KR101984567B1 - 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로서, 상기 안테나 장치는 안테나 도체, 및 상기 안테나 도체의 일측단에 연결되어 있는 입력단과 서로 다른 통신 모듈에 연결되는 복수의 출력단을 갖는 제1 스위칭부를 포함하고, 상기 복수의 출력단 중 하나는 FM 모듈에 연결된다.

Description

안테나 장치{ANTENNA EQUIPMENT}

본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 추가적인 안테나 설치 없이 FM 라디오 신호의 송수신이 가능하도록 하는 안테나 장치에 관한 것이다.

세계적으로 기후변화 몇 지구 온난화로 인한 태풍, 폭우, 지진, 쓰나미 등 자연재해가 빈번하게 발생하고 있으므로, 재해 예측과 더불어 일반 국민에게 재해 발생 전/후에 신속하고 정확한 정보 전달이 중요해지고 있다.

국내의 초기 재난 경고 방송 시스템은 아날로그 TV 시스템을 기초로 하여 이루어져 있으므로, 아날로그 TV신호의 수직 귀선 기간(VBI: Vertical Blanking Interval)을 이용해서 재난경고 방송 메시지 신호를 부호화한 후 부가시켜 송신하였다.

또한, 재난경고 방송 메시지 신호를 수신하기 위해서는 재난경고 방송 메시지 신호를 수신하는 별도의 수신기를 지역별로 배포하고 지역에 재난이 발생할 경우 해당 지역의 수신기로 재난발생 상황을 전달해 해당 수신기를 이용하여 전송되는 재난경고 방송 메시지 신호를 수신한 후 해당 지역의 가정으로 재난 경고 방송 메시지 신호를 2차적으로 다시 전송하는 방법을 구축하였다.

하지만, 국가적으로 발생하는 재난일 경우, 재난방송에 대한 관리 및 방송의 주체가 모호하고 인식이 부족했으며 수신기 등의 보급도 한계가 있어, 재난 경고 방송의 실효성이 크게 떨어지는 것이 사실이었다.

2009년 이후 DMB(digital multimedia broadcasting)와 같은 모바일 방송을 청취할 수 있는 단말기의 보급이 활발히 이루지면서 DMB를 이용한 재난 경고 방송의 표준제정과 구축이 이루어지게 되었다.

하지만, 예전과 달리 최근 출시되는 스마트폰(smart phone)과 같은 휴대 단말기의 경우 DMB 안테나가 내장되지 않는 경우가 대부분이므로, 이어폰(ear phone)과 같은 별도의 액세서리를 가지고 있지 않는 경우 DMB 방송을 청취할 수 없게 되고, 이로 인해, 재난 경고 방송 역시 청취할 수 없고 재난 경고에 효과가 미미하다.

또한 현재 시판되고 있는 휴대 단말기는 FM 라디오 신호 수신 기능이 활성화되지 않고 있으나 조만간 휴대 단말기로도 FM 라디오 신호의 수신이 가능하여 FM 방송을 청취할 수 있게 되었고, 이럴 경우, FM 라디오 신호를 이용하여 재난 경고 방송을 실시할 경우, 재난 경고 방송을 확인하는 인원의 수가 크게 증가하게 된다.

하지만, 금속 본체(metal body)를 갖는 스마트폰과 같은 대부분의 휴대 단말기의 경우, 별도의 안테나를 설치할 공간 확보가 어려워 FM 라디오 신호용 FM안테나를 추가하기에는 많은 어려움이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2005-0103870호(공개일자: 2005년11월01일, 발명의 명칭: 안테나 장치)

본 발명이 해결하려는 과제는 추가적으로 FM 안테나를 설치하지 않고 FM 라디오 신호의 수신이 가능하도록 하여 안테나 설비 비용을 절감하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 안테나 장치는 안테나 도체, 및 상기 안테나 도체의 일측단에 연결되어 있는 입력단과 서로 다른 통신 모듈에 연결되는 복수의 출력단을 갖는 제1 스위칭부를 포함하고, 상기 복수의 출력단 중 하나는 FM 모듈에 연결된다.

상기 복수의 출력단 중 적어도 하나의 나머지 출력단은 NFC 모듈, WPT 모듈, MST 모듈 및 DMB 모듈 중 적어도 하나에 각각 연결될 수 있다.

상기 특징에 따른 안테나 장치는 상기 안테나 도체의 타측단에 연결되어 있는 입력단, 접지에 연결되어 있는 제1 출력단, 및 개방 상태의 제2 출력단을 갖는 제2 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

상기 특징에 따른 안테나 장치는 상기 안테나 도체의 타측단에 연결되어 있는 입력단, 접지에 연결되어 있는 제1 출력단 및 개방 상태의 제2 출력단을 갖는 다이플렉서를 더 포함할 수 있다.

