KR20090112913A

KR20090112913A - Antenna device for portable terminal

Info

Publication number: KR20090112913A
Application number: KR1020080038697A
Authority: KR
Inventors: 박정민; 이영주; 설경문; 김석호; 김용섭
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2009-10-29

Abstract

PURPOSE: An antenna device of the portable terminal is provided to reduce the manufacturing cost by minimizing the interference between radiation elements within the terminal. CONSTITUTION: The first radiation element(121a) is arranged to the upper part of the housing of the terminal. The second radiation element(121b) is arranged to the lower part of the housing. The first and the second radiation elements are installed to be adjacent to the one-side end of the housing. A copper foil printed on a main circuit board(102) where the radiation pattern is printed is removed. The monopole antenna element is installed on the surface of the antenna support.

Description

Antenna device for portable terminal {ANTENNA DEVICE FOR PORTABLE TERMINAL}

본 발명은 휴대용 단말기의 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히 서로 근접하거나 동일한 주파수 대역의 이동통신 서비스를 동시에 이용할 수 있는 동시 대기 휴대용 단말기의 안테나 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an antenna device of a portable terminal, and more particularly, to an antenna device of a simultaneous standby portable terminal, which can simultaneously use mobile communication services in close proximity or in the same frequency band.

통상적으로 휴대용 단말기라 함은 이동통신 기지국 등을 통해 사용자와 사용자 또는 사용자와 서비스 업자 사이에서 무선통신 기능을 제공해주는 기기를 의미하는 것으로서, 음성 통화, 단문 메시지 전송 서비스로부터 모바일 뱅킹(mobile banking), TV 시청, 온라인 게임, 주문형 비디오 서비스 등 다양한 형태의 콘텐츠(contents)가 휴대용 단말기를 통해 사용자에게 제공되고 있다.In general, a portable terminal refers to a device that provides a wireless communication function between a user and a user or a service provider through a mobile communication base station, and the like, such as a mobile banking service from a voice call, a short message transmission service, Various types of contents, such as watching TV, online games, and video-on-demand services, are provided to users through portable terminals.

휴대용 단말기를 통한 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.The diversification of mobile communication services through portable terminals is attributable to an environment in which the use of portable terminals has become more common and users' desires have been diversified to commercialize services providing various contents through portable terminals.

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 서비스 업자의 사용 주파수 대역에 따라 길이 등 상이한 규격을 갖게 된다.The portable terminal is provided with an antenna device to secure a reception rate and call quality of a certain level or more even in a radio wave environment that changes depending on the surrounding environment. The antenna device provided in the portable terminal has different specifications such as length depending on the frequency band used by the service provider.

이러한 안테나 장치들은 단말기의 하우징 내에 설치되는 내장형 안테나와 하우징의 외부로 돌출된 형태의 외장형 안테나로 분류할 수 있으며, 단말기의 휴대성 등을 고려하여, 최근에는 내장형 안테나가 일반화되고 있는 추세이다. Such antenna devices may be classified into internal antennas installed in the housing of the terminal and external antennas protruding out of the housing, and in view of portability of the terminal, an internal antenna has recently become common.

내장형 안테나로는 곡류형(meander line) 안테나, 루프(loop) 안테나, 역 L(inverted L)형 안테나, 평판형 역 에프 안테나(planar inverted F antenna; PIFA) 등이 이용되고 있으며, 휴대성을 고려하여 단말기가 소형, 경량화되면서 단말기의 좁은 공간 내에 고성능의 안테나를 장착하려는 노력이 경주되고 있다.Built-in antennas include meander line antennas, loop antennas, inverted L antennas, and planar inverted F antennas (PIFAs). As the terminal becomes smaller and lighter, efforts have been made to mount a high performance antenna in a narrow space of the terminal.

한편, 최근에는 이동통신 사업자들의 요구에 따라 동시 대기 기능, 즉 서로 근접하거나 동일한 주파수 대역에서도 하나의 단말기를 통해 이동통신 서비스 이용을 가능하게 하는 기능이 탑재된 단말기들이 출시되고 있다. 안테나 장치는 그 전기적인 길이에 따라 하나의 주파수 대역에서 송수신이 가능하기 때문에, 하나의 단말기만으로 서로 근접하거나 동일한 주파수 대역의 이동통신 서비스의 이용을 가능하게 하기 위해서 전기적 길이가 동일하거나 비슷한 적어도 한 쌍의 안테나 소자를 구비한 안테나 장치가 단말기에 설치되어야만 한다.Recently, terminals equipped with a simultaneous standby function, that is, a function of enabling the use of a mobile communication service through one terminal even in close proximity to each other or in the same frequency band according to the demand of mobile communication providers have been released. Since the antenna device can transmit and receive in one frequency band according to its electrical length, at least one pair having the same or similar electrical length in order to enable the use of mobile communication services in the same frequency band or near each other with only one terminal. An antenna device with an antenna element of must be installed in the terminal.

