KR20040095415A - Inner antenna of wireless phone - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폴더(folder)타입 휴대폰의 내장형 안테나에 관련된 것으로서 특히, 폴더가 기계적으로 개폐될 수 있도록 구성되는 타입의 휴대폰에 있어서, 휴대폰의 개폐 상태에 관계없이 안테나의 성능 저하가 일어나지 않도록 하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a built-in antenna of a folder-type mobile phone, and more particularly, to a type of mobile phone configured to open and close a folder mechanically, so as to prevent performance degradation of the antenna regardless of the open / closed state of the mobile phone. will be.
일반적으로 휴대폰은 도 1의 블록도에서 알 수 있는 것처럼 RF(radio frequency)구성부품(60)을 구성하는 안테나(12), 듀플렉서(27), 수신신호처리부(37), 송신신호처리부(38), 중간주파수처리부(39)와, 로직구성부품(70)을 구성하는 베이직밴드와 디지털로직프로세서(40), 주변장치(50)로 이루어진다.In general, a mobile phone may include an antenna 12, a duplexer 27, a reception signal processing unit 37, and a transmission signal processing unit 38 constituting a radio frequency (RF) component 60, as shown in the block diagram of FIG. 1. And an intermediate frequency processor 39, a basic band constituting the logic component 70, a digital logic processor 40, and a peripheral device 50.
상기와 같은 구성요소를 갖는 휴대폰에 있어서, 내장형 안테나가 구성된 폴더형 휴대폰은 도 2 및 도 3과 같이 힌지(103)에 의하여 개폐 가능하도록 구성되는 본체(101)와 폴더(102)를 구비한다. 또, 본체(101) 내의 회로기판(80)에는 RF구성 부품(60)과 로직구성부품(70)이 각각 구성되고, 폴더(102)에는 LCD창(104) 등을 구성하는 회로기판(90)이 구성되고, 상기 각각의 본체와 폴더의 회로기판은 본체그라운드시트(130)와, 폴더그라운드시트(140)에 의하여 접지되도록 구성된다.In the cellular phone having the above components, the clamshell cellular phone having a built-in antenna is provided with a main body 101 and a folder 102 configured to be opened and closed by the hinge 103 as shown in FIGS. 2 and 3. In addition, the circuit board 80 in the main body 101 includes RF component parts 60 and logic component parts 70, and in the folder 102, a circuit board 90 constituting an LCD window 104 or the like. The main body and the circuit board of the folder are configured to be grounded by the main body ground sheet 130 and the folder ground sheet 140.
상기 RF구성부품에는 제1안테나(122a)가 설치되고, 제2안테나(122b)가 동축케이블(123)을 개재하여 폴더(102) 쪽에 설치된다.A first antenna 122a is installed in the RF component, and a second antenna 122b is installed on the folder 102 via the coaxial cable 123.
종래 내장 안테나를 구비하는 폴더형 휴대폰에 있어서 상기와 같이 본체와 폴더에 각각 제1안테나(122a)와 제2안테나(122b)를 구성하는 이유는 휴대폰이 닫혀 있는 상태에서는 본체그라운드시트(130) 및 폴더그라운드시트(140) 등의 영향으로 안테나의 특성이 떨어지기 때문에 그 안테나의 특성의 저하를 방지하기 위한 것이다.In the conventional clamshell mobile phone having a built-in antenna, the first antenna 122a and the second antenna 122b are formed in the main body and the folder as described above. The main body ground sheet 130 and Since the characteristics of the antenna are degraded under the influence of the folder ground sheet 140, the purpose is to prevent the degradation of the characteristics of the antenna.
