KR200379436Y1 - 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 무선통신 송수신장치와 고주파 신호를 방사하는 평면형 안테나가 이차원적으로 일체로 결합되고 그 결합된 모듈이 소정 하우징내에 장착되도록 함으로써, 종래 안테나 연결구조에서 발생되는 전기적 손실에 따른 성능열화현상을 방지하고 제품 크기를 최소화하여 제품 경쟁력 향상을 제고하도록 하는 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조에 관한 것이다.

이를 위해 본 고안은, 무선 송수신장치의 송수신 보드와 평면 안테나의 배면이 상호 접촉된 2차원적인 구조로 연결되고, 내부에 소정 크기의 공간부가 형성된 하우징내에 상기 평면 안테나가 접촉된 송수신장치를 장착시키며, 이때 상기 하우징은; 상기 평면 안테나가 외부로 노출되어 방사패치를 통하여 전자파 에너지가 공간상으로 방사될 수 있도록 일면의 소정 면적이 개방 구조로 형성되고, 또한 상기 송수신 보드와 평면 안테나는 마이크로스트립라인에 의해 회로적으로 연결되는 안테나 장착구조가 제공된다.

Description

무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조{Connecting structure between Planer Antenna and Wireless Transceiver}

본 고안은 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선통신을 위한 송수신장치 내에 평면안테나가 일체로 장착되는 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조에 관한 것이다.

근래, 셀룰러폰, 개인휴대단말기(PDS), 및 위성항법장치(GPS) 등과 같은 휴대용 이동통신단말기의 개발 계획은 성능이 뛰어난 칩 설계에서부터 PCB 보드의 패턴 변화 등과 같이 다양한 방법이 채용되어 보다 작은 크기의 단말기를 갖고자 하는 사용자의 욕구를 만족시키도록 하는데 역점을 두고 있다.

그와 같이 크기를 최소화하고 무게 경량화를 위해서는 PCB보드의 배선 밀도를 높이는 것과 개별 부품 또는 모듈 크기와 무게를 줄이는 것이 필요하며, 이와 아울러 송수신보드와 안테나의 연결 구조를 향상시키는 기술이 보급되고 있기도 하다. 예컨대, 현재 단말기의 외부로 돌출 형성되어 있는 외장형 안테나 대신 단말기 내부에 내장되도록 하는 내장형 안테나가 적용되고 있다.

도 1은 일반적으로 무선통신 송수신장치와 안테나 사이의 연결구조를 보이고 있는 도면이다.

도시된 바와 같이, 일측에 접속 커넥터(12)가 형성되고 신호 송수신을 위하여 일련의 회로부가 구비되는 무선 송수신장치(10), 상기 무선 송수신장치(10)로부터 신호를 인가받아 공중에 방사하거나 외부로부터 신호를 수신받기 위한 방사패치(30)가 구비된 평면형상의 안테나(20), 상기 무선 송수신장치(10)의 접속 커넥터(12)와 평면 안테나(30)의 급전라인(32)를 상호 접속하는 연결 케이블(40)이 구비된다.

여기서, 상기 단말기의 무선 송수신장치(10)와 안테나(20) 사이에는 고주파 신호가 존재하며, 이는 상기 무선 송수신장치와 안테나를 연결하는 구조에 따라 전기적 성능이 결정된다. 즉, 상기 연결 구조가 길어질수록 송수신 신호의 감쇄가 발생하여 무선통신시스템의 성능에 영향을 주고, 또한 연결 방법, 구조, 및 연결 매체에 따라서도 큰 영향을 제공받는다.

상기 요인들은 무선통신 시스템에서 크기와 경제성이 민감한 단말기나 소형 기지국 또는 중계장치에 더욱 더 심각하게 나타나고 있다.

