KR200193237Y1 - 폴더형 휴대전화기에 내장된 비접촉식 전자 칩용루프안테나 - Google Patents

Abstract

본 고안은 비접촉식 전자 칩용 루프안테나의 형태와 장착위치를 변경하여 휴대전화기의 전자파 차단장치(EMI: Electromagnetic interference device)에 의한 통신방해요인을 극복하고, 루프안테나를 통한 카드판독기와의 통신거리를 확장하도록 한 폴더형 휴대전화기에 내장된 비접촉식 전자 칩용 루프안테나에 관한 것이다.

본 고안의 특징은, 하판 내부에 다수의 기능버튼과 액정표시소자가 실장된 제1 인쇄회로기판 및 제1 인쇄회로기판에서 발생한 전자파 잡음을 제거하는 제1 전자파 차단장치가 내장되고, 상판 내부에 제1 인쇄회로기판과 스피커를 연결하기 위한 제2 인쇄회로기판과 제2 인쇄회로기판에서 발생한 전자파 잡음을 제거하는 제2 전자파 차단장치 및 전자 칩과 루프 안테나가 내장된 폴더형 휴대전화기에 있어서: 루프 안테나의 총 길이에 대하여 대략 절반의 길이만큼 드러나도록 제2 인쇄회로기판 및 제2 전자파 차단장치의 양 측면을 절삭 가공하되, 제2 인쇄회로기판 및 제2 전자파 차단장치는, 루프 안테나의 전체 영역 중 제2 전자파 차단장치 및 제2 인쇄회로기판의 절삭부위에 대응하는 영역에서 발생된 자기장이 제2 전자파 차단장치에 영향을 받지 않도록 루프 안테나의 자기장 발생영역으로부터 충분히 이격된 지점까지 절삭 가공된 점에 있다.

본 고안은 휴대전화기내에 내장된 루프 안테나가 카드 판독기와 통신할 때, 카드 판독기로부터 발생된 발신주파수를 루프 안테나가 수신함에 따라 발생하는 자기장이 전자파 차단장치로부터 영향을 받지 않도록 폴더형 휴대전화기의 상판에 내장된 전자파 차단장치 및 인쇄회로기판의 양 측면을 루프 안테나에서 발생한 자기장 영역을 벗어난 위치만큼 절삭 가공함으로써, 카드 판독기와 전자 칩간의 통신거리가 확보되는 이점이 있다.

Description

폴더형 휴대전화기에 내장된 비접촉식 전자 칩용 루프안테나{Loop antenna for noncontact type RF IC chip with folder type portable telephone}

본 고안은 폴더형 휴대전화기에 내장된 비접촉식 전자 칩용 루프안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비접촉식 전자 칩용 루프안테나의 형태와 장착위치를 변경하여 휴대전화기의 전자파 차단장치(EMI: Electromagnetic interference device)에 의한 통신방해요인을 극복하고, 루프안테나를 통한 카드판독기와의 통신거리를 확장하도록 한 폴더형 휴대전화기에 내장된 비접촉식 전자 칩용 루프안테나에 관한 것이다.

정보화 시대의 정착과 함께 각종 카드는 그 종류가 다양하여 자기 띠 카드와 같은 단순 기록 매체에서 이제는 칩(chip)을 내장하여 지능화한 IC(Integrated circuit)카드까지 제공되고 있다.

즉, 지하철 혹은 버스에서 사용할 수 있는 전자 칩 내장형 카드(이하, '교통카드(Pass card)'라 약칭함)는 접점단자와 칩에 의한 접촉식카드와, RF방식의 비접촉식 카드로 구분된다. 이중, 비접촉식 카드는 그 내부에 루프형 안테나와 RF IC 칩이 내장되어 있어, 버스 혹은 지하철 등에 설치되는 카드판독기와 통신하면서 사용요금을 금융서버에서 정산하도록 구성되어 있다. 즉, 이러한 방식의 교통카드는 사용자가 서비스를 먼저 제공받은 후, 제공받은 서비스에 대한 요금정보와 해당 교통카드에 내장된 전자 칩의 고유 식별자정보가 금융서버로 즉시 혹은 추후에 인위적으로 전송됨에 따라 일정한 기간을 경과한 후(결제일)에 이를 후불방식으로 결제하는 방식을 취한다.

