KR102129799B1

KR102129799B1 - 이동 단말기

Info

Publication number: KR102129799B1
Application number: KR1020140125062A
Authority: KR
Inventors: 정병운; 이재우; 노승정; 윤창원; 곽대용; 홍성준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2020-07-03
Also published as: EP2998821B1; EP2998821A1; CN106210179B; US20160088130A1; KR20160034042A; US10177440B2; CN205081814U; US9363341B2; CN106210179A; US20160254591A1

Abstract

전면에 디스플레이부가 결합되는 본체; 상기 본체에 실장되며, 금속물질을 포함하는 판형의 메탈 플레이트; 상기 본체 내부에 실장되는 전원공급부; 상기 본체의 내부에 실장되며, 상기 전원공급부로부터 전원을 인가받는 메인기판; 상기 본체의 일측에 위치하고, 상기 메탈 플레이트와 소정간격 이격되어 제1 방향으로 연장되는 제1 전도성 스트립; 상기 제1 전도성 스트립의 일단과 상기 메탈 플레이트를 연결하는 연결부; 일단은 상기 연결부 연결되고 상기 제1 전도성 스트립에서 반대방향으로 연장되며 상기 메탈 플레이트와 소정간격 이격되어 위치하는 제2 전도성 스트립; 상기 메인기판으로부터 상기 제1 전도성 스트립에 전원을 공급하는 제1 피더; 및 상기 메인기판으로부터 상기 제2 전도성 스트립에 전원을 공급히는 제2 피더를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기는 이동 단말기에 구비된 금속 부분에 의한 안테나의 간섭을 최소화할 수 있어, 안테나의 성능을 개선할 수 있다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은 무선통신을 송수신 하는 안테나를 구비한 이동 단말기에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.

이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

종래 이동 통신 시스템에서는 단일 안테나를 주로 사용하였으나 그 기능이 다양해짐에 따라 안테나의 종류도 다양해지고 있다. 전화통화 및 데이터 통신을 위한 LTE통신, 2G, 3G통신 뿐만 아니라, 위성통신, WIFI, NFC, 블루투스와 같은 근거리 무선통신, DMB 등 다양한 형태의 무선통신을 위해 복수개의 안테나가 실장된다.

안테나는 전자기파를 송수신하므로 서로 간섭이 있을 수 있으며, 특히 이동 단말기 내부 또는 외부에 금속재질의 부재가 위치하는 경우 신호의 영향을 받는 바, 주변 금속 또는 안테나로 부터 간섭을 최소화 할 수 있는 안테나의 설계가 매우 중요하다.

본 발명은 금속부분을 포함하는 이동 단말기에 있어서, 상기 금속 부분에 의해 안테나의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이동 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전면에 디스플레이부가 결합되는 본체; 상기 본체에 실장되며, 금속물질을 포함하는 판형의 메탈 플레이트; 상기 본체 내부에 실장되는 전원공급부; 상기 본체의 내부에 실장되며, 상기 전원공급부로부터 전원을 인가받는 메인기판; 상기 본체의 일측에 위치하고, 상기 메탈 플레이트와 소정간격 이격되어 제1 방향으로 연장되는 제1 전도성 스트립; 상기 제1 전도성 스트립의 일단과 상기 메탈 플레이트를 연결하는 연결부; 상기 제1 전도성 스트립, 상기 연결부와 상기 메탈 플레이트의 이격 공간에 의해 정의되는 제1 슬롯; 일단은 상기 연결부 연결되고 상기 제1 전도성 스트립에서 반대방향으로 연장되며 상기 메탈 플레이트와 소정간격 이격되어 위치하는 제2 전도성 스트립; 상기 제2 전도성 스트립, 상기 연결부와 상기 메탈 플레이트의 이격 공간에 의해 정의되는 제2 슬롯; 상기 메인기판으로부터 상기 제1 전도성 스트립에 전원을 공급하는 제1 피더; 및 상기 메인기판으로부터 상기 제2 전도성 스트립에 전원을 공급히는 제2 피더를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기를 제공한다.

상기 메탈 플레이트는 상기 디스플레이부의 배면에 위치하며 상기 디스플레이부를 지지하는 미들 프레임을 이용할 수 있다.

상기 메탈 플레이트와 상기 제1 전도성 스트립 및 상기 제2 전도성 스트립은 일체형으로 이루어질 수 있다.

상기 미들 프레임은, 상기 메탈 플레이트와 상기 제1 전도성 스트립 및 상기 제2 전도성 스트립의 둘레에 인서트 사출방식으로 일체형으로 결합한 사출물을 더 포함할 수 있다.

