KR20000022038A

KR20000022038A - 무선 랜 피시엠시아이에이 카드 라디오를 위한 커넥터화된 안테나

Info

Publication number: KR20000022038A
Application number: KR1019980710436A
Authority: KR
Inventors: 데레사 론니 카사레쯔; 제임스 알프레드 쥬니어 스텁스태드; 로빈 츄; 마크 에드워즈
Original assignee: 글로버 케이스 이.; 프록심, 인코포레이티드
Priority date: 1996-06-19
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 2000-04-25
Also published as: EP0920737A4; CA2258537A1; JP2000514962A; AU3568497A; EP0920737A1; US5913174A; WO1997049194A1

Abstract

본 발명은 착탈가능하고/ 하거나 교체가능한 카드 라디오의 전송/수신 안테나 시스템을 제공한다. 커넥터화된 어셈블리는 안테나가 정상 동작 사용을 위한 카드 라디오에 접속되게 하고 카드 라디오와 함께 사용되는 안테나를 바꾸는 융통성을 제공하는 카드 라디오로부터 나중에 착탈될 수 있게 한다. 이런 방식으로, 특정 안테나는 주어진 동작 환경에 필요한 동작 특성에 종속되어 사용될 수 있다.

Description

무선 랜 피시엠시아이에이 카드 라디오를 위한 커넥터화된 안테나

컴퓨터의 파워는 시계 속도나 램과 같은 그들 내부의 패러미터들에 의해 더 이상 정의되지 않고 그들의 연결성, 즉, 다른 컴퓨터들과 통신하는 능력에 의해 점차로 정의되고 있다. 임상 컴퓨터를 사용하는 병원과 같은 많은 어플리케이션에서, 유일한 실제적인 선택은 이동 컴퓨터를 사용하는 것이다. 데스크탑 개인 컴퓨터들이 물리적 네트웍을 통해 통신하는 옵션을 가지고 있는 반면에 이동 컴퓨터들은 그러한 네트웍을 사용할 수 없다. 이동 컴퓨터로 작업하기 위한 바람직한 장소는 흔히 네트웍 연결 포트 근처에 있지도 않다. 연결 포트가 사용가능할 때라고 해도 물리적으로 네트웍에 플러그되어 있는 동안 컴퓨터는 더 이상 이동형이 아니다. 이동성을 유지한 채 이동형 컴퓨터에 진정한 연결성을 제공하기 위해 무선 지역 네트웍이 사용된다.

무선 지역 네트웍(LAN)은 컴퓨터나 중계국들이 라디오나 마이크로웨이브 주파수로 통신하는 통신 시스템이다. 네트웍내에서의 각 이동형 컴퓨터는 부착된 수신/전송 안테나를 가진 피시엠시아이에이(이하 PCMCIA) 카드 라디오를 포함한다. 컴퓨터 온라인의 증가하는 사용 및 인터넷 및 인트라넷 컴퓨터 사용의 폭발적 증가가 주어지면 PCMCIA 카드 라디오 통신에 사용하기 위한 고속, 컴팩트, 경량, 저가, 다용도, 포터블 안테나에 대한 필요성이 급속도로 증가하게 된다. 현재 사용가능한 안테나는 다용도성의 목적을 만족시킬 수 없고 몇가지 결함들을 가지고 있다.

사용가능한 안테나들중 몇몇은 소형이지만 고정되어 있어서 PCMCIA 카드 라디오에 영구적으로 부착되어 있다. 통상적인 소형 안테나와 PCMCIA 유형 I, 유형 II 또는 유형 III 슬롯과 같은 컴퓨터 포트에 꼽혀진 PCMCIA 카드(보통 PC 카드라고도 언급됨)를 사용할 때, 안테나는 PCMCIA 카드 슬롯으로부터 돌출되어 있다. 이것은 노트북 또는 보다작은 컴퓨터들에 있어서 특히 안테나를 치명적으로 손상되기 쉽게 하여, 영구적으로 PCMCIA 카드 슬롯에 부착된 고정 안테나의 경우 취약한 부분이다. 덧붙여서, 안테나가 고정적이기 때문에 컴퓨터로부터 PCMCIA 카드를 뽑아내는 사용자에 의해 그 안테나에 적용되는 힘은 그 안테나를 망가지게 하기 쉽상일 수 있다. 따라서, 본 발명은 우발적인 충격에 덜 쉽게 손상되고, 컴퓨터로부터 PCMCIA 카드를 뽑을때의 핸들로서 사용되기 충분할 만큼 강한 소형의 플렉시블 안테나를 제공하고자 한다.

몇몇 통상적인 디자인은 카드에 영구적으로 부착되고 이동형 컴퓨터에 장착된 안테나를 가진 PCMCIA 카드를 이용하고 있다. 그러한 장치에는 몇가지 결함들이 있다. 제공된 안테나보다 더 소형의 안테나를 원하는 사용자들은 카드에 영구히 고정된 안테나에 집착하게 된다. 보다 나은 수신 능력을 갖는 안테나를 원하는 사용자들은 영구적으로 고정된 안테나의 한계에 만족해야만 한다. 랩탑 또는 노트북 컴퓨터 장치에 카드를 포함하길 바라는 제조자들은 서로 다른 안테나를 갖는 다양한 가격대의 카드들이나 단 한 개의 카드를 제공하는 것과 그것에 수반되는 결점들을 갖는 안테나 사이에서 선택해야만 한다. 따라서, 본 발명은 유저나 제조자들 모두에게 다양한 PCMCIA 카드들을 제공함과 관련한 실질적인 비용없이 사용되는 안테나를 선택하는 융통성을 제공하고자 한다.

본 발명은 무선 지역 네트웍내에서 이동형 컴퓨터에 통신 링크를 제공하는 카드 라디오와 함께 사용하기 위한 커넥터화한 안테나 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 여기 아래에 주어진 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 잘 이해되어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 PCMCIA 카드 라디오와의 결합 전의 평면 안테나의 상면도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 PCMCIA 카드 라디오 상단의 투시도이다.

도 3은 카드 라디오 말단의 도면이다.

도 4는 본 발명의 일실시에에 따른 평면 안테나의 하부 평면도이다.

