KR20030081826A - 무선 이어-마이크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단말기와 송수신을 하기 위한 안테나를 음성신호를 전달하는 가이드관 내부에 실장하여 안테나가 외부로 노출되지 않아 사용이 편리하고 휴대가 간편하며, 소형화 측면에서 유리하고, 안테나의 방사특성 및 이득을 향상시킬 수 있고, 신호 도달거리 및 통신 효율을 향상시킬 수 있는 무선 이어-마이크를 제공하는기 위하여, RF 모듈 피씨비(PCB)가 내장되는 본체와, 상기 본체의 상측에 설치되어 소리가 방출되는 이어폰과, 상기 본체의 하측에 설치되고 상기 RF 모듈 피씨비(PCB)에 실장되어 음성신호를 전달받는 마이크로폰과, 상기 본체의 하측으로 일정 길이만큼 연장되어 음성신호를 상기 마이크로폰으로 안내하는 가이드관과, 상기 가이드관의 내주면에 설치되고 상기 RF 모듈에 접합되는 안테나로 구성된다.

Description

무선 이어-마이크{RADIO EARPHONE-MICROPHONE}
본 발명은 이동통신 단말기 등에 사용되는 무선 이어-마이크에 관한 것으로서, 특히 무선 이어-마이크의 내부에 안테나를 실장하여 성능을 향상시키고 소형화할 수 있으며 휴대가 간편한 무선 이어-마이크에 관한 것이다.
일반적으로 무선 이어-마이크는 이동통신 단말기 등에 적용되어 단말기와 이어-마이크를 무선으로 연결하여 사용자에게 편리함을 제공하는 기기로서 현재 개발이 활발하게 추진되고 있다.
종래 기술에 따른 무선 이어폰 마이크는 국내 출원번호 10-2000-0038718호(2000년07월06일)에 출원된 바와 같이, 이동통신 단말기에 연결되는 모기계와, 상기 모기계와 무선으로 연결되는 자기계로 구성되고, 상기 자기계의 지지막대의 내부에 송신 안테나 및 수신 안테나가 설치되는 구조를 갖는다.
그러나, 상기한 바와 같은 국내 출원번호 10-2000-0038718호에 출원된 무선 이어폰 마이크의 경우 송신 안테나와 수신 안테나가 지지막대의 내부에 근접하여 설치되는 구조이기 때문에 송신 안테나에서 송신 전력이 수신 안테나로 유기되어 전체 시스템의 성능을 저하시키고, 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 간섭으로 인한 방사특성이 왜곡되는 문제점이 발생된다.
특히, 마이크를 안테나의 끝부분에 설치하고, 상기 안테나 주위를 지나는 전선을 사용하여 마이크에서 발생되는 음성신호를 모듈로 전송할 경우 신호의 역류에의해 수신특성 저하 및 방사특성의 왜곡을 초래하게 되며, 더 나아가 안테나 자체의 임피던스 변화로 인하여 안테나의 역할을 상실하는 경우도 발생될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 RF(Radio Frequence) 모듈에 칩 형태의 안테나가 설치되는 구조를 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 안테나는 이동통신 단말기 등의 모듈의 피씨비(PCB)(102) 상에 칩 형태의 안테나(104)가 실장되는 타입으로, 높은 유전율을 갖는 유전체를 사용하여 피씨비(PCB)(102) 표면에 다이폴이나 헬리컬 안테나를 실장하여 칩 형태로 구성되는 안테나 구조를 갖는다.
이와 같은 칩 형태의 안테나(104)를 사용하는 경우 유전체의 유전율이 매우 높기 때문에 유전체상 전파의 관내 파장이 매우 짧아지므로 소형화할 수 있는 장점이 있으나, 높은 유전율로 인하여 손실을 내재하고 있으며 방사 특성 및 이득의 저하를 초래하게 되는 문제점이 발생된다.