상기 안테나의 특성과 관련하여 미국의 데이비드엠포자(David M. Pozar)가 저술한 마이크로웨이브엔지니어링(Macrowave Engineering)의 챕터3의 (transmission Line theory)에 기재된 내용을 보면 도 6a 및 도 6b의 좌표에서 알 수 있는 것처럼 도체 길이 ℓ의 각 단에서의 전류 특성 곡선은 λ/4마다 주파수의 90도의 상 변화가 일어나는 것을 알 수 있다.Regarding the characteristics of the antenna described in the transmission line theory of Chapter 3 of Microwave Engineering (David Engineering) by David M. Pozar of the United States in the coordinates of Figure 6a and 6b As can be seen, the current characteristic curve at each end of the conductor length l shows that a phase change of 90 degrees in frequency occurs every λ / 4.
상기 이론에서 λ/4=(c(빛의 속도)/f(주파수)/4이므로 예를 들어 휴대폰의 주파수가 900Mhz라고 가정할 경우 λ/4=(3*108m/sec)x(900*106hz)/4 = 8.8cm가 되는 것을 알 수 있다.Since λ / 4 = (c (light speed) / f (frequency) / 4) in the above theory, for example, assuming that the frequency of a mobile phone is 900Mhz, λ / 4 = (3 * 10 8 m / sec) x (900 It can be seen that 10 6 hz) / 4 = 8.8 cm.
상기 이론에 의하면 주파수가 900Mhz의 휴대폰 일 경우 대략 8cm 떨어진 거리에서 90도의 상 변화가 일어난다.According to the theory, a phase change of about 90 degrees occurs at a distance of approximately 8 cm in the case of a 900 MHz mobile phone.
즉, 도 3a와 같이 폴더(104)가 열려 있는 상태에서는 제1안테나(122a)가 위치하는 힌지(103) 부분을 기준(RF신호가 출력되는 기준점이라 가정함)으로 하여 제2안테나(122b)의 위치까지 대략 휴대폰의 폴더 길이인 λ/4의 길이가 연장되는 효과가 있으므로 그 동축케이블(123)과 폴더그라운드시트(140) 에서는 λ/4(대략90˚의 RF신호 상 변화)에 해당하는 상 변화가 일어나고, 본체그라운드시트(130)는 λ/4에 해당하는 대략 90˚의 RF신호 상 변화를 갖는다. 따라서, 폴더가 열린 상태에서는 안테나의 특성이 최대가 되어 휴대폰의 송수화에 큰 문제가 없으나 폴더가 반대로 도 3b와 같이 닫힌 상태에서는 동축케이블(123)과 폴더그라운드시트(140)가 반대 방향으로 이동하므로 대략 270˚의 RF신호의 상 변화를 일으키고, 본체그라운드시트(130)는 λ/4에 해당하는 대략 90˚의 RF신호 상 변화를 갖게되어 본체그라운드시트(130)와 폴더그라운드시트(140)의 RF신호 상 변화가 서로 상쇄되므로 안테나의 RF신호의 특성이 열악하여 진다. 결국, 폴더(102)가 닫혀 있는 상태에서는 내장형 안테나의 경우 수신감도가 떨어져 통화에 지장을 주므로 본체 내에 제1안테나(122a)와 폴더 내에 제2안테나(122b)를 각각 설치해 주어야 한다.That is, in the state in which the folder 104 is opened as shown in FIG. 3A, the second antenna 122b is set based on the hinge 103 where the first antenna 122a is located (assuming that the RF signal is output). Since the length of λ / 4, which is the folder length of the mobile phone, is extended to the position of, the coaxial cable 123 and the folder ground sheet 140 correspond to λ / 4 (about 90 ° RF signal phase change). A phase change occurs, and the body ground sheet 130 has a phase change of approximately 90 degrees corresponding to λ / 4. Therefore, the characteristic of the antenna is maximized in the open state of the folder, so there is no big problem in the handset of the mobile phone. However, in the closed state as shown in FIG. 3B, the coaxial cable 123 and the folder ground sheet 140 move in opposite directions. Therefore, a phase change of the RF signal of approximately 270 ° is caused, and the body ground sheet 130 has a phase change of the RF signal of approximately 90 ° corresponding to λ / 4, so that the body ground sheet 130 and the folder ground sheet 140 are changed. Since the phase change of the RF signal cancels each other, the characteristic of the RF signal of the antenna becomes poor. As a result, in the closed state of the folder 102, in case of the built-in antenna, the reception sensitivity is lowered, thus interrupting the call. Therefore, the first antenna 122a and the second antenna 122b must be installed in the folder.
