KR200417849Y1 - 알에프아이디용 안테나를 갖는 휴대용 단말기 - Google Patents

알에프아이디용 안테나를 갖는 휴대용 단말기 Download PDF

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Abstract

휴대용 단말기는 외형을 형성하는 케이스, 상기 케이스에 장착되어 RFID 신호를 송수신하는 RFID용 안테나 및 상기 RFID용 안테나에 연결되고 상기 케이스 외부에 노출되도록 장착되는 접지부를 포함한다. 접지부를 통해 RFID용 안테나의 접지 효과를 높여 인식 거리와 지향성을 향상시키고, RFID용 안테나의 크기를 줄여 통화 품질의 감쇄를 줄일 수 있다.
휴대용 단말기, RFID, 안테나, 접지

Description

알에프아이디용 안테나를 갖는 휴대용 단말기{handheld terminal having antenna for RFID}
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 휴대용 단말기를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 RFID용 안테나를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 휴대용 단말기를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 휴대용 단말기를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 휴대용 단말기를 나타낸 사시도이다.
** 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 **
110 : 케이스
150 : RFID용 안테나
152 : 방사판
154 : 반사판
160 : 접지부
본 고안은 휴대용 단말기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 RFID용 안테나를 갖는 휴대용 단말기에 관한 것이다.
최근 사물에 RFID(Radio Frequency IDentification)를 부착하여 사물 정보를 확인하고 주변 상황정보를 감지하는 RFID 및 센싱 기술이 등장하고 있다. 이러한 기술은 바코드를 대체하여 상품관리를 네트워크화, 지능화함으로써 유통 및 물품 관리뿐만 아니라 의료, 약품, 식품 등의 분야에서 안전과 보호, 환경관리 등의 혁신을 선도할 것으로 전망된다. 또한, 이는 기존에 추진되어 온 정보화정책이 사람 외에도 사물을 이용한 정보화 정책으로 확대 가능하다는 점에서 정보화의 지평을 확대시킬 수 있는 핵심기술로서 부각되고 있다.
RFID 기술을 확장한 RFID/USN(Ubiquitous Sensor Network)은 모든 사물에 부착된 RFID 또는 센싱 기술을 초소형 무선장치에 접목하여 이들 간의 네트워킹과 통신으로 실시간으로 정보를 획득, 처리, 활용하는 네트워크 시스템이다. RFID/USN에서는 사물의 이력 정보뿐만 아니라 사물을 둘러싸고 변화하는 물리 환경 계의 다양한 정보를 획득하여 생산성, 안전성 및 인간 생활 수준의 고도화를 실현한다.
RFID/USN 시스템은 크게 리더(reader), 무선자원을 송/수신할 수 있는 안테나, 정보를 저장하고 프로토콜로 데이터를 교환하는 태그(tag), 서버 및 네트워크 등으로 구성된다. 각 부분의 기능으로는 리더는 RFID 태그에 읽기와 쓰기가 가능하도록 하는 장치이고, 안테나는 정의된 주파수와 프로토콜로 태그에 저장된 데이터 를 교환하도록 구성되는 장치이며, 태그는 데이터를 저장하는 RFID의 핵심기능을 담당한다. 리더가 태그로 전파를 송신하면 태그는 수신 전파로부터 에너지를 얻어서 활성화되며 활성화된 태그는 자신의 정보를 실어서 리더로 송신하게 된다.
상술한 바와 같이 RFID에 사용되는 안테나는 자신을 통해 생성되는 전자기장을 통해 태그를 활성화시켜 리더와 태그 간의 통신을 가능케 한다. 일반적으로 안테나는 내부의 고주파 송신부에서 전달된 신호를 외부로 송신하고, 외부로부터 유입된 전파를 수신하여 고주파 수신부로 보내는 장치이다.
RFID/USN 시스템을 구축하기 위한 요소 중 하나로 RFID용 안테나가 내장된 휴대용 단말기가 필요하다. 즉 사용자가 RFID 기술을 융합한 휴대용 단말기를 가지고 네트워크를 통해 실시간으로 정보를 획득, 처리, 활용하는 것이다.
