KR20010096958A - 휴대폰용 전자파 감쇠기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 감쇠기는 컬러게이트 구조를 갖는 도체와, 상기 도체를 내부에 수납하여 외기와 차단하도록 상기 도체에 입혀지는 강유전체와, 상기 강유전체의 일측에 형성되는 접착부를 포함하며, 상기 감쇠기는 상기 접착부에 의해 상기 휴대폰의 임의 위치에 접착 고정되는 것을 특징으로 한다.

따라서 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면 휴대폰에서 발생되어 두뇌로 향하는 강한 전자파를 감쇠시켜 인체에 무해할 수 있으면서도 통신할 수 있고, 감쇠기를 단말기 내부에 부품의 개념으로 장착시켜 분실 위험을 줄일 수 있다.

Description

휴대폰용 전자파 감쇠기{ELECTROMAGNETIC WAVE ATTENUATOR FOR MOBILE PHONE}

본 발명은 전자파 감쇠기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대폰에서 발생되는 인체의 유해한 강한 강전계를 감쇠시키는 휴대폰용 전자파 감쇠기에 관한 것이다.

이동 통신 단말기 즉, 휴대폰(mobile phone)은 어느곳, 어느 때에라도 정보의 전달이 가능할 수 있도록 개발된 정보통신 뉴미디어의 일종이다.

우리나라에서의 휴대폰 사용은 폭발적인 수요에 의해 가히 급성장하여 오고 있다.

현재까지 단말기(hand-set)의 송신주파수(transmitting frequency)를 기준으로 할 때 824-849MHz 주파수대역의 셀룰라(cellular) 휴대전화와 1750-1780MHz대의 PCS가 있다.

또한 2000년대 초에 출시될 IMT-2000은 2000MHz 주파수 근처인 1920-1980MHz의 주파수 사용이 확정된 상태이다. 미국 등과 같은 선진국의 경우는 셀룰라 휴대폰의 주파수는 우리의 것과 동일하지만 PCS의 경우는 우리보다 약 100MHz 높은 1850-1910MHz 주파수를 사용하고 있다. 더구나 휴대폰 시장의 60% 이상을 담당하고 있는 유럽의 경우는 GSM 방식으로 단말기 송신주파수가 880-915MHz를 적용하고 있다. 또 가정용의 무선전화기(codeless telephone)로는 914MHz(CT1), 885MHz(CT1+)를 사용하고 있다.

이러한 휴대폰의 급증된 사용과 더불어 나타나는 현상이 휴대폰에 대한 인체의 유해성 시비이다. 휴대폰을 사용할 때 휴대폰 내부의 고주파 회로에 의해서 증폭된 신호가 안테나를 통하여 전자파로 바뀌게 되므로 이는 안테나에 바로 인접한 인체 두뇌에 영향을 미치게 된다.

전자파에 따른 두뇌 및 부근 생체의 영향에 대한 연구는 현재 활발히 연구되고 가끔씩 보고는 되고 있지만 정확한 과학적 증명이 어려워 이루어지고 있지 않은 상태이다. 그러나 분명한 사실은 정상조직의 이상화와 암조직의 발생이 전자파와 매우 유관하다는 사실이 이미 많은 국내외 과학자들로부터 발표된 바 있다.

그러나, 이러한 발표에도 불구하고 휴대폰 생산업체에서는 적절한 대책을 세우지 않고 있다. 이는 눈에 보이지 않은 전자파에 대한 무감각과 뜨거움이나 가려움 등의 1차적인 감각 작용이 나타나지 않기 때문에 사용자에 의한 거부감이 없기 때문이다.

휴대폰 안테나는 헤리컬 안테나와 와이어(wire) 안테나인 1/4파장 접지 안테나를 함께 적용하여 사용하고 있다.

휴대폰 안테나의 근처에서는 아주 강한 강전계 성분을 띈 전자파가 발생되고 있다. 이러한 강전계의 전자파는 인체의 두뇌에 직접 침투하여 뇌조직을 이루고 있는 물질 원자의 핵과 전자를 분극(polarization)에 의한 효과로 흔들어 뇌 조직의 단백질을 변형시키게 한다. 즉, 뇌조직의 일부 정상 조직을 이상 조직으로 만드는 것이다. 이러한 이상 조직중에는 암 조직이 있으며, 이 암조직은 암을 유발시키는 물질이 유독성 화학물질 뿐만 아니라 강한 전계에 의해서도 암조직을 만들게 하는 근원이 된다.

