KR20080069024A

KR20080069024A - 무선수신장치

Info

Publication number: KR20080069024A
Application number: KR1020070006602A
Authority: KR
Inventors: 박학병; 설병수; 박현호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2008-07-25
Also published as: CN101232291A; JP4603017B2; JP2008178057A; EP1947788B1; EP1947788A2; US20080174513A1; CN101232291B; US7696933B2; KR101295363B1; EP1947788A3

Abstract

본 발명은 무선수신장치에 관한 것으로서, 상세하게는 무선수신장치에 사용되는 안테나의 수신감도성능이 무선수신장치 내부의 회로기판에서 발생하는 노이즈에 의하여 저하되는 것을 방지할 수 있는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 본체와; 상기 본체내부에 마련되는 인쇄회로기판과; 상기 본체외측에 마련되며 외부신호를 수신하는 안테나와; 상기 인쇄회로기판에 마련되며 상기 인쇄회로기판에서 발생하는 노이즈를 저감시켜 상기 안테나의 수신감도저하를 방지하는 노이즈저감부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선수신장치를 제공하고 있다.

Description

무선수신장치 {A Radio Receiving Apparatus}

도1a는 종래기술에 의한 무선수신장치의 사시도이다.

도1b는 종래기술에 의한 무선수신장치의 측단면도이다.

도2는 본 발명에 의한 무선수신장치의 사시도이다.

도3은 본 발명에 의한 무선수신장치의 제1실시예에 의한 평단면도이다.

도4는 본 발명에 의한 무신수신장치의 제2실시예에 의한 평단면도이다.

도5는 본 발명에 의한 무신수신장치에서 캐패시터가 인쇄회로기판 내부에 마련된 것을 도시한 측단면도이다.

도6은 본 발명에 의한 무선수신장치에서 캐패시터가 인쇄회로기판 외면에 마련된 것을 도시한 측단면도이다.

도7은 종래 기술에 의한 무선수신장치의 노이즈 감쇠특성를 나타낸 그래프이다.

도8은 본 발명에 의한 무선수신장치의 노이즈 감쇠특성을 나타낸 그래프이다.

도9는 종래 기술에 의한 무선수신장치의 전자기파 분포도이다.

도10은 본 발명에 의한 무선수신장치의 전자기파 분포도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

31: 본체 37: 안테나

39: 인쇄회로기판 41: 전원면

43: 그라운드면 45: 유전체층

47: 캐패시터

본 발명은 무선수신장치에 관한 것으로서, 상세하게는 무선수신장치에 마련된 인쇄회로기판으로부터 발생되는 노이즈에 의하여 안테나의 무선수신성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 발명에 관한 것이다.

무선수신장치는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 또는 무선인터넷을 수신하거나 블루투스(Bluetooth)를 이용한 무선휴대통신단말기나, PMP(Portable Mutimedia Player)와 같이 휴대가 간편하며 무선신호를 수신하여 그에 따라서 동영상이나 기타 시각적 또는 음성적인 정보를 재생하는 장치를 말한다.

종래의 무선수신장치(1)의 구성을 보면 도1에서 도시된 바와 같이, 외관을 형성하는 본체(3)와, 본체(3) 전면에 마련되는 디스플레이부(5)와, 디스플레이부(5) 일측에 마련되어 무선수신장치(1)의 조작이 가능하게 하는 버튼부(7)와, 상기 본체(3) 일측에 마련되어 외부에서 발생되는 무선신호를 수신하는 안테나(9)와, 무선수신장치의 작동과 관련된 각종소자들이 배치되어 있는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)(11)를 포함하고 있다.

