KR20050088399A - Antenna set capable of decreasing emi and mobile phone having the same antenna set - Google Patents
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Abstract
휴대폰에서, 안테나를 내장한 안테나 셋이 휴대폰의 내부 회로 기판상에 장착되어 있다. 이때, 안테나 셋 내부에는 휴대폰의 내부 회로 기판과 안테나 사이에 도체판이 형성되어 있고, 도체판과 안테나 사이에 안테나 전체를 차폐하는 전자파 흡수체가 형성되어 있다. 이 전자파 흡수체는 도체판으로부터 반사되는 전자파를 흡수하여 안테나 셋에 내장된 안테나의 공진 특성을 유지시킨다. 따라서, 안테나를 휴대폰 내부에 내장하여도 안테나의 역할을 수행할 수 있게 된다.In a cellular phone, an antenna set with an antenna is mounted on the internal circuit board of the cellular phone. At this time, a conductor plate is formed between the internal circuit board of the cellular phone and the antenna inside the antenna set, and an electromagnetic wave absorber is formed between the conductor plate and the antenna to shield the entire antenna. The electromagnetic wave absorber absorbs electromagnetic waves reflected from the conductor plate to maintain the resonance characteristics of the antenna built in the antenna set. Therefore, even if the antenna is embedded in the mobile phone it is possible to perform the role of the antenna.
Description
본 발명은 휴대폰에 관한 것으로, 특히 휴대폰 사용시 유해 전자파가 사용자의 머리, 얼굴, 귀로 전달되는 것을 줄일 수 있게 구성된 안테나 셋 및 이 안테나 셋이 장착된 휴대폰에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile phone, and more particularly, to an antenna set configured to reduce transmission of harmful electromagnetic waves to a user's head, face, and ears when using a mobile phone, and a mobile phone equipped with the antenna set.
여기에서 휴대폰이라고 함은, 다른 언급이 없는 한, IMT-2000, CDMA, PCS, TDMA, GSM, AMPS 등을 포함한 모든 이동통신용 휴대폰 및 유선전화기의 핸드세트 등을 포함하여 다양한 휴대용 통신장비 들을 통칭하는 것으로 한다.In this context, mobile phones refer to a variety of portable communication devices, including handsets for all mobile phones and landline phones, including IMT-2000, CDMA, PCS, TDMA, GSM, AMPS, unless otherwise noted. Shall be.
여기에서 휴대폰의 전면이라고 함은, 다른 언급이 없는 한, 스피커와 마이크로폰이 노출되어 있는 면으로서 사용자가 통화시에 귀와 입의 중간에 있는 뺨에 대게 되는 면을 지칭한다.Here, the front side of the mobile phone, unless otherwise stated, refers to the side where the speaker and the microphone are exposed and the face that the user places on the cheek in the middle of the ear and mouth during the call.
전자파는 전기장과 자기장이라는 두 가지 물리적 성분이 서로 공진하여 공간을 광속도로 전파하는 파동으로서, 실제 생활에서 많이 쓰이는 전기전자 제품에서도 발생된다. 현재는 주파수가 높은 강한 전자파가 인체에 도달하면서 전신 또는 부분적으로 체온이 상승하는 열적작용이나, 주파수가 낮은 경우 체내에서 유도된 전류가 신경을 자극하는 자극작용 등이 건강에 영향을 준다는 것이 확인되고 있다.Electromagnetic waves are waves in which two physical components such as an electric field and a magnetic field resonate with each other and propagate space at an optical speed, and are also generated in electric and electronic products which are widely used in real life. At present, it has been confirmed that the thermal effect of increasing the body temperature or partial body temperature as the high frequency electromagnetic wave reaches the human body or the stimulation effect of the current induced in the body at the low frequency stimulates the nerve. have.
현재 특정 계층이 아닌 일반인에게 널리 보급되어 있는 휴대폰은 통화시 인체의 머리에 밀착시켜야 하고, 그 사용 시간도 점점 길어지고 있다. 그에 따라 휴대폰으로부터 복사되는 전자파가 인체에 흡수되는 양도 증가하기 때문에 휴대폰에서 발생되는 전자파가 인체에 미치는 영향에 대한 연구가 다각적으로 진행되고 있다. 더욱이, 휴대폰에서의 전자파 발생에 따른 폐해에 대한 다양한 여론에 따라 정밀한 전자장비를 사용하는 병원이나 주유소 등지에서는 사용이 제한되고 있어, 휴대폰으로부터 발생되는 전자파의 유해 여부를 분석하여 그에 대한 대책이 활발히 논의중이다.Currently, mobile phones, which are widely distributed to the general public rather than a specific class, must be in close contact with the head of the human body when talking, and the use time is getting longer. As a result, the amount of electromagnetic waves radiated from the mobile phone is also absorbed by the human body. Therefore, researches on the effect of the electromagnetic wave generated from the mobile phone on the human body are being conducted in various ways. Moreover, due to various public opinions about the harmful effects of electromagnetic wave generation in mobile phones, the use of precision electronic equipment is limited in hospitals and gas stations, and analysis of the harmfulness of electromagnetic waves generated from mobile phones is actively discussed. In the process.
