KR20000006092A

KR20000006092A - 휴대용소형무선단말장치

Info

Publication number: KR20000006092A
Application number: KR1019990021668A
Authority: KR
Inventors: 하라노노부야
Original assignee: 가네꼬 히사시; 닛본 덴기 가부시끼가이샤
Priority date: 1998-06-11
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2000-01-25
Also published as: CN1126188C; JPH11355021A; CN1240305A; US6225952B1

Abstract

휴대용 소형 무선 단말 장치는 루프 안테나가 접속된 무선 보드, 및 표시부와 배터리를 구비하며 커넥터를 통해 상기 무선 보드와 평행하게 접속된 제어 보드로 구성된다. 상기 루프 안테나의 평행한 부분중 적어도 한 단부는 아치형으로 형성된다. 안테나의 루프면은 무선 보드 및 제어 보드와 수직을 이루며, 루프 안테나의 루프면과 무선 보드의 단부 사이에는 갭이 확보된다.

Description

휴대용 소형 무선 단말 장치{PORTABLE COMPACT RADIO TERMINAL DEVICE}

본 발명은 휴대용 소형 무선 단말 장치에 관한 것으로, 특히 무선 이동 단말기에 적합하고 높은 안테나 이득을 얻을 수 있는 휴대용 소형 무선 단말 장치에 관한 것이다.

최근, 이동 단말기의 고성능화와 소형화가 급속히 진행됨에 따라, 이와 관련된 기술들도 현저하게 발전되고 있다. 그러나, 회로 기술, 디바이스 등에서의 발전과 비교해 볼 때, 보다 우수한 성능과 보다 작은 크기를 가진 안테나를 구현하기가 어렵다. 이러한 점은 이동 단말기를 설계할 때 문제가 된다.

사람들은 현재 가장 작은 이동 무선 장치로 간주되는 페이저(Pager)를 종종 휴대하게 된다. 따라서, 사람들이 페이저를 휴대했을 때에도 높은 이득을 얻을 수 있는 안테나가 요구되고 있다. 루프 안테나(loop antenna)는 자계를 검출하여 사람들이 페이저를 휴대했을 때에도 안테나의 이득 감소가 없도록 설계한 안테나이다. 따라서, 최근의 많은 페이저들은 직사각형 또는 모서리가 둥근 직사각형 형태의 루프 안테나를 사용한다.

최근 페이저의 소형화 추세에 따라, 페이저 내에 보다 소형화된 루프 안테나를 내장하고자 하는 기술이 요구되고 있다. 그러나, 페이저의 크기가 감소하게 되면, 종래의 루프 안테나의 기술 수준으로는 현재의 안테나 이득과 동일한 안테나 이득을 확보하는데 필요한 안테나 루프의 개구 면적을 확보할 수 없다. 또한, 안테나는 금속 부품들에 의해서 자계들과 간섭을 일으키는 경향이 있다. 따라서, 원하는 안테나 특성을 얻기가 어렵다.

따라서, 본원 발명의 근본적인 목적은 안테나를 포함한 장치의 크기를 감소시키면서 높은 안테나 이득을 얻을 수 있는 휴대용 소형 무선 단말 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 금속 부품들이 안테나에 끼치는 영향을 감소시켜 안테나의 이득을 증가시키는 휴대용 소형 무선 단말 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 상기 목적들을 달성하기 위해서, 루프 안테나가 접속된 무선 보드, 및 표시부와 배더리를 구비하며 커넥터를 통해 상기 무선 보드와 평행하게 접속된 제어 보드로 구성되며, 상기 루프 안테나의 평행한 부분중 적어도 한 단부가 아치형으로 형성되고, 상기 안테나의 루프면은 상기 무선 보드 및 상기 제어 보드와 수직을 이루며, 상기 루프 안테나의 루프면과 상기 무선 보드의 단부 사이에 갭이 확보되는 휴대용 소형 무선 단말 장치를 제공하고 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 휴대용 소형 무선 단말 장치의 구성을 도시한 사시도.

