 전자 결제를 위해 다른 단말과 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신용 안테나 모듈에 관한 것이다.
기술의 발전과 함께 휴대폰, 피디에이(PDA), 피엠피(PMP), 내비게이션, 랩톱 등과 같은 휴대 단말들은 통화, 동영상/음악 재생, 길안내 등과 같은 기본 기능 이외에도 디엠비, 무선 인터넷, 기기 간의 근거리 통신 등의 기능을 추가로 제공하고 있다.
그에 따라, NFC(Near Field Communication) 안테나, MST(Magnetic Secure Transmission) 안테나 등과 같이 다양한 형태의 근거리 통신 안테나가 휴대 단말에 실장되고 있다.
NFC 안테나는 대략 13.56㎒ 정도의 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 근거리 무선통신 모듈로, 대략 10cm 정도 이하의 가까운 거리에서 단말 간 데이터를 전송한다. NFC 안테나는 결제뿐만 아니라 슈퍼마켓이나 일반 상점에서 물품 정보나 방문객을 위한 여행 정보 전송, 교통, 출입통제 잠금장치 등에 광범위하게 활용된다.
MST 안테나는 삼성 페이 등과 같이 휴대 단말을 이용한 전자결제(Payment)를 위한 데이터를 송수신하는 안테나이다.
일반적으로, 종래의 근거리 통신용 안테나는 통신 성능을 확보하기 위해 기재의 일면에 방사 패턴이 형성된 평면 권선 구조로 제작된다. 이때, 종래의 근거리 통신용 안테나는 평면 권선 구조로 제작되기 때문에 통신 성능 확보를 위해 넓은 면적으로 갖도록 형성된다.
하지만, 최근 보급이 증가하고 있는 스마트 워치 등과 같이 휴대 단말이 소형화됨에 따라 안테나 실장 공간 확보가 제조사들의 큰 이슈로 떠오르고 있다. 즉, 휴대 단말을 소형화하기 위해서는 실장되는 부품들을 소형화하여 실장 공간을 최소화해야 하는데, 근거리 통신용 안테나를 소형화하는 경우 통신 성능을 확보하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 최근 휴대 단말의 케이스가 금속 재질로 형성됨에 따라 종래의 근거리 통신용 안테나 모듈의 통신 성능이 저하되는 문제점이 있다. 즉, 종래의 근거리 통신용 안테나 모듈은 평면 권선으로 제작되기 때문에 금속 재질의 케이스로 인해 방사 필드를 차폐하여 통신 성능이 저하된다.
이에, 실장 공간을 최소화하면서 금속 재질의 케이스가 적용된 휴대 단말에서도 통신 성능을 확보할 수 있는 근거리 통신용 안테나 모듈의 개발이 요구되고 있다.
한국공개특허 제10-2015-0073742호(명칭: NFC 안테나 모듈 및 이를 포함하는 NFC 모듈)
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 제안된 것으로, 수직 권선 방사 패턴 및 수평 권선 방사 패턴이 각각 형성된 적층체들을 적층하여 실장 공간을 최소화하면서 휴대 단말의 측면 및 일면에서의 통신 성능을 향상시키도록 한 근거리 통신용 안테나 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 소형 휴대 단말에 실장되는 근거리 통신용 안테나 모듈로, 제1 자성체, 제1 자성체의 외주를 권회하는 수직 권선 방사 패턴, 제1 자성체의 하면에 적층되는 제2 자성체, 제2 자성체의 일면에 형성되고, 일단이 수직 권선 방사 패턴의 일단과 연결되는 수평 권선 방사 패턴, 제2 자성체의 하면에 적층되는 유전체 및 유전체 상에 형성되어 수직 권선 방사 패턴의 타단 및 수평 권선 방사 패턴의 타단과 연결되는 단자부를 포함한다.
수직 권선 방사 패턴은 제1 자성체의 상면 및 하면을 교대로 권회할 수 있다.
제1 자성체는 제1 자성 시트, 제1 자성 시트의 하면에 적층되는 하나 이상의 제2 자성 시트 및 제2 자성 시트의 하면에 적층되는 제3 자성 시트를 포함할 수 있다. 이때, 수직 권선 방사 패턴은 제1 자성 시트의 일면에 상호 이격되어 형성된 복수의 제1 방사 라인, 제2 자성 시트의 양측면에 상호 이격되어 형성되고, 일단이 복수의 제1 방사 라인 중 하나와 각각 연결되는 복수의 제2 방사 라인 및 제3 자성 시트의 일면에 상호 이격되어 형성되고, 일단이 제2 자성 시트의 일측에 형성된 제2 방사 라인과 연결되고 타단이 제2 자성 시트의 타측에 형성된 다른 제2 방사 라인과 연결되는 복수의 제3 방사 라인을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 제1 자성체의 상면에 적층되는 다른 유전체 및 다른 유전체의 일면에 상호 이격되어 형성되고, 복수의 제1 방사 라인 각각에 연결되는 복수의 제1 보조 방사 라인을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 제1 자성체의 하면에 적층되는 다른 유전체 및 다른 유전체의 일면에 상호 이격되어 형성되고, 복수의 제3 방사 라인 각각에 연결되는 복수의 제2 보조 방사 라인을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 제1 자성체의 상면에 적층되는 제3 자성체 및 제3 자성체의 일면에 형성되고, 양단이 연결된 폐루프 방사 패턴을 더 포함할 수 있다.
단자부는 유전체 상에 형성되어 수직 권선 방사 패턴의 타단과 연결되는 제1 단자부 및 유전체 상에 형성되어 수평 권선 방사 패턴의 타단과 연결되는 제2 단자부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 제1 자성체의 상면에 적층되는 제3 자성체 및 제3 자성체의 일면에 형성되고, 양단이 이격된 다른 수평 권선 방사 패턴을 더 포함할 수 있다.
단자부는 유전체 상에 형성되어 다른 수평 권선 방사 패턴의 일단과 연결되는 제3 단자부 및 유전체 상에 형성되어 다른 수평 권선 방사 패턴의 타단과 연결되는 제4 단자부를 포함할 수 있다. 이때, 제3 단자부 및 제4 단자부와 연결되는 매칭 회로를 더 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 소형 휴대 단말에 실장되는 근거리 통신용 안테나 모듈로 제1 자성체, 제1 자성체의 외주를 권회하는 수직 권선 방사 패턴, 제1 자성체의 하면에 적층되는 제2 자성체, 제2 자성체의 측면들을 권회하고, 일단이 수직 권선 방사 패턴의 일단과 연결되는 측면 권선 방사 패턴, 제2 자성체의 하면에 적층되는 유전체 및 유전체 상에 형성되어 수직 권선 방사 패턴의 타단 및 측면 권선 방사 패턴의 타단과 연결되는 단자부를 포함할 수 있다.
수직 권선 방사 패턴은 제1 자성체의 상면 및 하면 교대로 권회할 수 있다.
