KR20060128113A - 폴더 및 슬라이드 단말기용 초소형 내장형 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시작부, 미인더라인부, 후부, 및 최종부으로 이루어지는 방사체, 상기 방사체에 신호를 인가하는 신호인가부, 상기 방사체를 접지하는 그라운드부(1)을 포함하고, 상기 방사체의 시작부 또는 최종부가 상기 안테나의 내측에 배치된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나에 관한 것으로, 상기 구성을 함으로써 슬라이드형 또는 폴더형 단말기에 적용되는 경우, 소위 '주파수 이동'현상을 현저하게 감소시킬 수 있다.

내장형 안테나, 코드 다중분할, 주파수 이동

Description

내장형 안테나{Internal type Antenna}

도 1은 종래의 MLA 내장형 안테나를 도시하는 도면으로서, 도 1a는 정면사시도, 도1b는 배면사시도;

도 2는 종래의 MLA 내장형 안테나가 슬라이드형 단말기에 적용된 경우, 슬라이드 업시 및 슬라이드 다운시의 VSWR 특성을 나타내는 특성도;

도 3은 본 발명의 제 1실시예를 나타내는 도면으로서, 도 3a는 정면사시도, 도 3b는 후면사시도, 도 3c는 배면사시도;

도 4는 본 발명의 제 1실시예가 슬라이드형 단말기에 적용된 경우, 슬라이드 업시 및 슬라이드 다운시 VSWR 특성을 나타내는 특성도;

도 5a는 본 발명의 제 1실시예가 적용된 슬라이드형 단말기의 슬라이드 다운상태에서의 복사패턴을 나타내는 도면이고, 도 5b는 제 1실시예가 적용된 슬라이드 형 단말기의 슬라이드 업상태에서의 복사패턴을 나타내는 도면;

도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 제 1실시예의 제조공정을 설명하기 위한 도면;

도 7은 본 발명에 따른 제 2실시예를 나타내는 도면으로서, 도 7a는 정면사시도, 도 7b는 후면사시도;

도 8은 본 발명의 제 2실시예가 슬라이드형 단말기에 적용된 경우, 슬라이드 업시 및 슬라이드 다운시 VSWR 특성을 나타내는 특성도;

도 9는 본 발명의 제 2실시예가 슬라이드형 단말기에 적용된 경우, 슬라이드 업시 및 슬라이드 다운시 VSWR 특성을 나타내는 특성도; 및

도 10a는 본 발명의 제 2실시예가 적용된 슬라이드형 단말기의 슬라이드 다운상태에서의 복사패턴을 나타내는 도면이고, 도 10b는 제 2실시예가 적용된 슬라이드 형 단말기의 슬라이드 업상태에서의 복사패턴을 나타내는 도면이다.

*주요 도면 부호에 대한 간단한 설명*

1. 11, 21 .... 그라운드부

2. 12, 22 .... 신호인가부

3, 13, 23 .... 시작부

4, 15, 25 .... 후부

5 ..., 측부

14, 16, 24 .... 미인더라인부

6, 17, 26 .... 최종부

본 발명은 내장형 안테나에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상기 안테나가 슬라이드형 또는 폴더형 휴대용 단말기에 적용되었을 때 발생하는 주파수 이동 문제를 해결하여 송수신 품질을 개선한 내장형 코드분할 다중 접속 안테나에 관한 것 이다.

휴대용 단말기란, 휴대폰이나, PDA등을 일컫는 것으로서 사용자가 이동 중에 송수신을 할 수 있는 장치를 일컫는 것이다.

종래의 휴대용 안테나에 사용되는 안테나 중 알려진 것으로서 외장 안테나가 있다. 휴대용 단말기의 외부공간에 위치하는 형태로서 모노폴 안테나와 헤리컬 안테나 등이 있었다. 이러한 외장형 안테나는 외부충격에 의하여 손상될 우려가 있고, 또한 단말기 사용시 안테나의 위치가 사용자의 머리 부근이므로, 전자파에 의해 사용자의 머리에 악영향을 미칠 수 있다. 게다가, 외장형 안테나는 휴대용 단말기의 소형화라는 최근 경향에 역행하는 형식이라 할 수 있다.

