KR102299422B1 - Triple-mode antenna with UWB radio receiver - Google Patents

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KR102299422B1
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손의석
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Abstract

The present invention relates to a triple-mode antenna equipped with a wireless power coil, an NFC unit, and a UWB radio wave receiving unit, which are integrated with each other to reduce the weight of a terminal. According to the present invention, the size of the antenna disposed in the terminal can be remarkably reduced.

Description

UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나{Triple-mode antenna with UWB radio receiver}Triple-mode antenna with UWB radio receiver

본 발명은 UWB 단말용 전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 접속단자로 외부 모듈과 전기적으로 연결되도록 UWB전파수신부와 무선전력코일 및 NFC부가 일체로 구비된 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a tri-mode antenna equipped with a radio wave receiving unit for a UWB terminal, and more particularly, to a UWB radio wave receiving unit, a wireless power coil, and an NFC unit integrally provided so as to be electrically connected to an external module through a single connection terminal. It relates to a tri-mode antenna equipped with a receiver.

최근에 출시되는 상당수의 모바일 단말에는 근거리무선통신과 무선전력전송 기능이 동시에 구현되도록 근거리무선통신 모듈과 무선전력전송용 모듈이 장착되어 출시되고 있다.A number of recently released mobile terminals are equipped with a short-range wireless communication module and a wireless power transmission module so that short-range wireless communication and wireless power transmission functions are simultaneously implemented.

근거리무선통신(Near Field Communication)는 13.56MHz 대역의 주파수를 사용하여 10cm정도의 거리에서 데이터를 송수신하는 근접통신 기술이며, 근거리무선통신 모듈은 모바일 단말에 탑재되어 사용자 인증, 신분증, 신용카드, 모바일 티켓, 모바일 쿠폰 등의 다양한 분야에서 사용된다.Near Field Communication is a near field communication technology that transmits and receives data at a distance of about 10 cm using a frequency of 13.56 MHz band. It is used in various fields such as tickets and mobile coupons.

또한, 무선 전력 전송 기술에는 자기 유도 방식과 자기 공명 방식이 있다. 자기 유도 방식의 무선 전력 전송 기술은 두 코일 간의 자기 유도 현상을 이용하는 방식으로서, 수 mm ~ 수 cm 의 거리에서 수 W의 전력을 전송할 수 있으며, 현재는 교통카드, 무선 면도기, 전동 칫솔 등에 적용되고 있다. 한편, 자기공명 방식의 무선 전력 전송 기술은 공진 주파수에서의 공진 결합(resonant coupling)에 의해 전력을 전송하는 방식으로서, 수 m 이내의 거리에서 수십 W의 전력을 전송할 수 있으며, 공진기의 충실도(Quality Factor)값에 의해 전송 효율이 영향을 받는다.In addition, the wireless power transmission technology includes a magnetic induction method and a magnetic resonance method. The magnetic induction type wireless power transmission technology uses the magnetic induction phenomenon between two coils, and can transmit several W of power at a distance of several mm to several cm. have. On the other hand, the magnetic resonance type wireless power transmission technology is a method of transmitting power by resonant coupling at a resonant frequency, and can transmit power of several tens of W at a distance within a few meters, and the quality of the resonator is Factor), the transmission efficiency is affected.

한편, 모바일 단말 상에서 근거리무선통신 기능과 무선전력전송 기능을 동시에 지원하기 위해서는 각각의 기능을 위한 안테나를 함께 장착하여야 한다. 이 경우, 모바일 단말의 크기에 따른 제한으로 인해 안테나 장착 공간이 협소하고, 두 종류의 안테나로 인해 모바일 단말의 크기 및 두께가 증가하는 문제점이 있었다.Meanwhile, in order to simultaneously support a short-range wireless communication function and a wireless power transmission function on a mobile terminal, antennas for each function must be mounted together. In this case, there is a problem in that the antenna mounting space is narrow due to the limitation according to the size of the mobile terminal, and the size and thickness of the mobile terminal are increased due to the two types of antennas.

따라서, 근거리무선통신 안테나 및 무선전력전송 안테나를 모바일 단말에 함께 장착하면서도 필요한 장착 공간을 최소로 줄일 수 있는 기술의 도입이 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a need to introduce a technology capable of reducing the required mounting space to a minimum while mounting the short-range wireless communication antenna and the wireless power transmission antenna together in the mobile terminal.

이와 관련되 종래기술로 한국등록특허 제10-2183887호(2020.11.23.)에는 무선전력용 안테나 및 이를 구비한 이중모드 안테나가 개시되었다.In this regard, as a prior art, Korean Patent Registration No. 10-2183887 (November 23, 2020) discloses an antenna for wireless power and a dual-mode antenna having the same.

상기 종래기술은, 도 1에 도시된 바와같이, 이중모드 안테나로서, 절연시트의 일면에 형성되는 루프 형상의 패턴을 갖는 근거리무선통신 코일 및 상기 절연시트의 양면에 각각 적층 구조로 형성된 무선전력용 코일(120)을 포함하고,The prior art, as shown in FIG. 1, is a dual-mode antenna, a short-range wireless communication coil having a loop-shaped pattern formed on one side of an insulating sheet, and a wireless power formed in a laminated structure on both sides of the insulating sheet, respectively. including a coil 120,

상기 절연시트의 양면에 각각 적층된 상기 무선전력용 코일은 서로 대응되는 위치에 형성되고, 동일한 방향으로 전류가 흐르는 루프를 형성하도록 비아(150)를 통해 전기적으로 연결되며, The wireless power coils stacked on both sides of the insulating sheet are formed at positions corresponding to each other, and are electrically connected through the via 150 to form a loop through which current flows in the same direction,