그러나 안테나 장치의 특성 상, 동일한 안테나 소자를 사용하더라도 단말기의 외형이나 회로 배치가 달라지는 경우, 안테나 소자의 동작 특성이 크게 달라지게 된다. 더욱이, 하나의 단말기 내에서 서로 근접하거나 동일한 주파수 대역에서 동작하는 안테나 소자들이 배치된 경우에는 안테나 소자들 커플링 등 간섭에 의해 각각의 동작 특성이 왜곡되는 경향이 있다. 따라서 시장에 출시되는 단말기에 요구 되는 안테나 성능을 확보하기 위해서는 많은 시행착오(trial and error)를 통해 각 단말기에 적합한 안테나 장치를 설계해야 하며, 서로 근접하거나 동일한 주파수 대역의 이동통신 서비스를 이용하기 위한 단말기를 설계, 제작하는 때 거쳐야 할 시행착오는 더 심화되고 있는 실정이다. However, even if the same antenna element is used in the characteristics of the antenna device, when the appearance or circuit arrangement of the terminal is changed, the operation characteristics of the antenna element are greatly changed. Furthermore, when antenna elements operating in the same frequency band or adjacent to each other are arranged in one terminal, respective operating characteristics tend to be distorted due to interference such as antenna element coupling. Therefore, in order to secure antenna performance required for terminals on the market, it is necessary to design antenna devices suitable for each terminal through a lot of trials and errors, and to use mobile communication services of adjacent or identical frequency bands. Trial and error that must go through when designing and manufacturing a terminal is intensifying.

이에, 본 발명은 하나의 단말기 내에 장착되면서 서로 인접한 주파수 대역의 이동통신 서비스를 원활하게 이용할 수 있게 하는 안테나 장치를 제공하고자 한다. Accordingly, an aspect of the present invention is to provide an antenna device, which is mounted in one terminal and can smoothly use mobile communication services of adjacent frequency bands.

또한, 본 발명은 서로 인접한 주파수 대역에서 동작하는 안테나 방사 소자들 각각이 서로 간에 간섭되지 않고 독립적으로 작동할 수 있도록 하나의 단말기 내에 설치되는 안테나 장치를 제공하고자 한다. In addition, the present invention is to provide an antenna device which is installed in one terminal so that each of the antenna radiating elements operating in the adjacent frequency band can operate independently without interfering with each other.

또한, 본 발명은 서로 인접한 주파수 대역에서 동작하는 안테나 방사 소자들을 하나의 단말기에 장착하면서도 방사 소자들 간의 분리도(isolation)를 확보함으로써 원활한 동시 대기 기능을 제공할 수 있는 안테나 장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide an antenna device capable of providing a smooth simultaneous standby function by ensuring the isolation (isolation) between the radiating elements while mounting the antenna radiating elements operating in the adjacent frequency band in one terminal.

따라서 본 발명은 휴대용 단말기의 안테나 장치에 있어서, 상기 단말기의 하우징 상단부에 배치되는 제1 방사 소자; 및 상기 하우징의 하단부에 배치되는 제2 방사 소자를 포함하고, 상기 제1, 제2 방사 소자는 각각 상기 하우징의 일측단에 인접하게 설치된다. Accordingly, the present invention provides an antenna device of a portable terminal, comprising: a first radiating element disposed at an upper end of a housing of the terminal; And a second radiating element disposed at a lower end of the housing, wherein the first and second radiating elements are disposed adjacent to one end of the housing, respectively.

이때, 상기 제1, 제2 방사 소자는 각각 평판형 역 에프 안테나(planar inverted-F antenna;PIFA) 또는 모노폴 안테나(monopole antenna)임이 바람직하며, 상기 제1, 제2 방사 소자는 서로 근접하거나 동일한 주파수 대역의 신호에 대하여 공진하게 된다. In this case, each of the first and second radiating elements may be a planar inverted-F antenna (PIFA) or a monopole antenna, and the first and second radiating elements may be adjacent to or identical to each other. Resonance with respect to the signal in the frequency band.

또한, 상기 제1, 제2 방사 소자는 상기 하우징의 내부에 설치되며, 상기 하 우징의 상단과 하단 내부에 각각 설치되는 안테나 지지체들 중 하나에 장착된다. 이때, 상기 안테나 지지체는 마이크로 폰 또는 스피커 폰 중 어느 하나를 수용할 수 있다. In addition, the first and second radiating elements are installed inside the housing, and are mounted on one of the antenna supports respectively installed on the upper and lower ends of the housing. In this case, the antenna support may accommodate any one of a microphone or a speaker phone.

