KR20110005967A - 안테나 장치 및 이를 구비하는 휴대 단말기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안테나 장치 및 이를 구비하는 휴대 단말기에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 휴대 단말기의 본체 내부에 장착된 전자 회로 기판에 설치되어 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치에 있어서, 전자 회로 기판의 일 면에 패터닝(Patterning)되는 제1 안테나부 및 제1 안테나부의 일단에 전기적으로 연결되며, 전자 회로 기판의 일 면으로부터 이격되도록 형성되는 캔 타입(Can Type)의 제2 안테나부를 포함하고, 제2 안테나부의 일단은 제1 안테나부의 일단에 SMD(Surface Mounting Device) 방식으로 연결되고, 제2 안테나부의 타단은 전자 회로 기판의 일 면에 형성된 플로팅 패드(Floating pad)를 통해 전자 회로 기판의 일 면에 SMD 방식으로 연결되며, 전자 회로 기판의 일 면에는 제2 안테나부를 전자 회로 기판의 일 면으로부터 이격되도록 고정 지지하기 위해 제2 안테나부의 타단이 삽입되는 결합 홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
휴대 단말기, 안테나 패턴, 안테나 방사 효율

Description

안테나 장치 및 이를 구비하는 휴대 단말기{Antenna apparatus and mobile device having the same}
본 발명은 휴대 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대 단말기의 크기를 소형화하면서도 안테나의 방사 성능을 향상시킬 수 있는 안테나 장치 및 이를 구비하는 휴대 단말기에 관한 것이다.
일반적으로 휴대 단말기란 사용자가 시간과 장소에 구애받지 않고 자유롭게 무선 통신, 네트워크 접속, 디지털 방송 수신 등의 기능을 이용할 수 있는 전자기기이다. 최근의 휴대 단말기는 통신 기능의 수행은 물론, 인터넷 접속, 디지털 방송 수신 등의 기능을 수행할 수 있도록 개발되고 있다. 또한, 휴대 단말기에 문서 작성, 게임 등의 기능도 추가되고 있다.
최근 휴대 단말기의 소형화 및 다기능화 추세에 따라 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치 또한 소형화, 광대역화 및 다중 대역화 추세에 있으며, 외장형 안테나 장치에서 내장형 안테나 장치로 바뀌어 가고 있다. 내장형 안테나 장치의 종류는 PIFA(Planar Inverted F Antenna), 스몰 루프 안테나, 칩 안테나, SMD(Surface Mounted Device) 안테나 등이 있다.
이러한 내장형 안테나 장치는 휴대 단말기의 크기가 소형화됨에 따라 휴대 단말기의 내부 공간 상의 제약으로 인해 다른 부속품과 인접하여 설치될 수 밖에 없다. 그러나, 이러한 부속품들은 내부에 금속 배선과 같은 금속 부분을 포함하고 있는 것이 일반적이므로, 안테나 장치가 부속품 주위에 설치되는 경우 금속 부분에 의해 안테나의 방사 성능을 제대로 발휘하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다. 특히, 비교적 가격이 저렴한 휴대 단말기의 경우, 내장형 안테나 장치는 캐리어(Carrier)를 제거하고 회로 기판 상에 패턴(Pattern)을 형성하여 안테나를 구현하려는 경향이 많은데, 이 경우, 패턴 형태의 안테나 장치는 돔 키(Dome key) 형태의 키 입력부로부터 떨어져서 설치되어야 한다. 그러나, 이와 같이 안테나 장치를 부속품으로부터 떨어져 설치하게 되면 휴대 단말기의 크기가 커지게 된다는 문제점이 있다.