상기 특징에 따른 안테나 장치는 상기 제2 출력단에 연결되어 있는 정합 회로를 더 포함할 수 있다.

상기 정합 회로는 유도성 성분, 용량성 성분 및 저항성 성분 중 적어도 하나를 형성할 수 있다.

상기 특징에 따른 안테나 장치는 상기 제1 스위칭부의 출력단과 상기 FM 모듈 사이에 연결되어 있는 더미 도체를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따른 안테나 장치는 안테나 도체, 및 상기 안테나 도체의 일측단에 연결되어 있는 입력단, FM 모듈에 연결되는 제1 출력단, 그리고 FM 모듈과 다른 통신 모듈에 연결되는 제2 출력단을 구비한 다이플렉서를 포함한다.

상기 제2 출력단은 NFC 모듈, WPT 모듈, MST 모듈 및 DMB 모듈 중 하나와 연결될 수 있다.

상기 특징에 따른 안테나 장치는 상기 안테나 도체의 일측단에 연결되어 있는 입력단과 상기 제1 출력단과 제2 출력단에 연결되는 통신 모듈과 다른 통신 모듈이 연결되는 적어도 하나의 출력단을 갖는 제1 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 스위칭부의 적어도 하나의 출력단은 NFC 모듈, WPT 모듈, MST 모듈 및 DMB 모듈 중 적어도 하나에 연결될 수 있다.

상기 특징에 따른 안테나 장치는 상기 안테나 도체의 타측단에 연결되어 있는 입력단, 접지에 연결되어 있는 제1 출력단, 및 개방 상태의 제2 출력단을 갖는 제2 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

상기 안테나 도체의 타측단에 연결되어 있는 입력단, 접지에 연결되어 있는 제1 출력단 및 개방 상태의 제2 출력단을 갖는 다이플렉서를 더 포함할 수 있다.

상기 특징에 따른 안테나 장치는 상기 제2 출력단에 연결되어 있는 정합 회로를 더 포함할 수 있다.

상기 정합 회로는 유도성 성분, 용량성 성분 및 저항성 성분 중 적어도 하나를 형성할 수 있다.

상기 특징에 따른 안테나 장치는 상기 제1 스위칭부의 출력단과 상기 FM 모듈 사이에 연결되어 있는 더미 도체를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 안테나 장치는 안테나 도체, 상기 안테나 도체의 일측단에 입력단이 연결되어 있고, 고주파 대역용 통신 모듈과 저주파 대역용 통신 모듈에 각각 제1 및 제2 출력단이 연결되어 있는 제1 다이플렉서, 및 상기 안테나 도체의 타측단에 입력단이 연결되어 있고 상기 저주파 대역용 통신 모듈에 제1 출력단이 연결되어 있고, 제2 출력단은 접지 상태나 플로팅 상태를 유지하는 제2 다이플렉서를 포함하며, 상기 고주파 대역용 통신 모듈을 FM 모듈을 포함한다.

상기 특징에 따른 안테나 장치는 상기 제1 다이플렉서의 제1 출력단에 입력단이 연결되어 있고 서로 다른 고주파 대역용 통신 모듈에 복수의 출력단이 각각 연결되어 있는 제1 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

상기 서로 다른 고주파 대역용 통신 모듈은 FM 모듈과 DMB 모듈일 수 있다.

상기 저주파 대역용 통신 모듈은 NFC 모듈일 수 있다.

상기 특징에 따른 안테나 장치는 상기 제2 다이플렉서의 제2 출력단에 입력단이 연결되어 있고 제1 출력단은 접지에 연결되어 있으며 제2 출력단은 플로팅되어 있는 제2 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

이러한 특징에 따르면, FM 라디오 신호를 송수신하는 FM 모듈을 포함하는 복수의 통신 모듈이 하나의 안테나 도체를 이용하므로, FM 모듈을 위한 안테나 도체의 설치가 필요 없다.

이로 인해, 안테나 장치의 설치 비용이 절감된다.

또한, 휴대 전화기와 같이 추가적인 구성요소의 설치 공간이 부족한 전자 기기의 경우, 이미 구비되어 있는 안테나 도체를 이용하므로 설계가 용이하며 공간의 활용성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 다른 예에 대한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 장치의 블록도이다.
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 장치의 다른 예에 대한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 장치의 또 다른 예에 대한 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에 대해서 설명하도록 한다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에 대하여 설명한다.

도 1에 도시한 것처럼, 본 예의 안테나 장치는 안테나 도체(10), 안테나 도체(10)의 일측단에 입력단(I1)이 연결되어 있고 출력단(A1-A3)에 통신 모듈부(30)가 연결되어 있는 제1 스위칭부(21), 안테나 도체(10)의 타측단에 입력단(I2)이 연결되어 있는 제2 스위칭부(22)를 구비한다.

