KR20070117266A - 휴대용 단말기의 내장형 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단말기의 내부에 설치되는 내장형 안테나 장치에 관한 것으로서, 상기 단말기의 내부에 설치되며, 안테나 모듈 칩이 실장되는 메인 보드와, 상기 메인 보드에 형성되며, 상기 안테나 모듈 칩과 소정의 도전성 패턴에 의해 전기적으로 연결되도록 설치되는 안테나 접점부 및 상기 안테나 접점부와 일단이 급전되도록 설치하되, 상기 메인 보드와 별도로 설치되는 소정의 안테나 방사 패턴을 갖는 가요성 인쇄회로를 포함하여, 메인 보드로의 직접적인 설치를 배제시킴으로써 단말기의 부품 실장 공간을 효율적으로 사용할 수 있으며, 안테나 방사체의 급전부를 별도의 솔더링 등의 공정 없이 메인 보드의 두께층 사이에 삽입하는 방식으로 고정하기 때문에 좀더 견고히 고정되어 단선 등에 따른 단말기의 오동작을 미연에 방지할 수 있다.

단말기, 내장형, 안테나, 근거리, 블루투스, FPCB, 삽입, 급전

Description

휴대용 단말기의 내장형 안테나 장치{BUILT-IN ANTENNA FOR PORTABLE TERMINAL}

도 1은 본 발명에 따른 근거리 통신용 안테나 장치가 설치되는 위치를 도시한 휴대용 단말기의 사시도; 및

도 2는 본 발명에 따른 근거리 통신용 안테나 장치의 설치 예시도.

본 발명은 휴대용 단말기에 적용되는 내장형 안테나 장치(built-in antenna)에 관한 것으로서, 특히 기존의 메인 안테나 장치와 별도로 설치되는 근거리 통신용 안테나 방사체를 단말기 내부에 효율적으로 설치하기 위한 휴대용 단말기의 내장형 안테나 장치에 관한 것이다.

최근들어, 블루투스(Bluetooth), WRAN(Wireless Regional Area Networks), NFC(Near Field Communication) 등 양한 대역을 별도로, 또는 공용으로 사용하는 휴대용 무선단말기가 점차 보급화되어감에 따라 다양한 기능과 디자인의 단말기가 등장하고 있다. 또한, 상기 단말기가 점차 소형화, 경박 단소화되어감과 동시에 그 기능의 다양성이 더욱 부각되고 있는 실정이다. 따라서, 상기와 같은 소비자의 욕구를 만족시키기 위해서는 기능을 유지 또는 향상시키면서 단말기의 부피를 줄여야 하는데 역점을 두고 있다.

특히, 안테나 장치의 경우에 있어서, 단말기의 외부로 일정 길이만큼 돌출되도록 설치되는 로드 안테나(또는 휩 안테나) 및 헬리컬 안테나는 전방향 방사로 인한 우수한 특성이 구현되는 반면, 단말기의 낙하시 파손될 수 있는 가장 취약한 부분이 되며, 휴대성을 저하시키는 문제점을 야기시키게 된다. 따라서, 최근에는 단말기의 내부에 실장되는 플레이트 타입 내장형 안테나 모듈(소위 '인터널 안테나' 또는 '인테나' 라고 함)를 많이 사용하고 있으며, 상술한 내장형 안테나의 특성을 향상시킴과 동시에 조립성 및 생산성을 향상시키기 위하여 경주하고 있는 실정이다.

한편, 근래들어, 휴대용 단말기는 기본적인 통신 기능 이외에 무선 금융 결제, 단말기간의 근거리 데이터 통신(블루투스) 등 다양한 부가 기능을 겸비하고 있다. 상기 블루투스를 예로 들어 보면, 상기 블루투스는 근거리 무선 통신 수단으로 2.4GHz대역에서 동작하며, 단말기간의 데이터 통신이나, 이어마이크로폰과 단말기간의 무선 통신 등에 사용할 수 있을 것이다. 상술한 블루투스 기능을 수행하기 위하여, 단말기 내부에는 소정의 블루투스 칩(소자)가 실장되어야 하며, 블루투스 기능을 수행하기 위한 방사체를 포함하게 된다.

상술한 블루투스용 방사체는 단말기의 송수신용으로 사용되는 RF용 방사체와 별도로 구비되어야 하는바, 기존에는 RF보드에 SMD타입으로 실장되었다. 상기 블루투스용 방사체로는 칩안테나(chip antenna) 및 플레이트 타입 모노폴 안테나를 주로 사용하였다.

