KR20010028316A - 이동통신 단말기용 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신용 개인휴대 단말기에 장착되어 무선주파수 신호를 송수신하는 신축자재한(retractable) 이동통신 단말기용 안테나에 관한 것으로, 단말기본체에 일체로 형성되고, 상기 단말기 상단부 일측에 형성되고 부시와 결합되어 있는 고정식 안테나부와, 상기 고정식 안테나부를 관통하여 상기 단말기 본체로부터 신축자재 가능한 로드 안테나부를 구비한 이동통신 단말기용 안테나에 있어서, 상기 고정식 안테나부의 무선 주파수 신호의 복사체(S)를 형성하기 위해 상기 부시에 연결된 신호선과 PCB를 연결하는 제1 연결부와, 상기 로드 안테나부의 무선 주파수 신호의 접지 복사체(G)를 형성하기 위해 로드 안테나 접지부와 단말기 회로부를 연결하는 제2 연결부로 구성함으로써 복사체 사이에 복사 손실을 줄여 안테나의 성능을 향상시킨다.

Description

이동통신 단말기용 안테나{antenna for mobile communication terminal}

본 발명은 이동통신 단말기용 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동통신용 개인휴대 단말기에 장착되어 무선주파수 신호를 송수신하는 신축자재한(retractable) 이동통신 단말기용 안테나에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신용 개인휴대 단말기의 송수신용으로 사용되는 안테나는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 단말기 본체(1)와 일체로 형성되어 있고, 신축자재한 휩 안테나부(3)와 헬릭스 안테나부(4)로 구성되어, 수납 위치(retracted position)에서는 금속 도체선(5)을 감아 만든 헬릭스(helix) 안테나부(4)가 동작하고, 신장위치(extended position) 에서는 상기 헬릭스 안테나(4)부와, 도시생략된 모노폴(monopole ) 안테나 심선이 내부에 위치한 휩 안테나(3)부가 함께 동작하도록 구성되어 있다.

상기한 구성을 좀더 구체적으로 살펴보기 위해 도 4를 참조하면, 상기 헬릭스 안테나(4)는 부시(7)와 결합되어 있고, 휩 안테나(3)는 헬릭스 안테나(4)의 중앙 구멍을 따라 신장 또는 수축되며, 이때 안테나의 신장시 상기 휩 안테나(3)의 외부 도체부(9)가 헬릭스 안테나(4)의 부시(7)에 결착되어 안테나 연결부(6)와 전기적으로 연결되고, 수축시 상기 휩 안테나(3)의 외부 도체부(9)와 헬릭스 안테나(4)의 부시(7)는 소정간격(L)으로 이격되어 안테나 연결부(6)와 전기적인 접속이 끊어진다.

이와 같이 구성되어 동작되는 종래의 안테나는 수신 모드 또는 대기 모드시에 헬릭스(4)안테나를 사용하고, 전계강도가 약한 지역이나 불안정한 지역에서 휩 안테나(3)를 주로 사용하고 있다. 이때 헬릭스 안테나(4)를 이용할 경우 휩 안테나(3)를 이용할 경우보다 이득 차이가 커서 송수신이 약하게 되는 문제점이 있다.

또한 도 3의 적기적인 특성을 참조하면, 종래의 안테나는 소정대역의 전파(f1)와 신호영역(S) 사이에 임피던스 정합(λ/2m)을 위해 신호 정합부(10) 또는 이와 유사한 소자가 반드시 사용된다. 이때 상기 휩 안테나의 외부 도체부가 PCB의 접속부와 개방되어 있기 때문에 무선주파수 신호는 신호 정합부(10)를 통해 안테나로 급전되며 이어 안테나의 복사체를 통해 λ/4 파장으로 복사된다.

