KR200317837Y1 - Device for developing the antenna characteristic of mobile phone - Google Patents
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Abstract
본 고안은 이동통신 단말기의 내부 안테나에 FPCB를 이용하여 안테나의 특성을 개선하기 위한 단말기의 안테나 특성 개선장치를 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an antenna characteristic improving apparatus of a terminal for improving the characteristics of an antenna using an FPCB as an internal antenna of a mobile communication terminal.
이를 위하여 본 고안은 단말기 내부 기구의 상부에 외부로부터 입력되는 전파를 소정의 입력임피던스로 정합하고 소정의 넓이 및 길이로 구비된 제1FPCB와, 상기 단말기 내부의 PCB 상부에 상기 제1FPCB에 연결되고 제1FPCB의 넓이 및 길이 보다는 작은 넓이 및 길이로 구비된 제2FPCB와, 상기 단말기 내부 기구의 상부 측면에 외부로부터 입력되는 전파를 소정의 입력임피던스로 정합하고 소정의 넓이 및 길이로 구비된 제3FPCB와, 상기 단말기 내부 기구의 상부 측면에 상기 제3FPCB에 연결되고 제3FPCB의 넓이 및 길이 보다는 작은 넓이 및 길이로 구비된 제4FPCB를 포함하여 이루어진 것으로 주파수 튜닝시간이 신속해지고 안테나 설계시 크기 및 디자인에 많은 유연성을 제공해주는 유익한 효과가 있다.To this end, the present invention matches a radio wave input from the outside on the upper part of the terminal internal device with a predetermined input impedance, and is provided with a first FPCB having a predetermined width and length, and connected to the first FPCB on the upper part of the PCB inside the terminal. A second FPCB provided with a width and length smaller than the width and length of 1 FPCB, a third FPCB provided with a predetermined width and length by matching radio waves input from the outside to a predetermined input impedance on an upper side of the internal mechanism of the terminal; It includes a fourth FPCB connected to the third FPCB on the upper side of the internal device of the terminal and provided with a width and length smaller than the width and length of the third FPCB, so that the frequency tuning time is quick and the flexibility in size and design in the antenna design is increased. It has a beneficial effect.
Description
본 고안은 이동통신 단말기의 안테나 특성을 개선하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 이동통신 단말기의 내부 안테나에 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)를 이용하여 안테나의 특성을 개선하기 위한 이동통신 단말기의 안테나 특성 개선장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for improving antenna characteristics of a mobile communication terminal, and in particular, to improve antenna characteristics by using a flexible printed circuit board (FPCB) as an internal antenna of a mobile communication terminal. Relates to a device.
일반적으로, 이동통신 단말기에 장착되는 안테나는 헤리컬(Helcal)이나휩(Whip) 방식 등을 사용하였으며, 이러한 헤리컬 안테나와 휩 안테나는 도 1에서와 같이 단말기의 외부로 돌출 되는 특징이 있다.In general, an antenna mounted on a mobile communication terminal uses a helical or whip method, and the helical antenna and the whip antenna are protruded to the outside of the terminal as shown in FIG. 1.
그러나, 이와 같은 이동통신 단말기(10)의 안테나(20)는 통신시 대체로 인체의 뇌가 위치한 머리 부분으로 돌출 되도록 장착되어 있어, 이 안테나(20)를 통해 송수신되는 전파는 단말기(10)사용자의 뇌에 손상을 주게된다.However, the antenna 20 of the mobile communication terminal 10 is mounted so as to protrude to the head portion where the brain of the human body is generally located during communication, and the radio waves transmitted and received through the antenna 20 are transmitted to the user of the terminal 10. Damage to the brain.