일반적으로, 휴대폰은 전달된 전파신호를 음성신호로 변환하기 위한 장치가 수화부의 안쪽에 집적되는데, 이러한 수화부에서는 통화시에 고열영역(hot spot)이 나타나 인체에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 많은 유해전자파가 발생된다고 보고되고 있다. 또한, 종래의 휴대폰의 안테나는 휴대폰의 외부에 배치되어 모든 방향에서 전파의 감지가 가능한 무지향적인 복사패턴을 가지므로, 상당량의 전파가 사용자의 인체 중, 특히 휴대폰과 가장 가까이 접촉하는 머리쪽으로 흡수되었다. In general, a mobile phone has a device for converting a transmitted radio signal into a voice signal, which is integrated inside a receiver. In such a receiver, a hot spot appears during a call, not only affecting the human body, but also many harmful electromagnetic waves. Is reported to occur. In addition, since the antenna of the conventional mobile phone has an omnidirectional radiation pattern which is disposed outside the mobile phone to detect the electric wave in all directions, a considerable amount of electric wave is absorbed to the user's body, especially the head closest to the mobile phone. .
이러한 전자파의 위해로부터 인체를 보호하기 위하여 선진각국에서는 인체에 대한 최대허용 노출량(MPE : Maximum Permissible Exposure)을 규정하고 있다. 이에 따라 국내에서도 민간차원에서 관련 연구회를 구성해 전자파의 인체영향에 대한 본격적인 연구를 시작하였고 휴대폰 등에서 나오는 전자파의 인체보호기준안이 마련되었다. 미국의 경우 이미 전자파 인체보호기준안을 마련해 1999년부터 모든 휴대폰에 대해 사용시 접촉되는 머리부분의 국부적 전자파흡수율(SAR: Specific Absorption Rate)에 대한 기준(1.6㎽/ｇ)을 엄격하게 적용하고 있다. 또한, 지난 1990년 인체보호기준을 마련한 일본은 물론 유럽도 미국처럼 법적으로 이를 적용하지는 않고 있지만 관련된 연구가 활발히 진행중이다. 이와 함께 환경부에서는 전자파를 인체 건강이나 환경에 피해를 주는 오염원으로 규정하고 이를 규제하기 위해 환경정책기본법을 개정, 내년 하반기부터 시행에 들어가기로 했다. 따라서, 앞으로 전자파흡수율(SAR)과 관련된 국제 법규를 만족시키는 휴대폰에 대한 중요성이 점차 높아지고 있다. 따라서, 이렇게 제시된 기준에 적합한 전자파 적합성 안테나가 필요하다.In order to protect the human body from the harmful effects of electromagnetic waves, developed countries have stipulated the Maximum Permissible Exposure (MPE) for the human body. Accordingly, in Korea, a research group was organized at the private level to begin the full-scale study on the human body's effects of electromagnetic waves. In the United States, the Human Body Protection Standard has already been established, and since 1999, it has strictly applied the standard of Specific Absorption Rate (SAR) (1.6 ㎽ / g) of the head part in contact with all mobile phones. In addition, Japan and Europe, which established human safety standards in 1990, do not apply the law legally like the US, but related research is being actively conducted. In addition, the Ministry of Environment decided to regulate electromagnetic waves as a pollutant that harms human health and the environment, and to revise the Framework Act on Environmental Policy to begin implementation in the second half of next year. Therefore, in the future, the importance of a mobile phone that satisfies the international law related to electromagnetic wave absorption (SAR) is increasing. Therefore, there is a need for an electromagnetic compatibility antenna that meets the criteria set forth above.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 휴대폰 내부에서 발생하는 전자파에 대한 이중차폐를 실시하여 휴대폰 몸체에서 방출되는 전자파에 대한 인체의 피폭을 방지한다거나, 도전성 물질층에 유기된 전하를 방출함으로써 인체로의 유입을 차단한다거나, 전자파 차단막으로 분리된 2개 이상의 안테나를 제공하고 통화대기중에는 인체로부터 상대적으로 먼 쪽의 안테나만이 작동하게 함으로써 통화대기중에 인체를 향한 전자파를 차단한다거나, 또는 별도의 차폐물을 제공하지 않고 단순히 휴대폰의 외형을 형성하는 케이스만으로 전자파의 차단이 가능하게 한다는 것 등이 제안되고 있다. 그러나, 그러한 수단들은 그 효과가 미미하여 안전한 수준의 전자파차단효과를 기대할 수 없다.In order to solve this problem, by double shielding the electromagnetic waves generated inside the mobile phone to prevent the exposure of the human body to the electromagnetic waves emitted from the mobile phone body, or by introducing an organic charge to the conductive material layer to prevent inflow into the human body It provides two or more antennas separated by an electromagnetic wave shield, and allows only the antenna relatively far from the human body to operate during the call waiting, thereby blocking electromagnetic waves toward the human body during the call waiting, or without providing a separate shield. It is proposed that the electromagnetic wave can be blocked only by the case forming the appearance of the mobile phone. However, such means are insignificant and cannot be expected to have a safe level of electromagnetic interference.