종래와 같이 폴더(102)와 본체(101)에 각각 안테나를 구성하는 경우 안테나의 추가 설치로 인한 휴대폰의 부피가 커지는 단점이 있고, 휴대폰의 제조 가격이 상승하는 문제점이 있다.When the antenna is configured in the folder 102 and the main body 101 as in the related art, there is a disadvantage in that the volume of the mobile phone is increased due to the additional installation of the antenna, and the manufacturing price of the mobile phone increases.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로 휴대폰의 본체(101)의 힌지부 근방에 구성되는 RF구성부품(60)을 본체의 끝 부분에 구성하고, 안테나(222)는 폴더(101)의 끝 부분에 구성하여 동축케이블(123)로 안테나와 RF구성 부품의 듀플렉서(27)를 연결함으로써 안테나와 RF구성부품 사이가 λ/2(대략 180˚의 RF신호의 상 변화를 일으키는 거리: 15-19cm) 떨어지도록 구성하고, 그거리의 중간부에 힌지부가 위치하도록 하여 휴대폰이 닫힌 상태에서 본체그라운드시트와 폴더그라운드시트 및 동축케이블의 RF신호가 동일한 상 변화를 일으키도록 구성한다.The present invention has been made in view of the above problems, and the RF component 60, which is formed near the hinge portion of the main body 101 of the mobile phone, is formed at the end of the main body, and the antenna 222 is a folder 101. By connecting the antenna and the duplexer 27 of the RF component with the coaxial cable 123 at the end of the circuit, the distance between the antenna and the RF component causing λ / 2 (approximately 180 ° phase change of the RF signal: 15 -19cm) and the hinge part is located in the middle of the distance so that the RF signal of the main body ground sheet, the folder ground sheet and the coaxial cable causes the same phase change while the mobile phone is closed.
이 경우에 폴더가 열린 상태가 되면 폴더 쪽과 본체 쪽의 그라운드시트 및 동축케이블의 RF신호가 서로 반대가 되므로 상 변화의 상쇄가 일어나지만 안테나의(222)와 RF구성부품(60)의 거리가 λ/2(16-18cm)이므로 안테나의 특성에 거의 영향을 미치지 않는다.In this case, when the folder is opened, the RF signal of the ground sheet and the coaxial cable on the folder side and the main body side is reversed, so that phase change is canceled, but the distance between the antenna 222 and the RF component 60 is Since λ / 2 (16-18 cm) has little effect on the characteristics of the antenna.
따라서, 본 발명은 폴더형 휴대폰에 있어서 1개의 내장형 안테나(222)가 구성되는 경우에도 폴더의 개폐 여부에 관계없이 안테나의 특성 변화가 거의 없는 휴대폰을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a mobile phone with little change in the characteristics of the antenna regardless of whether the folder is opened or closed even when one built-in antenna 222 is configured in the folding mobile phone.
본 발명의 또 다른 목적은 휴대폰의 내장형 안테나를 폴더 쪽에 1개만 구성함으로서 안테나 설치 공간을 줄이는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to reduce the antenna installation space by configuring only one internal antenna of the mobile phone in the folder side.
도 1은 일반적인 휴대폰의 블록다이어그램이고,1 is a block diagram of a typical mobile phone,
도 2는 종래 일반적인 휴대폰의 구조를 나타내는 도면이고,2 is a view showing the structure of a conventional general mobile phone,
도 3a, 도 3b은 종래 일반적인 휴대폰의 안테나 특성을 설명하기 위한 도면이고,3A and 3B are diagrams for explaining antenna characteristics of a conventional mobile phone.
