KR20000001377A - 하부 로딩을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

하부 로딩을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 요지

본 발명은 급전점인 고정용 메탈과 헬리컬 사이에 절연 수단을 구비하여 용량성 결합의 원리를 적용하고 다단으로 구성된 휩이 헬리컬의 내부를 관통하여 길이 방향으로 이동가능하도록 한 안테나로서 종래 기술에 비해 보다 우수한 전기적 특성과 기구적 신뢰성을 가질 뿐만 아니라, 안테나의 신축 기능이 다단으로 구성되어 있으므로 단말기 내에 수납되는 안테나의 전체 길이가 짧아지는 효과를 갖는 하부 로딩을 갖는 용량성 결합방식 신축가능형 다단 안테나를 제공함에 그 목적이 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 무선 전화기, 셀룰라폰, PCS폰 등의 휴대용 이동통신 기기에 장착할 수 있는 고정수단 ; 상기 고정 수단을 관통하여 직선 형태로 길게 형성된 휩 ; 삽입시 수신 대기상태에서 안테나 기능을 수행하기 위한 헬리컬 ; 상기 헬리컬과 용량성 결합되는 고정용 메탈 ; 상기 휩의 다단 구조를 형성하기 위한 걸림턱 ; 상기 걸림턱 내에서 휩과 연결되어 길이 방향으로 신축이 가능하도록 하는 판스프링을 갖는 신축 가능형 다단 안테나를 제공한다.

4. 발명의 중요한 용도

안테나의 급전점인 고정용 메탈과 금속판 사이에 절연체를 구비하여 용량성 결합되도록 구성하고, 판스프링의 내부를 수직 방향으로 이동 가능하며 걸림턱에 걸리도록 다단 구조로 이루어진 휩이 헬리컬의 내부를 관통하여 길이 방향으로 신축이 가능하도록 안출된 구조로서 종래 기술에 비해 보다 나은 전기적 특성과 기구적 신뢰성을 가질 뿐만아니라 안테나의 신축 기능이 다단으로 구성되어 있으므로 단말기 내에 수납되는 안테나의 전체 길이가 짧아지는 효과를 갖도록 하기 위한 것임.

Description

하부 로딩을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나

본 발명은 가정용 무선 전화기, 셀룰라폰 및 PCS폰 등 휴대가능한 이동통신 기기에 사용하는 안테나로서 휴대할 때나 보관할 때는 안테나를 집어 넣은 상태에서 1/4파장 헬리컬만으로 무선 신호를 수신하고, 통화할 때는 안테나를 인출하여 1/4파장 휩으로 송신 및 수신을 할 수 있도록 구성한 이중 대역 신축가능형 안테나에 관한 것이다.

일반적으로 가정에서 사용하는 무선 전화기나 셀룰라, PCS 등 이동통신용 휴대전화에 사용되는 신축가능형 안테나는 1/4파장의 휩 상단부에 1/4파장의 헬리컬을 접속한 구조로 되어 있어서 전화기를 휴대, 또는 보관시와 같이 수신 대기상태에서는 안테나가 삽입되어 1/4파장 헬리컬만이 동작하고, 통화시에는 안테나가 인출되어 1/4파장 휩이 송수신 상태로서 동작하는 원리로 되어 있다.

이와같은 신축가능형 안테나 분야에 있어서 종래의 기술은 도 1a 및 도 1b에서와 같이 1/4파장 휩(13)과 1/4파장 헬리컬(11)을 구비하여 상기 1/4파장 헬리컬(11)의 내부를 관통하여 1/4파장 휩(13)이 길이 방향으로 이동가능하도록 구성되어 있다. 이때 안테나를 인출했을 경우에는 1/4파장 헬리컬(11)에 1/4파장 휩(13)이 병렬 접속되어 안테나로서 동작하고, 반대로 안테나를 삽입했을 경우에는 상기 1/4파장 휩(13)은 전화기 내부에 수납되고 1/4파장 헬리컬(11)만이 안테나로 동작하는 구조이다.

이러한 구조의 안테나는 헬리컬이 하부에 위치하고 전화기 케이스에 견고하게 장착된다고 하는 이점은 있으나, 삽입시 휩이 헬리컬의 하단부 아래로 가야 한다는 점 때문에 안테나의 길이가 길어져 수납공간을 많이 차지하는 문제점이 있었다. 또한 현재와 같이 이동통신 방식이 점차 높은 주파수대로 이동함에 따라 각종 부품들이 소형화되고 있으며 이러한 추세에 의해 단말기의 크기도 소형화되므로 단말기용 안테나도 작아져야만 되는 제약이 따른다.