도 5는 평면 안테나의 도 6의 5엣 5까지를 지나는 단면도이다.

도 6은 도 4의 평면 안테나의 정면도이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 래치 메커니즘의 이면도이다.

도 8은 도 7의 래치 메커니즘의 하부 평면도이다.

도 9는 도 7의 래치 메커니즘의 상부 평면도이다.

도 10은 도 7의 라인 10에서 10까지를 가로지르는 단면도이다.

도 11은 도 7의 라인 11에서 11까지를 가로지르는 단면도이다.

도 12는 본 발명의 일실시예에서 평면 안테나에 사용하기위한 플렉시블 안테나 어셈블리의 하부 평면도이다.

도 13은 도 12의 안테나 어셈블리의 모서리 도면이다.

도 14는 도 12의 안테나 어셈블리의 상부 평면도이다.

도 15는 참고삼아 하부 커버를 보이고 있으나, 제거된 카드 라디오의 상부 커버와 하부 커버를 갖는 카드 라디오 프레임의 상부 분해도이다.

도 16은 참고삼아 상부 커버가 보여진채 있으나 제거된 카드 라디오의 상부 커버와 하부 커버를 갖는, 반전된 위치에서의 도 15의 카드 라디오의 분해도이다.

도 17은 본 발명의 테더드 안테나의 일실시예에 대한 평면도이다.

도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 테더드 안테나 베이스의 정면도이다.

도 19는 도 18의 테더드 안테나 베이스의 오른편 입면도이다.

도 20은 도 18의 베이스의 뒤쪽 입면도이다.

도 21은 도 2의 21에서 21사이를 지나는 안테나 베이스의 단면도이다.

도 22는 본 발명의 일실시에에 따른 반원형 열장이음 커넥터의 정면도이다.

도 23은 도 22의 23에서 23사이를 지나는 반원형 열장이음 커넥터의 단면도이다.

도 24는 반원형 열장 이음 커넥터의 단면도이다.

도 25는 도 22의 반원형 열장이음 커넥터의 오른편 입면도이다.

도 26은 도 22의 반원형 열장이음 커넥터의 뒷면 입면도이다.

도 27은 도 6의 27에서 27사이를 지나는 단면도이다.

도 28은 착탈가능한 평면 안테나를 구비한 카드 라디오를 가진 이동형 컴퓨터의 투시도이다.

도 29는 이동형 컴퓨터에 부착된 테더드 안테나를 구비한 카드 라디오를 갖는 이동형 컴퓨터의 투시도이다.

도 30은 본 발명의 일실시에에 따른 테더드 안테나의 단면도이다.

도 31은 도 12~14의 안테나 어셈블리에 조립된 RF 전기적 커넥터를 갖는 도 12~14의 안테나 어셈블리의 투시도이다.

본 발명은 착탈가능하고/하거나 교체가능한 카드 라디오의 전송/수신 안테나 시스템을 제공한다. 커넥터화된 어셈블리는 안테나가 정상 동작 사용을 위한 카드 라디오에 접속되게 하고 카드 라디오와 함께 사용되는 안테나를 바꾸는 융통성을 제공하는 카드 라디오로부터 나중에 착탈될 수 있게 한다. 이런 방식으로, 특정 안테나는 주어진 동작 환경에 필요한 동작 특성에 종속되어 사용될 수 있다. 달리 표현하면, 카드 라디오의 끝단에 직접적으로 부착된 짧은 안테나가 사용되거나 카드 라디오의 끝단으로부터 랩탑 컴퓨터의 꼭대기까지 유선화된 연장된 안테나가 사용될 수 있다.

본 발명의 한 관점에 있어서, 안테나상에서 적어도 한 착탈가능한 래치(latch)가 안테나를 착탈가능하게 안전하게 하도록 PCMCIA 카드 라디오의 가장자리의 개구부(opening)와 일치된다. PCMCIA 카드 라디오와 안테나 모두의 커넥터 절반이 일치하는 것은 안테나와 카드 라디오 사이의 전기적 결합을 제공한다. 착탈가능한 래치는 유저가 원할 때 카드 라디오로부터 쉽게 안테나를 제거하게 수동적으로 허용하고 있다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 안테나의 가장자리에서 착탈가능한 래치 메커니즘을 통해 PCMCIA 카드 라디오에 부착된 플렉시블, 평면 안테나가 있다. 그 안테나는 카드로부터 평면의 플렉시블 안테나를 해제하기 위한 해제 레버 한쌍을 동작시킴으로써 카드로부터 제거될 수 있다. 고무 하우징과 같은 플렉시블 커버링은 플렉시블, 평면 안테나를 커버한다. 플렉시블, 평면 안테나의 구조 및 재질은 안테나가 PCMCIA 카드의 확장으로서 단순하게 나타나도록 하며, 이동 컴퓨터의 결합 슬롯으로부터 PCMCIA 카드를 뽑아내는 핸들로서 사용되기 충분하게 강하고, 부딪치거나 운송중인 이동형 컴퓨터로부터 제거되어야 할 때 파손되지 않을 만큼 충분히 플렉시블하도록 한다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 카드 라디오의 반쪽 결합 커넥터에 착탈가능하게 결합되는 범위상의 커넥터 반쪽을 통해 PCMCIA 카드 라디오와 결합하는 테더드(tethered) 안테나가 있다. 그 안테나는 원한다면 백플레이트로부터 테더드 안테나를 제거하도록 허용하면서, 이동형 컴퓨터에 장착된 백플레이트(backplate)와의 열장이음 결합을 통해 이동형 컴퓨터의 한 부분에 착탈가능하게 부착된다. 랩탑 컴퓨터에의 적용에 있어서, 일반적으로 백플레이트는 안테나의 높은 배치와 가장 좋은 가능한 수신을 허용하는 플립-업(flip-up)디스플레이의 뒷면에 장착된다.