또한, 현재 사용중인 버스카드 중 충전방식을 사용하는 버스카드는 카드 판독기와 통신하면서 충전된 금액정보로부터 사용금액을 정산한 후 정산된 새로운 금액정보를 다시 기록하는 방식을 취함으로써, 별도의 충전장치가 설치된 충전소에 가서 일정금액을 정산하고, 이 금액만큼 새로운 금액정보를 충전한 후 사용하여야 한다.

이와 같은 종래의 RF방식의 비접촉식 카드에 의하면, 사용자는 카드를 별도로 소지하여야 하므로 불편하며, 카드의 분실우려가 있고, 카드에 금액을 충전하기 위해서는 충전소에 가야하므로 불편하다는 문제점이 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 다수의 사용자가 항상 휴대하는 휴대전화기의 플립 내에 비접촉식 전자 칩을 내장하여 카드의 사용목적을 달성하도록 한 특허출원 제1999-24789호(출원일: 1999. 11. 12)(발명의 명칭: 비접촉식 전자 칩이 내장된 휴대전화기)를 제시한 바 있다.

종래의 비접촉식 전자 칩이 내장된 휴대전화기는 교통카드에 내장된 비접촉식 전자 칩을 휴대전화기의 플립에 내장하거나 부착함으로써, 교통카드의 분실을 예방하고, 카드의 사용목적을 충족시킬 수 있으며, 무선통신방식을 이용하여 사용금액을 편리하게 정산할 수 있는 이점이 발생한다.

이러한 종래의 휴대전화기에 내장된 전자 칩과 카드판독기를 통한 금액정산방식을 폴더형 휴대전화기에 적용한 상태를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

종래의 폴더형 휴대전화기의 하판 후방 프레임(배터리가 장착되는 부위)과 전방 프레임(액정표시소자 및 기능 버튼 관통공이 형성된 부위) 사이에는 각종 회로와 액정표시소자 및 기능 버튼이 실장된 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판에 의해 발생한 전자파 잡음을 제거하는 전자파 차단장치가 내장된다.

또한, 폴더형 휴대전화기의 상판 전방 프레임(다이얼 버튼과 대향되는 부위)과 후방 프레임(회사 로고가 부착되는 부위) 사이에는 하판에 내장된 인쇄회로기판과 상판에 내장된 스피커를 연결하기 위한 또 다른 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판에 의해 발생한 전자파 잡음을 제거하기 위한 전자파 차단장치 및 RF방식의 전자 칩과 루프 안테나가 내장된다.

통상의 루프 안테나는 권선되는 코일의 길이, 두께 및 권선 내부면적에 따라 통신거리가 결정되며, 소형화되는 휴대전화기에 발맞추어 루프 안테나를 폴더의 테두리를 따라 대략 4회~12회만큼 권선한다. 이때, 통상적인 권선 회수는 8회이며, 이때, 카드판독기와 전자 칩 사이의 통신거리는 3~5㎝를 유지한다.

또한, 전자 칩에는 별도의 전원이 구비되어 있지 않으며, 전자 칩은 카드 판독기로부터 발생된 13.56㎒의 발신주파수를 루프 안테나가 수신하여 자기장을 형성함으로써 얻어진 에너지를 구동전원으로 한다.

그런데, 이와 같은 종래의 비접촉식 전자 칩이 내장된 폴더형 휴대전화기에 의하면 다음과 같은 문제점(들)이 발생한다.