제1 자성체는 제1 자성 시트, 제1 자성 시트의 하면에 적층되는 하나 이상의 제2 자성 시트 및 제2 자성 시트의 하면에 적층되는 제3 자성 시트를 포함할 수 있다. 이때, 수직 권선 방사 패턴은 제1 자성 시트의 일면에 상호 이격되어 형성된 복수의 제1 방사 라인, 제2 자성 시트의 양측면에 상호 이격되어 형성되고, 일단이 복수의 제1 방사 라인 중 하나와 각각 연결되는 복수의 제2 방사 라인 및 제3 자성 시트의 일면에 상호 이격되어 형성되고, 일단이 제2 자성 시트의 일측에 형성된 제2 방사 라인과 연결되고 타단이 제2 자성 시트의 타측에 형성된 다른 제2 방사 라인과 연결되는 복수의 제3 방사 라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 제1 자성체의 상면에 적층되는 다른 유전체 및 다른 유전체의 일면에 상호 이격되어 형성되고, 복수의 제1 방사 라인 각각에 연결되는 복수의 제1 보조 방사 라인을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 제1 자성체의 하면에 적층되는 다른 유전체 및 다른 유전체의 일면에 상호 이격되어 형성되고, 복수의 제3 방사 라인 각각에 연결되는 복수의 제2 보조 방사 라인을 더 포함할 수 있다.
단자부는 유전체 상에 형성되어 수직 권선 방사 패턴의 타단과 연결되는 제1 단자부 및 유전체 상에 형성되고, 측면 권선 방사 패턴의 타단과 연결되는 제2 단자부를 포함할 수 있다.
제2 자성체는 복수의 자성 시트를 포함하고 측면 권선 방사 패턴은 복수의 자성 시트들 각각의 측면 또는 일면 외주를 권회하는 방사 라인을 포함할 수 있다.
복수의 자성 시트는 수직 권선 방사 패턴의 일단을 단자부와 연결하는 연결 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 근거리 통신용 안테나 모듈은 방사 라인이 형성된 박막 시트들을 적층하여 수직 권선 방사 패턴 및 수평 권선 방사 패턴을 구현함으로써, 사이즈를 최소화하여 스마트 워치 등의 소형 휴대 단말에 장착시 실장 공간을 최소화하면서 근거리 통신을 위한 통신 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 근거리 통신용 안테나 모듈은 수직 권선 방사 패턴 및 수평 권선 방사 패턴에 의해 휴대 단말의 전면, 측면 및 후면에서 방사 필드가 형성되어 휴대 단말의 모든 방향(즉, 측면, 전면, 후면)에서 근거리 통신이 가능하면서 통신 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 근거리 통신용 안테나 모듈은 폐루프 방사 패턴을 수직 권선 방사 패턴의 상부에 배치하여 수직 방향의 방사 필드를 강화함으로써, 휴대 단말의 후면 또는 전면에서 통신 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 근거리 통신용 안테나 모듈은 수직 권선 방사 패턴의 상부에 배치된 수평 권선 방사 패턴과 연결된 한 쌍의 외부 단자 사이에 커패시터를 연결하거나, 쇼트(Short)시킴으로써, 매칭 회로를 구성하여 공진 주파수를 목적에 맞게 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 근거리 통신용 안테나 모듈은 수직 권선 방사 패턴의 상부 및 하부 방향 중에 적어도 한 방향에 보조 방사 패턴을 형성함으로써, 수직 권선 방사 패턴의 면적(또는 길이)을 증가시켜 휴대 단말의 전후면에 형성되는 방사 필드를 강화시켜 휴대 단말 전후면에서의 근거리 통신 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈의 변형예를 설명하기 위한 도면.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈의 다른 변형예를 설명하기 위한 도면.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈의 변형예를 설명하기 위한 도면.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈의 변형예를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 NFC(Near Field Communication), MST(Magnetic Secure Transmission) 등의 근거리 통신을 위한 안테나 모듈이다.
근거리 통신용 안테나 모듈은 스마트 워치 등의 소형 휴대 단말에 실장이 가능하도록 하기 위해 크기를 최소화하고, 금속 재질의 케이스가 적용된 휴대 단말에서도 통신 성능을 확보하기 위해 방사 패턴이 형성된 복수의 시트들이 적층된 칩 안테나 형태로 형성된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 제1 적층체(100) 및 제1 적층체(100)의 하면에 적층되는 제2 적층체(200)를 포함하여 구성된다. 여기서, 제1 적층체(100)는 청구항에 기재된 제1 자성체 및 수직 권선 방사 패턴을 포함하며, 제2 적층체(200)는 청구항에 기재된 제2 자성체, 수평 권선 방사 패턴, 유전체 및 단자부를 포함한다.
제1 적층체(100)는 복수의 자성 시트들을 포함하여 구성된다. 즉, 제1 적층체(100)는 소정 형상의 방사 라인이 형성된 복수의 자성 시트들이 적층된 자성 적층체이다. 이때, 자성 시트들에 형성된 방사 라인들은 자성 적층체의 상면 및 하면을 교대로 권회하여 자성 적층체(즉, 제1 적층체(100))를 수직 방향으로 권회하는 수직 권선 방사 패턴(110)을 형성한다.
일례로, 도 2를 참조하면, 제1 적층체(100)는 상면 또는 하면에 복수의 제1 방사 라인(122)이 상호 이격되어 형성되는 제1 자성 시트(120), 상호 대향되는 측부에 복수의 제2 방사 라인(132)들이 형성된 하나 이상의 제2 자성 시트(130), 상면 또는 하면에 복수의 제3 방사 라인(142)이 상호 이격되어 형성되는 제3 자성 시트(140)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 제1 적층체(100)는 제1 자성 시트(120)의 하면에 하나 이상의 제2 자성 시트(130)가 적층되고, 최하단에 적층된 제2 자성 시트(130)의 하면에 제3 자성 시트(140)가 적층되어 형성된다.
제2 방사 라인(132)들은 제1 방사 라인(122)들 및 제3 방사 라인(142)들을 전기적으로 연결한다. 즉, 제2 방사 라인(132)은 일단이 제1 방사 라인(122)들 중 하나와 연결되고, 타단이 제3 방사 라인(142)들 중 하나와 연결되어 제1 방사 라인(122)들 및 제3 방사 라인(142)들을 전기적으로 연결한다.
이때, 제2 방사 라인(132)들은 제1 적층체(100)의 측면에서 외부로 노출되도록 형성된다. 즉, 제1 적층체(100)에 복수의 비아홀을 형성하여 제1 방사 라인(122)들과 제2 방사 라인(132)들을 연결한 후, 비아홀이 형성된 제1 적층체(100)의 양측 일부를 절단하여 비아홀들이 제1 적층체(100)의 측면에서 외부로 노출되도록 한다. 이때, 외부로 노출된 비아홀들이 제2 방사 라인(132)들을 형성한다.