본 발명의 추가 관점에 있어서, 카드 라디오 시스템은 전기적 커넥터 및 말단에서 래치-수신 개구부를 가진 카드 라디오; 및 카드 라디오의 말단의 전기적 커넥터와 착탈가능하게 결합할 수 있는 전기적 커넥터 및 래치-수신 개구부에 착탈가능하게 일치가능한 동적인 래치를 갖는 제거 가능한 평면 안테나로 구성된다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 카드 라디오와 함께 사용하기 위한 안테나는 카드 라디오에 안테나를 착탈가능하게 결합하기 위한 적어도 한 개의 동적인 래치, 장착 멤버를 통해 확장되는 전기적 커넥터 및 장착 멤버에 부착되고 전기적 커넥터와 전기적으로 결합된 평면 안테나 어셈블리로 구성된다.

본 발명의 또다른 관점에 있어서, 카드 라디오와 함께 사용하기 위한 테더드 안테나 시스템은 이동형 컴퓨터에 부착하기 위한 장착 플레이트 및 그 장착 플레이트에서 착탈가능하게 부착될 수 있고 회전 가능한 베이스를 구비한 테더드 안테나, 베이스로부터 확장된 연장된 안테나 소자 및 연장된 안테나 소자와 전기적 통신상태의 케이블과 카드 라디오 말단의 전기적 커넥터와 착탈가능하게 결합가능한 말단으로 구성된다.

본 발명의 또다른 관점에 있어서, 카드 라디오에 결합가능한 여러종류의 착탈가능한 안테나중 어떤 것과도 함께 사용하기 위한 카드 라디오는, 다양한 착탈가능한 안테나중 어느것에 의해 방사되도록 신호를 전도하고 다양한 착탈가능한 안테나중 어느것에 의해 집약된 신호를 수신하는 무선 주파수(RF) 전기적 커넥터를 갖는 프레임 어셈블리 및 다양한 착탈가능 안테나중 어느것의 몫을 수신하는 말단에서의 프레임 어셈블리의 개구부(opening)로 구성된다.

본 발명은 착탈가능하고, 교체가능한 수신/전송 안테나(1 및/또는 99)를 구비하는 카드 라디오(2)를 제공한다. 착탈가능하고, 교체가능한 수신/전송 안테나는, 안테나가 전기적 커넥터들과 결합하는 카드 라디오에 결합되기 때문에 여기서 "커넥터화된" 으로 언급된다. 하나의 모습에서, 장착 멤버(35), 플레시블 안테나 어셈블리 및 플레시블 외부 하부징(33)으로 구성된 착탈가능한 수신/전송 안테나는 상대적으로 짧고, 유연한 평면 안테나(1)(도 1)이다. 다른 모습에서, 착탈가능한 안테나는 케이블(105) 및 긴 원통형의 안테나 가장 가까운 끝부분에 연결된 전기적 커넥터(103)를 갖는, 길게 늘어지고, 원통형의 수신/전송 안테나(99)(도 17)이다. 긴 원통형의 안테나는 베이스(111)에 부착된 긴 플렉시블 하우징(109)안에 위치되어 플렉시블하게 연장되는 안테나 소자(113)(도 30)로 이뤄진다. 연장된 안테나의 베이스는 장착 플레이트(127)와 착탈가능하게 연결될 수 있다. 장착 플레이트는 이동형 컴퓨터상의 바람직한 위치에 놓여진다. 베이스 및 장착 플레이트는 연장된 안테나가 사용 또는 저장을 위해 바람직한 위치로 회전되게 할 수 있도록 형성된다.

초기에 도 1~3을 참조하면, 카드 라디오(2)에 결합되기 전에 본 발명의 일실시예에 따라 상대적으로 짧고, 평면형이고 착탈가능한 수신/전송 안테나(1)가 보여진다. 도면들에서 보여지는 카드 라디오(2)는 PCMCIA 유형 I 또는 유형 II 카드이지만 PCMCIA 유형 I 또는 유형 III 카드를 사용하는 것 또한 발명의 범위내에 있게된다. 이와같이, 카드 라디오가 PCMCIA 표준 사양에 국한되지 않는 다양한 종류의 착탈가능한 라디오들중 하나일 수 있다는 것이 본 발명의 범위내에 있다. 도면들에서 보여진 카드 라디오는 제한적이지는 않지만 랩탑 노트북, 서브-노트북, 팜-탑(palm_top), 개인용 디지털 보조기구등과 같은 도 28의 이동형 컴퓨터(43)의 PCMCIA 유형 II 슬롯(41)에 꼽혀진다. 카드 라디오(2)는 약 2.4에서 약 2.5 기가헤르쯔 대역에서 동작하고, 보다 바람직하게는 약 2.4에서 2.4835 기가헤르쯔 대역에서 동작한다. 바람직한 실시예에서, 카드 라디오는 주파수 건너뛰기 스프레드 스펙트럼 라디오이다. 카드 라디오는 채널당 1.6Mbpsdm 데이터 레이트에서 동작하는 15개의 채널을 구비한다. 일반적인 동작 거리는 정상적인 사무실 환경에서의 500피트부터 열린 공간에서의 1000피트까지이다. 카드 라디오는 100밀리와트의 일반적 평균 전력 출력량을 갖는다. 카드 라디오는 가장 가까운 끝단(3)에서 이동형 컴퓨터(43)의 PCMCIA카드 슬롯(41)의 68핀 결합 커넥터에 결합되는 표준 68 홀 결합 커넥터를 구비한다.

일실시예에서, 도 1, 도 4 내지 도6 및 도 27의 착탈가능한 평면 안테나(1)는 도 7~11의 장착 멤버(35)에 부착되는 플렉시블 외부 하우징(33)(즉, 고무)으로 구성된다. 내부 표면(38)에 부착되고 장착 멤버(35)를 통해 비어져나오는 것은 카드 라디오(2)의 암컷 무선 동축 커넥터(7)에 결합하기 위해 평면 안테나의 중심 라인으로부터 거칠게 위치된 수컷 무선 동축 커넥터(37)이다. 바람직하게는, 무선 동축 커넥터는 싱글 피드(single feed) 입/출력 결합이다. 암컷 무선 동축 커넥터가 평면 안테나와 관련될 수 있고, 수컷 무선 동축 커넥터는 카드 라디오와 관련될 수 있다. 평면 안테나(1)는 일반적으로 PCMCIA 카드 라디오(2)와 같은 폭, 같은 두께이다. 예를들어, 유형 II PCMCIA 카드에 있어서, 평면 안테나는 0.20인치 두께와 1.88인치의 넓이를 갖는다. 평면 안테나는 너무 심각하게 전기적 동작을 제한하지 않은채 가능하면 짧은 것이 바람직하다. 일실시예에서, 안테나(1)는 0.89인치 길이이다.