도1(b)에서 도시한 바와 같이, 무선수신장치(1) 내부에 마련된 인쇄회로기판(11)은 전원을 공급하는 전원면(13)과, 전원면(13)과 이격되며 전원 및 신호의 기준이 되는 그라운드면(15)과, 전원면(13)과 그라운드면(15) 사이에 마련되는 유전체층(17)으로 구성되며, 상기 전원면(13) 또는 그라운드면(15)에는 작동을 위한 소자(20)들이 배치되는 한편, 각 소자(20)들의 전류의 흐름 및 신호의 전달을 위하여 전원면(13) 또는 그라운드면(15)에는 패턴(미도시)이 형성된다.

그런데, 무선수신장치(1)가 작동을 하면, 화살표로 도시한 것과 같이 상기 인쇄회로기판 내부 및 그 주위에 전자기장(Electric Magnetic Field)(F)가 발생하고, 그로 인한 전자파 노이즈가 발생하게 된다.

여기서 전자파노이즈는 인쇄회로기판(11)상에 배치된 각종 소자(20)들의 작동 on/off에 따른 스위칭 노이즈와, 인쇄회로기판(11)상에 형성된 패턴을 따라 흐르는 전류 및 신호에 의하여 발생하는 노이즈 등을 통칭하여 말하는 것이다.

이렇게 발생된 전자파노이즈는 외부의 무선신호를 수신하는 안테나(9)에 영향을 주는 간섭현상(EMI ; Electric Magnetic Interference)을 발생시키는데, 이러한 간섭현상은 안테나(9)에서의 수신감도를 저하시킨다는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 무선수신장치에 있어서 인쇄회로기판의 노이즈에 의한 간섭에 의한 영향을 저감시킴으로서 무선수신장치의 수신감도를 제고할 수 있는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 본체와; 상기 본체내부에 마련되는 인쇄회로기판과; 상기 본체외측에 마련되며 외부신호를 수신하는 안테나와; 상기 인쇄회로기판에 마련되며 상기 인쇄회로기판에서 발생하는 노이즈를 저감시켜 상기 안테나의 수신감도저하를 방지하는 노이즈저감부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선수신장치를 제공하고 있다.

또한, 상기 노이즈저감부재는 캐패시터로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캐패시터는 복수개로 마련되며, 상기 인쇄회로기판에서 발생한 노이즈가 상기 안테나를 향하는 것을 방지하도록 상기 인쇄회로기판 부분 중 상기 안테나와 가장 근접한 부분을 둘러싸는 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인쇄회로기판의 내부에는 유전체층이 마련되며, 상기 캐패시터는 상기 유전체층 내부에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캐패시터는 상기 인쇄회로기판 외면에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안테나가 상기 인쇄회로기판의 일측면의 외측에 마련되는 경우, 상기 캐패시터는 "C"자 형태로 배치되어 상기 안테나와 가장 가까운 부분을 둘러싸는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안테나가 상기 인쇄회로기판의 모서리의 외측에 마련되는 경우, 상기 개패시터는 "ㄴ"자 형태로 배치되어 상기 모서리부분을 둘러싸는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 외관을 형성하는 본체와, 상기 본체에 마련되어 외부신호 를 수신하는 안테나와, 상기 본체 내부에 마련되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 마련되어 상기 인쇄회로기판에 의하여 발생하는 전자파노이즈와 상기 안테나에서 수신된 신호와의 간섭현상을 방지하는 노이즈저감부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선수신장치를 제공하고 있다.

또한, 상기 안테나는 상기 인쇄회로기판의 외측에 마련되고, 상기 캐패시터는 상기 안테나와 가장 근접한 인쇄회로기판의 부분을 둘러싸는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인쇄회로기판은 전원을 공급하는 전원면과, 상기 전원면과 이격되며 전원과 신호의 기준이 되는 그라운드면과, 상기 전원면과 상기 그라운드면 사이에 마련되는 유전체층으로 구성되며, 상기 캐패시터는 상기 유전체층 내부에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캐패시터는 상기 인쇄회로기판 외면에 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 알아보기로 하겠다.