상기 근거리무선통신 코일의 양단에 각각 전기적으로 연결되고, 근거리무선통신 모듈접속단자에 접촉하여 전기적으로 연결되는 한 쌍의 근거리무선통신용 접속단자 및 상기 무선전력용 코일의 양단에 각각 전기적으로 연결되고, 무선전력용 모듈접속단자에 접촉하여 전기적으로 연결되는 한 쌍의 무선전력용 접속단자를 포함하며,A pair of short-range wireless communication connection terminals electrically connected to both ends of the short-distance wireless communication coil, respectively, and electrically connected to the short-range wireless communication module connection terminal are electrically connected to both ends of the wireless power coil, It includes a pair of wireless power connection terminals electrically connected to the module connection terminal for wireless power,

상기 무선전력용 코일(120) 및 상기 무선전력용 접속단자에 각각 전기적으로 연결되어 연장되는 연장패턴을 포함하고, 상기 근거리무선통신 코일의 루프의 내측에 상기 무선전력용 코일이 형성되고, 상기 연장패턴의 적어도 일부는 상기 연장패턴이 상기 근거리무선통신 코일과 분리되도록 상기 근거리무선통신 코일이 형성되는 절연시트(110)의 일면과 상이한 절연시트의 타면에 형성되며, 상기 근거리무선통신 코일과 상기 무선전력용 코일(120) 간의 간격은 상기 근거리무선통신 코일 또는 상기 무선전력용 코일(120)의 패턴 사이의 간격보다 큰 것을 특징으로 한다.and an extension pattern electrically connected to each of the wireless power coil 120 and the wireless power connection terminal to extend, and the wireless power coil is formed inside a loop of the short-range wireless communication coil, and the extension At least a portion of the pattern is formed on the other surface of an insulating sheet different from one surface of the insulating sheet 110 on which the short-range wireless communication coil is formed so that the extended pattern is separated from the short-range wireless communication coil, the short-range wireless communication coil and the wireless The distance between the power coils 120 is larger than the distance between the short-range wireless communication coils or the patterns of the wireless power coil 120 .

그러나, 상기한 종래기술은 무선전력용 코일(120)과 근거리무선통신 코일이 구비되어 단말기의 부피를 줄이는 데 도움이 되나 별도의 UWB대역의 신호를 수신하는 안테나가 추가로 필요로 하는 문제점이 있었다. However, in the prior art, the coil 120 for wireless power and the short-range wireless communication coil are provided, which helps to reduce the volume of the terminal, but there is a problem that an antenna for receiving a signal of a separate UWB band is additionally required. .

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 나선형상으로 수회 감긴 NFC부와, 무선전력코일 및 UWB전파수신부가 일체로 구비되어 단말기에서 차지하는 부피가 줄어드는 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나를 제공함에 있다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to reduce the volume occupied by the terminal by integrally providing an NFC unit wound in a spiral shape several times, a wireless power coil, and a UWB radio receiver. An object of the present invention is to provide a tri-mode antenna equipped with a radio wave receiver.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나는 중앙부에 근거리통신을 위한 나선형상으로 수회 감긴 NFC부와, 상기 NFC부의 외곽 둘레를 감싸며 나선형상으로 다수회 감긴 무선전력코일과, 상기 무선전력코일에서 정해진 거리로 이격되고 외곽 둘레를 따라 나선형상으로 수회감긴 마그네틱전송부와 상기 NFC부와 무선전력코일과 마그네틱전송부의 회로패턴을 외부와 접속시키는 접속단자가 구비된 제1영역과, 상기 제1영역의 측부에 형성되며 UWB대역의 전파를 송수신토록 사각형상의 전파수신블럭이 다수개 결합된 UWB전파수신부가 구비된 제2영역으로 구분되고,A tri-mode antenna provided with a UWB radio receiver according to the present invention for achieving the above object includes an NFC part wound several times in a spiral shape for short-distance communication in the central part, and a wireless wire wound spirally around the outer periphery of the NFC part several times. A power coil, a magnetic transmission unit spaced apart from the wireless power coil by a predetermined distance and wound several times in a spiral shape along the periphery, and a connection terminal for connecting the circuit pattern of the NFC unit, the wireless power coil, and the magnetic transmission unit to the outside is provided It is divided into a first area and a second area which is formed on the side of the first area and is provided with a UWB radio wave receiving unit in which a plurality of rectangular radio wave receiving blocks are combined to transmit and receive radio waves in the UWB band,

상기 제1영역과 제2영역은 폴리이미드필름의 하면에 결합된 제1레이어와, 상기 폴리이미드필름의 상면에 결합된 제2레이어로 이루어진 양면연성동막과; 상기 양면연성동막의 상면에 가접되며 폴리이미드층과 에폭시접착제가 다층으로 결합된 STIFF보강재와; 상기 STIFF보강재의 상면에 적층되며 제2폴리이미드필름과 상기 제2폴리이미드필름의 상면에 결합된 제3레이어로 이루어진 단면연성동막과; 상기 양면연성동막의 하면에 동도금된 제1동플레이트와; 상기 단면연성동막의 상면에 동도금된 제2동플레이트와; 상기 제1동플레이트의 저면에 결합되어 절연과 피복기능을 수행하는 하면절연층과; 상기 제2동플레이트의 상면에 결합되어 절연과 피복기능을 수행하는 상면절연층;으로 이루어지며, The first region and the second region include a double-sided flexible copper film comprising a first layer bonded to a lower surface of the polyimide film and a second layer bonded to an upper surface of the polyimide film; a STIFF reinforcing material, which is temporarily bonded to the upper surface of the double-sided flexible copper film, and in which a polyimide layer and an epoxy adhesive are combined in multiple layers; a single-sided flexible copper film laminated on the upper surface of the STIFF reinforcing material and comprising a second polyimide film and a third layer bonded to the upper surface of the second polyimide film; a first copper plate plated with copper on a lower surface of the double-sided flexible copper film; a second copper plate plated with copper on the upper surface of the single-sided flexible copper film; a lower insulating layer coupled to the lower surface of the first copper plate to perform insulation and covering functions; an upper insulating layer coupled to the upper surface of the second copper plate to perform insulation and covering functions;