본 발명에 따른 안테나 장치는 서로 근접하거나 동일한 주파수 대역에서 각각 동작하는 방사 소자를 포함하는 안테나 장치를 구성함에 있어서, 하나의 단말기 내에서 방사 소자들 간의 간섭을 최소화함으로써, 휴대용 단말기의 동시 대기 기능을 구현하는데 용이한 장점이 있다. 따라서 방사 소자 각각의 방사 특성이 하나의 단말기 내에서도 구현될 수 있으므로 단말기 설계 초기 단계에서도 실제 제작될 제품의 안테나 성능을 예측하기 용이하다. 이는 결국 단말기 설계 단계에서의 시행착오를 줄여 제조 비용을 절감하는데 기여하게 된다. In the antenna device according to the present invention, in the configuration of an antenna device including radiating elements operating in the same frequency band or adjacent to each other, by minimizing the interference between the radiating elements in one terminal, the simultaneous standby function of the portable terminal It is easy to implement. Therefore, since the radiation characteristics of each of the radiating elements can be implemented in one terminal, it is easy to predict the antenna performance of the actual product to be manufactured even in the initial stage of terminal design. This, in turn, contributes to reducing manufacturing costs by reducing trial and error at the terminal design stage.

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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 안테나 장치는 휴대용 단말기(100) 하우징의 상단부와 하단부에 각각 배치되는 방사 소자들(121a, 121b)을 구비하며, 전면 케이스(101a)와 후면 케이스(101b)로 이루어지는 상기 단말기(100)의 하우징 내에 수용된다. 이때, 상기 방사 소자들(121a, 121b)은 상기 하우징의 일측단에 인접하게 배치됨이 바람직하다. 이러한 본 발명의 안테나 장치는 하나의 단말기에 동시 대기 기능을 가지게 하기 위한 것이므로, 상기 안테나 장치의 방사 소자들(121a, 121b)은 서로 다른 전기적인 길이를 가지게 됨은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. As shown in FIG. 1, an antenna device according to an exemplary embodiment of the present invention includes radiating elements 121a and 121b disposed at upper and lower ends of a housing of a portable terminal 100, respectively, and includes a front case 101a. And a housing of the terminal 100 formed of a rear case 101b. In this case, the radiating elements (121a, 121b) is preferably disposed adjacent to one end of the housing. Since the antenna device of the present invention is intended to have a simultaneous standby function in one terminal, it will be readily understood by those skilled in the art that the radiating elements 121a and 121b of the antenna device have different electrical lengths.

상기 전면 케이스(101a)는 상기 하우징의 전면부를 구성하며 그 외측면에 디스플레이 장치(113)와 키패드를 구비한다. 상기 키패드는 숫자/문자 입력 키들(111a)과 기능성 키(111b)를 포함한다. 상기 후면 케이스(101b)는 상기 하우징의 후면부를 구성하며, 도시되지는 않지만, 착탈식 배터리 팩이 상기 후면 케이스(101b)에 장착될 수 있다. The front case 101a constitutes a front portion of the housing and includes a display device 113 and a keypad on an outer surface thereof. The keypad includes numeric / character input keys 111a and a function key 111b. The rear case 101b constitutes a rear portion of the housing. Although not shown, a removable battery pack may be mounted on the rear case 101b.

상기 안테나 장치는 상기 단말기(100)의 주회로 기판(102)에 배치되며 상기 주회로 기판(102)이 상기 전면, 후면 케이스(101a, 101b)에 의해 감싸짐에 따라 상기 하우징 내에 수용된다. 이때, 도 1에 도시된 안테나 장치의 방사 소자들(121a, 121b)은 각각 상기 주회로 기판(102)에 인쇄회로 패턴으로 형성된 예가 도시되고 있으나, 상기 주회로 기판(102)과는 별도로 제작된 안테나 지지체(103; 도 2에 도시됨) 상에 장착된 상태로 상기 하우징 내에 수용될 수 있다. The antenna device is disposed on the main circuit board 102 of the terminal 100 and is accommodated in the housing as the main circuit board 102 is surrounded by the front and rear cases 101a and 101b. In this case, although the radiating elements 121a and 121b of the antenna device shown in FIG. 1 are illustrated as printed circuit patterns on the main circuit board 102, respectively, the radiation elements 121a and 121b of FIG. 1 are manufactured separately from the main circuit board 102. It may be housed in the housing while mounted on the antenna support 103 (shown in FIG. 2).