또한, 최근에는 휴대폰의 수화부의 표면상에 유해전자파를 흡수하는 전자파 차단용 패드를 부착해 사용하게 하는 것이 제안되었지만, 이것은 휴대폰의 미관을 해치고 번거로울 뿐만 아니라, 그 효과도 미미하다. In addition, in recent years, it has been proposed to attach and use an electromagnetic wave shielding pad that absorbs harmful electromagnetic waves on the surface of the hydration part of the mobile phone, which not only hurts the aesthetics of the mobile phone but also has little effect.
이외에도 안테나를 케이스의 내부에 장착하여 전자파흡수율을 감소시킨 휴대폰의 경우에는 SAR 감소 효과가 상대적으로 뛰어나지만 내부 장착을 위해서 필요 공간이 많이 확보 되야 하는 단점이 있다. In addition, in the case of a mobile phone having an antenna mounted inside the case to reduce the electromagnetic wave absorption rate, the SAR reduction effect is relatively excellent, but there is a disadvantage that a large amount of space is required for internal mounting.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 미관을 해치거나 사용자를 번거롭게 함이 없이 내장형 안테나를 사용하는 동시에 광대역 특성을 갖고 사용자의 신체, 특히 두부로 향하는 전자파복사량을 효율적으로 저감시킬 수 있는 안테나 셋 및 이 안테나 셋이 장착된 휴대폰을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, while using a built-in antenna without compromising aesthetics or annoying the user, while having a broadband characteristic, effectively reducing the amount of electromagnetic radiation directed to the user's body, particularly the head. To provide an antenna set and a mobile phone equipped with this antenna set.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 안테나 셋은, Antenna set according to an aspect of the present invention for achieving the above object,
휴대폰의 내부에 배치되며 휴대폰의 내부 회로 기판상에 장착되는 안테나 셋으로, 외부와의 전파 송수신을 수행하는 안테나; 상기 안테나와 상기 휴대폰의 내부 회로 기판 사이에 위치하는 적어도 하나 이상의 도체판; 상기 도체판과 상기 안테나 사이에 상기 안테나 전체를 차폐하도록 위치하며 상기 도체판으로부터 반사되는 전자파를 흡수하여 상기 안테나의 공진 특성을 유지시키는 전자파 흡수체; 상기 내부 회로 기판과 연결되어 상기 안테나를 급전시키는 급전부; 및 상기 내부 회로 기판과 연결되어 상기 안테나를 접지시키는 접지부를 포함한다.An antenna set disposed inside the mobile phone and mounted on an internal circuit board of the mobile phone, the antenna performing radio wave transmission and reception with the outside; At least one conductor plate positioned between the antenna and an internal circuit board of the mobile phone; An electromagnetic wave absorber positioned between the conductor plate and the antenna to shield the entire antenna and absorbing electromagnetic waves reflected from the conductor plate to maintain resonance characteristics of the antenna; A feeder connected to the internal circuit board to feed the antenna; And a ground connected to the internal circuit board to ground the antenna.
본 발명의 다른 특징에 따른 휴대폰은, 휴대폰 내부에 배치되며, 여러 전자소자들이 전파의 송신 및 수신을 위해 다수의 전자 소자가 장착되어 있는 하나 이상의 내부 회로 기판; 상기 내부 회로 기판에 장착된 전자 소자의 전파 송수신을 보조하기 위해 상기 휴대폰의 내부 회로 기판상에 장착되는 안테나 셋－여기서, 안테나 셋은 외부와의 전파 송수신을 수행하는 안테나;According to another aspect of the present invention, a mobile phone includes: one or more internal circuit boards disposed inside the mobile phone, in which a plurality of electronic devices are mounted to transmit and receive radio waves; An antenna set mounted on an internal circuit board of the mobile phone to assist radio wave transmission and reception of an electronic element mounted on the internal circuit board, wherein the antenna set comprises: an antenna for performing radio wave transmission and reception with an outside;
상기 안테나와 상기 휴대폰의 내부 회로 기판 사이에 위치하는 적어도 하나 이상의 도체판; 상기 도체판과 상기 안테나 사이에 상기 안테나 전체를 차폐하도록 위치하며 상기 도체판으로부터 반사되는 전자파를 흡수하여 상기 안테나의 공진 특성을 유지시키는 전자파 흡수체; 상기 내부 회로 기판과 연결되어 상기 안테나를 급전시키는 급전부; 및 상기 내부 회로 기판과 연결되어 상기 안테나를 접지시키는 접지부를 포함함－; 및 상기 내부 회로 기판 및 상기 안테나 셋을 내장하기 위한 케이스를 포함한다.At least one conductor plate positioned between the antenna and an internal circuit board of the mobile phone; An electromagnetic wave absorber positioned between the conductor plate and the antenna to shield the entire antenna and absorbing electromagnetic waves reflected from the conductor plate to maintain resonance characteristics of the antenna; A feeder connected to the internal circuit board to feed the antenna; And a ground portion connected to the internal circuit board to ground the antenna; And a case for embedding the internal circuit board and the antenna set.
