KR20090020038A - 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기 및 이를 이용한 방법 - Google Patents

가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기 및 이를 이용한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기 및 이를 이용한 방법에 관한 것으로, 휴대 단말기의 메인 보드와 연결되어 적어도 하나 이상의 주파수 대역을 지원하는 내장형 안테나와, 메인 보드의 일측에 적어도 하나 이상 배열되어 내장형 안테나의 접지를 확보하는 가변 접지 어레이부 및 내장형 안테나를 통해 송수신된 신호에 따라 상기 가변 접지 어레이부를 선택적으로 메인 보드의 접지와 단락시키거나 개방시키도록 스위칭하는 스위치부를 포함한다. 따라서 본 발명은 주변 환경에 따라 변화되는 전파 환경에서 선택적으로 가변 접지 어레이를 가변시켜 내장형 안테나의 성능을 발휘할 수 있도록 최적화된 안테나의 방사 특성을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명은 내장형 안테나의 접지를 확보하여 단말기의 사용 대역을 손쉽게 가변시킬 수 있다.
다중대역, 안테나, 커플링, 가변, 급전, 접지, 어레이, 스위치

Description

가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기 및 이를 이용한 방법{MOBILE COMMUNICATION TERMINAL HAVING CHANGEABLE GROUND ARRAY AND METHOD THEREOF}
본 발명은 휴대 단말기에 관한 것으로, 특히 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.
통상적으로, "휴대용 통신 장치"라 함은 사용자가 휴대하면서 상대방과 무선통신을 수행할 수 있는 장치를 의미한다. 이러한 휴대용 통신 장치로는 HHP, CT-2 셀룰라 폰, 디지털 폰, PCS 폰 및 PDA등를 칭하며, 외형상으로 여러 타입으로 분류된다. 예를 들어, 무선 단말기는 외형에 따라 바-형(bar-type), 플립-형(flip-type) 또는 폴더-형(folder-type) 무선 단말기로 분류된다. 상기 열거한 종래의 휴대용 단말기들은 필수적으로 안테나 장치, 데이터 입 출력 장치, 데이터 송 수신 장치를 구비하게 된다. 아룰러, 데이터 출력장치는 엘씨디를 보편적으로 사용한다.
기본적으로 데이터 입력을 위해서는 사용하는 키패드는 다수 개의 키들의 배열로 이루어진다. 이러한 키들은 통화시작버튼인 센드(SND) 키, 취소 키, 수정 키(CLR), 숫자 키, 문자 키, 엔드(END) 키, 기능 키, 전원(PWR) 키 등으로 구성된다.
또한, 최근에는 휴대 단말기의 사용자 수가 폭발적으로 증가하여 이제는 대부분의 사람들이 휴대 단말기를 소지하고 있을 정도로 저변화되었다. 이와 같이 초기에는 단순히 통화를 위한 음성 서비스를 제공하였는데 지금은 라디오 청취, MP3 기능, 동영상 시청기능 및 리모콘 기능등으로 사용할 있는 단말기가 등장하고 있다.
또한, 최근에는 음성 통신 기능이외에 카메라 기능 및 고속 데이터 통신을 할 수 있는 구조로 휴대 단말기가 개발되고 있다. 이는 다양한 소비자의 욕구를 충전시키기 위해 많은 장치들이 휴대 단말기의 내부에 장착되어야 함을 의미하며, 이러한 부품들의 실장 면적이 늘어나게 되면서 내부 실장용 안테나를 위한 공간은 줄어들고 있는 설정이다.
또한, 상기와 같은 기능을 위해서는 상대방의 송신한 신호를 수신 및 송신하는 안테나 장치를 단말기의 적소에 구성된다.
상기 안테나 장치는 휩 안테나(WHIP ANTENNA) 및 헬리컬 안테나(HELICAL ANTENNA)의 형태가 주로 사용된다. 여기서, 안테나의 실장높이를 낮추기 위해 주로 헬리컬 안테나가 보편적으로 사용된다. 상기 헬리컬 안테나는 필요시 로드를 인출하여 안테나의 길이를 신장한 상태로 사용하는 로드 안테나와는 달리 단말기의 본체 상단부 일측에 일부를 돌출시켜 착탈 가능하게 고정 설치하여 사용한다.