상기 안테나 지지체(103)를 이용하여 상기 방사 소자들(121a, 121b)을 설치하는 구성을 도 2와 도 3을 통해 더 자세히 살펴보기로 한다. 아울러, 이하에서는 도 1에 도시된 단말기(100)의 상단부에 배치되는 방사 소자를 제1 방사 소자(121a)로, 하단부에 배치되는 방사 소자를 제2 방사 소자(121b)로 구분하여 설명하기로 한다.A configuration of installing the radiating elements 121a and 121b by using the antenna support 103 will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3. In addition, hereinafter, the radiating element disposed on the upper end of the terminal 100 shown in FIG. 1 will be described as being divided into the first radiating element 121a and the radiating element disposed on the lower part as the second radiating element 121b. do.

도 2는 도 1에 도시된 안테나 장치의 방사 소자, 구체적으로는 상기 제1 방사 소자(121a)로서 모노폴 안테나 소자(monopole antenna element)(121c)를 예로 들어 도시하고 있다. 도 1에 도시된 상기 제1 방사 소자(121a)는 상기 주회로 기판(102)에 인쇄된 방사 패턴으로 도시되고 있으나, 도 2에 도시된 예는, 별도의 안테나 지지체(103) 표면에 모노폴 안테나 소자(121c)를 장착한 구성을 도시하고 있다. 즉, 상기 제1 방사 소자(121a)는 상기 주회로 기판(102)에 직접 인쇄되는 방사 패턴 형태나, 상기 안테나 지지체(103) 상에 장착된 모노폴 안테나 소자(121c) 형태로 제작될 수 있는 것이다.FIG. 2 illustrates a monopole antenna element 121c as the radiating element of the antenna device shown in FIG. 1, specifically, as the first radiating element 121a. Although the first radiating element 121a illustrated in FIG. 1 is illustrated in a radiation pattern printed on the main circuit board 102, the example illustrated in FIG. 2 is a monopole antenna on the surface of a separate antenna support 103. The structure which attached the element 121c is shown. That is, the first radiation element 121a may be manufactured in the form of a radiation pattern directly printed on the main circuit board 102 or in the form of a monopole antenna element 121c mounted on the antenna support 103. .

상기 주회로 기판(102)에 방사 패턴을 직접 인쇄하는 경우, 방사 패턴이 인쇄되는 영역(102a, 102b)에는 상기 주회로 기판(102) 상에 인쇄된 동박(copper)을 제거하고 유전체 부분(dielectric portion)만 남기는 것이 바람직하다.When the radiation pattern is directly printed on the main circuit board 102, copper foils printed on the main circuit board 102 are removed in the areas 102a and 102b where the radiation pattern is printed, and a dielectric portion is removed. It is preferable to leave only a portion.

도 2에 도시된 모노폴 안테나 소자(121c)는 전기 신호의 송수신이 가능한 도전성 재질의 판재를 가공한 형태로서 상기 안테나 지지체(103)의 표면에 장착되며, 그의 일단은 상기 안테나 지지체(103)의 내측으로 절곡되어 상기 단말기(100)의 내부, 구체적으로는 상기 주회로 기판(102)에 설치되는 급전 단자(feeding terminal)(123)에 접속된다. 상기 안테나 지지체(103)를 상기 하우징 내에 장착하고 상기 주회로 기판(102)을 수용한 상태로 상기 전면, 후면 케이스(101a, 101b)를 조립함과 동시에 상기 모노폴 안테나 소자(121c)는 상기 급전 단자(123)에 접속되어 급전이 이루어진다. The monopole antenna element 121c shown in FIG. 2 is formed on a surface of the antenna support 103 in a form of a plate made of a conductive material capable of transmitting and receiving electrical signals, and one end thereof is inside the antenna support 103. It is bent to the inside of the terminal 100, specifically, connected to a feeding terminal (123) provided on the main circuit board 102. The antenna support 103 is mounted in the housing and the front and rear cases 101a and 101b are assembled while the main circuit board 102 is accommodated. At the same time, the monopole antenna element 121c is connected to the feed terminal. The power supply is connected to 123.