한편, 지금까지 전자파와 인체사이의 상호작용을 규정하는 가장 효과적인 변수로 인식되어 온 SAR은 정현파형으로 변화하는 전자장에 대한 포인팅 벡터 정리를 사용하여 다음의 [수학식 1]과 같이 정의할 수 있다.Meanwhile, SAR, which has been recognized as the most effective variable to define the interaction between electromagnetic waves and the human body, can be defined as shown in [Equation 1] using the pointing vector theorem for the electromagnetic field that changes into a sine wave. .
[수학식 1][Equation 1]
여기에서, σ는 복사주파수에서의 조직의 전도율 [S/m], ρ는 조직의 밀도 [kg/m3]이고, Ei는 내부 조직에서의 전기장 세기 [V/m]이다. 이 식에서 보듯이 SAR은 동일한 조직 내에서는 전도율과 밀도가 일정하기 때문에 조직내의 전지장세기의 제곱에 비례하게 되고, 이에 따라 소스(source)로부터 조직내의 거리의 제곱에 반비례하게 된다.Where σ is the conductivity of the tissue at the radiation frequency [S / m], ρ is the density of the tissue [kg / m 3 ], and Ei is the electric field strength [V / m] in the internal tissue. As shown in this equation, SAR is proportional to the square of the field strength in the tissue because of its constant conductivity and density in the same tissue, and inversely proportional to the square of the distance from the source to the tissue.
그러므로, 본 발명에서는 휴대폰의 내부에 안테나를 장착하고 전자파흡수체를 적절히 배치함으로써 안테나의 공진 특성을 유지시키도록 구성한다.Therefore, in the present invention, the antenna is mounted inside the cellular phone and the electromagnetic wave absorber is properly disposed to maintain the resonance characteristics of the antenna.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 휴대폰의 구성을 도시한 것으로, (A)는 사시도이고,(B)는 단면도이다.1 shows a configuration of a mobile phone according to a first embodiment of the present invention, where (A) is a perspective view and (B) is a sectional view.
이 실시예에서는 휴대폰용 안테나 셋(1)의 내부에서 상측에 모노폴 안테나 소자(3)가 배치된다. 그런데, 휴대폰의 내부의 회로기판 및 그 위에 설치되는 부품들은 그 재료의 상당한 부분이 도체로 되어 있다. 이러한 휴대폰의 내부에 모노폴 안테나(3)를 장착하면, 회로기판으로 사용하는 도체판이 전파반사판의 역할을 하게 되어 안테나의 공진에 영향을 미치게 된다. 그러므로, 외부에 장착해서 양호하게 사용될 수 있는 안테나와 동일한 모노폴 안테나일지라도 휴대폰의 내부에 장착하게 되면 안테나로서의 역할을 못하게 된다.In this embodiment, the monopole antenna element 3 is disposed above the antenna set 1 for mobile phones. By the way, the circuit board inside the mobile phone and the components installed thereon are made of a substantial part of the material. When the monopole antenna 3 is mounted inside the mobile phone, the conductor plate used as the circuit board acts as a radio wave reflector and affects the resonance of the antenna. Therefore, even if the same monopole antenna as the antenna that can be mounted on the outside and used well, if mounted inside the mobile phone will not serve as an antenna.
이 실시예에서는 이를 보완하기 위해 휴대폰용 단말기 안테나 셋(1) 내부에 장착된 안테나(3)와 내부회로기판사이에 전자파흡수체(4)를 장착한다. 또한 내부회로 기판과 안정적인 연결을 위해 내부에 안테나 급전을 위한 급전 연결부(5)와 접지를 위한 접지 연결부(6)를 안테나 셋(1) 외부로 빼내도록 한다.In this embodiment, in order to compensate for this, the electromagnetic wave absorber 4 is mounted between the antenna 3 mounted in the mobile terminal antenna set 1 and the internal circuit board. In addition, the feeder connecting portion 5 for feeding the antenna inside and the grounding connecting portion 6 for grounding to pull out the antenna set (1) to the internal circuit board and stable connection.
여기에서, 안테나의 전파방사소자는 횡단면이 원형인 것으로 한정될 필요는 없으며, 삼각형, 사각형, 다각형, 타원형 등 여러 형태의 단면을 가질 수 있고, 또한, 헬리칼, 코니칼, 스페리칼 등 안테나의 역할을 하는 모든 형태의 소자를 이용할 수 있다.Herein, the radio wave radiating element of the antenna is not necessarily limited to a circular cross section, and may have various shapes such as triangles, squares, polygons, ellipses, and the like. Also, helical, conical, spherical, etc. Any type of device that plays a role can be used.
