KR102016613B1 - 방사성능이 개선된 안테나 유닛 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방사 성능이 개선된 안테나 유닛을 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 인식률이 개선된 안테나 유닛은, 안테나 유닛에 포함되는 기판 일면과 타면에 형성되는 MST용 안테나 패턴부 위에 각각 차폐층을 구성하여, 루프 타입의 MST용 안테나 패턴부를 기판을 사이에 두고 지향성을 가지는 지그재그 형태의 솔레노이드(Solenoid) 타입으로 구조화시킨 것이고, 이에따라 MST용 안테나 패턴부에서 무선전자결제를 위한 송수신 데이터의 방사거리를 높이면서 접촉 방식과 비접촉 방식 모두에서 무선전자결제의 X-Y-Z축에 대한 송수신 데이터의 인식률을 개선하여, 다양한 서비스 분야에서 비접촉 방식의 간편한 무선전자결제를 활성화시킨 것이다.
Description
본 발명은 휴대폰, PDA, PMP, 테블릿, 멀티미디어 기기 등과 같은 휴대용 전자기기에 적용되는 안테나 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안테나 유닛에 포함되는 MST(Magnetic Secure Transmission)용 안테나 패턴부에서 무선전자결제를 위한 데이터를 송수신시 그 송수신에 따른 방사 성능을 높여 접촉 방식과 비접촉 방식 모두에서 무선전자결제가 오류없이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 방사성능이 개선된 안테나 유닛에 관한 것이다.
최근 휴대폰, PDA, PMP, 테블릿, 멀티미디어 기기 등과 같은 휴대용 전자기기에 적용되는 안테나 유닛은 폴리이미드(PI)나 PET 등과 같은 합성수지로 이루어진 연성회로기판(FPCB)에 동박 등과 같은 전도체를 루프 형태로 패터닝하거나 전도성 잉크를 사용하여 연성회로기판에 루프 형상의 금속패턴을 형성하는 한편, 상기 연성회로기판의 단부측에는 전자기기의 메인회로기판과 전기적인 연결을 위한 연결단자를 구비하는 것이다.
상기 루프 형태를 이루는 상기 전도체 또는 금속 패턴은 상기 연성회로기판의 일면 및/또는 타면에 형성되는 안테나 패턴부로, 이는 기판의 양면에 각각 무선전자결제를 위한 MST(Magnetic Secure Transmission)용 안테나 패턴부와 무선 충전을 위한 WPT(Wireless Power Transfer)용 안테나 패턴부를 형성하고, 기판의 타면에는 근거리 무선 통신을 위한 NFC(Near Field Communication)용 안테나 패턴부를 형성하는 한편, 상기 MST용 안테나 패턴부와 상기 WPT용 안테나 패턴부가 형성되는 상기 기판의 일면은 전자기 간섭(EMI) 및 주파수 간섭(RFI)과 같은 노이즈를 저감시키기 위한 차폐층이 형성되도록 하였다.
그리고, 상기 기판은 일면에서 타면으로 관통되는 비아홀이 형성됨은 물론, 상기 비아홀을 통해 상기 기판의 일면과 타면에서 상기 MST용 안테나 패턴부와 상기 WPT용 안테나 패턴부가 회로적으로 연결 구성하도록 하였다.
그러나, 종래 전자기기에 적용되는 MST용 안테나 패턴부는 상기 기판의 양면에서 무지향성의 특성을 가지는 루프 타입(LOOP TYPE)으로 형성되는 관계로, 방사 성능이 저하될 수 밖에 없으며, 이에따라 루프 타입을 이루는 상기 MST용 안테나 패턴부를 통한 접촉방식으로 결제 데이터를 송수신하는 것에는 별다른 문제가 없지만, 비접촉 방식으로 전자 결제를 위한 데이터 송수신시에는 거리에 따른 인식률이 저하되어, 데이터 송수신시 오류가 발생하는 문제점이 있었다.
이를 구체적으로 설명하면, 종래 안테나 유닛에 구성되는 MST용 안테나 패턴부는 비접촉방식으로 무선전자결제를 진행시, 첨부된 도 1,2에서와 같이, 상기 기판을 기준으로 상기 기판의 일면과 타면 기준으로 X-Y축의 방사방향(P1,P1')(P2,P2')에 대한 방사 성능은 좋은데, 이러한 방사 방향에 따른 송수신 데이터의 인식률은 접촉방식이나 결제단말에 최대한 인접된 거리(예; 2㎝ 이내)에서만 가능하다.