상기 제2 방사 소자(121b) 또한 도 1에 도시된 바와 같이 상기 주회로 기판(102)에 인쇄된 방사 패턴으로 제작되거나, 도 2에 도시된 바와 같이 별도의 안테나 지지체 상에 배치할 수 있다. 이러한 구성은 도 1과 도 2를 통해 설명되고 있는 상기 제1 방사 소자(121a) 또는 모노폴 안테나 소자(121c)의 구성을 통해 용이하게 이해할 수 있을 것이므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 본 발명에 따른 안테나 장치를 구성함에 있어서, 상기 제1, 제2 방사 소자(121a, 121b)는 서로 근접하거나 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있는 형태(즉, 상기 제1, 제2 방사 소자(121a, 121b)의 전기적 길이가 서로 다른 형태)로 구성하되, 그 설치 구조는 상기 주회로 기판(102)에 인쇄되는 방사 패턴 형태 또는 도전성 재질의 판재를 가공하여 상기 안테나 지지체(103)에 장착한 형태 중 어느 하나의 형태를 선택하여 서로 동일하게 하는 것이 더 바람직함에 유의한다. 또한, 상기 제1 또는 제2 방사 소자(121a, 121b)를 상기 단말기(100)의 하우징 내에 설치하는 형태는 앞서 언급한 방사 패턴 형태나 상기 안테나 지지체를 이용한 형태가 아니더라도, 상기 전면 케이스(101a)나 후면 케이스(101b)의 내벽에 형성하는 형태 등 다양하게 변경할 수 있으며, 이는 실제 제품 제조 과정에서 당업자가 필요에 따라 선택하여 구성할 수 있을 것이다.The second radiating element 121b may also be manufactured in a radiation pattern printed on the main circuit board 102 as shown in FIG. 1 or disposed on a separate antenna support as shown in FIG. 2. Such a configuration may be easily understood through the configuration of the first radiating element 121a or the monopole antenna element 121c described with reference to FIGS. 1 and 2, and thus a detailed description thereof will be omitted. However, in constructing the antenna device according to the present invention, the first and second radiating elements 121a and 121b may operate in the same or adjacent frequency band (ie, the first and second radiating elements). (121a, 121b) the electrical length of the different forms), the installation structure is mounted on the antenna support 103 by processing a plate of the radiation pattern form or conductive material printed on the main circuit board 102 Note that it is more preferable to select one of the forms to be identical to each other. In addition, the front case 101a may be installed even if the first or second radiation elements 121a and 121b are installed in the housing of the terminal 100, even if the first or second radiation elements 121a and 121b are not formed using the above-described radiation pattern or the antenna support. B may be variously changed, such as the form formed on the inner wall of the rear case 101b, which may be selected and configured by those skilled in the art as needed in the actual product manufacturing process.

한편, 도시되지는 않지만, 상기 단말기(100)의 외형이 바형(bar type) 단말기이므로, 상기 단말기(100)의 상단과 하단에는 각각 수화부와 송화부가 설치되어 음성통화 기능을 제공할 수 있다. 또한, 상기 모노폴 안테나 소자(121c)가 상기 단말기(100)의 상단부, 하단부에 각각 배치되는 구성과, 상기 안테나 지지체(103)의 내부 공간을 고려할 때, 상기 안테나 지지체(103)에는 스피커 폰 또는 마이크로 폰(미도시)이 수용될 수 있다. 이로써, 상기 단말기(100) 내의 한정된 공간 내에서 안테나 장치와 음성 통화에 필요한 구성요소들을 적절하게 배치할 수 있게 된다.On the other hand, although not shown, since the external shape of the terminal 100 is a bar type terminal, a receiver and a transmitter are respectively installed at the top and bottom of the terminal 100 to provide a voice call function. In addition, considering the configuration in which the monopole antenna element 121c is disposed at the upper end and the lower end of the terminal 100, and the internal space of the antenna support 103, the antenna support 103 may include a speaker phone or a microphone. A phone (not shown) can be accommodated. As a result, it is possible to appropriately arrange the components necessary for the voice call with the antenna device in the limited space in the terminal 100.

도 3은 상기 제1, 제2 방사 소자(121a, 121b)의 다른 예로서 평판형 역 에프 안테나(planar inverted-F antenna; 이하 'PIFA'라 칭함) 소자(121d)를 이용한 구성이 도시되고 있다. 도 3에 도시된 PIFA 소자(121d) 또한 별도의 안테나 지지체에 장착된 형태로 설치될 수 있으나, 도 3에는 안테나 지지체를 도시하지 않고 있음에 유의한다. 상기 PIFA 소자(121d)는 그의 일단에 한 쌍의 단자들이 각각 접속된다. 상기 단자들 중 하나는 상기 주회로 기판(102)에 설치된 급전 단자(123a)이고 다른 하나는 접지 단자(ground terminal)(123b)로 이용된다. 3 illustrates a configuration using a planar inverted-F antenna (hereinafter referred to as a 'PIFA') element 121d as another example of the first and second radiating elements 121a and 121b. . The PIFA element 121d shown in FIG. 3 may also be installed in a form mounted on a separate antenna support, but it is noted that the antenna support is not shown in FIG. 3. The PIFA element 121d has a pair of terminals connected to one end thereof, respectively. One of the terminals is a feed terminal 123a installed on the main circuit board 102 and the other is used as a ground terminal 123b.

