KR20070076595A - Antenna for portable phones and manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 헬리컬 안테나의 구성을 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a helical antenna according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나의 제 1 실시예를 나타내는 단면도.2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of an antenna for a portable terminal in which the effective length of the radiation element according to the present invention is extended.
도 3은 도 2의 조립 상태를 나타내는 도면.3 is a view showing the assembled state of FIG.
도 4는 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나의 복사소자의 구조를 나타내는 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing the structure of the radiation element of the antenna for a portable terminal extending the effective length of the radiation element according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나의 제 2 실시예를 나타내는 단면도.5 is a cross-sectional view showing a second embodiment of an antenna for a portable terminal with an effective length of a radiation element according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나의 제 3 실시예를 나타내는 단면도.6 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the antenna for a portable terminal with the effective length of the radiation element according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나의 제 4 실시예를 나타내는 단면도.7 is a sectional view showing a fourth embodiment of an antenna for a portable terminal with an effective length of a radiation element according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나가 사용된 하부 로딩 신축가능형 안테나의 단면도.8 is a cross-sectional view of a bottom-loading stretchable antenna using an antenna for a portable terminal extending the effective length of the radiation element according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테 나가 사용된 상부 로딩 신축가능형 안테나의 단면도.9 is a cross-sectional view of the top-loading telescopic antenna using an antenna for a portable terminal extending the effective length of the radiation element according to the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 휴대 단말기용 안테나의 전압정재파비 특성을 나타내는 측정도.10 is a measurement showing the voltage standing wave ratio characteristics of the antenna for a portable terminal according to the present invention.
도 11은 본 발명에 따른 휴대 단말기용 안테나의 복사패턴 특성을 나타내는 측정도.11 is a measurement diagram showing the radiation pattern characteristics of the antenna for a portable terminal according to the present invention.
도 12는 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나의 제 1 제조방법을 나타내는 도면.12 is a view showing a first manufacturing method of an antenna for a portable terminal in which the effective length of the radiation element according to the present invention is extended.
도 13은 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나의 제 2 제조방법을 나타내는 도면.13 is a view showing a second manufacturing method of an antenna for a portable terminal with an effective length of a radiation element according to the present invention.
도 14는 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나의 제 3 제조방법을 나타내는 도면.14 is a view showing a third manufacturing method of an antenna for a portable terminal with an effective length of a radiation element according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100, 200, 310, 410. 헬리컬 안테나 101, 201, 311, 401. 고정수단100, 200, 310, 410.
102. 헬리컬 코일 103, 203, 313, 413. 보빈102.
104, 202, 312, 412. 커버 105. 본딩부104, 202, 312, 412.
201-1. 연장부 203-1. 볼록부201-1. Extension 203-1. Convex
204, 314, 414. 복사소자 204-1. 사출부204, 314, 414. Radiating element 204-1. Injection part
204-2. 프레스물 204-3. 마스킹부204-2. Pressed Water 204-3. Masking part
205, 315, 415. 상부캡 316, 402. 원통 스프링205, 315, 415.
320, 420. 휩 안테나 321, 421. 와이어320, 420. Whip Antenna 321, 421. Wire
322, 422. 절연 커버 323, 411. 슬리브322, 422.
324, 424. 스토퍼 325. 손잡이324, 424.
423. 절연부423. Insulation
본 발명은 휴대 단말기용 안테나에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 보빈의 단면이 방사상으로 적어도 3개 이상의 볼록부를 갖도록 제작하고 상기 보빈에 도전성 금속 패턴을 도포하여 복사소자를 성형함으로써 상기 복사소자의 유효길이를 연장시켜 전기적 성능을 개선한 휴대 단말기용 외장형 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna for a mobile terminal, and more particularly, the cross-section of the bobbin is made to have at least three convex portions radially, and the radiation element is formed by applying a conductive metal pattern to the bobbin to form a radiation element. The present invention relates to an external antenna for a portable terminal having an extended length to improve electrical performance.
