KR20060096640A - 듀얼 모드로 안테나 경로 설정이 가능한 이동 통신 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 듀얼 모드로 안테나 경로 설정이 가능한 이동 통신 단말기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자가 단말기를 휴대하고 다닐 때에는 단말기에 내장되어 있는 내장형 안테나 경로를 사용하고, 데이터 통신, 충전, 핸즈프리 등의 사용을 위해 단말기의 입출력 컨넥터에 케이블을 접속하는 경우에는 안테나 경로를 케이블에 내장된 안테나로 전환하여 우수한 무선 성능을 얻을 수 있도록 한 듀얼 모드로 안테나 경로 설정이 가능한 이동 통신 단말기에 관한 것이다.

본 발명에서는, RF신호를 송수신하는 내장형 안테나와; 외부 장치와 연결하기 위하여 단말기의 일측에 구비되는 입출력 컨넥터와; 상기 입출력 컨넥터에 접속되고, 내부에 외장형 안테나가 구비도이 있는 외부 케이블과; 상기 입출력 컨넥터에 상기 외부 케이블이 접속되지 않은 때에는 안테나의 RF경로를 상기 내장형 안테나로 전환하여 상기 내장형 안테나를 통해 RF신호를 송수신하고, 상기 입출력 컨넥터에 상기 외부 케이블이 접속된 때에는 안테나의 RF경로를 상기 입출력 컨넥터로 전환하여 상기 외부 케이블에 내장된 외장형 안테나를 통해 RF신호가 송수신되도록, 상기 내장형 안테나와 상기 입출력 컨넥터 사이에서 안테나의 RF경로를 상기 내장형 안테나와 상기 입출력 컨넥터중 하나로 선택적으로 연결하는 안테나 경로 스위칭부와; 상기 안테나 경로 스위칭부에 의해 선택된 경로를 통해 입력되는 RF신호를 처리하는 RF신호 처리부와; 상기 RF신호 처리부로부터 인가되는 RF신호를 디지털 신호로 처리하는 디지털 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모 드로 안테나 경로 설정이 가능한 이동 통신 단말기가 제공된다.

단말기, 안테나, 내장형, 외장형, RF경로, 케이블

Description

듀얼 모드로 안테나 경로 설정이 가능한 이동 통신 단말기{Mobile communication termianl able to be set path of antenna with dual mode}

도 1는 종래의 이동 통신 단말기 및 내장형 안테나의 배치관계를 보여주는 사시도이다.

도 2는 종래의 이동 통신 단말기의 구성을 설명하기 위한 볼록도이다.

도 3은 종래의 내장형 안테나의 정재파비 특성을 보여주는 그래프이다.

도 4는 본 발명에 따른 듀얼 모드 안테나 경로 설정이 가능한 이동 통신 단말기의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 5는 본 발명에 따른 이동 통신 단말기 및 내장형 안테나를 보여주는 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따라 단말기에 케이블을 접속하는 경우 안테나의 경로를 전환하는 과정을 보여주는 순서도이다.

도 7은 본 발명에 따라 안테나의 경로가 케이블에 내장된 외장 안테나로 전환되었을 때의 정재파비 특성을 보여주는 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 단말기 12 : 입출력 컨넥터

20 : 내장형 안테나 100 : 외부 케이블

101 : 외장형 안테나 110 : 안테나 경로 스위칭부

112 : RF신호 처리부 114 : 디지털 신호 처리부

116 : 케이블 접속 감지부

본 발명은 듀얼 모드로 안테나 경로 설정이 가능한 이동 통신 단말기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자가 단말기를 휴대하고 다닐 때에는 단말기에 내장되어 있는 내장형 안테나 경로를 사용하고, 데이터 통신, 충전, 핸즈프리 등의 사용을 위해 단말기의 입출력 컨넥터에 케이블을 접속하는 경우에는 안테나 경로를 케이블에 내장된 안테나로 전환하여 우수한 무선 성능을 얻을 수 있도록 한 듀얼 모드로 안테나 경로 설정이 가능한 이동 통신 단말기에 관한 것이다.