상기 본체는 전면을 커버하는 프론트 케이스와, 후면을 커버하는 리어 케이스를 포함하고, 상기 제1 전도성 스트립과 상기 제2 전도성 스트립 중 적어도 하나에 스크류가 삽입되는 보스; 및 상기 리어케이스를 관통하여 상기 보스에 체결되는 스크류를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 전도성 스트립과 상기 제2 전도성 스트립은 이동 단말기의 본체 외측에 노출되는 금속데코를 이용할 수 있다.

상기 제1 슬롯과 상기 제2 슬롯은 절연물질로 채워질 수 있다.

상기 제1 전도성 스트립과 상기 제2 전도성 스트립은 금속물질을 포함하는 스트립 기판이고, 상기 연결부는 상기 인쇄회로기판과 상기 미들 프레임을 연결하는 스크류를 포함할 수 있다.

상기 메인기판은 상기 미들 프레임의 배면에 결합하고, 상기 메인기판의 배면에 결합하는 연결단자를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 전도성 스트립과 상기 제2 전도성 스트립 중 적어도 일부는 상기 연결단자의 배면 방향에 위치하도록 꺽어질 수 있다.

상기 제1 전도성 스트립의 타단 또는 상기 제2 전도성 스트립의 타단 중 적어도 하나에 연결되어 연장되는 스터브를 더 포함할 수 있다.

상기 스터브는 상기 제1 전도성 스트립 또는 상기 제2 전도성 스트립과 다른 평면상에 위치할 수 있다.

상기 제1 전도성 스트립 및 상기 제2 전도성 스트립은 상기 본체의 상측 또는 하측에 위치하고, 상기 스터브는 상기 본체의 측면을 따라 종방향으로 연장될 수 있다.

상기 스터브는 상기 메탈 플레이트와 이격되어 배치되며, 상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯은 상기 스터브의 길이에 상응하게 연장될 수 있다.

상기 제1 전도성 스트립은 상기 제2 전도성 스트립보다 길 수 있다.

본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 이동 단말기에 구비된 금속 부분에 의한 안테나의 간섭을 최소화 할 수 있어, 안테나의 성능을 개선할 수 있다.

도한 외부에 메탈 소재를 이용할 수 있어 디자인의 제약이 적어 디자인의 품질이 개선될 수 있다.

또한, 이어잭이나 USB포트와 같은 외부 단자 연결부에 의한 안테나 공간의 제약을 받지 않아 내부 부품 배치의 자유도가 향상될 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 슬롯안테나를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 안테나의 개략적인 구성을 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 미들 프레임과 메인기판이 결합된 상태의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 안테나의 다른 예를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 안테나의 또 다른 예를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리(191, 도 1c참조)를 포함하며, 상기 배터리(191)는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.

도 1 b 및 1c를 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.

여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.

이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.

경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리(191), 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.

도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.

이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.

이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.

이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.

다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.

제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.

제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.

본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.

한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.

후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.

이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면(大畵面)으로 구성될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.

단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.

제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, 어레이('array') 카메라로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.

배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.

한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.

도 2는 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 일 예를 도시한 분해 사시도이다. 도 2를 참조하면, 상기 이동 단말기(100)는 상기 디스플레이부(151), 디스플레이부(151) 전면에 위치하는 윈도우(151a)를 포함한다. 상기 윈도우(151a)는 둘레부분이 상기 프론트 케이스(101)의 일면둘레에 결합되어 상기 디스플레이부(151)를 고정할 수 있다.

프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에 디스플레이부(151)를 지지하고, 전기적 소자들이 실장되며 이동 단말기(100)에 강성을 제공하기 위해 미들 프레임(105)이 개재될 수 있다. 상기 미들 프레임(105)은 전면에 디스플레이부(151)가 위치하고 전면 둘레에 카메라(121a), 음향출력부(152a) 사용자 입력부(131a) 등이 배치된다.

미들 프레임(105)의 배면에는 메인기판(185)과 배터리가 안착되는 배터리 안착부가 구비되고, 무선통신을 위한 안테나, 외부장치와 연결하기 위한 USB포트(161)나, 이어잭(162)과 같은 인터페이스(160) 등이 배치된다.

미들 프레임(105)은 강성을 위해 마그네슘과 같은 금속 물질을 이용하여 제1 프레임(1051)을 형성하고 상기 제1 프레임(1051)에 인서트 사출을 통해 둘레에 절연물질인 수지를 덮어 제2 프레임(1055)을 형성한다. 제1 프레임(1051)은 이동 단말기(100)에 강성을 제공하고 그라운드로서 기능을 하여 메인기판(185)이나 안테나와 같은 전자부품이 연결되어 접지될 수 있다.