그리고, 사용자가 단말기(10)의 외부에 돌출된 안테나(20)를 자주 만지게 됨으로써, 이동통신 단말기(10)의 송수신 특성이 현저하게 저하되고, 또한 안테나(20)의 정재파비가 증가하여 송신 출력의 방사특성이 저하되어 출력 제어에 의한 전류 소모량이 증가되는 문제점이 있었다.In addition, since the user frequently touches the antenna 20 protruding from the outside of the terminal 10, the transmission / reception characteristic of the mobile communication terminal 10 is remarkably degraded, and the standing wave ratio of the antenna 20 is increased to increase the transmission output power. There is a problem in that the current consumption by the output control is increased due to the deterioration of the radiation characteristics.
상기한 바와 같은 외장형 안테나의 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 이동통신 단말기의 내부에 마이크로스트립 구조를 이용한 패치 안테나나 다이폴 안테나 등을 내장시킴으로써, 송수신되는 전파로부터 사용자의 뇌를 보호하여 주고 있다.In order to solve the problem of the external antenna as described above, in recent years, by embedding a patch antenna or a dipole antenna using a microstrip structure inside the mobile communication terminal, the user's brain is protected from the transmitted and received radio waves.
그러나, 이와 같은 내장형 안테나의 경우, 평면 안테나의 구조상 갖게되는 지향성으로 인하여, 수신 대기시 이동통신 단말기의 방향에 따라 수신되는 전파의 세기가 약해지는 문제점이 여전히 존재하였다.However, in the case of such a built-in antenna, there is still a problem that the strength of the radio wave received according to the direction of the mobile communication terminal is weak due to the directivity of the planar antenna.
또한 종래에는 이동통신 단말기의 안테나 개발시 기기의 무선특성을 개선하기 위해서 PCB 그라운드(GND 접지)를 이용하거나 또는 기구물 그라운드 및 안테나 매칭회로 등을 이용하여 튜닝(Tunning)을 함으로써 튜닝시간이 오래 걸리는 문제가 있었으며, 안테나 설계시 크기 및 디자인에 많은 제약이 따르는 문제가 있었다.In addition, in the conventional antenna development of the mobile communication terminal in order to improve the radio characteristics of the device by using a PCB ground (GND ground), or tuning (tuning) using a mechanical ground and antenna matching circuit, it takes a long time tuning And there was a problem that a lot of constraints in size and design when designing the antenna.
따라서, 본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 이동통신 단말기의 내부 안테나에 FPCB를 이용하여 안테나의 특성을 개선하기 위한 이동통신 단말기의 안테나 특성 개선장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an antenna characteristic improving apparatus of a mobile communication terminal for improving the characteristics of an antenna using an FPCB in an internal antenna of the mobile communication terminal. have.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 이동통신 단말기의 안테나 특성을 개선하기 위한 장치에 있어서, 상기 단말기 내부 기구의 상부에 외부로부터 입력되는 전파를 소정의 입력임피던스로 정합하고 소정의 넓이 및 길이로 구비된 제1FPCB와, 상기 단말기 내부의 PCB 상부에 상기 제1FPCB에 연결되고 제1FPCB의 넓이 및 길이 보다는 작은 넓이 및 길이로 구비된 제2FPCB와, 상기 단말기 내부 기구의 상부 측면에 외부로부터 입력되는 전파를 소정의 입력임피던스로 정합하고 소정의 넓이 및 길이로 구비된 제3FPCB와, 상기 단말기 내부 기구의 상부 측면에 상기 제3FPCB에 연결되고 제3FPCB의 넓이 및 길이 보다는 작은 넓이 및 길이로 구비된 제4FPCB를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, the present invention is an apparatus for improving the antenna characteristics of a mobile communication terminal, the radio wave input from the outside on the upper part of the internal mechanism of the terminal to match a predetermined input impedance and to a predetermined width and length A first FPCB provided, a second FPCB connected to the first FPCB on the upper PCB inside the terminal, and having a width and length smaller than the width and length of the first FPCB, and radio waves input from the outside on the upper side of the internal device of the terminal; Is matched to a predetermined input impedance and provided with a predetermined width and length, and a fourth FPCB provided with a width and length smaller than the width and length of the third FPCB connected to the third FPCB on the upper side of the internal mechanism of the terminal. It is made, including.