상기 전파수신블럭은 상기 제1레이어와 제3레이어에 형성되며, 상기 제1레이어에는 상기 전파수신블럭을 상기 접속단자와 전기적으로 연결하는 연장패턴이 더 구비된 것을 특징으로 한다.The radio wave receiving block is formed on the first layer and the third layer, and an extension pattern for electrically connecting the radio wave receiving block to the connection terminal is further provided on the first layer.

상기 제2동플레이트에는 상기 UWB전파수신부의 수신성능이 강화되도록 상기 제2영역의 상부 전면을 감싸는 전파수신보강판이 구비되고, 상기 전파수신보강판은 상기 제3레이어와 절연된 것을 특징으로 한다.The second copper plate is provided with a radio wave reception reinforcing plate surrounding the upper front surface of the second region so as to enhance the reception performance of the UWB radio wave receiver, and the radio wave receiving reinforcing plate is insulated from the third layer.

상기 NFC부는 상기 제1레이어에 나선형상의 자기패턴과, 상기 자기패턴의 일측단부에서 중앙을 가로질러 상기 접속단자와 인접되게 자기연장패턴이 구비된 것을 특징으로 한다.The NFC unit is characterized in that the first layer is provided with a spiral magnetic pattern, and a magnetic extension pattern from one end of the magnetic pattern across the center and adjacent to the connection terminal.

상기 무선전력코일은 상기 제1레이어에 상기 자기패턴의 외곽을 둘러싸고, 상기 자기연장패턴과 전기적으로 절연되도록 패턴이 단절된 하면코일과, 상기 제2레이어에 나선형상으로 다수회 감긴 상면코일이 구비되고, 상기 하면코일과 상면코일은 드릴로 천공된 다수개의 비아홀을 통해 전기적으로 연결된 것을 특징으로 한다.The wireless power coil surrounds the outer periphery of the magnetic pattern on the first layer, a lower surface coil with a pattern cut off so as to be electrically insulated from the magnetic extension pattern, and an upper surface coil wound spirally a plurality of times on the second layer. , wherein the lower surface coil and the upper surface coil are electrically connected through a plurality of via holes drilled with a drill.

상기 하면절연층은 상기 제1영역과 제2영역의 하면 전영역을 감싸도록 가접된 SS커버레이어와, 상기 SS커버레이어의 하면 중 상기 접속단자의 하면을 보호토록 가접된 캡톤레이어로 이루어진 것을 특징으로 한다.The lower insulating layer is made of an SS cover layer that is glued to cover the entire lower surface of the first region and the second region, and a Kapton layer that is glued to protect the lower surface of the connection terminal among the lower surfaces of the SS cover layer. do it with

상기 상면절연층은 상기 제1영역의 상부를 감싸도록 결합된 제1CS커버레이어와, 상기 제2영역의 상부를 감싸도록 결합된 제2CS커버레이어로 이루어진 것을 특징으로 한다.The top insulating layer is characterized in that it consists of a first CS cover layer coupled to surround the upper portion of the first region, and a second CS cover layer coupled to surround the upper portion of the second region.

상기 제1영역에는 상기 제1동플레이트와 제2동플레이트의 온도의 변화를 감지하여 전기신호를 생성하는 써미스터가 실장되고, 상기 제1동플레이트와 제2동플레이트는 상기 제1영역과 제2영역의 두께가 조절되도록 정해진 폭으로 동도금된 것을 특징으로 한다.A thermistor for generating an electric signal by sensing a change in temperature of the first and second copper plates is mounted in the first region, and the first and second copper plates are formed between the first region and the second region. It is characterized in that it is plated with copper to a predetermined width so that the thickness of the region can be adjusted.

이와 같이 본 발명에 따른 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나의 효과는 다음과 같다.As described above, the effect of the tri-mode antenna provided with the UWB radio receiver according to the present invention is as follows.

첫째, NFC부와 무선전력코일 및 마그네틱전송부와 같은 근거리의 자기유도신호를 송수신하는 제1영역과, UWB전파수신부와 같은 원거리의 통신신호를 송수신하는 제2영역이 일체로 구비됨으로써, 단말기에 배치되는 안테나의 크기를 현격히 줄일 수 있고,First, a first area for transmitting and receiving a magnetic induction signal of a short distance such as an NFC unit and a wireless power coil and a magnetic transmission unit, and a second area for transmitting and receiving a communication signal at a long distance such as a UWB radio wave receiving unit are integrally provided, so that the terminal It is possible to significantly reduce the size of the deployed antenna,

둘째, 상기 제2영역에 구비된 전파수신블럭이 제1레이어와 제3레이어에 형성되고, 상기 전파수신블럭을 접속단자로 연장하는 연장패턴은 제1레이어에 구비됨으로써, 실질적으로 UWB대역의 전파가 송수신하는 상기 전파수신블럭의 신호간섭을 최소화 할 수 있고,Second, the radio wave receiving block provided in the second region is formed in the first layer and the third layer, and the extension pattern extending the radio wave receiving block to the connection terminal is provided in the first layer, so that the radio wave substantially in the UWB band is provided in the first layer. It is possible to minimize the signal interference of the radio wave receiving block transmitted and received,