따라서, 휴대 단말기의 크기를 소형화하면서도 안테나의 방사 성능을 향상시킬 수 있는 안테나 장치 및 이를 구비하는 휴대 단말기가 요구된다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 휴대 단말기의 크기를 소형화하면서도 안테나의 방사 성능을 향상시킬 수 있는 안테나 장치 및 이를 구비하는 휴대 단말기를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 휴대 단말기의 본체 내부에 장착된 전자 회로 기판에 설치되어 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치에 있어서, 상기 전자 회로 기판의 일 면에 패터닝(Patterning)되는 제1 안테나부 및 상기 제1 안테나부의 일단에 전기적으로 연결되며, 상기 전자 회로 기판의 일 면으로부터 이격되도록 형성되는 캔 타입(Can Type)의 제2 안테나부를 포함하고, 상기 제2 안테나부의 일단은 상기 제1 안테나부의 일단에 SMD(Surface Mounting Device) 방식으로 연결되고, 상기 제2 안테나부의 타단은 상기 전자 회로 기판의 일 면에 형성된 플로팅 패드(Floating pad)를 통해 상기 전자 회로 기판의 일 면에 SMD 방식으로 연결되며, 상기 전자 회로 기판의 일 면에는 상기 제2 안테나부를 상기 전자 회로 기판의 일 면으로부터 이격되도록 고정 지지하기 위해 상기 제2 안테나부의 타단이 삽입되는 결합 홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 구비하는 휴대 단말기는, 내부에 전자 회로 기판이 장착되는 본체 및 상기 전자 회로 기판에 전기적으로 연결되며, 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치를 포함하며, 상기 안테나 장치는, 상기 전자 회로 기판의 일 면에 패터닝(Patterning)되는 제1 안테나부 및 상기 제1 안테나부의 일단에 전기적으로 연결되며, 상기 전자 회로 기판의 일 면으로부터 이격되도록 형성되는 캔 타입(Can Type)의 제2 안테나부를 포함하고, 상기 제2 안테나부의 일단은 상기 제1 안테나부의 일단에 SMD(Surface Mounting Device) 방식으로 연결되고, 상기 제2 안테나부의 타단은 상기 전자 회로 기판의 일 면에 형성된 플로팅 패드(Floating pad)를 통해 상기 전자 회로 기판의 일 면에 SMD 방식으로 연결되며, 상기 전자 회로 기판의 일 면에는 상기 제2 안테나부를 상기 전자 회로 기판의 일 면으로부터 이격되도록 고정 지지하기 위해 상기 제2 안테나부의 타단이 삽입되는 결합 홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치 및 이를 구비하는 휴대 단말기에 따르면, 안테나 장치를 전자 회로 기판 상에 형성된 패턴 형태의 제1 안테나부와, 제1 안테나의 상부 공간에 위치하며 제1 안테나와 연결되는 제2 안테나부로 구성함 으로써 키 입력부의 전극 패턴과 같은 금속 부분과 떨어져 위치시킬 수 있으므로 금속 부분에 의해 안테나 방사 효율이 떨어지는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치 및 이를 구비하는 휴대 단말기에 따르면, 안테나 장치에 별도의 캐리어를 사용하지 않으므로 안테나 장치의 구조를 단순화하여 휴대 단말기의 내부 공간의 활용도를 높이고 제작 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치 및 이를 구비하는 휴대 단말기에 따르면, 휴대 단말기의 크기를 소형화하면서도 안테나 이득 및 안테나 방사 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 휴대 단말기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기를, 휴대폰과 같은 이동 통신 단말기로서 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기는, 이동 통신 단말기, 이동 전화기, 개인 정보 단말기(PDA, Personal Digital Assistant), 스마트 폰(Smart Phone), IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000) 단말기, CDMA(Code Division Multiple Access) 단말기, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 단말기, GSM(Global System for Mobile communication) 단말기, GPRS(General Packet Radio Service) 단말기, EDGE(Enhanced Data GSM Evironment) 단말기, UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 단말기 및 디지털 방송(Digital Broadcasting) 단말기, ATM(Automated Teller Machine) 등과 같은 모든 정보통신기기 및 멀티미디어 기기와, 그에 대한 응용에도 적용될 수 있음은 자명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 슬라이드형 휴대 단말기(1)는, 전면에 디스플레이부(11)를 포함하는 상부 케이스(10)와 키 입력부(21)를 포함하는 하부 케이스(20)로 구성될 수 있다. 상부 케이스(10)는 하부 케이스(20) 위에서 슬라이딩하여 상하로 이동할 수 있다.