상기 소정의 입력임피던스는 λ/4(단, λ는 파장 길이임)이고, 상기 제1FPCB 내지 제4FPCB는 단말기 외부 돌출 안테나에 접속된 RF(Radio Frequency)신호 처리부에 연결되며, 상기 제1FPCB 내지 제4FPCB는 고주파수 송수신 감도가 뛰어난 도체이다.The predetermined input impedance is λ / 4 (where λ is a wavelength length), and the first FPCB to the fourth FPCB are connected to an RF (Radio Frequency) signal processor connected to an external projecting antenna of the terminal, and the first FPCB to the first 4FPCB is a conductor with excellent high frequency transmission and reception sensitivity.
또한 본 고안은 이동통신 단말기의 안테나 특성을 개선하기 위한 다른 장치에 있어서, 상기 단말기 내부 기구의 상부에 외부로부터 입력되는 전파를 소정의 입력임피던스로 정합하고 소정의 피치 간격으로 구비된 제5FPCB와, 상기 단말기 내부의 PCB 상부에 상기 제5FPCB에 연결되고 제5FPCB의 피치 간격 보다는 조밀한 피치 간격으로 구비된 제6FPCB와, 상기 단말기 내부 기구의 상부 측면에 외부로부터 입력되는 전파를 소정의 입력임피던스로 정합하고 소정의 피치 간격으로 구비된 제7FPCB와, 상기 단말기 내부 기구의 상부 측면에 상기 제7FPCB에 연결되고 제7FPCB의 피치 간격 보다는 조밀한 피치 간격으로 구비된 제8FPCB를 포함하여 이루어진다.In addition, the present invention is another device for improving the antenna characteristics of the mobile communication terminal, the fifth FPCB provided with a predetermined pitch and matching the radio wave input from the outside on the upper part of the internal mechanism of the terminal, The 6FPCB connected to the fifth FPCB on the PCB inside the terminal and provided at a tighter pitch interval than the pitch interval of the fifth FPCB, and the radio wave input from the outside on the upper side of the internal device of the terminal is matched with a predetermined input impedance. And a seventh FPCB provided at a predetermined pitch interval, and an eighth FPCB connected to the seventh FPCB on an upper side of the terminal internal mechanism and provided at a tighter pitch interval than the pitch interval of the seventh FPCB.
도 1 은 통상의 이동통신 단말기 외부 안테나 구성도.1 is a configuration diagram of an external antenna of a conventional mobile communication terminal.
도 2 는 본 고안의 FPCB가 구비된 이동통신 단말기의 안테나 특성 개선장치의 개략도.2 is a schematic diagram of an antenna characteristic improving apparatus of a mobile communication terminal equipped with an FPCB of the present invention.
도 3 은 본 고안의 일실시예인 도체 FPCB를 이용한 내부 안테나의 구조를 도시한 도면.3 is a view showing the structure of an internal antenna using a conductor FPCB which is an embodiment of the present invention.
도 4 는 본 고안의 다른 실시예인 도체 FPCB를 이용한 내부 안테나의 구조를 도시한 도면.4 is a view showing the structure of an internal antenna using a conductor FPCB which is another embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 는 본 고안의 FPCB가 구비된 이동통신 단말기의 안테나 특성 개선장치의 개략도로서, 단말기 본체(10)의 돌출 안테나(20) 주변에 도체인 FPCB(31)(33)(34) 내부 안테나가 구비된다.2 is a schematic diagram of an antenna characteristic improving apparatus of a mobile communication terminal equipped with an FPCB of the present invention, wherein the internal antennas of the FPCBs 31, 33, 34, which are conductors, are formed around the protruding antenna 20 of the terminal body 10. It is provided.
