KR20020091917A - 무선통신 단말기의 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자파가 인체의 두부에 적게 방사되도록 하여 인체에 흡수되는 유해한 전자파의 비흡수율(SAR)을 감소시킨 무선통신 단말기의 안테나 장치를 제공하기 위한 것으로서, 휩 안테나와 헬리컬 안테나가 조합된 형태로 구성되며, 헬리컬 안테나의 내부에 형성되는 로딩 코일을 곡선부와 직선부가 반복적으로 형성되게 나선형태로 감아 형성하고, 직선부를 무선통신 단말기의 키패드면 방향으로 형성하여 단말기 사용자의 두부(頭部)를 향하게 한다.

Description

무선통신 단말기의 안테나 장치{Antenna of mobile phone}

본 발명은 무선통신 단말기의 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히 인체에 흡수되는 유해한 전자파의 비흡수율(Specific Absorption Rate, 이하 SAR)을 감소시킨 무선통신 단말기의 안테나 장치에 관한 것이다.

일반적으로 무선통신 단말기 중에서 이동통신 단말기의 안테나 장치는 단말기로 송수신되는 신호 입출력의 처음과 끝을 담당하며, 통화 품질을 결정하는 핵심부이다.

통상적인 이동통신 단말기의 안테나는 CDMA(code division multiple access)방식, PCS(personal communication service)방식, GSM(Global System for Mobile Communications)방식 등 이동통신 단말기의 운영방식에 따라 각기 다른 특성을 가져야 하며, 대개 양방향 통신이 가능하고 휴대가 간편하여야 하는 등의 목적에 의해 무지향성의 수납형 안테나(Retractable Antenna)장치를 사용한다.

무지향성의 수납형 안테나장치는 신호대기 상태와 통화 상태에 각각 적합한 λ/4 길이의 헬리컬 안테나(Helical Antenna)와 길이 방향으로 신축 자재되는 모노폴 형태의 휩 안테나(Whip Antenna)를 조합한 하나의 안테나 어셈블리로 구성된다.

도 1,2는 통상적인 이동통신 단말기에 사용되는 안테나를 설명하기 위한 도면이다.

도1에 도시된 안테나 장치는 단말기 본체(10)의 상단에 헬리컬 안테나(11)가 돌출 형성되고, 휩 안테나(12)가 헬리컬 안테나의 내부로 신축 자재되게 구성된 헬리컬 안테나 고정형이고, 도2에 도시된 안테나 장치는 신축자재되는 휩 안테나(22)의 끝단에 헬리컬 안테나(21)가 형성된 헬리컬 안테나 수납형이다.

도 3,4 를 참조하면, 헬리컬 안테나(11)는 내부에 로딩 코일(loading coil,13)을나선형태로 감고, 그 외부를 비전도성 몰딩재(14)로 몰딩하여 형성한다.

이와 같은 헬리컬 안테나(11)는 주로 신호 대기 상태 및 전파 상태가 양호할 때 단독으로 동작하며, 휩 안테나(12)는 전파 상태가 열악한 곳에서 뽑아 올려 헬리컬 안테나와 동시에 동작한다.

그러나, 이러한 종래 이동통신 단말기의 안테나 장치는 기술수준의 발전과 더불어 여러 가지 형태로 다양하게 개발되고 있으나, 새로운 문제점이 대두되고 있다.

그 대표적인 것으로 이동통신 단말기의 사용시 발생되는 인체에 유해한 전자파이다.

전자파는 일종의 에너지로, 전기가 흐를 때 그 주위에 동시에 발생하는 전기장과 자기장이 주기적으로 바뀌면서 생기는 파동을 말하며, 그 파동이 단위시간당 진동하는 회수를 주파수라고 하며 그 주파수에 따라 인체에 미치는 영향을 달리하고, 대개 주파수가 높을수록 인체 유해성이 발생하거나 증가하는 것으로 알려져 있다.

하지만 결론적으로 말해 휴대폰 전자파의 유해성이 어느 정도인지는 아직 구체적으로 입증되지 않았으나, 인체에 유해할 수 있는 개연성(蓋然性)이 있다는 실험결과가 알려지고 있다.

