KR20060129773A

KR20060129773A - 휴대용 단말기의 안테나 장치

Info

Publication number: KR20060129773A
Application number: KR1020050050420A
Authority: KR
Inventors: 김용진; 김승환; 신정섭; 김진우; 최완진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-06-13
Filing date: 2005-06-13
Publication date: 2006-12-18
Also published as: EP1734610A1; US20060279466A1

Abstract

본 발명은 휴대용 단말기의 안테나 장치에 있어서, 단말기 상에 설치된 코일 형상의 제1 헬리컬 안테나; 및 상기 제1 헬리컬 안테나와 동축상에 권선되고 상기 제1 헬리컬 안테나에 감싸지는 형태로 설치되는 제2 헬리컬 안테나를 포함하고; 상기 제2 헬리컬 안테나의 일단이 상기 제1 헬리컬 안테나의 일단에 접속되는 휴대용 단말기의 안테나 장치를 개시한다. 상기와 같이 구성된 안테나 장치는 어느 하나의 헬리컬 안테나가 다른 하나의 헬리컬 안테나에 감싸지는 형태로 제작되어 지상파 DMB와 같은 저주파수 대역의 무선 통신 서비스에 적합하면서 휴대용 단말기 내에서 지상파 DMB용 안테나가 차지하는 공간을 감소시킴으로써, 지상파 DMB용 안테나를 장착하면서도 단말기의 소형화에 기여할 수 있다.

단말기, 안테나, DMB, 헬리컬, 인출

Description

휴대용 단말기의 안테나 장치 {ANTENNA APPARATUS FOR PORTABLE TERMINAL}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 안테나 장치를 구비하는 휴대용 단말기를 나타내는 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 안테나 장치를 나타내는 단면도,

도 3은 도 1에 도시된 안테나 장치의 제2 안테나 하우징이 인출된 모습을 나타내는 단면도,

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 안테나 장치를 나타내는 단면도,

도 5는 도 4에 도시된 안테나 장치의 제1 안테나 하우징이 인출된 모습을 나타내는 단면도.

본 발명은 휴대용 단말기에 관한 것으로서, 특히 휴대용 단말기의 안테나 장치에 관한 것이다.

통상적으로 휴대용 단말기라 함은 이동통신 기지국 등을 통해 사용자와 사용자 또는 사용자와 서비스 업자 사이에서 무선통신 기능을 제공해주는 기기를 의미하는 것으로서, 음성 통화서비스, 단문 메시지 전송으로부터 모바일 뱅킹(mobile banking), TV 시청, 온라인 게임, 주문형 비디오 등 다양한 형태의 콘텐츠(contents)가 휴대용 단말기를 통해 사용자에게 제공되고 있다.

상기와 같은 휴대용 단말기는 그 외형에 따라 하나의 하우징에 통신회로, 송화부, 수화부 등의 입출력 장치가 설치된 바형 단말기, 바형 단말기에 플립 커버가 설치된 플립형 단말기, 한 쌍의 하우징이 회전함으로써 개폐되고 입출력 장치가 각각의 하우징에 분산 배치된 폴더형 단말기 등으로 분류된다. 최근에는 슬라이딩형 단말기 등이 등장하여 폴더형 단말기와 더불어 휴대성과 사용의 편리성을 증대시키면서 사용자의 다양한 취향들을 만족시키려는 노력이 경주되고 있다.

아울러, 온라인을 통한 휴대용 단말기로의 게임, 동영상 파일 전송, 모바일 뱅킹, 주문형 비디오, 디지털 멀티미디어 방송(DMB; digital multimedia broadcasting) 등 이동통신 서비스가 다양화되고 있다. 이러한 이동통신 서비스의 다양화가 가능하게 된 것은 휴대용 단말기의 사용이 보편화되고 사용자들의 욕구가 다양해져 휴대용 단말기를 통해 다양한 콘텐츠를 제공하는 서비스의 상업화가 가능해진 환경에 기인한 것이다.

한편, 휴대용 단말기는 주변 환경에 따라 변화되는 전파 환경에서도 일정 수준 이상의 수신율 및 통화품질을 확보하기 위하여 안테나 장치를 구비하게 된다. 휴대용 단말기에 구비되는 안테나 장치는 가입된 서비스 업자의 사용 주파수 대역 에 따라 길이 등 상이한 규격을 갖게 된다.