제2 프레임(1055)은 사출성형 방식을 이용하므로 금속으로 이루어진 제1 프레임(1051)에 비해 형상의 자유도가 높다. 요철의 형성이 용이하며, 제1 프레임(1051)과 전기적으로 접촉되지 않아야 하는 부재의 경우 상기 제2 프레임(1055) 부분에 실장될 수 있다.

미들 프레임(105)의 배면은 메인기판(185)과 배터리(191)가 배치된다. 배터리(191)는 다른 부재에 비해 두께가 두꺼운 바, 배터리(191)와 다른 부재의 중첩을 최소화하기 위해 배터리(191)가 실장되는 부분을 피해 메인기판(185), 인터페이스부, USIM카드나 메모리 카드가 실장되는 카드 슬롯, 후면의 카메라, 후면의 음향출력모듈 등이 배치될 수 있다.

배터리(191)를 기준으로 상단에 배치되는 부품과 하단에 배치되는 부품간에 전기적 연결을 위해 상부의 제1 메인기판(185a), 하부에 제2 메인기판(185b)으로 배치되며 제1 메인기판(185a)과 제2 메인기판(185b) 사이를 연결하는 연결기판(185c)으로 구성할 수 있다. 연결기판(185c)은 두 기판사이의 신호 연결 통로이고 다른 부품을 실장하기 위한 목적이 없는 바, 지지력이 약한 플렉서블 인쇄회로기판을 이용할 수도 있다.

상부의 제1 메인기판(185a)은 이동 단말기(100)를 구동하는 AP(application processor)칩을 비롯한 각종 구동을 위한 집적회로(IC)가 실장되고, 카메라, 후면 입력부 등이 배치될 수 있다. 하단부에는 USB포트(161)나, 이어잭(162)과 같은 인터페이스와 스피커 등이 배치될 수 있다.

또한 무선통신을 위한 안테나는 이동 단말기(100)의 상단과 하단에 배치된다. 이동 단말기(100)의 기능이 다양화됨에 따라, 다양한 형태의 안테나가 이용되고 있어 상단과 하단을 모두 이용하여 안테나를 실장할 수 있다. 각 안테나는 송수신하는 주파수 대역 및 방식이 상이하기 때문에 독립적으로 작동하나, 전자기파를 방출하므로 상호간에 서로 간섭을 일으키는 문제가 있다.

상호 간섭을 일으키면 무선신호의 송수신율이 급감하게 되기 때문에 가능한 서로 이격하여 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 측면은 사용자가 이동 단말기(100)의 사용중에 손으로 많이 잡는 부분이기 때문에 사용자의 손에 의해 무선신호의 송수신율이 떨어질 수 있는 바, 상단과 하단에 분배할 수 있다.

이동 단말기(100)에 이용되는 안테나는 전화통화나 데이터 통신을 위해 이동 단말기(100) 기지국과 무선 통신하기 위한 메인 안테나는 2G, 3G, 다양한 대역의 LTE와 같이 다양한 통신 방식을 이용하여 무선통신이 가능해야한다.

상기 메인 안테나를 이동 단말기(100)의 일측(본 실시예에서는 하측)에 두고 상기 메인안테나의 기능을 보완하기 위해 이동 단말기(100)의 타측에 서브 안테나를 둘 수 있다. 또한, 블루투스나 와이파이와 같은 근거리 무선통신을 위한 안테나도 필요하고, GPS(global positioning system)와 위성과의 통신을 위한 GPS안테나도 실장된다.

각 안테나는 무선통신 방식에 따라 다르며, 특히 메인 안테나와 보조 안테나가 담당하는 통신회사 기지국과의 무선통신은 통신사마다 또는 국가마다 상이한 규격에 따라 신호를 송수신할 뿐만 아니라, 하나의 통신사에서도 다양한 주파수 대역을 통해 신호를 송수신한다. 지역에 따라 또는 상황에 따라 특정 주파수에서 작동하지 않는 경우 다른 주파수에서 무선통신이 가능하도록 하기 위해 광대역 주파수에서 신호의 송수신이 가능한 브로드밴드 안테나가 이용된다.