도 3 은 본 고안의 일실시예인 도체 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)를 이용한 내부 안테나의 구조를 도시한 도면으로, 단말기 내부 기구(30)의 상부에 제1FPCB(31)를 구비하여 외부로부터 입력되는 전파를 λ/4(단, λ는 파장 길이임)의 입력임피던스로 정합 하도록 한다.3 is a view illustrating a structure of an internal antenna using a conductor FPCB (Flexible Printed Circuit Board), which is an embodiment of the present invention. The first FPCB 31 is provided on the upper portion of the terminal internal mechanism 30 to be input from the outside. Match the radio wave with an input impedance of λ / 4 (where λ is the wavelength).
상기 제1FPCB(31)에 연결되고 제1FPCB(31)의 넓이 및 길이 보다는 약 절반정도의 넓이 및 길이를 갖는 제2FPCB(32)가 단말기 내부의 PCB(40) 상부에 구비된다.A second FPCB 32 connected to the first FPCB 31 and having a width and length about half the width and length of the first FPCB 31 is provided on the PCB 40 inside the terminal.
상기 단말기 내부 기구(30)의 상부 측면에 제3FPCB(33)를 구비하여 외부로부터 입력되는 전파를 λ/4의 입력임피던스로 정합하도록 한다.A third FPCB 33 is provided on the upper side of the terminal internal mechanism 30 to match radio waves input from the outside with an input impedance of λ / 4.
상기 제3FPCB(33)에 연결되고 제3FPCB(33)의 넓이 및 길이 보다는 약 절반정도의 넓이 및 길이를 갖는 제4FPCB(34)가 상기 단말기 내부 기구(30)의 상부 측면에 구비된다.A fourth FPCB 34 connected to the third FPCB 33 and having a width and length about half the width and length of the third FPCB 33 is provided on the upper side of the terminal internal mechanism 30.
상기 도체인 FPCB의 구조는 그 폭이 넓고 긴 길이를 갖는 제1FPCB(31) 및 제3FPCB(33)와 폭이 좁고 짧은 길이를 갖는 제2FPCB(32) 및 제4FPCB(34)로 나누어져 있다.The structure of the conductor FPCB is divided into a first FPCB 31 and a third FPCB 33 having a wide and long length, and a second FPCB 32 and a fourth FPCB 34 having a narrow and short length.
상기 폭이 넓고 긴 길이를 갖는 제1FPCB(31) 및 제3FPCB(33)는 예를 들어 900MHz 대의 저주파수(Low frequency) 대역을 잘 수신하고, 상기 폭이 좁고 짧은 길이를 갖는 제2FPCB(32) 및 제4FPCB(34)는 예를 들어 1800MHz 대의 고주파수(High frequency) 대역을 잘 수신한다.The wide and long lengths of the first FPCB 31 and the third FPCB 33 are well-received, for example, a low frequency band of 900 MHz, the second FPCB 32 having the narrow and short length, and The fourth FPCB 34 well receives, for example, a high frequency band in the 1800 MHz band.
이와같은 이유는 상기 900MHz 대의 저주파수는 파장이 상대적으로 긴데 이 긴 파장은 곧 단말기의 내부 FPCB 안테나의 길이, 즉 FPCB의 길이와 비례한다.The reason for this is that the low frequency of the 900MHz band has a relatively long wavelength, which is proportional to the length of the internal FPCB antenna of the terminal, that is, the length of the FPCB.
따라서, 상기 단말기의 내부 FPCB 안테나의 구조에서 그 길이가 길면 저주파 신호영역에서 잘 동작하고, 그 길이가 짧으면 고주파 신호영역에서 잘 동작한다.Therefore, when the length of the internal FPCB antenna of the terminal is long, it works well in the low frequency signal region, and when it is short, it works well in the high frequency signal region.
상기 단말기의 내부 FPCB 안테나를 통하여 수신된 주파수 신호는 RF(Radio Frequency)신호 처리부(50)에서 소정의 송수신 주파수로 처리된다.The frequency signal received through the internal FPCB antenna of the terminal is processed by a radio frequency (RF) signal processor 50 at a predetermined transmit / receive frequency.