반면, 상기 MST용 안테나 패턴부는 상기 기판의 양면에서 직교되는 Z축 방향방향(P3)으로 데이터를 송수신시, 결제단말(미도시)를 기준으로, 상기 결제단말로부터 거리(예; 2㎝를 초과하는 거리)가 멀어질수록 루프 타입에 따른 무지향성의 특성으로 인해 방사 거리가 제한되면서 X-Y축 방사방향(P1,P1')(P2,P2')은 물론, Z축 방사방향(P3)에 대한 송수신 데이터의 인식률이 크게 저하되는 문제점을 가진 것이다.
이에따라, 종래에는 비접촉 방식으로 무선전자결제를 진행시, MST용 안테나 패턴부를 상기 결제단말에 최대한 근접되는 거리(예; 2㎝ 이내)시켜야만 데이터 송수신이 정상적으로 이루어질 수 밖에 없는 것이고, 이는 접촉방식의 무선전자결제 방식과 별다른 차이가 없으며, 이에따라 종래 비접촉 방식의 무선전자결제는 거리 제한이라는 장애요소로 인해 그 활성화가 제대로 이루어질 수 없었던 것이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 안테나 유닛에 포함되는 기판 일면과 타면에 형성되는 MST용 안테나 패턴부 위에 각각 차폐시트의 적층을 통해 루프 타입의 MST용 안테나 패턴부를 기판을 사이에 두고 지향성을 가지는 지그재그 형태의 솔레노이드(Solenoid) 타입으로 구조화시킴으로써, MST용 안테나 패턴부에서 무선전자결제를 위한 송수신 데이터의 방사거리를 높이면서 접촉 방식과 비접촉 방식 모두에서 무선전자결제의 X-Y-Z축에 대한 송수신 데이터의 인식률을 개선할 수 있도록 하는 방사성능이 개선된 안테나 유닛을 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 방사 성능이 개선된 안테나 유닛은, 기판의 일면에서 제 1의 면적을 가지도록 형성되고, 무선 전자 결제를 위해 무지향성의 루프 타입으로 이루어진 제 1 MST용 안테나 패턴부; 상기 기판의 타면에서 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부의 제 1의 면적에 대하여 1/2에 해당하는 제 2의 면적을 가지도록 형성되며, 상기 기판을 관통하는 비아홀을 통해 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부와 연결되는 무지향성의 루프타입으로 이루어진 제 2 MST용 안테나 패턴부; 상기 기판의 일면 중앙에 형성되고, 무선 충전을 위해 무지향성의 루프 타입으로서 Ｃ자형을 이루는 제 1 WPT용 안테나 패턴부; 상기 기판의 타면 중앙에 형성되고, 무선 충전을 위해 무지향성의 루프 타입으로서 원형링 형상을 이루는 제 2 WPT용 안테나 패턴부; 상기 기판의 타면 가장자리측에 형성되고, 근거리 무선 통신을 위한 NFC용 안테나 패턴부; 및, 상기 기판의 단부측에 형성되어 전자기기의 메인회로기판과 전기적으로 연결되는 것으로, 상기 제 1,2 MST용 안테나 패턴부에 각각 연결되는 무선전자결제 연결단자와, 상기 NFC용 안테나 패턴부에 연결되는 NFC통신단자를 포함하는 연결단자부; 를 구성하고, 무지향성의 루프타입인 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부의 일부와 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부를 상기 기판을 사이에 두고 지향성을 가지는 지그재그 형태의 솔레노이드 타입으로 구조화시켜 무선전자결제의 X-Y-Z축에 대한 송수신 데이터의 방사 거리 및 이에따른 인식률을 개선시키도록, 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부의 일부와 상기 제 1 WPT용 안테나 패턴부 위에 제 1 차폐시트를 적층 구성하고, 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부 위에 제 2 차폐시트를 적층 구성하는 것이다.
또한, 상기 기판의 일면에서 Ｃ자형을 이루는 상기 제 1 WPT용 안테나 패턴부는 상기 기판을 관통하는 비아홀을 통해 원형링 형상을 이루는 상기 제 2 WPT용 안테나 패턴부와 연결 구성되는 것이다.