본 발명을 구현함에 있어서, 방사 소자로서 모노폴 안테나 소자를 이용하기 보다는 PIFA 소자를 이용하여 안테나 장치를 구성하였을 때, 방사 소자들 간의 분리도가 더 향상되는 것으로 나타났다. 본 발명에 따른 안테나 장치의 성능, 구체적으로 분리도에 대해서는 도 4 내지 도 6을 참조하여 더 상세하게 살펴보기로 한다. In implementing the present invention, when the antenna device is configured using a PIFA element rather than a monopole antenna element, the separation between the radiating elements is further improved. Performance of the antenna device according to the present invention, specifically, the separation degree will be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 6.

하나의 단말기로 동시 대기 기능을 구현하기 위해서는, 서로 다른 전기적 길이를 가지는, 즉 동작 주파수 대역이 서로 근접하거나 동일한 두 방사 소자를 단말기에 설치하되 방사 소자들 서로 간에 충분한 분리도(isolation)를 확보해야 한다. 일반적으로 분리도의 확보를 위해서는 방사 소자들 간의 거리를 최대한 확보하는 것이 유리하다고 예측된다. 또한, 휴대용 단말기는 횡방향보다는 종방향으로 그 길이가 더 길기 때문에, 상기 단말기(100) 내에서 방사 소자들은 상단부와 하단부에 각각 배치되어야 할 것이다. In order to implement a simultaneous standby function with one terminal, two radiating elements having different electrical lengths, that is, adjacent or identical operating frequency bands, should be installed in the terminal, but sufficient isolation between the radiating elements is ensured. do. In general, it is expected to secure the maximum distance between the radiating elements to secure the separation degree. In addition, since the portable terminal has a longer length in the longitudinal direction than in the transverse direction, the radiating elements in the terminal 100 should be disposed at the upper end and the lower end, respectively.

이러한 점들을 고려할 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 방사 소자들은 상기 주회로 기판(102)을 기준으로 상기 주회로 기판(102)의 상단부와 하단부에 각각 배치되면서, 상단부와 하단부 상에서 각각 세 개의 지점에 배치될 수 있다. In view of these points, as shown in FIG. 4, the radiating elements are disposed on the upper and lower ends of the main circuit board 102 with respect to the main circuit board 102, respectively, on the upper and lower ends. May be placed at the point.

도 4는 도 1에 도시된 상기 주회로 기판(102)을 나타내는 평면도로서, 상기 주회로 기판(102)의 상단부와 하단부에서 각각 방사 소자들이 배치될 수 있는 지점들(P1~P6)을 도시하고 있다. 아울러, 도 5는 모노폴 안테나 소자(121c)를 이용하여 상기 안테나 장치를 구성하되 도 4에 도시된 각 지점에 배치했을 때의 커플링 측정 값을 비교하여 나타내는 그래프이고, 도 6은 PIFA 소자(121d)를 이용하여 상기 안테나 장치를 구성하되 도 4에 도시된 각 지점에 배치했을 때의 커플링 측정 값을 비교하여 나타내는 그래프이다. FIG. 4 is a plan view illustrating the main circuit board 102 shown in FIG. 1 and shows points P1 to P6 where radiating elements may be disposed at upper and lower ends of the main circuit board 102. have. In addition, FIG. 5 is a graph showing a comparison of coupling measurement values when the antenna device is configured using the monopole antenna element 121c and disposed at each point shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a PIFA element 121d. FIG. 4 is a graph showing the comparison of the coupling measurement values when the antenna device is configured using the above-described antenna device.

도 5와 도 6를 통해 도시되고 있는 커플링 측정 값의 그래프는 상기 모노폴 안테나 소자(121c) 또는 상기 PIFA 소자(121d) 중 하나를 선택하여 상기 제1, 제2 방사 소자를 설치하고 상기 단말기(100) 내에서 방사 소자들 사이의 커플링 값, 즉, 간섭의 정도를 나타내는 것이다. 각 방사 소자들은 서로 근접하거나 동일한 주파수 대역에서 동작하므로, 커플링 값이 작을수록 상기 제1, 제2 방사 소자 간에 신호의 결합이나 간섭없이 각 방사 소자 고유의 동작 특성을 구현할 수 있게 된다. 또한, 도 5와 도 6에 도시된 커플링 값에 음의 부호(-)를 붙여 일반적으로 분리도(isolation)라 정의하는데, 분리도 값이 클수록 각 방사 소자 고유의 동작 특성을 구현할 수 있음을 의미한다. 5 and 6, the graph of the coupling measurement value is selected from the monopole antenna element 121c or the PIFA element 121d to install the first and second radiating elements, and the terminal ( It indicates the coupling value between the radiating elements, that is, the degree of interference within 100). Since the radiating elements operate in the same or the same frequency band as each other, the smaller the coupling value, the more the operating characteristics unique to each radiating element can be realized without coupling or interference of signals between the first and second radiating elements. In addition, a negative sign (-) is attached to the coupling values shown in FIGS. 5 and 6 to generally define isolation, and the larger the separation value, the more specific operating characteristics of each radiating element can be realized. it means.