다만, 이동 단말기(100)의 크기가 작아지고 각 부품간의 거리가 가까워짐에 따라 안테나 주변의 부품에 의한 영향이 커지게 된다. 특히, 메인기판(185)이 다양한 주파수 대역에서 무선통신 가능하도록 저주파수 영역과 고주파수 영역 모두 이용 가능하도록 2가지 주파수 대역에서 무선통신 가능한 안테나를 구현하기 위해서는 다른 부품에 의한 영향을 최소로 받는 안테나가 필요하다.

이에 본 발명의 이동 단말기는 슬롯안테나를 이용하여 주변 장치로부터의 영향을 최소 한다. 슬롯안테나는 가늘고 긴 개구부가 형성된 도체에 급전하여 도체 표면에 분포하는 전류에 의하여 개구부 부분을 통해 전파가 방출되면서 무선통신이 가능한 안테나를 의미한다.

일반적인 슬롯 안테나는 도파관 벽면, 원통형 도체 표면 또는 평면 도체판 상에 슬롯을 형성하고 슬롯내에 전기장이 형성되도록 슬롯이 형성된 부분에 급전함으로써, 슬롯 안테나가 전파의 방사체가 되도록 동작시킨다. 이러한 슬롯 안테나는 송수신하는 주파수의 파장의 최소 λ/2의 길이를 갖아야 하며, 슬롯 길이를 줄이는데 한계가 있다. 양쪽이 막힌 슬롯안테나(closed slot antenna)를 개선하여 일측이 개방된 슬롯안테나(open slot antenna)를 이용하면 슬롯의 길이는 λ/4으로 충분하게 이용가능하게 되어 안테나 슬롯의 크기를 반으로 줄일 수 있다.

도 3은 슬롯안테나를 설명하기 위한 개념도이다. (a)는 슬롯(1)의 막힌 부분(1a)으로 부터 D1거리에 급전하는 피더(2)가 연결된 일측이 개방된 슬롯안테나에 있어서 제1 주파수 대역의 전파를 방사하는 경우 임피던스와 전류의 관계를 도시한 것이다.

점선은 임피던스 크기를 의미하고 화살표는 슬롯(1) 주변을 따라 흐르는 전류를 의미한다. 상기 슬롯(1)의 길이는 는 제 1주파수 대역의 중심 주파수 파장의 λ/4에 해당되는 길이를 갖는다. 전파가 방사되는 임피던스의 최대값은 377Ω(ohm)내외의 값을 갖으며 슬롯(1)의 개방된 단부(1b)에서 최대 임피던스가 나타난다.

급전부(3)와 연결된 피더(2)의 임피던스를 소정 값으로 설정(예를 들면 50Ω)하고 피더(2)가 상기 슬롯(1) 상에 연결되는 위치(D1)을 조정하여 슬롯의 단부(1b)에서 최대 임피던스 값이 나오도록 조절할 수 있으며, 이를 임피던스 매칭이라고 한다.

임피던스 매칭이 되어 특정 주파수 대역의 신호의 송수신율이 다른 주파수 대역에 비해 급격히 향상되며, 수신율이 높은 특정 주파수를 공진주파수라고 한다.

도 3의 (b)는 (a)의 슬롯안테나를 이용하여 제2 주파수 대역에서 전파를 방사하는 경우 임피던스와 전류의 흐름을 도시한 것이다. 여기서 슬롯(1)의 길이는 제2 주파수 대역의 중심 주파수 파장의 λ/2에 해당되는 길이를 갖는다. 즉, 제2 주파수 대역의 파장은 제1 주파수 대역의 파장보다 파장이 짧은 고주파 대역(high band)이고 제1 주파수 대역은 상대적으로 파장이 긴 저주파 대역(low band)이다.

파장의 λ/4 지점이 슬롯(1)의 단부가 아닌 중앙부분에 위치하므로, 임피던스 최대값은 슬롯(1)의 중간 부분에 형성된다. 따라서 피더(211, 212, 215)가 위치하는 부분은 약 300Ω의 임피던스가 위치하게 되어 피더(211, 212, 215)의 임피던스(50Ω)와 매칭되지 않아 고주파 대역의 안테나 수신율이 저하되는 문제가 있다.

이에, 슬롯안테나는 하나의 주파수 대역의 무선 신호를 처리하는 경우 사용되어 왔으며, 복수의 주파수 대역의 무선신호를 처리하는 데에는 어려움이 있었다. 국내 이동통신은 800MHz, 900MHz, 1.8GHz, 2.1GHz의 주파수 대역을 이용하여 서비스를 제공하고 있으며, 통신사별로 조금씩 차이가 있고 해외의 경우 이와 조금씩 차이가 있다.