전자파흡수체(4)의 형상은 휴대폰의 전면쪽에서 휴대폰의 내부를 투시할 때 전자파흡수체가 안테나의 전체를 차폐하는 정도이면 족하며, 그 이상의 제한은 없다. 휴대폰의 전면쪽에서 휴대폰의 내부를 투시할 때 보이는 전자파흡수체(4)의 형상은 삼각형, 사각형 등의 다각형이나, 원형, 타원형 등 형상을 가질 수 있다.The shape of the electromagnetic wave absorber 4 is sufficient as long as the electromagnetic wave absorber shields the whole of the antenna when the inside of the mobile phone is viewed from the front side of the mobile phone. The shape of the electromagnetic wave absorber 4 seen when the inside of the mobile phone is viewed from the front side of the mobile phone may have a polygon such as a triangle or a square, or a circle or an oval.
예를 들어, 전자파흡수체의 형상은 휴대폰의 길이방향으로 취해진 단면형상이 직사각형이고, 휴대폰의 폭방향으로 취해진 단면형상이 휴대폰의 전면쪽으로 볼록하게 돌출된 형상을 갖는다.For example, the shape of the electromagnetic wave absorber has a rectangular cross-sectional shape taken in the longitudinal direction of the mobile phone, and the cross-sectional shape taken in the width direction of the mobile phone protrudes convexly toward the front surface of the mobile phone.
그리고, 휴대폰 케이스의 외형은 일반적으로 사용되는 바(bar) 형, 플립(flip) 형, 폴더(folder)형을 비롯하여 어떤 형상으로 디자인된 것이든 제한 없이 적용할 수 있다.In addition, the appearance of the mobile phone case may be applied without limitation, which is designed in any shape, including a bar type, a flip type, a folder type, which are generally used.
특히 메인케이스와 서브케이스의 2부재로 형성되어 서로 절첩이 가능하게 연결된 폴더(folder)형에서, 휴대폰용 안테나 셋은 메인케이스, 또는 서브케이스, 어디든지 내장될 수도 있다. In particular, in the folder type formed by two members of the main case and the sub-case and foldable to each other, the antenna set for the mobile phone may be built in the main case, or sub-case, anywhere.
도 2는 전자파 흡수체가 없는 경우의 모노폴 안테나 특성을 나타내 것으로, (A)는 공진 주파수에서 일정한 공진 특성을 갖는 일반적인 모노폴 안테나를 도시한 것이고, (B)는 금속막에 의해 공진 특성이 왜곡된 안테나를 도시한 것이고, (C)는 (A)와 (B) 경우의 반사감쇠량(S11)을 비교한 그래프이다.FIG. 2 shows monopole antenna characteristics in the absence of an electromagnetic wave absorber, (A) shows a general monopole antenna having a constant resonance characteristic at a resonant frequency, and (B) shows an antenna whose distortion characteristic is distorted by a metal film. (C) is a graph comparing the reflection attenuation amount (S11) in the case of (A) and (B).
도 2의 (A)와 같이 공진 주파수에서 일정한 공진 특성을 갖는 일반적인 모노폴 안테나(3)가 도 2의 (B)와 같이 전면에 금속성질을 갖는 판(7)이 위치하게 되면 안테나의 공진 특성이 사라지게 되어 신호를 송수신하는 안테나로서의 역할을 할 수 없게 된다. 도 2의 (C)그래프에서 주파수에 따른 반사감쇠량(S11)을 (A) 안테나 구성에 대해서는 점선으로 표시하고, (B) 안테나 구성에 대해서는 실선으로 표시하였다.When a general monopole antenna 3 having a constant resonance characteristic at a resonant frequency as shown in FIG. 2A is placed with a plate 7 having a metallic property in front as shown in FIG. It disappears and can no longer serve as an antenna for transmitting and receiving signals. In the graph (C) of FIG. 2, the amount of reflection attenuation S11 according to the frequency is indicated by a dotted line for the antenna configuration (A) and indicated by a solid line for the antenna configuration (B).
도 2의 (B) 안테나 구성에 따른 공진 특성의 왜곡을 해소하기 위한 방안이 도 3에 도시되어 있다.A method for solving the distortion of the resonance characteristic according to the antenna configuration of FIG. 2B is illustrated in FIG. 3.
도 3은 본 발명에 따른 전자파 흡수체를 구비한 모노폴 안테나 특성을 나타낸 것으로, (A)는 도 2의 (A)와 동일하게 공진 주파수에서 일정한 공진 특성을 갖는 일반적인 모노폴 안테나를 도시한 것이고, (B)는 전자파 흡수체(4)에 의해 공진 특성이 개선된 안테나를 도시한 것이고, (C)는 (A)와 (B) 경우의 반사감쇠량(S11)을 비교한 그래프이다.Figure 3 shows the characteristics of a monopole antenna with an electromagnetic wave absorber according to the present invention, (A) shows a general monopole antenna having a constant resonance characteristics at the resonant frequency, as in Figure 2 (A), (B ) Shows an antenna in which the resonance characteristics are improved by the electromagnetic wave absorber 4, and (C) is a graph comparing the amount of reflection attenuation (S11) in the cases (A) and (B).