이에, 도 1에 도시된 바와 같은 MLA(meanderline antenna)라 불리우는 내장형 안테나가 개발되었다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 내장형 안테나는, 그라운드부(1), 신호인가부(2) 및, 나선형 방사체로 이루어지고, 이 방사체는 그라운드부(1) 및 신호인가부(2)로부터 연장되어 형성되는 시작부(3), 상기 시작부(3)로부터 절곡되어 연장형성된 후부(4), 상기 후부(4)로부터 절곡되어 연장된 측부(5), 측부(5)로부터 연장되어 형성된 최종부(미인더라인부)(6)로 이루어져 있다. 도면에서 도시된 바와 같이 종래의 내장형 안테나의 최종부(6)는 외부를 향해 형성되어 있고, 그라운드부(1)과 신호인가부(2)는 안테나의 측부에 형성되어 있었다.

이와 같은 내장형 안테나가, 슬라이드형 단말기나, 폴더형 단말기에 적용되어 사용될 경우, 핸드폰 사용시와 미사용시(즉, 슬라이드 업 상태와 슬라이드 다운 상태, 폴더업 상태와 폴더다운 상태)에 주파수 이동이 발생하는 문제점이 있었다. 도 2는 종래의 MLA 내장형 안테나가 슬라이드형 단말기에 적용된 경우, 슬라이드 업시 및 슬라이드 다운시의 VSWR(voltage standing wave ratio) 특성을 나타내는 특성도로서, A선은 슬라이드 업상태를 나타내는 선이고, B선은 슬라이드 다운 상태를 나타내는 선이다. 도 2를 보면, 슬라이드 업된 경우에 슬라이드 다운된 경우에 비하여 주파수가 좌측으로 이동됨을 알 수 있다.

이렇게, 단말기의 형태나 사용상태에 따라, 주파수 이동이 발생하는 원인은 단말기 사용시 안테나 근처로 핸드폰의 PCB가 이동되고, 이 이동에 따라 인터피어런스 현상이 발생하게 되기 때문이다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 슬라이드 핸드폰 사용시의 주파수 이동을 현저하게 감소시켜 통화품질을 향상시키는 안테나에 관한 것이다.

본 발명의 특징에 따른 내장형 안테나는, 시작부, 미인더라인부, 후부, 및 최종부으로 이루어지는 나선형 방사체, 상기 방사체에 신호를 인가하는 신호인가부, 상기 방사체를 접지하는 그라운드부를 포함하고, 상기 신호인가부가 상기 방사체의 내측에 배치된다.

상기 구성에 따르면, 안테나에서 가장 민감한 부분인 신호인가부가 방사체의 중앙에 배치되어, PCB에 의한 인터피어런스가 최소화되므로, 주파수 이동이 방지되어 안테나의 송수신품질이 개선된다.

본 발명의 내장형 안테나는, 상기 신호 인가부를 시작부로부터 하방으로 돌 출시켜 형성할 수 있다. 신호인가부가 하방 돌출하여 형성되면, 안테나를 단말기에 용이하게 조립할 수 있다.

본 발명의 내장형 안테나는 신호인가부와 그라운드부가 서로 인접 배치되어 구성할 수 있다. 신호인가부과 그라운드부가 서로 인접 배치되면, 손실이 적어지고, 방사효율을 극대화시킬 수 있다.

본 발명의 내장형 안테나에 있어서, 상기 신호인가부와 상기 그라운드부가 반원형부 및 경사부를 각각 포함할 수 있다. 신호인가부와 그라운드부가 반원형부와 경사부를 포함하면, 탄성을 가지고 접속될 수 있어, 단자의 접속신뢰도를 높일 수 있다.

본 발명의 또다른 특징에 따른 내장형 안테나는, 신호를 송수신하는 것으로, 시작부, 미인더라인부, 후부, 및 최종부으로 이루어지는 나선형 방사체, 상기 방사체에 신호를 인가하는 신호인가부, 상기 방사체를 접지하는 그라운드부를 포함하고, 상기 시작부가 상기 방사체의 중앙에 배치된다

본 발명의 또다른 특징에 따른 안테나에 있어서, 방사체의 최종부를 PCB와 멀리 위치하도록 설계함으로써, 슬라이드 업시 발생하는 주파수 이동 및 이에 따른 성능저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 또다른 특징에 따른 안테나에 있어서, 신호인가부를 상기 방사체의 중앙에 형성시킬 수 있다. 이 경우, 신호인가부 뿐만 아니라 방사체의 최종부가 모두 PCB로부터 멀리 떨어져 배치되므로, 슬라이드업시 발생하는 주파수 이동을 더욱 방지할 수 있다