특히 전자파는 안테나의 단면적이 크고, 단면의 굴곡이 심한 경우에 많이 발생되고 특히 안테나에서 집중적으로 평면상에서 도넛 형태로 전방향 방사되는 성질을 가지고 있으며, 이러한 성질은 생체가 전자계에 노출됨에 따라 생체에 흡수되는 단위 질량당 흡수 전력으로 산출되는 비흡수율(SAR)로 측정하면 알수 있다.

또한, 전자파는 사용자의 두부(頭部)에 근접되게 위치되는 안테나의 특성상 더욱더인체에 많은 영향을 끼치는 것을 알려지고 있으나, 현재 널리 적용되고 있는 휩 안테나와 헬리컬 안테나를 조합한 이동통신 단말기의 안테나는 많은 양의 전자파를 방사하고 있는 실정이다.

따라서, 안테나에서 방사되는 전자파를 감소시키기 위해 비흡수율(SAR)을 낮추기 위한 많은 노력이 있어왔다.

이에 본 발명은 이동통신 단말기의 안테나 장치를 개선하여 전자파가 인체의 두부에 적게 방사되도록 하여 인체에 흡수되는 전자파의 비흡수율(SAR)을 감소시킨 안테나 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

따라서, 본 발명에 따른 무선통신 단말기의 안테나 장치는 상기 목적을 이루기 위해, 휩 안테나와 헬리컬 안테나가 조합된 형태로 구성되고, 헬리컬 안테나의 내부에 형성되는 로딩 코일을 곡선부와 직선부가 반복적으로 형성되게 나선형태로 감아 형성하고, 직선부를 무선통신 단말기의 키패드면 방향으로 형성하여 단말기 사용자의 두부(頭部)를 향하게 한다.

도 1 및 도 2 는 무선통신 단말기의 안테나 장치를 설명하기 위한 도면.

도 3 및 도 4 는 무선통신 단말기의 안테나 장치에서 종래의 헬리컬 안테나를 설명하기 위한 횡단면도 및 종단면도.

도 5 는 본 발명에 따른 무선통신 단말기의 안테나 장치에서 헬리컬 안테나를 설명하기 위한 사시도.

도 6 및 도 7 은 본 발명에 따른 무선통신 단말기의 안테나장치에서 헬리컬 안테나를 설명하기 위한 횡단면도 및 종단면도.

도 8 은 본 발명에 따른 무선통신 단말기의 안테나장치에서 헬리컬 안테나를 통한 전자파의 방사를 설명하기 위한 개략도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

10,20 : 단말기 본체 11,21,100 : 헬리컬 안테나(Helical Antenna)

12,22,101 : 휩 안테나(Whip Antenna) 13,102 : 로딩 코일

14,103 : 몰딩재

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무선통신 단말기의 안테나장치에 대한 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 무선통신 단말기의 안테나장치는 이동통신 단말기의 무선 주파수 송수신에 사용되는 것으로서, 신호 대기상태와 통화 상태에서 발생되는 전자파가 인체에 전달되어 흡수되는 비율인 비흡수율(SAR)을 감소시키기 위해 헬리컬 안테나의 도체 코일을 비흡수율이 감소되도록 것이다.

좀더 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 무선통신 단말기의 안테나장치는 통상적으로 신호대기 상태와 통화 상태에 각각 적합한 λ/4 길이의 헬리컬 안테나(Helical Antenna)와 길이 방향으로 신축 자재되는 모노폴 형태의 휩 안테나(Whip Antenna)를 조합하여 구성되며, 이동통신 단말기의 단말기 본체에 헬리컬 안테나 고정형 또는 헬리컬 안테나 수납형으로 구성될 수 있다.

