KR20060122046A - 휴대 단말기용 내장형 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대 단말기에 장착되어 무선신호를 송수신하는 내장형 안테나에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 하나의 급전부와 적어도 하나 이상의 단락부를 가지며 상기 급전부로부터 분기되어 적어도 2개 이상의 복사소자가 형성되어 다중 대역에 공진되는 내장형 안테나에 있어서, 상기 급전부와 단락부의 구조를 개선하고 상기 급전부에 인접하여 무급전 소자를 더 구비함으로써 복사 효율을 향상시킨 휴대 단말기용 내장형 안테나에 관한 것이다.

종래 기술에 따른 휴대용 단말기용 안테나는 일반적으로 단말기의 외부로 돌출되는 외장형으로서 복사체와 커버를 통상 접착제 등을 사용한 본딩 방식에 의해 조립하게 된다. 그러나, 이와같은 안테나들은 이종재질인 접착제의 영향에 의해 안테나의 제반 특성이 저하될 뿐만 아니라, 안테나가 외부로 돌출되어 외관이 미려하지 않고 제품의 견고성도 떨어진다고 하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 본 발명은, 사출성형 등의 방법에 의해 제작되며 그 상부에 복사소자가 조립되는 유전체 재질의 베이스와, 상기 베이스의 상부에 끼워져 조립되는 복사소자와, 상기 복사소자와 일체로 형성되는 급전부 및 단락부와, 상기 급전부에 인접하여 구비되는 무급전 소자로 구성되어 복사 효율을 향상시킬 수 있다고 하는 효과를 가진다.

Description

휴대 단말기용 내장형 안테나{Internal antenna for portable phones}

도 1은 종래 기술에 따른 외장형 안테나의 구성을 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나의 외관도.

도 3은 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나의 베이스를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나의 복사소자를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나가 단말기 본체에 장착된 상태를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나의 급전부 구조를 나타내는 도면.

도 7은 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나의 다른 실시예들을 나타내는 도면.

도 8은 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나의 전압정재파비 특성을 나타내는 측정도.

도 9는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나의 복사 패턴 특성을 나타내는 측정도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100. 고정형 안테나 101. 고정수단

102. 헬리컬 코일 103. 보빈

104. 커버 105. 본딩부

200. 내장형 안테나 201. 복사소자

201-1. 제 1 복사소자 201-2. 제 2 복사소자

202. 베이스 203. 고정돌기

204. 장착수단 205. 고정홀

206. 급전부 206-1, 207-1. 접점

207. 단락부 208. 무급전 소자

300. 단말기 본체 301. 하우징

302. 회로기판 303. 도체패턴

본 발명은 휴대 단말기에 장착되어 무선신호를 송수신하는 내장형 안테나에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 하나의 급전부와 적어도 하나 이상의 단락부를 가지며 상기 급전부로부터 분기되어 적어도 2개 이상의 복사소자가 형성되어 다중 대역에 공진되는 내장형 안테나에 있어서, 상기 급전부와 단락부의 구조를 개선하고 상기 급전부에 인접하여 무급전 소자를 더 구비함으로써 복사 효율을 향상시킨 휴대 단말기용 내장형 안테나에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신용 휴대 단말기는 소형화, 다기능화, 경량화 및 저전력화를 목표로 발전되어 왔으며, 기지국 및 단말기에는 고주파 신호를 송수신하기 위해 안테나가 필수적으로 사용된다. 특히, 소형 안테나는 장착되는 단말기의 형태나 재질 뿐만 아니라 사용자의 사용 조건에 따라서도 그 성능이 변화하기 때문에 최적의 성능을 얻기 위해서는 단말기 모델에 따라 설계가 달라야 하는 어려움이 있다. 이와같은 단말기용 안테나 분야에 있어서 종래에는 외장형으로서 통상 신축가능형 안테나 또는 고정형 안테나가 널리 사용되어 왔다.