따라서 종래의 이동통신 단말기용 안테나는 무선주파수 신호의 급전을 위해 별도의 정합부가 추가되고, 헬릭스 안테나 사용시 최종 출력신호는 항상 접지부와 동위상을 이루게 되므로 전체 복사패턴의 왜곡이나 출력의 손실을 야기하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 안테나의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 안테나의 급전부와 접지부를 모두 이용하여 무선주파수를 방사시킴으로써 안테나의 성능을 향상시키는데 적당한 신축자재한 이동통신 단말기용 안테나를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 안테나의 외부 도체부를 간단한 금속패턴으로 단말기 회로부와 접지함으로써 저비용 고성능의 안테나를 구현하는데 적당한 이동통신 단말기용 안테나를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 이동통신 단말기용 안테나의 신장상태를 나타낸 구성도

도 2는 종래의 이동통신 단말기용 안테나의 수축상태를 나타낸 요부 구성도

도 3은 도 1 및 도 2의 전기적인 특성에 따른 도면

도 4는 도 2의 안테나부를 확대하여 나타낸 도면

도 5는 본 발명의 이동통신 단말기용 안테나의 신장상태를 나타낸 구성도

도 6은 도 5의 전기적인 특성에 따른 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 단말기 본체 2 : PCB

3 : 휩(whip) 안테나부 4 : 헬릭스(helix) 안테나부

5 : 금속도체선 6, 10 : 안테나 연결부

7 : 부시(bush) 8 : 단말기 회로부

9 : 외부 도체부 10 : 정합부

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 단말기용 안테나의 특징은 휴대용 단말기에 일체로 형성되고, 상기 단말기 일측의 부시에 결합된 고정식 안테나부와, 상기 고정식 안테나부를 관통하여 상기 단말기로부터 신축자재한 로드 안테나부를 구비한 이동통신 단말기용 안테나에 있어서, 상기 고정식 안테나부의 무선 주파수 신호의 복사체(S)를 형성하기 위해 상기 부시에 연결된 신호선과PCB를 연결하는 제1 연결부와, 상기 로드 안테나부의 무선 주파수 신호의 접지 복사체(G)를 형성하기 위해 로드 안테나 접지부와 단말기 회로부를 연결하는 제2 연결부로 구성된 점에 있다.

상기 제1 및 제2 연결부는 전기적인 접속을 위한 금속 커플링 부재로 이루어져 무선주파수 신호를 안테나로 급전하여 복사가 이루어지도록 한다.

상기 무선주파수 신호의 파장이 λ인 경우, 상기 고정식 안테나부와 상기 로드 안테나부의 전기적인 유효길이는 λ/2m(여기서, m은 양의 정수)를 만족한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 이동통신 단말기용 안테나의 구성 및 동작을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 이동통신 단말기용 안테나의 신장상태를 나타낸 구성도이고, 도 6은 도 5의 전기적인 특성에 따른 도면이다.

도 5를 참조하면, 먼저 본 발명의 이동통신 단말기용 안테나는 휴대용 단말기 본체(1)에 일체로 형성되고, 상기 단말기 본체(1) 일측에 끼워맞춰진 부시(7)와 결합된 헬릭스 안테나부(4)와, 상기 헬릭스 안테나부(4)를 관통하여 상기 단말기 본체(1)로부터 신축자재 가능한 휩 안테나부(3)를 구비한다.

또한 본 발명의 이동통신 단말기용 안테나는 상기 헬릭스 안테나부(4)의 무선 주파수 신호의 복사체(S)를 형성하기 위해 상기 부시(7)와 PCB(2)를 연결하는 제1 연결부(6)와, 상기 헬릭스 안테나부(4)의 무선주파수 신호의 접지 복사체(G)를 형성하기 위해 헬릭스 안테나(4)의 외부 도체부(9)와 단말기 회로부(8)를 연결하는 제2 연결부(10)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 이동통신 단말기용 안테나는 단말기 본체(1)로부터 휩 안테나(3)를 신장했을 경우, 무선주파수(RF) 신호는 안테나(3)(4)와 RF 출력단과의 정합을 위한 단말기 회로부(8)를 통과한 후 안테나 급전부와의 연결을 위한 제1 연결부(6)를 경유하여 안테나로 유입된다.