도 2는 종래 기술의 다른 실시예에 따른 이동통신 단말기 등의 모듈 피씨비(PCB) 상에 프린트 형태의 모노폴 안테나가 설치되는 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2에 도시된 안테나는 모듈 피씨비(PCB)(106)에 프린트되는 모노폴 안테나(108)로서, 가격이 저렴한 장점이 있지만, 접지 평면과 일정한 거리를 유지해야 되고 기판의 유전율이 작기 때문에 모듈의 집적화에 어려움이 있고 RF 모듈과 근접하게 위치할 경우 모듈에서 발생되는 잡음의 원인이 되며 방사 특성이 저하되는 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단말기와 송수신을 하기 위한 안테나를 음성신호를 전달하는 가이드관 내부에 실장하여 안테나가 외부로 노출되지 않아 사용이 편리하고 휴대가 간편하며, 소형화 측면에서 유리한 무선 이어-마이크를 제공하는 데 있다.
다른 목적은 이어-마이크의 안테나 설치구조를 개선하여 안테나의 방사특성 및 이득을 향상시킬 수 있고, 신호 도달거리 및 통신 효율을 향상시킬 수 있는 무선 이어-마이크를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 RF 모듈에 안테나가 설치되는 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래 기술의 다른 실시예에 따른 RF 모듈에 안테나가 설치되는 구조를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 이어-마이크의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 무선 이어-마이크의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 설치구조를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 설치구조를 나타낸 도 4 A부의 확대 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 안테나의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 안테나의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 안테나의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제6실시예에 따른 안테나의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제7실시예에 따른 안테나의 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 피씨비(PCB) 4 : 본체
6 : 이어폰 8 : 마이크로폰
10 : 가이드관 12 : 안테나
14 : 지지부 16 : 입구
18 : 급전점
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 무선 이어-마이크는 RF 모듈 피씨비(PCB)가 내장되는 본체와, 상기 본체의 상측에 설치되어 소리가 방출되는 이어폰과, 상기 본체의 하측에 설치되고 상기 RF 모듈 피씨비(PCB)에 실장되어 음성신호를 전달받는 마이크로폰과, 상기 본체의 하측으로 일정 길이만큼 연장되어 음성신호를 상기 마이크로폰으로 안내하는 가이드관과, 상기 가이드관의 내주면에 설치되고 상기 RF 모듈 피씨비(PCB)에 접합되는 안테나로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 이어-마이크의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 무선 이어-마이크의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 설치구조를 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 4 A부의 확대도이다,
본 발명의 무선 이어-마이크는 RF 모듈 피씨비(PCB)(2)가 내장되는 본체(4)와, 상기 본체(4)의 상측에 설치되어 소리가 방출되는 이어폰(6)과, 상기 본체(4)의 하측에 설치되어 음성신호를 전달받는 마이크로폰(8)과, 상기 본체(4)의 하측으로 일정 길이만큼 연장되어 음성신호를 상기 마이크로폰(8)으로 안내하는 가이드관(10)과, 상기 가이드관(10)의 내주면에 설치되고 상기 피씨비(PCB)(2)에 연결되는 안테나(12) 등으로 구성된다.
상기 본체(4)는 내부에 RF 모듈 피씨피(PCB)(2)가 장착될 수 있는 일정 공간을 갖고 상측에 귀에 꼽을 수 있는 일정 크기의 이어폰(6)이 설치되고, 상기 이어폰(4)과 일정 간격을 두고 하측에 귀 부위에 지지되는 지지부(14)가 돌출된다.
상기 마이크로폰(8)은 상기 RF 모듈 피씨피(PCB)(2)의 하측 끝부분에 실장되고, 상기 마이크로폰(8)의 하측에 상기 마이크로폰(8)으로 음성신호를 전달하는 가이드관(10)이 설치된다.
상기 가이드관(10)은 상기 본체(4)의 하측에 설치되는 일정 직경을 갖는 원통 형태로서 양측이 개방되어 사용자의 음성을 상기 마이크로폰(8)으로 전달하는 통로 역할을 한다. 이러한 가이드관(10)은 사용자의 음성을 전달하기 용이한 일정 길이를 갖고 있고, 음성 신호가 유입되는 입구(16)가 원하는 위치에 놓일 수 있도록 차체 변형이 가능한 플랙시블한 타입으로 형성됨이 바람직하다.
상기 안테나(12)는 도 6데 도시된 바와 같이, 상기 가이드관(10)의 내주면에 삽입되는 원통 타입으로 형성되고, 한쪽 끝부분은 상기 RF 모듈 피씨비(PCB)(2)에 접합되어 급전이 이루어진다. 이때, 급전점(18)이 마이크로폰(8)에 근접하여 위치되기 때문에 RF 모듈 피씨비(PCB)(2)에 직접 접합이 가능하여 설치가 용이하다.