셋째, 상기 제3레이어의 상면에 도금된 제2동플레이트가 제2영역의 상부 전면을 감싸는 전파수신보강판이 구비됨으로써, 기준전위의 변동이 최소화되어 안정적으로 UWB대역의 전파를 송수신할 수 있으며,Third, since the second copper plate plated on the upper surface of the third layer is provided with a radio wave receiving reinforcement plate that surrounds the upper entire surface of the second region, the fluctuation of the reference potential is minimized, so that it is possible to transmit and receive radio waves in the UWB band stably,

넷째, 상기 무선전력코일이 제1레이어에 형성된 하면코일과, 제2레이어에 형성된 상면코일로 구비됨으로써, 단말기의 배터리로 전달되는 전력 뿐아니라 외부기기로의 전력을 안정되게 송신할 수 있게 된다.Fourth, since the wireless power coil is provided with a lower surface coil formed on the first layer and an upper surface coil formed on the second layer, it is possible to stably transmit power to an external device as well as power delivered to the battery of the terminal.

도 1은 종래기술에 따른 무선전력용 안테나 및 이를 구비한 이중모드 안테나를 설명하는 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나의 제1레이어를 설명하는 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 삼중모드 안테나의 제2레이어를 설명하는 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 삼중모드 안테나의 제3레이어를 설명하는 도면이며,
도 5는 본 발명의 안테나의 상면에서 바라본 모양과 각 층의 구성을 설명하는 도면이다.
1 is a view for explaining an antenna for wireless power according to the prior art and a dual-mode antenna having the same;
2 is a view for explaining a first layer of a tri-mode antenna equipped with a UWB radio receiver according to the present invention;
3 is a view for explaining the second layer of the tri-mode antenna according to the present invention,
4 is a view for explaining the third layer of the tri-mode antenna according to the present invention,
5 is a view for explaining the shape of the antenna of the present invention as viewed from the top and the configuration of each layer.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나는, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 중앙부에 근거리통신을 위한 나선형상으로 수회 감긴 NFC부(1)와, 상기 NFC부(1)의 외곽 둘레를 감싸며 나선형상으로 다수회 감긴 무선전력코일(2)과, 상기 무선전력코일(2)에서 정해진 거리로 이격되고 외곽 둘레를 따라 나선형상으로 수회감긴 마그네틱전송부(3)와 상기 NFC부(1)와 무선전력코일(2)과 마그네틱전송부(3)의 회로패턴을 외부와 접속시키는 접속단자(4)가 구비된 제1영역(A)과, 상기 제1영역(A)의 측부에 형성되며 UWB대역의 전파를 송수신토록 사각형상의 전파수신블럭(5a)이 다수개 결합된 UWB전파수신부(5)가 구비된 제2영역(B)으로 구분된다. 여기서, 상기 마그네틱전송부(3)는 카드결제단말기와 무선으로 결제정보를 송수신하기 위한 구성이다.The triple-mode antenna provided with the UWB radio receiver according to the present invention, as shown in FIGS. 2 to 5, the NFC unit (1) wound several times in a spiral shape for short-distance communication in the central part, and the NFC unit (1) A wireless power coil (2) wound several times in a spiral shape surrounding the outer circumference of A first area (A) provided with a connection terminal (4) for connecting the circuit pattern of the unit (1), the wireless power coil (2) and the magnetic transmission unit (3) to the outside, and the first area (A) It is formed on the side and is divided into a second area B provided with a UWB radio receiving unit 5 in which a plurality of rectangular radio wave receiving blocks 5a are coupled to transmit and receive radio waves in the UWB band. Here, the magnetic transmission unit 3 is configured to transmit and receive payment information wirelessly with the card payment terminal.

그리고, 상기 제1영역(A)과 제2영역(B)은 폴리이미드필름(11)의 하면에 결합된 제1레이어(12)와, 상기 폴리이미드필름(11)의 상면에 결합된 제2레이어(13)로 이루어진 양면연성동막(10)과; 상기 양면연성동막(10)의 상면에 가접되며 폴리이미드층과 에폭시접착제가 다층으로 결합된 STIFF보강재(20)와; 상기 STIFF보강재(20)의 상면에 적층되며 제2폴리이미드필름(31)과 상기 제2폴리이미드필름(31)의 상면에 결합된 제3레이어(32)로 이루어진 단면연성동막(30)과; 상기 양면연성동막(10)의 하면에 동도금된 제1동플레이트(40)와; 상기 단면연성동막(30)의 상면에 동도금된 제2동플레이트(50)와; 상기 제1동플레이트(40)의 저면에 결합되어 절연과 피복기능을 수행하는 하면절연층(60)과; 상기 제2동플레이트(50)의 상면에 결합되어 절연과 피복기능을 수행하는 상면절연층(70);으로 이루어진다.In addition, the first region (A) and the second region (B) are a first layer 12 bonded to the lower surface of the polyimide film 11 and a second region bonded to the upper surface of the polyimide film 11 . a double-sided flexible copper film 10 made of a layer 13; a STIFF reinforcing material 20, which is temporarily bonded to the upper surface of the double-sided flexible copper film 10, and in which a polyimide layer and an epoxy adhesive are combined in multiple layers; a single-sided flexible copper film 30 laminated on the upper surface of the STIFF reinforcing material 20 and comprising a second polyimide film 31 and a third layer 32 bonded to the upper surface of the second polyimide film 31; a first copper plate 40 plated with copper on the lower surface of the double-sided flexible copper film 10; a second copper plate 50 plated with copper on the upper surface of the single-sided flexible copper film 30; a lower insulating layer 60 coupled to the lower surface of the first copper plate 40 to perform insulation and covering functions; and an upper insulating layer 70 coupled to the upper surface of the second copper plate 50 to perform insulation and covering functions.