전통적인 이동 통신 단말기용 안테나는, 그의 형태나 기능에 따라서 모노폴 안테나, 헬리컬 안테나, 휩 안테나 등으로 일컬어지는 외장형 안테나가 주류를 이루었다.

최근에는 이동 통신 단말기의 구조적 안정성과 소형화 추세에 맞추어, 예를들어, 평판 역 에프 안테나(Planar Inverted F Antenna)와 같은 내장형 안테나가 빠르게 보급.채용되고 있다.

첨부도면 도 1은 종래의 이동 통신 단말기 및 내장형 안테나의 배치관계를 보여주는 것으로서, 내장형 안테나(20)는 단말기(10) 내부에 설치됨으로써, 종래에 단말기 외부로 돌출되던 외장형 안테나가 가지는 단점들을 해소하고 단말기를 소형화하는데 유리하게 작용하도록 하고 있다.

이러한 내장형 안테나(20)는, 도 1에 도시된 것과 같이, 가급적이면 전파의 방사(Radiation)가 잘 되도록 하기 위하여 단말기(10)의 뒷면 상단부에 배치된다. 따라서, 사용자가 단말기를 들고 통화를 할 때에나, 입,출력 컨넥터(12)에 케이블을 접속시켜 데이터 통신, 충전, 핸즈프리를 사용하는 경우에나 모두 하나의 내장형 안테나(20)로 송/수신 하도록 되어 있다.

그리고, 이동 통신 단말기에서 전파를 송/수신하거나 데이터를 전송하기 위한 위하여, 첨부도면 도 2에 도시된 것과 같이, 이동 통신 단말기에는 내장형 안테나(20)와 입출력 컨넥터(12)가 구비되고, 상기 내장형 안테나(20)의 RF 신호를 처리하는 RF신호 처리부(14)와, RF신호를 디지털 신호로 변환하는 디지털 신호 처리부(16)와, 데이터 통신이나 충전 또는 핸즈프리의 사용을 위하여 상기 입출력 컨넥터(12)에 접속되는 케이블(18)을 포함한다.

전술한 바와 같은 내장형 안테나는, 단말기의 소형화가 가능하고, 휴대가 편하며, 파손의 위험이 없고, 낮은 SAR(전자파 인체 흡수율 : Specific Absorption Rate) 특성을 가진다는 장점이 있다.

그러나, 내장형 안테나는 전술한 외장형 안테나에 비하여 협대역이고, 안테 나 이득이 적으며, 더욱이 단말기 내부의 다른 부품들 간의 상호 간섭(전자파 간섭)이 크고, 사용자의 신체나 주변 환경의 영향을 많이 받는 단점이 있다.

따라서, 안테나를 설계할 때에는 사용자의 신체(머리, 손 등)에 의한 영향과 주변 환경을 모두 충분히 고려하여야 하지만, 종래에는 사용자의 신체에 의한 영향은 고려할 수 있었으나, 사용자의 신체 이외의 사물과 같은 외부 환경에 의한 영향을 고려는 하지는 못하였다. 이는 외부적 환경이 매우 가변적이어서 일정한 기준을 마련할 수 없는 것에 기인한다. 따라서, 사용자가 단말기를 손이나 신체에 지니지 않고 데이터 통신을 할 경우, 충전을 할 경우, 핸즈프리를 사용할 경우 등은 단말기를 책상 위, 휴대폰 거치대, 또는 주위 사물에 올려놓고(눕혀놓고) 사용하기 때문에 내장형 안테나에 있어서는 최대의 취약점이라고 할 수 있다. 더욱이, 내장형 안테나는 단말기의 후면 상부에 배치되므로, 안테나를 주위 사물에 올려놓으면, 안테나가 주위 사물에 매우 근접하게 됨으로써 안테나의 특성이 매우 나빠지고, 그 에 따라 안테나의 송/수신 특성이 매우 나빠지게 된다.