이러한 안테나 장치들은 단말기의 하우징 내에 설치되는 내장형 안테나와 하우징의 외부로 돌출된 형태의 외장형 안테나로 분류할 수 있다. 이러한 내장형 안테나로는 루프(loop) 안테나, 역 L(inverted L)형 안테나, 평판형 역 F 안테나(PIFA; planar inverted F antenna) 등이 이용되고 있으며, 외장형 안테나로는 안테나 하우징 내에 안테나 소자, 예를 들면 헬리컬 안테나를 수용한 형태 또는 단말기의 하우징 상에 인입/인출 가능하게 설치된 형태의 안테나 장치들이 사용되며 이때 외장형 안테나의 안테나 하우징은 단말기 하우징의 외부로 노출되거나 돌출된 상태를 유지하게 된다.

음성 통화, 단문 메시지 전송, 게임 / 멀티미디어 파일의 송수신 등 휴대용 단말기를 통한 이동통신 서비스는 기존 사업자들에게 할당된 주파수 대역을 사용하여 모두 가능하였기에, 이미 장착된 안테나 장치를 통해 일정 수준 이상의 수신율과 통화 품질을 확보할 수 있었다. 최근 지상파 DMB의 상용화가 시도되면서, 휴대용 단말기를 통해 지상파 DMB 서비스를 제공하기 위한 노력이 경주되고 있다.

그러나, 지상파 DMB 서비스에 이용되는 주파수 대역은 180~186MHz 또는 204~210MHz 대역으로 할당되어 현재까지 사용되어 온 이동통신 서비스의 주파수 대역과 상이하여, 기존 휴대용 단말기를 통해 지상파 DMB 서비스를 제공하기 어렵다는 문제점이 있다. 즉, 기존의 휴대용 단말기에 장착된 안테나 장치는 800MHz 이상의 주파수 대역에서 동작하도록 설정되었기 때문에, 180~186MHz 또는 204~210MHz 대역의 지상파 DMB 서비스에는 부적합한 것이다. 더욱이, 지상파 DMB 서비스의 주 파수 대역에 부합되는 안테나 장치가 요구되는데, 이러한 안테나 장치는 그 크기가 기존의 휴대용 단말기에 적용된 안테나 장치에 비해 상대적으로 커져, 휴대용 단말기에 적용하기 어렵다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 휴대용 단말기에 장착되어 지상파 DMB 수신이 가능한 안테나 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 지상파 DMB 수신이 가능하면서 소형화에 적합하여 휴대용 단말기에 적용하기 용이한 안테나 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 휴대용 단말기의 안테나 장치에 있어서,

단말기 상에 설치된 코일 형상의 제1 헬리컬 안테나; 및

상기 제1 헬리컬 안테나와 동축상에 권선되고 상기 제1 헬리컬 안테나에 감싸지는 형태로 설치되는 제2 헬리컬 안테나를 포함하고;

상기 제2 헬리컬 안테나의 일단이 상기 제1 헬리컬 안테나의 일단에 접속되는 휴대용 단말기의 안테나 장치를 개시한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 안테나 장치(109)를 구비하는 휴대용 단말기(100)를 나타내는 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 휴대용 단말기(100)는 제1 하우징(101), 제2 하우징(103)을 구비하고, 상기 제2 하우징(103)은 연결 부재(102)를 통해 상기 제1 하우징(101)에 회동 가능하게 결합된 구성이다.

상기 제1 하우징(101)은 전면에 마이크로 폰(micro phone)이 내장된 송화부(111)와 키패드(113)가 설치된다. 상기 제1 하우징(101)의 전면 상단에는 한 쌍의 사이드 힌지 암들(115)이 서로 이격된 위치에 서로 마주보게 형성되어 있다. 상기 사이드 힌지 암들(115)은 상기 제1 하우징(101)의 전면으로 돌출된 형상이다. 상기 제1 하우징(101)의 상단부에는 상기 사이드 힌지 암들(115)에 인접하는 위치에 상기 안테나 장치(109)가 설치되어 있다.