디스플레이부(11)는 사용자에게 원하는 화면을 출력하거나 사용자로부터 명령을 입력 받는 사용자 인터페이스(User Interface)의 역할을 할 수 있다. 이러한 디스플레이부(11)로는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등을 사용할 수 있다. 필요에 따라, 디스플레이부(11)는 사용자로부터 명령을 입력 받기 위해 터치 스크린(Touch Screen)의 기능을 가지도록 구현될 수도 있다.
하부 케이스(20)의 상부면에는 사용자로부터 조작 명령을 입력 받는 키 입력부(21)가 형성될 수 있으며, 상부 케이스(10)가 슬라이딩하여 이동하여 하부 케이스(20)로부터 멀어지면 외부로 노출될 수 있다. 이러한 키 입력부(21)는 복수의 키 버튼(Key button)을 포함하는 돔 키(Dome key) 형태로 구현될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 키 입력부(21)는 문자/숫자 키, 전원 키, 통화 키 또는 방향 키로 이루어진 복수의 키 버튼을 구비하는 키 패드(Key Pad)와 복수의 돔 스위치(Dome Switch)를 구비하는 돔 시트(Dome Sheet)(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 키 패드는 하부 케이스(20)의 상부면을 덮는 프런트 커버(24)의 하부면에 결합될 수 있다. 전자 회로 기판(23)의 상부면에는 복수의 키 버튼과 복수의 돔 스위치 각각에 대응되는 위치에 배치되는 복수의 전극 패턴(25)이 형성될 수 있다. 각각의 전극 패턴(25)은 금속 재질로 이루어진 복수의 접점들로 이루어질 수 있으며, 복수의 접점들은 각각 초기 상태에서 전기적으로 연결되지 않은 상태이나, 키 버튼을 누르는 경우 돔 스위치가 변형되어 접점들을 전기적으로 연결할 수 있다. 후술하겠지만, 안테나 장치(100)는 복수의 전극 패턴(25)으로부터 일정 거리 이격되어 설치될 수 있다.
한편, 도 1에서는 상부 케이스(10)의 하단부, 즉, 디스플레이부(11)의 하단부에 사용자로부터 조작 명령을 입력 받는 보조 키 입력부(21)가 형성된 예를 도시하고 있으나, 상부 케이스(10)의 상부면 전체가 디스플레이부(11)로 이루어질 수도 있다. 이러한 보조 키 입력부(21)는 상부 케이스(10)의 하단부 또는 측면에 형성될 수 있으며, 상부 케이스(10)와 하부 케이스(20)가 결합한 경우 사용자로부터 입력을 받기 위해 휴대 단말기(1) 전원의 온/오프(On/Off)를 위한 전원 키, 상대방과의 통화를 위한 통화 키, 디스플레이부(11) 상에 표시된 메뉴들을 선택하기 위한 방향 키 등과 같은 최소한의 기능 키들로 이루어질 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 휴대 단말기(1)는 상부 케이스(10)의 상단부에 마련되어 음성 신호를 출력하는 수화부(13)와, 하부 케이스(20)의 하단부에 마련되어 음성 신호를 입력하는 송화부(22)를 구비할 수 있다. 사용자는 수화부(13)를 귀에 대고 상대방으로부터 수신되는 음성 신호를 들을 수 있고, 송화부(22)에 입을 대고 말하여 상대방에게 음성 신호를 전달할 수 있다. 또한, 휴대 단말기(1)는 상부 케이스(10)의 상단부에 전방의 피사체를 촬영하거나 영상 통화를 하기 위한 카메라부(14)를 구비할 수 있다.