도 2는 도 1의 선 I-I를 따라 절취한 단면도.

도 3은 루프 안테나 개구에서 보았을 때 본 발명의 제1 실시예에 따른 휴대용 소형 무선 단말기의 측부도.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 휴대용 소형 무선 단말 장치의 구성을 도시한 사시도.

도 5는 본 발명의 안테나와 종래의 안테나에 대하여 안테나 루프 길이와 안테나 루프의 개구 면적 간의 관계를 도시한 그래프.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 휴대용 소형 무선 단말 장치의 구성을 도시한 사시도.

도 7은 도 6의 선 Ⅱ-Ⅱ을 따라 절취한 단면도.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 휴대용 소형 무선 단말 장치의 구성을 도시한 사시도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 안테나 루프

2 : 무선 보드

3 : 제어 보드

4 : 표시부

5 : 배터리

6 : 커넥터

이제 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 후술할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예의 구성을 도시한다. 도 2는 도 1의 선 I-I를 따라 절취한 단면도를 도시한다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 루프 안테나 개구를 도시한다.

루프 안테나(1)는 두 위치에서 무선 보드(2)에 접속된다. 이 안테나의 접속부는 루프 안테나(1)의 루프 부분에 대해 직각으로 휘어져 있다. 루프 안테나(1)가 실장될 때, 무선 보드(2)와 제어 보드(3)는 루프 안테나(1)의 루프면과 수직을 이루고, 도 2에 도시된 바와 같이, 무선 보드(2)와 루프 안테나(1)의 루프 부분 사이에는 갭이 확보된다. 본 발명은 무선 보드(2)와 제어 보드(3)가 루프의 개구면을 블로킹하는 것을 방지한다. 무선 보드(2)로부터 루프 안테나를 분리시켜서, 금속 부품들이 안테나에 끼치는 영향을 감소시켜 루프 안테나의 안테나 이득의 감소를 억제할 수 있다. 상기 갭은 클 수록 바람직하다. 그러나, 스페이스를 고려할 때 갭은 약 5㎜가 한계이다. 또한, 표시부(4)와 배터리(5)는 무선 보드(2)와 평행하게 배치된 제어 보드(3)에 접속된다. 제어 보드(3)는 커넥터(6)를 통해서 무선 보드(2)에 접속된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 루프 안테나(1)의 평행한 부분의 한 단부는 (화살표 A로 표시된 측부에서) 반원형의 벨트형 도체로 형성되고, 루프 안테나(1)의 접속부는 중간 부분으로부터 (도 3의 오른쪽으로) 이동한 위치에서 무선 보드(2)에 접속된다. 본 실시예에서, 한 측부(도 3의 하부 측부)에서 루프 안테나의 단부의 코너는 (화살표 B에 의해서 표시되는 측부에서) 1/4 원의 형태가 되어, 상기 단부가 무선 보드(2)에 접속할 수 있도록 되어 있다. 이러한 방식에서, 루프 안테나가 반원형 부분을 포함하도록 형성될 때 가장 높은 이득을 갖는다고는 하지만, 안테나는 반원형 외에도 반타원형과 같은 아치형으로 형성될 수 있다.

다음에는 본 실시예의 동작을 설명할 것이다.

본 실시예에서, 루프 안테나(1)는 정합 회로를 통해 무선 보드(2) 상의 무선 회로에 접속된다. 그러나, 통상 하나 또는 두개의 접속부는 위상 정합 캐패시터에 의해서 접지된다. 이러한 구성에 대해, 안테나부, 위상 정합 캐패시터, 및 접지부가 하나의 루프를 구성하여 공진 회로를 형성한다. 이 회로가 안테나로 동작한다.

이제, 본 발명의 다른 실시예를 설명할 것이다.

도 4는 제2 실시예의 구성을 도시한다.