여기에서, 상기 안테나(12)는 송수신이 가능한 일정 길이를 갖고 상기 가이드관(10)을 통과하는 음성 신호에 방해하지 않는 일정 두께를 갖고 있으며, 모노폴 타입으로 형성된다. 그리고, 안테나(12)의 전류 분포는 급전점(18)에서 최대값을 갖고 길이방향으로 갈수록 전류가 감소하여 끝부분에서는 제로가 된다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나를 나타낸 사시도이다.
제2실시예에 따른 안테나(22)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 가이드관(10)을 통과하는 음성신호의 흐름을 최대한 방해하지 않도록 상기 가이드관(10)의 내주면 중 1/2에 해당되는 내주면에 삽입되는 일정 길이를 갖는 반원 형태로 형성된다. 이와 같은 제2실시예에 따른 안테나(22)는 상기에서 설명한 일실시예의 안테나와 동일한 특성을 갖는다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 안테나를 나타낸 사시도이다.
제3실시예에 따른 안테나(24)는 플렉시플한 타입의 가이드관(10)에 삽입되는 안테나로서, 상기 가이드관(10)이 변형될 때 같이 변형될 수 있는 구조를 갖는다.
즉, 원통 또는 반원 형태로 형성되는 안태나(24)의 일정 부위에 일정 길이만큼 주름관(26)이 형성되어 상기 가이드관(10)의 변형시 같이 변형될 수 있도록 한다. 이와 같은 제3실시예에 따른 안테나(22)는 상기에서 설명한 일실시예의 안테나와 동일한 특성을 갖는다.
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 안테나를 나타낸 사시도이다.
제4실시예에 따른 안테나(30)는 상기 RF 모듈 피씨비(PCB)(2)에 접합되는 일정 길이를 갖는 원통 형태의 제1안테나 부재(34)와, 상기 제1안테나 부재(34)와 동축 케이블(32)로 연결되는 원통형태의 제2안테나 부재(36)로 구성되어, 상기 제1안테나 부재(34)와 제2안테나 부재(36) 사이에서 급전이 이루어진다.
즉, 모노폴 타입의 안테나(30)가 제1안테나 부재(34) 및 제2안테나 부재(36)의 두 부분으로 분할되고 상기 제1안테나 부재(34)와 제2안테나 부재(36) 사이는 동축 케이블(32)로 연결되는 방식으로, 다이폴 타입의 안테나와 동일한 수준의 방사특성 및 이득을 가질 수 있으며, 다이폴 타입에 비해 단순한 급전 방식을 갖는다. 그리고, 상기 안테나(30)의 전류분포는 제1안테나 부재(34)와 제2안테나 부재(36)가 연결되는 부분에서 최대가 되고, 제1안테나 부재(34)의 끝부분과 제2안테나 부재(36)의 끝부분에서 제로가 되도록 분포된다.
이와 같은 안테나는 제1안테나 부재(34)와 제2안테나 부재(36)로 분리되는 구조 이외에 안테나가 2개 이상으로 분리되어 분리된 각 파트 사이에 동축 케이블로 연결되는 구조로 형성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 안테나를 나타낸 사시도이다.
제5실시예에 따른 안테나(40)는 상기 RF 모듈 피씨비(PCB)에 접합되는 일정 길이를 갖는 반원 형태의 제1안테나 부재(42)와, 상기 제1안테나 부재(42)와 동축 케이블(46)로 연결되는 반원 형태의 제2안테나 부재(44)로 구성되는 구조를 갖는다. 이와 같은 제5실시예에 따른 안테나(40)는 상기에서 설명한 제4실시예에 따른 안테나와 동일한 특성을 갖는다.
도 11은 본 발명의 제6실시예에 따른 안테나를 나타낸 사시도이다.
제6실시예에 따른 안테나(50)는 상기 RF 모듈 피씨비(PCB)에 접합되는 일정 길이를 갖는 원통 타입의 제1안테나 부재(52)와, 상기 제1안테나 부재(52)와 동축 케이블(56)로 연결되는 봉 타입의 제2안테나 부재(54)로 구성되어, 상기 제1안테나 부재(52)와 제2안테나 부재(54) 사이에서 급전이 이루어진다. 이와 같은 제6실시예에 따른 안테나는 상기에서 설명한 제4실시예에 따른 안테나와 동일한 특성을 갖는다.