즉, 폴더의 상판 내부에는 하판 내부의 인쇄회로기판과 상판 내부의 스피커를 연결하기 위한 또 하나의 인쇄회로기판에 실장되며, 이로 인하여 발생하는 전자파를 제거하기 위해 인쇄회로기판과 상판의 전방 프레임 사이에는 전자파 차단장치가 내장된다. 그런데, 전자 칩이 카드 판독기와 통신할 때, 루프 안테나에서 발생된 자기장 영역 내에 전자파 차단장치가 위치함으로써, 루프 안테나에서 발생한 자기장이 전자파 차단장치에 의해 거의 소멸하게 된다. 따라서, 전자 칩과 카드 판독기 사이의 통신거리가 극히 짧아지는 현상이 발생한다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 문제점(들)을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 루프 안테나의 장착 위치를 변경하여 폴더형 휴대전화기의 상판에 내장된 전자파 차단장치에 영향을 받지 않는 상태로 최적의 통신거리를 확보할 수 있도록 한 폴더형 휴대전화기에 내장된 비접촉식 전자 칩용 루프안테나를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 의한 폴더형 휴대전화기에 내장된 비접촉식 전자 칩용 루프 안테나의 분해 사시도이고,

도 2는 도 1의 상세구조도이다.

＜도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명＞

100: 휴대전화기 101: 하판

101a: 하판 후방 프레임 101b: 하판 전방 프레임

102: 액정표시소자 103: 기능 버튼

104, 108: 인쇄회로기판 105, 107: 전자파 차단장치

106: 상판 106a: 상판 전방 프레임

106b: 상판 후방 프레임 109: 전자 칩

110: 루프 안테나 111: 지지부재

이와 같은 목적(들)을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 하판 내부에 다수의 기능버튼과 액정표시소자가 실장된 제1 인쇄회로기판 및 제1 인쇄회로기판에서 발생한 전자파 잡음을 제거하는 제1 전자파 차단장치가 내장되고, 상판 내부에 제1 인쇄회로기판과 스피커를 연결하기 위한 제2 인쇄회로기판과 제2 인쇄회로기판에서 발생한 전자파 잡음을 제거하는 제2 전자파 차단장치 및 전자 칩과 루프 안테나가 내장된 폴더형 휴대전화기에 있어서: 루프 안테나의 총 길이에 대하여 대략 절반의 길이만큼 드러나도록 제2 인쇄회로기판 및 제2 전자파 차단장치의 양 측면을 절삭 가공하되, 제2 인쇄회로기판 및 제2 전자파 차단장치는, 루프 안테나의 전체 영역 중 제2 전자파 차단장치 및 제2 인쇄회로기판의 절삭부위에 대응하는 영역에서 발생된 자기장이 제2 전자파 차단장치에 영향을 받지 않도록 루프 안테나의 자기장 발생영역으로부터 충분히 이격된 지점까지 절삭 가공된 점에 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예(들)에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 고안의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 고안이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1에는 본 고안에 의한 폴더형 휴대전화기에 내장된 비접촉식 전자 칩용 루프 안테나의 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 상세구조도가 도시되어 있다.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 고안의 구성과 동작을 설명하면 다음과 같다.

폴더형 휴대전화기(100)의 하판(101) 후방 프레임(101a)(배터리가 장착되는 부위)과 전방 프레임(101b)(액정표시소자 및 기능 버튼 관통공이 형성된 부위) 사이에는 각종 회로와 액정표시소자(102) 및 기능 버튼(103)이 실장된 인쇄회로기판(104)과, 인쇄회로기판(104)에 의해 발생한 전자파 잡음을 제거하는 전자파 차단장치(105)가 내장된다. 이때, 전자파 차단장치(105)는 휴대전화기(100)의 액정표시소자(102)와 기능 버튼(103)이 위치한 지점을 제외한 나머지 영역에 설치된다.

또한, 폴더형 휴대전화기(100)의 상판(106) 전방 프레임(다이얼 버튼과 대향되는 부위)(106a)과 후방 프레임(회사 로고가 부착되는 부위)(106b) 사이에는 전자파 차단장치(107)와, 하판에 내장된 인쇄회로기판(105)과 상판에 내장된 스피커를 연결하기 위한 인쇄회로기판(108)과, 일체화된 RF방식의 전자 칩(109) 및 루프 안테나(110)가 순차적으로 내장된다. 또한, 상판(106) 내에는 내장된 전자 칩(109)과 루프 안테나(110)가 이탈됨을 방지하는 지지부재(111)가 설치된다.