우선, 도 5와 도 6을 비교해보면, 상기 제1, 제2 방사 소자로서 모노폴 안테 나 소자(121c)를 이용하는 것보다는 PIFA 소자(121d)를 이용한 경우 방사 소자들 간 커플링 값이 개선됨을 알 수 있다. 즉, 두 개의 방사 소자를 가지는 단말기를 구성하는 경우 PIFA 소자를 이용하는 것이 각 방사 소자의 고유한 동작 특성을 유지하면서 동시 대기 기능을 구현할 수 있는 것이다.5 and 6, when the PIFA element 121d is used rather than the monopole antenna element 121c as the first and second radiating elements, the coupling value between the radiating elements is improved. Can be. In other words, when configuring a terminal having two radiating elements, using a PIFA element can implement a simultaneous standby function while maintaining unique operating characteristics of each radiating element.

다음으로, 도 5와 도 6에는 각각 세 개의 라인들이 도시되고 있다. P1-3으로 지시된 라인은 도 4의 제1, 제3 지점(P1, P3)에 각각 방사 소자들을 배치했을 때, 방사 소자들 간의 커플링 값을 주파수의 변화에 따라 표시하고 있다. P1-4로 지시된 라인은 도 4의 제1, 제4 지점(P1, P4)에 각각 방사 소자들을 배치했을 때, 방사 소자들 간의 커플링 값을 주파수의 변화에 따라 표시하고 있다. P1-6으로 지시된 라인은 도 4의 제1, 제6 지점(P1, P6)에 방사 소자들을 배치했을 때, 방사 소자들 간의 커플링 값을 주파수의 변화에 따라 표시하고 있다. Next, three lines are respectively shown in FIGS. 5 and 6. The line indicated by P1-3 indicates the coupling value between the radiating elements according to the change of frequency when the radiating elements are disposed at the first and third points P1 and P3 of FIG. 4, respectively. The line indicated by P1-4 indicates the coupling value between the radiating elements according to the change of frequency when the radiating elements are disposed at the first and fourth points P1 and P4 of FIG. 4, respectively. The line indicated by P1-6 indicates the coupling value between the radiating elements according to the change of frequency when the radiating elements are disposed at the first and sixth points P1 and P6 of FIG. 4.

우선, 도 5를 참조하면, 모노폴 안테나 소자(121c)로 상기 제1, 제2 방사 소자를 구성한 경우, 상기 제1, 제4 지점에 배치했을 때 1.4 ~ 2.2GHz 주파수의 범위에서 커플링 값이 가장 낮음을 알 수 있다. 즉, 모노폴 안테나 소자(121c)를 이용하여 동시 대기 기능을 가지는 단말기를 구성한다면, 단말기의 상단부와 하단부에 각각 제1, 제2 방사 소자를 배치하되 단말기의 일측단에 인접하게 배치하는 것이 분리도를 개선하는데 바람직한 것이다. First, referring to FIG. 5, when the first and second radiating elements are configured by the monopole antenna element 121c, when the first and second radiating elements are configured, the coupling value is in the range of 1.4 to 2.2 GHz frequency. It can be seen that it is the lowest. That is, when the terminal having the simultaneous standby function is configured using the monopole antenna element 121c, the first and second radiating elements are disposed at the upper end and the lower end of the terminal, but adjacent to one end of the terminal. It is desirable to improve.

도 6을 참조하면, PIFA 소자(121d)로 상기 제1, 제2 방사 소자를 구성한 경우, 다른 지점에 배치하는 것보다, 상기 제1, 제4 지점에 배치했을 때 1.4 ~ 2.2GHz 주파수의 범위에서 커플링 값이 가장 낮아 분리도를 개선하는데 바람직함을 알 수 있다. 또한, 모노폴 안테나 소자(121c)를 이용해 상기 제1, 제2 방사 소자를 구성한 경우보다 PIFA 소자(121d)를 이용한 경우의 분리도가 약 8dB 가량 개선됨을 알 수 있다. Referring to FIG. 6, when the first and second radiating elements are configured by the PIFA element 121d, the frequency ranges from 1.4 to 2.2 GHz when disposed at the first and fourth points, rather than at other points. It can be seen that the coupling value is the lowest at, which is preferable to improve the separation. In addition, it can be seen that the separation of the case of using the PIFA element 121d is improved by about 8 dB compared to the case of configuring the first and second radiating elements using the monopole antenna element 121c.