또한, 상기 기판의 일면에 형성되어 상기 제 1 차폐시트가 적층되지 않는 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부의 타부는 상기 기판의 평면 기준으로 상기 기판의 일면을 따라 좌우의 X축 방사방향으로 데이터를 송수신하도록 구성되는 것이다.
또한, 상기 기판의 일면에서 상기 제 1 차폐시트가 적층되는 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부의 일부는 상기 기판의 타면에 형성되는 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부와 지향성을 가지는 지그재그 형태의 솔레노이드 타입으로 구조화를 이루면서 상기 기판의 평면 기준으로 상기 기판의 일면을 따라 전후의 Y축 방사방향, 그리고 상기 X-Y축 방사방향과 직교되는 Z축 방사방향으로 데이터를 송수신하도록 구성되는 것이다.
또한, 상기 기판의 타면에서 상기 제 2 차폐시트에 적층되는 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부는 상기 기판의 일면에 형성되는 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부의 일부와 지향성을 가지는 지그재그 형태의 솔레노이드 타입으로 구조화를 이루면서 상기 기판의 저면 기준으로 상기 기판의 타면을 따라 전후의 Y축 방사방향과, 상기 X-Y축 방사방향과 직교되는 Z축 방사방향으로 데이터를 송수신하도록 구성되는 것이다.
이와 같이, 본 발명의 방사 성능이 개선된 안테나 유닛은, 안테나 유닛에 포함되는 기판 일면과 타면에 형성되는 MST용 안테나 패턴부 위에 각각 차폐층을 적층하여 루프 타입의 MST용 안테나 패턴부를 기판을 사이에 두고 지향성을 가지는 지그재그 형태의 솔레노이드 타입으로 구조화시킨 것이며, 이를 통해 MST용 안테나 패턴부에서 무선전자결제를 위한 송수신 데이터의 방사거리를 높이면서 접촉 방식과 비접촉 방식 모두에서 무선전자결제의 X-Y-Z축에 대한 송수신 데이터의 인식률을 개선하여, 다양한 서비스 분야에서 비접촉 방식의 간편한 무선전자결제를 활성화시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 기판의 평면을 기준으로 하여 안테나 유닛의 무선전자결제에 따른 송수신 데이터의 방사 방향을 개략적으로 표시한 평면 도면.
도 2는 기판의 평면을 기준으로 하여 안테나 유닛의 무선전자결제에 따른 송수신 데이터의 방사 방향을 개략적으로 표시한 측면 도면.
도 3은 본 발명의 실시예로 방사 성능이 개선된 안테나 유닛의 평면(일면) 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예로 방사 성능이 개선된 안테나 유닛의 저면(타면) 개략도.
도 5는 종래 기판의 일면에만 차폐시트를 구성하는 MST용 안테나 패턴부와 본 발명의 실시예로 기판의 양면에 차폐시트를 이중 구성하는 MST용 안테나 패턴부의 방사 거리 및 이에따른 인식률 테스트 조건을 보인 도표.
도 6은 종래 기판의 일면에만 차폐시트를 구성하는 MST용 안테나 패턴부와 본 발명의 실시예로 기판의 양면에 차폐시트를 이중 구성하는 MST용 안테나 패턴부의 비접촉 거리에 따른 X-Y축 방사방향에 대한 송수신 데이터의 방사 거리와 이에따른 인식률을 측정한 비교 도표.
도 7은 종래 기판의 일면에만 차폐시트를 구성하는 MST용 안테나 패턴부와 본 발명의 실시예로 기판의 양면에 차폐시트를 이중 구성하는 MST용 안테나 패턴부의 비접촉 거리에 따른 Z-Y축 방사방향에 대한 송수신 데이터의 방사 거리와 이에따른 인식률을 측정한 비교 도표.
도 2는 기판의 평면을 기준으로 하여 안테나 유닛의 무선전자결제에 따른 송수신 데이터의 방사 방향을 개략적으로 표시한 측면 도면.
도 3은 본 발명의 실시예로 방사 성능이 개선된 안테나 유닛의 평면(일면) 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예로 방사 성능이 개선된 안테나 유닛의 저면(타면) 개략도.
도 5는 종래 기판의 일면에만 차폐시트를 구성하는 MST용 안테나 패턴부와 본 발명의 실시예로 기판의 양면에 차폐시트를 이중 구성하는 MST용 안테나 패턴부의 방사 거리 및 이에따른 인식률 테스트 조건을 보인 도표.