도 2 및 도 3에 보여지는 것과 같이, 카드 라디오(2)는 끝단(5)에 평면 안테나(1)의 수컷 무선 동축 커넥터(37)와 결합하기 위한 카드 라디오의 거의 중심 라인을 따라 위치된 암컷 무선 동축 결합 커넥터(7)를 구비한다. 카드 라디오(2)의 끝단(4)에 위치한 것도 카드 라디오 프레임의 정면(13)으로 끼어드는 두 개의 개구부 또는 수신 슬롯(9) 및 두 개의 보다 큰 개구부 또는 수신 슬롯(11)이다. 개구부(9)는 면(13)의 상부 모서리에 위치하고 보다 큰 개구부(11)는 면(13)의 하부 모서리를 따라 위치한다. 또한 무선 암컷 동축 커넥터(7)의 양 사이드에 놓인 발광 소자(17) 또한 면(13)에 위치한다. 발광 소자(17)는 아래에서 보다 상세히 설명될 것이다.

도 15 및 도 16을 이제 참조하면, 본 발명에 사용하기 위한 변형된 PCMCIA 카드 프레임이 보여진다. 도 15는 제거된 상부 커버 플레이트와 하부 커버 플레이트(참조를 위해 도시한 하부 커버 플레이트(21)를 가지나)를 갖는 수직 위치의 카드 프레임(19)을 보인다. 도 16은 참고로 보여지는 상부 커버(23)를 가진 역 위치에서의 카드 프레임(19)을 보인다. 도 15는 아래에서 보다 상세히 설명될 평면 안테나(1)의 래치 메커니즘의 수신 부분을 위해 카드 프레임(19)에 끼어든 슬롯(25 27)을 보인다. 도 15은 보다 상세히 설명될 평면 안테나의 래치 메커니즘의 일부를 수신하기 위해 카드 프레임(19)에 끼어드는 슬롯(29, 31)을 보인다.

도 1의 래치 메커니즘 어셈블리(4)는 착탈가능한 평면 안테나(1)를 카드 라디오(2)에 해제가능하게 결합하는데 이용된다. 래치 메커니즘(4)에 의해 제공된 결합은 평면 안테나(1)가 카드 라디오(2)를 자신의 호스트 컴퓨터로부터 뽑아내기 위한 핸들로서 사용되도록 허용할 만큼 강하다. 평면 안테나(1)의 아래측(71)상의 와부 하우징(33)에 있는 개구부를 통해 돌출된 해제 레버(6)는 압력을 받았을 때, 평면 안테나(1)가 카드 라디오(2)로부터 제거될 수 있도록 래치 메커니즘을 해제한다.

일실시예에서, 도 1, 도 4 내지 도 11 및 도 27의 래치 메커니즘 어셈블리(4)는 래치 어셈블리 한쌍(73) 으로 이뤄진다. 각 래치 어셈블리(73)는 장착 멤버(34)와 함께 필수적으로 형성된다. 각 래치 어셈블리는 고정 얼라인먼트 멤버(75, 76) 및 피보팅(pivoting) 레버(77, 78)를 구비한다. 평면 안테나(1)가 카드 라디오(2)의 말단(5)의 가장 가까운 곳으로 가져와지면, 고정 얼라인먼트 멤버(75)는 카드 라디오 정면(13)의 수신 슬롯(9)중 하나를 통해 삽입되고 카드 프레임(19)의 슬롯(25)에 설치된다. 이와같이 고정 얼라인먼트 멤버(76)는 카드 라디오 정면(13)의 다른 수신 슬롯(9)을 통해 삽입되고 카드 프레임(19)의 슬롯(27)에 설치된다. 이와 유사하게, 피보팅 레버(77)는 카드 라디오 정면(13)의 수신 슬롯(11)중 한 개를 통해 삽입되고 카드 프레임(19)의 슬롯(31)으로 래치되며, 피보팅 레버(78)는 카드 라디오의 다른 수신 슬롯(11)을 통해 삽입되고 카드 프레임(19)의 슬롯(29)으로 래치된다. 피보팅 레버(77, 78)가 해당 슬롯(31, 29)으로 눌러질 때, 그들의 해당 래치 끝(79)은 위쪽으로 옮겨지고 해당 해제 끝(81)은 캐밍(camming) 표면(91)이 카드 프레임의 각 슬롯의 앞서가는 가장자리 너머로 건네지면서 아래쪽으로 옮겨진다. 래치 끝이 완전하게 그들의 해당 슬롯으로 삽입된 후, 피보팅 레버(77, 78)는 탄력적으로 그들의 초기 지향점을 되찾고, 보유 표면(93)은 각각 슬롯(31, 29)의 가장자리(95)너머로 래치할 때, 카드 라디오(2)에 평면 안테나(1)를 유지시킨다. 돌출(97)부는 보유표면(93)과 그들이 접촉하는 카드 프레임의 내부 표면 사이에서 존재하는 "느슨함"을 죄도록 장착 멤버(35)의 앞벽(87)에 제공될 수 있다.

도 10 및 도 11에서 가장 잘 보여지는 것과 같이, 각 피보팅 레버(77, 78)는 각 레버의 해제단(81)보다 그위에 훅(hook)을 구비한 레버의 래치단(79)에 보다 가까운 위치에서 장착 멤버(35)에 추축으로 연결된다. 각 레버(77, 78)는 장착 멤버(36)의 하부 벽(89)과 앞벽(87)을 통해 형성된 홈(83)에 의해 장착 멤버(35)에 생성된 지레받침(85) 주위에서 선회한다. 각 레버(77, 78)는 사용자가 래치 단(79)을 래치 어셈블리(73)의 고정 얼라인먼트 멤버들(75, 76)로부터 멀리 퍼지게 허용하고 해제 레버(6)을 누름으로써 카드 라디오로부터 평면 안테나(1)를 해제하게 한다. 해제 레버(6)가 눌러질 때, 래치단(79)은 옮겨지고 보유 표면(93)은 카드 프레임(19)의 가장자리(95)위로 올려져서, 안테나(1)는 카드 라디오로부터 철거될 수 있다.