도 4는 본 발명의 휴대폰의 구조를 나타내는 도면이고,4 is a view showing the structure of a mobile phone of the present invention,
도 5a, 도 5b는 본 발명의 휴대폰의 안테나 특성을 설명하기 위한 도면이고,5A and 5B are diagrams for explaining antenna characteristics of a mobile phone of the present invention;
도 6a, 도 6b는 도체길이에 대한 안테나의 주파수 상변화 특성을 설명하기 위한 도면이다.6A and 6B are diagrams for explaining a frequency phase change characteristic of an antenna with respect to conductor length.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
12, 222 - 안테나 122a - 제1안테나12, 222-Antenna 122a-First Antenna
122b - 제2안테나 27 -듀플랙서122b-2nd Antenna 27-Duplexer
37 - 수신신호처리부 38 - 송신신호처리부37-Received signal processor 38-Transmitted signal processor
39 - 중간주파수처리부 40 - 베이직밴드와 디지털로직프로세서39-Intermediate Frequency Processor 40-Basic Band and Digital Logic Processor
50 - 주변장치 60 - RF구성부품50-Peripherals 60-RF Components
70 -로직구성부품 80 - 본체 회로기판70-Logic Components 80-Main Circuit Board
90 -폴더 회로기판 101 - 본체90-Folder Circuit Board 101-Main Unit
102 - 폴더 103 - 힌지102-Folder 103-Hinge
130 - 본체그라운드시트 140 - 폴더그라운드시트130-Main Unit Ground Sheet 140-Folder Ground Sheet
본 발명은 상기 목적 달성을 위하여 힌지(103)를 중심으로 본체(101)와 폴더(102)가 개폐되고, 상기 본체에 RF구성부품(60)과 로직구성부품(70)을 구비하는 본체회로기판(80)과, 상기 본체회로기판과 접지된 본체그라운드시트(130)와, 상기 폴더에 LCD창(104)을 구비하는 폴더회로기판(90)과, 상기 폴더회로기판에 접지된 폴더그라운드시트(140)와, 상기 RF구성부품(60)에 구성되는 듀플랙서(27)에 동축케이블(123)을 연장하여 구성된 내장 안테나(222)를 갖는 휴대폰에 있어서,The present invention is the main body circuit board having a main body 101 and a folder 102 is opened and closed around the hinge 103, the RF component 60 and the logic component 70 in the main body to achieve the above object. 80, a main body ground sheet 130 grounded with the main body circuit board, a folder circuit board 90 having an LCD window 104 in the folder, and a folder ground sheet grounded to the folder circuit board ( In the mobile phone having a built-in antenna 222, 140 and the coaxial cable 123 is extended to the duplexer 27 formed in the RF component 60,
상기 RF구성부품(60)과 상기 안테나(222)는 상기 힌지(103)를 기준으로 하여 대략 λ/4(90˚의 상 변화)를 갖는 위치에 대향하여 배치되도록 구성된다.The RF component 60 and the antenna 222 are configured to be opposed to a position having approximately λ / 4 (90 ° phase change) with respect to the hinge 103.
상기 RF구성부품과 상기 안테나는 상기 힌지(103)를 기준으로 하여 대략 대칭이 되는 위치에 구성되는 것을 특징으로 한다.The RF component and the antenna are characterized in that it is configured in a position that is approximately symmetrical with respect to the hinge 103.
상기 RF구성부품은 듀플랙서, 수신신호처리부, 송신신호처리부, 중간주파수처리부를 포함한다.The RF component includes a duplexer, a receive signal processor, a transmit signal processor, and an intermediate frequency processor.
이하, 도 3과 도 4를 참고하여 본 발명의 내장형 안테나를 구비하는 휴대폰의 기술 구성 및 작용 효과에 대하여 구체적으로 설명한다.3 and 4 will be described in detail the technical configuration and effect of the mobile phone having a built-in antenna of the present invention.