첨부도면 도 3에는 종래의 내장형 안테나의 전압 정재파비(VSWR : Volt Standing Wave Ratio) 특성을 보여주는 그래프이다. 도 3에 도시된 내장형 안테나는 3중 공진형 내장형 안테나로서, 3개의 주파수 대역에서 공진을 일으킨다. VSWR은 원하는 주파수 대역에서 그 값이 3:1 이하일 때 공진이 잘 일어나고 안테나의 이득 및 대역폭이 우수하다고 말할 수 있다. 그러나, 데이터 통신을 할 경우, 충전을 할 경우, 핸즈프리를 사용할 경우 등에 있어서, 단말기를 책상 위, 휴대폰 거치대, 또는 주위 사물에 올려놓고 사용할 때에는 도 3에서 점선으로 표시된 그래프와 같이 안테나의 VSWR 특성의 저하 뿐만 아니라 공진 주파수 천이가 심하게 발생함을 알 수가 있다.

본 발명은 상기와 같이 단말기의 사용 상황에 따른 내장형 안테나의 무선 성능(RF 성능)을 개선하기 위하여 개발된 것이다. 구체적으로, 본 발명의 목적은 사용자가 단말기를 휴대하고 다닐 때에는 단말기에 내장되어 있는 내장형 안테나 경로를 사용하고, 데이터 통신, 충전, 핸즈프리 등의 사용을 위해 단말기의 입출력 컨넥터에 케이블을 접속하는 경우에는 안테나 경로를 케이블에 내장된 안테나로 전환함으로써, 단말기의 사용 상황에 따라 우수한 무선 성능을 얻을 수 있는 듀얼 모드로 안테나 경로 설정이 가능한 이동 통신 단말기를 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적은, RF신호를 송수신하는 내장형 안테나와; 외부 장치와 연결하기 위하여 단말기의 일측에 구비되는 입출력 컨넥터와; 상기 입출력 컨넥터에 접속되고, 내부에 외장형 안테나가 구비되어 있는 외부 케이블과; 상기 입출력 컨넥터에 상기 외부 케이블이 접속되지 않은 때에는 안테나의 RF경로를 상기 내장형 안테나로 전환하여 상기 내장형 안테나를 통해 RF신호를 송수신하고, 상기 입출력 컨넥터에 상기 외부 케이블이 접속된 때에는 안테나의 RF경로를 상기 입출력 컨넥터로 전환하여 상기 외부 케이블에 내장된 외장형 안테나를 통해 RF신호가 송 수신되도록, 상기 내장형 안테나와 상기 입출력 컨넥터 사이에서 안테나의 RF경로를 상기 내장형 안테나와 상기 입출력 컨넥터중 하나로 선택적으로 연결하는 안테나 경로 스위칭부와; 상기 안테나 경로 스위칭부에 의해 선택된 경로를 통해 입력되는 RF신호를 처리하는 RF신호 처리부와; 상기 RF신호 처리부로부터 인가되는 RF신호를 디지털 신호로 처리하는 디지털 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드로 안테나 경로 설정이 가능한 이동 통신 단말기를 제공함으로써 달성된다.

여기서, 상기 입출력 컨넥터에 대한 상기 외부 케이블의 접속여부를 검출하는 케이블 접속 감지부를 더 포함하고, 상기 케이블 접속 감지부에 의해 검출된 신호는 상기 디지털 신호 처리부를 통하여 상기 안테나 경로 스위칭부로 인가되도록 할 수 있다.

이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 듀얼 모드로 안테나 경로 설정이 가능한 이동 통신 단말기에 대해서 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 듀얼 모드로 안테나 경로 설정이 가능한 이동 통신 단말기의 구성을 보여주는 것으로서, 도 4에는 블록도가 도시되어 있고, 도 5에는 이동 통신 단말기 및 내장형 안테나를 보여주는 사시도가 도시되어 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기는, RF신호를 송수신하는 내장형 안테나(20)와, 외부 장치와 연결되는 입출력 컨넥터(12) 및 상기 입출력 컨넥터(12)에 접속되는 외부 케이블(100)을 구비한다.