도 3의 (B) 구성과 같이 안테나(3)와 금속판(7)사이에 전자파 흡수체(4)를 장착하게 되면 안테나의 공진 특성을 공기중에서와 같이 확보할 수 있다. 이때 사용되는 전자파 흡수체(4)는 안테나의 특성과 밀접한 영향이 있다.When the electromagnetic wave absorber 4 is mounted between the antenna 3 and the metal plate 7 as shown in FIG. 3B, the resonance characteristics of the antenna can be ensured as in the air. The electromagnetic wave absorber 4 used at this time has a close influence on the characteristics of the antenna.
따라서 전자파흡수체(4)는 내부회로기판을 구성하고 있는 도체판으로부터 반사되는 전자파를 흡수함으로써 안테나의 공진에 끼치는 영향을 감소시킨다. 그럼으로써, 해당 안테나가 갖는 고유의 특성을 휴대폰의 내부에서도 외부에서와 마찬가지로 유지함으로써 안테나로서의 역할을 충실히 행할 수 있다. Therefore, the electromagnetic wave absorber 4 absorbs the electromagnetic waves reflected from the conductor board constituting the internal circuit board, thereby reducing the influence on the resonance of the antenna. As a result, by maintaining the inherent characteristics of the antenna in the inside of the cellular phone as in the outside, it can faithfully play the role as an antenna.
도 4는 안테나의 반사감쇠량의 대역 특성을 나타내는 그래프로서, (A)는 일반적인 모노폴 안테나를 사용한 경우에 대한 그래프이고, (B)는 본 발명에 따른 전자파 흡수체(4)를 구비한 모노폴 안테나를 사용한 경우의 그래프이다.4 is a graph showing the band characteristics of the reflection attenuation amount of the antenna, (A) is a graph showing a case of using a general monopole antenna, (B) is a monopole antenna having an electromagnetic wave absorber (4) according to the present invention Graph of the case.
도 4의 그래프들로부터 알 수 있듯이, 일반적인 모노폴 안테나의 경우(A) 7.7% 정도의 대역폭을 갖지만, 본 발명에 따른 안테나의 경우 19.4%정도의 대역폭을 갖는 것으로, 본 발명의 전자파 흡수체(4)로 인해 안테나의 광대역 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있다. As can be seen from the graphs of FIG. 4, the general monopole antenna (A) has a bandwidth of about 7.7%, but the antenna according to the present invention has a bandwidth of about 19.4%, and the electromagnetic wave absorber 4 of the present invention. It can be seen that due to the broadband characteristics of the antenna can be obtained.
도 5는 일반적인 모노폴 안테나 사용할 때와 본 발명의 안테나 셋(1)을 휴대폰 배면의 배면 코너와 배면 중앙에 장착했을 때의 사용자의 머리에 분포되는 전자파 흡수율(SAR)을 상면과 정면에서 비교한 것이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 안테나 셋(1)을 장착한 경우에 전자파 흡수율이 현저히 낮아졌음을 확인할 수 있다.FIG. 5 compares the radio wave absorption ratio (SAR) distributed in the user's head when the antenna set 1 of the present invention is mounted on the rear corner and the rear center of the mobile phone when using a general monopole antenna from the top and the front. . As shown, when the antenna set 1 of the present invention is mounted, it can be seen that the electromagnetic wave absorption rate is significantly lowered.
이와 같이 본 발명의 안테나 셋(1)에 구비된 전자파흡수체(4)는 안테나(3)로부터 발생되는 전자파뿐만 아니라, 휴대폰의 전면에서 발생되어 인체로 향하는 전자파까지도 흡수한다. 그러므로, 이 실시예에 따른 휴대폰은 사용자가 그것을 사용하거나 휴대하는 동안에 피폭되는 전자파의 양, 즉, 전자파흡수율(SAR)을 현저히 감소시킬 수 있다.Thus, the electromagnetic wave absorber 4 provided in the antenna set 1 of the present invention absorbs not only the electromagnetic waves generated from the antenna 3 but also the electromagnetic waves generated from the front of the mobile phone and directed toward the human body. Therefore, the cellular phone according to this embodiment can significantly reduce the amount of electromagnetic waves exposed, that is, the electromagnetic absorption rate (SAR), while the user uses or carries it.