본 실시예의 구성에 따르면, 루프 안테나(1)와 무선 보드(2)의 2개의 접속부는 (도 1의) 제1 실시예에서보다 루프 안테나(1)의 평행 부분의 중간 부분에 보다 가깝게 위치하고, 상기 평행한 부분의 2개의 단부 (화살표 A와 B에 의해서 표시된 2개의 측부)는 반원형으로 형성된다, 이들 2개의 단부는 반원형 대신에 반타원형으로 형성될 수도 있다.

루프 안테나의 효율(η)은 안테나의 방사 저항과 손실 저항에 의해서 결정되는데, 이는 일반적으로 다음의 수학식 1로 나타낸다.

여기서, Rr은 방사 저항이고 R1은 손실 저항이다.

방사 저항(Rr)은 루프 개구 면적이 증가함에 따라 증가한다. 손실 저항(R1)은 루프 길이가 증가함에 따라 증가한다. 동일한 도체로 구성되고 동일한 안테나 루프 길이를 가지는 안테나들은 동일한 손실 저항(R1)을 가지지만, 보다 큰 아안테나 루프 개구 면적을 가지는 안테나는 보다 큰 방사 저항(Rr)을 가지기 때문에 보다 큰 안테나 효율(η)을 갖게 된다.

도 5는 직사각형의 루프 안테나와 본 실시예의 2개의 반원형 단부를 가진 안테나가 동일한 안테나 루프 길이를 가질 때, 직사각형의 루프 안테나의 안테나 루프 개구 면적 및 본 실시예에 따른 2개의 반원형 단부를 가진 루프 안테나의 안테나 루프 개구 면적을 비교한 것이다. 직사각형의 루프 안테나는 1:1의 종횡비를 갖는다는 것을 숙지하자. 비교 결과, 반원형 루프 안테나와 직사각형 루프 안테나가 동일한 안테나 루프 길이를 가질 때, 반원형 루프 안테나가 직사각형 루프 안테나보다 큰 안테나 루프 개구 면적을 갖는다는 것이 명백해졌다. 본 실시예의 루프 안테나의 2개의 단부는 둥글기 때문에, 루프 안테나는 직사각형의 루프 안테나보다 높은 안테나 효율을 가진다. 특히, 두개의 단부가 반원형으로 형성될 때에 최대의 안테나 효율을 얻을 수 있다.

일반적으로, 휴대용 무선 단말기의 하우징의 주변부를 둥근 코너부로 하므로써 보다 우수하게 설계할 수 있고 하우징을 견고하게 할 수 있다. 하우징의 형태에 따라서, 하우징에 통합되는 장치를 설계해야 한다. 하우징의 주변부에 통합될 직사각형 루프 안테나가 하우징의 둥근 코너부를 피하는 형태가 되면, 안테나의 크기가 축소되어야 한다. 이것이 안테나 이득을 증가시킨다, 이에 대해, 본 발명의루프 안테나에서는, 하우징 내부의 둥근 코너부에 영향을 주지 않고도 높은 안테나 효율을 얻을 수 있다.

이제, 본 발명의 또 다른 실시예를 설명할 것이다.

도 6은 제3 실시예의 구성을 도시한다. 도 7은 도 6의 선 Ⅱ-Ⅱ을 따라 절취한 단면도이다.

본 실시예의 구상에 따르면, 반원형으로 형성된 평행한 부분의 한 단부를 가지는 루프 안테나(1)의 안테나 도체는 거의 원형의 단면을 가지는 선형 도체이다. 이 구성에 따르면, 루프 안테나(1)의 손실 저항(R1)은, 동일한 도체 표면적을 가지는 벨트형 도체를 사용하여 형성된 도 1에서의 루프 안테나(1)와 비교했을 때 감소될 수 있다. 따라서, 보다 높은 효율을 가지는 안테나가 형성될 수 있다.

이제, 본 발명의 또 다른 실시예를 설명할 것이다.

도 8은 제4 실시예의 구성을 도시한다.

