KR20000042752A - Retractable/extensible antenna apparatus of a mobile communication terminal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동 전화단말기(mobile phone)에 관한 것으로, 특히 자동으로 안테나를 전화단말기 내부로 인입시키거나 외부로 인출시키는 자동 인입/인출(rectractable/extensible) 안테나장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile phone, and more particularly, to an automatic retractable / extensible antenna device for automatically introducing an antenna into or out of a telephone terminal.
휴대폰과 같은 각종 이동 전화단말기에 채용되는 자동 인입/인출 안테나장치는 사용자가 안테나를 수동으로 인출시키거나 인입시킬 필요없이 전화단말기 사용 여부에 따라 자동으로 인출시키거나 인입시킨다. 즉, 사용자가 전화단말기를 사용하게 되면 안테나를 자동으로 외부로 인출시키고 사용을 종료하면 자동으로 내부로 인입시킨다. 예를들어 플립 타입(flip type) 휴대폰인 경우, 사용자가 플립을 열면 안테나를 자동으로 인출시키고 플립을 닫으면 안테나를 자동으로 인입시킨다.The automatic in / out antenna apparatus employed in various mobile telephone terminals such as a cellular phone automatically draws out or draws in according to the use of the telephone terminal without the user having to pull out or pull out the antenna manually. That is, when the user uses the telephone terminal, the antenna is automatically drawn out to the outside, and when the use is finished, the antenna is automatically drawn into the inside. For example, in the case of a flip type mobile phone, when the user opens the flip, the antenna is automatically drawn out and when the flip is closed, the antenna is automatically inserted.
통상적으로 자동 인입/인출 안테나장치는 안테나에 밀착되게 설치되는 고무재질로 된 모터 샤프트(motor shaft)를 모터 회전에 의해 안테나의 표면과 마찰 회전시켜 상,하로 이동시켜 인출 또는 인입시킨다. 이때 인출시킬때는 안테나를 완전히 올리고 인입시킬때는 안테나를 완전히 내렸었다.In general, the automatic pull-in / out antenna device is a rubber shaft that is installed in close contact with the antenna (motor shaft) by friction with the surface of the antenna by rotating the motor to move up and down to draw or pull out. At this time, the antenna was fully raised when pulled out and the antenna was completely lowered when drawn out.
한편 하나의 이동 전화단말기가 2가지 이상의 주파수대역을 수용하여야 할 경우에는 주파수대역에 따라 안테나 길이가 달라져야만 한다. 예를들어 하나의 이동 전화단말기로 CDMA(Code Division Mutiple Access) 방식과 PCS(Personal Communication Service) 방식을 모두 수용할 경우에는 각 방식에서 사용하는 주파수대역이 다르다. 이와 같이 주파수대역이 다르게 되면 그 파장에 대응되게 안테나의 길이도 달라져야만 한다. 현재 사용되는 CDMA 방식과 PCS 방식을 비교하면, CDMA 방식에서 사용하는 주파수 대역이 PCS 방식에 비해 낮으므로, 안테나 길이도 CDMA 주파수 대역을 사용할 때가 PCS 주파수 대역을 사용할때보다 길어져야 한다.On the other hand, when one mobile phone terminal needs to accommodate two or more frequency bands, the antenna length must be changed according to the frequency band. For example, when one mobile telephone terminal accepts both the Code Division Mutiple Access (CDMA) method and the Personal Communication Service (PCS) method, the frequency bands used by each method are different. As such, when the frequency band is different, the length of the antenna must also be changed to correspond to the wavelength. Comparing the current CDMA scheme and the PCS scheme, since the frequency band used by the CDMA scheme is lower than that of the PCS scheme, the antenna length should be longer than when the CDMA frequency band is used.
이에따라 2가지 이상의 주파수대역을 수용하는 이동 전화단말기에도 사용할 수 있는 자동 인입/인출 안테나장치가 필요하게 되었다. 그러나 상기한 자동 인입/인출 안테나장치는 단순히 안테나를 완전히 인출시키거나 인입시키는 것만 가능함으로써 복수의 주파수대역을 수용하는 이동 전화단말기에는 사용할 수 없었다.Accordingly, there is a need for an automatic in / out antenna apparatus that can be used in a mobile phone terminal that accommodates two or more frequency bands. However, the above-mentioned automatic lead-in / out antenna apparatus cannot be used in a mobile telephone terminal that accepts a plurality of frequency bands by simply pulling out or pulling in the antenna completely.