그러나 상술한 바와 같이 칩 안테나를 사용할 경우 단말기 메인 보드상에 별도의 칩 안테나 실장공간을 확보해야 하므로 그만큼 단말기의 부피 증가가 예상되고 비교적 고가인 칩 안테나를 사용하기 때문에 단말기 제조 원가가 상승하는 문제점이 발생하게 되며, 플레이트 타입 안테나 역시 RF 안테나 주변에 설치되기 때문에 상호 간섭에 따른 방사 특성 저하를 해소하기 위한 복잡한 커플링 또는 artwork를 수행해야 하는 문제점이 발생하게 되었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 메인 보드상에 별도의 실장 공간 없이 RF 방사체와 별도의 근거리 통신용 안테나 장치를 구현할 수 있도록 구성되는 휴대용 단말기의 내장형 안테나 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 메인 보드상에 별도의 안테나 실장 공간 없이 단말기의 기존 구성 프레임 내부의 여유 공간상에 부가하여 동작하도록 구현되는 휴대용 단말기의 내장형 안테나 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 메인 보드와 안테나 방사체간의 접접 부분에 솔더링 등의 물리적 접합 구조를 배제시키고, 메인 보드와 일체로 형성하여 단선 등으 로 인한 기기의 오동작을 미연에 방지하도록 구현되는 휴대용 단말기의 내장형 안테나 장치를 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 단말기의 내부에 설치되는 내장형 안테나 장치에 있어서, 상기 단말기의 내부에 설치되며, 안테나 모듈 칩이 실장되는 메인 보드와, 상기 메인 보드에 형성되며, 상기 안테나 모듈 칩과 소정의 도전성 패턴에 의해 전기적으로 연결되도록 설치되는 안테나 접점부 및 상기 안테나 접점부와 일단이 급전되도록 설치하되, 상기 메인 보드와 별도로 설치되는 소정의 안테나 방사 패턴을 갖는 가요성 인쇄회로를 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 근거리 통신용 안테나 장치가 설치되는 위치를 도시한 휴대용 단말기의 사시도로써, 슬라이트 타입 단말기를 도시하고, 본 발명에 따른 안테나 방사체의 설치위치를 도시하고 있다. 그러나, 이에 국한되지 않으며, 폴더 타입 단말기, 일반 바 타입 단말기 등 다양한 형태의 단말기에 적용 가능할 것이다. 더욱이, 본 발명에서는 블루투스용 안테나 방사체의 설치를 예시하고 있으나, 블루투스용 방사체 뿐만 아니라, WRAN(Wireless Regional Area Networks)용 방 사체, NFC(Near Field Communication)용 방사체 등 근거리 통신을 위한 다양한 대역의 안테나 방사체가 하나 또는 그 이상 적용될 수 있을 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 슬라이드 타입 단말기(100)는 메인 바디(110)와 상기 메인 바디(110)에서 일정 길이 만큼 슬라이딩되는 슬라이드 바디(120)를 포함한다. 상기 메인 바디(110)상의 상기 슬라이드 바디(120)가 개방되었을 때 보이는 면상에는 다수의 키버튼을 갖는 키패드 어셈블리(111)가 설치 된다. 상기 키패드 어셈블리(111)는 바람직하게도 3×4 키패드 어셈블리일 수 있을 것이다. 상기 키패드 어셈블리(111)의 하측에는 마이크로폰 장치(112)가 설치 된다.

상기 슬라이드 바디(120)상에는 디스플레이 장치(121)가 설치되며, 상기 디스플레이 장치(121)의 상부에는 스피커 장치(123)가 설치되고, 하측에는 네비게이션 키패드 어셈블리(미부호)가 설치된다.

또한, 본 발명에 따른 블루투스용 안테나 장치가 단말기(100)의 일측면에 설치될 수 있다. 본 실시예에서는, 미도시되었으나, 단말기 통신용 메인 안테나 모듈이 메인 바디의 메인 보드에 실장될 것이며, 별도의 근거리 통신용 안테나 방사체로써 단말기의 측면에 가요성 인쇄회로(FPCB; Flexible Printed Circuit Board)가 설치되어, 메인 보드의 타 부품 실장 공간을 좀더 확보할 수 있게 된다. 도 1의 A 부분에 실장되는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 이에 국한되지 않으며, 단말기의 형상에 따라 기존의 부품 설치 공간이 아닌 여유 공간으로 설치 위치의 변경이 가능할 것이며, 타측면에 또 다른 형태의 안테나 방사체가 추가적으로 설치되어도 무방할 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 근거리 통신용 안테나 장치의 설치 예시도로써, 도 1의 단말기의 메인 바디에 설치되는 메인 보드만을 도시하였다.