일실시예에서, 착탈가능한 평면 안테나(1)는 부드러운 플렉시블 커버(33)안에 위치하고 도 12 내지 도 14 및 도 31에서 보여지는 플렉시블 안테나 어셈블리(57)인 장착 멤버(35)의 내부 표면(55)에 부착된다. 플렉시블 안테나 어셈블리(57)는 고정 멤버(61)에 적층된 플렉시블 기판(59)으로 구성된다. 그 기판(59)은 꼬이거나 구부려질 때 손상을 막기위한 구리 피복 폴리마이드와 같은 강한 플렉시블 구조로 이루어진다. 플렉시블 기판(59)에 적층된 것은 그라운드 막대(또는 평면)(65)를 갖는 플렉시블 도체(즉, 구리)(63)이다. 수컷 무선 동축 커넥터(37)는 고정 멤버(61)의 갭(67)으로 땜납되고 도 31의 동축 커넥터의 중심 도체에서의 도체(63)로 땜납된다. 도 12~14 및 도 31에서 보여지는 플렉시블 도체(63)는 원뿔모양의 단극(monopole)구조이다. 도체(63)의 원뿔모양 구조는 안테나의 대역폭을 증가시키고 일반적으로 제조후에 어떤 세공도 거의 필요로하지 않는다. 도체(63)의 플레어(flare) 각도

∝

는 약 20도에서 약 60도까지의 범위내에 있는 것이 바람직하고, 가장 좋은 에너지 전송을 위한 카드 라디오와의 좋은 임피턴스 매치를 이루기위해 약 45도인 것이 보다 바람직하다. 다른 말로 하면, 원뿔모양 단극은 예를들어 카드 라디오 안테나상의 주어진 길이에 있어서, 일정한 단면의 모노폴에 관련된 선회 임계치를 감소시킨다. 평면 안테나상의 원뿔모양 모노폴 방사기는 효율을 유지하고 대역폭을 증가시키면서 안테나의 전반적인 길이를 감소시킨다. 그라운드 막대를 갖는 원뿔모양 모노폴 방사기의 다른 이점은 선회하는 것이 카드 라디오가 사용되는 특정 플랫폼(즉, 랩탑, 노트북, 서브-노트북, 팜 탑, 개인용 디지털 보조기기등)으로부터 결합이 해제된다는 것이다. 다른말로 하면, 안테나는 한 플랫폼에서 다른 플랫폼으로 바뀌어질 때, 튜닝이 덜 쉽게 어긋난다. 플렉시블 도체(63)의 패턴이 안테나에 의해 보내진 신호에 대한 서로 다른 전파 패턴과 수신된 신호에 대한 서로다른 수신 특성을 제공하도록 선택된 다양한 패턴들 중 어느것일 수 있다는 것이 선행기술의 일반적 기술중 하나라는 것을 알 수 있을것이다.

그라운드 막대(65)는 동축 커넥터(37)의 그라운드 셸에 연결된다. 그라운드 막대(65)는 선택적인 것이지만 몇가지 이유에서 유리하다. 그라운드 막대는 안테나 주위 환경을 정의하는데 도움을준다. 시스템의 가장 강렬한 전류는 일반적으로 원뿔모양 소자의 베이스 근처에 있게된다. 그라운드 막대를 사용함으로써, 큰 전류는 카드 라디오, 이동형 컴퓨터 또는 다른 구조물들로 흐르는 전류를 감소시키도록 제어되는 그라운드 막대로 흐르게 유도된다. 그라운드 막대는 카드 라디오의 성능을 증대시키고 보다 많은 예측가능한 동작 패턴을 발생한다. 또한, 카드 라디오가 이동형 컴퓨터의 전기적 특성에 관계없이 다양한 이동형 컴퓨터에 사용되도록 한다.

일실시예에서, 암컷 동축 커넥터(37)의 양 사이드에는 장착 멤버(35)의 개구부(45)에 놓인 수광 소자(39)가 있다. 수광 소자(39)는 평면 안테나(1)가 카드 라디오(2)에 부착되어 있을 때 카드 라디오(2)의 발광 소자(17)와 나란히 배열된 광 전도 소자(51)(즉, 1.6 밀리미터 직경의 아크릴 섬유 광 가닥)의 결과이다. 일실시예에서, 광 전도 소자(51)는 배역을 유지하기 위해 채널(47)안에 위치된다. 도 27 및 도 28에서 가장 잘 보여지듯이, 광 전도 소자(51)는 평면 안테나(1)의 인테리어의 길이를 뻗치게 하고 발광소자(49)가 안테나(1)의 말단에서 외부 하우징(33)의 개구부를 통한 발광소자(49)로서 그치게한다. 따라서, 카드 라디오(2)내에 위치되고, 바람직하게는 카드의 "짧은 편"(즉, 맨 밑)에 위치한 것은 녹색 및 오렌지와 같은 두 개의 "오른 각" 발광 다이오드(미도시) 및 발광 다이오드에 근접하여 시작하고 카드 라디오 면의 발광 소자(17)로서 그치는 광 전도 소자(즉, 섬유 광 가닥)(미도시)이다. 발광 및 카드 라디오(2)와 안테나(1)의 전도 어셈블리와 결합되어 카드 라디오의 전송 및 수신 기능은 평면 안테나(1)의 말단에서의 발광 소자(49)의 밝기(즉, "깜박임")을 통해 관측될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 착탈가능한 평면 안테나(1)와 교체가능하기 위한 착탈가능한 테더드(tethered) 안테나(99)는 도 29 및 도 17에 도시된다. 착탈가능한 테더드 안테나(99)는 커넥터(103)(즉, 무선 오른 각, 동축 커넥터)를 통해 가장 가까운 끝(101)에서 카드 라디오(2)와 착탈가능하게 결합한다. 케이블(105)은 연장된 안테나 어셈블리(107)를 커넥터(103)에 연결시킨다. 케이블(105)은 랩탑 이동형 컴퓨터(43)의 PCMCIA 카드 슬롯(41)에 위치한 카드 라디오로부터 모니터가 도 29에서 완전한 수직 위치에 있을 때 그 컴퓨터 모니터의 맨 윗부분까지 쉽게 닿도록 보통 충분한 길이(예를들어, 12인치)의 동축 케이블이다.