이처럼, 제1 적층체(100)는 양측에 형성된 비아홀의 일부가 측면으로 노출되어 형성되는 복수의 제2 방사 라인(132)들이 제1 방사 라인(122)들 및 제3 방사 라인(142)들을 연결함으로써, 수직 방향으로 권회하는 수직 권선 방사 패턴(110)이 형성된다.
다른 일례로, 자성 재질을 소성하여 자성 소체를 형성한 후, 자성 소체에 도전성 재질을 인쇄 또는 도금하여, 제1 적층체(100)를 수직 방향을 권회하는 수직 권선 방사 패턴(110)이 형성될 수도 있다.
제1 적층체(100)에 형성된 수직 권선 방사 패턴(110)은 일단이 제2 적층체(200)에 형성된 수평 권선 방사 패턴(210)의 일단과 연결되고, 타단이 제2 적층체(200)에 형성된 제1 연결 패턴(224)의 일단과 연결된다.
제2 적층체(200)는 일면에 평면 방향으로 권회하는 수평 권선 방사 패턴(210)이 형성된다. 즉, 제2 적층체(200)는 상하면 중 어느 한 평면상에 루프 형상으로 형성되는 수평 권선 방사 패턴(210)이 형성된다. 이때, 수평 권선 방사 패턴(210)은 일단이 휴대 단말의 신호 처리부(미도시)와 연결하기 위한 단자부와 연결되고, 타단이 제1 적층체(100)에 형성된 수직 권선 방사 패턴(110)의 일단과 연결된다.
이를 위해, 제2 적층체(200)는 하나 이상의 자성 시트가 적층되어 구성된다. 이때, 제2 적층체(200)는 일면에 평면 방향으로 권회하는 수평 권선 방사 패턴(210)이 형성된 자성 시트를 포함한다.
일례로, 도 2를 참조하면, 제2 적층체(200)는 제4 자성 시트(220) 및 제4 자성 시트(220)의 하면에 적층되는 단자 시트(230)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 단자 시트(230)는 청구항에 기재된 유전체, 제1 단자부 및 제2 단자부를 포함한다.
제4 자성 시트(220)는 수평 권선 방사 패턴(210)을 형성하는 루프 형상의 제4 방사 라인(222)이 일면에 형성된다. 이때, 제4 방사 라인(222)의 일단은 비아홀을 통해 단자 시트(230)의 내부 단자와 연결되고, 타단은 제1 적층체(100)에 형성된 수직 권선 방사 패턴(110)의 일단과 연결된다.
한편, 제4 자성 시트(220)는 수직 권선 방사 패턴(110)의 타단을 단자 시트(230)에 형성된 내부 단자와 연결하는 제1 연결 패턴(224)이 형성될 수도 있다. 이때, 제1 연결 패턴(224)의 일단은 제1 적층체(100)의 수직 권선 방사 패턴(110)의 타단과 연결되고, 타단은 비아홀을 통해 단자 시트(230)의 내부 단자와 연결된다. 여기서, 제1 연결 패턴(224)은 수평 권선 방사 패턴(210)의 일단과 연결되는 내부 단자와 다른 내부 단자에 연결된다.
단자 시트(230)의 일면에는 한 쌍의 내부 단자가 상호 이격되어 배치된다. 즉, 단자 시트(230)의 일면에는 수평 권선 방사 패턴(210)의 타단과 연결되는 제1 내부 단자(231) 및 수직 권선 방사 패턴(110)의 타단과 연결되는 제2 내부 단자(232)가 상호 이격되어 배치된다.
단자 시트(230)의 타면에는 한 쌍의 내부 단자와 각각 연결되는 한 쌍의 외부 단자가 상호 이격되어 배치된다. 즉, 단자 시트(230)의 타면에는 제1 내부 단자(231)와 비아홀을 통해 연결되는 제1 외부 단자(233) 및 제2 내부 단자(232)와 다른 비아홀을 통해 연결되는 제2 외부 단자(234)가 상호 이격되어 배치된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 근거리 통신용 안테나 모듈은 제1 적층체(100)와 제2 적층체(200)가 적층됨에 따라, 수직 권선 방사 패턴(110) 및 수평 권선 방사 패턴(210)을 포함하는 적층형 안테나로 구성된다.
그에 따라, 근거리 통신용 안테나 모듈은 방사 라인이 형성된 박막 시트들을 적층하여 수직 권선 방사 패턴 및 수평 권선 방사 패턴을 구현함으로써, 사이즈를 최소화하여 스마트 워치 등의 소형 휴대 단말에 장착시 실장 공간을 최소화하면서 근거리 통신을 위한 통신 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 근거리 통신용 안테나 모듈은 수직 권선 방사 패턴(110) 및 수평 권선 방사 패턴(210)에 의해 휴대 단말의 전면, 측면 및 후면에서 방사 필드가 형성되어 휴대 단말의 모든 방향(즉, 측면, 전면, 후면)에서 근거리 통신이 가능하면서 통신 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 휴대 단말의 전면 또는 후면 방향에 형성되는 방사 필드를 강화하기 위한 보조 방사 패턴들이 형성될 수도 있다.
즉, 제1 적층체(100)는 제1 자성 시트(120)의 상면에 적층되는 제1 유전 시트(150) 및 제3 자성 시트(140)의 하면에 적층되는 제2 유전 시트(160) 중에 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1 유전 시트(150) 및 제1 유전 시트(160)는 청구항에 기재된 다른 유전체를 의미한다.
제1 유전 시트(150)는 제1 자성 시트(120)에 형성된 제1 방사 라인(122)들에 각각 대응되는 복수의 제1 보조 방사 라인(152)이 상호 이격되어 형성된다. 이때, 제1 보조 방사 라인(152)의 양단은 비아홀을 통해 제1 방사 라인(122)들 중 하나에 연결되어, 수직 권선 방사 패턴(110)의 상부 방향에 보조 방사 패턴을 형성한다.
제2 유전 시트(160)는 제3 자성 시트(140)에 형성된 제3 방사 라인(142)들에 각각 대응되는 복수의 제2 보조 방사 라인(162)이 상호 이격되어 형성된다. 이때, 제2 보조 방사 라인(162)의 양단은 비아홀을 통해 제3 방사 라인(142)들 중 하나에 연결되어, 수직 권선 방사 패턴(110)의 하부 방향에 보조 방사 패턴을 형성한다.
이를 통해, 근거리 통신용 안테나 모듈은 수직 권선 방사 패턴(110)의 상부 및 하부 방향 중에 적어도 한 방향에 보조 방사 패턴을 형성함으로써, 수직 권선 방사 패턴의 면적(또는 길이)을 증가시켜 휴대 단말의 전후면에 형성되는 방사 필드를 강화시켜 휴대 단말 전후면에서의 근거리 통신 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 제1 적층체(100)의 상면에 적층되는 제3 적층체(300)를 더 포함할 수도 있다. 여기서, 제3 적층체(300)는 청구항에 기재된 제3 자성체 및 폐루프 방사 패턴을 포함한다.