이때, 통신 모듈부(30)는 제1 스위칭부(21)의 각 출력단(A1-A3)에 연결되어 있는 통신 모듈, 예를 들어, FM 모듈(31), NFC 모듈(32) 및 DMB 모듈(33)을 구비한다.

안테나 도체(10)는 코일(coil) 형태로 이루어져 있고, 안테나 도체(10)의 총 길이는 대략 50㎝ 내지 90㎝일 수 있다.

제1 스위칭부(21)와 제2 스위칭부(22)는 사용자의 수동 동작에 의해 전환 상태가 정해서 입력단(I1, I2)과 접하는 출력단(A1-A3, B1-B3)이 정해지는 수동 스위치나 릴레이(relay) 등과 같이 전기적인 신호에 의해 해당 상태의 접점 상태를 갖는 자동 스위치로 이루어질 수 있다.

제1 스위칭부(21)는 하나의 입력단(I1)과 복 수 개의 출력단(A1-A3)을 갖는 스위치이고, 이때, 출력단(A1-A3)의 개수는 통신 모듈부(30)에 구비되는 통신 모듈(31-33)의 개수에 따라 정해진다.

도 1의 경우, 통신 모듈(31-33)의 개수가 3개이므로, 제1 스위칭부(21)의 출력단(A1-A3)의 개수는 3개일 수 있다.

제2 스위칭부(22)는 안테나 도체(10)의 타측단의 연결 상태를 제어하기 위한 것으로, 하나의 입력단(I2)과 세 개의 출력단(B1-B3)을 구비하고 있다.

이때, 세 개의 출력단(B1-B3) 중 하나(B1)는 접지(G)에 연결되어 있고 다른 출력단(B2)은 어디에도 연결되지 않은 개방(open) 상태, 즉 플로팅(floating)되어 있으며, 다른 하나는 통신 모듈이 NFC 모듈(32)인 경우를 위한 것이다.

즉, NFC 모듈(32)의 경우 안테나 도체(10)와 폐루프를 형성하고 있으므로, 안테나 도체(10)의 일측단은 NFC 모듈(32)의 하나의 입력단에 연결되고 안테나 도체(10)의 타측단은 NFC 모듈(32)의 타측 단자에 연결된다.

따라서, 이를 위해, 제1 스위칭부(22)는 NFC 모듈(32)과 같이 안테나 도체(10)와 폐루프를 형성하는 경우, 해당 통신 모듈(32)의 해당 단자와 안테나 도체(10)의 타측단을 연결하기 위한 것이다.

대안적인 예에서, 통신 모듈부(30)에 구비되는 통신 모듈 중에서 NFC 모듈와 같이, 안테나 도체(10)과 폐루프를 형성하는 통신 모듈이 존재하지 않을 경우, 제2 스위칭부(22)는 해당 단자(B3)를 구비하지 않는다.

하지만, 도 2에 도시한 것처럼, 다른 예에서, 제2 스위칭부(22)의 제2 출력단(B2)은 추가적인 정합회로(40)에 연결될 수 있다. 이때, 정합회로(40)는 박막의 금속층이나 도금층으로 형성될 수 있고, 유도성 성분, 용량성 성분 및 저항성 성분 중 적어도 하나를 형성하는 리액터(reactor), 커패시터(capacitor) 및 저항(resistor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

대안적인 예에서, 제2 스위칭부(22)는 생략될 수 있고, 제2 스위칭부(22)가 생략될 때, 안테나 도체(10)의 타측단은 접지에 연겯되어 있거나 플로팅되어 있다. 제2 스위칭부(22)가 생략될 경우, NFC 모듈(32)과 같이 안테나 도체(10)와 폐루프를 형성하는 통신 모듈은 별도의 스위칭부와 같은 별도의 방법을 이용하여 안테나 도체(10)와 해당 통신 모듈의 폐루프 형성이 이루어지도록 한다.

이미 기재한 것처럼, 통신 모듈부(30)는, 본 예의 경우, 제1 스위칭부(21)의 제1 출력단(A1)에 연결되어 있는 FM 모듈(31), 제1 스위칭부(21)의 제2 출력단(A2)에 연결되어 있는 NFC 모듈(즉, 근거리 무선 통신 모듈)(32), 그리고 제1 스위칭부(21)의 제3 출력단(A3)에 연결되어 있는 DMB 모듈(33)을 구비한다.

하지만, 통신 모듈부(30)에 속하는 통신 모듈(31-33)은 이에 한정되지 않고 필요에 따라 일부 통신 모듈(32-33)이 생략되거나 다른 통신 모듈이 추가될 수 있다. 이처럼, 다른 통신 모듈이 가감될 경우, 제1 스위칭부(21)의 출력단의 개수 역시 가감되는 통신 모듈의 개수만큼 가감된다.