따라서, 본 발명에 따른 하부 로딩을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나는 상기와 같은 종래 기술들의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 새로운 구조의 안테나로서 종래 기술에 비해 보다 나은 전기적 특성과 기구적 신뢰성을 가질 뿐만 아니라 안테나의 신축 기능이 다단으로 구성되어 있으므로 단말기 내에 수납되는 안테나의 전체 길이가 짧아지는 효과를 갖는 신축가능형 다단 안테나를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1a는 종래 기술에 따른 하부 로딩 신축가능 안테나의 외관도

도 1b는 종래 기술에 따른 하부 로딩 신축가능 안테나의 내부 구조도.

도 2a는 본 발명에 따른 하부 로딩을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나의 외관도.

도 2b는 본 발명에 따른 하부 로딩을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나의 내부 구조도.

도 3은 본 발명에 따른 하부 로딩을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나의 헬리컬부의 상세 구조도.

도 4는 본 발명에 따른 하부 로딩을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나의 걸림부의 상세 구조도.

도 5는 본 발명에 따른 하부 로딩을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나의 내부 구조를 나타내는 간략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11, 21, 31, 51. 헬리컬 12, 32, 52. 고정용 메탈

13, 23, 43, 53. 휩 14, 24, 34. 헬리컬부

15, 25, 45. 튜브 16, 26, 46, 56. 스토퍼

17, 22. 손잡이 27, 41, 58. 걸림턱

28, 42. 스프링 29, 44, 57. 판스프링

35, 55. 금속판 33, 54. 절연체

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 무선 전화기, 셀룰라폰, PCS폰 등의 휴대용 이동통신 기기에 장착할 수 있는 고정 수단 ; 상기 고정 수단을 관통하여 직선 형태로 길게 형성된 휩 ; 삽입시 수신 대기상태에서 안테나 기능을 수행하기 위한 헬리컬 ; 상기 헬리컬과 용량성 결합되는 고정용 메탈 ; 상기 휩의 다단 구조를 형성하기 위한 걸림턱 ; 상기 걸림턱 내에서 휩과 연결되어 길이 방향으로 신축이 가능하도록 하는 판스프링을 갖는 신축 가능형 다단 안테나를 제공한다.

이하 첨부된 도면에 따라 본 발명의 각부 특성 및 동작 원리를 상세히 설명한다. 도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명에 따른 하부 로딩을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나의 외관도와 내부 구조도이고, 도 3과 도 4는 본 발명에 따른 하부 로딩을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나의 요부인 헬리컬부와 걸림부의 상세 구조도로서 본 발명은 크게 헬리컬부와 이 헬리컬부를 관통하여 수직 방향으로 이동가능한 휩 및 휩의 일단에 접속되는 걸림부로 구성되어 있다. 고정용 메탈(32)에는 외주연에 나사산이 나 있으며 이를 이용하여 안테나를 전화기 케이스에 장착한다. 헬리컬(31)은 고정용 메탈(32)과 금속판(35) 사이에 절연체(33)가 삽입되어 있고, 이들의 조립체에 커버를 씌운 구조로 되어 있다. 이 헬리컬(21)을 관통하여 휩(23)과 스토퍼(26)가 결합된다.

본 발명에 따른 하부 로딩을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나의 특징은 휩(23)이 헬리컬(21)을 길이 방향으로 관통하는 구조로 되어 있으며, 고정용 메탈(32)과 금속판(35) 사이에는 절연체(33)가 삽입되어 있어 상기 고정용 메탈(32)과 금속판(35) 사이에 용량성 결합의 원리가 적용된다. 따라서 안테나를 인출했을 때 고정용 메탈(32)과 스토퍼(26)가 접촉되는 부분이 급전점이 되어 1/4파장의 휩(23)이 안테나로서 동작하며, 이때 고정용 메탈(32)과 금속판(35) 사이의 용량성 결합에 의해 헬리컬(21)이 휩(23)의 하부에 병렬로 접속되는 구조가 된다. 이와같은 인출 작용이 이루어지는 과정은 다음과 같다. 먼저 손잡이(22)를 위로 잡아 당기면 휩(23)이 올라오게 되고 상기 휩(23)이 판스프링(29)의 상단까지 올라오게 되면 스프링(28)이 걸림턱(27)에 걸리고 이 걸림턱(27)에 힘이 가해져 휩 부분이 완전히 인출되며 스토퍼(26)가 고정용 메탈에 끼워져 안테나 전체가 단말기 외부로 드러나는 형태로 고정된다. 이때 상기 휩(23)의 재질은 니켈-티타늄 합금이고, 판스프링(29)도 탄성력을 갖고 있으므로 안테나는 우수한 복원력을 갖는다.