또한, 상기 전파수신블럭(5a)은 상기 제1레이어(12)와 제3레이어(32)에 형성되며, 상기 제1레이어(12)에는 상기 전파수신블럭(5a)을 상기 접속단자(4)와 전기적으로 연결하는 연장패턴(12a)이 더 구비된다. 여기서, 상기 제1레이어(12)와 제3레이어(32)의 전파수신블럭(5a)은 비아홀(h)을 통해 전기적으로 연결된다.In addition, the radio wave receiving block 5a is formed on the first layer 12 and the third layer 32, and the first layer 12 includes the radio wave receiving block 5a with the connection terminal 4 An extension pattern (12a) electrically connected to and is further provided. Here, the radio wave receiving block 5a of the first layer 12 and the third layer 32 is electrically connected through a via hole h.

한편, 상기 제2동플레이트(50)에는 상기 UWB전파수신부(5)의 수신성능이 강화되도록 상기 제2영역(B)의 상부 전면을 감싸는 전파수신보강판(51)이 구비됨으로써, 상기 제2영역(B)의 두께가 상기 제1영역(A)의 두께 보다 두껍게 형성된다.On the other hand, the second copper plate 50 is provided with a radio wave receiving reinforcing plate 51 surrounding the upper front surface of the second region B so as to enhance the reception performance of the UWB radio wave receiving unit 5, so that the second The thickness of the region (B) is formed to be thicker than the thickness of the first region (A).

그리고, 상기 전파수신보강판(51)는 넓은 면적으로 그라운드 역할을 수행함으로써, 상기 UWB전파수신부(5)에 송수신되는 UWB대역의 전파신호를 보다 안정적으로 송수신하게 된다. 여기서, 상기 전파수신보강판(51)은 상기 제3레이어(32)와 절연된다.(미도시)In addition, the radio wave receiving reinforcing plate 51 serves as a ground over a large area, thereby stably transmitting and receiving radio signals of the UWB band transmitted and received to the UWB radio receiving unit 5 . Here, the radio wave receiving reinforcing plate 51 is insulated from the third layer 32 (not shown).

한편, 상기 NFC부(1)는 상기 제1레이어(12)에 나선형상의 자기패턴(1a)과, 상기 자기패턴(1a)의 일측단부에서 중앙을 가로질러 상기 접속단자(4)와 인접되게 자기연장패턴(1b)이 구비된다. 상기 자기연장패턴(1b)이 형성된 제1레이어(12)의 영역은 다른 구성이 인쇄되지 못하게 된다.On the other hand, the NFC unit 1 includes a magnetic pattern 1a having a spiral shape on the first layer 12 and a magnetic pattern adjacent to the connection terminal 4 across the center from one end of the magnetic pattern 1a. An extended pattern 1b is provided. In the region of the first layer 12 on which the self-extension pattern 1b is formed, other configurations cannot be printed.

이에 따라, 상기 무선전력코일(2)은 상기 제1레이어(12)에 상기 자기패턴(1a)의 외곽을 둘러싸고, 상기 자기연장패턴(1b)과 전기적으로 절연되도록 패턴이 단절된 하면코일(2a)과, 상기 제2레이어(13)에 나선형상으로 다수회 감긴 상면코일(2b)이 구비되고, Accordingly, the wireless power coil 2 surrounds the outer edge of the magnetic pattern 1a on the first layer 12, and the lower surface coil 2a of which the pattern is cut so as to be electrically insulated from the magnetic extension pattern 1b. And, the second layer 13 is provided with an upper coil (2b) wound a plurality of times in a spiral shape,

상기 하면코일(2a)과 상면코일(2b)은 드릴로 천공된 다수개의 비아홀(h)을 통해 전기적으로 연결되게 된다.The lower surface coil 2a and the upper surface coil 2b are electrically connected through a plurality of via holes h drilled with a drill.

한편, 상기 하면절연층(60)은 상기 제1영역(A)과 제2영역(B)의 하면 전영역을 감싸도록 가접된 SS커버레이어(61)와, 상기 SS커버레이어(61)의 하면 중 상기 접속단자(4)의 하면을 보호토록 가접된 캡톤레이어(62)로 이루어지며, 상기 SS커버레이어(61)와 캡톤레이어(62)는 접착제(Adhesive, ad)와 폴리이미드(Polyimide, pi)가 상면과 하면을 구성하여 두개의 층으로 이루어지며, 상기 SS커버레이어(61)와 캡톤레이어(62)는 두께와 색이 서로 달라 외부에서 육안으로 식별할 수 있게 된다. 상기 캡톤레이어(62)가 상기 SS커버레이어(61)보다 두께가 더 두터운 자재를 사용하게 된다.On the other hand, the lower surface insulating layer 60 is the SS cover layer 61 and the lower surface of the SS cover layer 61 are glued so as to cover the entire lower surface of the first region (A) and the second region (B). Among them, it is made of a Kapton layer 62 that is glued to protect the lower surface of the connection terminal 4, and the SS cover layer 61 and the Kapton layer 62 are made of an adhesive (Adhesive, ad) and polyimide (Polyimide, pi). ) constitutes the upper and lower surfaces and consists of two layers, and the SS cover layer 61 and the Kapton layer 62 have different thicknesses and colors, so that they can be visually identified from the outside. The Kapton layer 62 uses a thicker material than the SS cover layer 61 .