도2에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 무선수신장치(30)는 그 외관을 이루는 본체(31)와, 상기 본체(31)의 전면에 마련되어 화상을 재생하는 디스플레이부(33)와, 상기 디스플레이부(33)의 일측에 마련되어 무선수신장치(30)의 작동을 조작할 수 있는 버튼부(35)와, 상기 본체(31) 일측에 마련되어 외부의 무선신호를 수신하는 안테나(37) 및 상기 무선수신장치(30)의 작동과 관련된 각종 소자들이 배치되어 있는 인쇄회로기판(39)을 포함하고 있다.

상기 인쇄회로기판(39)에는 상기 인쇄회로기판(39)에서 발생하는 전자파노이즈(Electric Magnetic Wave Noise)가 상기 안테나에 영향을 미치는 정도를 저감시키거나 차단하는 노이즈저감부재(41)가 마련되는데, 여기서 노이즈저감부재(41)는 캐패시터로 구성되는 것이 바람직하며, 이하에서는 노이즈저감부재(41)를 캐패시터로 하여 서술하기로 하겠다.

본 도면에서는 PMP(Portable Mutimedia Player)를 도시하였으나, 이에 국한되지 않고, 무선통신이 가능한 휴대단말기 기타 무선수신장치 또한 본 발명의 범주에 속한다.

도3에서 도시한 바와 같이, 상기 본체(31)외부 측면 중심부에 있는 안테나(37)와 상기 본체 내부에 있는 인쇄회로기판(39)이 서로 근접하게 배치되는데, 상기 인쇄회로기판(39) 부분 중 상기 안테나(37)와 가장 가까이 근접하는 부분을 둘러싸도록 상기 캐패시터(47)가 배치되며, 그 배치상태는 "C" 자형 또는 "ㄷ"자 형태로 배치되는 것이 바람직한데, 이는 상기 인쇄회로기판(39)에서 발생하는 전자파노이즈를 상기 안테나(37)와 근접한 부분에서 감쇠시켜 전자파노이즈의 간섭현상을 최소화하기 위함이다.

도4는 상기 본체 외부 측면의 일단부에 치우쳐진 위치에 상기 안테나(37)가 설치되어 있는 것을 알 수 있는데, 이 경우에는 상기 캐패시터(47)가 상기 인쇄회로기판(39)의 모서리부분에 배치되어 있어야 한다.

이때의 캐패시터(47)의 배치상태는 "ㄱ" 자 또는 "ㄴ"자를 이룸으로서 그 주위에서 발생하는 전자파노이즈가 상기 안테나(37)의 수신감도에 영향을 주는 것을 최소화 한다.

도5에서 도시한 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(39)은 전원을 공급하는 전원면(41)과, 상기 전원면(41)과 이격되어 신호 및 전원의 기준이 되는 그라운드면(43)과, 상기 전원면(41)과 상기 그라운드면(43)의 사이에 배치되는 유전체층(45)으로 구성된다.

여기서, 상기 캐패시터(47)는 상기 유전체층(45) 내부에 매립되어 있는 배치상태를 보이고 있는데, 이러한 상태로 설치되는 캐패시터(47)를 임베디드 칩 캐패시터(Embedded chip capacitor)라고 한다.

이와 같이, 임베디드 칩 캐패시터(Embedded chip capacitor)를 사용하는 이유는 무선수신장치(30)의 소형화, 박형화에 따라서 본체 내부의 한정된 공간에 각종 소자 및 장치들이 수용되어야 하기 때문에 그 공간을 최대한 확보하고자 상기 캐패시터(47)를 상기 유전체층(45) 내부에 매립시킨것이다.

도6은 상기 캐패시터(47)가 상기 유전체층(45) 내부에 배치되어 있지 않고, 상기 그라운드면(43)에 배치되어 있는 상태를 보인 것인데, 이와 같이 캐패시터(47)가 상기 인쇄회로기판(39) 외부에 배치되어 있는 것이 임베디드 칩 캐패시터(Embedded chip capacitor)보다 일반적이며, 이러한 배치상태를 갖는 캐패시터를 SMD타입 칩 캐패시터(Surface Mount Device Type Chip Capacitor)라고 한다.