이와 같이, 종래의 휴대폰은 휴대폰 내부의 고주파 증폭회로에 의해서 증폭된 신호가 안테나를 통하여 강전계성 전자파로 바뀌게 된다. 이 전자파는 안테나를 통하여 인체의 두뇌에 영향을 주어 뇌 조직의 단백질을 변형시킴으로써 인체에 해로운 영향을 미치는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 휴대폰에서 발생되어 두뇌로 향하는 강한 전자파를 감쇠시켜 인체에 무해할 수 있으면서도 통신할 수 있는 휴대폰용 전자파 감쇠기를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 기존에 출시된 안테나 설치형 감쇠기는 그 분실 위험이 높기 때문에 감쇠기를 단말기 내부에 부품의 개념으로 장착시켜 분실 위험을 줄일 수 있는 휴대폰용 전자파 감쇠기를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대폰용 전자파 감쇠기를 나타낸 단면도

도 2는 본 발명에 따른 휴대폰용 전자파 감쇠기가 휴대폰의 PCB에 부착된 모습을 나타낸 사시도

도 3은 본 발명에 따른 휴대폰용 전자파 감쇠기가 휴대폰 케이스 내측에 설치된 모습을 나타낸 사시도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

11 : 휴대폰 2: 휴대폰 케이스

3 : PCB 100 : 감쇠기

110 : 컬러게이트 111 ; 슬롯

113 : 릿지 120 : 도체

130 : 강유전체 140 : 접착면

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 발명인 휴대폰용 전자파 감쇠기의 특징은,

휴대폰의 전자파 감쇠기에 있어서,

상기 감쇠기는,

컬러게이트 구조를 갖는 도체와,

상기 도체를 내부에 수납하여 외기와 차단하도록 상기 도체에 입혀지는 강유전체와,

상기 강유전체의 일측에 형성되는 접착부를 포함하며,

상기 감쇠기는 상기 접착부에 의해 상기 휴대폰의 임의 위치에 접착 고정되는 것을 특징으로 한다.

여기에서 상기 컬러게이트 구조의 도체의 수는 적용되는 중심 주파수의 한 파장당 3∼5개이다.

여기에서 또한 상기 도체는 은, 알루미늄, 동중 어느 하나이다.

여기에서 또 상기 강유전체는 비유전율이 1500~500사이인 세라믹 복합 유전체이다.

여기에서 또 상기 감쇠기의 부착 위치는 SAR의 크기가 가장 높은 곳이다.

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대폰용 전자파 감쇠기를 나타낸 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 감쇠기(100)는 표면으로 전진하는 전자파를 감쇠시켜 강전계 성분을 감쇠시키도록 적용되는 중심 주파수의 한 파장당 3∼5개의 컬러게이트(corrugate)(110) 구조를 갖는 도체(120)가 강유전체(130) 내에 수납되어 강유전체(130)에 입혀진다. 또는 강유전체(130)에 도체(120)를 입힌다. 여기에서 휴대폰으로부터 발생되는 강전계성 전자파를 감쇠시키기 위한 감쇠기(100)의 도체(120) 재질은 은, 알루미늄, 동 등과 같은 도체를 사용한다.

이때, 컬러게이트(110) 구조의 크기 즉, 컬러게이트(110)의 수, 슬롯(slot)(111)의 폭 및 깊이와 릿지(ridge)(113)의 폭이 중요한 변수가 된다. 컬러게이트(110)에 의한 감쇠의 해석은 모드 정합이론을 적용하는 매우 복잡한 수식이 필요하나 해석 결과에 의한 설계는 다음을 적용한다.

적용 중심 주파수에서 파장당 컬러게이트의 수는 3∼5개 정도(크기 및 감쇠량에 따라 결정), 릿지(ridge)/슬롯(slot)의 비는 0.5 이하, 컬러게이트 슬롯의 깊이(d)는 1/4 파장이 적당하다.

또한, 컬러게이트(110)를 강유전체(130) 내에 넣고 포밍(forming)시킴으로서 감쇠기의 크기를 줄이도록 한다. 컬러게이트 치수는 유전체의 비유전율의 제곱근에 반비례하므로 강유전체일수록 크기를 줄일 수 있는 것이다. 컬러게이트(110)를 강유전체(130) 내에 넣고 포밍하여 감쇠기(100)를 만든다.