한편, 상부 케이스(10)와 하부 케이스(20) 사이에는 상부 케이스(10)가 하부 케이스(20) 위에서 슬라이딩하여 이동할 수 있도록 안내하는 슬라이딩 힌지(30)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 힌지(30)는 상부 케이스(10)의 하부면에 연결되는 제1 슬라이딩 부재(31), 하부 케이스(20)의 상부면에 연결되는 제2 슬라이딩 부재(32) 및 제1 슬라이딩 부재(31)와 제2 슬라이딩 부재(32) 사이에 설치되는 힌지부(33)를 포함하여 구성될 수 있다. 상부 케이스(10)의 슬라이딩 이동을 안내하기 위해 제1 슬라이딩 부재(31)의 양 측면에는 상부 케이스(10)의 이동 방향을 따라 길게 형성된 돌기가 구비되고, 제2 슬라이딩 부재(32)의 양 측면에는 제1 슬라이딩 부재의 돌기(31a)가 삽입될 수 있도록 길게 형성된 홈(32b)이 구비될 수 있다. 힌지부(33)는 상부 케이스(10)가 그 위치에 따라 자동 또는 반자동으로 슬라이딩하여 이동할 수 있도록 탄성력을 제공하는 압축 스프링과 같은 탄성 부재를 구비할 수 있다. 도 2에 도시된 슬라이딩 힌지(30)의 구조는 예시적인 것으로, 이에 국한되지 않으며, 당업자에 의해 얼마든지 변경 가능하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 안테나 장치(100)는 무선 신호를 송수신하는 역할을 하며, 전자 회로 기판(23)에 전기적으로 연결되도록 설치될 수 있다. 휴대 단말기(1)의 소형화에 따른 휴대 단말기(1)의 내부 공간 상의 제약으로 인해 안테나 장치(100)는 하부 케이스(20)의 하단부의 내부에 장착될 수 있다. 도 2에서는 안테나 장치(100)가 전자 회로 기판(23)의 상부면에 설치된 예를 도시하고 있으나, 전자 회로 기판(23)의 하부면에 설치될 수도 있다. 안테나 장치(100)의 구조에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 자세히 후술하기로 한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 케이스(20)의 내부에는 전자 회로 기판(23)이 장착될 수 있는데, 휴대 단말기(1)를 구성하는 디스플레이부(11), 키 입력부(21), 수화부(13), 송화부(22) 및 카메라부(14)와 같은 다양한 기능 모듈들은 전자 회로 기판(23)에 전기적으로 연결되며, 전자 회로 기판(23)으로부터 전기적 신호를 받아 제어될 수 있다. 전자 회로 기판(23)은 대략 얇은 플레이트 형상을 가지고, 상부면 또는 하부면에 각종 전자 부품들과 이들을 연결하는 배선들을 포함할 수 있다. 전자 부품은 모뎀 칩(Modem Chip)과 같은 다양한 종류의 소자를 의미할 수 있다. 바람직하게는, 전자 회로 기판(23)은 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)을 사용할 수 있다. 한편, 휴대 단말기(1)를 사용할 때에 전자 회로 기판(23)에 장착된 각종 전자 부품들로부터 노이즈가 발생할 수 있으므로, 이러한 노이즈를 차폐하기 위해 전자 회로 기판(23)의 상부면에 쉴드 캔과 같은 노이즈 차단부(도시되지 않음)를 설치할 수 있다. 또한, 디스플레이부(11), 카메라부(14)와 같은 다양한 기능 모듈들은 전자 회로 기판(23)으로부터 전기적 신호를 받아 제어될 수 있는데, 전자 회로 기판(23)과 기능 모듈들을 연결하여 각종 전기적 신호를 송수신하기 위해 유연한 플라스틱 재질의 박판 필름에 미세 회로가 인쇄된 유동 가능한 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)(도시되지 않음)을 이용할 수 있다.
이상, 도 1에서는 슬라이드 형(Sliding Type)의 휴대 단말기(1)를 예로 들어 설명하고 있으나, 휴대 단말기의 형태는 이에 국한되지 않으며, 본 발명은 바형(Bar Type), 플립형(Flip type), 폴더형(Folder type), 회전형(Rotating type), 또는 이들의 조합형(Combination type) 등의 다양한 형태의 휴대 단말기(1)에도 적용할 수 있다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)의 구조를 자세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 제1 안테나부와 제2 안테나부를 연결하는 모습을 나타내는 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 안테나 장치(100)는 크게 제1 안테나부(110)와 제2 안테나부(120)로 이루어지며, 하부 케이스(20)의 하단부의 내부에 설치될 수 있다. 바람직하게는, 안테나 장치(100)는 키 입력부(21)의 하단부에 설치되며, 키 입력부(21)의 복수의 키 버튼에 대응하고 전자 회로 기판(23) 상에 형성되는 복수의 전극 패턴(25)으로부터 이격되도록 설치될 수 있다. 도 3에서는 안테나 장치(100)가 전자 회로 기판(23)의 상부면에 설치된 예를 도시하고 있으나, 이와 반대로 전자 회로 기판(23)의 하부면에 설치될 수도 있다.
