KR20060031221A - 휴대용 무선단말기의 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

휴대용 무선단말기의 메인 보드의 RF 컨넥터와 전기적으로 연결되어 있는 급전부에 급전되는 안테나 모듈에 관한 것으로서, 적용되는 단말기의 종류 및 성능에 따라 상기 급전부에서 메인 보드의 접지면으로 사용되는 도전층에 전기적으로 접지되는 일정 폭 및 일정 길이를 갖는 일정 형상의 접지 수단이 추가되어 상기 안테나의 성능을 향상시킴을 특징으로 한다.

안테나 모듈, 모노폴 안테나, 급전부, 접지부, 접지 수단, 도전성 패턴

Description

휴대용 무선단말기의 안테나 장치{ANTENNA MODULE FOR PORTABLE WIRELESS TERMINAL}

도 1은 일반 휴대용 무선단말기의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 안테나 장치의 구성을 도시한 요부 사시도.

본 발명은 휴대용 무선단말기의 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히 모노폴 안테나 장치의 급전점에 별도의 접지 수단을 추가로 설치하고 단말기의 메인 보드에 접지시킴으로써 안테나의 성능 향상을 도모한 휴대용 무선단말기의 안테나 장치에 관한 것이다.

최근들어, PCS, DCS, GPS, PDA, 셀룰러 폰, 무선노트북 컴퓨터등과 같은 휴대용 무선단말기가 점차 보급화되어감에 따라 다양한 기능과 디자인의 단말기가 등장하고 있다. 또한, 상기 단말기가 점차 소형화, 경박 단소화되어감과 동시에 그 기능의 다양성이 더욱 부각되고 있는 실정이다. 따라서, 상기와 같은 소비자의 욕 구를 만족시키기 위해서는 기능을 유지 또는 향상시키면서 단말기의 부피를 줄여야 하는데 역점을 두고 있다.

특히, 상술한 무선 단말기들은 무선 통신을 위한 안테나 모듈을 구비하고 있다. 상기 안테나 모듈은 단말기의 종류 및 형태에 따라 단말기의 외부로 돌출되도록 설치되는 외장형 안테나와 단말기 내부의 보드에 실장되는 내장형 안테나 모듈로 나뉘어 진다. 상기 외장형 안테나 모듈은 급전부와 접지부를 갖는 다이폴 안테나 모듈과 급전부만을 갖는 모노폴 안테나 모듈로 구분된다. 또한, 내장형 안테나 모듈의 경우 역시 급전부만을 갖는 모노폴 타입 안테나 모듈과 급전부와 접지부를 갖는 다이폴 타입 내장형 안테나 모듈로 구분될 수 있다. 근래들어, 외장형 안테나 모듈보다는 단말기의 외관을 미려하게 하고 휴대성을 높인 내장형 안테나 모듈을 선호하고 있는 추세이다.

상술한 모노폴 안테나 모듈은 안테나 모듈의 급전부가 단말기 메인 보드의 급전 패드에 전기적으로 접속됨으로써 동작하게 된다. 일반적으로 상술한 안테나 모듈은 크기에 비례하여 성능이 발휘되는데, 이것은 사용자가 요구하는 단말기의 경박 단소화에 역행하는 문제점을 야기시키게 된다. 따라서, 단말기 제조자들은 단말기의 크기를 변형시키지 않으면서 기 설치되어 있는 안테나 모듈의 방사특성을 향상시킴과 동시에 전자파 흡수율(SAR; Spacific Absorption Rate)을 저감시키기 위하여 경주하고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 단말기의 부피를 확장시키지 않으면서 방사 특성을 향상시킬 수 있도록 구성되는 휴대용 무선단말기의 안테나 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 경박 단소화를 원하는 사용자의 욕구에 부응하면서 안테나의 성능이 향상되도록 구성되는 휴대용 무선단말기의 안테나 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 모노폴 타입 안테나 모듈의 성능 향상을 도모하기 위한 별도의 접지 수단을 제공한 휴대용 무선단말기를 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 메인 보드의 RF 컨넥터와 전기적으로 연결되어 있는 급전부에 급전되는 안테나 모듈을 갖는 휴대용 무선단말기에 있어서, 적용되는 단말기의 종류 및 성능에 따라 상기 급전부에서 메인 보드의 접지면으로 사용되는 도전층에 전기적으로 접지되는 일정 폭 및 일정 길이를 갖는 일정 형상의 접지 수단이 추가되어 상기 안테나 모듈의 성능을 향상시킴을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 안테나 모듈과 단말기 메인 보드의 RF 컨넥터와 전기적으로 연결되는 급전부와 단말기 메인 보드에 접지면으로 활용되는 도전층을 추가로 접지시키는 접지 수단이 사용된다. 바람직하게도, 상술한 접지 수단으로는 다양한 형상, 크기, 길이를 갖는 공지의 다양한 도전 수단이 사용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 금속체, FPC, 패턴등이 사용될 수 있을 것이다.