종래 기술에 따른 휴대용 단말기용 안테나는 일반적으로 단말기의 외부로 돌출되는 외장형으로서 복사체와 커버를 통상 접착제 등을 사용한 본딩 방식에 의해 조립하게 된다. 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.The antenna for a portable terminal according to the prior art is generally an external type protruding to the outside of the terminal to assemble the copy and the cover by a bonding method using an adhesive or the like. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an external antenna according to the prior art, and illustrates a fixed antenna having a short physical length by using a helical coil. As shown in the drawing, the
그러나, 이와같은 안테나들은 이종재질인 접착제의 영향에 의해 안테나의 제반 특성이 저하될 뿐만 아니라, 외관이 미려하지 않고 제품의 견고성도 떨어진다고 하는 문제점이 있었다. 또한, 그 단면이 원형인 보빈에 나선형으로 복사체를 형성함으로써 그 유효길이가 제한적이라는 단점이 있었다.However, such antennas have a problem that not only the overall characteristics of the antenna are deteriorated by the influence of the adhesive agent of different materials, but also the appearance is not beautiful and the robustness of the product is also reduced. In addition, by forming a spiral in a bobbin having a circular cross section, its effective length is limited.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 본 발명은, 그 단면이 방사상으로 적어도 3개 이상의 볼록부를 갖도록 제작된 보빈의 외주면에 도전성 금속 패턴을 도포하여 복사소자를 성형함으로써 상기 복사소자의 유효길이를 연장시켜 전기적 성능을 개선하고 인접해 있는 볼록부에 의한 커플링 효과에 의해 대역폭을 개선한 휴대 단말기용 외장형 안테나를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.In order to improve the problems of the prior art as described above, the present invention, the effective length of the radiation element by applying a conductive metal pattern to the outer peripheral surface of the bobbin made to have at least three convex portions radially to form a radiation element It is an object of the present invention to provide an external antenna for a portable terminal which improves the electrical performance by improving the electrical performance and improves the bandwidth by the coupling effect of adjacent convex portions.
본 발명에 따른 휴대 단말기용 안테나는, 그 외주면에 나사산이 구비되어 휴대 단말기에 장착되는 금속재 고정수단(201);과 그 외주면에 나선 형상의 도전성 금속인 복사소자(204)가 도포되어 상기 고정수단에 억지끼움 방식으로 끼워 고정되되 그 단면이 방사상으로 적어도 3개 이상의 볼록부(203-1)를 갖는 유전체 재질의 보빈(203);과 상기 보빈의 상부에 억지끼움 방식으로 끼워 고정되는 상부캡(205);과 상기 고정수단에 보빈이 끼워지고 그 상부에 상부캡이 끼워진 후 인서트 몰딩 기법에 의해 사출 성형되는 커버(202);를 포함하여 구성된다.The antenna for a portable terminal according to the present invention includes a