그런데 종래 기술에 의한 RFID용 안테나는 그 크기가 매우 커서 휴대용 단말기에 내장시키기에 어려운 문제가 있다. 또한, 휴대용 단말기에 내장되더라도 RFID용 안테나의 무지향성인 특성으로 인하여 그 방사거리가 현저히 줄어드는 문제와 특정 목표가 있을 경우 이 목표만을 인식하기에 어려운 문제가 있다.
본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하기 위해 크기가 작고 콤팩트화가 가능한 RFID용 안테나를 갖는 휴대용 단말기를 제공하는 데 있다.
본 고안이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 안테나의 접지 효과를 향상시켜 인식거리를 확장시킨 RFID용 안테나를 갖는 휴대용 단말기를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 고안의 일 양태에 따른 휴대용 단말기는 외형을 형성하는 케이스, 상기 케이스에 장착되어 RFID 신호를 송수신하는 RFID용 안테나 및 상기 RFID용 안테나에 연결되고 상기 케이스 외부에 노출되도록 장착되는 접지부를 포함한다. 접지부를 통해 상기 RFID용 안테나의 접지 효과를 높여 인식 거리와 지향성을 향상시킨다.
여기서, 상기 RFID용 안테나는 상기 케이스 내부에 배치되는 방사판, 상기 방사판에 대향하는 반사판 및 상기 방사판과 상기 반사판 사이에 배치되는 유전체층을 포함하고, 상기 접지부는 상기 반사판에 연결되는 것이 바람직하다. 또한 접지부를 통해 케이스 내부에 내장되는 반사판의 크기를 줄일 수 있어 휴대용 단말기와 RFID 간의 밴드가 분리되어 휴대용 단말기의 통화 품질 감쇄를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 상기 접지부는 사용자의 신체의 일부분과 직접 접촉하는 위치에 마련되는 것이 바람직하다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예가 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 고안의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 휴대용 단말기를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 휴대용 단말기(100)는 케이스(110), 상기 케이스(100)에 내장되는 RFID용 안테나(150) 및 접지부(160)를 포함한다.
케이스(110)는 휴대용 단말기(100)의 외형을 형성한다. 여기서, 휴대용 단말기(100)는 사용자가 휴대용으로 한 손으로 들고 다닐 수 있으며 이동 중에 손에 들고 입력 조작을 할 수 있도록 만들어진 소형의 단말 장치를 말하며, 예를 들어 휴대폰, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player) 등을 의미한다. 휴대용 단말기(100)가 폴더형인 경우 케이스(110)는 상부 폴더(110a)와 하부 폴더(110b)로 구성된다. 여기서 하부 폴더(110b)는 키패드(미도시) 등이 배치되어 사용자가 휴대용 단말기(100)를 쥐고 조작하는 부분이고, 상부 폴더(110a)는 하부 폴더(110a)의 다른 쪽을 의미하는 것으로 그 위치를 한정하는 것이 아니다.
RFID용 안테나(150)가 케이스(110) 내부에 장착된다. RFID용 안테나(150)는 하부 폴더(110b) 중 배터리(112)가 위치하는 후방 측 상단에 배치한다. 그러나 RFID용 안테나의 위치는 바뀔 수 있다. RFID용 안테나(150)는 RFID용 태그나 리더로 전파를 송수신한다. RFID용 안테나(150)는 방사판(152) 및 반사판(154)을 포함하여 양자의 공진으로 전자파를 방사한다.
도 2는 도 1의 RFID용 안테나를 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하면, RFID용 안테나(150)는 방사판(152), 유전체층(153) 및 반사판(154)을 포함한다. 방사판(152)은 도전성 재질로 전파의 방사가 발생되는 부분이다. 일 실시예로 방사판(152)은 구리나 알루미늄과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 다른 실시예로 방사판(152)은 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레킨 도체로 이루어질 수 있다. 또 다른 실시예로 방사판(152)은 판 또는 박의 이면에 도전성 잉크를 도포하여 제작할 수도 있다.