그리고, 상기 상면절연층(70)은 상기 제1영역(A)의 상부를 감싸도록 결합된 제1CS커버레이어(71)와, 상기 제2영역(B)의 상부를 감싸도록 결합된 제2CS커버레이어(72)로 이루어지며, 앞서 설명한 바와같이, 상기 제1CS커버레이어(71)와, 제2CS커버레이어(72) 또한 두께와 색상이 서로 다르며, 외측에서 가접된 상기 제2CS커버레이어(72)의 두께가 더 두껍게 구성된다.In addition, the upper insulating layer 70 includes a first CS cover layer 71 coupled to surround the upper portion of the first region (A), and a second CS cover coupled to surround the upper portion of the second region (B). Consists of a layer 72, and as described above, the first CS cover layer 71 and the second CS cover layer 72 also have different thicknesses and colors, and the second CS cover layer 72 is glued from the outside. is made thicker.

한편, 상기 제1영역(A)에는 상기 제1동플레이트(40)와 제2동플레이트(50)의 온도의 변화를 감지하여 전기신호를 생성하는 써미스터(S)가 실장되고, 상기 제1동플레이트(40)와 제2동플레이트(50)는 상기 제1영역(A)과 제2영역(B)의 두께가 조절되도록 정해진 폭으로 동도금된다. 즉, 상기 제1동플레이트(40)와 제2동플레이트(50)의 두께는 안테나의 물리적 두께를 조정하기 위한 사용되며, 안테나의 그라운드와 각 레이어의 비아홀을 연결하는 역할을 수행하게 된다.On the other hand, in the first region (A), a thermistor (S) for generating an electric signal by sensing a change in the temperature of the first copper plate (40) and the second copper plate (50) is mounted, The plate 40 and the second copper plate 50 are plated with copper to a predetermined width so that the thicknesses of the first region A and the second region B are adjusted. That is, the thickness of the first copper plate 40 and the second copper plate 50 is used to adjust the physical thickness of the antenna, and serves to connect the antenna ground and the via hole of each layer.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 특징으로 하는 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나의 작용을 살펴보면 다음과 같다.The operation of the tri-mode antenna equipped with the UWB radio receiver according to the present invention having the above configuration will be described as follows.

본 발명의 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나는, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상부에서 바라봤을때 NFC부(1), 무선전력코일(2), 마그네틱전송부(3) 및 접속단자(4)가 구비된 제1영역(A)과; 전파수신블럭(5a)이 다수개 결합된 UWB전파수신부(5)가 구비된 제2영역(B)으로 구분된다.The triple-mode antenna provided with the UWB radio receiver of the present invention, as shown in FIGS. 2 to 5, when viewed from the top, the NFC unit (1), the wireless power coil (2), the magnetic transmission unit (3) and a first area (A) provided with a connection terminal (4); It is divided into a second area (B) provided with a UWB radio wave receiving unit 5 to which a plurality of radio wave receiving blocks 5a are coupled.

또한, 측면에서 바라봤을때는 양면연성동막(10)과 단면연성동막(30)이 서로 절연되도록 STIFF보강재(20)를 중심으로 적층되고, 회로 패턴에 따라 각 레이어가 전기적으로 연결되도록 비아홀(h)을 천공하여 제1동플레이트(40)와 제2동플레이트(50)를 통해 전기적으로 연결하고, 외부면은 하면절연층(60)과 상면절연층(70)으로 보호하며 절연하게 된다.In addition, when viewed from the side, the double-sided flexible copper film 10 and the single-sided flexible copper film 30 are stacked around the STIFF reinforcement 20 so that they are insulated from each other, and via holes (h) so that each layer is electrically connected according to the circuit pattern. is electrically connected through the first copper plate 40 and the second copper plate 50 , and the outer surface is protected and insulated by the lower insulating layer 60 and the upper insulating layer 70 .

따라서, 본원발명은 NFC부(1), 무선전력코일(2), 마그네틱전송부(3) 및 UWB전파수신부(5)가 일체로 구비되어 하나의 접속단자(4)에서 신호를 전달토록 구성됨으로써, 단말기에서 차지하는 면적과 부피를 크게 줄일 수 있게 된다.Therefore, according to the present invention, the NFC unit (1), the wireless power coil (2), the magnetic transmission unit (3) and the UWB radio wave receiving unit (5) are integrally provided to transmit a signal from one connection terminal (4). , it is possible to significantly reduce the area and volume occupied by the terminal.

한편, 상기 제1동플레이트(40)와 제2동플레이트(50)는 회로를 구성하는 나머지 잔여물은 서로 전기적으로 연결되어 그라운드 역할을 수행함으로써, 미약한 전파신호를 보다 안정적으로 송수신할 수 있게 된다.On the other hand, the remainder of the first copper plate 40 and the second copper plate 50 are electrically connected to each other and serve as a ground, so that weak radio signals can be transmitted and received more stably. do.

그리고, 상기 하면절연층(60)과 상면절연층(70)은 접착제(Adhesive)와 폴리이미드(Polyimide)로 이루어진 커버레이어를 프레스로 가접한 후 열과 압력으로 상기 접착제(Adhesive)를 경화시켜 완전하게 밀착되고 고정시켜 피복역할을 수행하며, 외부로 부터 회로패턴을 절연하게 된다.In addition, the lower insulating layer 60 and the upper insulating layer 70 are formed by bonding a cover layer made of an adhesive and polyimide with a press, and then curing the adhesive with heat and pressure to make it completely. It is closely adhered and fixed to perform the role of covering and insulates the circuit pattern from the outside.