또한, 본 발명에 따른 휴대 단말기용 하부 로딩 신축가능형 안테나는, 그 내부에 중공홀을 갖고 외주면에는 나사산이 구비되어 휴대 단말기에 장착되는 금속재 고정수단(311);과 상기 고정수단의 내부에 끼워져 조립되는 원통 스프링(316);과 그 외주면에 나선 형상의 도전성 금속인 복사소자(204)가 도포되어 상기 고정수단 에 억지끼움 방식으로 끼워 고정되되 그 단면이 방사상으로 적어도 3개 이상의 볼록부(203-1)를 갖는 유전체 재질의 보빈(203);과 상기 보빈의 상부에 억지끼움 방식으로 끼워 고정되는 상부캡(205);과 상기 고정수단에 보빈이 끼워지고 그 상부에 상부캡이 끼워진 후 인서트 몰딩 기법에 의해 사출 성형되는 커버(202);와 상기 보빈에 형성된 복사소자가 고정수단에 전기적 접촉 혹은 전자기 결합에 의해 접속되도록 상기 고정수단에 보빈이 억지끼움 방식으로 끼워지고 그 상부에 상부캡이 억지끼움 방식으로 끼워져 조립된 헬리컬 안테나(310);와 탄성력을 갖는 금속재인 선형의 와이어(321);와 상기 와이어의 외주면에 씌워지는 절연 커버(322);와 상기 와이어의 상부에 유전체 재질로 형성되되 상기 절연 커버보다 큰 외경을 갖고 삽입 상태에서 상기 원통 스프링에 밀착되어 지지되는 슬리브(323);와 상기 슬리브에 연장 형성되어 인출이 용이하도록 하는 손잡이(325);와 금속재로서 상기 와이어의 하부에 클램핑 등의 방식으로 결합되되 상기 절연 커버보다 큰 외경을 갖고 인출 상태에서 상기 원통 스프링에 밀착되어 지지되는 스토퍼(324);와 상기 고정수단의 중공홀을 관통하여 길이 방향으로 이동가능하며 그 외주면에 절연 커버가 씌워지고 상부에는 손잡이가 구비되며 하부에는 스토퍼와 완충부재가 형성되되 탄성력을 갖는 금속재인 선형의 휩 안테나(320);를 포함하여 구성된다.In addition, the bottom-loading stretchable antenna for a mobile terminal according to the present invention, the hollow hole in the inside and the outer peripheral surface is provided with a screw thread fixing means 311 to be mounted to the portable terminal; and the inside of the fixing means A
또한, 본 발명에 따른 휴대 단말기용 상부 로딩 신축가능형 안테나는, 그 내부에 중공홀을 갖고 후술하는 절연부와 연결되되 삽입 상태에서 후술하는 원통 스프링에 밀착되어 지지되는 금속재 슬리브(411);와 그 외주면에 나선 형상의 도전성 금속인 복사소자(204)가 도포되어 상기 고정수단에 억지끼움 방식으로 끼워 고정되 되 그 단면이 방사상으로 적어도 3개 이상의 볼록부(203-1)를 갖는 유전체 재질의 보빈(203);과 상기 보빈의 상부에 억지끼움 방식으로 끼워 고정되는 상부캡(205);과 상기 슬리브에 보빈이 끼워지고 그 상부에 상부캡이 끼워진 후 인서트 몰딩 기법에 의해 사출 성형되는 커버(202);와 상기 보빈에 형성된 복사소자가 슬리브에 전기적 접촉 혹은 전자기 결합에 의해 접속되도록 상기 슬리브에 보빈이 억지끼움 방식으로 끼워지고 그 상부에 상부캡이 억지끼움 방식으로 끼워져 조립된 헬리컬 안테나(410);와 탄성력을 갖는 금속재인 선형의 와이어(421);와 상기 와이어의 외주면에 씌워지는 절연 커버(422);와 상기 슬리브를 관통하여 끼워지고 상기 절연 커버와 연결되는 절연부(423)와; 금속재로서 상기 와이어의 하부에 클램핑 등의 방식으로 결합되되 상기 절연 커버보다 큰 외경을 갖고 인출 상태에서 후술하는 원통 스프링에 밀착되어 지지되는 스토퍼(424);와 그 외주면에 절연 커버가 씌워지고 하부에는 스토퍼와 완충부재가 형성되되 탄성력을 갖는 금속재인 선형의 휩 안테나(420);와 상기 휩 안테나가 관통되도록 그 내부에 중공홀을 갖고 외주면에는 나사산이 구비되어 휴대 단말기에 장착되는 금속재 고정수단(401);과 상기 고정수단의 내부에 끼워져 조립되는 원통 스프링(402);을 포함하여 구성된다.In addition, the top-loading stretchable antenna for a portable terminal according to the present invention, the hollow sleeve therein, the
또한, 본 발명은 비도금 재질의 유전체를 사용하여 상기 보빈(203)을 소정 형상으로 사출한 후 상기 보빈에 다시 복사소자(204)의 형상으로 도금이 가능한 재질의 유전체를 사출한 다음, 상기 보빈에 전도성 금속을 도금하는 제 1 제조방법에 의해 제작되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention after the injection of the
또한, 본 발명은 유전체를 사용하여 상기 보빈(203)을 소정 형상으로 사출한 후 상기 복사소자(204)의 형상으로 프레스 가공된 프레스물(204-2)에 삽입하는 제 2 제조방법에 의해 제작되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is produced by a second manufacturing method of injecting the
또한, 본 발명은 도금이 가능한 재질의 유전체를 사용하여 상기 보빈(203)을 소정 형상으로 사출한 후 상기 보빈에 다시 복사소자(204)의 형상만을 남기고 나머지 부분을 마스킹 처리한 다음, 상기 보빈에 전도성 금속을 도금하는 제 3 제조방법에 의해 제작되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention, after the injection of the