본 발명의 내장형 휴대폰이 구성된 폴더형 휴대폰은 힌지(103)에 의하여 개폐 가능하도록 구성되는 본체(101)와 폴더(102)를 구비한다. 또, 본체(101) 내의 회로기판(80)에는 RF(radio frequency)구성부품(60)과 로직구성부품(70)이 각각 구성되고, 폴더(102)에는 LCD창(104) 등을 구성하는 회로기판(90)이 구성되고, 각각의 본체와 폴더의 회로기판은 본체그라운드시트(130), 폴더그라운드시트(140)에 의하여 접지되도록 구성된다.The clamshell cellular phone configured with the built-in cellular phone of the present invention includes a main body 101 and a folder 102 configured to be opened and closed by a hinge 103. In addition, the circuit board 80 in the main body 101 includes a radio frequency (RF) component 60 and a logic component 70, and a folder 102 constitutes an LCD window 104 or the like. The substrate 90 is configured, and the circuit boards of the main body and the folder are grounded by the main body ground sheet 130 and the folder ground sheet 140.
상기 RF구성부품은 듀플랙서(27), 수신신호초리부(37), 송신신호처리부(38), 중간주파수처리부(39)를 포함하여 구성되고, 폴더에는 안테나(222)가 동축케이블(123)을 개재하여 듀플랙서(27)와 연결되도록 구성되어 있다. 특히, 본체 회로기판에 베이직밴드와 디지털로직프로세서(40), 주변장치(50) 등으로 구성되는 로직구성부품(70)이 힌지(103) 쪽에 위치하도록 하고, RF구성부품(60)이 힌지(103)의 반대쪽에 위치하도록 구성하되, 폴더(102)에 구성되는 안테나(222)는 RF구성부품과 가장 먼 쪽에 위치하도록 구성한다.The RF component includes a duplexer 27, a reception signal separating section 37, a transmission signal processing section 38, and an intermediate frequency processing section 39, and an antenna 222 has a coaxial cable 123 in a folder. It is configured to be connected to the duplexer 27 through the). In particular, a logic component 70 composed of a basic band, a digital logic processor 40, a peripheral device 50, and the like is positioned on the hinge 103 side of the main circuit board, and the RF component 60 is hinged ( It is configured to be located on the opposite side of the 103, the antenna 222 configured in the folder 102 is configured to be located farthest from the RF component.
상기 RF구성부품(60)과 상기 안테나(222)는 힌지(103)를 기준으로 하여 대략 서로 대칭이 되는 위치에 각각 구성하고, 힌지로 부터의 거리는 각각 λ/4(90˚의 상 변화)가 되도록 하는 것이 바람직하다.The RF component 60 and the antenna 222 are respectively configured at positions substantially symmetrical with respect to the hinge 103, and the distance from the hinge is λ / 4 (90 ° phase change). It is desirable to.