상술한 바와 같이 통상적인 자동 인입/인출 안테나장치는 단순히 안테나를 인출시키거나 인입시키는 것만 가능함으로써 2가지 이상의 주파수대역을 수용하는 이동 전화단말기에는 사용할 수 없었다.As described above, the conventional automatic draw / draw antenna device cannot be used in a mobile telephone terminal that accepts two or more frequency bands by simply drawing or drawing an antenna.
따라서 본 발명의 목적은 2가지 이상의 주파수대역을 수용하는 이동 전화단말기에도 사용할 수 있는 자동 인입/인출 안테나장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an automatic in / out antenna apparatus that can be used in a mobile telephone terminal accommodating two or more frequency bands.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동 인입/인출 안테나장치를 안테나가 인입된 상태로 보인 구성도,1 is a block diagram showing an automatic retracted / withdrawn antenna device according to an embodiment of the present invention the antenna is retracted;
도 2 및 도 3은 도 1의 안테나가 인출된 상태를 보인 도면.2 and 3 are views illustrating a state in which the antenna of FIG. 1 is drawn out;
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에 로드 안테나(rod antenna)가 수납되며 상단으로부터 주파수대역들에 각각 하나씩 대응되는 길이가 되는 위치에 형성된 급전영역(feed area)들을 가지는 안테나와, 본체 하우징(housing) 상부에 설치되며 안테나가 인출되면 급전영역들 중에 하나와 접촉되어 이동 전화단말기의 RF(Radio Frequency) 유니트(unit)에 전기적으로 연결시키는 급전 연결장치와, 안테나의 하단에 아래로 신장되게 연결되는 랙(rack)과, 랙과 맞물리게 설치되는 피니언(pinion)이 결합된 샤프트를 가지며 안테나를 인입/인출시킬 때 구동되고 인출시에는 급전영역들 중에 현재 사용되는 주파수대역에 대응하는 급전영역이 급전 연결장치와 접촉되도록 구동되는 스텝 모터(step motor)를 구비함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is an antenna having a rod antenna (feed antenna) formed in a position that is stored in a position that is a length corresponding to each one of the frequency bands from the top, and the main body housing It is installed on the upper part of the housing, and when the antenna is drawn out, it is in contact with one of the feeding areas and electrically connected to the RF (Radio Frequency) unit of the mobile phone terminal. A rack that is connected and a pinion that is installed in engagement with the rack has a combined shaft, and is driven when the antenna is pulled in and out, and at the time of withdrawal, a feed area corresponding to the frequency band currently used among the feed areas is selected. And a step motor driven to be in contact with the feed connection device.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한 도면들 중에 동일한 구성요소들은 가능한한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted. It should also be noted that the same elements in the figures represent the same reference signs wherever possible.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동 인입/인출 안테나장치의 구성도로서, 안테나가 인입된 상태로 보인 것이다. 또한 도 2 및 도 3은 도 1의 안테나(12)가 인출된 상태를 보인 것이다. 도 1 내지 도 3는 이동 전화단말기가 2가지의 주파수대역을 수용하는 경우에 적용되는 안테나장치의 실시예를 보인 것으로, 안테나(12)와 랙(14) 및 피니언(34)과 스텝 모터(30)와 인장 코일 스프링(26)으로 구성된다.1 is a block diagram of an automatic pull-in / out antenna apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, in which the antenna is shown in a retracted state. 2 and 3 show a state in which the antenna 12 of FIG. 1 is drawn out. 1 to 3 show an embodiment of the antenna device applied when the mobile telephone terminal accommodates two frequency bands. The antenna 12, the rack 14, the pinion 34, and the step motor 30 are shown. ) And the tension coil spring 26.