즉, 이 실시예에 따라 회로기판과 안테나(3) 사이에 설치되는 전자파흡수체(4)는 회로기판 등이 안테나의 공진에 영향을 끼쳐 안테나의 성능이 나빠지게 하는 것을 방지함과 동시에 안테나의 대역폭을 넓히고, 안테나 및 회로기판 등으로부터 휴대폰의 외부로 방사되는 전자파의 양을 감소시킴으로써 사용자의 신체에 대한 전자파흡수율을 감소시킬 수 있다.That is, according to this embodiment, the electromagnetic wave absorber 4 provided between the circuit board and the antenna 3 prevents the circuit board or the like from affecting the resonance of the antenna and degrades the performance of the antenna. As a result, the absorption rate of the user's body can be reduced by reducing the amount of electromagnetic radiation emitted from the antenna and the circuit board to the outside of the mobile phone.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 셋(1)의 내부 구성요소를 개략적으로 도시한 정단면도이다. 도시된 바와 같이, 전자파흡수체(4) 밑면에 여러가지 이유로 인해 도체나 비도체로 구성된 물질(7), 예컨대 금속판이 장착되어 있다. 이 때 금속판은 하나 이상이어도 좋다.6 is a front sectional view schematically showing the internal components of the antenna set 1 according to the second embodiment of the present invention. As shown, the bottom of the electromagnetic wave absorber 4 is mounted with a material 7 composed of a conductor or a non-conductor, for example a metal plate, for various reasons. At this time, one or more metal plates may be used.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 안테나 셋의 내부 구성요소를 개략적으로 도시한 정단면도이다. 도시된 바와 같이, 안테나(3)와 전자파흡수체(4) 사이에 안테나의 특성이나 안테나의 고정, 또는 여러가지 이유로 인해 도체나 비도체로 구성된 물질(8), 예컨대 유전체가 장착되어 있다.7 is a front sectional view schematically showing the internal components of the antenna set according to the third embodiment of the present invention. As shown, between the antenna 3 and the electromagnetic wave absorber 4, a material 8 composed of a conductor or a non-conductor, for example, a dielectric, is mounted due to the characteristics of the antenna, the fixing of the antenna, or for various reasons.
그러나, 도 6의 제2 실시예 경우의 전자파흡수체(4) 밑면이나 도 7의 제3 실시예 경우의 안테나(3)와 전자파흡수체(4) 사이뿐만 아니라, 휴대폰의 케이스와 안테나(3)의 사이, 전자파흡수체(4)와 회로기판의 사이, 회로기판과 케이스의 사이, 안테나 셋 케이스와 전자파흡수체(4) 사이, 휴대폰 케이스와 안테나 셋 케이스 사이에도 도체나 비도체로 구성된 어떠한 물질이 장착될 수 있다. However, not only the bottom surface of the electromagnetic wave absorber 4 in the second embodiment of FIG. 6 or the antenna 3 and the electromagnetic wave absorber 4 in the third embodiment of FIG. 7, but also the case and antenna 3 of the cellular phone. Between the electromagnetic wave absorber 4 and the circuit board, between the circuit board and the case, between the antenna set case and the electromagnetic wave absorber 4, and between the mobile phone case and the antenna set case, any material composed of conductors or non-conductors may be mounted. have.
제2 실시예와 제 3의 실시예에 따른 휴대폰은 안테나가 헬리칼 타입의 방사소자를 갖는 것을 제외하고는 제1 실시예에 따른 휴대폰과 동일한 구성을 갖는다. The mobile phone according to the second embodiment and the third embodiment has the same configuration as the mobile phone according to the first embodiment except that the antenna has a helical type radiating element.
도 8과 도 9는 본 발명에 따른 안테나 셋(1)의 휴대폰 내부회로판(2)에의 배치 형상을 도시한 개략 투시 배면도로서, 도 8은 휴대폰용 안테나 셋(1)이 휴대폰 배면의 좌측 상단에 횡적으로 장착된 경우를 도시한 것이고, 도 9는 휴대폰 배면의 상단에 종적으로 장착된 경우를 도시한 것이다. 8 and 9 are schematic perspective rear views showing the arrangement of the antenna set 1 on the cellular phone internal circuit board 2 according to the present invention, and FIG. 8 is the upper left of the rear surface of the cellular phone antenna set 1. FIG. 9 illustrates a case in which it is mounted laterally, and FIG. 9 illustrates a case in which it is vertically mounted on the top of a mobile phone rear surface.
이때 사용된 휴대폰용 안테나 셋(1)은 제1 실시예에 따른 안테나 셋과 동일한 구성을 갖는다. 이외의 구성에 대해서는 제1 실시예와 관련된 설명을 참조하기로 하고, 여기에서는 그러한 구성에 관한 설명은 생략한다. 이때 휴대폰용 안테나 셋의 위치는 내부회로의 모든 위치에 장착 가능하다.In this case, the antenna set 1 for the cellular phone used has the same configuration as the antenna set according to the first embodiment. For other configurations, reference will be made to the description relating to the first embodiment, and descriptions of such configurations are omitted here. At this time, the position of the antenna set for the mobile phone can be mounted in any position of the internal circuit.
지금까지 본 발명의 양호한 실시예들에 대해 설명하였지만, 이 실시예들은 단지 예시적인 것일 뿐이고, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 이 발명이 속한 기술분야에 숙련된 자에게는 본 발명의 본질과 범위를 벗어남이 없이 지금까지 설명한 양호한 실시예들로부터 변경, 수정 및 부가가 가능함이 자명할 것이다. 첨부된 특허청구의 범위는 그러한 변경, 수정 및 부가도 본 발명의 보호범위에 포함할 것을 의도한 것이다.While the preferred embodiments of the present invention have been described so far, these embodiments are merely exemplary and are not intended to limit the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that changes, modifications, and additions can be made from the preferred embodiments described hereto without departing from the spirit and scope of the invention. The scope of the appended claims is intended to cover such modifications, modifications and additions as fall within the protection scope of the present invention.