상기 RF신호 처리부(50)는 단말기의 돌출 안테나(20)로부터 송수신되는 주파수 신호도 동시에 처리한다.The RF signal processor 50 simultaneously processes the frequency signals transmitted and received from the protruding antenna 20 of the terminal.
상기 RF신호 처리부(50)는 수신 고주파신호를 처리할 때는 단말기의 내부 FPCB 안테나로부터 입력된 신호를 처리하여 베이스밴드 블록(도시되지 않음)으로공급해주고, 송신 고주파신호를 처리할 때는 상기 베이스밴드 블록으로부터 입력된 신호를 처리하여 단말기의 내부 FPCB 안테나로 출력한다.The RF signal processor 50 processes a signal input from an internal FPCB antenna of a terminal when processing a received high frequency signal and supplies the signal to a baseband block (not shown), and when processing a transmitted high frequency signal, the baseband block. Processes the signal input from the terminal and outputs it to the internal FPCB antenna of the terminal.
도 4 는 본 고안의 다른 실시예인 도체 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)를 이용한 내부 안테나의 구조를 도시한 도면으로, 단말기 내부 기구(30)의 상부에 소정의 피치 간격을 갖는 제5FPCB(35)를 구비하여 외부로부터 입력되는 전파를 λ/4의 입력임피던스로 정합 하도록 한다.4 is a view showing the structure of an internal antenna using a conductor FPCB (Flexible Printed Circuit Board) according to another embodiment of the present invention, the fifth FPCB (35) having a predetermined pitch interval on the upper portion of the terminal internal mechanism (30) And the electric wave input from the outside to match the input impedance of λ / 4.
상기 제5FPCB(35)에 연결되고 제5FPCB(35)의 피치 간격 보다는 조밀한 피치 간격을 갖는 제6FPCB(36)가 단말기 내부의 PCB(40) 상부에 구비된다.A sixth FPCB 36 connected to the fifth FPCB 35 and having a tighter pitch interval than the pitch interval of the fifth FPCB 35 is provided on the PCB 40 inside the terminal.
상기 단말기 내부 기구(30)의 상부 측면에 소정의 피치 간격을 갖는 제7FPCB(37)를 구비하여 외부로부터 입력되는 전파를 λ/4의 입력임피던스로 정합 하도록 한다.A seventh FPCB 37 having a predetermined pitch interval is provided on the upper side of the terminal internal mechanism 30 so as to match radio waves input from the outside with an input impedance of λ / 4.
상기 제7FPCB(37)에 연결되고 제7FPCB(37)의 피치 간격 보다는 조밀한 피치 간격을 갖는 제8FPCB(38)가 상기 단말기 내부 기구(30)의 상부 측면에 구비된다.An eighth FPCB 38 connected to the seventh FPCB 37 and having a tighter pitch spacing than the pitch spacing of the seventh FPCB 37 is provided on the upper side of the terminal internal mechanism 30.
상기 도체인 FPCB의 구조는 그 피치(Pitch)간격이 넓은 간격을 갖는 제5FPCB(35) 및 제7FPCB(37)와, 그 피치 간격이 조밀한 간격을 갖는 제6FPCB(36) 및 제8FPCB(38)로 나누어져 있다.The conductor FPCB has a fifth FPCB 35 and a seventh FPCB 37 having a wide pitch interval, and a sixth FPCB 36 and an eighth FPCB 38 having a tight pitch interval. Divided by)
상기 피치 간격이 넓은 간격을 갖는 제5FPCB(35) 및 제7FPCB(37)는 예를들어 900MHz 대의 저주파수(Low frequency) 대역을 수신하고, 상기 피치 간격이 조밀한 간격을 갖는 제6FPCB(36) 및 제8FPCB(38)는 예를들어 1800MHz 대의 고주파수(High frequency) 대역을 수신한다.The fifth FPCB 35 and the seventh FPCB 37 having a wide interval of the pitch receive, for example, a low frequency band of 900 MHz, and the sixth FPCB 36 having a tight interval of the pitch interval, and The eighth FPCB 38 receives, for example, a high frequency band in the 1800 MHz band.