그리고, 도5~도7에 도시된 바와 같이, 헬리컬 안테나(100)는 비전도성 재질의 몰딩재(103)내부에 신호대기 상태 및 통화 상태에서 양호한 무선 주파수 송수신을 위해 로딩 코일(102)이 나선형으로 n(n=2 이상 다수)회 감아 구성되며, 로딩 코일(102)은 인체에 전달되어 흡수되는 전자파의 비흡수율(SAR)을 감소시키기 위해 n 회 감아 구성할 때마다 직선부(102a)와 곡선부(102b)가 반복적으로 형성되도록 구성한다.

또한, 휩 안테나(101)는 도 7에서 점선으로 도시한 바와 같이 헬리컬 안테나의 로딩 코일(102)내부에 형성하도록 한다.

그리고, 로딩 코일의 직선부(102a)는 무선통신 단말기의 키패드 형성면, 즉 단말기 사용자의 두부(頭部)방향, 으로 형성되도록 한다.(도 7의 화살표 방향)

여기서, 로딩 코일에 직선부(102a)와 곡선부(102b)를 반복적으로 형성하되, 직선부(102a)를 단말기 사용자의 두부 방향으로 형성하고 곡선부(102b)를 단말기 사용자의 두부와 반대방향으로 형성하는 것은 전자파의 특성상 안테나의 단면적이 크고 로딩 코일이 원형으로 감겨진 경우 전방향으로 동일한 크기로 도넛 형태로 방사되는 특성을 가진 전자파가 곡선부에서 적게 방사되도록 로딩 코일의 단면적을 감소시켜 대기 상태와 통화 상태에서의 효율적인 무선 주파수 송수신과 동시에 인체의 전자파 비흡수율을 감소시키기 위한 것이다.

즉, 로딩 코일의 곡선부(102b)에서 사용자의 두부와 반대 방향으로 형성되어 있어 무선 주파수의 송수신과정에서 사용자의 두부에 무선 주파수가 차단되지 않아 대기 상태와 통화 상태에서의 효율적인 무선 주파수 송수신이 가능하고, 또한 전자파의 특성상 곡선부에서는 전방향으로 동일한 크기의 전자파가 발생되나 단말기 사용자의 두부와 반대 방향으로 형성되어 있어 발생된 전자파는 대기 중으로 방사되어 사용자가 전자파에 노출되지 않게 된다.

그리고, 로딩 코일의 직선부(102a)는 직선으로 형성되어 로딩 코일(102)의 형태가 평면상태에서 원형으로 형성되지 않도록 하여 로딩 코일의 단면적을 감소시켜 전자파의 방사량을 감소시키며, 특히 직선부에서는 전자파가 방사상으로 방사되지 않아 사용자의 두부 방향으로 방사되는 전자파의 양을 줄이게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 무선통신 단말기의 안테나장치는 도 8에 도시된 바와 같이 로딩 코일의 직선부(102a)에서 방사되는 전자파의 방사량이 로딩 코일의 곡선부(102b)에서 방사되는 전자파의 방사량보다 적게 되어 사용자의 두부에 흡수되는 비흡수율(SAR)을 감소시키게 된다.

상기에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 무선통신 단말기의 안테나장치는 사용자의 두부(頭部)방향으로 방사되는 전자파의 양을 감소시켜 생체의 단위 질량당 흡수되는 전자파의 비율이 비흡수율(SAR)을 감소하게 된다.

따라서, 인체에 유해한 것으로 알려지고 있는 전자파에 의해 유발될 수 있는 각종 문제점을 해결할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 무선통신 단말기의 안테나 장치는 헬리컬 안테나의 로딩 코일이 직선부와 곡선부로 형성되어 종래의 로딩 코일에 비해 코일 부피를 감소시킬 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 휩 안테나와 헬리컬 안테나가 조합된 형태로 무선통신 단말기의 단말기 본체에 결합되어 무선 주파수를 송수신하는 무선통신 단말기의 안테나 장치에 있어서,

   상기 헬리컬 안테나의 내부에 형성되는 로딩 코일을 n 회 감겨질 때마다 곡선부와 직선부가 반복적으로 형성되게 나선형태로 감아 형성하고,

   상기 로딩 코일의 직선부를 상기 무선통신 단말기의 키패드면 방향으로 형성한 것이 특징인 무선통신 단말기의 안테나 장치.