따라서, 도 1과 같이 무선 송수신장치(10)와 평면 안테나(20)가 일정 길이를 갖는 연결 케이블(40)에 의해 연결되는 경우 상기 연결 케이블(40)로 인하여 고주파 신호의 손실이 발생할 수 밖에 없으며, 이는 전기적인 성능 열화와 더불어서 부품 및 기구 비용에 따른 가격 경쟁력을 저하시키는 문제점이 되었다.

또한, 무선 송수신장치(10)와 평면 안테나(20)가 별도로 구성되기 때문에 단말기 크기가 커질수 밖에 없어, 보다 작은 크기의 단말기를 갖고자 하는 사용자의 욕구에 반하는 단점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 무선 송수신장치내에 평면 안테나를 일체로 장착시키는 구조를 제안하고, 또한 상기 무선 송수신장치의 회로 소자 및 그 무선 송수신장치와 평면 안테나를 마이크로 스트립라인을 이용하여 연결함으로써, 종래 접속 커넥터 및 연결 케이블의 제공에 따른 전기적 손실을 방지하고 경제성을 확보할 수 있도록 하는 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조는; 무선통신용 무선 송수신 장치와 안테나가 일체로 형성되는 구조에 있어서, 상기 무선 송수신 장치의 송수신 보드와 평면 안테나의 배면이 상호 접촉된 2차원적인 구조로 연결되고, 내부에 소정 크기의 공간부가 형성된 하우징내에 상기 평면 안테나가 접촉된 송수신장치가 장착되며, 상기 하우징은; 상기 평면안테나가 외부로 노출되어 방사패치를 통하여 전자파 에너지가 공간상으로 방사될 수 있도록 일면의 소정 면적이 개방 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따라 평면 안테나가 무선 송수신장치내에 장착된 구조를 보인 사시도, 도 3은 도 2의 분해 사시도, 도 4는 도 3의 측면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 고안의 구조는 무선 송수신장치(200)의 일면에 평면안테나(300)가 직접 장착되고, 상기 평면 안테나(300)가 구비된 무선 송수신장치(200)가 수용되도록 소정 형상의 하우징(100)이 제공된다.

상기 하우징(100)은; 상기 무선 송수신장치(200)와 상기 평면안테나(300)가 장착된 상태로 내부에 수용되도록 공간부가 형성되고, 공간부 내에는 상기 무선 송수신장치(200)가 수용되었을 때 고정된 자세를 유지하도록 지지부재(240)가 형성되거나, 또는 미도시하고 있지만 볼트 및 너트와 같은 체결매체를 이용하여 무선 송수신장치(200)를 하우징(100)에 고정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 지지부재(240)는 무선 송수신장치(200)와 평면안테나(300) 상호간의 전기적인 성능에 영향을 미치지 않는 재질인 것이 바람직하다.

한편, 상기 하우징(100)의 일면 바람직하게는 상부면은 상기 평면안테나(300)가 외부로 노출되어 방사패치(310)를 통하여 전자파 에너지가 공간상으로 방사될 수 있도록 대략 상기 방사패치의 크기와 유사한 개방된 부위(400)가 형성된다.

상기 평면 안테나(300)는; 유전체와 접지 도체로 구성된 안테나용 보드상에 전자파 에너지를 방사하는 방사패치(310), 그 방사패치(310)와 연결되며 소정 급전부로부터 고주파 전력을 공급받는 급전선(312), 및 무선 송수신장치(200)와의 연결을 위한 연결용 비아홀(via hole)(320)이 상기 급전선(312)의 일단에 형성된다.

상기 무선 송수신장치(200)는; 신호 송수신을 위한 일련의 송수신 회로부(220) 및 스위치회로부(220) 등의 소자를 각각 연결하는 마이크로스트립라인(230)이 무선 송수신 보드상에 구비되며, 상기 평면안테나(300)가 결합되었을 때 그 평면안테나(300)에 형성된 비아홀(320)과 대응되는 개소에 마이크로스트립라인에 의해 상호 회로적으로 연결될 수 있도록 동일 형상의 비아홀(210)이 그 무선 송수신보드에 형성된다.