이와 같이, 본 발명의 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나은 UWB밴드의 전파와 근거리통신 및 무선전력전송을 하나의 안테나에서 수행할 수 있어 경제성이 뛰어나마 단말기를 경량화할 수 있게 된다. As described above, the tri-mode antenna equipped with the UWB radio receiver of the present invention can perform UWB band radio waves, short-distance communication, and wireless power transmission in one antenna, thereby making it possible to reduce the weight of the terminal even though it is excellent in economic feasibility.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and without departing from the gist of the present invention claimed in the claims, anyone with ordinary skill in the art to which the invention pertains can implement various modifications Of course, such modifications are intended to be within the scope of the claims.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : NFC부 1a : 자기패턴
1b : 자기연장패턴 2 : 무선전력코일
2a : 하면코일 2b : 상면코일
3 : 마그네틱전송부 4 : 접속단자
5 : UWB전파수신부 5a : 전파수신블럭
10 : 양면연성동막 11 : 폴리이미드필름
12 : 제1레이어 12a : 연장패턴
13 : 제2레이어 20 : STIFF보강재
30 : 단면연성동막 31 : 제2폴리이미드필름
32 : 제3레이어 40 : 제1동플레이트
50 : 제2동플레이트 51 : 전파수신보강판
60 : 하면절연층 61 : SS커버레이어
62 : 캡톤레이어 70 : 상면절연층
71 : 제1CS커버레이어 72 : 제2CS커버레이어
A : 제1영역 B : 제2영역
h : 비아홀 S : 써미스터
ad : 접착제 pi : 폴리이미드
<Explanation of symbols for main parts of the drawing>
1: NFC unit 1a: magnetic pattern
1b: magnetic extension pattern 2: wireless power coil
2a: bottom coil 2b: top coil
3: magnetic transmission unit 4: connection terminal
5: UWB radio wave receiving unit 5a: radio wave receiving block
10: double-sided flexible copper film 11: polyimide film
12: first layer 12a: extended pattern
13: 2nd layer 20: STIFF reinforcing material
30: single-sided flexible copper film 31: second polyimide film
32: third layer 40: first copper plate
50: second copper plate 51: radio wave receiving reinforcement plate
60: lower insulating layer 61: SS cover layer
62: Kapton layer 70: top insulating layer
71: 1st CS cover layer 72: 2nd CS cover layer
A: first area B: second area
h : via hole S : thermistor
ad: adhesive pi: polyimide

Claims (7)

