KR20060053724A - 이동통신 단말기의 블루투스 안테나 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안테나 구조를 간소화하고 상기 안테나의 대역폭 확장 및 방사패턴의 조절이 가능한 소형의 이동통신 단말기의 블루투스 안테나 구조에 관한 것으로서, 제 1회로기판의 하면에 형성되며 상기 제 1기판과 일정거리에 이격배치된 제 2회로기판의 상면에 수직으로 연결되도록 형성되는 접지부와, 상기 제 2기판의 상면에 형성되며, 끝단이 상기 접지부와 연결되어 특정의 주파수 신호를 송수신할 수 있도록 하는 방사부와, 상기 제 1기판의 상면을 따라 전달된 신호가 상기 제 1기판에 형성된 비아홀(via hole)을 관통하여 상기 방사부로 수직전달되도록 연결되는 급전선을 포함하여 역 F형으로 형성됨으로써, 소형으로 상기 단말기 내의 여러 위치에 배치될 수 있어 위치선정이 용이하며 별도의 소자를 요구하지 않으므로 생산비용이 절감되는 장점이 있으며, 또한 방사패턴이 조절가능한 더미구조를 포함하여 방사 주파수의 대역폭 확장 및 방사패턴 조절이 용이할 수 있어 제품의 신뢰성이 크게 향상되는 효과가 있다.
기판, 더미구조, 방사조절부, 블루투스, 안테나, 단말기
Description
도 1 은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 블루투스 안테나 구조가 간략하게 도시된 단면도,
도 2 는 본 발명에 따른 블루투스 안테나가 이동통신 단말기에 구현된 형상이 도시된 단면도,
도 3 은 본 발명의 제 1실시예에 따른 이동통신 단말기의 블루투스 안테나가 도시된 사시도,
도 4 는 본 발명의 제 2실시예에 따른 이동통신 단말기의 블루투스 안테나가 도시된 사시도,
도 5 는 본 발명에 따른 블루투스 안테나의 방사조절부의 방사패턴 조절방식이 도시된 도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10: 접지면 20: 방사부
30: 급전부 31: 급전점
40: 방사조절부
본 발명은 이동통신 단말기의 블루투스 안테나 구조에 관한 것으로서, 특히 안테나 구조를 간소화하고 상기 안테나의 대역폭 확장 및 방사패턴의 조절이 가능한 소형의 이동통신 단말기의 블루투스 안테나 구조에 관한 것이다.
최근, 이동통신 단말기는 소형화 및 경량화되고 다양한 기능을 수행할 수 있도록 요구되고 있다. 이러한 요구에 대응하는 것으로써 다양한 기능구현을 위한 별도의 블루투스(bluetooth) 장치가 구비된 이동통신 단말기가 등장하는 추세이다.
상기 블루투스는 근거리에 놓여 있는 컴퓨터와 이동단말기·가전제품 등을 무선으로 연결하여 쌍방향으로 실시간 통신을 가능하게 해주는 규격 또는 그 규격에 맞는 제품을 이르는 말로서, 무선헤드셋과 인터넷 접속, 인터콤, 무선전화 등의 복합기능을 수행할 수 있도록 한다.
또한, 상기 블루투스는 이동통신 단말기에 적용되어 이동통신 단말기를 이용한 자판기를 사용, 또는 지하철 승차시 요금을 자동적으로 지불하는 지불 수단 등의 전자상거래가 가능하도록 한다.
또한, 상기 이동통신 단말기와 노트북 또는 컴퓨터 등과의 무선연결을 통해 데이터 송수신이 가능하며, 스피커 등의 주변기기와도 그 연결이 가능하다.
그러나, 상기 이동통신 단말기가 블루투스 장치를 장착하기 위해서는 블루투스모듈 및 블루투스 안테나가 구비되어야 하므로 그에 따른 별도의 공간이 요구되며, 따라서 상기 블루투스 장치의 소형화가 요구된다.
또한, 상기 이동통신 단말기는 이동통신 망을 통해 데이터를 송수신하기 위한 주 안테나가 신호 송수신을 위한 최적의 자리에 위치하고 있으므로 다양한 위치에 배치가능한 블루투스 안테나가 요구되며, 그 배치 위치에 따라 송수신되는 신호가 인접한 타 회로에 영향을 주지 않도록 차폐시켜야 하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 소자 칩으로 소형화된 안테나가 사용될 수 있으나, 상기 칩형 안테나는 소형화를 위해 고유전체를 사용하게 되므로 그에 따른 전력소모가 증가하여 상기 안테나의 이득특성이 열화되는 문제점이 있다.