분리도의 확보를 위해서 한 쌍의 방사 소자들을 단말기 상에서 대각선 방향으로 모서리 부분에 각각 배치하여 방사 소자들 간의 거리를 최대한 확보하는 것이 유리하다고 일반적으로 예측된다. 그러나 실제 제품에 적용함에 있어서는 단말기의 상단부와 하단부에 방사 소자들을 각각 배치하되, 방사 소자들을 모두 단말기의 일측단에 인접하게 배치하는 것이 동시 대기 기능을 가지는 단말기에서 안테나 장치의 방사 소자들 간에 분리도를 확보하는데 가장 바람직하다. 또한, 동시 대기 기능을 가지는 단말기를 구성함에 있어서, 방사 소자는 모노폴 안테나 소자보다 PIFA 소자를 이용하는 것이 분리도를 개선하는데 바람직하다. It is generally expected that it is advantageous to arrange a pair of radiating elements at the corner portions in the diagonal direction on the terminal to maximize the distance between the radiating elements in order to secure the separation degree. However, in the actual product, the radiating elements are disposed at the upper and lower ends of the terminal, respectively, and all of the radiating elements are disposed adjacent to one end of the terminal, so that the separation between the radiating elements of the antenna device is increased in the terminal having the simultaneous standby function. Most desirable to secure. In addition, in the configuration of a terminal having a simultaneous standby function, it is preferable to use a PIFA element rather than a monopole antenna element for the radiating element to improve separation.

상기와 같이, 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 안테나 장치는 전기적 길이, 즉 동작 주파수 대역이 서로 다른 방사 소자들을 하나의 단말기에 설치하되 각각의 동작 특성을 구현할 수 있는 분리도를 확보하기 위하여, 단말기의 상단부와 하단부에 각각 배치함과 동시에 단말기의 일측단에 인접하게 설치하게 된다. 이로써 많은 시행착오를 거치지 않더라도 동시 대기 기능을 가지는 단말기를 설계, 제조할 수 있는 것이다. As described above, the antenna device of the portable terminal according to the present invention is to install the radiating elements of different electrical lengths, that is, the operating frequency band in one terminal, but to secure the separation to implement the respective operating characteristics, the upper end of the terminal At the bottom and respectively arranged at the bottom is installed adjacent to one side of the terminal. As a result, a terminal having a simultaneous standby function can be designed and manufactured without a lot of trial and error.

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. In the foregoing detailed description of the present invention, specific embodiments have been described. However, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 안테나 장치를 구비하는 휴대용 단말기를 나타내는 분리 사시도,1 is an exploded perspective view showing a portable terminal having an antenna device according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1에 도시된 안테나 장치의 방사 소자로서 모노폴 안테나 소자를 예로 들어 나타내는 사시도,FIG. 2 is a perspective view illustrating a monopole antenna element as an example of a radiating element of the antenna device shown in FIG. 1;

도 3은 도 1에 도시된 안테나 장치의 방사 소자로서 평판형 역 에프 안테나 소자를 예로 들어 나타내는 사시도,3 is a perspective view illustrating a flat type inverted-f antenna element as an example of a radiating element of the antenna device shown in FIG. 1;

도 4는 도 1에 도시된 안테나 장치를 설명하기 위한 평면도,4 is a plan view for explaining the antenna device shown in FIG.

도 5는 도 1에 도시된 안테나 장치의 방사 소자들로서 모노폴 안테나 소자가 적용된 경우 방사 소자들 간의 커플링 값을 비교하여 나타내는 그래프,FIG. 5 is a graph illustrating a comparison between coupling values between radiating elements when a monopole antenna element is applied as radiating elements of the antenna device shown in FIG. 1;

도 6은 도 1에 도시된 안테나 장치의 방사 소자로서 평판형 역 에프 안테나 소자가 적용된 경우 방사 소자들 간의 커플링 값을 비교하여 나타내는 그래프,FIG. 6 is a graph illustrating a comparison between coupling values between radiating elements when a planar inverse F antenna element is applied as a radiating element of the antenna device shown in FIG. 1;

Claims

In the antenna device of a portable terminal,

A first radiating element disposed at an upper end of a housing of the terminal; And

A second radiating element disposed at a lower end of the housing,

And the first and second radiating elements are disposed adjacent to one end of the housing, respectively.

The antenna device of claim 1, wherein each of the first and second radiating elements is a planar inverted-F antenna (PIFA) element.

The antenna device of claim 1, wherein each of the first and second radiating elements is a monopole antenna element.

The antenna device of claim 1, wherein the first and second radiating elements resonate with signals in proximity to or adjacent to each other.

The antenna device of claim 1, wherein the first and second radiating elements are installed in the housing.

The method of claim 5, further comprising antenna supports respectively installed in the upper end and the lower end of the housing,

And the first and second radiating elements are mounted to one of the antenna supports, respectively.

The antenna device of claim 6, wherein the antenna support accommodates any one of a microphone and a speakerphone.