그리고, 도 4에 도시된 측면도와 같이, 상기 평면안테나(300)와 무선송수신 장치(200)는 각각의 배면이 접촉된 2차원적인 구조로서 결합되며, 상기 평면안테나(300)가 상측방향에 위치하고 상기 무선 송수신장치(200)가 하측방향에 위치되도록 한다. 즉 상기 평면안테나(300)의 방사패치(310)가 외부로 노출될 수 있도록 그 위치를 조정하는 것이다.

또한, 전술한 바와 같이 상기 평면안테나(300)와 무선 송수신장치(200)에 각각 형성된 비아홀(via hole)(210,320)을 통해 마이크로스트립라인이 제공되어 상호 연결되고, 상기 평면안테나(300)와 무선 송수신장치(200) 사이는 납땜 방식을 통해 접착되도록 한다.

상기 무선 송수신장치(200)에 장착된 회로부 즉 송수신회로부 및 스위치회로부(200)의 각 회로소자는 유전체와 접지면이 구성된 회로보드상에 납땜으로서 장착된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조에 따르면, 무선 송수신장치와 평면 안테나의 배면이 서로 밀착된 상태에서 결합되고, 각각에 형성된 비아홀을 매개로 마이크로스트립라인이 적용되어 상기 무선 송수신장치와 평면 안테나 상호간을 회로적으로 연결하며, 상기 평면 안테나로부터 에너지가 방사될 수 있도록 방사패치가 있는 일면이 개방구조를 갖는 하우징내에 장착시킴으로써, 종래 접속 커넥터 및 연결 케이블을 사용하는 안테나 구조에서의 전기적 손실을 최소화하여 성능을 최적화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 무선 송수신장치와 평면 안테나가 일체화된 구성이기 때문에 시스템을 소형화할 수 있으며, 이에 따른 제품 생산비용이나 공정을 절감할 수 있는 기대가 있다.

한편, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 노트북, ITS 응용장치, GPS 등과 같은 단말기 등에도 적용할 수 있기 때문에 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 여러 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

도 1은 일반적으로 무선통신 송수신장치와 안테나 사이의 연결구조를 보이고 있는 도면,

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따라 평면 안테나가 무선 송수신장치내에 장착된 구조를 보인 사시도,

도 3은 도 2의 분해 사시도,

도 4는 도 3의 측면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 하우징, 200 : 무선송수신장치,

300 : 평면안테나, 310 : 방사패치,

312 : 급전선, 210, 320 : 비아홀,

400 : 개방부.

Claims (4)

1. 무선통신용 무선 송수신 장치와 안테나가 일체로 형성되는 구조에 있어서,

   상기 무선 송수신장치의 송수신 보드와 평면 안테나의 배면이 상호 접촉된 2차원적인 구조로 연결되고, 내부에 소정 크기의 공간부가 형성된 하우징내에 상기 평면 안테나가 접촉된 송수신장치가 장착되며,

   상기 하우징은; 상기 평면 안테나가 외부로 노출되어 방사패치를 통하여 전자파 에너지가 공간상으로 방사될 수 있도록 일면의 소정 면적이 개방 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징은 상기 무선 송수신장치가 수용되었을 때 유동되지 않고 고정된 자세가 유지되도록 상기 송수신보드를 지지하는 지지부재가 형성되거나, 상기 송수신보드와 하우징의 소정 부위를 결합할 수 있는 체결매체가 제공되는 것을 특징으로 하는 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 평면 안테나에서 고주파 전력을 공급받는 급전선의 일단과 상기 송수신보드의 각각 상호 대향되게 형성되는 비아홀을 통해 마이크로스트립라인이 적용되어 회로적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 평면 안테나와 송수신 보드는 납땜방식으로 부착되는 것을 특징으로 하는 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조.