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나의 각부 특성 및 동작 원리를 바람직한 실시예에 의해 상세히 설명한다. 이하의 설명에서 동일하거나 대응하는 부재는 동일한 참조번호를 부여하고 자세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail by the preferred embodiment the characteristics and operating principle of each part of the antenna for a portable terminal extending the effective length of the radiation element according to the present invention. In the following description, the same or corresponding members will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나의 제 1 실시예를 나타내는 단면도이고, 도 3은 상기 도 2의 조립 상태를 나타내는 도면이다. 도시된 것처럼 본 발명에 따른 안테나는, 그 외주면에 나사산이 구비되어 휴대 단말기에 장착되는 금속 재질의 고정수단(201)과, 그 외주면에 나선 형상의 도전성 박막 금속체인 복사소자(204)가 도포되어 상기 고정수단에 억지끼움 방식으로 끼워 고정되되 그 단면이 방사상으로 적어도 3개 이상의 볼록부(203-1)를 갖는 유전체 재질의 보빈(203)과, 상기 보빈의 외주면에 형성되고 상기 고정수단에 전기적으로 접촉되거나 전자기 결합에 의해 접속되어 신호를 송수신하는 나선 형상의 복사소자(204)와, 상기 보빈의 상부에 억지끼움 방식으로 끼워 고정되는 상부캡(205)과, 상기 고정수단에 보빈이 끼워지고 그 상부에 상부캡이 끼워진 후 인서트 몰딩 기법에 의해 사출 성형되는 커버(202)로 이루어진다.2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the antenna for a portable terminal with the effective length of the radiation element according to the present invention, Figure 3 is a view showing the assembled state of FIG. As shown, the antenna according to the present invention is provided with a screw thread on its outer circumferential surface, and a fixing means 201 made of metal mounted on a portable terminal, and a
상기와 같은 구성에 의해 본 발명에 따른 안테나는 상술한 바와 같이 절삭 가공 등의 방법으로 형성된 고정수단(201)에 보빈(203)이 억지끼움되고 그 상부에 상부캡(205)이 억지끼움된 후 인서트 몰딩 기법에 의해 커버(202)가 일체로 사출 성형되며, 상기 고정수단과 복사소자(204)는 보빈이 끼워져 밀착됨으로써 전기적으로 접촉된다.As described above, the antenna according to the present invention has the
상기 보빈(203)에 복사소자(204)를 도포하는 방법은, 보빈의 외주면을 따라 소정 폭과 두께를 갖는 도전성 도료가 칠해지거나, 상기 보빈을 전체 도금한 후 나선 형상을 제외한 부분을 깎아내거나, 상기 보빈에 나선 형상의 홈을 형성하여 그 홈에 도전성 도료가 칠해지거나, 상기 보빈에 나선 형상의 홈을 형성하여 보빈을 전체 도금한 후 홈을 제외한 부분을 깎아내는 방법 가운데 어느 하나가 사용될 수 있다. 또한, 상기 보빈(203)은 그 단면이 방사상으로 적어도 3개 이상의 볼록부(203-1)를 갖도록 형성된 것으로서 본 발명의 실시예 도면에서는 4개의 볼록부(203-1)를 갖는 것으로 개시되어 있다.In the method of applying the
상기 상부캡(205)은 유전체 재질의 원통체로서 상기 보빈의 외경과 동일한 직경을 갖는 부분과 상기 보빈의 내경과 동일한 직경을 갖는 부분이 단차지도록 구성되어 보빈에 억지끼움 방식으로 조립된다. 이와같은 상부캡은 후술하는 본 발명의 다른 실시예들에 따라 그 재질이 유전체이거나 도전성 금속 또는 유전체에 도전성 금속이 도포된 것 등이 사용될 수 있다.The