또한, 본 발명의 또다른 특징에 따른 안테나에 있어서, 상기 신호인가부과 그라운드부가 서로 인접 형성될 수 있다. 이 경우, 신호인가부과 그라운드부가 서로 인접하여 형성되기 때문에, 손실을 최소화할 수 있어 방사효율을 극대화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 또다른 특징에 따른 안테나에 있어서, 상기 신호인가부와 상기 그라운드부가 각각 반원형부와 경사부를 포함할 수 있다. 신호인가부와 그라운드부가 반원형부와 경사부를 포함하면, 탄성을 가지고 접속될 수 있어, 단자의 접속신뢰도를 높일 수 있다.

본 발명에 따른 내장형 안테나의 제조방법은, 그라운드부, 신호인가부, 및 시작부, 미인더라인부, 후부, 최종부로 이루어지는 방사체가 될 부분으로 구성되는 금속판을 제공하는 단계; 상기 시작부를 앞으로 절곡하여 미인더라인부을 형성하는 단계; 상기 후부의 후면 좌단부를 2회 연속절곡하여 또다른 미인더라인부를 형성하는 단계; 상기 그라운드부, 상기 신호인가부 및 상기 시작부로 이루어지는 부분을 후향 절곡하는 단계; 및 상기 그라운드부와 상기 신호인가부를 하향절곡하여, 안테나의 중앙부에 하향돌출되도록 하는 단계를 포함한다.

이에 따르면, 간단하고 경제성 있는 공정에 의해 주파수이동을 방지하는 안테나를 제조할 수 있다.

또한, 상기 제조방법은 상기 그라운드부 및 상기 신호인가부를 각각 절곡하여 경사부 및 반원형부 각각 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법에 의하여 제조된 내장형 안테나는 접속신뢰도가 우수하다.

이하에서는, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

[제 1실시예]

본 발명의 제 1실시예를 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 3은 발명의 제 1실시예를 나타내는 도면으로서, 도 3a는 그 정면사시도이고, 도 3b는 후면사시도이며, 도 3c는 배면사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 제 1실시예의 안테나는 신호를 송수신하는 방사체, 상기 방사체를 접지하기 위한 그라운드부(11), 상기 방사체에 신호를 인가하기 위한 신호인가부(12)으로 이루어지며, 상기 방사체는 상기 그라운드부(11)와 신호인가부(12)로부터 연결되어 형성되는 시작부(13), 미인더라인(meander line)부(14,16), 후부(15), 및 최종부(17)으로 구성되며, 이들 시작부(13), 미인더라인부(14,16), 후부(15) 및 최종부(17)는 나선형상을 이루고 있다.

신호인가부(12)로부터 연장하여 형성된 방사체의 시작부(13)는 안테나의 구성요소중 가장 민감한 부분으로, 본 실시예에서는 이 시작부(13)가 안테나의 중앙부, 즉 나선형 방사체의 중앙부에 형성된다. 이와 같이, 시작부(13)가 방사체의 중앙부에 형성되면, 시작부가 방사체의 외측에 형성되는 종래기술에 비해, 슬라이드 형 단말기에 적용되어 슬라이드업시(사용시), PCB와의 거리가 멀어지게 되어서, 주파수이동이 현저하게 감소된다.

또한, 그라운드부(11)와 신호인가부(12)는 각각 반원형부(11-1,12-1) 및 경 사부(11-2, 12-2)를 포함하는 구성을 가짐으로써, 적절한 탄성을 가질 수 있게 된다. 따라서, 단말기에 본 발명의 안테나가 적용되는 경우, 안테나의 접속신뢰도를 높일 수 있다.

도 4는 제 1실시예의 안테나가 적용된 슬라이드형 단말기에서, 슬라이드 업시 및 슬라이드 다운시 VSWR 특성을 나타내는 특성도이다. 도 4에서 A선은 슬라이드 업시의 VSWR을 나타내는 선이고, B선은 슬라이드 다운시의 VSWR을 나타내는 선이다. 도 4에서 알 수 있듯이, 종래의 기술과는 달리, 주파수이동이 거의 나타나지않는다. 도 5는 본 발명에 따른 안테나가 CDMA 단말기에 적용된 경우의 복사패턴을 나타내는 도면으로서, 도 5a는 슬라이드 다운시의 복사패턴을, 도 5b는 슬라이드 업시의 복사패턴을 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, 슬라이드 업시의 복사패턴과 슬라이드 다운시의 복사패턴은 거의 동일하며, 평균이득은 -4.2dBi~ -5.3dBi임을 알 수 있다. 이와 같은 우수한 평균이득값을 갖기 때문에 상업적으로 이용가능하다.