제1 안테나부(110)는 전자 회로 기판(23)의 일 면에 패터닝(Patterning) 될 수 있다. 제1 안테나부(110)의 패턴 형상은 송수신하고자 하는 무선 신호의 주파수 대역, 전자 회로 기판(23) 상의 형성 공간 등을 고려하여 결정될 수 있다. 제2 안테나부(120)의 일단은 제1 안테나부(110)의 일단에 전기적으로 연결되며, 전자 회로 기판(23)의 일 면으로부터 이격되도록 캔 타입(Can Type)으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제2 안테나부(120)는 전자 회로 기판(23)의 일 면으로부터 이격되어 제1 안테나부(110)와 마주보도록 형성될 수 있다. 제2 안테나부(120)는 금속 재질로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 안테나부(110)는 전체 안테나 장치에서 키 입력부(21)의 전극 패턴(25)과 같은 금속 부분에서 떨어져 위치할 수 있는 부분을 전자 회로 기판(23) 상에 패턴으로 형성한 것이고, 제2 안테나부(120)는 전체 안테나 장치에서 키 입력부(21)의 전극 패턴(25)과 같은 금속 부분과 인접하거나 겹치는 부분을 제1 안테나부(110)의 상부 공간에 별도로 형성한 것이다. 이러한 구조로 인해, 제1 안테나부(110)와 제2 안테나부(120)는 일정한 주파수 대역의 무선 신호를 송수신하기 위한 하나의 안테나로 동작할 수 있다. 바람직하게는, 제1 안테나부(110)와 제2 안테나부(120)는 800 ~ 900 MHz의 주파수 대역의 무선 신호를 송수신할 수 있다. 따라서, 안테나 장치(100)는 제1 안테나부(110)와 제2 안테나부(120)를 하나의 안테나로 사용하면서도, 휴대 단말기(1)의 내부에서 차지하는 공간을 줄일 수 있다.
이 때, 제2 안테나부(120)의 일단은 제1 안테나부(110)의 일단에 SMD(Surface Mounting Device) 방식으로 연결될 수 있으며, 제1 안테나부(110)의 일단이 위치하는 전자 회로 기판(23) 상에는 제1 안테나부(110)의 일단과 제2 안테나부(120)의 일단을 전기적으로 연결하기 위한 접속 패드(도시되지 않음)를 구비할 수 있다. 또한, 제1 안테나부(110)의 타단에는 전자 회로 기판(23)과 연결되는 급전부(Feed point)(111)와 그라운드부(Ground)(112)가 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제2 안테나부(120)는 전체적으로 얇고 기다란 판 형태를 가지는 캔 타입(Can Type)의 안테나로서 제1 안테나부(110)의 상부 공간에 위치할 수 있다. 제2 안테나부(120)는 제1 안테나부(110)의 일단으로부터 대략 수직하게 형성되는 제1 부분(121)과, 수직한 제1 부분의 끝단으로부터 연장되어 제1 안테나부(110)와 평행하도록 대략 수평하게 형성되는 제2 부분(122) 및 제2 안테나부(120)의 타단과 가까운 위치로부터 대략 수직하게 형성되어 제2 안테나부를 지지하는 제3 부분(123)으로 나눌 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제3 부분(123)은 제2 안테나부(120)의 수평한 제2 부분이 제1 안테나부(110) 상부의 공간 상에서 제1 안테나부(110)와 평행하게 위치할 수 있도록 제2 안테나부(120)의 제2 부분을 지지하는 역할을 할 수 있다.