다양한 통신사에 적용 가능하고 해외에서도 사용 가능한 이동 단말기를 제공하기 위해서는 다양한 주파수 대역에서 제공하는 이동통신 서비스에 이용가능한 안테나를 구비해야한다.

도 4는 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 안테나의 개략적인 구성을 도시한 개념도로서, 상기 문제를 해결하며 안테나의 성능을 개선하기 위해, 안테나를 저주파 대역의 신호와 고주파 대역의 신호를 구분하여 송수신하는 2개의 슬롯(1056, 1057)으로 구성한다.

도 4를 참조하면 메탈 플레이트(1051), 제1 전도성 스트립(1052), 제2 전도성 스트립(1053), 연결부(1054), 제1 피더(1065), 제2 피더(1066), 제1 스터브(1061) 및 제2 스터브(1062)가 도시되어 있다.

본 발명의 슬롯 안테나는, 메탈 플레이트(1051), 연결부(1054) 및 제1 전도성 스트립(1052)에 의해 형성된 제1 슬롯(1056)과 메탈 플레이트(1051), 연결부(1054) 및 제2 전도성 스트립(1053)에 의해 둘러싸여 형성된 제2 슬롯(1057)을 포함한다.

제1 슬롯(1056)과 제2 슬롯(1057)은 각각 반대 방향을 향하여 개방되어 있어 방사되는 방향이 서로 상이하여 상호 간섭을 적게 받는다. 상기 2개의 슬롯은 길이가 상이하게 형성하여 각각 다른 주파수의 무선통신에 이용할 수 있다. 길이가 긴 제1 슬롯(1056)이 저주파 대역의 신호를 방사하고 길이가 짧은 제2 슬롯(1057)이 고주파 대역의 신호를 방사한다.

이동 단말기(100)의 크기가 제한되어 있어, 전도성 스트립(1052)의 크기도 제한된다. 따라서, 메탈 플레이트(1051), 연결부(1054) 및 제1 전도성 스트립(1052)에 의해 형성된 제1 슬롯(1056)의 길이가 제한되므로, 상기 제1 슬롯(1056)을 통해 방사하고자 하는 주파수와 공진을 이루도록 제1 슬롯(1056)을 연장하는 제1 스터브(1061)를 더 포함할 수 있다.

고주파 대역의 신호를 방사하는 제2 슬롯(1057)도 상기 제1 슬롯(1056)과 마찬가지로 고주파 대역에서 공진하는 슬롯안테나의 슬롯의 길이를 충분히 확보하기 위해 제2 스터브(1062)를 구비할 수 있다.

이하에서는 도 5 내지 도 8의 구체적인 실시예들을 참고하여 설명하도록 한다. 도 5는 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 미들 프레임(105)과 기판이 결합된 상태의 일 예를 도시한 사시도로서, 본 실시예의 메탈 플레이트(1051)는 디스플레이부(151)의 배면에 위치하여 디스플레이부(151) 및 이동 단말기(100)에 실장되는 부품을 지지하는 미들 프레임(105)의 제1 프레임을 이용할 수 있다. 미들 프레임(105) 이외에도 금속 소재의 케이스가 적용되는 경우 케이스가 메탈 플레이트(1051)가 될 수 있다.

본 실시예의 제1 전도성 스트립(1052)과 제2 전도성 스트립(1053)은 미들 프레임(105)에 일체형으로 형성된다. 즉 금속 재질로 이루어진 메탈 플레이트(1051)의 일단에 이격되어 제1 전도성 스트립(1052)과 제2 전도성 스트립(1053)이 나란히 연결되어 배치되고 메탈 플레이트(1051)와 제1 전도성 스트립(1052) 및 제2 전도성 스트립(1053)을 연결하는 연결부(1054)를 포함한다.

제1 전도성 스트립(1052)과 제2 전도성 스트립(1053)이 연결부(1054)만을 통해 메탈 플레이트(1051)와 연결되는 경우 연결부(1054)가 끊어질 수 있다. 이를 방지하기 위해 미들 프레임(105) 형성시 상기 제1 슬롯(1056)과 제2 슬롯(1057)을 사출물로 채울 수 있다.

사출물은 비전도성 물질로 이루어지기 때문에 슬롯 안테나의 기능은 유지되면서 제1 전도성 스트립(1052)과 제2 전도성 스트립(1053)이 메탈 플레이트(1051)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.