도 6는 본 발명의 제 1실시예의 제조공정을 설명하기 위한 도면이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 후에 그라운드부(11), 신호인가부(12), 및 방사체가 되는 부분을 가진 금속판을 종래의 기술을 이용하여 우선 형성한다. 그 다음, 도 6b에 도시된 바와 같이, 우측의 시작부를 앞으로 절곡하여 미인더라인부(16)을 형성한다. 그 후, 도 6c 및 도 6d에 도시된 바와 같이, 후면 좌측부를 시계방향으로 2회 연속절곡하여 미인더라인부(14)를 형성하고, 계속해서, 도 6e에 도시된 바와 같이, 그라운드부(11), 신호인가부(12) 및 시작부(13)로 이루어지는 부분을 후향절곡한 후, 도 6f에 도시된 바와 같이, 그라운드부(11)와 신호인가부(12)를 하향절곡하여, 방사체의 중앙부에 하향돌출되도록 한 후에, 그라운드부(11) 및 신호인가부(12)를 절곡하여 경사부(11-1, 12-1) 및 반원형부(11-2,12-2)를 형성하여 제 1실시예의 내장형 안테나를 완성한다.

[제 2실시예]

본 발명의 제 2실시예를 도 7 내지 도 10를 참조하여 상세하게 설명한다. 도 6은 발명의 제 2실시예를 나타내는 도면으로서, 도 7a는 그 정면사시도이고, 도 7b는 후면사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 제 2실시예의 안테나는 신호를 송수신하는 방사체, 상기 방사체를 접지하는 그라운드부(21), 상기 방사체에 신호를 인가하는 방사체 신호인가부(22)으로 이루어지며, 방사체는 시작부(23), 미인더라인(meander line)부(24), 후부(25) 및 최종부(26)로 구성되며, 상기 그라운드부(21)는 상기 시작부(23)로부터 연장되어 돌출형성되어 있으며, 상기 신호인가부(22)는 미인더라인부(23)로부터 연장되어 돌출형성되어 있다. 또한 방사체는, 도시된 바와 같이 나선형으로 형성되어 있다.

방사체의 최종부(26)은 안테나의 구성요소중 매우 민감한 부분으로, 본 실시예에서는 이 최종부(26)가 안테나의 중앙부, 즉 나선형 방사체의 중앙부에 형성된다. 이와 같이, 최종부(6)가 방사체의 중앙부에 형성되면, 시작부가 방사체의 외측에 형성되는 종래의 기술에 비해 PCB와의 거리가 멀어지게 되어서, 주파수이동현상이 현저하게 감소된다.

도 8은 종래기술과 제 2실시예를 비교하여 설명하기 위한 도면으로서, 도 8a는 종래 내장형 안테나가 적용된 슬라이드 형 안테나의 내부 개략도이고, 도 8b는 제 2실시예가 적용된 슬라이드형 단말기의 내부개략도이다.

슬라이드형 단말기는 하판(30)과 상판(40)으로 이루어지며, 하판에는 PCB(31) 및 안테나(32)등이 내장되어 있고, 상판(40)에는 슬라이드 프레임(41)과 LCD(42)등이 내장되어 있다. 종래기술의 안테나가 슬라이드형 단말기에 내장된 구조를 개략적으로 도시한 도 8a에서 알 수 있듯이, 종래기술에서는 방사체의 최종부(321)가 방사체의 외곽에 형성되는 근거리 전계가 슬라이드 폰의 상판(40)을 향하게 되어 심각한 인터피어런스 현상이 발생되고, 이에 따라, 주파수 이동현상이 나타난다. 이에 대비되는 본 발명의 제 2실시예가 적용된 슬라이드형 단말기에서는, 도 8b에 도시된 바와 같이, 방사체의 최종부(322)가 안테나(32)의 안쪽에 형성되기 때문에, 방사체로부터 형성되는 근거리 전계가 슬라이드폰의 상판(40)과 멀리 떨어지게 되므로, 종래기술에 비해, 인터피어런스 현상이 감소되어, 주파수 이동을 줄일 수 있다.

