KR20110068114A

KR20110068114A - 다중 안테나 시스템 및 이를 구비한 휴대용 단말기

Info

Publication number: KR20110068114A
Application number: KR1020090124954A
Authority: KR
Inventors: 정경호; 김현일; 조용상
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2011-06-22

Abstract

본 발명은 다중 안테나 시스템 및 이를 구비한 휴대용 단말기에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 다중 안테나 시스템을 구성하는 각각의 안테나 상호간에 발생될 수 있는 전자기적 상호영향을 최소화할 수 있는 다중 안테나 시스템 및 이를 구비한 휴대용 단말기에 관한 것이다.

다중, 안테나, MIMO, 인덕터, 상호 영향

Description

다중 안테나 시스템 및 이를 구비한 휴대용 단말기{MULTI INPUT MULTI OUTPUT ANTENNA SYSTEM AND MOBILE TERMINAL HAVING THE SAME}

본 발명은 다중 안테나 시스템을 구성하는 각각의 안테나 상호간에 발생될 수 있는 전자기적 상호영향을 최소화할 수 있는 다중 안테나 시스템 및 이를 구비한 휴대용 단말기에 관한 것이다.

본 발명은 다중 안테나 시스템 및 이를 구비한 휴대용 단말기에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 다중 안테나를 구성하고 있는 각각의 단위 안테나 사이의 correlation 및 전자기적 상호영향 (mutual coupling)을 줄일 수 있는 다중 안테나 시스템 및 이를 구비한 휴대용 단말기에 관한 것이다.

다중 안테나는 휴대용 단말기와 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동통신 기술로서, 데이터 통신 확대 등으로 인해 한계 상황에 다다른 이동통신이 전송량 한계를 극복할 수 있는 차세대 기술로 관심을 모으고 있다. 그리고, 최근 무선 이동통신 기술을 이용한 멀티미디어 서비스 등의 요구에 따라, 대량의 데이터를 더 신속하고 정확하게 전송하기 위한 무선 전송 기술이 요구되고 있다.

이에 따라, 제안된 것이 다중 안테나(MIMO, Multiple-Input Multiple-Output)이다. 다중 안테나는, 복수개의 단위 안테나를 구비하여 다중 입출력 동작을 수행할 수 있다. 또한, 최근에는 휴대용 단말기가 송수신하는 데이터의 종류가 다양하고, 다중 안테나가 적용되는 경우가 늘고 있다. 그리고, 최근 휴대용 단말기는 안테나들이 내장된 내장형이 주를 이루며, 휴대용 단말기의 크기 역시 슬림화되는 추세이다.

따라서, 복수 개의 안테나를 작고 슬림한 단말기 내부 공간에 내장할 때, 안테나 사이에는 전자기적인 상호간섭 등이 발생하게 되며, 이로 인해 안테나의 전체 송수신 성능이 떨어지거나, 송수신되는 데이터의 정확성이 떨어질 수 있다.

따라서, 다중 안테나를 구성하는 복수 개의 안테나를 슬림화되는 휴대용 단말기에 물리적으로 내장하는 어려움은 별론으로 하여도, 다중 안테나를 구성하는 각각의 안테나 사이의 영향을 최소화 하는 기술이 필요하다.

본 발명은 다중 안테나 시스템을 구성하는 각각의 안테나 상호간에 발생될 수 있는 전자기적 상호영향을 최소화할 수 있는 다중 안테나 시스템 및 이를 구비한 휴대용 단말기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 적어도 2개 이상의 회로기판, 상기 회로기판에서 급전되는 적어도 2개 이상의 안테나, 상기 회로기판을 상호 접지하는 쇼트-커넥터, 및, 각각의 상기 회로기판에서 각각의 상기 안테나로 급전하는 급전부;를 포함하는 다중 안테나 시스템을 제공한다.

이 경우, 복수 개의 상기 회로기판은 적층된 상태로 구비될 수 있다.