이들 통신 모듈(31-33)은 해당 상태의 신호를 제1 스위칭부(21)와 안테나 도체(10)를 통해 외부로 전송하는 송신기와 안테나 도체(10)로 수신되어 제1 스위칭부(21)를 통해 입력되는 신호를 수신하는 수신기를 구비할 수 있다.

이때, 송신기는 인가되는 입력 신호에 응답하여 해당 크기의 주파수를 갖는 신호를 생성하는 발진기, 생성된 신호를 해당 크기로 증폭하기 위한 전력 증폭기, 그리고 노이즈 성분을 제거하고 송신기의 임피던스를 해당 안테나 도체의 임피던스에 매칭시키는 정합회로 등을 구비할 수 있다.

또한, 수신기는 수신기의 임피던스를 해당 안테나의 임피던스와 일치시키는 정합 회로, 수신된 신호를 증폭하기 위한 전력 증폭기, 수신된 신호의 정류 동작을 실시하는 정류기 등을 구비할 수 있다.

하지만, 이들 송신기와 수신기의 구성은 이에 한정되지 않고 필요에 따른 일부 구성요소가 생략되거나 다른 구성요소가 추가될 수 있다.

FM 모듈(31)은 FM 라디오 신호(frequency modulation radio signal)의 송수신을 행하는 통신 모듈이며, 대략 100MHz의의 초단파를 이용한다.

NFC 모듈(32)은 근거리 무선 통신을 위한 통신 모듈이고, 대략 13.56MHz의 주파수 대역을 사용한다.

DMB 모듈(33)은 DMM 방송신호의 송수신을 위한 통신 모듈이다.

이와 같이, 제1 스위칭부(21)를 이용하여 하나의 안테나 도체(10)에 복수 개의 통신 모듈(31-33)이 연결되어 있으므로, 하나의 안테나 즉, 안테나 도체(10)를 이용하여 서로 다른 종류의 통신을 통한 신호의 송수신이 행해진다.

예를 들어, 제1 스위칭부(21)의 접점 상태가 제1 출력단(A1)에 연결된 상태인 경우, 안테나 도체(10)를 통해 수신되는 신호는 FM 모듈(31)로 인가되는 FM 라디오 신호의 청취를 행할 수 있다. 이 경우, 안테나 도체(10)는 FM 안테나 장치를 위한 FM 안테나 도체가 기능한다.

본 예의 경우, 제1 스위칭부(21)에 연결되는 NFC 모듈(32) 대신에 또는 추가적으로 코일 안테나를 이용하는 다른 통신 모듈이 모두 사용될 수 있고, 예를 들어, WPT(wireless power transmission) 모듈이나 MST(magnetic secure transmission) 모듈일 수 있다.

일반적으로 FM 안테나 장치의 경우, 모노폴(monopole) 길이((1/4λ)는 약 83cm(90MHz 기준) 전후가 될 수 있다. 따라서, FM 모듈(31)의 동작 시 FM 공진을 위해 필요한 안테나 도체(10)의 길이가 다른 통신 모듈(32, 33)의 경우보다 긴 경우, 도 2와 같이, 제1 스위칭부(21)의 해당 출력단(A1)과 FM 모듈(31) 사이에 추가적인 더미 도체(50)를 더 구비할 수 있다.

이 더미 도체(50)는 페라이트(ferrite)에 권선되어 있거나 패턴으로 인쇄로 구조물일 있거나, 또는 일반 유전체에 권선되어 있거나 패턴으로 인쇄된 소자 일 수 있다. 또다른 예로서, 더미 도체(50)는 안테나 장치에 사용되는 인쇄회로기판(PCB)에 형성되어 있는 도전성 패턴일 수 있다.

하지만, 이와는 달리, 더미 도체(50) 이외에도 정합 회로(40)를 이용하여 FM 공진 길이를 조정할 수 있게 된다. 따라서, 필요한 경우, 더미 도체(50)와 정합 회로(40) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.

이때 더미 도체(50)과 정합 회로(40)의 저항값은 대략 50Ω 내지 200Ω 일 수 있지만, 이때, 이에 한정되지 않고 통신 모듈부(30)에 속한 통신 모듈의 입력 임피던스에 따라 정해질 수 있다.

또한, 제1 스위칭부(21)의 접점 상태가 제2 출력단(A2)에 연결된 상태이면, 안테나 도체(10)를 통해 수신되는 신호는 NFC 모듈(32)로 인가되는 해당 주파수의 신호에 대한 근거리 무선 통신 동작을 행하게 되고, 제1 스위칭부(21)의 입력단(I1)이 제3 출력단(A3)에 연결되면 안테나 도체(10)를 통해 수신되는 신호는 DMB 모듈(33)로 입력되어 DMB 방송 시청을 위한 동작을 행하게 된다.