이와는 달리 장착된 안테나를 삽입하는 동작은 손잡이(22)를 아래로 밀면 스프링(28)에 의해 지탱되어 있던 휩(23)이 판스프링(29)의 내부로 내려가고, 이 휩(23)이 판스프링(29)의 하단까지 내려가게 되면 스토퍼(26)에 힘이 가해져 스토퍼(26)가 고정용 메탈로부터 빠져 단말기 내부로 수납된다. 안테나가 끝까지 들어가게되면 손잡이(22)가 상기 고정용 메탈에 끼워져 고정된다. 이때 안테나의 동작 원리는 고정용 메탈(32)과 금속판(35) 사이에 용량성 결합의 원리가 적용되어 헬리컬(31)이 안테나로서 동작하며, 이때 용량성 결합에 의해 종래 기술의 안테나보다 헬리컬의 대역폭이 넓어져 전기적 특성이 안정화된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 종래 기술들의 문제점을 해결하기 위하여 고정용 메탈과 금속판 사이에 절연체를 구비하여 용량성 결합되도록 구성하고 헬리컬을 관통하여 휩이 길이 방향으로 신축가능하도록 구성되어 있으며, 다단 구조를 형성하기 위하여 휩이 판스프링의 내부를 수직 방향으로 이동 가능하되 걸림턱에 걸리도록 안출된 새로운 구조로서 종래 기술에 비해 보다 나은 전기적 특성과 기구적 신뢰성을 가질 뿐만 아니라 안테나의 신축 기능이 다단으로 구성되어 있으므로 단말기 내에 수납되는 안테나의 전체 길이가 짧아지는 효과를 가진다.

Claims (4)

1. 무선전화기, 셀룰라폰, PCS폰 등의 휴대용 이동통신 기기에 장착할 수 있는 고정 수단을 갖고 직선 형태로 길게 형성되어 수직 방향으로 신축이 자유로운 무선 전화기용 신축 가능형 다단 안테나에 있어서,

   상기 휴대가능한 이동통신 단말기에 장착할 수 있는 고정 수단 ;

   삽입시 수신 대기상태에서 안테나 기능을 수행하기 위한 헬리컬 ;

   상기 헬리컬과 용량성 결합되는 고정용 메탈 ;

   상기 고정 수단과 헬리컬을 관통하여 직선 형태로 길게 형성된 휩 ;

   상기 휩의 일단에 접속되어 다단 구조를 형성하기 위한 걸림턱 ;

   상기 걸림턱 내에서 휩과 연결되어 길이 방향으로 신축이 가능하도록 하는 판스프링을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나
2. 제 1항에 있어서,

   안테나 인출시 휩의 하단부와 고정용 메탈이 접속되어 있고 상기 고정용 메탈과 헬리컬 사이에 절연체를 사용함으로써 휩과 헬리컬이 용량성 결합되도록 구성되어 헬리컬이 1/4파장 휩의 하부 로딩(Bottom Loading)의 효과를 내어 안테나의 성능을 안정시키도록 동작하는 것을 특징으로 하는 하부 로딩을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나.
3. 제 1항 및 제 2항에 있어서,

   안테나 삽입시 급전점인 고정용 메탈과 1/4파장 헬리컬 사이에 절연체를 사용함으로써 1/4파장 헬리컬이 안테나로서 동작할 때 급전점과 전기적 접속이 아닌 용량성결합(Capacitive Coupling)방식을 이용하여 헬리컬의 용량 성분을 보상해 줌으로써 대역폭을 증가시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 하부 로딩을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나.
4. 제 1항 및 제 2항에 있어서,

   휩이 헬리컬의 내부를 관통한 상태에서 휩의 삽입과 인출이 길이 방향으로 이루어지도록 하며, 휩의 재질로서 니켈-티타늄 합금의 고탄성 재질을 사용함으로써 안테나의 기구적 신뢰성을 높이고 내구성을 향상시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 하부 로딩을 갖는 용량성 결합 방식 신축가능형 다단 안테나.