상기 연결 부재(102)는 일단에 형성된 센터 힌지 암(121)을 구비한다. 상기 센터 힌지 암(121)은 상기 사이드 힌지 암들(115) 사이에 회전 가능하게 결합됨으로써, 상기 연결 부재(102)는 상기 제1 하우징(101) 상에서 상기 제1 회전축(A1)을 중심으로 회동하게 된다. 상기 센터 힌지 암(121)이 상기 사이드 힌지 암들(115) 사이에 회전 가능하게 결합됨에 따라 제1 회전축(A1)이 제공된다. 제품에 따라 상기 센터 힌지 암(121)에는 카메라 렌즈(104)가 설치될 수 있다. 상기 카메라 렌즈(104) 또한 상기 제1 회전축(A1)을 중심으로 회전 가능하게 결합되어 사용자가 필 요에 따라 다양한 방향으로 촬영하는 것이 가능하다.

상기 제2 하우징(103)의 일면에는 디스플레이 장치(131)와, 상기 디스플레이 장치(131)의 양측에 각각 스피커 장치들(133)이 설치되어 있다. 상기 제2 하우징(103)은 상기 제1 하우징(101)에 대면하는 상기 연결 부재(102)의 내측면에 결합된다. 따라서, 상기 연결 부재(102)가 상기 제1 회전축(A1)에 대하여 회동하면, 상기 제2 하우징(103)은 상기 제1 회전축(A1)의 주변을 선회하게 된다. 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 회전축(A1)의 주변을 선회함에 따라 상기 제2 하우징(102)은 상기 송화부(111), 키패드(113), 디스플레이 장치(131) 및 스피커 장치들(133)을 개폐시키게 된다.

상기 연결 부재(102)의 내측면에 결합된 상태로, 상기 제2 하우징(103)은 상기 연결 부재(102) 내측면의 수직방향으로 연장되는 제2 회전축(A2)에 대하여 회전하게 구성되어 있다. 일반적인 휴대용 단말기의 디스플레이 장치는 세로 방향의 화면 길이가 가로 방향의 화면 길이보다 더 크게 제공된 것을 고려하면, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 회전축(A2)에 대하여 90도 회전하였을 때 상기 디스플레이 장치(131)를 통해 사용자는 동영상 파일 감상, 지상파 DMB 등을 통해 제공되는 프로그램을 편리하게 시청할 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제2 하우징(103)이 상기 제2 회전축(A2)에 대하여 회전하여 가로 방향의 화면 길이가 더 길게 위치된 때, 상기 스피커 장치들(133)은 상기 디스플레이 장치(131)의 양측에 각각 위치하게 된다. 따라서, 상기 스피커 장치들(133)을 통한 스테레오 사운드, 3D 사운드 제공이 가능하게 된 다.

상기 휴대용 단말기(100)는 이동통신 서비스를 이용하기 위한 안테나 장치(109)와는 별도로 지상파 DMB 서비스를 이용할 수 있는 상기 안테나 장치(109)를 구비하고 있다.

도 2와 도 3을 참조하면, 상기 안테나 장치(109)는 상기 제1 하우징(101) 상에 고정된 상태의 제1 헬리컬 안테나(193)와, 상기 제1 헬리컬 안테나(193)의 길이방향으로 선형 이동함으로써 상기 제1 헬리컬 안테나(193)에 인입되거나 인출 가능한 제2 헬리컬 안테나(199)로 구성된다.

상기 제1, 제2 헬리컬 안테나(193, 199)를 각각 설치하기 위하여 상기 안테나 장치(109)는 제1 안테나 하우징(191)과 제2 안테나 하우징(195)을 포함한다.

상기 제1 안테나 하우징(191)은 상기 제1 헬리컬 안테나(193)를 수용한 채로 상기 제1 하우징(101) 상에 고정된다. 도시되지는 않지만, 상기 제1 안테나 하우징(191)의 단부에 제공된 접속 수단을 통해 상기 제1 헬리컬 안테나(193)는 상기 단말기(100)의 송수신단에 접속된다. 상기 제1 안테나 하우징(191)은 그 중심을 지나고 길이방향을 따라 연장된 관통홀(192; 도 3에 도시됨)이 형성되어 있다. 상기 제1 헬리컬 안테나(193)는 상기 관통홀(192)을 감싸는 형태로 권선되어 상기 제1 안테나 하우징(191) 내에 수용되어 있다.

상기 제2 안테나 하우징(195)은 상기 제1 안테나 하우징(191)의 관통홀(192) 내에 수용되어 상기 제1 안테나 하우징(191)의 길이방향을 따라 선형 이동하고, 상기 제2 헬리컬 안테나(199)를 수용하게 된다.