도 6은 종래 기판의 일면에만 차폐시트를 구성하는 MST용 안테나 패턴부와 본 발명의 실시예로 기판의 양면에 차폐시트를 이중 구성하는 MST용 안테나 패턴부의 비접촉 거리에 따른 X-Y축 방사방향에 대한 송수신 데이터의 방사 거리와 이에따른 인식률을 측정한 비교 도표.
도 7은 종래 기판의 일면에만 차폐시트를 구성하는 MST용 안테나 패턴부와 본 발명의 실시예로 기판의 양면에 차폐시트를 이중 구성하는 MST용 안테나 패턴부의 비접촉 거리에 따른 Z-Y축 방사방향에 대한 송수신 데이터의 방사 거리와 이에따른 인식률을 측정한 비교 도표.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되거나 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 기판의 평면을 기준으로 하여 안테나 유닛의 무선전자결제에 따른 송수신 데이터의 방사 방향을 개략적으로 표시한 평면 도면이고, 도 2는 기판의 평면을 기준으로 하여 안테나 유닛의 무선전자결제에 따른 송수신 데이터의 방사 방향을 개략적으로 표시한 측면 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 방사 성능이 개선된 안테나 유닛의 평면(일면) 개략도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 방사 성능이 개선된 안테나 유닛의 저면(타면) 개략도를 도시한 것이다.
첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방사 성능이 개선된 안테나 유닛은, 기판(100), 제 1,2 MST(Magnetic Secure Transmission)용 안테나 패턴부(10,10A), 제 1,2 WPT(Wireless Power Transfer)용 안테나 패턴부(20,20A), NFC(Near Field Communication)용 안테나 패턴부(30), 연결단자부(40), 그리고 제 1,2 차폐시트(50,50A)를 포함하는 것이다.
상기 기판(100)은 경화성 또는 가소성 필름으로서 폴리이미드(PI)나 PET 등과 같은 합성수지 또는 FR4로 이루어지는 것이지만, 다른 한편으로는 차폐시트로서 투자율을 가지는 입자를 포함하는 메탈폴리머(Metal Polymer), 페라이트, 나노크리스탈, 아모펄스 중 어느 하나로 구성될 수도 있는 PCB 또는 FPCB로서, 단부측에 전자기기의 메인회로기판과 전기적인 연결을 위한 상기 연결단자부(40)를 형성하여둔 것이다.
여기서, 상기 연결단자부(40)는 상기 제 1 내지 제 3 MST용 안테나 패턴부(10,10A,10B)에 각각 연결되는 무선전자결제 연결단자와, 상기 NFC용 안테나 패턴부(30)에 연결되는 NFC통신단자를 포함하는 것으로, 상기 무선전자결제 연결단자와 상기 NFC통신단자는 전자기기(예; 휴대용 단말기)의 배터리팩 등의 충전 관련 부품과 연결될 수 있는 것으로, 이는 통상적인 연결 구조로서 이하에서는 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)는 상기 기판(100)의 일면에 제 1의 면적을 가지도록 형성되는 것이며, 이는 무선 전자 결제를 위해 무지향성의 루프 타입으로 구성하여둔 것이다.
상기 제 2 MST용 안테나 패턴부(10A)는 상기 기판(100)의 타면에서 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 제 1의 면적에 대하여 1/2에 해당하는 제 2의 면적을 가지도록 형성되는 것이며, 상기 기판(100)을 관통하는 비아홀(미도시)을 통해 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)와 연결되는 무지향성의 루프타입으로 구성하여둔 것이다.
상기 제 1 WPT용 안테나 패턴부(20)는 상기 제 3 MST용 안테나 패턴부(10)의 일부(A1)에 인접되는 것으로, 상기 기판(100)의 일면 중앙에 형성되며, 무선 충전을 위해 무지향성의 루프 타입으로서 Ｃ자형 구조를 이룬 것이다.
상기 제 2 WPT용 안테나 패턴부(20)는 상기 기판(100)의 타면 중앙에 형성되는 것으로, 무선 충전을 위해 무지향성의 루프 타입으로서 원형링 형상을 이룬 것이다.
상기 NFC용 안테나 패턴부(30)는 상기 기판(100)의 타면 가장자리측에 형성되는 것으로, 이는 근거리 무선 통신을 위한 것이다.