제3 적층체(300)는 일면에 평면 방향으로 권회하는 폐루프 방사 패턴(310)이 형성된다. 즉, 제3 적층체(300)는 상면 및 하면 중 어느 하나의 평면상에 루프 형상으로 형성되는 폐루프 방사 패턴(310)이 형성된다. 이때, 폐루프 방사 패턴(310)은 루프 형상으로 형성되고, 양단이 상호 연결되어 폐루프(Closed Loop)를 형성한다.
이를 위해, 제3 적층체(300)는 방사 라인이 형성된 하나 이상의 자성 시트들이 적층되어 구성될 수 있다.
일례로, 도 6을 참조하면, 제3 적층체(300)는 제5 자성 시트(320) 및 제6 자성 시트(330)가 적층되어 형성될 수 있다.
제5 자성 시트(320)는 상면 및 하면 중 어느 일면에 루프 형상의 제5 방사 라인(322)이 형성된다. 이때, 제5 방사 라인(322)은 양단이 연결되지 않은 오픈 루프 형상으로 형성된다.
제6 자성 시트(330)는 제5 자성 시트(320)의 상면에 적층된다. 제6 자성 시트(330)는 상면 및 하면 중 어느 일면에 제5 방사 라인(322)의 양단과 연결되어 폐루프 방사 패턴(310)을 구성하는 제6 방사 라인(332)이 형성된다. 이때, 제6 방사 라인(332)의 양단은 비아홀을 통해 제5 방사 라인(322)의 양단과 각각 연결되어 폐루프 방사 패턴(310)을 형성한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 근거리 통신용 안테나 모듈은 제1 적층체(100) 내지 제3 적층체(300)가 적층됨에 따라, 수직 권선 방사 패턴(110), 수직 권선 방사 패턴(110)의 하면에 배치되는 수평 권선 방사 패턴(210) 및 수직 권선 방사 패턴(110)의 상면에 배치되는 폐루프 방사 패턴(310)을 포함하는 적층형 안테나로 구성된다. 이때, 폐루프 방사 패턴(310)은 수직 권선 방사 패턴(110)과 커플링을 통해 연결되어 휴대 단말의 전면 또는 후면 방향에서 형성되는 방사 필드를 강화한다.
이처럼, 근거리 통신용 안테나 모듈은 폐루프 방사 패턴(310)을 수직 권선 방사 패턴(110)의 상부에 배치하여 수직 방향의 방사 필드를 강화함으로써, 휴대 단말의 후면 또는 전면에서 통신 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 제1 적층체(400), 제1 적층체(400)의 하면에 적층되는 제2 적층체(500) 및 제1 적층체(400)의 상면에 적층되는 제3 적층체(600)를 포함하여 구성된다. 여기서, 제1 적층체(400)는 청구항에 기재된 제1 자성체 및 수직 권선 방사 패턴을 포함하고, 제2 적층체(500)는 청구항에 기재된 제2 자성체, 수평 권선 방사 패턴, 유전체 및 단자부를 포함하고, 제3 적층체(600)는 청구항에 기재된 제3 자성체 및 다른 수평 권선 방사 패턴을 포함한다.
제1 적층체(400)는 복수의 자성 시트들을 포함하여 구성된다. 즉, 제1 적층체(400)는 소정 형상의 방사 라인이 형성된 복수의 자성 시트들이 적층된 자성 적층체이다. 이때, 자성 시트들에 형성된 방사 라인들은 자성 적층체의 상면 및 하면을 교대로 권회하여 자성 적층체(즉, 제1 적층체(400))를 수직 방향으로 권회하는 수직 권선 방사 패턴(410)을 형성한다.
일례로, 제1 적층체(400)는 제1 자성 시트(420)의 하면에 하나 이상의 제2 자성 시트(430)들이 적층되고, 최하단에 적층된 제2 자성 시트(430)의 하면에 제3 자성 시트(440)가 적층되어 형성된다.
제1 자성 시트(420)는 상면 또는 하면에 복수의 제1 방사 라인(422)이 상호 이격되어 형성된다. 이때, 제1 자성 시트(420)는 후술할 제3 적층체(600)에 형성된 제2 수평 권선 방사 패턴(610)의 양단과 각각 연결되는 제1 연결 패턴(424) 및 제2 연결 패턴(426)이 형성된다.
제2 자성 시트(430)는 상호 대향되는 측부에 복수의 제2 방사 라인(432)들이 형성된다. 이때, 제2 자성 시트(430)는 후술할 제3 적층체(600)에 형성되는 제2 수평 권선 방사 패턴(610)의 양단과 각각 연결되는 제3 연결 패턴(434) 및 제4 연결 패턴(436)이 형성된다.
제3 자성 시트(440)는 상면 또는 하면에 복수의 제3 방사 라인(442)이 상호 이격되어 형성된다. 이때, 제3 자성 시트(440)는 후술할 제3 적층체(600)에 형성되는 제2 수평 권선 방사 패턴(610)의 양단과 각각 연결되는 제5 연결 패턴(444) 및 제6 연결 패턴(446)이 형성된다.
여기서, 제1 연결 패턴(424), 제3 연결 패턴(434) 및 제5 연결 패턴(444)은 제1 자성 시트(420) 내지 제3 자성 시트(440)가 적층된 후 비아홀을 통해 연결된다. 제2 연결 패턴(426), 제4 연결 패턴(436) 및 제6 연결 패턴(446)은 제1 자성 시트(420) 내지 제3 자성 시트(440)가 적층된 후 비아홀을 통해 연결될 수 있다.
한편, 제2 방사 라인(432)들은 제1 방사 라인(422)들 및 제3 방사 라인(442)들을 전기적으로 연결한다. 즉, 제2 방사 라인(432)은 일단이 제1 방사 라인(422)들 중 하나와 연결되고, 타단이 제3 방사 라인(442)들 중 하나와 연결되어 제1 방사 라인(422)들 및 제3 방사 라인(442)들을 전기적으로 연결한다.
이때, 제2 방사 라인(432)들은 제1 적층체(400)의 측면에서 외부로 노출되도록 형성된다. 즉, 제1 적층체(400)에 복수의 비아홀을 형성하여 제1 방사 라인(422)들과 제2 방사 라인(432)들을 연결한 후, 비아홀이 형성된 제1 적층체(400)의 양측면 일부를 절단하여 비아홀들이 제1 적층체(400)의 측면에서 외부로 노출되도록 한다. 이때, 외부로 노출된 비아홀들이 제2 방사 라인(432)들을 형성한다.