상기 미들 프레임(105)의 배면에 메인기판(185)이 안착된다. 전술한 바와 같이 메인기판(185)은 배터리(191)가 실장되는 위치를 기준으로 이동 단말기(100)의 상부에 위치하는 제1 메인기판(185a)과 하부에 위치하는 제2 메인기판(185b) 및 제1 메인기판(185a)과 제2 메인기판(185b) 사이에 위치하는 연결기판(185c)으로 구성될 수 있으며, 도 5에는 하부에 위치하는 제2 메인기판(185b)이 도시되어 있다.

제2 메인기판(185b)은 전원공급부와 피더(1065, 1066)를 통해 연결되어 전원을 인가받아 상기 안테나에 전류를 흘려 신호를 방사할 수 있다. 상기 제1 슬롯(1056)에 전원을 공급하는 제1 피더(1065)의 일단은 제2 메인기판(185b)에 연결되고 타단은 상기 제1 전도성 스트립(1052)에 연결되며, 상기 제2 슬롯(1057)에 전원을 공급하는 제2 피더(1066)의 일단은 제2 메인기판(185b)에 연결되고 상기 제2 전도성 스트립(1053)에 연결된다.

상기 피더(1065, 1066)의 길이를 조절하여 공급되는 전원의 임피던스를 조절하고, 상기 전도성 스트립에 연결되는 위치를 조절하여 상기 제1 슬롯(1056) 및 상기 제2 슬롯(1057)을 통해 방사하는 신호와 매칭할 수 있다. 임피던스 매칭을 위해 상기 피더(1065, 1066)는 캐패시터를 더 포함할 수 있다. 상기 피더(1065, 1066)는 소정의 길이를 확보하기 위해 도 5에 도시된 바와같이 USB포트(161)나 이어잭(162)을 넘어서 배치될 수 있다.

이동 단말기(100) 하단에는 이어잭(162)이나 USB포트(161) 등의 인터페이스 및 스피커 등이 위치할 수 있다. 상기 이어잭(162)이나 USB포트(161)는 제2 메인기판(185b)과 연결되어 신호를 송수신할 수 있다.

이어잭(162)은 이어폰 또는 헤드폰과 같은 음향기기를 통해 소리가 출력될 수 있도록 음향신호를 송출하기 위한 이어폰 플러그가 삽입되는 구멍을 포함한다. 이어잭(162)은 이동 단말기(100)의 상부 또는 하부에 위치할 수 있으며, 본 실시예에서는 하부에 위치하는 것을 도시한다.

USB포트(161)는 컴퓨터와 같은 외부 단말기와 연결되어 유선으로 데이터를 송수신하거나, 외부 전원과 연결되어 전원을 공급받는다. USB포트(161)와 이어잭(162)은 외부장치와 연결하기 위해 홀이 형성되며, 본체의 측면을 통해 구멍이 형성된다. 따라서, 이어잭(162)이나 USB포트(161)가 위치하는 부분은 연속적인 부재를 위치시키기 어렵고 전원이 흐르거나, 신호가 이동하는 통로이기 때문에 주변의 전자기장에 영향을 미친다.

따라서, 이동 단말기(100) 하부에 위치하는 안테나는 USB포트(161)나 이어잭(162)이 형성된 위치를 제외한 옆쪽으로 안테나가 위치하는 것이 일반적이다. 역에프 안테나(PIFA Planar Inverted F Antenna)와 같이 복수회 꺽어진 패턴형태의 안테나는 USB포트(161)나 이어잭(162)을 피해 좌우의 좁은 공간에 꺽어서 배치하였다.

반면, 전술한 바와 같이 슬롯안테나는 다른 안테나와 달리 주변에 영향을 적게 받기 때문에 이어잭(162)과 USB포트(161)와 인접하게 배치할 수 있는 바, 도 5에 도시된 바와 같이 미들 프레임(105)의 배면에 이어잭(162)과 USB포트(161)가 안착될 수 있다.

또한, 상기 제1 전도성 스트립(1052)과 상기 제2 전도성 스트립(1053)에 이동 단말기(100)의 케이스와 체결시 스크류가 삽입되는 보스가 형성될 수 있다. 미들 프레임(105)의 상기 메탈 플레이트(1051) 부분에 형성하면, 보스에 의해 실장 공간이 제약되는 문제가 있으나, 보스의 위치를 이동 단말기(100)의 최외각으로 위치시킴으로 인해 내부 공간의 활용도를 높일 수 있다. 예를 들면 보스를 단부로 이동시킴으로써 후면 하단에 위치하는 스피커의 공명공간을 확보할 수 있다.