상기 제2 안테나 하우징(195)의 상단에는 노브(197)가 제공되어, 사용자가 필요에 따라 상기 제2 안테나 하우징(195)을 인출시켜 사용할 수 있게 된다. 즉, 전파 환경이 열악한 지역에서 사용자는 상기 제2 헬리컬 안테나(199)를 인출시켜 양호한 신호 품질을 확보할 수 있는 것이다. 상기 제2 헬리컬 안테나(199)가 상기 제1 헬리컬 안테나(193)에 감싸지는 위치로 인입된 때 상기 노브(197)는 상기 제1 안테나 하우징(193)의 상단에 밀착된다.

한편, 상기 제2 헬리컬 안테나(199)는 상기 제1 헬리컬 안테나(193)로부터 인출된 상태에서, 그의 하단이 상기 제1 헬리컬 안테나(193)의 상단에 접속된다. 상기 제1 헬리컬 안테나(193)의 상단에는 상기 관통홀(192)로 노출되는 제1 접속단(291)이 제공되고, 상기 제2 헬리컬 안테나(199)의 하단에는 상기 제2 안테나 하우징(195)의 외주면으로 노출되는 제2 접속단(293)이 제공된다. 상기 제2 헬리컬 안테나(199)가 상기 제1 헬리컬 안테나(193)로부터 인출된 때, 상기 제2 접속단(293)이 상기 제1 접속단(291)에 전기적으로 접속되는 것이다.

한편, 본 실시 예에서 상기 제2 헬리컬 안테나(199)는 상기 제1 헬리컬 안테나(193)의 길이방향으로 선형이동 가능하게 구성되었으나, 상기 제1, 제2 헬리컬 안테나(193, 199)는 각각 고정형으로 구성할 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 상태에서, 상기 제1 헬리컬 안테나(193)와 제2 헬리컬 안테나(199)의 상단을 서로 접속시킨 형태로 상기 안테나 장치(109)를 구성할 수 있는 것이다. 이때, 상기 제1 헬리컬 안테나(193)의 하단은 상기 단말기(100)의 송수신단에 접속되며, 상기 제2 헬리컬 안테나(199)는 상기 제1 헬리컬 안테나(193)를 통해 상기 단말기(100)의 송수신 단에 접속된다. 상기 제1, 제2 헬리컬 안테나(193, 199)가 모두 고정형으로 구성된 때, 상기 제1, 제2 안테나 하우징(191, 195)은 일체형으로 제작될 수 있다.

상기와 같이, 상기 제1 헬리컬 안테나(193)의 내부에 제2 헬리컬 안테나(199)를 인입/인출 가능하게 구성하거나, 제1, 제2 헬리컬 안테나(193, 199)의 직경을 서로 다르게 하여 동축 상에 권선시켜 2중 구조의 헬리컬 안테나 장치를 구성함으로써, 휴대용 단말기에 장착 가능한 저주파수 대역의 무선 통신 서비스, 예를 들면 지상파 DMB 수신에 적합한 안테나를 제작할 수 있게 된다.

도 4와 도 5는 각각 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 안테나 장치(209)를 나타내는 단면도이다. 본 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 안테나 장치(209)는 선행 실시 예의 안테나 장치(109)와 그 구성은 동일하나, 제1 안테나 하우징(191)이 단말기 상에 인입/인출 가능하게 구성된 점에서 차이가 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 안테나 장치(209)를 상세하게 설명함에 있어서, 선행 실시 예를 통해 용이하게 이해할 수 있는 구성 요소들에 대하여 선행 실시 예와 동일한 참조번호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략될 수 있음에 유의한다.

도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 안테나 장치(209)는 상기 제1 안테나 하우징(191)이 단말기 상에 인입/인출 가능하게 결합되어 있다. 상기 제1 안테나 하우징(191)의 하단에는 제3 접속단(393)이 제공되고, 단말기의 외주면에 인접하는 위치에는 송수신단(391)이 설치되어 있다.

상기 제1 안테나 하우징(191)이 단말기 내에 인입된 상태에서 상기 제1, 제2 헬리컬 안테나(193, 199)는 상기 송수신단(391)과의 접속이 차단된 상태이다. 사용 자가 지상파 DMB 등을 시청하고자 할 때, 상기 제1 안테나 하우징(191)을 단말기로부터 인출시켜 사용하게 된다. 상기 제1 안테나 하우징(191)이 단말기로부터 인출된 때, 상기 제3 접속단(393)은 상기 송수신단(391)에 접속된다. 이때, 상기 제2 안테나 하우징(195)은 선행 실시 예와 마찬가지로 상기 제1 안테나 하우징(191)으로 인출 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 사용자의 필요에 따라 상기 제2 안테나 하우징(195)을 인출시킴으로써, 상기 제2 헬리컬 안테나(195)는 상기 제1 헬리컬 안테나(193)를 통해 상기 송수신단(391)에 접속되는 구성이다.