이와 같이 단말기에 상기 안테나를 돌출시킴으로 단말기의 외관 디자인이 미려하지 못하였다.
또한, 최근에는 이러한 단점을 해결하기 위해 내장형 안테나가 단말기에 많이 사용된다. 내장형 안테나로는 칩 안테나, 평면 역 F 안테나 (Planar Inverted F Antenna : PIFA)가 주로 사용된다.
도 1은 종래의 휴대 단말기에 적용되는 내장형 안테나를 도시한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 내장형 안테나(2)는 단말기(1)내부에 구비된 인쇄회로기판(PCB)(3)에 방사체 역할을 하는 약
Figure 112007060741986-PAT00001
/4의 길이를 갖는 안테나 방사체(4)가 설치되고, 인쇄회로기판(3)에는 일정간격의 높이를 두고 상기 안테나 방사체(4)와 전기적으로 연결되는 하나의 급전점(5)(feeding point)이 구비된다.
상기 내장형 안테나(2)는 하나의 급전점(5)(feeding point)과 바로 옆에 접지점(6)(ground point)이 구비되고, 상기 접지점(6)은 접지 스터브(7)(stub)와 전기적으로 연결된다.
상기 하나의 급전점(5)에 상기 안테나 방사체(4)에 의해 구현된 방사 패턴신호를 인쇄회로기판(3)에 인가하도록 연결하고, 바로 옆 급전점(6)은 접지 스터브(7)에 의해 구현된 방사 패턴 신호를 인쇄회로기판(3)에 인가하도록 연결되는 구조이다.
이와 같이, 종래의 휴대 단말기는 상기 안테나 방사체 및 접지 스터브(7)에 의해 방사 패턴을 구현할 경우 급전점(5) 부분에서 전류의 분포(E1)가 집중되어 주로 핫 스팟(HOT SPOT)이 형성된다. 여기서, 핫 수팟은 전자파 흡수율 측정시 전체 부피 대비 전류가 가장 밀집되어 있는 부분을 말한다.
한편, 상술한 내장형 안테나를 설계함에 있어서, 휴대 단말기에 최상의 안 테나 특성이 발현되도록 설계하여야 하는데, 이때, 안테나의 설계 시 고정 설계 파라미터를 고려하여 설계하게 된다. 상기 고정 설계 파라미터는 이미 정해진 단말기의 형태 및 크기에 따라 방사체의 길이, 폭 및 접지와 방사체간의 이격 거리등은 어느 정도 정해진다.
따라서, 종래의 휴대 단말기에 적용되는 내장형 안테나 장치는 그 크기와 안테나 성능이 비례하기 때문에 주변 환경에 따라 변화되는 전파 환경에서 일정 수준의 방사 성능 확보가 어려운 문제점이 발생되며, 더욱이 기존 PIFA 타입의 안테나는 단말기 내에서 전류의 분포가 피딩 포인트에서 집중되는 현상이 발생되어 VSWR 특성 변화가 심하게 되어, 뮤트(mute) 현상을 종종 유발시킬 뿐만 아니라, 안테나 방사 특성이 저하되는 문제점이 발생되었다.