한편, 제2 안테나부(120)의 타단은 전자 회로 기판(23)의 일 면에 형성된 플로팅 패드(Floating pad)(23a)를 통해 전자 회로 기판(23)의 일 면에 SMD 방식으로 연결될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 안테나부(120)의 제3 부분(123)을 플로팅 패드(23a)에 SMD 방식으로 연결할 수 있다. 도 3에 도시된 제2 안테나부(120)의 구조는 예시적인 것으로서, 이에 국한되지 않으며, 제2 안테나부(120)의 형태 및 길이는 송수신하고자 하는 무선 신호의 주파수 대역, 하부 케이스(20)의 하단부의 내부 공간 등을 고려하여 결정될 수 있다.
도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 도시하고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 전자 회로 기판(23)의 일 면에는 제2 안테나부(120)를 전자 회로 기판(23)의 일 면으로부터 이격되도록 고정 지지하기 위해 제2 안테나부(120)의 타단이 삽입되는 결합 홀(23b)이 형성될 수 있다. 즉, 제2 안테나부(120)의 제3 부분(123)의 끝단에는 돌기가 형성되어, 결합 홀(23b)에 삽입될 수 있다.
이상, 도 3 및 도 4에서 도시된 안테나 장치(100)는 예시적인 것으로서, 휴대 단말기의 형태 또는 크기, 안테나 장치의 설치 위치, 송수신하고자 하는 무선 장치의 주파수 대역 등을 고려하여 당업자에 의해 변경 가능하다.
이하, 도 5a 내지 도 7의 실험 데이터를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)를 사용할 때의 효과를 설명하기로 한다.
도 5a 내지 도 6b는 종래 안테나 장치를 이용하여 방사 효율을 측정한 결과를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 이용하여 방사 효율을 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 5a에서는 안테나 장치(30)가 전자 회로 기판(23) 상에 패턴으로만 형성되고 키 입력부(21)의 전극 패턴(25)에 인접하게 위치하는 예를 나타내고 있으며, 도 6a에서는 안테나 장치(30)가 전자 회로 기판(23) 상에 패턴으로만 형성되고 키 입력부(21)의 전극 패턴(25)에서 떨어져 위치하는 예를 나타내고 있다. 그리고, 도 5b 및 도 6b에서는 각각 도 5a 및 도 5b의 안테나 장치(30)를 사용할 때의 방사 성능을 나타내고 있는데, 주파수 대역별로 측정한 안테나 이득(Antenna gain)과 방사 효율(Radiation Efficiency)을 구하여 나타내었다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 안테나 장치(30)가 전자 회로 기판(23) 상에 패턴으로만 형성되고 키 입력부(21)의 전극 패턴(25)에 인접하게 위치하는 경우에는 824 MHz ~ 894 MHz의 주파수 영역에서 평균 안테나 이득이 ―5.97 dBi, 평균 안테나 방사 효율이 26% 정도였으나, 도 6b에 도시된 바와 같이, 안테나 장치(30)가 전자 회로 기판(23) 상에 패턴으로만 형성되고 키 입력부(21)의 전극 패턴(25)에서 떨어져 위치하는 경우에는 평균 안테나 이득이 ―4.19 dBi, 평균 안테나 방사 효율이 38% 정도로 안테나 장치(30)가 키 입력부(21)의 전극 패턴(25)에 인접하게 위치하는 경우보다 높아진 것을 알 수 있다.
도 5a 내지 도 6b에서도 알 수 있듯이, 안테나 장치(30)가 키 입력부(21)의 전극 패턴(25)과 같은 금속 부분과 인접하게 위치할 때에는 안테나 이득과 안테나 방사 효율이 낮아지는 문제점이 있다. 그러나, 안테나 장치(30)를 금속 부분으로부터 떨어져 위치시킬 때에는 휴대 단말기의 크기가 커질 수 밖에 없다는 문제점이 있다.