도 4는 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테 나의 복사소자의 구조를 나타내는 단면도로서, 도 4의 (a)는 종래 기술에 따른 안테나를 나타내고 도 4의 (b)는 본 발명에 따른 안테나를 나타낸다. 도시된 것처럼 종래 기술은 그 단면이 원형으로서 반경 R인 보빈(103)의 외주면을 따라 형성될 수 있는 복사소자의 길이가 4×L1인데 비해, 본 발명의 실시예로서 4개의 볼록부(203-1)를 갖고 반경이 R인 보빈(203)은 그 외주면을 따라 형성될 수 있는 복사소자의 길이가 4×L2로서 상대적으로 유효길이가 길어지게 된다. 또한, 서로 인접해 있는 볼록부들에 의한 커플링 효과에 의해 대역폭을 개선할 수 있게 된다.4 is a cross-sectional view showing the structure of an antenna for a portable terminal extending the effective length of the radiation device according to the present invention, Figure 4 (a) shows an antenna according to the prior art and Figure 4 (b) An antenna according to the invention is shown. As shown, the prior art has four convex portions 203- as an embodiment of the present invention, while the length of the radiating element that can be formed along the outer circumferential surface of the
도 5는 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나의 제 2 실시예를 나타내는 단면도로서, 고정수단(201)을 제외한 나머지 구성요소와 조립 방법은 상기 도 2와 모두 동일한 것이다. 도 5에서 상기 고정수단은 상측으로 더 연장 형성되어 상대적으로 높은 주파수 대역에 공진되고, 상기 고정수단에 복사소자가 형성된 보빈이 접속되어 그 전기적 길이가 연장되므로 상대적으로 낮은 주파수 대역에 공진된다.FIG. 5 is a cross-sectional view showing a second embodiment of an antenna for a portable terminal extending the effective length of a radiation element according to the present invention. The components and the assembly method except for the fixing means 201 are the same as in FIG. . In FIG. 5, the fixing means is further extended upward to be resonated in a relatively high frequency band, and a bobbin in which a radiating element is formed is connected to the fixing means, and its electrical length is extended, thereby resonating in a relatively low frequency band.
도 6은 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나의 제 3 실시예를 나타내는 단면도로서, 고정수단(201)을 제외한 나머지 구성요소와 조립 방법은 상기 도 2와 모두 동일한 것이다. 도 6에서 상기 고정수단은 상측으로 더 연장 형성된 연장부(201-1)가 보빈의 내부로 끼워지게 되며, 이로 인해 상기 연장부와 복사소자 사이에 용량 성분이 증가하여 안테나의 대역폭을 넓히고 복사 효율을 향상시키게 된다.6 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the antenna for a portable terminal extending the effective length of the radiation element according to the present invention, except that the fixing means 201 and the assembly method is the same as in FIG. . In FIG. 6, the fixing means further includes an extension 201-1 extending upwardly into the bobbin, thereby increasing the capacitive component between the extension and the radiation element, thereby widening the bandwidth of the antenna and radiating efficiency. Will improve.
도 7은 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테 나의 제 4 실시예를 나타내는 단면도로서, 상부캡(205)을 제외한 나머지 구성요소와 조립 방법은 상기 도 5와 모두 동일한 것이다. 도 7에서 상기 상부캡은 금속 재질 또는 유전체 재질에 도전성 금속이 도포된 것으로서 하측으로 더 연장 형성된 연장부(205-1)가 보빈의 내부로 끼워지게 되며, 이로 인해 상기 연장부와 복사소자 사이에 용량 성분이 증가하여 안테나의 대역폭을 넓히고 복사 효율을 향상시키게 된다.7 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the antenna for a portable terminal extending the effective length of the radiation element according to the present invention, all other components and the assembly method except the