본 발명은 주변 환경에 따라 변화되는 전파 환경에서 내장형 안테나의 성능을 발휘할 수 있도록 구성되는 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기 및 이를 이용한 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 내장형 안테나의 주변에 가변 접지 어레이를 형성하여, 주변 환경에 따라 변화되는 전파 환경에서 선택적으로 가변 접지 어레이를 가변시킴으로써, 최적화된 안테나의 방사 특성을 얻는데 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명은 휴대 단말기에 있어서, 상기 휴대 단말기의 메인 보드와 연결되어 적어도 하나 이상의 주파수 대역을 지원하는 내장형 안테나와, 상기 메인 보드의 일측에 적어도 하나 이상 배열되어 내장형 안테나의 접지를 확보하는 가변 접지 어레이부 및 상기 내장형 안테나를 통해 송수신된 신호에 따라 상기 가변 접지 어레이부를 선택적으로 메인 보드의 접지와 단락시키거나 개방시키도록 스위칭하는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 휴대 단말기에서의 가변 접지 어레이를 이용한 방법에 있어서, 상기 휴대 단말기에서 출력된 송신 신호를 상기 내장형 안테나로 전달하는 과정과, 상기 내장형 안테나에서 반사된 송신 신호를 커플링하는 과정과, 상기 커플링된 송신 신호의 전력과 수신 신호의 전력을 측정하는 과정과, 상기 측정된 신호의 전력과 미리 최적화되어 저장된 내장형 안테나의 방사 특성에 대한 신호의 기 준 전력을 비교하는 과정과, 상기 비교 결과에 따라 상응하는 스위칭 제어신호를 생성하는 과정 및 상기 스위칭 제어신호에 따라 상기 미리 최적화되어 저장된 내장형 안테나의 방사 특성에 대한 신호의 기준 전력이 측정되도록 상기 가변 접지 어레이를 선택적으로 휴대 단말기의 접지와 단락 또는 개방시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명은 주변 환경에 따라 변화되는 전파 환경에서 내장형 안테나의 성능을 발휘할 수 있도록 가변 접지 어레이를 형성하여, 선택적으로 가변 접지 어레이를 가변시켜 최적화된 안테나의 방사 특성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 내장형 안테나의 접지를 확보하여 단말기의 사용 대역을 손쉽게 가변시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 슬림형 휴대 단말기(200)에 국한 되지 않으며, 플립형, 폴더형, 그리고 슬라이드형 등 다양한 형태의 케이스들이 휴대 단말기의 본체로 사용되고 있다. 또한, 슬림형 휴대 단말기(200)에서 내장형 다중 대역 안테나(220)는 케이스의 형태에 따라 다양한 위치에 설치되어 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기를 도시한 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대 단말기(200)는 바형 단말기로서, 휴대 단말기(200)의 내면에 각종 정보를 입력하고 통신을 제어할 수 있도록 메인 보드(210)가 설치된다. 이러한 메인 보드(210)의 상단부에는 내장형 안테나(220)가 설치되어 전기적으로 연결된다. 다만, 내장형 안테나(220)를 휴대 단말기(200)의 메인 보드(210)와 설치함에 있어서, 휴대 단말기(200)의 회로 장치들, 구조물 등 주변 환경의 영향을 고려하여 안테나의 성능을 최적화시키고자 하였음은 자명하다.
메인 보드(210)에는 내장형 안테나(220)와 전기적으로 연결되는 급전 패턴(230)과 접지 패턴(240)이 서로 인접한 위치에 형성된다. 접지 패턴(240)은 각종 전자 부품에 대한 접지 역할을 수행할 뿐만 아니라, 적용되는 내장형 안테나(220)가 모노폴이 아닌 판상 역에프 안테나(Planar inverted-F antenna)일 경우에 역시 접지체로써 활용될 것이다.
접지 패턴(240)의 일측에는 일정 길이와 형상을 갖는 패턴으로 복수개의 가변 접지 어레이부(250-1~250-n)가 형성되어 배열되고, 가변 접지 어레이부(250-1~250-n)와 메인 보드(210)의 접지 패턴(240)사이에는 스위치부(260-1~260-n)가 구성된다.