그리고, 상기 내장형 안테나(20)와 상기 입출력 컨넥터(12) 사이에서 안테나의 RF경로를 상기 내장형 안테나(20)와 상기 입출력 컨넥터(12)중 하나로 선택적으로 연결하는 안테나 경로 스위칭부(110)와, 상기 안테나 경로 스위칭부(110)에 의해 선택된 경로를 통해 입력되는 RF신호를 처리하는 RF신호 처리부(112)와, 상기 RF신호 처리부(112)로부터 인가되는 RF신호를 디지털 신호로 처리하는 디지털 신호 처리부(114)를 구비한다.

여기서, 상기 외부 케이블(100)은, 그의 내부에 휩(Whip) 안테나와 같은 외장형 안테나(101)가 구비된 것이 사용된다. 따라서, 상기 안테나 경로 스위칭부(110)에 의해 RF경로가 상기 입출력 컨넥터(12)로 전환된 경우에는, 상기 내장형 안테나(20) 대신에 상기 외부 케이블(100)에 내장된 외장형 안테나(101)에 의해 RF신호가 송/수신 된다.

그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 입출력 컨넥터(12)에 상기 외부 케이블(100)이 접속되는 상황은 별도의 케이블 접속 감지부(116)에 의해 검출되고, 상기 케이블 접속 감지부(116)에 의해 검출된 신호는 상기 디지털 신호 처리부(114)를 통하여 상기 안테나 경로 스위칭부(110)로 인가된다.

첨부도면 도 6에는 상기와 같이 이루어진 본 발명의 동작 과정이 도시되어 있다. 전술한 도 4 및 도 5를 병행 참조하여 설명한다.

본 발명은, 이동 통신 단말기의 입출력 컨넥터(12)에 대한 외부 케이블(100)의 접속 유무에 따라 내장형 안테나(20)를 통한 송수신 모드와 외부 케이블의 안테 나 송수신 모드를 선택적으로 전환하여 사용하도록 되어 있다.

즉, 단말기의 입출력 컨넥터(12)에 외부 케이블(100)이 접속되었는지를 판단한다(단계 S301). 구체적으로, 외부 케이블 접속 감지부(116)에 의해 상기 입출력 컨넥터(12)에 외부 케이블(100)의 접속 여부가 검출되고, 해당 검출신호는 디지털 신호 처리부(114)로 출력된다. 상기 디지털 신호 처리부(114)에서는 상기한 검출 신호를 안테나 경로 스위칭부(110)로 출력하게 된다.

만일, 외부 케이블(100)이 접속되지 않은 상태 즉, 평상시와 같은 수신 대기중일 때나 사용자가 단말기를 들고 통화를 할 때에는, 상기 외부 케이블 접속 감지부(116)에 의해 상기 입출력 컨넥터(12)에 외부 케이블(100)이 접속되지 않은 신호(예: 오프(OFF) 신호 또는 무신호)가 검출되어 상기 디지털 신호 처리부(114)로 인가되고, 디지털 신호 처리부(114)에서는 안테나 경로 스위칭부(110)로 신호를 보내 안테나 경로를 상기 내장형 안테나(20) 송수신 모드로 전환한다(단계 S302).

이와는 달리, 데이터 통신이나, 충전, 또는 핸즈프리를 사용하고자 입,출력 컨넥터(12)에 외부 케이블(100)을 접속시키면, 상기 외부 케이블 접속 감지부(116)는 외부 케이블(100)의 접속을 감지하여 그에 해당하는 신호(예: 온(ON) 신호)를 상기 디지털 신호 처리부(114)로 인가한다. 이어서, 디지털 신호 처리부(114)에서는 안테나 경로 스위칭부(110)로 신호를 보내 안테나 경로를 상기 내장형 안테나(20) 송수신 모드에서 외부 케이블(100) 송수신 모드로 전환하여 외부 케이블(100)에 내장되어 있는 외장형 안테나(101)를 사용하게 된다(단계 S303).