중앙부에 근거리통신을 위한 나선형상으로 수회 감긴 NFC부(1)와, 상기 NFC부(1)의 외곽 둘레를 감싸며 나선형상으로 다수회 감긴 무선전력코일(2)과, 상기 무선전력코일(2)에서 정해진 거리로 이격되고 외곽 둘레를 따라 나선형상으로 수회감긴 마그네틱전송부(3)와 상기 NFC부(1)와 무선전력코일(2)과 마그네틱전송부(3)의 회로패턴을 외부와 접속시키는 접속단자(4)가 구비된 제1영역(A)과, 상기 제1영역(A)의 측부에 형성되며 UWB대역의 전파를 송수신토록 사각형상의 전파수신블럭(5a)이 다수개 결합된 UWB전파수신부(5)가 구비된 제2영역(B)으로 구분되고,
상기 제1영역(A)과 제2영역(B)은 폴리이미드필름(11)의 하면에 결합된 제1레이어(12)와, 상기 폴리이미드필름(11)의 상면에 결합된 제2레이어(13)로 이루어진 양면연성동막(10)과; 상기 양면연성동막(10)의 상면에 가접되며 폴리이미드층과 에폭시접착제가 다층으로 결합된 STIFF보강재(20)와; 상기 STIFF보강재(20)의 상면에 적층되며 제2폴리이미드필름(31)과 상기 제2폴리이미드필름(31)의 상면에 결합된 제3레이어(32)로 이루어진 단면연성동막(30)과; 상기 양면연성동막(10)의 하면에 동도금된 제1동플레이트(40)와; 상기 단면연성동막(30)의 상면에 동도금된 제2동플레이트(50)와; 상기 제1동플레이트(40)의 저면에 결합되어 절연과 피복기능을 수행하는 하면절연층(60)과; 상기 제2동플레이트(50)의 상면에 결합되어 절연과 피복기능을 수행하는 상면절연층(70);으로 이루어지며,
상기 전파수신블럭(5a)은 상기 제1레이어(12)와 제3레이어(32)에 형성되며, 상기 제1레이어(12)에는 상기 전파수신블럭(5a)을 상기 접속단자(4)와 전기적으로 연결하는 연장패턴(12a)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나.
NFC unit (1) wound several times in a spiral shape for short-range communication in the central part, and a wireless power coil (2) wound several times in a spiral shape around the outer circumference of the NFC unit (1), and the wireless power coil (2) The circuit pattern of the magnetic transmission unit 3 and the NFC unit 1, the wireless power coil 2 and the magnetic transmission unit 3 spaced apart by a predetermined distance from the A first area (A) provided with a connection terminal (4) and a UWB radio wave formed on the side of the first area (A), in which a plurality of rectangular radio wave receiving blocks (5a) are combined to transmit and receive radio waves in the UWB band It is divided into a second area (B) provided with a receiver (5),
The first region (A) and the second region (B) are a first layer 12 bonded to the lower surface of the polyimide film 11 and a second layer bonded to the upper surface of the polyimide film 11 ( 13) a double-sided flexible copper film 10 made of; a STIFF reinforcing material 20 that is temporarily bonded to the upper surface of the double-sided flexible copper film 10 and in which a polyimide layer and an epoxy adhesive are combined in multiple layers; a single-sided flexible copper film 30 laminated on the upper surface of the STIFF reinforcing material 20 and comprising a second polyimide film 31 and a third layer 32 bonded to the upper surface of the second polyimide film 31; a first copper plate 40 plated with copper on the lower surface of the double-sided flexible copper film 10; a second copper plate 50 plated with copper on the upper surface of the single-sided flexible copper film 30; a lower insulating layer 60 coupled to the lower surface of the first copper plate 40 to perform insulation and covering functions; an upper surface insulating layer 70 coupled to the upper surface of the second copper plate 50 to perform insulation and covering functions;
The radio wave receiving block 5a is formed on the first layer 12 and the third layer 32, and in the first layer 12, the radio wave receiving block 5a is electrically connected to the connection terminal 4 A tri-mode antenna with a UWB radio receiver, characterized in that it further comprises an extension pattern (12a) for connecting to.
제 1항에 있어서,
상기 제2동플레이트(50)에는 상기 UWB전파수신부(5)의 수신성능이 강화되도록 상기 제2영역(B)의 상부 전면을 감싸는 전파수신보강판(51)이 구비되고,
상기 전파수신보강판(51)은 상기 제3레이어(32)와 절연된 것을 특징으로 하는 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나.
The method of claim 1,
The second copper plate 50 is provided with a radio wave receiving reinforcing plate 51 surrounding the upper front surface of the second region B so that the reception performance of the UWB radio wave receiving unit 5 is strengthened,
The radio wave receiving reinforcing plate (51) is a triple-mode antenna with a UWB radio wave receiving unit, characterized in that insulated from the third layer (32).
제 1항에 있어서,
상기 NFC부(1)는 상기 제1레이어(12)에 나선형상의 자기패턴(1a)과, 상기 자기패턴(1a)의 일측단부에서 중앙을 가로질러 상기 접속단자(4)와 인접되게 자기연장패턴(1b)이 구비된 것을 특징으로 하는 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나.
The method of claim 1,
The NFC unit 1 includes a spiral magnetic pattern 1a on the first layer 12, and a magnetic extension pattern adjacent to the connection terminal 4 across the center from one end of the magnetic pattern 1a. (1b) a triple-mode antenna equipped with a UWB radio receiver, characterized in that it is provided.
제 3항에 있어서,
상기 무선전력코일(2)은
상기 제1레이어(12)에 상기 자기패턴(1a)의 외곽을 둘러싸고, 상기 자기연장패턴(1b)과 전기적으로 절연되도록 패턴이 단절된 하면코일(2a)과, 상기 제2레이어(13)에 나선형상으로 다수회 감긴 상면코일(2b)이 구비되고,
상기 하면코일(2a)과 상면코일(2b)은 드릴로 천공된 다수개의 비아홀(h)을 통해 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나.
4. The method of claim 3,
The wireless power coil (2) is
The first layer 12 surrounds the outer edge of the magnetic pattern 1a, the lower surface coil 2a of which the pattern is cut so as to be electrically insulated from the magnetic extension pattern 1b, and the spiral on the second layer 13 The upper surface coil (2b) wound a number of times in the shape is provided,
The triple-mode antenna with a UWB radio receiver, characterized in that the lower surface coil (2a) and the upper surface coil (2b) are electrically connected through a plurality of via holes (h) drilled with a drill.
제 1항에 있어서,
상기 하면절연층(60)은 상기 제1영역(A)과 제2영역(B)의 하면 전영역을 감싸도록 가접된 SS커버레이어(61)와, 상기 SS커버레이어(61)의 하면 중 상기 접속단자(4)의 하면을 보호토록 가접된 캡톤레이어(62)로 이루어진 것을 특징으로 하는 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나.
The method of claim 1,
The lower surface insulating layer 60 includes an SS cover layer 61 that is glued to cover the entire lower surface of the first region A and the second region B, and among the lower surfaces of the SS cover layer 61 . A triple-mode antenna with a UWB radio receiver, characterized in that it consists of a Kapton layer (62) that is glued to protect the lower surface of the connection terminal (4).
제 5항에 있어서,
상기 상면절연층(70)은
상기 제1영역(A)의 상부를 감싸도록 결합된 제1CS커버레이어(71)와, 상기 제2영역(B)의 상부를 감싸도록 결합된 제2CS커버레이어(72)로 이루어진 것을 특징으로 하는 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나.
6. The method of claim 5,
The upper insulating layer 70 is
A first CS cover layer 71 coupled to cover the upper portion of the first area (A), and a second CS cover layer (72) coupled to cover the upper portion of the second area (B), characterized in that A triple-mode antenna equipped with a UWB radio receiver.
제 1항에 있어서,
상기 제1영역(A)에는 상기 제1동플레이트(40)와 제2동플레이트(50)의 온도의 변화를 감지하여 전기신호를 생성하는 써미스터(S)가 실장되고,
상기 제1동플레이트(40)와 제2동플레이트(50)는 상기 제1영역(A)과 제2영역(B)의 두께가 조절되도록 정해진 폭으로 동도금된 것을 특징으로 하는 UWB전파수신부가 구비된 삼중모드 안테나.

The method of claim 1,
A thermistor (S) for generating an electrical signal by sensing a change in temperature of the first copper plate (40) and the second copper plate (50) is mounted in the first region (A),
The first copper plate 40 and the second copper plate 50 are provided with a UWB radio receiver, characterized in that copper plating is plated to a predetermined width so that the thickness of the first region (A) and the second region (B) is adjusted. triple-mode antenna.

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