한편, 도 7에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)를 사용할 때의 방사 성능을 나타내고 있는데, 824 MHz ~ 894 MHz의 주파수 영역에서 평균 안테나 이득이 ―2.49 dBi, 평균 안테나 방사 효율이 57% 정도로 도 6a에 도시된 안테나 장치(100)의 경우보다도 높아진 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)에 따르면, 안테나 장치(100)를 전자 회로 기판(23) 상에 형성된 패턴 형태의 제1 안테나부(110)와, 제1 안테나의 상부 공간에 위치하며 제1 안테나와 연결되는 제2 안테나부(120)로 구성함으로써 키 입력부의 전극 패턴(25)과 같은 금속 부분과 떨어져 위치시킬 수 있으므로 금속 부분에 의해 안테나 방사 효율이 떨어지는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 휴대 단말기의 크기를 소형화하면서도 안테나 이득 및 안테나 방사 효율을 높일 수 있다. 또한, 안테나 장치(100)에 별도의 캐리어를 사용하지 않으므로 안테나 장치(100)의 구조를 단순화하여 휴대 단말기의 내부 공간의 활용도 를 높이고 제작 비용을 감소시킬 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 제1 안테나부와 제2 안테나부를 연결하는 모습을 나타내는 단면도이다.
도 5a 내지 도 6b는 종래 안테나 장치를 이용하여 방사 효율을 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 이용하여 방사 효율을 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 휴대 단말기 10: 상부 케이스
11: 디스플레이부 12: 보조 키 입력부
13: 수화부 14: 카메라부
20: 하부 케이스 21: 키 입력부
22: 송화부 23: 전자 회로 기판
23a: 플로팅 패드 23b: 결합 홀
24: 프런트 커버 25: 전극 패턴
30: 슬라이딩 힌지 31: 제1 슬라이딩 부재
32: 제2 슬라이딩 부재 33: 힌지부
100: 안테나 장치 110: 제1 안테나부
120: 제2 안테나부

Claims (5)

  1. 휴대 단말기의 본체 내부에 장착된 전자 회로 기판에 설치되어 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치에 있어서,
    상기 전자 회로 기판의 일 면에 패터닝(Patterning)되는 제1 안테나부; 및
    상기 제1 안테나부의 일단에 전기적으로 연결되며, 상기 전자 회로 기판의 일 면으로부터 이격되도록 형성되는 캔 타입(Can Type)의 제2 안테나부를 포함하고,
    상기 제2 안테나부의 일단은 상기 제1 안테나부의 일단에 SMD(Surface Mounting Device) 방식으로 연결되고, 상기 제2 안테나부의 타단은 상기 전자 회로 기판의 일 면에 형성된 플로팅 패드(Floating pad)를 통해 상기 전자 회로 기판의 일 면에 SMD 방식으로 연결되며,
    상기 전자 회로 기판의 일 면에는 상기 제2 안테나부를 상기 전자 회로 기판의 일 면으로부터 이격되도록 고정 지지하기 위해 상기 제2 안테나부의 타단이 삽입되는 결합 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 안테나부와 상기 제2 안테나부는 하나의 안테나로 동작하며, 800 ~ 900 MHz의 주파수 대역의 무선 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  3. 내부에 전자 회로 기판이 장착되는 본체; 및
    상기 전자 회로 기판에 전기적으로 연결되며, 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치를 포함하며,
    상기 안테나 장치는,
    상기 전자 회로 기판의 일 면에 패터닝(Patterning)되는 제1 안테나부; 및
    상기 제1 안테나부의 일단에 전기적으로 연결되며, 상기 전자 회로 기판의 일 면으로부터 이격되도록 형성되는 캔 타입(Can Type)의 제2 안테나부를 포함하고,
    상기 제2 안테나부의 일단은 상기 제1 안테나부의 일단에 SMD(Surface Mounting Device) 방식으로 연결되고, 상기 제2 안테나부의 타단은 상기 전자 회로 기판의 일 면에 형성된 플로팅 패드(Floating pad)를 통해 상기 전자 회로 기판의 일 면에 SMD 방식으로 연결되며,
    상기 전자 회로 기판의 일 면에는 상기 제2 안테나부를 상기 전자 회로 기판의 일 면으로부터 이격되도록 고정 지지하기 위해 상기 제2 안테나부의 타단이 삽입되는 결합 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 안테나 장치는 상기 본체의 전면에 구비된 키 입력부의 하단부에 설치되며, 상기 키 입력부의 복수의 키 버튼에 대응하고 상기 전자 회로 기판 상에 형 성되는 복수의 전극 패턴으로부터 이격되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 안테나부와 상기 제2 안테나부는 하나의 안테나로 동작하며, 800 ~ 900 MHz의 주파수 대역의 무선 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
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