방사판(152)의 일면은 케이스(110)의 내부면과 밀착되어 부착된다. 방사판(152)의 부착을 위해, 케이스(110)의 내부면을 방사판(152)의 형상에 대응하도록 형성하는 것이 바람직하다. 방사판(152)은 사용되는 주파수에 따라 파장 길이의 1/2 또는 1/4에 해당하는 길이를 갖는다. 도면에는 방사판(152)이 사각형의 형상을 가지나, 이에 한정되지 않고 방사판(152)은 원형 또는 선형의 형상을 가질 수 있다.
전송선로(155)는 방사판(152)의 일측에서 연장되어 형성된다. 전송선로(155)는 방사판(152)을 RF 커넥터(170)와 연결시킨다. RF 커넥터(170)에는 태그(미도시)나 리더(미도시)가 연결된다. RF 커넥터(170)로는 일반적인 MMCX 커넥터를 사용할 수 있다. 즉 태그나 리더를 통한 전자파가 전송선로(155)를 통해 전송되어 방사판(152)이 여기됨으로써 전파가 송수신된다.
반사판(154)은 방사판(152)에 대향하여 배치되어, 전파의 방사에 지향성을 부여한다. 반사판(154)은 도전 재질로 이루어지고, 전기적으로 접지된다. 전송선로(155)를 통해 전자파가 여기되면 방사판(152)과 반사판(154) 사이에 공진이 발생하여 전자파가 공중으로 방사된다.
방사판(152)과 반사판(154) 사이에는 유전체층(153)이 배치된다. 유전체층(153)은 유전체 재질로 이루어져 방사판(152)과 반사판(154) 사이를 전기적으로 절 연시킨다. 유전체층(153)은 유전율이 높으면서 가벼운 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. RFID용 안테나(150)의 사용가능한 주파수는 방사판(152)의 크기와 모양, 유전체층(153)의 두께나 유전율 등에 의해 결정된다.
다시 도 1을 참조하면, RFID용 안테나(150)의 접지 효과를 높이기 위해 접지부(160)가 RFID용 안테나(150)에 연결된다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 접지부(160)는 RFID용 안테나(150)의 반사판(154)과 전기적으로 연결된다. 접지부(160)는 반사판(154)을 연장하여 형성할 수 있고 또는 별도의 배선(미도시)을 통해 반사판(154)과 연결될 수 있다.
접지부(160)는 사용자의 신체와 접촉하여 접지된다. 접지부(160)는 케이스(110)에 장착되되, 사용자가 휴대용 단말기(100)를 조작할 때 사용자의 신체와 접촉하는 부분에 마련된다. 사용자의 신체와 접촉되도록 하기 위해 접지부(160)는 사용자가 휴대용 단말기(100)를 쥐는 그립(grip) 부분에 케이스(110)의 외부로 노출되도록 장착된다. 일 실시예로 접지부(160)는 케이스(110)에 홀(미도시)를 형성하고, 상기 홀 내부로 삽입하여 고정시킬 수 있다.
접지부(160)는 사용자의 신체와 접촉되는 휴대용 단말기(100)의 어느 부분에나 배치될 수 있다. 예를 들어 휴대용 단말기(100)의 전방 또는 후방 어디에도 배치될 수 있다. 바람직하게는 접지부(160)는 케이스(110)의 상하부폴더(100a, b) 중 하부폴더(110b)의 측면에 부착된다. 이 경우 사용자가 휴대용 단말기(100)를 조작하기 위해 하부폴더(110b)를 쥐면 접지부(160)가 사용자의 신체를 통해 접지된다.
접지부(160)의 형상은 반드시 도시된 형상에 한정되는 것이 아니다. 접지부 (160)는 케이스(110)의 외관과 사용자와 접촉되기 용이한 형상을 고려하여 원형, 선형, 사각형 등 기타 다양한 형상으로 바뀔 수 있다.
접지부(160)가 접지되면 결과적으로 접지부(160)와 연결된 반사판(154)의 접지 면적이 넓어져, 접지 효과가 높아진다. 즉, 휴대용 단말기(100)는 그 특성상 한정된 크기와 공간을 가질 수밖에 없다. 따라서 접지 효과를 높이기 위해 반사판(154)의 면적을 넓히는 데 한계가 있다. 본 고안에 의하면 별도의 접지부(160)를 통해 접지 효과를 크게 함으로써 RFID용 안테나의 지향성과 인식 거리를 증가시킬 수 있다.