또한, 이와 같이, 제1 스위칭부(21)의 동작에 따라 안테나 도체(10)가 해당 통신 모듈(31-33)과 연결될 경우, 제2 스위칭부(22)는 제1 출력단(B1)이나 제2 출력단(B2)에 연결된다.

따라서, 제2 스위칭부(22)의 입력단(I2)이 제1 출력단(B1)에 연결되면 제2 스위칭부(22)는 접지와 연결되므로, 안테나는 폐루프 상태가 된다.

반면, 제2 스위칭부(22)의 입력단(I2)이 플로팅 되어 있는 제2 출력단(B2)에 연결되면, 안테나는 오픈 상태가 된다.

따라서, 안테나 장치의 구조 변경없이, 안테나 장치의 동작 상태에 맞게 안테나의 타측 단자를 접지시키거나 플로팅 시켜 안테나 장치의 동작 효율을 향상시킬 수 있다.

다음, 도 3 내지 도 5를 참고로 하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 장치에 대하여 설명한다.

먼저, 도 3에 도시한 안테나 장치는, 도 1 및 도 2와 비교할 때, FM 모듈(31)과 다른 통신 모듈(예, NFC 모듈)에 연결되어 있는 다이플렉서(diplexer)(23)를 추가로 구비하고, 통신 모듈부(30)에 연결된 제1 스위칭부(211)의 연결 상태가 상이하다는 것을 제외하면 도 1 및 도 2에 도시한 안테나 장치와 동일하다.

따라서, 도 3에서, 도 1 및 2와 동일한 구조를 갖고 같은 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 도 1 및 도 2의 도면 부호와 같은 도면 부호를 부여하였고 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.

이로 인해, 도 3에 도시한 안테나 장치는 안테나 도체(10), 안테나 도체(10)의 일측단에 입력단(I11)이 연결되어 있고 통신 모듈부(30)에 출력단(A13)이 연결되어 있는 제1 스위칭부(211), 안테나 도체(10)의 일측단에 입력단이 연결되어 있고 출력단(A11, A12)에 통신 모듈부(30)가 연결되어 있는 다이플렉서(23), 그리고 안테나 도체(10)의 타측단에 입력단(I2)이 연결되어 있는 제2 스위칭부(22)를 구비한다.

다이플렉서(23)는, 일반적으로 공지되어 있는 다이플렉서로서, 입력단으로 인가되는 신호를 주파수 대역에 맞게 분리하여 원하는 주파수 대역의 신호는 통과시키고 원치 않는 주파수 대역의 신호는 차단하는 역할을 한다.

이러한 다이플렉서(23)의 입력단은 안테나 도체(10)의 일측단에 연결되어 있고, 두 개의 출력단(A11, A12)은 각각 FM 모듈(31)과 NFC 모듈(32)에 연결되어 있다.

따라서, 안테나 도체(10)을 통해 다이플렉서(23)로 신호가 수신되면, 다이플렉서(23)는 각 출력단(A11, A12)에 연결되어 있는 두 통신모듈(31, 32)로 해당 크기의 주파수 대역을 갖는 신호를 각각 출력하게 된다.

이처럼, 다이플렉서(23)는 자신의 출력단(A11, A12)에 연결되어 있는 장치(31, 32)로 동시에 입력되는 신호의 출력을 행하게 된다.

제1 스위칭부(211)는, 도 1 및 도 2와 달리, 하나의 입력단(I11)과 하나의 출력단(A13)을 구비하고 있는 수동 스위치나 자동 스위치일 수 있다.

따라서, 제1 스위칭부(211)의 온오프 상태에 따라 제1 스위칭부(211)에 연결되어 있는 해당 통신 모듈[예, DMB 모듈(33)]로의 신호 전달을 행하게 된다.

이러한 구조로 인해, 제1 스위칭부(211)가 오프된 경우, 안테나 도체(10)로 신호가 수신되면, 수신된 신호는 다이플렉서(23)에 연결된 두 통신 모듈(31, 32)로만 전송된다.

하지만, 제1 스위칭부(211)가 온되면, 안테나 도체(10)로 신호가 수신되면, 수신된 신호는 다이플렉서(23)에 연결된 두 통신 모듈(31, 32)뿐만 아니라 제1 스위칭부(211)를 통해서 나머지 통신 모듈(33)로도 전송된다.

이때, 도 3과 달리, 다이플렉서(23)에 연결되는 두 개의 통신 모듈 중 하나는 NFC 모듈(32) 대신 DMB 모듈(33)일 수 있고, 이 경우, 제2 스위칭부(211)의 출력단(A13)에는 NFC 모듈(32)이 연결된다. 이 경우, 역시 NFC 모듈과 같이 코일 안테나를 이용하는 다른 통신 모듈(예, WPT 모듈, MST 모듈)이 NFC 모듈 대신 또는 NFC 모듈에 추가되어 이용될 수 있다.