도 9은 본 발명의 제 2실시예가 슬라이드 형 단말기에 적용된 경우, 슬라이드 업시 및 슬라이드 다운시 VSWR(voltage standing wave raito) 특성을 나타내는 특성도이다. 도 9에서 A선은 슬라이드 업시의 VSWR을 나타내는 선이고, B선은 슬라이드 다운시의 VSWR을 나타내는 선이다. 도 9에서 알 수 있듯이, 종래의 기술에 비해, 주파수이동이 현저하게 개선됨을 알 수 있다. 도 10는 본 발명에 따른 안테나가 CDMA 단말기에 적용된 경우의 복사패턴을 나타내는 도면으로서, 도 10a는 슬라 이드 다운시의 복사패턴을, 도 10b는 슬라이드 업시 복사패턴을 나타내는 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 슬라이드 업시의 복사패턴과 슬라이드 다운시 복사패턴은 거의 동일하며, 안테나 이득이 슬라이드 업시와 슬라이드 다운시 모두 안정하다는 점을 나타낸다.

이상과 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였다. 그러나, 이발명에 속하는 통상의 지식을 가지는 자라면, 상기 실시예를 변형 및 변경할 수 있다는 점이 이해되어야 하며, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되어서 해석되어선 아니되며, 첨부되는 특허청구범위에 의하여 정해져야 한다.

이상과 같은 본 발명의 구성에 따르면, 슬라이드 업 또는 폴더 업시 발생하는 주파수 이동을 방지할 수 있어, 내장형 안테나의 송수신품질을 향상시킬 수 있고, 또한, 신호인가부과 그라운드부를 근접배치시켜 손실을 최소화시켜 방사효율을 극대화할 수 있다는 효과를 가진다.

Claims (10)

1. 휴대용 단말기내에 장착되는 내장형 안테나에 있어서,

   신호를 송수신하는 나선형 방사체로서, 시작부, 미인더라인부, 후부, 및 최종부을 포함하는 나선형 방사체,

   상기 방사체에 신호를 인가하기 위한 신호인가부,

   상기 방사체를 접지하기 위한 그라운드부를 포함하고,

   상기 신호인가부와 상기 그라운드부가 접속되어 있는 상기 방사체의 시작부가 상기 안테나의 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.
2. 제 1항에 있어서, 상기 신호 인가부가 시작부로부터 하방으로 돌출되며, 최종부로부터 소정의 간극을 가지고 형성되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 신호인가부과 상기 그라운드부가 서로 인접하여 배치된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.
4. 제 3항에 있어서, 상기 신호인가부과 상기 그라운드부는 각각 반원형부 및 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.
5. 휴대용 단말기내에 장착되는 내장형 안테나에 있어서,

   신호를 송수신하는 것으로, 시작부, 미인더라인부, 후부, 및 최종부으로 이루어지는 나선형 방사체,

   상기 방사체에 신호를 인가하기 위한 신호인가부,

   상기 방사체를 접지하기 위한 그라운드부를 포함하고,

   상기 최종부가 상기 방사체의 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.
6. 제 5항에 있어서, 상기 시작부가, 상기 안테나의 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.
7. 제 6항에 있어서, 상기 신호인가부과 상기 그라운드부가 서로 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.
8. 제 6항에 있어서, 상기 신호인가부와 상기 그라운드부가 각각 반원형부와 경사부를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.
9. 휴대용 단말기에 장착되는 내장형 안테나의 제조방법으로서,

   그라운드부, 신호인가부, 및 시작부, 미인더라인부, 후부, 최종부로 이루어지는 방사체가 될 부분으로 구성되는 금속판을 제공하는 단계;

   상기 시작부를 앞으로 절곡하여 미인더라인부을 형성하는 단계;

   상기 후부의 후면 좌단부를 2회 연속절곡하여 또다른 미인더라인부를 형성하는 단계;

   상기 그라운드부, 상기 신호인가부 및 상기 시작부로 이루어지는 부분을 후향 절곡하는 단계; 및

   상기 그라운드부와 상기 신호인가부를 하향절곡하여, 안테나의 중앙부에 하향돌출되도록 하는 단계로 이루어지는 내장형 안테나 제조방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 그라운드부 및 상기 신호인가부를 각각 절곡하여 경사부 및 반원형부 각각 형성하는 단계를 더 포함하는 내장형 안테나 제조방법.

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