본 발명에 따르면, 휴대폰의 내부에 안테나와 전자파흡수체 그리고 그외의 장치들을 보유한 휴대폰용 안테나 셋을 장착하여 안테나를 내부 회로 기판상에 장착할 때 문제되는 안테나 공진 특성을 확보하고, 광대역 특성을 얻음과 동시에 휴대폰 본체 및 안테나에서 나와 인체로 흡수되는 유해전자파를 제거하거나, 적어도 현저하게 감소시킴으로써 사용자가 안심하고 휴대폰을 이용할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by mounting an antenna set for a mobile phone having an antenna, an electromagnetic wave absorber, and other devices in the inside of the mobile phone to secure the antenna resonance characteristics when mounting the antenna on the internal circuit board, and to obtain broadband characteristics and At the same time, there is an effect that the user can use the mobile phone with confidence by removing or at least significantly reducing harmful electromagnetic waves absorbed by the human body from the mobile phone body and antenna.
도 1(A) 및 1(B)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 휴대폰을 그 내부의 구성요소의 일부를 투시하여 개략적으로 도시한 정사시도와 정단면도이다.1 (A) and 1 (B) are an orthogonal perspective view and a sectional view schematically showing the cellular phone according to the first embodiment of the present invention through a part of the components thereof;
도 2는 전자파 흡수체가 없는 경우의 모노폴 안테나 특성을 나타내 것으로, (A)는 공진 주파수에서 일정한 공진 특성을 갖는 일반적인 모노폴 안테나를 도시한 도면, (B)는 금속막에 의해 공진 특성이 왜곡된 안테나를 도시한 도면, (C)는 (A)와 (B) 경우의 반사감쇠량(S11)을 비교한 그래프이다.2 shows monopole antenna characteristics in the absence of an electromagnetic wave absorber, (A) shows a general monopole antenna having a constant resonance characteristic at a resonant frequency, and (B) shows an antenna whose distortion characteristic is distorted by a metal film. Is a graph comparing the reflection attenuation amounts S11 in the cases (A) and (B).
도 3은 본 발명에 따른 전자파 흡수체를 구비한 모노폴 안테나 특성을 나타낸 것으로, (A)는 공진 주파수에서 일정한 공진 특성을 갖는 일반적인 모노폴 안테나를 도시한 도면, (B)는 전자파 흡수체에 의해 공진 특성이 개선된 안테나를 도시한 도면,(C)는 (A)와 (B) 경우의 반사감쇠량(S11)을 비교한 그래프이다. Figure 3 shows the characteristics of a monopole antenna with an electromagnetic wave absorber according to the present invention, (A) is a view showing a general monopole antenna having a constant resonance characteristics at the resonant frequency, (B) is a resonance characteristic by the electromagnetic wave absorber A diagram showing the improved antenna, (C) is a graph comparing the reflection attenuation amount (S11) in the case (A) and (B).
도 4는 안테나의 반사감쇠량의 대역 특성을 나타내는 그래프로서, (A)는 일반적인 모노폴 안테나를 사용한 경우에 대한 그래프, (B)는 본 발명에 따른 전자파 흡수체를 구비한 모노폴 안테나를 사용한 경우의 그래프도이다.Figure 4 is a graph showing the band characteristics of the reflection attenuation of the antenna, (A) is a graph of the case of using a general monopole antenna, (B) is a graph of the case of using a monopole antenna with an electromagnetic wave absorber according to the present invention to be.
도 5는 몇가지 양상의 안테나 사용에 따른 사용자 머리부분에 끼치는 전자파 흡수율 분포를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating an electromagnetic wave absorption distribution applied to a user's head according to some aspects of using an antenna. FIG.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 셋의 정단면도이다.6 is a front sectional view of an antenna set according to a second embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 안테나 셋의 정단면도이다.7 is a front sectional view of an antenna set according to a third embodiment of the present invention.
도 8과 도 9는 본 발명에 따른 안테나 셋의 휴대폰 내부회로판에의 배치 형상을 도시한 개략 투시 배면도이다. 8 and 9 are schematic perspective back views showing the arrangement of the antenna set on the cellular phone internal circuit board according to the present invention.
Claims (11)
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| KR1020050076793A KR20050088399A (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Antenna set capable of decreasing emi and mobile phone having the same antenna set |
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| KR1020050076793A KR20050088399A (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Antenna set capable of decreasing emi and mobile phone having the same antenna set |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8445131B2 (en) * | 2009-11-17 | 2013-05-21 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Holder case for secondary battery and lithium secondary battery using the same |
-
2005
- 2005-08-22 KR KR1020050076793A patent/KR20050088399A/en not_active Application Discontinuation
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