상기 안테나(12)는 통상적인 경우와 마찬가지로 내부에 로드 안테나(40)가 수납된다. 그리고 안테나(12)는 본 발명에 따라 2개의 급전영역(16,18)을 가진다. 이들 급전영역들(16,18)은 안테나(12)의 상단으로부터 주파수대역들에 각각 하나씩 대응되는 길이가 되는 위치에 형성된다. 이하의 설명에서 편의상 급전영역들(16,18) 중에 위에 있는 급전영역(16)을 "제1급전영역"이라 칭하고 아래에 있는 급전영역(18)을 "제2급전영역"이라 칭한다. 로드 안테나(40)는 통상적인 경우와 마찬가지로 제2급전영역(18)에 직접 접속된다.The antenna 12 has a rod antenna 40 therein as in a normal case. The antenna 12 has two feed zones 16 and 18 in accordance with the present invention. These feeding regions 16 and 18 are formed at positions which become a length corresponding to each of the frequency bands from the top of the antenna 12. In the following description, for convenience, the upper feeding area 16 of the feeding areas 16 and 18 is referred to as a "first feeding area" and the lower feeding area 18 is referred to as a "second feeding area". The rod antenna 40 is directly connected to the second feed area 18 as in the normal case.
또한 본체 하우징(10) 상부에는 급전 연결장치(36)가 설치되는데, 도 1에 보인 급전 연결장치(36)는 통상적으로 사용되는 도전성 링(ring) 형태의 예를 보인다. 급전 연결장치(36)로 안테나(12)가 관통되어 상,하로 이동한다. 그러므로 안테나(12)가 인출되면, 급전 연결장치(36)는 도 2, 3에 보인 바와 같이 제1,제2급전영역(16,18) 중에 하나와 접촉되어 이동 전화단말기의 RF 유니트(도시하지 않았음)에 전기적으로 연결시킨다. 이에따라 안테나(12)가 실제 동작되는 길이는 제1,제2급전영역(16,18) 중에 급전 연결장치(36)에 접촉되는 급전영역에 의해 결정된다.In addition, the feed connector 36 is installed on the upper portion of the main body housing 10, the feed connector 36 shown in Figure 1 shows an example of the form of a conductive ring (commonly used). The antenna 12 penetrates through the power supply connection device 36 and moves up and down. Therefore, when the antenna 12 is pulled out, the power supply connection device 36 is in contact with one of the first and second power supply areas 16 and 18 as shown in Figs. Electrical connection). Accordingly, the length at which the antenna 12 is actually operated is determined by the feeding area that contacts the feed connection device 36 among the first and second feeding areas 16 and 18.
여기서 안테나 상단으로부터 거리를 살펴볼 때, 제1급전영역(16)이 제2급전영역(18)보다 짧다. 그러므로 2가지 주파수대역 중에 높은 주파수대역을 사용하는 경우라면 도 2와 같이 제1급전영역(16)이 급전 연결장치(36)에 접촉되게 안테나(12)가 인출된다. 이와달리 2가지 주파수대역 중에 높은 주파수대역을 사용하는 경우라면 도 3과 같이 제2급전영역(18)이 급전 연결장치(36)에 접촉되게 인출된다.Here, when looking at the distance from the top of the antenna, the first feeding area 16 is shorter than the second feeding area 18. Therefore, when a higher frequency band is used among the two frequency bands, as shown in FIG. 2, the antenna 12 is pulled out so that the first feed region 16 contacts the feed connection device 36. On the other hand, when the higher frequency band is used among the two frequency bands, as shown in FIG. 3, the second power feeding area 18 is drawn out to be in contact with the power feeding connection device 36.
상기한 안테나(12)의 하단에는 아래로 신장된 랙(14)이 스토퍼(stoper)(22)를 개재하여 연결되고, 랙(14)의 하단에도 스토퍼(24)가 설치되며 인장 코일 스프링(26)의 한쪽이 결합된다. 이때 인장 코일 스프링(26)의 다른쪽은 본체 하우징(10)의 저면에 형성된 보스(boss)(28)에 결합된다. 즉, 인장 코일 스프링(26)은 랙(14)의 하단과 본체 하우징(10) 저면에 양쪽 끝이 각각 고정 설치된다. 이러한 인장 코일 스프링(26)은 안테나(12)의 인입/인출 작동이 무리하게 되지 않도록 도와주며, 통화상태에서 전화단말기를 떨어뜨렸을 때 완충 역할을 하여 안테나(12)의 손상을 줄일 수 있고, 안테나(12)가 제 위치를 찾는데 있어서 스텝 모터(30)의 부하를 줄여준다. 그리고 스토퍼들(22,24)은 피니언(34)이 랙(14)의 기어를 벗어나는 것을 방지하기 위해 사용한다. 또한 랙(14)이 도전체일 경우 스토퍼(22)는 안테나(12)와 랙(14)을 절연시키기 위해 절연체를 사용한다.A rack 14 extending downward is connected to the lower end of the antenna 12 via a stopper 22, and a stopper 24 is also installed at the lower end of the rack 14 and a tension coil spring 26. One side of) is combined. The other end of the tension coil spring 26 is then coupled to a boss 28 formed on the bottom of the body housing 10. That is, both ends of the tension coil spring 26 are fixed to the bottom of the rack 14 and the bottom of the body housing 10. The tension coil spring 26 helps the pull-in / out operation of the antenna 12 to be unreasonable, and serves as a buffer when the telephone terminal is dropped in a call state, thereby reducing damage to the antenna 12, and antenna 12 reduces the load on the step motor 30 in finding its position. And stoppers 22 and 24 are used to prevent pinion 34 from leaving the gears of rack 14. In addition, when the rack 14 is a conductor, the stopper 22 uses an insulator to insulate the antenna 12 and the rack 14.