스위치부(260-1~260-n)는 가변 접지 어레이부(250-1~250-n)와 대응하여 연 결될 수 있으며, 선택적으로 메인 보드(210)의 접지 패턴(240)과 가변 접지 어레이부(250-1~250-n)를 단락(short) 또는 개방(open)시킴으로써, 결과적으로 내장형 안테나(220)와 가변 접지 어레이부(250-1~250-n) 간의 선택적인 전기적 연결을 도모할 수 있는 것이다. 즉, 메인 보드(210)의 접지 패턴(240)과 가변 접지 어레이부(250-1~250-n)를 단락 또는 개방시켜 내장형 안테나(220)의 접지를 가변시킨다. 스위치부(260-1~260-n)는 RF 스위치를 사용할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 공지의 여타 스위칭 수단을 사용하여도 무방할 것이다.
도 3은 본 발명에 바람직한 실시 예에 따른 내장형 안테나의 내부를 도시한 구조도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 내장형 안테나(220)는 도전성 재질의 평판을 절삭 가공하여 안테나 장착 부재(270)의 외주면에 안테나 패턴으로 부착된 평판형 안테나이거나, 안테나 장착 부재(270)의 외주면에 직접 형성한 인쇄회로 패턴으로 구성할 수 있다.
안테나 장착 부재(270)는 합성수지를 이용한 사출물로 제작되며, 안테나 패턴을 구성할 수 있는 공간을 제공하게 된다.
안테나 장착 부재(270)의 외주면에는 안테나 패턴이 형성되고, 안테나 장착 부재(270)의 내측면으로 급전 단자(222)와 접지 단자(224)가 돌출된다.
안테나 장착 부재(270)가 휴대 단말기(200) 내의 수용 공간에 장착되면, 메인 보드(210)의 상부면에 대면하게 된다.
내장형 안테나(220)는 판상 역에프 안테나(Planar inverted-F antenna) 방 식의 다중대역 안테나로서, 제1 방사체(226), 제2 방사체(228)로 구분할 수 있으며, 제1, 제2 방사체(226, 228)는 그의 단부가 서로 접하게 구성되어 있다.
내장형 안테나(220)는 휴대 단말기(200)로부터 송수신된 신호를 급전하기 위한 급전 단자(222) 및 접지 단자(224)를 가지며, 안테나 패턴이 다중 굴곡되어 다중 주파수 대역에 해당하는 길이의 패턴으로 형성된다.
무선통신 서비스 업자가 서비스를 제공하는 다중 주파수 대역에 따라 상기 제1, 제2 방사체(226, 228)의 길이는 서로 다르게 설정된다. 예를 들어, 상기 제1 방사체(226)는 급전 단자(222)로부터 다중 굴곡되어GSM(Global Systems for Mobile communication) 통신 방식의 주파수 대역에 따라 그 파장의 1/4에 해당하는 길이로 설정된다.
또한, 제2 방사체(228)는 제1 방사체(226)와 상호 종속적으로 연결되어 PCS(Personal Communication Service) 통신 방식의 주파수 대역에 따라 그 파장의 1/4에 해당하는 길이로 설정된다. 상기 안테나 패턴의 길이는 이러한 통신 방식의 휴대 단말기(200) 형태에 따라 적합하게 조정될 수 있음은 자명하다.
급전 단자(222)는 제1, 제2 방사체(226, 228)가 서로 접하는 부분으로부터 연장되어 안테나 장착 부재(270)의 일단부를 감싸는 형태로 굴곡되어 안테나 장착 부재(270)의 내측면으로 돌출된 형상을 갖는다.
접지 단자(224)는 급전 단자(222)와 인접한 위치에 안테나 장착 부재(270)의 일단부를 감싸는 형태로 굴곡되어 안테나 장착 부재(270)의 내측면으로 돌출된 형상을 갖는다.
급전 단자(222) 및 접지 단자(224)는 메인 보드(210)와 소정의 도전성 패턴에 의해 전기적으로 연결된다. 즉, 내장형 안테나(220)는 휴대 단말기(200)를 조립시, 급전 단자(222)와 접지 단자(224)에 의해 메인 보드(210)와 자연스럽게 접촉되면서 전기적으로 연결이 가능하게 될 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기를 도시한 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기(200)는 내장형 안테나(220), 무선 송수신부(320), 방향성 결합부(330), 전력 측정부(340), 메모리부(350), 제어부(360), 가변 접지 어레이부(250), 스위치부(260)를 포함한다.