이때, 상기 기판(100)의 일면에서 Ｃ자형 구조를 이루는 상기 제 1 WPT용 안테나 패턴부(20)는 상기 기판(100)을 관통하는 비아홀(미도시)을 통해 원형링 형상을 이루는 상기 제 2 WPT용 안테나 패턴부(20A)와 연결 구성될 수 있는 것이다.
상기 제 1 차폐시트(50)는 상기 기판(100)의 일면에 형성되는 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 일부(A1)와 상기 제 1 WPT용 안테나 패턴부(20) 위에 적층 구성되는 것이고, 상기 제 2 차폐시트(50A)는 상기 기판(100)의 타면에 형성되는 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부(10A) 위에 적층되도록 구성하여둔 것이다.
여기서, 상기 제 1 차폐시트(50)가 적층되는 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 일부(A1)는 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부(10A)의 전체 면적과 동일한 면적을 가지는 것이다.
따라서, 상기 제 1,2 차폐시트(50,50A)가 적층되는 무지향성의 루프타입인 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 일부(A1)와 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부(10A)는 상기 기판(100)을 사이에 두고 지향성을 가지는 지그재그 형태의 솔레노이드 타입으로 구조화될 수 있는 것이고, 상기와 같이 지향성을 가지는 지그재그 형태의 솔레노이드 타입으로부터 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 일부(A1)와 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부(10A)는 무선전자결제의 X-Y-Z축에 대한 송수신 데이터의 방사 거리 및 이에따른 송수신 데이터의 인식률을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
즉, 상기 제 1 차폐시트(50)에 의해 상기 기판(100)의 일면에서 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부(10B)의 일부(A1)가 차폐되고, 상기 제 2 차폐시트(50A)에 의해 상기 기판(100)의 타면에서 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부(10A)가 차폐되면서, 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 일부(A1)와 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부(10A)는 상기 기판(100)을 사이에 두고 상기 기판(100)을 보빈처럼 사용하여 권선된 구조를 이루는 지그재그 형태의 솔레노이드 타입으로 구조화될 수 있는 것이다.
따라서, 첨부된 도 1 및 도 2에서와 같이, 상기 기판(100)의 일면에 형성되어 상기 제 1 차폐시트(50)가 적층되지 않는 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 타부(A2)는 무지향성의 루프 타입으로서 상기 기판(100)의 평면 기준으로 상기 기판(100)의 일면을 따라 좌우의 X축 방사방향(P1,P1')으로 데이터를 송수신하게 된다.
반면, 상기 기판(100)의 일면에서 상기 제 1 차폐시트(50)가 적층되는 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 일부(A1)는 상기 기판(100)의 타면에 형성되는 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부(10A)와 지향성을 가지는 지그재그 형태의 솔레노이드 타입으로 구조화를 이루게 되면서 상기 기판(100)의 평면 기준으로 상기 기판(100)의 일면을 따라 전후의 Y축 방사방향(P2,P2'), 그리고 상기 X-Y축 방사방향(P1,P1')(P2,P2')과 직교되는 Z축 방사방향(P3)으로 데이터를 송수신할 수 있는 것이다.
더불어, 상기 기판(100)의 타면에서 상기 제 2 차폐시트(50A)가 적층되는 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부(10A)는 상기 기판(100)의 일면에 형성되는 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 일부(A1)와 지향성을 가지는 지그재그 형태의 솔레노이드 타입으로 구조화를 이루게 되면서, 상기 기판(100)의 저면 기준으로 상기 기판(100)의 타면을 따라 전후의 Y축 방사방향(P2,P2')과, 상기 X-Y축 방사방향(P1,P1')(P2,P2')과 직교되는 Z축 방사방향(P3')으로 데이터를 송수신할 수 있게 되면서, 상기 기판(100)의 일면과 타면에 각각 구성되는 상기 제 1,2 MST용 안테나 패턴부(10,10A)로부터 비접촉 방식으로 무선전자결제를 진행시, 그 무선전자결제에 따른 데이터 송수신의 방사 거리는 어느 한 방향에서 제한되는 단점을 해소할 수 있게 되는 것이다.