상기와 같이 안테나(222)와 RF구성부품(듀플랙서(27))이 힌지(103)를 기준으로 λ/4의 상 변화가 일어나는 위치에 구성됨으로써, 도 5a와이 폴더(104)가 열려 있는 상태에서는 듀플랙서(27) (RF신호가 출력되는 기준점)를 기준으로 하여 안테나(222)까지 대략 λ/2의 길이가 연장되는 효과가 있으므로 그 폴더 쪽의 동축케이블(123b)과 폴더그라운드시트(140) 에서는 λ/2(대략 180˚의 RF신호 상 변화)에 해당하는 상 변화가 일어나고, 본체그라운드시트(130)와 본체 쪽의 동축케이블(123a)은 λ/0에 해당하는 대략 0˚의 RF신호 상 변화를 갖는다. 따라서, 폴더가 열린 상태에서는 본체그라운드시트(130) 및 본체 쪽의 동축케이블(123b)과 폴더그라운드시트(140) 및 폴더 쪽의 동축케이블(123a)의 RF신호 상 변화가 서로 상쇄되나 안테나(222) RF구성부품(60)의 거리가 충분히 크기 때문에(실질적으로 10cm 이상의 거리) 안테나의 특성에는 거의 영향을 미치지 않는다.As described above, the antenna 222 and the RF component (duplexer 27) are configured at a position where a phase change of λ / 4 occurs with respect to the hinge 103, so that the folder 104 of FIG. In the state, since the length of approximately λ / 2 is extended to the antenna 222 with respect to the duplexer 27 (the reference point at which the RF signal is output), the coaxial cable 123b and the folder ground sheet on the folder side are extended. At 140, a phase change corresponding to λ / 2 (approximately 180 ° RF signal phase change) occurs, and the main body ground sheet 130 and the coaxial cable 123a on the main body side are approximately 0 ° corresponding to λ / 0. Has a phase change in the RF signal. Therefore, when the folder is open, the RF signal phases of the main body ground sheet 130 and the coaxial cable 123b on the main body side and the folder ground sheet 140 and the coaxial cable 123a on the folder side cancel each other, but the antenna 222 Since the distance of the RF component 60 is large enough (substantially 10 cm or more), it hardly affects the characteristics of the antenna.
반대로, 도 5b와 같이 폴더가 닫힌 구조에서는 폴더 쪽의 동축케이블(122a)과 폴더그라운드 시트(140)가 힌지(103)를 기준으로 RF구성부품 쪽으로 이동하므로 λ/0가 되어 대략 0˚의 RF신호의 상 변화를 일으키고, 본체그라운드시트(130)는 λ/0에 해당하는 대략0˚의 RF신호 상 변화를 갖게되므로 상 변화의 상쇄 즉, 안테나의 특성의 변화가 없게 된다.On the contrary, in the structure in which the folder is closed as shown in FIG. 5B, the coaxial cable 122a and the folder ground sheet 140 on the folder side move toward the RF component with respect to the hinge 103, and thus become λ / 0, which is approximately 0 ° RF. The phase change of the signal, and the main body ground sheet 130 has a phase change of the RF signal of approximately 0 degrees corresponding to λ / 0, there is no cancellation of the phase change, that is, no change in the characteristics of the antenna.
따라서, 폴더가 닫힌 상태에서 안테나의 송수신 감도에 영향을 주지 않을 뿐만 아니라, 폴더가 열린 구조에서도 안테나의 송수신 감도에 영향을 거의 주지 않는 휴대폰의 내장형 안테나 구조를 얻을 수 있다.Therefore, it is possible to obtain a built-in antenna structure of a mobile phone that not only affects the transmission and reception sensitivity of the antenna in the closed state, but also hardly affects the transmission and reception sensitivity of the antenna even when the folder is open.
본 발명은 상기 실시예에서 설명된 구조에 한정되지 않고 본 발명의 특허청구범위 및 기술사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 변형이 가능하다.The present invention is not limited to the structure described in the above embodiments, and various modifications are possible within the scope without departing from the claims and technical spirit of the present invention.
본 발명은 본체(101)에 구성되는 RF구성부품(60)과 폴더(102)에 구성되는 안테나(222)는 힌지(103)를 기준으로 하여 대략 λ/4(90˚의 상 변화)를 갖는 위치에 대향하여 배치되도록 구성함으로써, 1개의 내장 안테나만으로도 폴더의 개폐여부 즉, 휴대폰의 통화모드 및 대기 모드에 관계없이 안테나의 특성차이가 없는 휴대폰을 제공하는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the RF component 60 configured in the main body 101 and the antenna 222 configured in the folder 102 have approximately λ / 4 (90 ° phase change) with respect to the hinge 103. By arranging to face the position, it is possible to obtain the effect of providing a mobile phone without the characteristic difference of the antenna regardless of whether the folder is opened or closed, i.e., the communication mode and the standby mode of the mobile phone with only one built-in antenna.
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| KR100466153B1 (en) | 2005-01-13 |
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