내장형 안테나(220)는 휴대 단말기(200)의 배터리로부터 전원을 공급받아 원하는 주파수에서 발진 신호를 생성하는 능동소자로 구성한다. 능동소자는 전계효과트랜지스터(Field Effect Transistor), 바이폴라트랜지스터(Bipolar Transistor)일 수 있다. 또한, 동작 시 출력 임피던스 변화로 인해 안테나 자체 방사소자의 공진 주파수 대역으로 맞추어 동작할 수 있으며, 제어부(360)의 제어신호에 따라 다중 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있는 다중대역 안테나이다.
무선 송수신부(320)는 도시하지 않은 RF부와 모뎀(MODEM)을 포함한다. RF부는 송신되는 신호의 주파수를 상승변환 및 증폭하는 RF송신기와, 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF수신기 등을 포함한다. 모뎀(MODEM)은 송신될 신호를 부호화 및 변조하는 송신기 및 RF부에서 수신되는 신호를 복조 및 복호화하는 수신기 등을 포함한다.
무선 송수신부(320)는 복수의 주파수 대역 예를 들어, GSM(Global Systems for Mobile communication) 주파수 대역, PCS(Personal Communication Service) 주파수 대역 등의 신호를 송수신하는 역할을 수행한다. 즉, 제어부(360)로부터 출력된 GSM 주파수 대역 및 PCS 주파수 대역의 신호를 내장형 안테나(220)로 출력하거나, 내장형 안테나(220)를 통해 수신되는 GSM 주파수 대역 및 PCS 주파수 대역의 신호를 제어부(360)로 출력하는 역할을 수행한다.
방향성 결합부(330)는 무선통신 서비스 지역 내의 기지국에서 전송된 신호를 수신하여 무선 송수신부(320)로 전달하거나, 무선 송수신부(320)로부터 출력되는 송신 신호를 내장형 안테나(220)로 전달하기 위한 송신 단자와, 내장형 안테나(220)로부터 반사된 송신 신호를 커플링하기 위한 반사 단자로 구성된다. 즉, 방향성 결합부(330)는 송신 단자를 통해 무선 송수신부(320)에서 출력된 송신 신호를 내장형 안테나(220)로 전달하며, 내장형 안테나(220)에서 반사된 송신 신호를 커플링하여 반사 단자를 통해 전력 측정부(340)로 전달한다. 또한, 내장형 안테나(220)에서 수신된 수신 신호를 커플링하여 전력 측정부(340)로 전달한다.
전력 측정부(340)는 방향성 결합부(330)로부터 전달된 송신 신호의 전력과 수신 신호의 전력을 측정하여 상기 측정된 송수신 신호의 전력을 제어부(360)로 출력한다.
메모리부(350)는 프로그램 메모리, 데이터 메모리들로 구성될 수 있다. 프로그램 메모리는 휴대 단말기(200)의 일반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램들 및 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 전력 측정부(340)를 제어하는 프로그램들을 저장할 수 있다. 또한, 데이터 메모리는 프로그램들을 수행하는 중에 발생되는 데이터들을 일시 저장하며, 미리 최적화된 안테나의 방사 특성에 대한 송수신 신호의 기준 전력을 저장하는 기능을 수행한다.
제어부(360)는 각 회로부의 전반적인 기능을 제어하며, 전력 측정부(340)를 통해 측정된 송수신 신호의 전력을 비교한 후 그 비교 결과에 따라 상응하는 스위칭 제어신호를 생성하여 스위치부(260)로 출력하는 역할을 한다.
스위치부(260)는 제어부(360)로부터 생성된 스위칭 제어신호에 따라 가변 접지 어레이부(250)를 선택적으로 메인 보드(210)의 접지 패턴(240)과 단락(short) 또는 개방(open)시킴으로써, 결과적으로 주변 환경에 따라 변화되는 전파 환경에서 내장형 안테나(220)의 접지를 가변시킨다.