강유전체(130)로 사용될 수 있는 재질은 비유전율이 1500~500사이인 세라믹 복합 유전체를 사용하는 것이 바람직하며, 특히 비유전율이 270~290사이인 SrTiO₃또는 비유전율이 240~260사이인 0.95SrTiO₃+0.05ZnTiO₃를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 여기에서 SrTiO₃의 비유전율은 280이 가장 바람직하고, 0.95SrTiO₃+0.05ZnTiO₃의 비유전율은 250이 가장 바람직하다. 여기에서 강유전체가 SrTiO₃을 사용한 감쇠기는 아날로그 및 디지털 셀룰라폰, GSM(Global System for Mobile communication)용 단말기 및 900MHz 가정용 및 CT phone, 국내용 PCS와 외국의 DCS1800에 사용이 가능하다. 그리고 강유전체가 0.95SrTiO₃+0.05ZnTiO₃을 사용한 감쇠기는 미국용 PCS와 digital cordless telephone인 DECT 및 일본의 PHS에 적용이 가능하다.

도 2는 본 발명에 따른 휴대폰용 전자파 감쇠기가 휴대폰의 PCB에 부착된 모습을 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 휴대폰용 전자파 감쇠기가 휴대폰케이스 내측에 설치된 모습을 나타낸 사시도이다.

또한 감쇠기(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 휴대폰(1)의 어떠한 위치에도 부착이 가능하도록 저면 또는 측면에 접착면(140)을 갖는다. 여기에서 감쇠기(100)의 부착 위치는 휴대폰(1)내 인쇄회로기판인 PCB(printed circuit board)(3)상 혹은 휴대폰 케이스(2) 내측에 장착된다. 여기에서 특정위치라 함은 SAR(Specific Absorption Rate) 측정에 의해 가장 SAR치가 높은 부위를 말하며, 이러한 SAR의 측정은 일반적으로 널리 사용되는 기술을 사용한다.

SAR은 인체내 전자파가 침투한 크기를 나타내는 단위로 아래의 수학식과 같다.

여기에서 σ는 인체의 전도율(conductivity)이고, E는 인체 내부로 침투된 전계의 세기(field strength)이며, ρ는 인체 밀도(mass density)이다. 따라서 인체에 침투하는 전계가 클수록 인체의 전도율이 높은 부위일수록 또한, 인체 밀도가 낮은 곳일수록 SAR값은 커지게 된다.

따라서 감쇠기를 SAR값이 가장 큰 위치인 휴대폰 내부에 설치하여 인체 또는 두뇌로 전달되는 전자파를 효과적으로 차단할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 휴대폰용 전자파 감쇠기에 의하면, 휴대폰에서 발생되어 두뇌로 향하는 강한 전자파를 감쇠시켜 전자파로부터 인체를 보호하면서도 자유롭게 통신할 수 있고, 감쇠기를 단말기 내부에 부품의 개념으로 장착시켜 분실 위험을 줄일 수 있는 효과가 있다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (5)

1. 휴대폰의 전자파 감쇠기에 있어서,

   상기 감쇠기는,

   컬러게이트 구조를 갖는 도체와,

   상기 도체를 내부에 수납하여 외기와 차단하도록 상기 도체에 입혀지는 강유전체와,

   상기 강유전체의 일측에 형성되는 접착부를 포함하며,

   상기 감쇠기는 상기 접착부에 의해 상기 휴대폰의 임의 위치에 접착 고정되는 것을 특징으로 하는 휴대폰용 전자파 감쇠기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 컬러게이트 구조의 도체의 수는,

   적용되는 중심 주파수의 한 파장당 3∼5개인 것을 특징으로 하는 휴대폰용 전자파 감쇠기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 도체는,

   은, 알루미늄, 동중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 휴대폰용 전자파 감쇠기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 강유전체는,

   비유전율이 1500~500사이인 세라믹 복합 유전체인 것을 특징으로 하는 휴대폰용 전자파 감쇠기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 감쇠기가 부착되는 위치는,

   상기 휴대폰의 내부중 SAR의 크기가 가장 높은 곳임을 특징으로 하는 휴대폰용 전자파 감쇠기.