이와 같이, 데이터 통신이나, 충전, 또는 핸즈프리를 사용할 때에는 사용자 는 단말기를 휴대하기 보다는 책상이나 거치대 또는 다른 여러 가지 사물 위에 올려 놓게 된다. 따라서, 앞서 설명한 바와 같이, 내장형 안테나(20)가 외부 물체에 매우 근접하게 되어 안테나의 공진 주파수가 천이되고 VSWR 특성이 매우 나빠져서 RF 성능이 매우 떨어지게 된다.

이 경우에, 본 발명에 따라 외부 케이블(100) 송수신 모드로 전환하여 외장형 안테나(101)를 사용하게 되면, 외장형 안테나(101)는 내장형 안테나에 비해 대역폭이 월등히 높고 주위 환경에 덜 민감하기 때문에, 첨부도면 도 7에 도시된 것과 같이, 내장형 안테나(20)를 사용할 때 보다 이득 및 VSWR 특성, 주파수 청니도 등에서 월등히 개성되므로 매우 우수한 RF 성능을 얻을 수 있게 된다.

이상에서는, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 구성이 첨부 도면에 도시된 구체적인 실시예로서 상세하게 설명되었으나, 이는 하나의 양호한 실시예에 불과한 것이며, 본 발명의 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 이상과 같은 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 균등한 다른 실시가 가능한 것이며, 이러한 변형 및 균등한 다른 실시예는 본 발명의 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 듀얼 모드로 안테나 경로 설정이 가능한 이동 통신 단말기는 단말기에 제공되어 있는 내장형 안테나와 외부 케이블에 내장된 외장형 안테나를 선택적으로 사용할 수 있는 구성을 가진다.

따라서, 본 발명에 의하면, 사용자가 단말기를 휴대하고 다닐 때에는 단말기에 내장되어 있는 내장형 안테나 경로를 사용하고, 데이터 통신, 충전, 핸즈프리 등의 사용을 위해 단말기의 입출력 컨넥터에 케이블을 접속하는 경우에는 안테나 경로를 케이블에 내장된 안테나로 전환함으로써, 단말기의 사용 상황에 따라 우수한 무선 성능을 얻을 수 있게 된다.

Claims (2)

1. RF신호를 송수신하는 내장형 안테나와;

   외부 장치와 연결하기 위하여 단말기의 일측에 구비되는 입출력 컨넥터와;

   상기 입출력 컨넥터에 접속되고, 내부에 외장형 안테나가 구비되어 있는 외부 케이블과;

   상기 입출력 컨넥터에 상기 외부 케이블이 접속되지 않은 때에는 안테나의 RF경로를 상기 내장형 안테나로 전환하여 상기 내장형 안테나를 통해 RF신호를 송수신하고, 상기 입출력 컨넥터에 상기 외부 케이블이 접속된 때에는 안테나의 RF경로를 상기 입출력 컨넥터로 전환하여 상기 외부 케이블에 내장된 외장형 안테나를 통해 RF신호가 송수신되도록, 상기 내장형 안테나와 상기 입출력 컨넥터 사이에서 안테나의 RF경로를 상기 내장형 안테나와 상기 입출력 컨넥터중 하나로 선택적으로 연결하는 안테나 경로 스위칭부와;

   상기 안테나 경로 스위칭부에 의해 선택된 경로를 통해 입력되는 RF신호를 처리하는 RF신호 처리부와;

   상기 RF신호 처리부로부터 인가되는 RF신호를 디지털 신호로 처리하는 디지털 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드로 안테나 경로 설정이 가능한 이동 통신 단말기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 입출력 컨넥터에 대한 상기 외부 케이블의 접속여부를 검출하는 케이블 접속 감지부를 더 포함하고, 상기 케이블 접속 감지부에 의해 검출된 신호는 상기 디지털 신호 처리부를 통하여 상기 안테나 경로 스위칭부로 인가되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드로 안테나 경로 설정이 가능한 이동 통신 단말기.

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