도 1은 종래 기술에 따른 외장형 안테나의 구성을 나타내는 단면도로서, 헬리컬 코일을 사용하여 물리적 길이를 단축시킨 고정형 안테나를 예시하고 있다. 도시된 바와 같이 상기 고정형 안테나(100)는 통상 헬리컬 코일(102)이 유전체 보빈(103)에 끼워지며 그 하단부에 단말기 내의 회로부와 접속되는 금속재 고정수단(101)을 납땜 등으로 접속하고, 상기 고정수단의 외주면에 연접하여 씌워지는 합성수지 계열 재질의 커버(104)가 본딩에 의해 접착된다. 그러나, 이와같은 안테나들 은 이종재질인 접착제의 영향에 의해 안테나의 제반 특성이 저하될 뿐만 아니라, 안테나가 외부로 돌출되어 외관이 미려하지 않고 제품의 견고성도 떨어진다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위한 것으로서, 사출성형 등의 방법에 의해 제작되며 그 상부에 복사소자가 조립되는 유전체 재질의 베이스와, 상기 베이스의 상부에 끼워져 조립되는 복사소자와, 상기 복사소자와 일체로 형성되는 급전부 및 단락부와, 상기 급전부에 인접하여 구비되는 무급전 소자로 구성되어 복사 효율을 향상시킬 수 있는 휴대 단말기용 내장형 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나(200)는, 사출성형 등의 방법에 의해 제작되며 그 상부에 복사소자(201)가 조립되는 유전체 재질의 베이스(202);와 상기 베이스의 상부에 끼워져 조립되되 하나의 급전부(206)와 적어도 하나 이상의 단락부(207)를 가지며, 상기 급전부로부터 분기되어 적어도 2개 이상의 복사소자들(201-1, 201-2)이 형성되어 다중 대역에 공진되는 복사소자(201);와 상기 복사소자와 일체로 형성되되 하부로 절곡되어 탄성을 가지며 그 단부에는 각각 접점들(206-1, 207-1)이 형성된 급전부(206) 및 단락부(207);와 상기 급전부와 소정 간극을 두고 급전부에 인접하여 구비되는 도전성 재질의 무급전 소자(208);를 포함하여 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 동일하거나 대응하는 부재는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나의 외관도이다. 상기 도 2에서 본 발명에 따른 내장형 안테나(200)는, 단말기 본체의 내부 공간의 형상에 맞도록 사출 성형 등의 방법에 의해 제작되어 장착수단들(204)에 의해 단말기에 장착되는 유전체 재질의 베이스(202)와, 하나의 급전부(206)와 적어도 하나 이상의 단락부(207)를 가지며 상기 급전부로부터 분기되어 적어도 2개 이상의 복사소자들(201-1, 201-2)이 형성되어 상기 베이스의 상부에 끼워져 조립되는 복사소자(201)로 구성된다.

도 3은 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나의 베이스를 나타내는 도면이다. 도시된 것처럼 상기 베이스(202)는, 단말기 본체 내부의 공간에 맞는 형상으로 사출 성형 등에 의해 제작되는데, 그 상부 소정 위치에는 복사소자와 조립될 수 있도록 다수개의 고정돌기들(203)이 돌출되도록 형성되고 그 측면 양측에는 단말기 본체의 오목부와 끼워져 장착되도록 장착수단들(204)이 형성되어 있다.

도 4는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나의 복사소자를 나타내는 도면이다. 상술한 바와 같이 복사소자(201)는 급전부(206)로부터 분기되어 상대적으로 낮은 주파수 대역에 공진되는 물리적 길이를 갖도록 형성된 제 1 복사소자(201-1)와, 상기 급전부(206)로부터 분기되어 상대적으로 높은 주파수 대역에 공진 되는 물리적 길이를 갖도록 형성된 제 2 복사소자(201-2)로 구성되어 있다. 또한, 상기 급전부(206)에 인접하여 단락부(207)가 더 형성되어 있다.

