KR200242203Y1 - 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나 - Google Patents

Abstract

지피에스 신호와 이동 통신 신호를 동시에 수신할 수 있는 이동 단말기의 안테나가 개시되어 있다. 본 고안은 지피에스 인공 위성으로부터 공급된 지피에스 신호와 기지국으로부터 전송된 이동 통신 신호의 수신이 가능하도록 로드부의 하부에 설치된 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나에 있어, 상기 안테나는 상기 로드부가 삽입되도록 상기 로드부의 외부에 설치되어 상기 지피에스 신호의 주파수 대역을 수신하도록 공진하는 제1 헬리컬; 상기 제1 헬리컬의 외부에 설치되어 절연되는 절연부; 및 상기 절연부의 외부에 설치되어 기지국을 통해 제공된 이동 통신 신호의 주파수 대역을 송수신하도록 공진하는 제2 헬리컬로 이루어지므로, 하나의 이동 단말기의 안테나를 이용하여 지피에스 인공 위성으로부터 제공된 이동단말기의 위치 정보를 정확하게 수신할 수 있는 효과를 얻는다.

Description

지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나{ANTENA OF MOBILE COMMUNICATION APPARAUTS CAPABLE OF RECEIVING GPS SIGNAL }

본 고안은 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지피에스 인공 위성으로부터 제공된 위치 신호를 정확하게 수신할 수 있는 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나에 관한 것이다.

상기 이동 통신 망은 단말기에게 착신호의 서비스를 제공하기 위하여 일정한 조건. 예를 들어 주기, 영역, 전원 ON/OFF, 기지국과의 거리 등, 에 따라 단말기의 위치를 망으로 전송하도록 이루어져 있다. 여기서, 전송된 위치 정보는 교환기에 있는 방문 가입자 위치 등록 장치(VLR)와 가입자 등록 장치(HLR)에 저장되고, 이 위치 정보는 착신호 처리 서비스에 이용된다.

상기 착신호 서비스를 제공하기 위하여 가입 등록된 단말기가 현재 어느 기지국 영역에 있는 지를 인지하고 있어야 하므로, 단말기는 이동된 위치 정보를 기지국을 통해 전송하고, 이 위치 정보는 신호 중계 장치(STP)를 통해 가입자 등록 장치(HLR)에 전달된다.

상기와 같은 이동통신 단말기에 있어서, 위치 등록은 영역 기준 위치 등록과 유저 영역 위치 등록으로 이루어져 있으며, 상기 영역 기준 위치 등록은 현재 IS-95 규격에 기술되어 있는 것으로 무선망 부분의 고정된 형태의 영역을 기준으로 이동국이 위치한 영역이 변경되는 경우 위치 등록을 실행하는 알고리즘이다.

또한 유저 영역 위치 등록은 국제적인 표준 기술인, TIA/EIA/IS-730 규격에 기술되어 있는 것으로, 단말기가 통신하는 기지국 별로 통화 요금을 구분하는 서비스를 제공하고자 할 때 위치 등록을 실행하는 알고리즘이다. 이 경우 기지국 또는섹터를 묶음으로 하여 일정한 구역을 정하여 관리하고, 이 구역에서의 단말기가 위치 등록을 하면 단말기는 해당 구역에서의 통화에 대해 별도의 요금단위를 적용받게 된다.

상기의 위치 등록 과정을 통해 착신자의 위치가 확인되면, 교환기는 이 착신자의 호 요청하게 되고, 이때 착신자의 단말기에는 발신자의 전화 번호가 문자 메시지로 표시되고 링소리가 울리게 된다.

그러나, 최근에는 단말기의 위치를 찾는 방법중의 하나로 지피에스 인공 위성을 이용하게 되고, 이 경우 좀더 정확하게 단말기의 위치를 찾을 수 있다.

상기 지피에스 인공 위성은 총 24개가 있으며, 고도 20,000 Km에서 적도면에 대해 55도의 기울기로 6개 궤도를 동일한 분포하면서 12 시간을 주기로 지구를 선회한다. 그러므로 단말기의 위치는 최소한 6개의 인공 위성을 통해 관측되며. 이때 인공 위성으로부터 전송되온 지피에스 신호는 X, Y, Z의 3차원 정보와 시간을 계산하기 위하여 적어도 4개의 인공 위성 이상이 필요하다.