여기서, 상기 제 1,2 차폐시트(50,50A)는 전자기 간섭(EMI) 및 주파수 간섭(RFI)과 같은 노이즈를 효과적으로 저감시키는 것으로, 이는 비정질 금속류로서, 규소강판(silicon steel plate), 아모펄스(ammo pulse), 나노크리스탈, 메탈폴리머(Metal Polymer) 중 어느 하나를 사용할 수 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 유닛은 첨부된 도 1 내지 도 7에서와 같이, 기판(100)의 일면에 루프 타입을 이루는 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)를 제 1의 면적을 가지도록 형성하고, 상기 기판(100)의 타면에는 루프 타입을 이루면서 상기 제 1의 면적에 대하여 1/2의 면적을 가지는 투프 타입의 제 2 MST용 안테나 패턴부(10A)를 형성한 후, 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 일부(A1)와 C자형 구조를 이루는 제 1 WPT용 안테나 패턴부(20) 위에 제 1 차폐시트(50)를 적층하고, 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부(10A) 위에는 제 2 차폐시트(50A)를 적층하여둔다.
그러면, 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 일부(A1)와 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부(10A)가 상기 기판(100)을 사이에 두고 상기 제 1,2 차폐시트(50,50A)에 의해 지향성을 가지는 지그재그 형태의 솔레노이드 타입으로 구조화가 이루어질 수 있고, 이에따라 본 발명의 실시예에 따른 안테나 유닛을 탑재하여둔 전자기기를 이용하여 무선전자결제를 진행시, 무지향성을 가지는 루프 타입으로 이루어진 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 타부(A2), 그리고 지향성을 가지는 지그재그 형태의 솔레노이드 타입으로 구조화가 이루어진 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 일부(A1)와 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부(10A)는 상기 기판(100)의 일면과 타면에서 각각 전후의 X-Y축 방사방향(P1,1')(P2,P2'), 그리고 상기 X-Y축 방사방향(P1,P1')(P2,P2')과 직교되는 Z축 방사방향(P3,P3')으로 송수신 데이터의 방사거리(예; 5∼8㎝)를 확장시킬 수 있게 되며, 이에따라 전자기기는 결제단말과 일정거리 떨어진 비접촉상태에서도 송수신 데이터의 인식률을 개선하라 수 있게 되는 것이다.
즉, 첨부된 도 5 및 도 6에서와 같이, 기판(100)의 일면에서 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 일부(A1)에만 제 1 차폐시트(50)를 적층하는 종래 안테나 유닛은 결제단말과 비접촉 거리가 멀어질수록 X-Y축의 방사방향(P1,P1')(P2,P2')에 대한 송수신 데이터의 방사거리가 짧아지는 것을 확인할 수 있었지만, 기판(100)의 일면에서 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 일부(A1)에 제 1 차폐시트(50)를 적층하는 한편, 상기 기판(100)의 타면에서 제 2 MST용 안테나 패턴부(10A)에 제 2 차폐시트(50A)를 적층하는 본 발명의 실시예에 따른 이중 차폐 구조의 안테나 유닛은 결제단말과 비접촉 거리가 멀어지더라도 X-Y축의 방사방향(P1,P1')(P2,P2')에 대한 송수신 데이터의 방사거리가 길어짐을 확인할 수 있었다.
또한, 첨부된 도 5 및 도 7에서와 같이, 기판(100)의 일면에서 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 일부(A1)에만 제 1 차폐시트(50)를 적층하는 종래 안테나 유닛은 결제단말과 비접촉 거리가 멀어질수록 Y축과 Z축의 방사방향(P2,P2')(P3,P3')에 대한 송수신 데이터의 방사거리가 짧아지는 것을 확인할 수 있었지만, 기판(100)의 일면에서 제 1 MST용 안테나 패턴부(10)의 일부(A1)에 제 1 차폐시트(50)를 적층하는 한편, 상기 기판(100)의 타면에서 제 2 MST용 안테나 패턴부(10A)에 제 2 차폐시트(50A)를 적층하는 본 발명의 실시예에 따른 이중 차폐 구조의 안테나 유닛은 결제단말과 비접촉 거리가 멀어지더라도 Y축과 Z축의 방사방향(P2,P2')(P3,P3')에 대한 송수신 데이터의 방사거리가 길어짐을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 방사 성능이 개선된 안테나 유닛에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
10,10A; 제 1,2 MST용 안테나 패턴부
20,20A; 제 1,2 WPT용 안테나 패턴부
30; NFC용 안테나 패턴부
40; 연결단자부
50,50A; 제 1,2 차폐시트
100; 기판