상기 급전부(206)와 단락부(207)는 아래로 절곡된 후 그 끝단에 접점들(206-1, 207-1)이 형성되도록 한번 더 절곡되어 있으며, 안테나가 단말기 본체에 장착되면 상기 접점들이 단말기의 회로기판에 탄성을 갖고 전기적으로 접촉하게 된다. 이때, 상기 급전부(206)와 단락부(207)의 형상은 후술하는 무급전 소자(208)와 상기 접점들(206-1, 207-1)과의 전자기 결합을 용이하게 하기 위하여 급전부를 기준으로 안테나의 내측으로부터 외측 방향으로 절곡되도록 형성된다.

이와함께 상기 내장형 안테나(201)의 소정 위치에는 다수개의 고정홀들(205)이 형성되어 상기 베이스(202)와 조립되는데, 이러한 고정홀들(205)은 상기 베이스의 상부에 형성된 고정돌기들(203)과 동일한 위치에 형성되어 상기 베이스의 상부에 내장형 안테나가 위치하여 고정홀들에 고정돌기들이 끼워진 후 열에 의해 상기 고정돌기들이 압착되어 용이하게 조립된다.

도 5는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나가 단말기 본체에 장착된 상태를 나타내는 도면으로서, 좀 더 상세하게는 본 발명에 따른 내장형 안테나(200)가 단말기 본체(300)에 장착되어 후면 커버가 개방된 상태를 나타낸다. 도시된 것처럼 안테나는 단말기 내부의 회로기판(302)에 형성된 도체 패턴 위에 상기 절곡된 급전부(206)와 단락부(207)가 각각 탄성 접촉하게 되며, 상기 급전부(206)와 인접하여 소정 간격을 두고 무급전 소자(208)가 구비된다.

도 6은 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나의 급전부 구조를 나타 내는 도면으로서, 상기 도 5의 A부 단면 구조를 보인다. 도시된 것처럼 단말기 본체(300)를 이루는 하우징(301) 내에 본 발명에 따른 내장형 안테나(200)가 장착되고, 그 하부에는 회로기판(302)이 구비된다. 상기 회로기판에는 안테나의 급전부 및 단락부와 접속되는 도체패턴(303)이 형성되어 상기 도체패턴과 급전부(206) 및 단락부의 접점들(206-1, 207-1)이 탄성 접촉하게 되며, 상기 급전부에 인접하여 무급전 소자(208)가 구비되는데 상기 무급전 소자는 소정 폭과 길이를 갖는 것으로서 도전성 재질의 금속편, 도전성 코팅된 합성수지 계열의 소재 또는 상기 하우징의 내부에 도전성 코팅을 한 것 등이 사용될 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나의 다른 실시예들을 나타내는 도면이다. 먼저, 도 7의 (a)는 상술한 바와 같이 무급전 소자(208)를 구현하기 위해 상기 하우징의 내부에 도전성 코팅을 한 것이며, 도 7의 (b)는 상기 급전부와 단락부의 위치가 서로 바뀌어 상기 무급전 소자(208)가 단말기 본체의 상부쪽으로 절곡된 것을 나타낸다. 또한, 도 7의 (c)는 상기 급전부와 단락부를 단말기 본체의 상부 중심에 배치하고 무급전 소자(208)를 단말기 본체의 상부에 구비한 실시예를 나타낸다.

상기 도 7의 (a) 내지 (c)에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 무급전 소자(208)는 급전부에 인접하되 상기 내장형 안테나가 그의 비대칭적인 구조에 기인하여 안테나의 복사 패턴이 균일하지 않게 되는 것을 개선하기 위하여 상기 급전부를 중심으로 제 1 및 제 2 복사소자(201-1, 201-2)의 반대쪽에 구비됨으로써 복사 패턴이 균일하게 형성되도록 한다.