또한, 대안적인 예에서, 제1 스위칭부(211)는 생략될 수 있다. 이 경우, 안테나 장치는 다이플렉서(23)에 연결되는 FM 모듈을 포함하는 두 개의 통신 모듈과 공동으로 안테나 도체(10)를 사용하게 된다.

본 예의 경우에도, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 설명한 것처럼, 제2 스위칭부(22)의 출력단(B1-B3)은 각각 접지와 연결되어 있고 플로팅되어 있으며 또한 안테나 도체(10)와 폐루프를 형성하는 해당 통신 모듈(예, NFC 모듈)((32)과 연결되어 있고, 필요에 따라 플로팅되어 있는 출력단(B2)에는 정합 회로가 연결될 수 있다.

또한, 다이플렉서(23)의 제1 출력단(A11)과 FM 모듈(31) 사이에는 더미 도체(50)가 위치할 수 있다.

또한, 도 3에서 통신 모듈부(30)에 속하는 통신 모듈은 도시된 통신 모듈(31-33) 이외에도 추가될 수 있고, 이 경우, 제1 스위칭부(211)의 출력단의 개수는 추가되는 통신 모듈의 개수만큼 추가될 수 있어 제1 스위칭부(211)의 스위칭 동작에 따라 입력단(I11)은 원하는 통신 모듈에 연결된 출력단에 연결되어 원하는 통신 모듈의 통신 동작이 이루어지도록 한다.

이로 인해, 다이플렉서(23)의 하나의 출력단(A11)은 FM 모듈(31)과 연결되어 있고 나머지 출력단(A12)은 통신 모듈부(30) 중에서 FM 모듈(31)을 제외한 통신 모듈 중 하나(예, NFC 모듈)에 연결되며, 제1 스위칭부(211)의 각 출력단에는 다이플렉서(23)의 출력단(A11, A12)에 연결되지 않은 나머지 통신 모듈(예, DMB 모듈)이 연결된다.

도 4에 도시한 또 다른 대안적인 예에서, 도 1 내지 도 3에 도시한 제2 스위칭부(22) 대신 다이플렉서(23)가 사용될 수 있고, 이 경우, NFC 모듈(32)과 같은 안테나 도체(10)와 폐루프를 형성하는 통신 모듈은, 이미 기술한 것처럼, 별도의 방법을 이용하여 안테나 도체(10)와 해당 통신 모듈의 폐루프 형성이 이루어지도록 한다. 이처럼, 다이플렉서(23)를 이용하여 안테나 도체(10)의 타측단의 연결 상태가 정해질 때, 별도의 스위칭부를 추가할 필요가 없다.

다음, 도 5를 참고로 하여, 다이플렉서를 이용하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 장치의 다른 예를 설명한다.

도 4와 비교할 때, 도 5에 도시한 안테나 장치는 통신 모듈부(30)에 두 개의 다이플렉서(25, 26)가 연결되어 있다.

즉, 도 5에 도시한 것처럼, 안테나 도체(10)의 일측단에 입력단이 연결되어 있고 제1 및 제2 출력단(A21, A22) 중 제2 출력단(A22)에는 통신 모듈부(30)가 연결되어 있는 제1 다이플렉서(25), 안테나 도체(10)의 타측단에 입력단이 연결되어 있고 제1 및 제2 출력단(A31, A32) 중에서 제1 출력단(A31)에 통신 모듈부(30)가 연결되어 있는 제2 다이플렉서(26), 제1 다이플렉서(25)의 제1 출력단(A21)에 입력단(I31)이 연결되어 있고 복수 개의 출력단(B31, B32)에는 통신 모듈부(30)가 연결되어 있는 제1 스위칭부(27), 그리고 제2 다이플렉서(26)의 제2 출력단(A32)에 입력단(I32)이 연결되어 있고 두 개의 출력단(B41, B42)에는 각각 접지가 연결되어 있고 플로팅되어 있는 제2 스위칭부(28)를 구비한다.

이미 설명한 것처럼, 본 예의 통신 모듈부(30)는 FM 모듈(31), NFC 모듈(32) 및 DMB 모듈(33)을 구비하지만, 이에 한정되지 않고 FM 모듈(31)을 포함하는 다른 종류의 통신 모듈을 구비할 수 있다.

이미 설명한 것처럼, 다이플렉서는 입력되는 신호를 주파수의 크기에 따라 분리하여 두 개의 출력단으로 각각 해당 크기의 주파수 대역을 갖는 신호를 출력하는 필터링 역할을 수행한다.