여기서, 기지국으로부터 전송되는 위치 정보는 약 800 MHz 로 송수신되고, 지피에스 인공위성으로부터 전송된 지피에스 신호의 위치 정보는 약 1575.42MHz 로 수신되므로 각각의 사용 주파수 대역이 다르다. 그러므로, 도 1에 도시된 바와 같이, 이동 단말기에 지피에스 신호 수신기 및 안테나를 별도로 설치하여야 한다.

즉, 일반적으로, 이동 통신 신호 수신용 안테나와 지피에스 신호 수신용 안테나를 별도로 가지는 이동 단말기는 도 1에 도시된 바와 같이, 기지국으로부터 송수신되는 이동 통신 신호를 수신하는 제1 안테나(11)와, 제1 안테나(11)를 통해 송수신된 송수신 신호를 멀티플렉싱하는 듀플렉서(13)와, 이동 통신 수신단(15-1) 및 이동 통신 송신단(15-2)를 포함하고, 상기 듀플렉서(13)의 송수신 신호를 증폭하는 이동 통신 송수신단(15)와, 상기 이동 통신 송수신단(15)의 송수신 신호를 처리하여 디스플레이부(DISPLAY) 및 스피커(SP)를 통해 출력하는 데이터 처리부(17)로 구비된다.

그리고, 상기 이동 단말기는 지피에스 인공 위성으로부터 제공된 지피에스 신호를 수신하는 제2 안테나(21)와, 제2 안테나(21)를 통해 수신된 지피에스 신호를 출력하는 필터(23)와, 상기 필터(23)의 출력 신호를 받아 지피에스 신호인 3차원의 위치 정보 및 시간 정보를 위치, 속도, 및 시간으로 변환하여 상기 데이터 처리부(17)로 제공하는 지피에스 수신부(25)를 더 포함한다.

여기서, 상기 제1 안테나(11)는 기지국으로부터 전송된 이동 통신 신호를 송수신하기 위하여 약 800 MHz 주파수 대역의 이동 통신 신호를 수신하도록 설계되고, 제2 안테나(21)는 약 1575.42MHz 의 주파수 대역의 지피에스 신호를 수신하도록 설계된다.

즉, 상기 기지국을 통해 전송된 위치 정보는 제1 안테나(11)를 통해 송수신되고, 제1 안테나(11)를 통해 수신된 이동 통신 신호는 이동 단말기의 듀플렉서(13)를 통해 이동 통신 수신단(15-1)으로 제공되고, 이 이동 통신 수신단(15-1)의 수신 신호는 데이터 처리부(17)에 제공되어 처리된 후 디스플레이부(DISPLAY) 및 스피커(SP)를 통해 출력된다.

한편, 키보드(KEY) 및 마이크(MIC)를 통해 입력되는 유저 명령은 상기 데이터 처리부(17)를 통해 처리된 후 이동 통신 송신단(15-2)을 통해 출력되고, 이동 통신 송신단의 송신 신호는 듀플렉서(13)를 통해 멀티플렉싱된 후 제1 안테나(11)를 통해 송신된다.

그리고, 지피에스 인공 위성으로부터 전송된 지피에스 신호는 제2 안테나(21)를 통해 수신되고, 수신된 지피에스 신호를 받은 필터는 1575.42 MHz의 주파수 대역의 지피에스 신호를 출력하고, 이 주파수 대역의 출력 신호를 받은 지피에스 수신부(25)는 지피에스 신호인 3차원의 위치 정보 및 시간 정보를 위치, 속도, 및 시간으로 변환하여 상기 데이터 처리부(17)로 제공한다.

이 경우 하나의 이동 단말기에 두개의 안테나 및 수신기가 별도로 설치되므로 이동 단말기의 경박 단소화가 어렵다.