제1 전도성 스트립(1052) 및 제2 전도성 스트립(1053)의 단부에 결합된 스터브(1061, 1062)는 전도성 물질로 이루어지며, 전술한 메탈 프레임과 소정거리 이격되어 배치된다. 도 5에 도시된 바와 같이 단부는 세로방향으로 꺽어져 연장될 수 있다. 스터브(1061, 1062)는 슬롯의 길이를 실질적으로 연장하여 원하는 파장의 신호를 방사할 수 있다.

상기 스터브(1061, 1062)는 리어 케이스가 결합 시 상기 전도성 스트립과 연결되도록 리어 케이스의 내측면에 형성할 수 있다. 이 경우 상기 스터브(1061, 1062)의 형상은 상기 리어 케이스의 형상과 유사하다.

도 6은 전술한 실시예의 단면도로서, 디스플레이부(151)가 결합된 프론트 케이스의 배면에 메탈 플레이트(1051)와 전도성 스트립을 포함하며, 메탈 플레이트(1051)와 전도성 스트립 사이에 형성된 슬롯에 사출물(1055)이 주입됨 미들 프레임(105)이 결합된다.

미들 프레임(105)의 배면에 제2 메인기판(185b) 및 USB포트(161)가 안착되며, 전도성 스트립과 제2 메인기판(185b) 사이에 위치하여 상기 전도성 스트립에 전원을 공급하는 피더(1065, 1066)가 도시되어 있다.

제2 메인기판(185b) 및 미들 프레임(105)의 배면에 실장된 배터리(191)를 커버하며 리어 케이스가 결합될 수 있다. 배터리(191) 탈착형인 경우 리어 케이스가 결합된 후 리어 케이스의 배면에 배터리(191)가 안착되고, 리어 케이스의 배면에 후면 커버가 결합될 수 있다.

도 7은 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 안테나의 다른 예를 도시한 평면도로서, 전도성 스트립이 미들 프레임(105)과 일체형으로 형성되지 않고, 전도성 물질을 포함하는 스트립 기판(188)을 통해 구현될 수 있다.

스트립 기판(188)은 단단한 인쇄회로 기판을 이용해 구현할 수도 있고, 연서의 플렉서블 인쇄회로기판을 이용할 수도 있다. 이 경우, 상기 스트립 기판(188)을 부분적으로 꺽어 상기 USB포트(161)나 이어잭(162)의 배면에 위치시킬 수도 있다.

스트립 기판(188)은 이동 단말기(100) 외관을 구성하는 메탈 부재와 연결되더라도 안테나 방사 성능에 영향을 미치지 않아, 메탈 부재를 이용하여 외관을 형성하는데에도 제약이 적은 장점이 있다.

도 8은 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 안테나의 또 다른 예를 도시한 사시도로서, 케이스의 일부를 구성하는 메탈데코(107a, 107b)를 전도성 스트립으로 이용하여 슬롯 안테나를 구현할 수 있다. 전면의 외관의 일부를 구성하는 전면 메탈데코를 이용할 수도 있고, 도 8에 도시된 바와 같이 측면 둘레에 위치하는 메탈데코(107a, 107b)를 이용할 수도 있다.

케이스의 일부를 구성하는 메탈데코(107a, 107b)를 전도성 스트립으로 이용하는 경우 메탈데코(107a, 107b)는 상기 미들 프레임(105)의 메탈 플레이트(1051)와 연결되고, 상기 제2 메인기판(185b)과 연결되어 전원을 인가받을 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이 이어잭(162)이나 USB포트(161) 등이 삽입되는 공간의 확보를 위해 메탈데코(107a, 107b)가 제1 전도성 스트립(107a)과 제2 전도성 스트립(107b)이 분리될 수 있다. 이 경우, 제1 전도성 스트립(107a)과 제2 전도성 스트립(107b)은 각각 메탈 플레이트(1051)와 전기적으로 연결된다.

이동 단말기(100)의 측면으로 상기 전도성 스트립(107a, 107b)이 연장될 수 있으므로, 전술한 실시예드로가 달리 슬롯의 길이를 충분히 확보할 수 있어 별도의 스터브를 구비하지 않고도 충분한 길이의 슬롯을 구현할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 이동 단말기(100)에 구비된 금속 부분에 의한 안테나의 간섭을 최소화 할 수 있어, 안테나의 성능을 개선할 수 있다.