본 실시예의 구성에 따르면, (도 4의) 제2 실시예의 루프 안테나(1)의 안테나 도체는 거의 원형의 단면을 가지는 선형 도체이다. 이러한 구성에 따르면, 손실 저항(R1)이, 동일한 도체 표면적과 직사각형의 단면을 가지는 벨트형 도체를 사용하므로써 형성되는 도 4의 루프 안테나(1)의 손실 저항보다 작어진다. 또한, 두개의 반원형 단부를 가지는 루프 안테나는 최대의 이득을 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 루프 안테나의 효율을 향상시키기 위해서, 직사각형 루프 안테나의 하나 또는 두개의 짧은 측부가 반원형으로 형성되고, 이에 의해서 종래의 직사각형 루프 안테나보다 높은 효율을 가지는 안테나를 구현할 수 있다. 또한, 휴대용 무선 단말기의 하우징의 주변부중 코너부를 둥글게 하여 보다 우수한 설계를 하고 하우징을 견고하게 할 수 있으며, 하우징의 형태에 따라 하우징에 통합시킬 장치를 완성할 수 있다. 하우징의 주변부에 통합될 직사각형의 루프 안테나가 하우징의 둥근 코너부들을 피하도록 설계되었다면, 안테나의 크기를 감소시켜야 한다. 그러나, 본 발명의 루프 안테나에 따르면, 하우징 내부의 둥근 코너부에 영향을 주지 않으면서도 높은 안테나 효율을 얻을 수 있다. 또한, 무선 보드, 제어 보드, 및 루프 안테나의 루프면이 서로 수직으로 이루어지고, 상기 무선 보드와 상기 루프 안테나의 루프 부분 사이에 갭을 확보할 수 있다, 이러한 구성은 무선 보드와 제어 보드가 루프의 개구면을 블로킹하는 것을 방지하고, 금속 부품들이 안테나에 끼치는 영향을 감소시켜 루프 안테나의 안테나 이득이 감소되는 것을 억제할 수 있다.

Claims

루프 안테나(1)가 접속된 무선 보드(2), 및 표시부(4)와 배터리(5)를 구비하며 커넥터(6)를 통해 상기 무선 보드와 평행하게 접속된 제어 보드(3)로 구성되는 휴대용 소형 무선 단말 장치에 있어서,

상기 루프 안테나의 평행한 부분의 적어도 한 단부가 아치형으로 형성되고, 상기 안테나의 루프면은 상기 무선 보드 및 상기 제어 보드와 수직을 이루며, 상기 루프 안테나의 상기 루프면과 상기 무선 보드의 단부 사이에는 갭이 확보되는 휴대용 소형 무선 단말 장치.
제1항에 있어서, 상기 루프 안테나의 2개의 단부는 반원형(semicircular shape)으로 형성되는 휴대용 소형 무선 단말 장치.
제1항에 있어서, 상기 루프 안테나의 2개의 단부는 반타원형(semi-elliptic shape)으로 형성되는 휴대용 소형 무선 단말 장치.
제1항에 있어서, 상기 루프 안테나는 거의 원형의 단면을 가지는 선형 도체를 사용하여 형성되는 휴대용 소형 무선 단말 장치.
제2항에 있어서, 상기 루프 안테나는 거의 원형의 단면을 가지는 선형 도체를 사용하여 형성되는 휴대용 소형 무선 단말 장치.
제3항에 있어서, 상기 루프 안테나는 거의 원형의 단면을 가지는 선형 도체를 사용하여 형성되는 휴대용 소형 무선 단말 장치.
제1항에 있어서, 상기 루프 안테나는 직사각형 단면을 가지는 벨트형 도체를 사용하여 형성되는 휴대용 소형 무선 단말 장치.
제2항에 있어서, 상기 루프 안테나는 직사각형 단면을 가지는 벨트형 도체를 사용하여 형성되는 휴대용 소형 무선 단말 장치.
제3항에 있어서, 상기 루프 안테나는 직사각형 단면을 가지는 벨트형 도체를 사용하여 형성되는 휴대용 소형 무선 단말 장치.