이처럼, 제1 적층체(400)는 양측에 형성된 비아홀의 일부가 측면으로 노출되어 형성되는 복수의 제2 방사 라인(432)들이 제1 방사 라인(422)들 및 제3 방사 라인(442)들을 연결함으로써, 수직 방향으로 권회하는 수직 권선 방사 패턴(410)이 형성된다.
다른 일례로, 자성 재질을 소성하여 자성 소체를 형성한 후, 자성 소체에 도전성 재질을 인쇄 또는 도금하여, 제1 적층체(400)를 수직 방향을 권회하는 수직 권선 방사 패턴(410)이 형성될 수도 있다.
제1 적층체(400)에 형성된 수직 권선 방사 패턴(410)은 일단이 제2 적층체(500)에 형성된 수평 권선 방사 패턴의 일단과 연결되고, 타단이 제2 적층체(500)에 형성된 제1 연결 패턴(424)의 일단과 연결된다.
제2 적층체(500)는 일면에 평면 방향으로 권회하는 제1 수평 권선 방사 패턴(510)이 형성된다. 즉, 제2 적층체(500)는 상하면 중 어느 한 평면상에 루프 형상으로 형성되는 제1 수평 권선 방사 패턴(510)이 형성된다. 이때, 제1 수평 권선 방사 패턴(510)은 일단이 휴대 단말의 신호 처리부(미도시)와 연결하기 위한 단자부와 연결되고, 타단이 제1 적층체(400)에 형성된 수직 권선 방사 패턴(410)의 일단과 연결된다.
이를 위해, 제2 적층체(500)는 하나 이상의 자성 시트가 적층되어 구성된다. 이때, 제2 적층체(500)는 일면에 평면 방향으로 권회하는 제1 수평 권선 방사 패턴(510)이 형성된 자성 시트를 포함한다.
일례로, 제2 적층체(500)는 제4 자성 시트(520) 및 제4 자성 시트(520)의 하면에 적층되는 단자 시트(530)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 단자 시트(230)는 청구항에 기재된 유전체와 제1 단자부 내지 제4 단자부를 의미한다.
제4 자성 시트(520)의 일면에는 제1 수평 권선 방사 패턴(510)을 형성하는 루프 형상의 제4 방사 라인(522)이 형성된다. 이때, 제4 방사 라인(522)의 일단은 비아홀을 통해 단자 시트(530)의 내부 단자와 연결되고, 타단은 제1 적층체(400)에 형성된 수직 권선 방사 패턴(410)의 일단과 연결된다.
한편, 제4 자성 시트(520)는 수직 권선 방사 패턴(410)을 단자 시트(530)에 형성된 내부 단자와 연결하는 제7 연결 패턴(524)이 형성될 수 있다. 이때, 제7 연결 패턴(524)의 일단은 제1 적층체(400)의 수직 권선 방사 패턴(410)의 타단과 연결된다. 제7 연결 패턴(524)의 타단은 비아홀을 통해 단자 시트(530)의 내부 단자와 연결된다. 여기서, 제7 연결 패턴(524)은 수평 권선 방사 패턴의 일단과 연결되는 내부 단자와 다른 내부 단자에 연결된다.
제4 자성 시트(520)는 제1 적층체(400)의 제1 연결 패턴(424), 제3 연결 패턴(434) 및 제5 연결 패턴(444)과 연결되는 제8 연결 패턴(526), 및 제2 연결 패턴(426), 제4 연결 패턴(436) 및 제6 연결 패턴(446)과 연결되는 제9 연결 패턴(528)이 형성된다.
단자 시트(530)는 일면에 두 쌍의 내부 단자가 상호 이격되어 배치된다. 즉, 단자 시트(530)의 일면에는 수직 권선 방사 패턴(410)의 타단과 연결되는 제1 내부 단자(531), 제2 수평 권선 방사 패턴(610)의 일단과 연결되는 제2 내부 단자(532), 제1 수평 권선 방사 패턴(510)의 일단과 연결되는 제3 내부 단자(533) 및 제2 수평 권선 방사 패턴(610)의 타단과 연결되는 제4 내부 단자(534)가 상호 이격되어 배치된다.
단자 시트(530)는 타면에 비아홀을 통해 내부 단자와 각각 연결되는 두 쌍의 외부 단자가 상호 이격되어 배치된다. 즉, 단자 시트(530)의 타면에는 제1 내부 단자(531)와 비아홀을 통해 연결되는 제1 외부 단자(535), 제2 내부 단자(532)와 다른 비아홀을 통해 연결되는 제2 외부 단자(536), 제3 내부 단자(533)와 또 다른 비아홀을 통해 연결되는 제3 외부 단자(537) 및 제4 내부 단자(534)와 또 다른 비아홀을 통해 연결되는 제4 외부 단자(538)가 상호 이격되어 배치된다.
제3 적층체(600)는 평면 방향으로 권회하는 제2 수평 권선 방사 패턴(610)이 형성된다. 즉, 제3 적층체(600)는 상면 및 하면 중 어느 하나의 평면상에 루프 형상으로 형성되는 제2 수평 권선 방사 패턴(610)이 형성된다.
이를 위해, 제3 적층체(600)는 방사 라인이 형성된 하나 이상의 자성 시트들이 적층되어 구성될 수 있다.
일례로, 제3 적층체(600)는 제5 자성 시트(620) 및 제6 자성 시트(630)가 적층되어 형성될 수 있다.
제5 자성 시트(620)는 상면 및 하면 중 어느 일면에 루프 형상의 제5 방사 라인(622)이 형성된다. 이때, 제5 방사 라인(622)은 양단이 연결되지 않은 오픈 루프 형상으로 형성된다.
제6 자성 시트(630)는 제5 자성 시트(620)의 하면에 적층된다. 제6 자성 시트(630)는 상면 및 하면 중 어느 일면에 제5 방사 라인(622)의 양단에 각각 연결되어 제6 방사 라인(632) 및 제7 방사 라인(634)이 형성된다.
이때, 제6 방사 라인(632)은 일단이 비아홀을 통해 제5 방사 라인(622)의 일단과 연결되고, 타단이 다른 비아홀을 통해 제1 적층체(400)의 제1 연결 패턴(424)과 연결된다. 제7 방사 라인(634)은 다른 비아홀을 통해 제5 방사 라인(622)의 타단 및 제1 적층체(400)의 제2 연결 패턴(426)과 연결된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 근거리 통신용 안테나 모듈은 제1 적층체(400) 내지 제3 적층체(600)가 적층됨에 따라, 수직 권선 방사 패턴(410), 수직 권선 방사 패턴(410)의 하부에 배치되는 제1 수평 권선 방사 패턴(510) 및 수직 권선 방사 패턴(410)의 상부에 배치되는 제2 수평 권선 방사 패턴(610)을 포함하는 적층형 안테나로 구성된다.