또한, 블루투스 모듈을 사용하기 위해 상기 칩형 안테나를 부가적으로 구비하여야 하므로 추가적인 비용이 요구되는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이동통신 단말기 내부구조를 이용하여 다양한 위치에 소형으로 형성되어 대역폭 확장 및 방사패턴 조절이 가능한 이동통신 단말기의 블루투스 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 단말기용 블루투스 안테나는 제 1회로기판의 하면에 형성되며 상기 제 1기판과 일정거리에 이격배치된 제 2회로기판의 상면에 수직으로 연결되도록 형성되는 접지부와, 상기 제 2기판의 상면에 형성되며, 끝단이 상기 접지부와 연결되어 특정의 주파수 신호를 송수신할 수 있도록 하는 방사부와, 상기 제 1기판의 상면을 따라 전달된 신호가 상기 제 1기판에 형성된 비아홀(via hole)을 관통하여 상기 방사부로 수직전달되도록 연결되는 급전선을 포함하여 역 F형을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 블루투스 안테나 구조가 간략하게 도시된 도이다.
본 발명에 따른 이동통신 단말기의 블루투스 안테나는 특정 주파수의 신호가 송수신될 수 있도록 하는 방사부(20)와, 상기 방사부(20)와 일정거리에 이격배치되어 수직 연결되도록 하는 접지부(10)와, 송수신 신호를 상기 방사부(20)로 전달하는 급전선(30)를 포함하여 구성되며, 상기 접지부(10) 하단에서 F형이 90°회전된 역 F형 안테나를 형성하게 된다.
이때, 상기 방사부(20) 끝단으로부터 상기 접지부(10)로 연결되는 접지라인(11)은 상기 방사부(20)로 공급되는 신호의 리턴패스(return path)를 형성하며, 상기 급전선(30)은 상기 접지부(10)의 상단에서 전달된 신호가 급전라인(32) 을 따라 상기 방사부(20)로 수직전달되도록 하는 급전점(31)을 포함하여, 상기 방사부(20) 및 접지부(10) 간에 존재하는 특정의 유전율을 갖는 공기층을 통해 안테나 방사를 수행할 수 있도록 한다.
한편, 상기 블루투스 안테나는 상기 접지라인(11)의 길이(H)와, 상기 방사부(20)의 길이(L) 및 상기 접지라인(11)과 급전라인(32) 사이의 거리(S)에 따라 그 특성이 가변된다.
특히, 상기 방사부의 길이(L)는 상기 안테나의 송수신 동작 주파수를 결정하는데, 상기 안테나가 2.45GHz 대역의 신호를 송수신하고자 하는 경우 상기 신호 파장의 1/4인 3.06㎝정도의 길이로 상기 방사부(20)를 형성하면 상기 대역의 주파수 신호를 송수신할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 블루투스 안테나가 이동통신 단말기에 구현된 형상이 도시된 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 이동통신 단말기의 블루투스 안테나가 도시된 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 이동통신 단말기의 블루투스 안테나가 도시된 사시도이다.
본 발명에 따른 블루투스 안테나가 내장되는 이동통신 단말기가 적어도 하나 이상의 PCB로 구성되는 구조를 갖는 경우, 상기 안테나의 접지부(10)는 제 1회로기판(50a)의 하면에 형성되어, 상기 제 1기판(50a)과 일정거리에 이격배치된 제 2회로기판(50b)의 상면에 수직으로 연결되도록 형성된다.
또한, 상기 방사부(20)는 상기 제 2기판(50b)의 상면에 형성되며 끝단이 상기 접지부(10)와 연결되어 특정의 주파수 신호를 송수신할 수 있도록 하며, 상기 급전선(30)은 상기 제 1기판(50a)의 상면을 따라 전달된 신호가 상기 제 1기판(50a)에 형성된 비아홀(via hole)을 관통하여 상기 방사부(20)로 수직전달되도록 연결된다.
이때, 상기 이동통신 단말기가 전반적인 동작제어를 위한 메인 회로가 실장되는 주PCB와, 상기 단말기의 키패드 동작제어를 위한 키패드PCB로 구성되는 경우, 상기 제 1회로기판(50a)은 키패드PCB이며, 상기 제 2회로기판(50b)은 주PCB인 것이 바람직하다.
한편, 상기 안테나는 소정의 회로기판을 형성하며 상이한 유전율을 갖는 다수 레이어를 통해 구현될 수 있다.
따라서, 상기 레이어를 통해 구현되는 경우 상기 블루투스 안테나의 방사부(20)는 소정의 유전율을 갖는 제 1레이어(미도시)의 상면에 형성되어 특정의 주파수 신호가 송수신될 수 있도록 하며, 상기 접지부(10)는 상기 제 1레이어의 상단에 이격배치되는 제 2레이어(미도시)의 하면에 형성되어, 상기 제 1레이어와 상이한 유전율을 갖고 상기 제 1 및 제 2레이어의 사이에 위치되는 제 3레이어를 관통하여 상기 방사부(20) 끝단과 수직 연결되도록 형성된다.
또한, 상기 급전선(30)은 상기 제 2레이어의 상면을 따라 전달되는 신호가 상기 제 2 및 제 3레이어를 관통하도록 형성된 비아홀(via hole)을 통해 상기 방사부(20)로 수직 전달되도록 형성된다.
이때, 상기 각 기판 또는 레이어를 통해 구현되는 상기 안테나는 도전성 라인으로 패턴형성된다.