도 30에서 잘 보여진바와 같이, 연장된 안테나 어셈블리(107)는 플렉시블 전도성 긴 안테나 소자(113)를 보호하기 위해 베이스 멤버(111)에 연결된 플렉시블 안테나 하우징(109)(예를들면, 고무)으로 이뤄진다. 일실시예에서, 안테나 소자(113)는 동축 케이블 외부의 절연 및 차폐를 벗겨내고, 동축 케이블(105)의 유전체의 중심 도체의 특정 길이를 노출시킴으로써 형성된다. 외부의 절연은 차폐의 일부처럼 잘 제거된다. 준비된 케이블 끝단은 특정 길이의 금속형의 파이프모양 슬리브를 통해 늘어뜨려진다. 파이프모양 슬리브의 최상부는 외부 절연 및 차페가 제거된 준비된 케이블 끝단위의 점에 자리잡는다. 차폐의 나머지 부분은 전기적 및 기계적으로 파이프모양 슬리브의 최상부에 부착된다. 안테나 하우징(109)은 정상적인 사용 및 이동형 컴퓨터 사용에 관련된 남용을 견디기 충분하게 강한 방식으로(예를들어, 접착) 베이스 멤버(111)의 일부(115)에 결합된다. 일실시예에서, 열장이음 플랜지(flange) 멤버(119)를 수신하기 위한 도 21의 베이스 멤버(111)를 거친 개구부(117)가 있다. 열장이음 플랜지 멤버(119)는 초음파적으로 개구부(117)에 용접된다. 한정되지는 않았으나 접착하는 것, 마찰 프레스 피트(friction press fit) 또는 베이스 멤버(111)의 일부로서 필수적으로 형성되는 것과 같은 다른 부착 방법들이 사용될 수 있다는 것이 선행 기술상의 평범한 기술 중 하나라는 것을 알수 있을 것이다.

일실시예에서, 열장이음 플랜지 멤버(119)는 반원형 열장이음 결합 멤버(127)(도 22~도 26)와 백플레이트 멤버(129)(도 22~24 및 도 26)를 인터페이스하는 둥근 플랜지 포션(123) 및 인덱싱 소자(125)를 구비한다. 일반적으로, 베이스 멤버(111), 열장이음 플랜지 멤버(119), 반원형 열장이음 결합 멤버(127) 및 백플레이트 멤버(129)는 튼튼한 플라스틱 물질로부터 만들어진다. 일실시예에서, 백플레이트 멤버(129)를 받기위해 열장이음 결합 멤버(127)(도 23 및 도 24)를 통과하는 개구부(131)가 있다. 백플레이트 멤버(129)는 개구부(131)에 초음파적으로 용접된다. 한정되진 않았으나 접착, 마찰 프레스 피트 또는 열장이음 결합 멤버(127)의 일부를 필수적으로 형성해야하는 것과 같은 다른 부착 방법들이 사용될 수 있다는 것이 선행 기술상의 일반적인 기술중 하나라고 알려져 있다. 백플레이트 멤버(129)는 반원형 열장이음 결합 멤버(127)에 부착된 후, 톱니모양(135)이 열장이음 결합 멤버(127)의 반원형의 돌출 부분(137)을 통해 보여질 수 있다. 백플레이트 멤버(129)와 반원형 열장이음 결합 멤버(127)로 구성된 반원형 열장이음 어셈블리는 일반적으로 이동형 컴퓨터의 원하는 위치에 영구적으로 장착된다. 도 29에서 보여진 바와 같은 예에서, 에셈블리는 접착제 또는 양면 접착 테이프로 이동형 컴퓨터(43)의 플립-업 모니터(139)의 뒷면의 위쪽 위치에 부착된다.

사용자가 테더드 안테나(99)를 LAN 통신하기 위해 사용하고자 할 때, 카드 라디오(2)는 사용자의 이동형 컴퓨터상의 적합한 포트에 설치되고, 커넥터(103)는 카드 라디오의 해당 결합 커넥터(7)에 연결된다. 테더드 안테나(99)는 열장이음 플랜지 멤버(119)의 원형 플랜지 영역(123)을 반원형의 열장이음 돌출 부분(137) 아래에 있는 백플레이트 멤버(129)에 슬라이딩하여 플립 업 모니터(139)의 뒷면에 탑재된다(그림 30). 돌출 부분(137)의 안쪽 표면은 원형 플랜지 영역(123)에 맞도록 경사져있다. 열장이음 플랜지 멤버(119 및 127)는 각각 원형 및 반원형이기 때문에 제거가능한 테더드 안테나(99)는 어느 방향으로나 반원형 열장이음 어셈블리에 삽입될 수 있다. 플랜지 멤버(119)에 있는 인덱싱 소자들은 백플레이트 멤버 (129)에 있는 톱니모양(135)과 인터페이스해서, 수직자세나 수직자세에서 90도 또는 180도 회전된 자세로 테더드 안테나를 착탈가능하게 유지해준다. 선행기술의 일반적 기술중 하나로 알려져 있듯이, 안테나를 수 많은 원하는 위치로 향하게 하고, 테더드 안테나(99)를 어떤 위치에 고정시켜서 회전하는 것을 막기 위해 백플레이트 멤버에는 다양한 위치에 맞게 수많은 톱니모양이 제공될 수 있다. 톱니모양들은 90도 위치로 놓여있는 것이 전형적인데, 이것은 테더드 안테나(99)가 사용할 때의 수직자세와 저장할 때의 수평자세로 전환할 수 있게 하기 위해서이다. 본 발명의 테더드 안테나는 이동형 컴퓨터의 이동을 위해 떼어낼 필요가 없고 오히려 반원형의 열장이음 어셈블리내에서 단순히 안테나를 회전시켜서 수평자세로 위치될 수 있다. 사용자가 안테나를 수직위치와 수평위치 사이에서 회전시키려고 힘을 가할 때, 인덱싱 소자들이 톱니모양에서 튀어나와 백플레이트 멤버의 표면을 가로질러 쉽게 미끄러져서 안테나가 자유롭게 회전되도록 해준다. 또다른 실시예로, 반원형의 열장이음 어셈블리는 이동형 컴퓨터의 플립 업된 모니터의 뒤에 필수적으로 형성된다.