이러한 단점을 개선하기 위하여 최근 지피에스 수신기가 설치된 이동 단말기는 기지국으로부터 전송된 이동 통신 신호를 수신할 수 있는 제1 안테나 만을 이용하여 지피에스 신호를 수신할 수 있도록 구비되어 있다. 이 경우 제1 안테나는 통상 800 MHz 주파수 대역의 이동 통신 신호를 수신하기 위한 로드부와 상기 로드부의 하부에 이동 단말기의 내부로 삽입되도록 설치되어 이동 통신 신호를 수신하는 헬리컬로 구비된다. 이 경우 로드부와 헬리컬의 동조를 통해 이동 통신 신호와 지피에스 신호의 수신은 가능하나, 상기 지피에스 신호의 수신 감도가 약 3-6dB 정도의 저하되어 지피에스 신호의 손실이 발생되는 문제점이 발생하였다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 제거하기 위하여 안출한 것으로서, 본 고안의 목적은 지피에스 신호의 수신 감도를 향상시켜 이동 통신 시스템의 통화 품질을 향상시킬 수 있는 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나를 제공하고자 함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나는,

지피에스 인공 위성으로부터 공급된 지피에스 신호와 기지국으로부터 전송된 이동 통신 신호의 수신이 가능하도록 로드부의 하부에 설치된 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나에 있어,

상기 안테나는

상기 로드부가 삽입되도록 상기 로드부의 외부에 설치되어 상기 지피에스 신호의 주파수 대역을 수신하도록 공진하는 제1 헬리컬;

상기 제1 헬리컬의 외부에 설치되어 절연되는 절연부; 및

상기 절연부의 외부에 설치되어 기지국을 통해 제공된 이동 통신 신호의 주파수 대역을 수신하도록 공진하는 제2 헬리컬로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 지피에스 신호 수신용 헬리컬과 이동 통신 신호 수신용 헬리컬을 별도로 설치하여 이동 통신 시스템의 통화 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 지피에스 신호 수신기가 장착된 이동 통신 시스템을 보인 도이다.

도 2는 본 고안에 따른 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 구성을 보인 도이다.

도 3은 도 2의 안테나의 구성을 상세하게 보인 도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

101 : 제1 헬리컬 103 : 듀플렉서

105 : 이동 통신 송수신단 105-1 : 이동 통신 수신단

105-2 : 이동 통신 송신단 107 : 데이터 처리부

201 : 제2 헬리컬 203 : 필터

205 : 지피에스 수신부 301 : 로드부

300 : 안테나 303 : 절연부

이하 본 고안을 첨부된 예시 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3는 본 고안의 실시예에 따른 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나의 구성을 보인 도이다. 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 기지국으로부터 송수신되는 이동 통신 신호와 지피에스 신호를 수신하도록 공진하는 안테나(300)와, 상기 안테나(300)를 통해 송수신된 송수신 신호를 멀티플렉싱하는 듀플렉서(103)와, 상기 듀플렉서(103)의 송수신 신호를 증폭하는 이동 통신 송수신단(105)와, 상기 이동 통신 수신단(105-1) 및 이동 통신 송신단(105-2)를 포함하고, 이동 통신 송수신단(105)의 송수신 신호를 처리하여 디스플레이부(DISPLAY) 및 스피커(SP)를 통해 출력하는 데이터 처리부(107)로 구비된다.

그리고, 상기 이동 단말기는 안테나(300)를 통해 수신된 지피에스 신호를 출력하기 위한 필터(203)와, 상기 필터(203)의 출력 신호를 받아 지피에스 신호인 3차원의 위치 정보 및 시간 정보를 위치, 속도, 및 시간으로 변환하여 상기 데이터 처리부(107)로 제공하는 지피에스 수신부(205)를 더 포함한다.

본 고안의 실시예에서 듀플렉서(103), 이동 통신 송수신단(105), 데이터 처리부(107), 및 지피에스 수신부(205)는 도 1에 도시된 듀플렉서(13), 이동 통신 송수신단(15), 데이터 처리부(17), 및 지피에스 수신부(25)와 동일하게 구성되므로, 그에 따른 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 안테나(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 로드부(301)가 삽입되도록 로드부(301)의 외부에 설치되어 공진되는 코일 모양의 제1 헬리컬(101)과, 상기 제1 헬리컬(101)외부에 설치되는 절연부(303)와, 상기 절연부(303)의 외부에 설치되어 공진하는 제2 헬리컬(201)로 형성된다.

상기 절연부(303)는 상기 제1 헬리컬(101)과 제2 헬리컬(201) 사이에 설치되어 상기 제1 헬리컬(101)의 공진과 제2 헬리컬(201)의 공진이 서로 영향을 주는 것을 제거한다. 상기 제1 헬리컬(101), 제2 헬리컬(201), 및 절연부(303)는 일체로 형성되고, 로드부(301)의 외부에 설치된다.