상기한 랙(14)에는 피니언(34)이 맞물리게 설치되는데, 피니언(34)은 스텝 모터(30)의 모터 샤프트(32)에 설치된다. 이에따라 스텝 모터(30)를 정회전 또는 역회전시키면 피니언(34)의 회전에 의해 랙(14)이 상,하로 이동함으로써 안테나(12)가 인입되거나 인출된다. 이때 스텝 모터(30)를 반시계방향으로 회전시키면 안테나(12)가 올라가 인출되고 스텝 모터(30)를 시계방향으로 회전시키면 안테나(12)가 내려가 인입된다. 이러한 스텝 모터(30)는 통상적인 경우와 마찬가지로 전화단말기 사용 여부에 따라 제어부(도시하지 않았음)에 의해 구동시키면 된다. 다만 통상적인 자동 인입/인출 안테나장치에서는 단순히 안테나를 인입시키거나 인출시켰던 것과 달리, 현재 사용하는 주파수대역에 대응되는 스텝만큼 스텝 모터(30)를 구동시킨다. 즉, 안테나(12) 인출시에 스텝 모터(30)는 제1,제2급전영역(16,18) 중에 현재 사용되는 주파수대역에 대응하는 급전영역이 급전 연결장치(36)와 접촉되도록 하는 거리만큼 안테나(12)를 올리도록 구동된다.The rack 14 is installed in engagement with the pinion 34, the pinion 34 is installed on the motor shaft 32 of the step motor 30. Accordingly, when the step motor 30 is rotated forward or reverse, the rack 14 is moved up and down by the rotation of the pinion 34 so that the antenna 12 is drawn in or drawn out. At this time, when the step motor 30 is rotated counterclockwise, the antenna 12 is pulled up and pulled out. When the step motor 30 is rotated clockwise, the antenna 12 is pulled down and pulled in. The step motor 30 may be driven by a control unit (not shown) according to whether or not a telephone terminal is used as in the usual case. However, in the conventional automatic drawing / drawing antenna device, the step motor 30 is driven by a step corresponding to the frequency band currently used, unlike simply pulling or drawing the antenna. That is, when the antenna 12 is pulled out, the step motor 30 has a distance such that the feeding area corresponding to the frequency band currently used among the first and second feeding areas 16 and 18 is in contact with the feeding connection device 36. As long as the antenna 12 is driven to raise.
한편 급전 연결장치(36)의 하단부터 랙(14)이 시작되는 부위까지에는 안테나(12)를 둘러싸는 절연 튜브(38)가 설치된다. 절연 튜브(38)는 고주파대역 사용할 때 안테나(12)에서 급전 연결장치(36)부터 본체 하우징(10) 내부에 있게 되는 나머지 부분에서 방사가 이루어져 안테나 패턴에 영향을 주는 것을 방지한다. 이와 같이 절연 튜브(38)를 사용함으로써 성능 저하를 방지할 수 있다.On the other hand, an insulating tube 38 surrounding the antenna 12 is installed from the lower end of the power supply connecting device 36 to the portion where the rack 14 starts. The insulation tube 38 prevents the radiation from the power feeding connector 36 in the antenna 12 when the high frequency band is used and the remaining portion inside the body housing 10 to affect the antenna pattern. By using the insulating tube 38 in this way, performance degradation can be prevented.