따라서, 제1 다이플렉서(25)를 이용하여, 안테나 도체(10)를 통해 전송된 신호 중에서 고주파 대역의 신호는 동작 신호의 주파수 대역이 고주파 대역인 통신 모듈(즉, 고주파 대역용 통신 모듈), 예를 들어, FM 모듈(31)과 DMB 모듈(33) 쪽으로 인가되도록 하고, 안테나 도체(10)를 통해 전송된 신호 중에서 저주파 대역의 신호는 동작 신호의 주파수 대역이 저주파 대역인 통신 모듈(즉, 저주파 대역용 통신 모듈), 예를 들어, NFC 모듈(32) 쪽으로 인가되도록 한다.

이를 위해, 도 5에 도시한 것처럼, 고주파 대역 신호를 필요로 하는 통신 모듈인 FM 모듈(31)과 DMB 모듈(33)은 제1 출력단(A21) 쪽에 연결되도록 하고, 저주파 대역 신호를 필요로 하는 통신 모듈인 NFC 모듈(32)은 나머지 출력단인 제2 출력단(A21) 쪽에 연결되도록 한다.

이때, 제1 출력단(A21) 쪽에 연결되어 있는 통신 모듈의 개수가 복 수개인 경우 복수 개의 통신 모듈(31, 33) 중에서 하나를 선택하기 위해 제1 스위칭부(27)가 구비되어 있다.

따라서, 제1 스위칭부(27)의 동작에 의해, 제1 다이플렉서(25)의 제1 출력단(A21) 쪽에 연결되는 고주파 대역의 동작 신호를 요하는 통신 모듈 중에서 원하는 하나의 통신 모듈이 선택된다.

제1 다이플렉서(25)의 제1 출력단(A21) 쪽에 연결되는 통신 모듈의 개수가 하나[예, FM 모듈(31)]인 경우, 제1 스위칭부(27)는 생략되며, 해당 통신 모듈은 바로 제1 다이플렉서(25)의 제1 출력단(A21)에 연결된다.

또한, 제1 스위칭부(27)과 FM 모듈(31) 사이에는 안테나 도체의 길이 연장이나 임피던스 정합 등을 위한 더미 도체(50)가 추가될 수 있다.

제2 다이플렉서(26)는 안테나 도체(10)의 타측단의 연결 상태를 접지 또는 플로팅 상태로 제어하며, 또한 NFC 모듈(32)처럼 안테나 도체(10)와 폐루프를 형성하는 통신 모듈과의 연결을 위한 것이다.

따라서, 제2 다이플렉서(26)의 두 출력단(A31, A32) 중 하나는 통신 모듈부(30)의 해당 통신 모듈[NFC 모듈(32)]과 연결되고, 다른 하나의 출력단(A32)은 제2 스위칭부(28)에 연결되어 안테나 도체(10)의 타측단의 상태를 접지 또는 플로팅 상태로 선택할 수 있다.

이러한 제2 스위칭부(28)로 인해, 사용자는 필요에 따라 안테나 도체(10)를 접지에 연결시키거나 플로팅 시킬 수 있다.

안테나 코일(10)의 타측단의 상태가 플로팅되어 있는 경우, 이미 설명한 것처럼, 정합 회로(40)가 연결될 수 있다.

하지만, 대안적인 예에서, 안테나 도체(10)의 타측단의 상태는 어느 한 상태인 접지 상태 또는 플로팅 상태로 고정시킬 수 있고, 이 경우, 제2 스위칭부(28)는 생략된다.

이처럼, 도 1 내지 도 5에 도시한 안테나 장치에서 FM 모듈(31)을 포함하는 복수 개의 통신 모듈과 공통으로 사용되는 안테나 도체(10)는 휴대 전화기와 같은 휴대용 기기의 배터리 셀(battery cell)에 위치할 수 있다.

이와 같이, FM 라디오 신호를 송수신하는 FM 모듈을 포함하는 복수의 통신 모듈이 하나의 안테나 도체(10)를 이용하므로, FM 모듈을 위한 별도의 안테나 도체의 설치가 불필요하다.

이로 인해, 안테나 장치의 설치 비용은 감소하며, 휴대 전화기와 같이, 추가적인 구성요소의 설치 공간이 부족한 전자 기기의 경우, 이미 구비되어 있는 안테나 도체를 이용하므로 설계가 용이하며 공간의 활용성이 향상된다.