도 2에 도시한 바와 같이, 메인 보드(10)에는 블루투스용 안테나 모듈 칩(11)이 설치된다. 더욱 바람직하게는 SMD 타입으로 실장되어 후술될 안테나 방사체(20)와 전기적으로 연결되는 구성을 갖는다.

상기 메인 보드(10)의 안테나 모듈 칩(11)에서 메인 보드(10)의 테두리 근처까지 도전성 패턴(12)이 형성된다. 상기 도전성 패턴(12)의 단부에는 좀더 폭이 넓는 접점부(13)가 형성되는 것이 바람직하다. 이는 안테나 방사체(20)의 급전 부분(23)이 전기적으로 접속되기 용이하도록 유도할 것이다.

본 발명에서는 안테나 방사체(20)로써 가요성 인쇄회로(FPCB; Flexible Printed Circuit Board)가 메인 보드(10)의 일측에 절곡되도록 설치되며, 절곡된 상대적으로 폭이 넓은 영역(21)에는 일정 형상의 방사 패턴(22)이 형성될 수 있을 것이다. 상기 급전 부분(23)은 상기 메인 보드(10)의 접점부(13)와 전기적으로 연결되는 부분으로써, 본 발명에서는 별도의 솔더링 또는 본딩 등의 공정을 사용하지 않았다. 이는 상술한 부착 방식이 단말기를 오랜 기간 사용함으로써 솔더링 부분의 부식, 단선 등의 문제점을 발생시키고, 결과적으로 단말기의 오동작을 유발시킬 수 있기 때문이다.

따라서, 본 발명에서는 안테나 방사체(20)인 가요성 인쇄회로의 급전 부분(23)을 최초 메인 보드(10)의 형성시 두께층 사이에 삽입하는 방식으로 전기적으로 연결시킨다. 즉, 공지의 하드 타입 인쇄회로기판은 다층 구조로써 유전체와 도전층 등을 순차적으로 적층시켜 일정 두께를 갖는 하나의 메인 보드로 형성하는 바, 메인 보드의 두께층을 형성하는 과정 중에 상기 도전성 접점부(13)와 가요성 인쇄회로의 급전부(23)를 전기적으로 연결시키고, 메인 보드(10)의 나머지 형성 과정을 진행하게 되면 상기 안테나 방사체(20)인 가요성 인쇄회로는 별도의 부착 구조를 갖지 않으면서, 메인 보드(10)와 견고히 고정될 수 있는 것이다.

상술한 메인 보드(10)에 형성되는 도전성 접점부(13)는 상기 가요성 인쇄회로인 안테나 방사체(20)의 급전부(23)와 직접 전기적으로 연결될 수도 있으나, 단말기의 설계상, 상기 접점부(13)와 급전부(23)간의 거리가 멀게 되면, 도 2에 도시한 바와 같이, 메인 보드(10)상에 형성되는 별도의 패턴(24)을 매개 연결 수단으로 사용하여 전기적으로 연결시킬 수 있을 것이다.

분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 안테나 장치는 메인 보드로의 설치를 배제시켜 단말기의 부품 실장 공간을 효율적으로 사용할 수 있으며, 안테나 방사체의 급전부를 별도의 솔더링 등의 공정 없이 메인 보드의 두께층 사이에 삽입하는 방식으로 고정하기 때문에 좀더 견고히 고정되어 단선 등에 따른 단말기의 오동작을 미연에 방지하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 단말기의 내부에 설치되는 내장형 안테나 장치에 있어서,

   상기 단말기의 내부에 설치되며, 안테나 모듈 칩이 실장되는 메인 보드;

   상기 메인 보드에 형성되며, 상기 안테나 모듈 칩과 소정의 도전성 패턴에 의해 전기적으로 연결되도록 설치되는 안테나 접점부; 및

   상기 안테나 접점부와 일단이 급전되도록 설치하되, 상기 메인 보드와 별도로 설치되는 소정의 안테나 방사 패턴을 갖는 가요성 인쇄회로를 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 내장형 안테나 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가요성 인쇄회로의 급전 부분은 상기 메인 보드가 제조되는 과정 중에 상기 메인 보드의 두께층 사이에 삽입되는 방식으로 메인 보드의 안테나 접점부에 전기적으로 연결됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 내장형 안테나 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 가요성 인쇄회로는 상기 메인 보드의 일측에 위치되어, 최종적으로 단말기의 일측면에 고정되도록 설치됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 내장형 안테 나 장치.
4. 전 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 가요성 인쇄회로에 형성되는 패턴은 블루투스용 안테나 방사체 패턴, WLAN(Wireless Regional Area Networks)용 안테나 방사체 패턴, NFC(Near Field Communication)용 안테나 방사체 패턴 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 내장형 안테나 장치.

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