또한, 반사판(154)은 금속 재질로 이루어지고, 이러한 금속 재질이 케이스(110)에 내장되면 통화 품질의 감쇄를 가져올 수 있다. 본 고안에 의하면 반사판(154)의 면적을 줄일 수 있어 휴대용 단말기와 RFID 간의 밴드를 분리시켜 휴대용 단말기의 통화 품질 감쇄를 미연에 방지할 수 있다.
도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 휴대용 단말기를 나타낸 사시도이다.
도 3을 참조하면, 휴대용 단말기(200)는 케이스(210), RFID용 안테나(250) 및 접지부(260)를 포함한다.
케이스(210)는 상부 폴더(210a)와 하부 폴더(210b)로 이루어진 폴더형 휴대용 단말기(200)이다. RFID용 안테나(250)는 상부 폴더(210a)에 마련되고, 접지부(260)는 하부 폴더(210b)의 측면에 마련된다. RFID용 안테나(250)와 접지부(260)는 전기적으로 연결된다. RFID용 안테나(250)가 상부 폴더(210a)에 마련되는 것을 제 외하고 일 실시예와 동일하므로 이하 설명을 생략한다.
도 4는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 휴대용 단말기를 나타낸 사시도이다.
도 4를 참조하면, 휴대용 단말기(300)는 케이스(310), RFID용 안테나(350) 및 접지부(360)를 포함한다.
케이스(310)는 슬라이드부(310a)와 본체부(310b)로 이루어진 슬라이드형 휴대용 단말기(300)이다. RFID용 안테나(350)는 본체부(310b)에 마련되고, 접지부(360)는 본체부(310b)의 측면에 마련된다. RFID용 안테나(350)와 접지부(360)는 전기적으로 연결된다.
도 5는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 휴대용 단말기를 나타낸 사시도이다.
도 5를 참조하면, 휴대용 단말기(400)는 케이스(410), RFID용 안테나(450) 및 접지부(460)를 포함한다.
케이스(410)는 슬라이드부(410a)와 본체부(410b)로 이루어진 슬라이드형 휴대용 단말기(400)이다. RFID용 안테나(450)는 슬라이드부(410a)에 마련되고, 접지부(460)는 본체부(410b)의 측면에 마련된다. RFID용 안테나(450)와 접지부(460)는 전기적으로 연결된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예들을 설명하였지만, 본 명세 서에서 사용된 용어 및 표현들은 서술의 목적으로 사용된 것일 뿐 어떠한 제한을 가지는 것은 아니다. 즉 본 고안의 실시예에서는 휴대용 단말기의 경우를 설명하고 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 RFID용 안테나를 갖는 다양한 정보통신기기에 적용될 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상기에서 상술한 바와 같이 본 고안에 의하면 접지부를 통해 접지 면적을 넓혀 RFID용 안테나에 부여된 지향성과 접지성을 향상시킨다. 따라서 인식 대상의 선별능력과 인식 거리가 증가된다. 또한, 반사판의 면적을 줄일 수 있어 휴대용 단말기의 통화 품질 감쇄를 미연에 방지할 수 있다.

Claims (4)

  1. 외형을 형성하는 케이스;
    상기 케이스에 장착되어 RFID 신호를 송수신하는 RFID용 안테나; 및
    상기 RFID용 안테나에 연결되고, 상기 케이스 외부에 노출되도록 장착되는 접지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 RFID용 안테나는
    상기 케이스 내부에 배치되는 방사판;
    상기 방사판에 대향하는 반사판; 및
    상기 방사판과 상기 반사판 사이에 배치되는 유전체층을 포함하며,
    상기 접지부는 상기 반사판에 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 RFID용 안테나는
    상기 방사판의 일측에서 연장되어 상기 방사판을 RF 커넥터와 연결시키는 전송선로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 접지부는 사용자의 신체의 일부분과 직접 접촉하는 위치에 마련되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
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