그에 따라, 근거리 통신용 안테나 모듈은 방사 라인이 형성된 박막 시트들을 적층하여 수직 권선 방사 패턴(410 및 수평 권선 방사 패턴(510, 610)을 구현함으로써, 사이즈를 최소화하여 스마트 워치 등의 소형 휴대 단말에 장착시 실장 공간을 최소화하면서 근거리 통신을 위한 통신 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 근거리 통신용 안테나 모듈은 수직 권선 방사 패턴(410) 및 수평 권선 방사 패턴(510, 610)에 의해 휴대 단말의 전면, 측면 및 후면에서 방사 필드가 형성되어 휴대 단말의 모든 방향(즉, 측면, 전면, 후면)에서 근거리 통신이 가능하면서 통신 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 근거리 통신용 안테나 모듈은 제3 적층체(600)의 수평 권선 방사 패턴과 연결되는 한 쌍의 내부 단자와 연결된 한 쌍의 외부 단자 사이에 커패시터(540)를 연결하거나, 쇼트(Short)시켜 매칭 회로를 구성할 수도 있다. 이 경우, 근거리 통신용 안테나 모듈의 공진 주파수를 목적에 맞게 조절할 수 있는 효과가 있다.
한편, 도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 수직 방향(즉, 휴대 단말의 전면 또는 후면 방향)의 방사 필드를 강화하기 위한 보조 방사 패턴이 형성될 수도 있다.
즉, 제1 적층체(400)는 제1 자성 시트(420)의 상면에 적층되는 제1 유전 시트(450) 및 제3 자성 시트(440)의 하면에 적층되는 제2 유전 시트(460) 중에 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1 유전 시트(450) 및 제2 유전 시트(460)는 청구항에 기재된 다른 유전체를 의미한다.
제1 유전 시트(450)는 제1 자성 시트(420)에 형성된 제1 방사 라인(422)들에 각각 대응되는 복수의 제1 보조 방사 라인(452)이 상호 이격되어 형성된다. 이때, 제1 보조 방사 라인(452)의 양단은 비아홀을 통해 제1 방사 라인(422)들 중 하나에 연결되어, 수직 권선 방사 패턴(410)의 상부 방향에 보조 방사 패턴을 형성한다.
제1 유전 시트(450)는 제2 수평 권선 방사 패턴(610)의 양단에 각각 연결되는 제10 연결 패턴(454) 및 제11 연결 패턴(456)이 더 형성될 수 있다.
제2 유전 시트(460)는 제3 자성 시트(440)에 형성된 제3 방사 라인(442)들에 각각 대응되는 복수의 제2 보조 방사 라인(462)들이 상호 이격되어 형성된다. 이때, 제2 보조 방사 라인(462)의 양단은 비아홀을 통해 제3 방사 라인(442)들 중 하나에 연결되어, 수직 권선 방사 패턴(410)의 하부 방향에 보조 방사 패턴을 형성한다.
제2 유전 시트(460)는 제1 연결 패턴(424), 제3 연결 패턴(434) 및 제5 연결 패턴(444)에 연결되는 제12 연결 패턴(464), 및 제2 연결 패턴(426), 제4 연결 패턴(436) 및 제6 연결 패턴(446)에 연결되는 제13 연결 패턴(466)이 형설 될 수 있다.
이를 통해, 근거리 통신용 안테나 모듈은 수직 권선 방사 패턴(410)의 상부 및 하부 방향 중에 적어도 한 방향에 보조 방사 패턴을 형성함으로써, 수직 권선 방사 패턴(410)의 면적(또는 길이)을 증가시켜 휴대 단말의 전후면에 형성되는 방사 필드를 강화시켜 휴대 단말 전후면에서의 근거리 통신 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 제1 적층체(700) 및 제1 적층체(700)의 하면에 적층되는 제2 적층체(800)를 포함하여 구성된다. 여기서, 제1 적층체(700)는 청구항에 기재된 제1 자성체 및 수직 권선 방사 패턴을 포함하고, 제2 적층체(800)는 청구항에 기재된 제2 자성체, 측면 권선 방사 패턴, 유전체 및 단자부를 포함한다.
제1 적층체(700)는 복수의 자성 시트들을 포함하여 구성된다. 즉, 제1 적층체(700)는 소정 형상의 방사 라인이 형성된 복수의 자성 시트들이 적층된 자성 적층체이다. 이때, 자성 시트들에 형성된 방사 라인들은 자성 적층체(즉, 제1 적층체(700))의 상면 및 하면을 교대로 권회하여 제1 적층체(100)를 수직 방향으로 권회하는 수직 권선 방사 패턴(710)을 형성한다.
일례로, 도 13을 참조하면, 제1 적층체(700)는 상면 또는 하면에 복수의 제1 방사 라인(722)이 상호 이격되어 형성되는 제1 자성 시트(720), 상호 대향되는 측면들에 복수의 제2 방사 라인(732)들이 형성된 하나 이상의 제2 자성 시트(730), 상면 또는 하면에 복수의 제3 방사 라인(742)이 상호 이격되어 형성되는 제3 자성 시트(740)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 제1 적층체(700)는 제1 자성 시트(720)의 하면에 하나 이상의 제2 자성 시트(730)가 적층되고, 최하단에 적층된 제2 자성 시트(730)의 하면에 제3 자성 시트(740)가 적층되어 형성된다.
제2 방사 라인(732)들은 제1 방사 라인(722)들 및 제3 방사 라인(742)들을 전기적으로 연결한다. 즉, 제2 방사 라인(732)은 일단이 제1 방사 라인(722)들 중 하나와 연결되고, 타단이 제3 방사 라인(742)들 중 하나와 연결되어 제1 방사 라인(722)들 및 제3 방사 라인(742)들을 전기적으로 연결한다.
이때, 제2 방사 라인(732)들은 제1 적층체(700)의 측면에서 외부로 노출되도록 형성된다. 즉, 제1 적층체(700)에 복수의 비아홀을 형성하여 제1 방사 라인(722)들과 제2 방사 라인(732)들을 연결한 후, 비아홀이 형성된 제1 적층체(700)의 양측 일부를 절단하여 비아홀들이 제1 적층체(700)의 측면에서 외부로 노출되도록 한다. 이때, 외부로 노출된 비아홀들이 제2 방사 라인(732)들을 형성한다.
다른 일례로, 자성 재질을 소성하여 자성 소체를 형성한 후, 자성 소체에 도전성 재질을 인쇄 또는 도금하여, 제1 적층체(700)를 수직 방향을 권회하는 수직 권선 방사 패턴(710)이 형성될 수도 있다.
이처럼, 제1 적층체(700)는 양측에 형성된 비아홀의 일부가 측면으로 노출되어 형성되는 복수의 제2 방사 라인(732)들이 제1 방사 라인(722)들 및 제3 방사 라인(742)들을 연결함으로써, 수직 방향으로 권회하는 수직 권선 방사 패턴(710)이 형성된다.