도 8은 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나가 사용된 하부 로딩 신축가능형 안테나의 단면도이다. 도시된 것처럼 본 발명에 따른 하부 로딩 신축가능형 안테나는 상기 도 2의 안테나(도 8의 부호에 따르면 헬리컬 안테나(310))에 길이 방향으로 관통하는 중공홀이 형성되고 상기 중공홀을 따라 휩 안테나가 상하로 이동가능하도록 구성된 것이다. 즉, 도 8은 헬리컬 안테나(310)와 휩 안테나(320)의 조합으로 이루어지며, 상기 헬리컬 안테나(310)는 제 1 내지 제 4 실시예 가운데 어느 하나가 사용될 수 있다.8 is a cross-sectional view of a bottom-loading stretchable antenna in which an antenna for a portable terminal which extends the effective length of a radiation element according to the present invention is used. As shown in the lower-loading stretchable antenna according to the present invention, a hollow hole penetrating in the longitudinal direction is formed in the antenna of FIG. 2 (
상기 헬리컬 안테나(310)는 고정수단(311)에 보빈(313)이 억지끼움 방식으로 끼워지고 그 상부에 상부캡(315)이 억지끼움 방식으로 끼워져 조립된 것으로서, 절삭 가공 등의 방법으로 형성되며 그 내부에 중공홀을 갖고 외주면에는 나사산이 구비되어 휴대 단말기에 장착되는 금속재 고정수단(311)과, 상기 고정수단의 내부에 끼워져 조립되는 원통 스프링(316)과, 그 외주면에 도전성 금속인 복사소자(314)가 도포되어 상기 고정수단에 억지끼움 방식으로 끼워 고정되되 그 단면이 방사상으로 적어도 3개 이상의 볼록부(203-1)를 갖는 유전체 재질의 보빈(313)과, 상기 고정수 단에 접속되어 신호를 송수신하도록 보빈의 외주면에 형성된 도전성 복사소자(314)와, 상기 보빈의 상부에 억지끼움 방식으로 끼워 고정되는 상부캡(315)과, 상기 고정수단에 보빈이 끼워지고 그 상부에 상부캡이 끼워진 후 인서트 몰딩 기법에 의해 사출 성형되는 커버(312)로 구성된다.The
또한, 상기 휩 안테나(320)는 상기 고정수단의 중공홀을 관통하여 길이 방향으로 이동가능하며 그 외주면에 절연 커버가 씌워지고 상부에는 손잡이가 구비되며 하부에는 스토퍼와 완충부재가 형성된 것으로서, 탄성력을 갖는 금속재인 선형의 와이어(321)와, 상기 와이어의 외주면에 씌워지는 절연 커버(322)와, 상기 와이어의 상부에 유전체 재질로 형성되되 상기 절연 커버보다 큰 외경을 갖고 삽입 상태에서 상기 원통 스프링에 밀착되어 지지되는 슬리브(323)와, 상기 슬리브에 연장 형성되어 인출이 용이하도록 하는 손잡이(325)와, 금속재로서 상기 와이어의 하부에 클램핑 등의 방식으로 결합되되 상기 절연 커버보다 큰 외경을 갖고 인출 상태에서 상기 원통 스프링에 밀착되어 지지되는 스토퍼(324)로 구성된다.In addition, the
도 9는 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나가 사용된 상부 로딩 신축가능형 안테나의 단면도이다. 도시된 것처럼 본 발명에 따른 상부 로딩 신축가능형 안테나는 상기 도 2의 안테나(도 9의 부호에 따르면 헬리컬 안테나(410))의 하부에 휩 안테나가 연결되어 구성된 것이다. 즉, 도 9는 헬리컬 안테나(410)와 휩 안테나(420)의 조합으로 이루어지며, 상기 헬리컬 안테나(410)는 제 1 내지 제 4 실시예 가운데 어느 하나가 사용될 수 있다.9 is a cross-sectional view of the top-loading stretchable antenna in which an antenna for a portable terminal which extends the effective length of the radiation element according to the present invention is used. As shown, the top-loading stretchable antenna according to the present invention has a whip antenna connected to the lower portion of the antenna of FIG. 2 (