편의상 도 1 내지 도 3의 안테나장치가 채용되는 이동 전화단말기가 수용하는 2가지 주파수대역중에 상대적으로 높은 주파수대역을 "제1주파수대역"이라 칭하고 낮은 주파수대역을 "제2주파수대역"이라 칭한다. 만일 현재 제1주파수대역를 사용한다면, 도 2와 같이 제1급전영역(16)이 급전 연결장치(36)에 접촉되도록 안테나(12)를 스텝 모터(30) 구동에 의해 인출시켜 사용하게 된다. 이와 달리 현재 제2주파수대역을 사용한다면, 도 3과 같이 제2급전영역(18)이 급전 연결장치(36)에 접촉되도록 안테나(12)를 스텝 모터(30) 구동에 의해 인출시켜 사용하게 된다.For convenience, a relatively high frequency band among the two frequency bands accommodated by the mobile phone terminal employing the antenna device of FIGS. 1 to 3 is called a "first frequency band" and a low frequency band is called a "second frequency band". If the first frequency band is currently used, as shown in FIG. 2, the antenna 12 is pulled out by the driving of the stepper motor 30 so that the first feeding area 16 contacts the feeding connection device 36. On the other hand, if the current second frequency band is used, the antenna 12 is pulled out by the drive of the stepper motor 30 so that the second feed region 18 contacts the feed connection device 36 as shown in FIG. 3. .
따라서 안테나(12)를 실제 작동 길이가 현재 사용되는 주파수대역에 대응되게 도 2 또는 도 3과 같이 인출시킴으로써 2가지 주파수대역을 수용하는 이동 전화단말기에 사용할 수 있게 된다.Therefore, the antenna 12 can be used for a mobile telephone terminal that accommodates two frequency bands by drawing the antenna 12 as shown in FIG. 2 or 3 so that the actual operating length corresponds to the frequency band currently used.
한편 제1,제2급전영역(16,18) 사이에 있는 영역(20)은 도 3에서 보는 바와 같이 급전 연결장치(36)와 접촉되지 않게 하기 위해 제1,제2급전영역(16,18)의 직경보다 작게 형성한다. 그리고 상기한 도 1 내지 도 3에 보인 안테나(12), 랙(14) 등의 실제 길이나 제1,제2급전영역(16,18)의 위치나 간격 등은 실제 사용되는 주파수대역들에 의해 결정된다.Meanwhile, the region 20 between the first and second feed regions 16 and 18 may not be in contact with the feed connection device 36 as shown in FIG. 3. It is smaller than the diameter. In addition, the actual lengths of the antenna 12 and the rack 14 and the position and spacing of the first and second feed areas 16 and 18 shown in FIGS. 1 to 3 may be determined by the frequency bands actually used. Is determined.
또한 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 특히 본 발명의 실시예에서는 스토퍼들(22,24), 인장 코일 스프링(26), 절연 튜브(38)를 사용하는 예를 보였으나, 이들은 경우에 따라 특별히 문제가 없다면 생략할 수도 있다. 또한 2가지 주파수대역을 수용하는 이동 전화단말기에 적용하는 예를 보였으나, 더 많은 수의 주파수대역을 수용하는 경우에도 동일한 방식으로 적용된다. 즉, 주파수대역들 각각에 대응되게 급전영역들을 안테나에 구분되게 형성하고 그에 맞게 스텝 모터를 구동시키면 된다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정하여져야 한다.In the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. In particular, in the embodiment of the present invention has been shown an example using the stoppers 22, 24, tension coil spring 26, insulating tube 38, these may be omitted if there is no particular problem in some cases. In addition, although the example is applied to a mobile telephone terminal accommodating two frequency bands, the same method is applied to the case of accommodating a larger number of frequency bands. That is, the feed regions may be formed in the antenna to correspond to each of the frequency bands, and the step motor may be driven accordingly. Therefore, the scope of the invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the equivalent of claims and claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 안테나를 실제 작동 길이가 현재 사용되는 주파수대역에 대응되게 인출시킴으로써 2가지 이상의 주파수대역을 수용하는 이동 전화단말기에 사용할 수 있는 잇점이 있다.As described above, the present invention has the advantage that the antenna can be used in a mobile telephone terminal which accommodates two or more frequency bands by drawing the antenna to correspond to the frequency band currently used.
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