가변 접지 어레이부(250)는 스위치부(260)에 의해 메인 보드(210)의 접지 패턴(240)과 전기적으로 연결되어 안테나의 성능을 발휘할 수 있도록 내장형 안테나(220)의 접지를 확보한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대 단말기에서의 가변 접지 어레이를 이용한 방법를 도시한 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대 단말기(200)는 무선통신 서비스 지역 내의 기지국에서 전송되어 내장형 안테나(220)에 의해 수신된 신호를 방향성 결합부(330)를 통해 커플링하여 전력 측정부(340)로 전달한다.
또한, 휴대 단말기(200)는 상기 방향성 결합부(330)를 통해 무선 송수신부(320)에서 출력된 송신 신호를 상기 내장형 안테나(220)로 전달하며(S500), 상기 내장형 안테나(220)에서 반사된 송신 신호를 커플링하여 전력 측정부(340)로 전달한다(S510).
휴대 단말기(200)는 상기 방향성 결합부(330)로부터 전달된 송신 신호의 전력과 수신 신호의 전력을 전력 측정부(340)에서 측정한다(S520).
휴대 단말기(200)는 상기 전력 측정부(340)를 통해 측정된 신호의 전력과 미리 최적화되어 메모리부(350)에 저장된 내장형 안테나(220)의 방사 특성에 대한 신호의 기준 전력을 비교한다(S530). 이후 상기 비교 결과에 따라 상응하는 스위칭 제어신호를 생성하여 스위치부(260)로 출력한다(S540). 즉, 상기 측정된 신호의 전력이 미리 최적화되어 저장된 신호의 기준 전력과 동일하지 않으면, 스위칭 제어신호를 생성하여 스위치부(260)로 출력한다.
휴대 단말기(200)는 상기 미리 최적화되어 저장된 내장형 안테나(220)의 방사 특성에 대한 신호의 기준 전력이 측정되도록 스위치부(260)에서 가변 접지 어레이부(250)를 선택적으로 메인 보드(210)의 접지 패턴(240)과 단락(short) 또는 개방(open)시키며(S550), 상기 미리 최적화되어 저장된 내장형 안테나(220)의 방사 특성에 대한 신호의 기준 전력이 측정되면 상기 가변 접지 어레이부(250)를 지속적으로 연결한다.
결과적으로 주변 환경에 따라 변화되는 전파 환경에서 내장형 안테나(220)의 접지를 가변시켜 안테나의 성능을 발휘할 수 있도록 최적화된 안테나의 방사 특 성을 얻을 수 있다. 또한, 내장형 안테나(220)의 접지를 확보하여 휴대 단말기(200)의 사용 대역을 손쉽게 가변시킬 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기 및 이를 이용한 방법이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 다양한 실시예가 있을 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.