이러한 배치상태를 갖는 캐패시터는 임베디드 칩 캐패시터(Embedded chip capacitor)와 비교할때 본체 내부공간을 약간 더 차지할 뿐 그 기능은 동일하며, 본체 내부공간의 여유가 있는 경우에 사용되는 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작에 대하여 알아보기로 하겠다.

도5 및 도6에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 무선수신장치(30)가 작동을 하게 되면, 상기 인쇄회로기판(39)에서는 그 동작에 따른 전자기장(F)이 발생하게 되는데, 상기 캐패시터(47)의 작동에 의하여 화살표로 나타낸 것과 같이 전자기장(F)이 상기 캐패시터(47)를 중심으로하는 부분에만 형성되고, 상기 안테나(37)와 근접한 부분에서는 발생되지 아니한다.

상기 캐패시터(47)가 작동하면 상기 캐패시터(47)가 설치된 부분에서 국지적으로 임피던스가 현저하게 감소하여 전자기장(F)의 쏠림현상이 발생하게 되어, 종래기술과는 다르게 상기 안테나(37) 주위의 인쇄회로기판(39) 부분에서 전자기장(F)이 형성되지 아니하여, 전자파노이즈에 의한 간섭현상이 최소화되는 것이다.

즉, 임피던스를 Z로 표현하면 Z = 1/jwC (C:캐패시턴스)의 관계식이 발생하고, 상기 캐패시터(47)가 작동하여 캐패시턴스(C)가 일정정도 이상의 유효값을 가지게 되면, 임피던스(Z)가 낮아져, 그 낮아진 부분에서 전자기장이 집중형성되는 것이다

도7과 도8은 각각 종래기술과 본 발명에서 전자기장에 의한 전자파노이즈의 감쇠레벨을 나타낸 그래프로서, 가로축은 입력주파수(단위 : GHz)를 나타내고, 세로축은 전자파노이즈의 감쇠레벨(단위: dB)을 나타낸다.

도7에서 도시한 바와 같이, 종래기술의 경우에서는 전자파노이즈 감쇠레벨을 보면 입력주파수 0.2 GHz에서는 대략 -44dB, 0.7 GHz에서는 대략 -15dB의 감쇠레벨을 보이고 있으나, 도8에서 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 전자파노이즈 감쇠레벨이 입력주파수 0.2GHz에서는 -75dB, 0.7GHz에서는 -28dB 수준의 감쇠레벨을 보이고 있다.

이를 해석하면, 입력주파수 0.2GHz에서는 종래 기술에 비하여 간섭정도가 약 75%정도 저하되고, 입력주파수 0.7GHz에서는 종래 기술에 비하여 간섭정도가 약 86%정도 저하됨으로서, 그만큼 무선수신장치에서의 수신감도가 증가되어 수신된 원(原)신호의 재현성이 개선되는 것이다.

도9와 도10은 각각 종래기술과 본 발명에 의한 전자파(단위: V/m)분포를 나타낸 그래프인데, 도9와 도10의 하부의 4각 평판처럼 보이는 것이 인쇄회로기판이고, 인쇄회로기판의 모서리 부분에 마련되어 수직방향으로 배치되어 있는 것이 안테나이다.

종래기술의 경우 도9에서 처럼 인쇄회로기판과 안테나 및 그 외부의 공간에 걸쳐서 고강도의 전자파가 넓게 분포되며, 이러한 전자파가 안테나의 수신감도를 떨어뜨리게 되는 원인을 제공하는 것이다.