일실시예로, 테더드 안테나는 약 2.4에서 2.5 기가헤르즈 대역에서 동작하고, 보다 바람직하게는 2.4에서 2.4835 기가헤르츠 영역에서 동작한다. 테더드 안테나의 통상 동작 거리는 보통의 업무 환경에서 500피트이고, 열린 공간에서는 1000피트까지이다. 테더드 안테나는 통상 10와트의 파워 레이팅과 50 옴 공칭 임피던스를 갖는다.

앞서의 논의와 서술된 실시예들에서 보여지듯이, 카드 라디오에 안테나를 부착하는 것에 대한 커넥터화된 시도는 컴퓨터 사용자와 컴퓨터 제작자 모두에게 상당한 유연성을 제공한다. 안테나와 카드라디오 사이의 착탈가능한 래칭 메커니즘으로, 안테나는 최대의 콤팩트함과 내구력, 또는 최대의 전송/수신능력을 위해 선택될 수 있다. 카드 라디오 안테나에 대한 커넥터화된 시도로 인해, 비용이나 여러개의 카드 라디오를 갖는 불편함 없이도 안테나의 실행을 어플리케이션에 맞출 수 있게 되었다. 따라서, 단순히 카드 라디오에 연결된 안테나를 바꿔줌으로써, 하나의 안테나가 다양한 다른 어플리케이션에 있는 다양한 종류의 컴퓨터에 통신을 제공할 수 있다.

앞에서는 원리, 바람직한 실시예 및 본 발명의 동작 모드가 설명되었다. 그러나, 논의된 특정 실시예에 국한되어 발명이 유추되어서는 안되며, 상술한 실시예들은 제한적이기보다는 예로서 간주되어야 한다. 다음의 청구항들에 의해 정의된것과 같이 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 해당 기술의 숙련자들에 의해 상술한 실시예들로부터 다양한 변형이 만들어질 수 있음을 잘 알 수 있을 것이다.

Claims

전기적 커넥터 및 말단에 래치-수신 개구부를 가지는 카드 라디오; 및

카드 라디오 말단의 전기적 커넥터와 제거가능하게 연결될 수 있는 전기적 커넥터 및 래치-수신 개구부와 착탈가능하게 결합할 수 있는 구동 래치를 가지는 제거가능한 평면 안테나를 포함함을 특징으로 하는 카드 라디오 시스템.
제1항에 있어서, 카드 라디오는 말단에 제2래치-수신 개구부를 더 구비하고, 평면 안테나는 제2래치-수신 개구부와 착탈가능하게 결합할 수 있는 제2구동 래치를 더 구비함을 특징으로 하는 카드 라디오 시스템.
제1항에 있어서, 평면 안테나는 유연성이 있음(flexible)을 특징으로 하는 카드 라디오 시스템.
제3항에 있어서, 평면 안테나는,

커넥터에 전기적으로 결합되는 플렉시블 안테나 어셈블리를 가지는 장착 멤버를 구비함을 특징으로 하는 카드 라디오 시스템.
제4항에 있어서, 플렉시블 안테나 어셈블리는 적층된 플렉시블 회로를 가지는 플렉시블 기판으로 구성됨을 특징으로 하는 카드 라디오 시스템.
제4항에 있어서,

장착 멤버에 부착되과 플렉시블 안테나 어셈블리 주변에서 확장하는 플렉시블 하우징; 및

장착 멤버의 개구부로부터 플렉시블 하우징의 말단의 발광 개구부까지 확장되는 광 전도 소자를 더 포함함을 특징으로 하는 카드 라디오 시스템.
제1항에 있어서, 상기 구동 래치는,

훅(hook)을 구비하는 첫 번째 끝단과 첫 번째 끝단 반대편의 두 번째 끝단이 있고, 두 번째 끝단보다 첫 번째 끝단에 보다 가까운 위치에서 장착 멤버에 추축으로 연결되는 레버를 포함함을 특징으로 하는 카드 라디오 시스템.
제1항에 있어서,

베이스, 베이스로부터 확장된 연장된 안테나, 상기 연장된 안테나에 전기적으로 연결되고 베이스의 맨밑으로부터 확장되고 말단에 카드 라디오의 말단에 있는 전기적 커넥터와 착탈가능하게 결합가능한 전기적 커넥터를 가지는 케이블을 더 포함함을 특징으로 하는 카드 라디오 시스템.
제8항에 있어서,

이동형 컴퓨터에 부착가능한 제1열장이음 결합 소자; 및

상기 긴 안테나의 베이스에 부착되고 제1열장이음 결합 소자에 착탈가능하게 결합가능한 제2열장이음 결합 소자를 더 포함함을 특징으로 하는 카드 라디오 시스템.
제8항에 있어서,

이동형 컴퓨터에 부착가능한 반원형 열장이음 결합 소자; 및

상기 연장된 안테나의 베이스에 부착되고 반원형 열장이음 결합 소자와 착탈가능하게 결합할 수 있고 그 안에서 회전할 수 있는 원형 열장이음 결합 소자를 더 포함함을 특징으로 하는 카드 라디오 시스템.
제8항에 있어서,

첫 번째 표면에 있는 적어도 한 개의 톱니모양을 가지며 이동형 컴퓨터에 부착할 수 있는 반원형의 열장이음 결합 소자; 및

상기 연장된 안테나의 베이스에 부착되고, 상기 반원형의 열장이음 결합 소자와 착탈가능하게 결합할 수 있고 그 안에서 회전할 수 있으며, 적어도 한 개의 톱니모양에서 받아들여지기 위해 바깥쪽으로 확장하는 적얻 한 개의 인덱싱 소자를 가지는 원형 열장이음 결합 소자를 포함함을 특징으로 하는 카드 라디오 시스템.
제11항에 있어서,