더욱 바람직하게도, 본 발명에 따른 접지 수단은 급전부만을 갖는 모노폴 타입 안테나 모듈에 더욱 효과적이다. 다이폴 안테나 모듈은 급전부와 접지부를 이미 가지고 있기 때문에 상술한 모노폴 타입이 더욱 효과적일 수 있을 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 도면상에는 모노폴 타입 내장형 안테나 모듈을 도시하고 기술하였다. 그러나, 본 발명을 적용함에 있어서 모노폴 타입 외장형 안테나 모듈 및 일부 다이폴 타입 내장형 및 외장형 안테나 모듈에 적용 가능할 것이다. 또한, 본 발명에서는 폴더 타입 단말기를 도시하고 기술하였으나, 슬라이드 타입, 바 타입등 다양한 단말기에 적용 가능할 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 일반 휴대용 무선단말기는 본체와(110)와 상기 본체상에서 일정 각도로 개폐가능하도록 설치되는 폴더(120) 및 상기 본체상에 폴더를 일정 각도(일반적으로 약 130 ~ 140°)로 개폐시키는 힌지 모듈(미도시됨)로 구성된다. 본 도면상에서 힌지 모듈은 서브바디인 폴더의 센터 힌지암(121)상에 설치되며, 힌지 모듈의 단부에 돌출된 힌지 샤프트의 더미가 메인 바디인 본체의 양 사이드 힌지암(111) 중 어느 한 곳에 고정됨으로써 단말기의 개폐동작이 수행된다.

상기 본체(110)에는 데이터 입력 수단으로 네비게이션 키버튼을 포함하는 키패드 어셈블리(140)가 설치되어 있으며 그 하측으로는 상대방에게 음성을 송신할 수 있는 송화부인 마이크로폰 장치(150)가 설치된다. 또한, 상기 폴더(120)상에는 데이터 출력수단인 디스플레이 장치(130)(바람직하게는 수십만 화소에서 수백만 화소의 컬러 와이드 엘씨디 모듈)가 설치되며, 그 상측으로는 상대방의 음성을 수신할 수 있는 수화부인 스피커폰 장치(160)가 설치된다. 또한, 폴더의 외면상에는 슬레이브 엘씨디 모듈이 설치될 수 있으며, 그 상부에 피사체 촬영을 위한 카메라 장치(170)가 설치된다.

도 2는 본 발명에 따른 안테나 장치의 구성을 도시한 요부 사시도로써, 메인 보드(20)상에 소정의 방사체(50)가 설치된다. 상기 방사체(50)는 상기 메인 보드(20)에 직접 실장되거나 도시된 바와 같이, 소정의 브라켓(30)이 설치되고, 그 상부에 설치될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 상기 브라켓(30)의 상부에 설치되는 방사체(50)는 다수의 개구(53)를 통해 열융착 또는 초음파 융착등에 의해 고정될 수 있다. 상기 방사체(50)의 일부에는 하측으로 돌출된 급전핀(51)이 형성된다. 상기 급전핀(51)은 메인 보드(20)에 형성된 급전부(21)와 전기적으로 접속될 수 있다. 더욱이, 상기 브라켓(30)은 메인 보드(20)에 형성되는 고정홈(26)과 상응하도록 하측으로 돌출된 고정돌기(36)가 형성됨으로써, 상기 고정 돌기(36)가 상기 메인 보드(20)의 고정홈(26)에 긴밀히 삽입되어 고정될 수 있다.