상기 방사부(20)는 기본적으로 선형으로 패턴형성될 수 있으나, 상기 방사부의 길이(L) 조절을 통해 상기 안테나의 동작주파수를 제어할 수 있으므로, 상기 방사부(20)가 상기 기판 또는 레이어상에서 폭을 갖는 평면형으로 형성되는 경우에는 선형으로 패턴형성되는 경우보다 더 소형의 안테나를 형성할 수 있다.
한편, 상기 안테나는 상기 제 2기판 또는 제 2레이어의 하면에 상기 방사부(20)와 대응되도록 형성되어, 대응부분의 위치조절을 통해 송수신 신호의 방사패턴을 조절할 수 있도록 하는 방사조절부(40)를 더 포함하여 구성된다.
도 5는 본 발명에 따른 블루투스 안테나의 방사조절부의 방사패턴 조절방식이 도시된 도이다.
본 발명에 따른 블루투스 안테나의 방사조절부(40)는 상기 제 2기판(50b) 또는 제 2레이어의 하면에 상기 방사부(20)와 대응되도록 더미(dummy)구조로 형성되어, 상기 방사부(20)와의 상호작용을 통해 송수신 신호의 주파수 대역을 확장할 수 있도록 한다.
특히, 상기 방사조절부(40)는 상기 제 1 및 제 2기판 또는 상기 제 1 및 제 2레이어의 유전율이 상기 각 기판 또는 레이어 사이에 존재하는 공기층 또는 제 3레이어의 유전율에 비해 크므로 상기 방사조절부(40)의 위치이동을 통해 방사패턴을 제어할 수 있다.
즉, 상기 방사조절부(40)는 상기 방사부(20)를 기준으로 상기 방사부(20)와 대응되는 부분의 위치를 수직(Y), 수평(X), 대각방향(Z)으로 각각 가변하게 되면, 가변된 위치에 따라 상기 방사부(20)에서의 방사 패턴의 방향 등이 조절되며, 그에 따라 원하는 방사특성이 나타나는 안테나를 구현할 수 있게 된다.
상기 방사조절부(40)는 상기 방사부(20)와 동일크기 또는 동일형상으로 형성될 수 있으나, 그 크기 또는 형상은 한정되지 않는다.
이상과 같이 본 발명에 의한 이동통신 단말기의 블루투스 안테나를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며, 소정의 유전율을 갖는 다수의 레이어 또는 회로기판 상에 도전성 라인으로 패턴형성함으로써 소형의 안테나를 구현할 수 있도록 하는 본 발명의 기술사상은 보호되는 범위 이내에서 당업자에 의해 용이하게 응용될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 블루투스 안테나는 이동통신 단말기 내의 구조를 이용하여 회로기판 또는 기판 내 레이어상에 형성됨으로서, 소형으로 상기 단말기 내의 여러 위치에 배치될 수 있어 위치선정이 용이하며, 별도의 소자를 요구하지 않으므로 생산비용이 절감되는 장점이 있다.
또한, 방사패턴이 조절가능한 더미구조를 포함하여, 방사 주파수의 대역폭 확장 및 방사패턴 조절이 용이할 수 있어 제품의 신뢰성이 크게 향상되는 효과가 있다.
Claims (6)
- 제 1회로기판의 하면에 형성되며, 상기 제 1기판과 일정거리에 이격배치된 제 2회로기판의 상면에 수직으로 연결되도록 형성되는 접지부와;상기 제 2기판의 상면에 형성되며, 끝단이 상기 접지부와 연결되어 특정의 주파수 신호를 송수신할 수 있도록 하는 방사부와;상기 제 1기판의 상면을 따라 전달된 신호가 상기 제 1기판에 형성된 비아홀(via hole)을 관통하여 상기 방사부로 수직전달되도록 연결되는 급전선을 포함하여 역 F형을 형성하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 블루투스 안테나.
- 소정의 유전율을 갖는 제 1레이어의 상면에 형성되어 특정의 주파수 신호가 송수신될 수 있도록 하는 방사부와;상기 제 1레이어의 상단에 이격배치되는 제 2레이어의 하면에 형성되며, 상기 제 1레이어와 상이한 유전율을 갖고 상기 제 1 및 제 2레이어의 사이에 위치되는 제 3레이어를 관통하여 상기 방사부 끝단과 수직 연결되도록 형성되는 접지부와;상기 제 2레이어의 상면을 따라 전달되는 신호가 상기 제 2 및 제 3레이어를 관통하도록 형성된 비아홀(via hole)을 통해 상기 방사부로 수직 전달되도록 하는 급전선을 포함하여 역 F형을 형성하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 블루 투스 안테나.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 방사부는 상기 제 2기판의 상면에 평면형으로 패턴형성되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 블루투스 안테나.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 방사부는 상기 제 2기판의 상면에 선형으로 패턴형성되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 블루투스 안테나.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 블루투스 안테나는 상기 제 2기판 또는 제 2레이어의 하면에 상기 방사부와 대응되도록 형성되어, 대응부분의 위치조절을 통해 송수신 신호의 방사패턴을 조절할 수 있도록 하는 방사조절부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 블루투스 안테나.
- 제 5 항에 있어서,상기 방사조절부는 상기 방사부와 동일크기 및 동일 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 블루투스 안테나.
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