여기서 상기 안테나로 유입된 무선주파수 신호는 휩 안테나(3)의 복사체를 통해 공간으로 방사된다. 이때 제2 연결부(10)는 단말기 회로부(8)와 외부 도체부(9)사이에서 개방되기 때문에 무선주파수 신호는 제1 연결부(6)와 연결된 급전점을 통해서 안테나로 전송된다.

다음 단말기 본체(1)로부터 안테나를 수축했을 경우 헬릭스 안테나(4)와 휩 안테나(3)는 서로 분리되고 그 사이의 간격(L)은 수 mm가 되어 상호간에 영향을 주지 않는다.

따라서 도 5와 같이 무선주파수 신호 라인은 제1 연결부(6)를 통해 안테나 급전부로 유입되어 헬릭스 안테나(4)가 복사체로 이용된다. 이때 단말기 회로부(8)의 출력단의 접지면도 제2 연결부(10)를 통해 분리된 휩 안테나(3)의 상부와 커플링되어 전기적으로 연결된다. 이는 도 6에 도시한 바와 같이 이상적인 반파장(λ/2) 안테나와 동일한 구성을 이루게 되므로 양호한 복사패턴이 얻어지며 복사손실도 줄어들게 된다.

이러한, 이동통신 단말기용 안테나는 λ가 무선주파수 신호의 파장일 때, 전기적인 유효길이가 λ/2, λ/4등, 즉 λ/2m(여기서, m은 양의 정수)인 스파이어럴 안테나와, 전기적인 유효길이가 λ/2m(여기서, m은 양의 정수)인 다이폴 안테나로 설계하여 휴대용 단말기에 적용할 수 있다.

따라서 본 발명은 휴대용 단말기의 안테나에 국한하여 중앙급전방식을 채용하는 다이폴 안테나에 대해서만 설명하였으나, 그밖에 급전방식에 있어서 다른 변형예가 있을 수 있으며, 또한 본 발명이 거치형 단말기에 적용할 수 있음은 당업자에게 명백하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 이동통신 단말기용 안테나에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째 본 발명은 상기 고정식 안테나부의 무선 주파수 신호의 복사체(S)를 형성하기 위해 상기 부시와 PCB를 연결하는 제1 연결부와, 상기 로드 안테나부의 무선 주파수 신호의 접지 복사체(G)를 형성하기 위해 로드 안테나 접지부와 단말기 회로부를 연결하는 제2 연결부를 구비함으로써 복사체 간에 복사 손실을 줄여 안테나의 성능을 향상시킬 수 있다.

둘째 본 발명은 안테나의 외부 도체부를 간단한 금속패턴으로 단말기 회로부와 접지함으로써 저비용 고성능의 안테나를 구현할 수 있다.

Claims (3)

1. 휴대용 단말기에 일체로 형성되고, 상기 단말기 일측의 부시에 결합된 고정식 안테나부와, 상기 고정식 안테나부를 관통하여 상기 단말기로부터 신축자재한 로드 안테나부를 구비한 이동통신 단말기용 안테나에 있어서,

   상기 고정식 안테나부의 무선 주파수 신호의 복사체(S)를 형성하기 위해 상기 부시에 연결된 신호선과 PCB를 연결하는 제1 연결수단과,

   상기 로드 안테나부의 무선 주파수 신호의 접지 복사체(G)를 형성하기 위해 로드 안테나 접지부와 단말기 회로부를 연결하는 제2 연결수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 안테나.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 상기 제1 및 제2 연결수단은 금속 커플링 부재로 이루어져 무선주파수 신호를 안테나부로 급전함을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 안테나.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 무선주파수 신호의 파장이 λ인 경우, 상기 고정식 안테나부와 상기 로드 안테나부의 전기적인 유효길이는 λ/2m(여기서, m은 양의 정수)를 만족함을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 안테나.