도 1은 종래의 휴대 단말기에 적용되는 내장형 안테나를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기를 도시한 사시도
도 3은 본 발명에 바람직한 실시 예에 따른 내장형 안테나의 내부를 도시한 구조도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기를 도시한 구성도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대 단말기에서의 가변 접지 어레이를 이용한 방법을 도시한 흐름도

Claims (11)

  1. 휴대 단말기에 있어서,
    상기 휴대 단말기의 메인 보드와 연결되어 적어도 하나 이상의 주파수 대역을 지원하는 내장형 안테나와;
    상기 메인 보드의 일측에 적어도 하나 이상 배열되어 내장형 안테나의 접지를 확보하는 가변 접지 어레이부; 및
    상기 내장형 안테나를 통해 송수신된 신호에 따라 상기 가변 접지 어레이부를 선택적으로 메인 보드의 접지와 단락시키거나 개방시키도록 스위칭하는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메인 보드는 내장형 안테나와 전기적으로 연결되도록 서로 인접한 위치에 형성되는 급전 패턴 및 접지 패턴과;
    상기 접지 패턴의 일측에는 일정 길이와 형상을 갖는 패턴으로 복수개의 가변 접지 어레이부가 형성되어 배열되는 것을 특징으로 하는 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 메인 보드는 상기 내장형 안테나의 무선 송수신 기 능을 수행하도록 하는 무선 송수신부와;
    상기 내장형 안테나를 통해 수신된 신호를 무선 송수신부로 전달하며, 상기 무선 송수신부에서 출력된 송신 신호를 내장형 안테나로 전달하여 내장형 안테나에서 반사된 송신 신호를 커플링하는 방향성 결합부와;
    상기 방향성 결합부로부터 전달된 송수신 신호의 전력을 측정하는 전력 측정부; 및
    상기 측정된 송수신 신호의 전력과 미리 최적화되어 저장된 신호의 기준 전력을 비교한 후 그 비교 결과에 따라 상응하는 스위칭 제어신호를 생성하여 상기 스위치부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스위치부는 상기 휴대 단말기 내에 접지를 제공하는 메인 보드에 위치하여 일단에 메인 보드의 접지 패턴과 전기적으로 접속되고, 타일단에 가변 접지 어레이부와 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 내장형 안테나는 상기 메인 보드의 상단부에 장착되는 안테나 장착 부재와;
    상기 안테나 장착 부재의 일단부를 감싸는 형태로 굴곡되어 휴대 단말기로부터 송수신된 신호를 급전하기 위한 급전 단자 및 접지 단자와;
    상기 급전 단자 및 접지 단자로부터 상기 안테나 장착 부재의 외주면에 따라 다중 굴곡되어 적어도 하나 이상의 주파수 대역에 해당하는 길이의 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 내장형 안테나는 상기 휴대 단말기의 전원을 공급받아 원하는 주파수에서 발진 신호를 생성하여 상기 제어부의 제어신호에 따라 다중 대역의 신호를 수신하는 다중대역 안테나인 것을 특징으로 하는 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 다중대역 안테나는 상기 급전 단자로부터 다중 굴곡되어 GSM 주파수 대역의 1/4파장에 해당하는 길이의 패턴으로 형성되는 제1 방사체와;
    상기 제1 방사체와 상호 종속적으로 연결되어 PCS 주파수 대역에 따라 그 파장의 1/4에 해당하는 길이의 패턴으로 형성되는 제2 방사체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 접지 어레이를 갖는 휴대 단말기.
  8. 휴대 단말기에서의 가변 접지 어레이를 이용한 방법에 있어서,
    상기 휴대 단말기에서 출력된 송신 신호를 상기 내장형 안테나로 전달하는 과정과;
    상기 내장형 안테나에서 반사된 송신 신호를 커플링하는 과정과;
    상기 커플링된 송신 신호의 전력을 측정하는 과정과;
    상기 측정된 신호의 전력과 미리 최적화되어 저장된 내장형 안테나의 방사 특성에 대한 신호의 기준 전력을 비교하는 과정과;
    상기 비교 결과에 따라 상응하는 스위칭 제어신호를 생성하는 과정; 및
    상기 스위칭 제어신호에 따라 상기 미리 최적화되어 저장된 내장형 안테나의 방사 특성에 대한 신호의 기준 전력이 측정되도록 상기 가변 접지 어레이를 선택적으로 휴대 단말기의 접지와 단락 또는 개방시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기에서의 가변 접지 어레이를 이용한 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 생성 과정은 상기 측정된 신호의 전력이 미리 최적화되어 저장된 신호의 기준 전력과 동일하지 않으면, 스위칭 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기에서의 가변 접지 어레이를 이용한 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 커플링 과정은 무선통신 서비스 지역 내의 기지국에서 전송되어 내장형 안테나에 의해 수신된 신호를 커플링하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기에서의 가변 접지 어레이를 이용한 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 단락 과정은 미리 최적화되어 저장된 내장형 안테나의 방사 특성에 대한 신호의 기준 전력이 측정되면 상기 가변 접지 어레이를 지속적으로 단락하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기에서의 가변 접지 어레이를 이용한 방법.
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