여기서, 상기 제1 헬리컬(101)는 기지국으로부터 전송된 이동 통신 신호를 수신하기 위하여 약 800 MHz 주파수 대역의 이동 통신 신호를 수신하도록 설계되고, 제2 헬리컬(201)는 약 1575.42MHz 의 주파수 대역의 지피에스 신호를 수신하도록 설계된다.

본 고안의 실시예에서, 상기 제1 헬리컬(101) 및 제2 헬리컬(201)의 공진은 모두 수평으로 이루어지도록 구비되는 경우를 예를 들어 설명하였으나, 상기 제1 헬리컬(101)은 수평으로 공진되고, 제2 헬리컬(201)은 수직으로 공진되도록 또는 그 반대로 구비될 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나의 동작을 설명하면 다음과 같다.

상기 지피에스 인공 위성으로부터 전송된 지피에스 신호는 제1 헬리컬(101)를 통해 수신되고, 수신된 지피에스 신호를 받은 필터는 1575.42 MHz의 주파수 대역의 지피에스 신호를 출력하고, 이 주파수 대역의 출력 신호를 받은 지피에스 수신부(205)는 지피에스 신호인 3차원의 위치 정보 및 시간 정보를 위치, 속도, 및 시간으로 변환하여 상기 데이터 처리부(107)로 제공한다.

한편, 상기 기지국을 통해 전송된 위치 정보는 안테나(300)의 제2 헬리컬(201)를 통해 수신되고, 제2 헬리컬(201)를 통해 수신된 지피에스 신호는 이동 단말기의 듀플렉서(103)를 통해 이동 통신 수신단(105-1)으로 제공되고, 이 이동 통신 수신단(105-1)의 송수신 신호는 데이터 처리부(107)에 제공되어 처리된 후 디스플레이부(DISPLAY) 및 스피커(SP)를 통해 출력된다.

그리고, 키보드(KEY) 및 마이크(MIC)를 통해 입력되는 유저 명령은 상기 데이터 처리부(107)를 통해 처리된 후 이동 통신 송신단(105-2)을 통해 출력되고, 이동 통신 송신단의 송신 신호는 듀플렉서(103)를 통해 멀티플렉싱된 후 제2 헬리컬(201)를 통해 송신된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나는, 이동 통신 신호를 수신하도록 공진하는 제1 헬리컬과 지피에스 신호를 수신하기 위하여 공진하는 제2 헬리컬가 일체로 형성된 하나의 안테나를 구성함으로서, 이동 단말기의 경박단소화가 가능하고, 지피에스 신호의 손실을 줄임으로서, 이동 통신 시스템의 통화 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.

이상에서 본 고안을 특정한 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시 예에 한정하지 아니하며, 실용신안 등록 청구 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 지피에스 인공 위성으로부터 공급된 지피에스 신호와 기지국으로부터 전송된 이동 통신 신호의 수신이 가능하도록 로드부의 하부에 설치된 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나에 있어,

   상기 안테나는

   상기 로드부가 삽입되도록 상기 로드부의 외부에 설치되어 상기 지피에스 신호의 주파수 대역을 수신하도록 공진하는 제1 헬리컬;

   상기 제1 헬리컬의 외부에 설치되어 절연되는 절연부; 및

   상기 절연부의 외부에 설치되어 기지국을 통해 제공된 이동 통신 신호의 주파수 대역을 수신하도록 공진하는 제2 헬리컬로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 지피에스 신호의 주파수 대역을 수신하도록 공진하는 제1 헬리컬과, 기지국을 통해 제공된 이동 통신 신호의 주파수 대역을 수신하도록 공진하는 제2 헬리컬과, 상기 제1 헬리컬과 제2 헬리컬 사이에 설치되어 절연되는 절연부가 상기 로드부 하부에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 헬리컬가 수평으로 공진되고, 상기 제2 헬리컬이 수직으로 공진되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 헬리컬 및 제2 헬리컬이 수평으로 공진되도록 구비되는 것을 특징으로 지피에스 신호 수신이 가능한 이동 단말기의 안테나.