그러나, 본 발명의 경우, 도10에서 도시된 바와 같이, 전자파의 분포면적이 종래기술에 비하여 현저하게 축소되는 것을 알 수 있는데, 이는 인쇄회로기판 모서리를 둘러싸고 있는 "ㄴ"자 형태로 단순하게 표시된 캐패시터에 의하여 임피던스가 국부적으로 감쇠되고, 이러한 변화에 의하여 전자파의 발산과 그 강도가 저감된 것 을 나타내는 것이다.

따라서, 이와 같이, 전자파의 발산 및 그 강도가 저감되면 전자파 노이즈의 영향이 대폭 축소되어 안테나에서의 수신감도가 증가될 수 있는 것이다.

이와 같은 구성을 가진 본 발명에 의하여, 캐패시터를 이용하여 인쇄회로기판에서의 임피던스를 국지적으로 감소시킴으로서, 인쇄회로기판에서 발생하는 전자파에 의한 전자파노이즈가 외부신호를 수신하는 안테나에 영향을 끼치는 간섭현상을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

따라서, 무선수신장치의 수신감도가 종래기술에 비하여 개선됨으로서 수신한 원신호의 재현특성이 제고될 수 있는 현저한 효과가 있다.

Claims

본체와;

상기 본체내부에 마련되는 인쇄회로기판과;

상기 본체외측에 마련되며 외부신호를 수신하는 안테나와;

상기 인쇄회로기판에 마련되며 상기 인쇄회로기판에서 발생하는 노이즈를 저감시켜 상기 안테나의 수신감도저하를 방지하는 노이즈저감부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선수신장치.
제1항에 있어서,

상기 노이즈저감부재는 캐패시터로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선수신장치.
제2항에 있어서,

상기 캐패시터는 복수개로 마련되며,

상기 인쇄회로기판에서 발생한 노이즈가 상기 안테나를 향하는 것을 방지하도록 상기 인쇄회로기판 부분 중 상기 안테나와 가장 근접한 부분을 둘러싸는 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 무선수신장치.
제3항에 있어서,

상기 인쇄회로기판의 내부에는 유전체층이 마련되며, 상기 캐패시터는 상기 유전체층 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 무선수신장치.
제3항에 있어서,

상기 캐패시터는 상기 인쇄회로기판 외면에 배치되는 것을 특징으로 하는 무선수신장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,

상기 안테나가 상기 인쇄회로기판의 일측면의 외측에 마련되는 경우, 상기 캐패시터는 "C"자 형태로 배치되어 상기 안테나와 가장 가까운 부분을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 무선수신장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,

상기 안테나가 상기 인쇄회로기판의 모서리의 외측에 마련되는 경우, 상기 개패시터는 "ㄴ"자 형태로 배치되어 상기 모서리부분을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 무선수신장치.
외관을 형성하는 본체와,

상기 본체에 마련되어 외부신호를 수신하는 안테나와,

상기 본체 내부에 마련되는 인쇄회로기판과,

상기 인쇄회로기판에 마련되어 상기 인쇄회로기판에 의하여 발생하는 전자파노이즈와 상기 안테나에서 수신된 신호와의 간섭현상을 방지하는 노이즈저감부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선수신장치.
제8항에 있어서,

상기 노이즈저감부재는 캐패시터로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선수신장치.
제9항에 있어서,

상기 안테나는 상기 인쇄회로기판의 외측에 마련되고,

상기 캐패시터는 상기 안테나와 가장 근접한 인쇄회로기판의 부분을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 무선수신장치.
제10항에 있어서,

상기 인쇄회로기판은 전원을 공급하는 전원면과, 상기 전원면과 이격되며 전원과 신호의 기준이 되는 그라운드면과, 상기 전원면과 상기 그라운드면 사이에 마련되는 유전체층으로 구성되며, 상기 캐패시터는 상기 유전체층 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 무선수신장치.
제10항에 있어서,

상기 캐패시터는 상기 인쇄회로기판 외면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 무선수신장치.