제1 적층체(700)에 형성된 수직 권선 방사 패턴(710)은 일단이 제2 적층체(800)에 형성된 측면 권선 방사 패턴(810)의 일단과 연결되고, 타단이 제2 적층체(800)에 형성된 제1 연결 패턴(824)의 일단과 연결된다. 이를 통해, 수직 권선 방사 패턴(710)은 근거리 통신용 안테나 모듈의 최하단에 배치되는 단자들과 연결된다.
제2 적층체(800)는 복수의 자성 시트들이 적층되어 구성된다. 즉, 제2 적층체(800)는 복수의 제4 자성 시트(820)들이 적층되고, 최하부에 적층된 제4 자성 시트(820)의 하부에 단자 시트(830)가 적층되어 구성된다. 이때, 제2 적층체(800)는 일면의 외주 또는 측면을 따라 방사 라인이 형성된 자성 시트들이 적층되어 제2 적층체(800)의 측면들을 권회하는 측면 권선 방사 패턴(810)이 형성된다. 여기서, 단자 시트(730)는 청구항에 기재된 유전체, 제1 단자부 및 제2 단자부를 포함한다.
제4 자성 시트(820)는 일면 외주 또는 측면들에 제4 방사 라인(822)이 형성된다. 이때, 제4 자성 시트(820)들에 형성된 제4 방사 라인(822)은 비아홀을 통해 상호 간 연결되어 제2 적층체(800)의 측면들을 권회하는 측면 권선 방사 패턴(810)을 형성한다.
제4 자성 시트(820)는 제1 적층체(700)에 형성된 수직 권선 방사 패턴(710)의 일단을 단자 시트(830)의 제2 내부 단자(832)와 연결하기 위한 제1 연결 패턴(824)들이 형성된다. 이때, 제4 자성 시트(820)들에 형성된 제1 연결 패턴(824)들은 비아홀을 통해 연결되어 수직 권선 방사 패턴(710)의 일단을 제2 내부 단자(832)와 연결한다.
측면 권선 방사 패턴(810)은 일단이 제1 적층체(700)에 형성된 수직 권선 방사 패턴(710)의 타단과 연결되고, 타단이 단자 시트(830)에 형성된 제1 내부 단자(831)와 연결된다.
단자 시트(830)는 일면에 한 쌍의 내부 단자가 상호 이격되어 배치된다. 즉, 단자 시트(830)의 일면에는 측면 권선 방사 패턴(810)의 타단과 연결되는 제1 내부 단자(831) 및 제1 연결 패턴(824)들을 통해 수직 권선 방사 패턴(710)의 일단과 연결되는 제2 내부 단자(832)가 상호 이격되어 배치된다.
단자 시트(830)는 타면에 한 쌍의 내부 단자와 각각 연결되는 한 쌍의 외부 단자가 상호 이격되어 배치된다. 즉, 단자 시트(830)의 타면에는 비아홀을 통해 제1 내부 단자(831)와 연결되는 제1 외부 단자(833) 및 다른 비아홀을 통해 제2 내부 단자(832)와 연결되는 제2 외부 단자(834)가 상호 이격되어 배치된다.
이처럼, 근거리 통신용 안테나 모듈은 제1 적층체(700)와 제2 적층체(800)가 적층됨에 따라, 수직 권선 방사 패턴(710) 및 측면 권선 방사 패턴(810)을 포함하는 적층형 안테나로 구성된다.
그에 따라, 근거리 통신용 안테나 모듈은 방사 라인이 형성된 박막 시트들을 적층하여 수직 권선 방사 패턴(710) 및 측면 권선 방사 패턴(810)을 구현함으로써, 사이즈를 최소화하여 스마트 워치 등의 소형 휴대 단말에 장착시 실장 공간을 최소화하면서 근거리 통신을 위한 통신 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 근거리 통신용 안테나 모듈은 수직 권선 방사 패턴(710) 및 측면 권선 방사 패턴(810)에 의해 휴대 단말의 전면, 측면 및 후면에서 방사 필드가 형성되어 휴대 단말의 모든 방향(즉, 측면, 전면, 후면)에서 근거리 통신이 가능하면서 통신 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 도 14를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 근거리 통신용 안테나 모듈은 휴대 단말의 전면 또는 후면 방향의 방사 필드를 강화하기 위한 보조 방사 패턴이 형성될 수도 있다.
즉, 제1 적층체(700)는 제1 자성 시트(720)의 상면에 적층되는 제1 유전 시트(750) 및 제3 자성 시트(740)의 하면에 적층되는 제2 유전 시트(760)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1 유전 시트(750) 및 제2 유전 시트(760)는 청구항에 기재된 다른 유전체를 의미한다.
이때, 제1 유전 시트(750)는 제1 자성 시트(720)에 형성된 제1 방사 라인(722)들에 각각 대응되는 복수의 제1 보조 방사 라인(752)이 상호 이격되어 형성된다. 제1 유전 시트(750)에 형성된 제1 보조 방사 라인(752)의 양단은 비아홀을 통해 제1 방사 라인(722)과 연결된다.
제2 유전 시트(760)는 제3 자성 시트(740)에 형성된 제3 방사 라인(742)들에 각각 대응되는 복수의 제2 보조 방사 라인(762)이 상호 이격되어 형성된다. 제2 유전 시트(760)에 형성된 제2 보조 방사 라인(762)의 양단은 비아홀을 통해 제3 방사 라인(742)과 연결된다.
이때, 제2 유전 시트(760)는 수직 권선 방사 패턴(710)의 일단을 제1 연결 패턴(824)과 연결하기 위한 제2 연결 패턴(764)과, 수직 권선 방사 패턴(710)의 타단을 측면 권선 방사 패턴(810)의 일단과 연결하기 위한 제3 연결 패턴(766)이 형성될 수 있다.