이때, 상판(106)에 내장된 전자파 차단장치(107)와 인쇄회로기판(108)은 대략 'I'자 형태를 갖도록 양 측면이 일정 길이만큼 절삭 가공된 형태를 갖는다. 이로 인하여, 루프 안테나(110)의 총 길이 중 대략 절반에 해당하는 길이만큼 휴대전화기(100)의 상판(106)에 내장된 인쇄회로기판(108) 및 전자파 차단장치(107)로부터 이탈된 상태를 유지한다. 이때, 전자파 차단장치(107)의 절삭부위의 크기는 카드 판독기로부터의 발신주파수에 의해 발생된 루프 안테나(110)의 자기장이 전자파 차단장치(107)에 영향을 미치지 않도록 루프 안테나(110)의 자기장 발생영역을 벗어난 지점까지 절삭 가공하는 것이 바람직하다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 루프 안테나(110)가 휴대전화기(100)의 상판(106)내에서 전자파 차단장치(107) 및 인쇄회로기판(108)으로부터 루프 안테나(110)의 권선된 길이에 대하여 대략 절반에 해당하는 길이만큼 드러나도록 전자파 차단장치(107)와 인쇄회로기판(108)의 양 측면을 절삭 가공하면, 카드 판독기에서의 발생된 13.56㎒의 발신주파수가 루프 안테나(108)에서 수신됨에 따라 루프 안테나(108)의 전체 영역 중 전자파 차단장치(107) 및 인쇄회로기판(108)의 절삭부위에 대응하는 영역에서 자기장이 형성되므로, 결국, 전자 칩(109)에는 정상적인 에너지가 공급된다. 따라서, 전자 칩(109)과 카드 판독기 사이에는 3~4㎝의 통신거리가 확보된다.

이와 같이, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예(들)에 관해 설명하였으나, 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 고안의 범위는 설명된 실시예(들)에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 실용신안등록청구범위 뿐만 아니라 이 실용신안등록청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

결국, 본 고안에 의한 폴더형 휴대전화기에 내장된 비접촉식 전자 칩용 루프안테나에 따르면 다음과 같은 이점(들)이 발생한다.

즉, 휴대전화기내에 내장된 루프 안테나가 카드 판독기와 통신할 때, 카드 판독기로부터 발생된 발신주파수를 루프 안테나가 수신함에 따라 발생하는 자기장이 전자파 차단장치로부터 영향을 받지 않도록 폴더형 휴대전화기의 상판에 내장된 전자파 차단장치 및 인쇄회로기판의 양 측면을 루프 안테나에서 발생한 자기장 영역을 벗어난 위치만큼 절삭 가공함으로써, 카드 판독기와 전자 칩간의 통신거리가 확보된다.

Claims (1)

1. 하판 내부에 다수의 기능버튼과 액정표시소자가 실장된 제1 인쇄회로기판 및 상기 제1 인쇄회로기판에서 발생한 전자파 잡음을 제거하는 제1 전자파 차단장치가 내장되고, 상판 내부에 상기 제1 인쇄회로기판과 스피커를 연결하기 위한 제2 인쇄회로기판과 상기 제2 인쇄회로기판에서 발생한 전자파 잡음을 제거하는 제2 전자파 차단장치 및 전자 칩과 루프 안테나가 내장된 폴더형 휴대전화기에 있어서:

   상기 루프 안테나의 총 길이에 대하여 대략 절반의 길이만큼 드러나도록 상기 제2 인쇄회로기판 및 상기 제2 전자파 차단장치의 양 측면을 절삭 가공하되, 상기 제2 인쇄회로기판 및 상기 제2 전자파 차단장치는, 상기 루프 안테나의 전체 영역 중 상기 제2 전자파 차단장치 및 상기 제2 인쇄회로기판의 절삭부위에 대응하는 영역에서 발생된 자기장이 상기 제2 전자파 차단장치에 영향을 받지 않도록 상기 루프 안테나의 자기장 발생영역으로부터 충분히 이격된 지점까지 절삭 가공된 것을 특징으로 하는 폴더형 휴대전화기에 내장된 비접촉식 전자 칩용 루프안테나.