상기 헬리컬 안테나(410)는 슬리브(411)에 보빈(413)이 억지끼움 방식으로 끼워지고 그 상부에 상부캡(415)이 억지끼움 방식으로 끼워져 조립된 것으로서, 절삭 가공 등의 방법으로 형성되며 그 외주면에 도전성 금속인 복사소자(414)가 도포되어 상기 고정수단에 억지끼움 방식으로 끼워 고정되되 그 단면이 방사상으로 적어도 3개 이상의 볼록부(203-1)를 갖는 유전체 재질의 보빈(413)과, 상기 슬리브에 접속되어 신호를 송수신하도록 보빈의 외주면에 형성된 도전성 복사소자(414)와, 상기 보빈의 상부에 억지끼움 방식으로 끼워 고정되는 상부캡(415)과, 상기 슬리브를 관통하여 절연부(423)가 끼워지고 또한 슬리브에 보빈이 끼워지며 그 상부에 상부캡이 끼워진 후 인서트 몰딩 기법에 의해 사출 성형되는 커버(412)로 구성된다.The
또한, 상기 휩 안테나(420)는 상기 절연부와 연결되며 그 외주면에 절연 커버가 씌워지고 하부에는 스토퍼와 완충부재가 형성된 것으로서, 탄성력을 갖는 금속재인 선형의 와이어(421)와, 상기 와이어의 외주면에 씌워지는 절연 커버(422)와, 상기 와이어의 상부에 유전체 재질로 형성되되 상기 슬리브를 관통하여 연결되는 절연부(423)와, 금속재로서 상기 와이어의 하부에 클램핑 등의 방식으로 결합되되 상기 절연 커버보다 큰 외경을 갖는 스토퍼(324)로 구성된다.In addition, the
상기와 같은 상부 로딩 신축가능형 안테나는 휩 안테나가 관통되도록 그 내부에 중공홀을 갖고 외주면에는 나사산이 구비되어 휴대 단말기에 장착되는 금속재 고정수단(401)과, 상기 고정수단의 내부에 끼워져 조립되는 원통 스프링(402)이 더 구비되는데, 삽입 상태에서는 상기 슬리브(411)가 원통 스프링에 밀착되어 지지되고 인출 상태에서는 상기 스토퍼(424)가 원통 스프링에 밀착되어 지지된다.The upper loading stretchable antenna as described above has a hollow hole therein so that the whip antenna penetrates, and a screw thread is provided on the outer circumferential surface thereof, and the metal fixing means 401 mounted to the portable terminal is fitted into the fixing means. A
이와함께 상기 도 5 내지 도 9에 개시된 제 2 내지 제 4 실시예, 하부 로딩 신축가능형 안테나 및 상부 로딩 신축가능형 안테나에 있어서, 본 발명에 따른 안테나는 상기 고정수단의 연장부분이 상대적으로 높은 주파수에 공진하고, 상기 고정수단과 복사소자를 합한 부분이 상대적으로 낮은 주파수에 공진하므로 후술하는 도 10에 의해서 알 수 있는 바와 같이 기본적으로 2중 대역에 공진된다.Along with the second to fourth embodiments disclosed in FIGS. 5 to 9, the lower loading stretchable antenna and the upper loading stretchable antenna, the antenna according to the present invention has a relatively high extension of the fixing means. Since the resonant frequency and the sum of the fixing means and the radiation element resonate at a relatively low frequency, the resonance is basically resonated in a dual band as shown in FIG. 10 to be described later.
또한, 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시예, 하부 로딩 신축가능형 안테나 및 상부 로딩 신축가능형 안테나에 있어서, 본 발명에 따른 안테나는 상기 보빈에 형성된 복사소자가 상기 고정수단과 전기적으로 접촉하거나 전자기 결합에 의해 접속되도록 형성될 수 있다. 이와같이 상기 고정수단과 복사소자가 전자기 결합에 의해 접속됨으로써 고정수단과 복사소자 사이에 용량 성분이 증가하여 안테나의 대역폭을 넓히고 복사 효율을 향상시키게 된다.Further, in the first to fourth embodiments of the present invention, the lower loading stretchable antenna and the upper loading stretchable antenna, the antenna according to the present invention has a radiation element formed on the bobbin in electrical contact with the fixing means or It can be formed to be connected by electromagnetic coupling. As such, the fixing means and the radiating element are connected by electromagnetic coupling to increase the capacitive component between the fixing means and the radiating element, thereby widening the bandwidth of the antenna and improving the radiation efficiency.