상기와 같이, 상기 제1 안테나 하우징(191)을 단말기 상에 인입/인출 가능하게 구성함으로써 외부의 충격에 의한 안테나 장치(209)의 파손을 방지하면서, 단말기의 휴대를 용이하게 할 수 있다.

이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나 장치는 한 쌍의 헬리컬 안테나들이 서로 직경을 달리하여 한 쪽이 다른 한 쪽에 감싸지는 형태로 제작할 수 있으므로 지상파 DMB와 같은 저주파수 대역의 무선 통신 서비스에 적합하면서, 휴대용 단말기에 장착하기 용이한 장점이 있다. 즉, 휴대용 단말기 내에서 지상파 DMB용 안테나가 차지하는 공간을 감소시킴으로써, 지상파 DMB용 안테나를 장착하면서 단말 기의 소형화에 기여할 수 있는 것이다. 더욱이, 사용자의 필요에 따라 한 쌍에 헬리컬 안테나들 중 적어도 어느 하나를 인출 가능하게 구성함으로써, 다양한 형태의 안테나 장치를 구성할 수 있게 된다.

Claims

휴대용 단말기의 안테나 장치에 있어서,

단말기 상에 설치된 코일 형상의 제1 헬리컬 안테나; 및

상기 제1 헬리컬 안테나와 동축상에 권선되고 상기 제1 헬리컬 안테나에 감싸지는 형태로 설치되는 제2 헬리컬 안테나를 포함하고;

상기 제2 헬리컬 안테나의 일단이 상기 제1 헬리컬 안테나의 일단에 접속됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 안테나 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제2 헬리컬 안테나는 상기 제1 헬리컬 안테나의 길이방향을 따라 선형이동 가능하고,

상기 제2 헬리컬 안테나가 선형이동하여 상기 제1 헬리컬 안테나로부터 인출된 때, 상기 제2 헬리컬 안테나의 하단이 상기 제1 헬리컬 안테나의 상단에 접속됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 안테나 장치.
제1 항에 있어서,

상기 제1 헬리컬 안테나를 수용하고, 길이방향을 따라 중심을 지나게 형성된 관통홀을 포함하는 제1 안테나 하우징; 및

상기 제2 헬리컬 안테나를 수용하고, 상기 제1 안테나 하우징의 길이방향을 따라 선형이동함에 따라 상기 관통홀로 인입되거나 상기 관통홀로부터 인출되는 제2 안테나 하우징을 더 구비함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 안테나 장치.
제3 항에 있어서,

상기 제2 안테나 하우징의 단부에 제공되는 노브(knob)를 더 구비하고,

상기 제2 안테나 하우징이 상기 관통홀에 인입된 때, 상기 노브는 상기 제1 안테나 하우징의 상단면에 밀착됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 안테나 장치.
제3 항에 있어서,

상기 제1 헬리컬 안테나의 상단에 제공되어 상기 관통홀로 노출되는 제1 접속단; 및

상기 제2 헬리컬 안테나의 하단에 제공되어 상기 제2 안테나 하우징의 외주면으로 노출되는 제2 접속단을 더 구비하고,

상기 제2 안테나 하우징이 상기 제1 안테나 하우징으로부터 인출된 때, 상기 제2 접속단이 상기 제1 접속단에 전기적으로 접속됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 안테나 장치.
제3 항에 있어서, 상기 제1 안테나 하우징은 상기 단말기 상에 고정됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 안테나 장치.
제3 항에 있어서, 상기 제1 안테나 하우징은 상기 단말기 상에서 인입/인출 가능하게 설치됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 안테나 장치.
제7 항에 있어서, 상기 제1 안테나 하우징이 상기 단말기로부터 인출된 때, 상기 제1 헬리컬 안테나의 하단이 상기 단말기의 송수신단에 접속됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 안테나 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제1 헬리컬 안테나의 하단이 상기 단말기의 송수신단에 접속되고, 상기 제1 헬리컬 안테나의 상단과 상기 제2 헬리컬 안테나의 상단이 서로 전기적으로 접속됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 안테나 장치.