원형 열장이음 결합 소자 및 연장된 안테나가 회전할 수 있고, 원하는 위치에서 유지될 수 있게하는 복수개의 톱니모양 및 인덱싱 소자를 포함함을 특징으로 하는 카드 라디오 시스템.
카드 라디오와 함께 사용하기 위한 안테나에 있어서,

카드 라디오에 안테나를 착탈가능하게 연결하기 위해 적어도 한 개의 구동 래치를 구비하는 장착 멤버;

장착 멤버를 통해 뻗어나간 전기적 커넥터; 및

장착 멤버에 부착되고 전기적 커넥터에 전기적으로 결합되는 평면 안테나를 포함함을 특징으로 하는 안테나.
제13항에 있어서,

평면 안테나 어셈블리는 플렉시블함을 특징으로 하는 안테나.
제14항에 있어서,

평면 안테나 어셈블리는 적층된 플렉시블 회로가 있는 플렉시블 기판을 포함함을 특징으로 하는 안테나.
제14항에 있어서,

장착 멤버에 부착되고 평면 안테나 어셈블리 주변에서 확장되는 플렉시블 하우징; 및

장착 멤버에 있는 개구부에서 플렉시블 하우징의 말단에있는 발광 개구부까지 확장하는 광 전도 소자를 더 포함함을 특징으로 하는 안테나.
제16항에 있어서,

카드 라디오로부터 각 래치를 해제하기 위해 플렉시블 하우징의 첫 번째 표면을 통해 확장하는 해제 레버를 구비하는, 장착 멤버에 있는 제2구동 래치를 더 포함함을 특징으로 하는 안테나.
제172항에 있어서,

구동 래치들에 응답하고 서로 일정하게 간격을 두고 장착 멤버상에 있는 적어도 두 개의 가이드 멤버를 더 포함함을 특징으로 하는 안테나.
제13항에 있어서,

장착 멤버상에 가이드 멤버를 더 포함함을 특징으로 하는 안테나.
제13항에 있어서, 상기 적어도 한 개의 구동 래치는,

훅(hook)을 가지는 제1끝단 및 제1끝단 맞은편의 제2끝단이 있고, 제2끝단보다 제1끝단에 더 가까운 위치에서 장착 멤버에 추축으로 연결되는 레버를 포함함을 특징으로 하는 안테나.
카드 라디오에 사용하기 위한 밧줄로 매어진 안테나(이하, 테더드 안테나) 시스템에 있어서,

이동형 컴퓨터에 부착하기 위한 장착 플레이트; 및

착탈가능하게 부착될 수 있고 장착 플레이트 내에서 회전할 수 있는 베이스, 베이스에서 뻗어나온 연장된 안테나 소자 및 연장된 안테나 소자와 전기적 통신상태에 있고 베이스의 바닥으로부터 확장되며 말단에서 카드 라디오의 말단에 있는 전기적 커넥터와 착탈가능하게 결합할 수 있는 전기적 커넥터를 구비하는 케이블을 구비하는 테더드 안테나를 포함함을 특징으로 하는 테더드 안테나 시스템.
제21항에 있어서,

장착 플레이트 상에 있고 제1표면에 있는 적어도 한 개의 톱니모양을 가지는 반원형 열장이음 결합 소자; 및

테더드 안테나의 베이스에 부착되고, 상기 반원형 열장이음 결합소자와 착탈가능하게 결합할 수 있고 그 안에서 회전할 수 있고, 적어도 한 톱니모양에서 받아들여지기 위해 바깥쪽으로 뻗어나온 적어도 한 개의 인덱싱 소자를 구비하는 원형 열장이음 결합 소자를 더 포함함을 특징으로 하는 테더드 안테나 시스템.
제22항에 있어서,

원형 열장이음 결합소자와 연장된 안테나가 회전할 수 있고 원하는 위치에서 유지될 수 있도록 하기 위한 복수개의 톱니모양 및 복수개의 인덱싱 소자를 구비함을 특징으로 하는 테더드 안테나 시스템.
카드 라디오에 결합가능한 다양한 제거가능 안테나중 소정의 것을 사용하기 위한 카드 라디오에 있어서,

다양한 제거가능한 안테나중 소정의 것에 의해 방사되도록 신호를 전도하고 다양한 제거가능한 안테나중 소정의 것에 의해 모아진 신호를 수신하는 무선 전기적 커넥터를 구비한 프레임 어셈블리 및 말단에서 다양한 제거가능한 안테나중 소정의 것의 한 부분을 받는 프레임 어셈블리내의 개구부를 포함함을 특징으로 하는 카드 라디오.
제24항에 있어서, 말단에서 다양한 제거가능한 안테나중 소정의 것의 제2 부분을 받는 프레임 어셈블리내의 제2개구부를 더 포함함을 특징으로 하는 카드 라디오.
제24항에 있어서, 제1개구부가 무선 전기적 커넥터의 한 면으로 간격화되어 있는 프레임의 제1부분에서 프레임의 위쪽 모서리에 근접할 때, 상기 카드 라디오는,

제1개구부로서 무선 전기적 커넥터의 같은 면상에 있는 프레임의 보다 낮은 모서리에 근접하고 제1개구부로부터 떨어져 있는 제2 개구부;

프레임의 위쪽 모서리에 근접하고 무선 전기적 커넥터의 다른 면 쪽으로 간격화된 프레임의 제2 영역에 위치한 제3개구부; 및

제3개구부로서 무선 전기적 커넥터오 동일한 면에 있는 프레임의 보다 낮은 모서리에 근접하고 제3개구부로부터 간격이 떨어져 위치하는 제4개구부를 더 포함함을 특징으로 하는 카드 라디오.
제24항에 있어서, 프레임 어셈블리내에 적어도 한 개의 발광 소자를 더 포함함을 특징으로 하는 카드 라디오.