상기 메인 보드(20)의 급전부(21)는 근처의 RF 컨넥터(23)와 소정의 패턴(22)에 의해 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 패턴(22)과 급전부(21)는 메인 보드(20)를 제조할 때 형성되는 도전층인 접지면상에 설치되지 않는다. 즉, 도 2의 메인 보드(20)에 도시된 점선의 내부(24)는 도전층이 없도록 형성될 것이다. 그후, 상기 메인 보드(20)의 도전층이 없는 부분(24)에 소정의 접지 수단(40)이 형성 또는 설치된다. 상기 접지 수단(40)의 일단은 접지부(21)에 전기적으로 접속되며, 타단은 메인 보드(20)의 접지면인 도전층(25)에 전기적으로 연결될 것이다. 상기 접지 수단(40)으로는 메인 보드 제조시 함께 형성되는 도전성 패턴을 사용할 수 있다. 그러나 이에 국한되지는 않는다. 예컨대, 도전성 재질이면 어떤 것이라도 무방하다. 예를 들어, 도전성 금속체, 가요성 인쇄회로(FPC; Flexible Printed Circuit)일 수 있다. 이러한 경우에 상기 금속체 또는 가요성 인쇄회로는 솔더링, 본딩(도전성 폼등에 의한 본딩 포함)등에 의해 고정될 수 있을 것이다. 또한, 상기 FPC는 상부에 형성된 피복을 제거하여 도전체가 드러나도록 하여 설치할 수 있을 것이다. 또한, 상기 접지 수단은 도시된 바와 같은 형상에 국한되지 않으며, 안테나 모듈 매칭시 가장 최상의 방사 특성이 도출될 수 있는 형상으로 형성시킬 수 있을 것이다.

하기 <표 1>은 접지 수단을 사용하지 않았을 경우의 안테나 모듈의 방사 감도와 방사 power의 결과를 나타내었고, 하기 <표 2>는 접지 수단을 사용하였을 때의 안테나 모듈의 방사 감도와 방사 power의 결과를 나타내었다. 측정 방법은 azimuth radiation pattern을 45°scale로 측정한 후 모든 각도에 대해 평균화 하였다.

상기 <표 1>과 <표 2>의 결과를 비교하여 보면 방사 감도와 방사 power에서 약 1~2 dBm 성능이 개선되었음을 알수 있었다. 결론적으로 본 발명에 따른 안테나 모듈이 종래의 안테나 모듈에 비해 전계가 약한 약전계 지역에서 안테나 성능이 더 우수함을 예측할 수 있으며, 이는 결과적으로 단말기 성능 향상에 기여할 것이다.

분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 안테나 장치는 별도의 접지 수단을 안테나 급전부에 추가로 설치함으로써, 기존의 안테나 모듈보다 우수한 방사 특성을 갖도록 하는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 메인 보드의 RF 컨넥터와 전기적으로 연결되어 있는 급전부에 급전되는 안테나 모듈을 갖는 휴대용 무선단말기에 있어서,

   적용되는 단말기의 종류 및 성능에 따라 상기 급전부에서 메인 보드의 접지면으로 사용되는 도전층에 전기적으로 접지되는 일정 폭 및 일정 길이를 갖는 일정 형상의 접지 수단이 추가되어 상기 안테나 모듈의 성능을 향상시킴을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 안테나 모듈은 모노폴 안테나 모듈임을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 접지 수단은 상기 메인 보드상에 고정되는 플레이트 타입 금속성 도전체임을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 금속성 도전체는 솔더링, 도전성 접착체, 도전성 폼 중 어느 하나에 의해 메인 보드상에 고정됨을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 접지 수단은 상기 메인 보드 제조시 형성되는 일정 형상의 도전성 패턴임을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 접지 수단은 도전층이 드러나도록 상부 피막이 제거된 가요성 인쇄회로(FPC)임을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 급전부는 메인 보드의 도전층인 접지면과 절연된 위치에 형성되어 소정의 패턴에 의해 RF 컨넥터와 전기적으로 연결됨을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 급전 수단 역시 상기 메인 보드의 도전층인 접지면과 절연된 위치에 형성 또는 설치하되, 일단은 상기 급전부에 전기적으로 연결되며, 타단은 상기 메인 보드의 접지면과 전기적으로 접지시키도록 구성함을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 장치.

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