도 10과 도 11은 본 발명에 따른 휴대 단말기용 안테나의 전기적 특성을 나타내는 측정도로서 각각 전압정재파비와 복사패턴 특성을 나타낸다. 도 10에 도시된 것처럼 본 발명에 따른 안테나는 고정수단(201)에 의해 상대적으로 높은 주파수인 1.9GHz대의 DCS 대역에 공진되고, 상기 고정수단(201)과 복사소자(204)에 의해 상대적으로 낮은 주파수인 800MHz대의 이동전화 대역에 공진되는 것을 알 수 있다.10 and 11 are measurement diagrams showing the electrical characteristics of the antenna for a portable terminal according to the present invention, respectively, showing voltage standing wave ratios and radiation pattern characteristics. As shown in FIG. 10, the antenna according to the present invention is resonated in a DCS band of 1.9 GHz, which is a relatively high frequency by the fixing means 201, and relatively low by the fixing means 201 and the
도 12는 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나의 제 1 제조방법을 나타내는 도면이다. 먼저, 비도금 재질의 유전체를 사용하여 상기 보빈(203)을 소정 형상으로 사출하게 되는데, 우레탄(urethane) 또는 폴리 카보네이트(PC;Polycarbonate)와 같은 비도금 재질의 유전체를 소정 형상으로 성형하되 그 외주면 또는 상부에 복사소자의 형상을 양각 또는 음각으로 형성한다. 이와같은 과정은 사출 성형 이외에도 절삭가공 등의 방법이 사용될 수 있다.12 is a view showing a first manufacturing method of an antenna for a portable terminal in which the effective length of the radiation element according to the present invention is extended. First, the
다음으로, 상기 보빈에 다시 복사소자(204)의 형상으로 도금이 가능한 재질의 유전체를 사출하게 되는데, 성형된 비도금 재질의 유전체에 복사소자의 형상으로 도금성 유전체를 인서트 사출하여 사출부(204-1)를 형성하는 것으로서 본 발명의 실시예에서는 아크릴로니트릴(acrylonitrile)과 부타디엔(butadiene)의 혼성중합체 및 스티렌(styrene)과 부타디엔의 혼성중합체를 혼합한 도금용 ABS를 사용하였다.Next, a dielectric of a material that can be plated in the shape of the
이어, 상기 도금성 유전체로 사출부가 형성된 보빈에 전도성 금속을 도금하게 되며, 이는 전도성이 우수한 금, 은 또는 구리가 사용될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 또한, 상기 전도성 금속은 도금하는 방법 이외에도 인서트 사출 또는 증착에 의한 기법 등이 사용될 수도 있다.Subsequently, the conductive metal is plated on the bobbin in which the injection part is formed of the plating dielectric, and gold, silver or copper having excellent conductivity may be used, but is not limited thereto. In addition to the method of plating the conductive metal, a technique by insert injection or deposition may be used.
도 13은 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나의 제 2 제조방법을 나타내는 도면이다. 이와 같은 제 2 제조방법은 유전체를 사용하여 상기 보빈(203)을 소정 형상으로 사출한 후 상기 복사소자(204)의 형상으로 프레스 가공된 프레스물(204-2)에 삽입하는 방식이며, 상기 프레스물의 재질은 상술한 바와 같이 전도성이 우수한 금, 은 또는 구리가 사용될 수 있다.13 is a view showing a second manufacturing method of an antenna for a portable terminal with an effective length of a radiation element according to the present invention. The second manufacturing method is a method of injecting the
도 14는 본 발명에 따른 복사소자의 유효길이를 연장시킨 휴대 단말기용 안테나의 제 3 제조방법을 나타내는 도면이다. 우선, 도금이 가능한 재질의 유전체, 예로써 아크릴로니트릴(acrylonitrile)과 부타디엔(butadiene)의 혼성중합체 및 스티렌(styrene)과 부타디엔의 혼성중합체를 혼합한 도금용 ABS를 사용하여 상기 보 빈(203)을 소정 형상으로 사출한 후 상기 보빈에 복사소자(204)의 형상만을 남기고 나머지 부분을 마스킹 처리한 다음, 상기 보빈에 전도성 금속을 도금한다. 이와 같이 도금하는 방법 및 재질은 상기 제 1 제조방법에서와 동일한 것이다.14 is a view showing a third manufacturing method of an antenna for a portable terminal with an effective length of a radiation element according to the present invention. First, the
상기와 같은 본 발명은 상술한 실시예만으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있다.The present invention as described above is not limited to the above-described embodiment, and may be variously modified and implemented by those skilled in the art without departing from the technical gist of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 휴대 단말기에 고정되어 신호를 송수신하는 안테나에 있어서, 그 단면이 방사상으로 적어도 3개 이상의 볼록부를 갖도록 제작된 보빈의 외주면에 도전성 금속 패턴을 도포하여 복사소자를 성형함으로써 상기 복사소자의 유효길이를 연장시켜 전기적 성능을 개선하고 인접해 있는 볼록부에 의한 커플링 효과에 의해 대역폭을 개선할 수 있다고 하는 효과를 갖는다.As described above, the present invention, in the antenna fixed to the portable terminal for transmitting and receiving a signal, the radiation element is formed by applying a conductive metal pattern on the outer peripheral surface of the bobbin made so that its cross section has at least three convex portions radially As a result, the effective length of the radiation element can be extended to improve the electrical performance, and the bandwidth can be improved by the coupling effect of adjacent convex portions.
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