이상, 본 발명의 안테나 장치의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 안테나 도체 21, 211, 27: 제1 스위칭부
22, 28: 제2 스위칭부 23, 24, 25, 26: 다이플렉서
30: 통신 모듈부 31: FM 모듈
32: NFC 모듈 33: DMB 모듈
40: 정합 회로 50: 더미 도체

Claims (21)

1. 안테나 도체;
   상기 안테나 도체의 일측단에 연결되어 있는 입력단과 서로 다른 통신 모듈에 연결되는 복수의 출력단을 갖는 제1 스위칭부; 및
   상기 안테나 도체의 타측단에 연결되어 있는 입력단, 접지에 연결되어 있는 제1 출력단, 및 개방 상태의 제2 출력단을 갖는 제2 스위칭부 또는 상기 안테나 도체의 타측단에 연결되어 있는 입력단, 접지에 연결되어 있는 제1 출력단 및 개방 상태의 제2 출력단을 갖는 다이플렉서
   를 포함하고,
   상기 복수의 출력단 중 하나는 FM 모듈에 연결되는
   안테나 장치.
2. 제1항에서,
   상기 복수의 출력단 중 적어도 하나의 나머지 출력단은 NFC 모듈, WPT 모듈, MST 모듈 및 DMB 모듈 중 적어도 하나에 각각 연결되는 안테나 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에서,
   상기 제2 출력단에 연결되어 있는 정합 회로를 더 포함하는 안테나 장치.
6. 제5항에서,
   상기 정합 회로는 유도성 성분, 용량성 성분 및 저항성 성분 중 적어도 하나를 형성하는 안테나 장치.
7. 제1항, 제2항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에서,
   상기 제1 스위칭부의 출력단과 상기 FM 모듈 사이에 연결되어 있는 더미 도체
   를 더 포함하는 안테나 장치.
8. 안테나 도체;
   상기 안테나 도체의 일측단에 연결되어 있는 입력단, FM 모듈에 연결되는 제1 출력단, 그리고 FM 모듈과 다른 통신 모듈에 연결되는 제2 출력단을 구비한 다이플렉서; 및
   상기 안테나 도체의 타측단에 연결되어 있는 입력단, 접지에 연결되어 있는 제1 출력단, 및 개방 상태의 제2 출력단을 갖는 제2 스위칭부 또는 상기 안테나 도체의 타측단에 연결되어 있는 입력단, 접지에 연결되어 있는 제1 출력단 및 개방 상태의 제2 출력단을 갖는 다이플렉서
   를 포함하는 안테나 장치.
9. 제8항에서,
   상기 제2 출력단은 NFC 모듈, WPT 모듈, MST 모듈 및 DMB 모듈 중 하나와 연결되는 안테나 장치.
10. 제8항에서,
    상기 안테나 도체의 일측단에 연결되어 있는 입력단과 상기 제1 출력단과 제2 출력단에 연결되는 통신 모듈과 다른 통신 모듈이 연결되는 적어도 하나의 출력단을 갖는 제1 스위칭부를 더 포함하는 안테나 장치.
11. 제10항에서,
    상기 제1 스위칭부의 적어도 하나의 출력단은 NFC 모듈, WPT 모듈, MST 모듈 및 DMB 모듈 중 적어도 하나에 연결되는 안테나 장치.
12. 삭제
13. 삭제
14. 제8항에서,
    상기 제2 출력단에 연결되어 있는 정합 회로를 더 포함하는 안테나 장치.
15. 제14항에서,
    상기 정합 회로는 유도성 성분, 용량성 성분 및 저항성 성분 중 적어도 하나를 형성하는 안테나 장치.
16. 제10항 또는 제11항에서,
    상기 제1 스위칭부의 출력단과 상기 FM 모듈 사이에 연결되어 있는 더미 도체
    를 더 포함하는 안테나 장치.
17. 안테나 도체;
    상기 안테나 도체의 일측단에 입력단이 연결되어 있고, 고주파 대역용 통신 모듈과 저주파 대역용 통신 모듈에 각각 제1 및 제2 출력단이 연결되어 있는 제1 다이플렉서; 및
    상기 안테나 도체의 타측단에 입력단이 연결되어 있고 상기 저주파 대역용 통신 모듈에 제1 출력단이 연결되어 있고, 제2 출력단은 접지 상태나 플로팅 상태를 유지하는 제2 다이플렉서
    를 포함하며,
    상기 고주파 대역용 통신 모듈을 FM 모듈을 포함하는
    안테나 장치.
18. 제17항에서,
    상기 제1 다이플렉서의 제1 출력단에 입력단이 연결되어 있고 서로 다른 고주파 대역용 통신 모듈에 복수의 출력단이 각각 연결되어 있는 제1 스위칭부
    를 더 포함하는 안테나 장치.
19. 제18항에서,
    상기 서로 다른 고주파 대역용 통신 모듈은 FM 모듈과 DMB 모듈인 안테나 장치.
20. 제17항에서,
    상기 저주파 대역용 통신 모듈은 NFC 모듈인 안테나 장치.
21. 제17항 또는 제18항에서,
    상기 제2 다이플렉서의 제2 출력단에 입력단이 연결되어 있고 제1 출력단은 접지에 연결되어 있으며 제2 출력단은 플로팅되어 있는 제2 스위칭부
    를 더 포함하는 안테나 장치.

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