도 8과 도 9는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 내장형 안테나의 전기적 특성을 나타내는 측정도로서, 각각 전압정재파비 특성과 복사 패턴 특성을 나타내는 특성도이다. 도 8에 도시된 것처럼 본 발명에 따른 내장형 안테나는 제 1 복사소자(201-1)에 의해 상대적으로 낮은 주파수인 900MHz 대역의 GSM band에 공진되고 제 2 복사소자(201-2)에 의해 상대적으로 높은 주파수인 1.9GHz 대역의 DCS band에 공진되는 것을 알 수 있다. 또한, 도 9의 (a)와 (b)에 도시된 것처럼 상기 무급전 소자(208)의 작용으로 상기 GSM 및 DCS band에서 안테나의 복사 패턴에 있어 이득이 급격히 낮아지는 지점(null)이 형성되지 않고 전방향으로 고르게 분포된다.

이상에서 설명한 본 발명은 그 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지는 않는다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 사출성형 등의 방법에 의해 제작되며 그 상부에 복사소자가 조립되는 유전체 재질의 베이스와, 상기 베이스의 상부에 끼워져 조립되는 복사소자와, 상기 복사소자와 일체로 형성되는 급전부 및 단락부와, 상기 급전부에 인접하여 구비되는 무급전 소자로 구성되어 복사 효율을 향상시킬 수 있다고 하는 효과를 가진다.

Claims (9)

1. 무선통신용 휴대 단말기에 내장되는 안테나에 있어서,

   사출성형 등의 방법에 의해 제작되어 단말기 본체에 장착되며 그 상부에 복사소자가 조립되는 유전체 재질의 베이스;

   상기 베이스의 상부에 끼워져 밀착, 조립되되 하나의 급전부와 적어도 하나 이상의 단락부를 가지며, 상기 급전부로부터 분기되어 적어도 2개 이상의 복사소자들이 형성되어 다중 대역에 공진되는 복사소자;

   상기 복사소자와 일체로 형성되되 하부로 절곡되어 탄성을 가지며 그 단부에는 각각 접점들이 형성된 급전부 및 단락부;

   상기 급전부와 소정 간극을 두고 급전부에 인접하여 구비되는 도전성 재질의 무급전 소자;를 포함하는 휴대 단말기용 내장형 안테나.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 무급전 소자는,

   상기 급전부와 소정 간극을 두고 급전부에 인접하여 구비되는 도전성 재질인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 내장형 안테나.
3. 제 1 항 또는 제 2 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 무급전 소자는,

   소정 폭과 길이를 갖는 도전성 재질의 금속편인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 내장형 안테나.
4. 제 1 항 또는 제 2 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 무급전 소자는,

   소정 폭과 길이를 갖는 합성수지 계열의 소재에 도전성 코팅된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 내장형 안테나.
5. 제 1 항 또는 제 2 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 무급전 소자는,

   상기 하우징의 내부에 소정 폭과 길이를 갖도록 도전성 코팅된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 내장형 안테나.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 복사소자는,

   하나의 급전부와 적어도 하나 이상의 단락부를 가지며, 상기 급전부로부터 분기되어 적어도 2개 이상의 복사소자들이 형성되어 상기 베이스의 상부에 끼워져 밀착, 조립되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 내장형 안테나.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 급전부는,

   상기 복사소자와 일체로 연장, 형성되되 하부로 절곡되어 탄성을 가지며 그 단부가 내측에서 외측 방향으로 더 절곡되어 접점이 형성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 내장형 안테나.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 단락부는,

   적어도 하나 이상이 상기 복사소자와 일체로 연장, 형성되되 하부로 절곡되어 탄성 을 가지며 그 단부가 내측에서 외측 방향으로 더 절곡되어 접점이 형성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 내장형 안테나.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스와 복사소자는,

   상기 베이스의 상부에 형성된 고정돌기들에 각각 대응되도록 상기 복사소자에 형성된 고정홀들이 끼워진 후 열에 의해 상기 고정돌기들이 압착되어 조립되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 내장형 안테나.

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