이를 통해, 근거리 통신용 안테나 모듈은 수직 권선 방사 패턴(710)의 상부 및 하부 방향 중에 적어도 한 방향에 보조 방사 패턴을 형성함으로써, 수직 권선 방사 패턴(710)의 면적(또는 길이)을 증가시켜 휴대 단말의 전후면에 형성되는 방사 필드를 강화시켜 휴대 단말 전후면에서의 근거리 통신 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100: 제1 적층체 110: 수직 권선 방사 패턴
120: 제1 자성 시트 130: 제2 자성 시트
140: 제3 자성 시트 150: 제1 유전 시트
160: 제2 유전 시트 200: 제2 적층체
210: 수평 권선 방사 패턴 220: 제4 자성 시트
230: 단자 시트 300: 제3 적층체
310: 폐루프 방사 패턴 320: 제5 자성 시트
330: 제6 자성 시트 420: 제1 자성 시트
430: 제2 자성 시트 440: 제3 자성 시트
450: 제1 유전 시트 460: 제2 유전 시트
500: 제2 적층체 510: 제1 수평 권선 방사 패턴
520: 제4 자성 시트 530: 단자 시트
600: 제3 적층체 610: 제2 수평 권선 방사 패턴
620: 제5 자성 시트 630: 제6 자성 시트
720: 제1 자성 시트 730: 제2 자성 시트
740: 제3 자성 시트 750: 제1 유전 시트
760: 제2 유전 시트 800: 제2 적층체
810: 측면 권선 방사 패턴 820: 제4 자성 시트
830: 단자 시트

Claims (20)

  1. 소형 휴대 단말에 실장되는 근거리 통신용 안테나 모듈에 있어서,
    제1 자성체;
    상기 제1 자성체의 외주를 권회하는 수직 권선 방사 패턴;
    상면이 상기 제1 자성체의 하면과 동일한 면적으로 형성되어 상기 제1 자성체의 하면에 적층되는 제2 자성체;
    상기 제2 자성체의 일면에 형성되고, 일단이 상기 수직 권선 방사 패턴의 일단과 연결되는 수평 권선 방사 패턴;
    상기 제2 자성체의 하면에 적층되는 유전체; 및
    상기 유전체 상에 형성되어 상기 수직 권선 방사 패턴의 타단 및 상기 수평 권선 방사 패턴의 타단과 연결되는 단자부를 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수직 권선 방사 패턴은 상기 제1 자성체의 상면 및 하면을 교대로 권회하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 자성체는
    제1 자성 시트;
    상기 제1 자성 시트의 하면에 적층되는 하나 이상의 제2 자성 시트; 및
    상기 제2 자성 시트의 하면에 적층되는 제3 자성 시트를 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수직 권선 방사 패턴은,
    상기 제1 자성 시트의 일면에 상호 이격되어 형성된 복수의 제1 방사 라인;
    상기 제2 자성 시트의 양측면에 상호 이격되어 형성되고, 일단이 상기 복수의 제1 방사 라인 중 하나와 각각 연결되는 복수의 제2 방사 라인; 및
    상기 제3 자성 시트의 일면에 상호 이격되어 형성되고, 일단이 상기 제2 자성 시트의 일측에 형성된 제2 방사 라인과 연결되고 타단이 상기 제2 자성 시트의 타측에 형성된 다른 제2 방사 라인과 연결되는 복수의 제3 방사 라인을 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 자성체의 상면에 적층되는 다른 유전체; 및
    상기 다른 유전체의 일면에 상호 이격되어 형성되고, 상기 복수의 제1 방사 라인 각각에 연결되는 복수의 제1 보조 방사 라인을 더 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 자성체와 상기 제2 자성체 사이에 개재된 다른 유전체; 및
    상기 다른 유전체의 일면에 상호 이격되어 형성되고, 상기 복수의 제3 방사 라인 각각에 연결되는 복수의 제2 보조 방사 라인을 더 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 자성체의 상면에 적층되는 제3 자성체; 및
    상기 제3 자성체의 일면에 형성되고, 양단이 연결된 폐루프 방사 패턴을 더 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단자부는,
    상기 유전체 상에 형성되어 상기 수직 권선 방사 패턴의 타단과 연결되는 제1 단자부; 및
    상기 유전체 상에 형성되어 상기 수평 권선 방사 패턴의 타단과 연결되는 제2 단자부를 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 자성체의 상면에 적층되는 제3 자성체; 및
    상기 제3 자성체의 일면에 형성되고, 양단이 이격된 다른 수평 권선 방사 패턴을 더 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단자부는,
    상기 유전체 상에 형성되어 상기 다른 수평 권선 방사 패턴의 일단과 연결되는 제3 단자부; 및
    상기 유전체 상에 형성되어 상기 다른 수평 권선 방사 패턴의 타단과 연결되는 제4 단자부를 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제3 단자부 및 제4 단자부와 연결되는 매칭 회로를 더 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  12. 소형 휴대 단말에 실장되는 근거리 통신용 안테나 모듈에 있어서,
    제1 자성체;
    상기 제1 자성체의 외주를 권회하는 수직 권선 방사 패턴;
    상면이 상기 제1 자성체의 하면과 동일한 면적으로 형성되어 상기 제1 자성체의 하면에 적층되는 제2 자성체;
    상기 제2 자성체의 측면들을 권회하고, 일단이 상기 수직 권선 방사 패턴의 일단과 연결되는 측면 권선 방사 패턴;
    상기 제2 자성체의 하면에 적층되는 유전체; 및
    상기 유전체 상에 형성되어 상기 수직 권선 방사 패턴의 타단 및 상기 측면 권선 방사 패턴의 타단과 연결되는 단자부를 포함하고,
    상기 제2 자성체는 복수의 자성 시트를 포함하고,
    상기 측면 권선 방사 패턴은 상기 복수의 자성 시트들 각각의 일면 외주를 권회하는 방사 라인을 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 수직 권선 방사 패턴은 상기 제1 자성체의 상면 및 하면 교대로 권회하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 자성체는
    제1 자성 시트;
    상기 제1 자성 시트의 하면에 적층되는 하나 이상의 제2 자성 시트; 및
    상기 제2 자성 시트의 하면에 적층되는 제3 자성 시트를 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 수직 권선 방사 패턴은,
    상기 제1 자성 시트의 일면에 상호 이격되어 형성된 복수의 제1 방사 라인;
    상기 제2 자성 시트의 양측면에 상호 이격되어 형성되고, 일단이 상기 복수의 제1 방사 라인 중 하나와 각각 연결되는 복수의 제2 방사 라인; 및
    상기 제3 자성 시트의 일면에 상호 이격되어 형성되고, 일단이 상기 제2 자성 시트의 일측에 형성된 제2 방사 라인과 연결되고 타단이 상기 제2 자성 시트의 타측에 형성된 다른 제2 방사 라인과 연결되는 복수의 제3 방사 라인을 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 자성체의 상면에 적층되는 다른 유전체; 및
    상기 다른 유전체의 일면에 상호 이격되어 형성되고, 상기 복수의 제1 방사 라인 각각에 연결되는 복수의 제1 보조 방사 라인을 더 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 자성체와 상기 제2 자성체 사이에 개재된 다른 유전체; 및
    상기 다른 유전체의 일면에 상호 이격되어 형성되고, 상기 복수의 제3 방사 라인 각각에 연결되는 복수의 제2 보조 방사 라인을 더 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 단자부는,
    상기 유전체 상에 형성되어 상기 수직 권선 방사 패턴의 타단과 연결되는 제1 단자부; 및
    상기 유전체 상에 형성되고, 상기 측면 권선 방사 패턴의 타단과 연결되는 제2 단자부를 포함하는 근거리 통신용 안테나 모듈.
  19. 삭제
  20. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 자성 시트는,
    상기 수직 권선 방사 패턴의 일단을 상기 단자부와 연결하는 연결 패턴이 형성되는 근거리 통신용 안테나 모듈.
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