또한 외부에 메탈 소재를 이용할 수 있어 디자인의 제약이 적어 디자인의 품질이 개선될 수 있으며, 이어잭(162)이나 USB포트(161)와 같은 외부 단자 연결부(1054)에 의한 안테나 공간의 제약을 받지 않아 내부 부품 배치의 자유도가 향상될 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 이동단말기 105: 미들 프레임
1051: 메탈 플레이트 1052: 제1 전도성 스트립
1053: 제2 전도성 스트립 1054: 연결부
1055: 사출물 1056: 제1 슬롯
1057: 제2 슬롯 1061, 1062: 스터브
1065, 1066: 피더 110: 무선통신부
120: 입력부 140: 센싱부
150: 출력부 160: 인터페이스부
161: USB포트 162: 이어잭
170: 메모리 180: 제어부
185: 메인기판 185a: 제1 메인기판
185b: 제2 메인기판 185c: 연결기판
190: 전원공급부

Claims

전면에 디스플레이부가 결합되는 본체;
상기 본체에 실장되며, 금속물질을 포함하는 판형의 메탈 플레이트;
상기 본체 내부에 실장되는 전원공급부;
상기 본체의 내부에 실장되며, 상기 전원공급부로부터 전원을 인가받는 메인기판;
상기 본체의 일측에 위치하고, 상기 메탈 플레이트와 소정간격 이격되어 제1 방향으로 연장되는 제1 전도성 스트립;
상기 제1 전도성 스트립의 일단과 상기 메탈 플레이트를 연결하는 연결부;
상기 제1 전도성 스트립, 상기 연결부와 상기 메탈 플레이트의 이격 공간에 의해 정의되는 제1 슬롯;
일단은 상기 연결부와 연결되고 상기 제1 전도성 스트립에서 반대방향으로 연장되며 상기 메탈 플레이트와 소정간격 이격되어 위치하는 제2 전도성 스트립;
상기 제2 전도성 스트립, 상기 연결부와 상기 메탈 플레이트의 이격 공간에 의해 정의되는 제2 슬롯;
상기 제1 전도성 스트립의 타단 또는 상기 제2 전도성 스트립의 타단 중 적어도 하나에 연결되어 연장되며 상기 메탈 플레이트와 이격되어 배치되어 상기 제1 슬롯 또는 상기 제2 슬롯을 연장하는 스터브;
상기 메인기판으로부터 상기 제1 전도성 스트립에 전원을 공급하는 제1 피더; 및
상기 메인기판으로부터 상기 제2 전도성 스트립에 전원을 공급히는 제2 피더를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 메탈 플레이트는 상기 디스플레이부의 배면에 위치하며 상기 디스플레이부를 지지하는 미들 프레임인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제2항에 있어서,
상기 메탈 플레이트와 상기 제1 전도성 스트립 및 상기 제2 전도성 스트립은 일체형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제3항에 있어서,
상기 미들 프레임은,
상기 메탈 플레이트와 상기 제1 전도성 스트립 및 상기 제2 전도성 스트립의 둘레에 인서트 사출방식으로 일체형으로 결합한 사출물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 3항에 있어서,
상기 본체는 전면을 커버하는 프론트 케이스와, 후면을 커버하는 리어 케이스를 포함하고,
상기 제1 전도성 스트립과 상기 제2 전도성 스트립 중 적어도 하나에 스크류가 삽입되는 보스; 및
상기 리어 케이스를 관통하여 상기 보스에 체결되는 스크류를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제2항에 있어서,
상기 제1 전도성 스트립과 상기 제2 전도성 스트립은 이동 단말기의 본체 외측에 노출되는 금속데코인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제2항에 있어서,
상기 제1 슬롯과 상기 제2 슬롯은 절연물질로 채워진 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제2항에 이어서,
상기 제1 전도성 스트립과 상기 제2 전도성 스트립은 금속물질을 포함하는 스트립 기판이고,
상기 연결부는 상기 스트립 기판과 상기 미들 프레임을 연결하는 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제2항에 있어서,
상기 메인기판은 상기 미들 프레임의 배면에 결합하고,
상기 메인기판의 배면에 결합하는 연결단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제9항에 이어서,
상기 제1 전도성 스트립과 상기 제2 전도성 스트립 중 적어도 일부는 상기 연결단자의 배면 방향으로 꺽어진 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 스터브는 상기 제1 전도성 스트립 또는 상기 제2 전도성 스트립과 다른 평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제1 전도성 스트립 및 상기 제2 전도성 스트립은 상기 본체의 상측 또는 하측에 위치하고,
상기 스터브는 상기 본체의 측면을 따라 종방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 전도성 스트립은 상기 제2 전도성 스트립보다 긴 것을 특징으로 하는 이동 단말기.