20,20A; 제 1,2 WPT용 안테나 패턴부
30; NFC용 안테나 패턴부
40; 연결단자부
50,50A; 제 1,2 차폐시트
100; 기판
Claims (6)
- 기판의 일면에서 제 1의 면적을 가지도록 형성되고, 무선 전자 결제를 위해 무지향성의 루프 타입으로 이루어진 제 1 MST용 안테나 패턴부; 상기 기판의 타면에서 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부의 제 1의 면적에 대하여 1/2에 해당하는 제 2의 면적을 가지도록 형성되며, 상기 기판을 관통하는 비아홀을 통해 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부와 연결되는 무지향성의 루프타입으로 이루어진 제 2 MST용 안테나 패턴부; 상기 기판의 일면 중앙에 형성되고, 무선 충전을 위해 무지향성의 루프 타입으로서 Ｃ자형을 이루는 제 1 WPT용 안테나 패턴부; 상기 기판의 타면 중앙에 형성되고, 무선 충전을 위해 무지향성의 루프 타입으로서 원형링 형상을 이루는 제 2 WPT용 안테나 패턴부; 상기 기판의 타면 가장자리측에 형성되고, 근거리 무선 통신을 위한 NFC용 안테나 패턴부; 및, 상기 기판의 단부측에 형성되어 전자기기의 메인회로기판과 전기적으로 연결되는 것으로, 상기 제 1,2 MST용 안테나 패턴부에 각각 연결되는 무선전자결제 연결단자와, 상기 NFC용 안테나 패턴부에 연결되는 NFC통신단자를 포함하는 연결단자부; 를 구성하고,
무지향성의 루프타입인 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부의 일부와 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부를 상기 기판을 사이에 두고 지향성을 가지는 지그재그 형태의 솔레노이드 타입으로 구조화시켜 무선전자결제의 X-Y-Z축에 대한 송수신 데이터의 방사 거리 및 이에따른 인식률을 개선시키도록, 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부의 일부와 상기 제 1 WPT용 안테나 패턴부 위에 제 1 차폐시트를 적층 구성하고, 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부 위에 제 2 차폐시트를 적층 구성하는 것을 특징으로 하는 방사 성능이 개선된 안테나 유닛. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판의 일면에서 Ｃ자형을 이루는 상기 제 1 WPT용 안테나 패턴부는 상기 기판을 관통하는 비아홀을 통해 원형링 형상을 이루는 상기 제 2 WPT용 안테나 패턴부와 연결하는 것을 특징으로 하는 방사 성능이 개선된 안테나 유닛. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판의 일면에 형성되어 상기 제 1 차폐시트가 적층되지 않는 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부의 타부는 상기 기판의 평면 기준으로 상기 기판의 일면을 따라 좌우의 X축 방사방향으로 데이터를 송수신하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 방사 성능이 개선된 안테나 유닛. - 제 3 항에 있어서,
상기 기판의 일면에서 상기 제 1 차폐시트가 적층되는 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부의 일부는 상기 기판의 타면에 형성되는 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부와 지향성을 가지는 지그재그 형태의 솔레노이드 타입으로 구조화를 이루면서 상기 기판의 평면 기준으로 상기 기판의 일면을 따라 전후의 Y축 방사방향, 그리고 상기 X축 방사방향 및 상기 Y축 방사방향과 직교되는 Z축 방사방향으로 데이터를 송수신하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 방사 성능이 개선된 안테나 유닛. - 제 3 항에 있어서,
상기 기판의 타면에서 상기 제 2 차폐시트에 적층되는 상기 제 2 MST용 안테나 패턴부는 상기 기판의 일면에 형성되는 상기 제 1 MST용 안테나 패턴부의 일부와 지향성을 가지는 지그재그 형태의 솔레노이드 타입으로 구조화를 이루면서 상기 기판의 저면 기준으로 상기 기판의 타면을 따라 전후의 Y축 방사방향, 그리고 상기 X축 방사방향 및 상기 Y축 방사방향과 직교되는 Z축 방사방향으로 데이터를 송수신하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 방사 성능이 개선된 안테나 유닛. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1,2 차폐시트는 비정질 금속류로서 규소강판(silicon steel plate), 아모펄스(ammo pulse), 나노크리스탈, 메탈폴리머(Metal Polymer) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방사 성능이 개선된 안테나 유닛.
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