도 12은 본 발명의 제7실시예에 따른 안테나를 나타낸 사시도이다.
제 7실시예에 따른 안테나(60)는 2개 이상의 부재로 분리되고 그 분리된 부재 사이에는 동축 케이블(64)로 연결되며, 상기 각 부재 중 일부에는 주름관(62)이 연결되는 구조를 갖는다. 즉, 가이드관(10)이 플렉시블한 타입일 경우 상기 가이드관(10)과 같이 변형될 수 있도록 분할된 부재의 일측에 주름관(62)이 형성된다.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 무선 이어-마이크는 단말기와 무선으로 송수신이 가능하기 위한 안테나가 음성신호를 전달하는 가이드관의 내주면에 설치되기 때문에 안테나가 외부로 노출되지 않아 사용이 편리하고 휴대가 간편하며, 소형화 측면에서 유리한 장점이 있다.
또한, 상기 안테나의 끝부분이 RF 모듈 피씨비(PCB)에 접합되어 급전이 이루어지고, 급전점이 마이크로폰에 근접하여 위치되기 때문에 RF 모듈 피씨비(PCB)에 직접 접합이 가능하여 설치가 용이하고, 안테나의 방사특성 및 이득을 향상시킬 수 있고, 신호 도달거리 및 통신 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (17)

  1. RF 모듈 피씨비(PCB)가 내장되는 본체와;
    상기 본체의 상측에 설치되어 소리가 방출되는 이어폰과;
    상기 본체의 하측에 설치되고 상기 RF 모듈 피씨비(PCB)에 실장되어 음성신호를 전달받는 마이크로폰과;
    상기 본체의 하측으로 일정 길이만큼 연장되어 음성신호를 상기 마이크로폰으로 안내하는 가이드관과;
    상기 가이드관의 내주면에 설치되고 상기 RF 모듈 피씨비(PCB)에 접합되는 안테나를 포함하는 무선 이어-마이크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는 상기 RF 모듈 피씨비(PCB)가 실장될 수 있는 일정 공간을 갖고, 상기 이어폰이 설치되는 부위와 일정 거리만큼 간격을 두고 돌출되어 귀에 지지되는 지지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로폰은 상기 RF 모듈 피씨비(PCB)의 하측 끝부분에 실장되는 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드관은 상기 본체의 하측에 연결되는 일정 길이를 갖는 원통형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가이드관은 그 형태가 가변될 수 있는 플렉시블 타입을 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 가이드관의 내주면에 일정 길이만큼 삽입되는 원통형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 가이드관의 내주면에 일정 길이만큼 삽입되는 반원형태인 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 가이드관을 통과하는 음성신호를 방해하지 않는 일정 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 안테나는 모노폴 타입인 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
  10. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 안테나는 휘어짐이 가능하도록 일정 부위에 주름관이 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
  11. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 안테나는 마이크로폰과 근접한 위치에 급전점이 위치하고, 상기 RF 모듈 피씨비(PCB)에 직접 접합되는 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 마이크는 그 전류 분포가 상기 급전점에서 최대값을 갖고 길이방향으로 갈수록 감소하여 다른쪽 끝부분에서 제로가 되는 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 가이드관의 내주면에 다수로 분리된 원통형태로 삽입되며, 다수의 안테나의 분리된 부분 사이는 동축 케이블에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 가이드관의 내주면에 다수로 분리된 반원 형태로 삽입되며, 다수의 안테나의 분리되는 부분 사이에는 동축 케이블에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 가이드관의 내주면에 삽입되는 원통 타입의 제1안테나 부재와, 상기 제1안테나 부재와 동축 케이블로 연결되는 봉 타입의 제2안테나 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
  16. 제 13 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분할된 다수의 안테나들 중 일부 안테나들의 일정 부분에 주름관이 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
  17. 제 13 항 내 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 동축 케이블에 의해 연결되는 각 파트 사이에서 급전이 이루어지며, 그 전류의 분포가 급전점에서 최대가 되고 각 파트의 끝부분으로 갈수록 감소하여 끝부분에서 제로가 되는 것을 특징으로 하는 무선 이어-마이크.
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