이와같은 이유는 상기 900MHz 대의 저주파수는 파장이 상대적으로 긴데 이 긴 파장은 곧 단말기의 내부 FPCB 안테나의 조밀함, 즉 피치 간격의 조밀함에 비례한다.For this reason, the low frequency of the 900MHz band is relatively long wavelength, which is proportional to the compactness of the internal FPCB antenna of the terminal, that is, the pitch spacing.
따라서, 상기 단말기의 내부 FPCB 안테나의 구조에서 피치 간격이 넓으면 저주파 신호영역에서 잘 동작하고, 피치 간격이 조밀하면 고주파 신호영역에서 잘 동작한다.Therefore, when the pitch interval is wide in the structure of the internal FPCB antenna of the terminal, it operates well in the low frequency signal region, and when the pitch interval is dense, it operates well in the high frequency signal region.
상기 단말기의 내부 FPCB 안테나를 통하여 수신된 주파수 신호는 RF(Radio Frequency)신호 처리부(50)에서 소정의 송수신 주파수로 처리된다.The frequency signal received through the internal FPCB antenna of the terminal is processed by a radio frequency (RF) signal processor 50 at a predetermined transmit / receive frequency.
상기 RF신호 처리부(50)는 단말기의 돌출 안테나(20)로부터 송수신되는 주파수 신호도 동시에 처리한다.The RF signal processor 50 simultaneously processes the frequency signals transmitted and received from the protruding antenna 20 of the terminal.
상기 RF신호 처리부(50)는 수신 고주파신호를 처리할 때는 단말기의 내부 FPCB 안테나로부터 입력된 신호를 처리하여 베이스밴드 블록으로 공급해주고, 송신 고주파신호를 처리할 때는 상기 베이스밴드 블록으로부터 입력된 신호를 처리하여 단말기의 내부 FPCB 안테나로 출력한다.The RF signal processing unit 50 processes a signal input from the internal FPCB antenna of the terminal to process the received high frequency signal and supplies the signal to the baseband block, and processes the signal received from the baseband block when processing the transmitted high frequency signal. Process and output to the internal FPCB antenna of the terminal.
상기 베이스밴드 블록은 단말기의 전반적인 동작을 총괄적으로 콘트롤 해주는 중앙처리장치 기능을 갖는다.The baseband block has a central processing unit function to collectively control the overall operation of the terminal.
상기 베이스밴드 블록 내부에는 상기 RF신호 처리부(50)로 부터 입력된 주파수 신호를 복조 하거나 또는 RF신호 처리부(50)로 출력되는 주파수 신호를 변조해주는 복조/변조 기능을 갖는 모뎀이 내장되어 있다.The baseband block includes a modem having a demodulation / modulation function for demodulating a frequency signal input from the RF signal processor 50 or modulating a frequency signal output to the RF signal processor 50.
따라서, 상기 모뎀은 FPCB 안테나로부터 수신되는 주파수의 대역폭을 복조하면 입력된 주파수가 상대적으로 파장이 긴 900MHz 대의 저주파수 인지 아니면 상대적으로 파장이 짧은 1800MHz 대의 고주파수 인지 알 수가 있다.Therefore, when demodulating the bandwidth of the frequency received from the FPCB antenna, the modem can know whether the input frequency is a low frequency in the 900 MHz band having a relatively long wavelength or a high frequency in the 1800 MHz band having a relatively short wavelength.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안은 이동통신 단말기의 내부 안테나에 FPCB를 이용하여 송수신 고주파수를 처리함으로써 주파수 튜닝시간이 신속해지고 안테나 설계시 크기 및 디자인에 많은 유연성을 제공해주는 유익한 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has a beneficial effect of speeding up a frequency tuning time and providing a lot of flexibility in size and design in antenna design by processing transmission and reception high frequency using an FPCB in an internal antenna of a mobile communication terminal.
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2003
- 2003-03-10 KR KR20-2003-0007013U patent/KR200317837Y1/en not_active IP Right Cessation
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