또한, 상기 회로기판은 메인 회로기판과 상기 메인 회로기판 상부 또는 하부에 적층되는 서브 회로기판을 포함하며, 상기 안테나는 상기 메인 회로기판에서 급전되는 메인 안테나와 상기 서브 회로기판에서 급전되는 서브 안테나를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 급전부는 상기 메인 회로기판에서 상기 메인 안테나로 급전하는 메인 급전부와 상기 서브 회로기판에서 상기 서브 안테나로 급전하는 서브 급전부를 포함하며, 상기 메인 회로기판에 구비된 상기 메인 급전부는 상기 쇼트-커넥터와 이격된 위치에 구비될 수 있다.

여기서, 상기 메인 급전부와 상기 쇼트-커넥터는 상기 메인 회로기판의 서로 다른 가장자리에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 서브 회로기판 중 쇼트-커넥터 둘레를 오픈시키며, 오픈된 부분에 인덕터가 장착될 수 있다.

또한, 상기 메인 급전부 및 상기 서브 급전부는 상기 메인 기판의 길이방향 양단부에 대응되는 위치에 구비될 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 그리고, 적어도 1개 이상의 디스플레이부, 적어도 1개 이상의 조작부, 메인 회로기판 및 상기 메인 회로기판의 상부 또는 하부에 적층되는 서브 회로기판, 상기 메인 회로기판 및 상기 서브 회로기판을 서로 접지하는 쇼트-커넥터, 및, 상기 메인 회로기판에서 상기 메인 안테나를 급전하는 메인 급전부 및 상기 서브 회로기판에서 상기 서브 안테나를 급전하는 서브 급전부를 포함하는 휴대용 단말기를 제공한다.

여기서, 상기 서브 회로기판 중 쇼트-커넥터 둘레를 오픈시키며, 오픈된 부분에 인덕터가 장착될 수 있다.

본 발명에 따른 다중 안테나 시스템 및 이를 구비한 휴대용 단말기에 의하면, 다중 안테나 시스템을 구성하는 각각의 안테나 상호간에 발생될 수 있는 전자기적 상호영향을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다중 안테나 시스템 및 이를 구비한 휴대용 단말기에 의하면, 다중 안테나 시스템을 구성하는 각각의 안테나 상호간에 발생될 수 있는 전자기적 상호영향을 최소화할 수 있으므로, 다중 안테나 시스템을 사용한 데이터 의 송수신의 정확성 또는 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다중 안테나 시스템 및 이를 구비한 휴대용 단말기에 의하면, 협소한 공간에 복수 개의 안테나를 구비하는 경우에도 각각의 안테나 간에 발생될 수 있는 전자기적 상호영향을 최소화할 수 있으므로, 휴대용 단말기의 소형화에 기여할 수 있다.

이하, 본 발명과 관련된 휴대용 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

본 명세서에서 설명되는 휴대용 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 휴대용 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 휴대용 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.

상기 휴대용 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이 스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 휴대용 단말기가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 휴대용 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 휴대용 단말기(100)와 휴대용 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등도 각각의 안테나를 구비할 수 있으며, 경우에 따라 다중 안테나 시스템의 형태로 구비될 수 있다.

예를 들면, 무선 인터넷 모듈(113)을 구성하는 안테나가 다중 안테나(MIMO) 시스템으로 구성될 수 있다. 즉, 무선 인터넷 정보를 송수신하기 위한 안테나를 복수 개로 구성하여, 선택적으로 또는 동시에 데이터를 송수신할 수 있도록 구성할 수 있다. 또한, 각각의 안테나는 동일한 주파수를 갖는 전파를 이용하여 데이터를 송수신할 수도 있고, 서로 다른 주파수를 갖는 전파를 이용하여 데이터를 송수신할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 휴대용 단말기는 메인 회로기판 및 상기 메인 회로기판의 상부 또는 하부에 적층되는 서브 회로기판, 상기 메인 회로기판 및 상기 서브 회로기판을 서로 접지하는 쇼트-커넥터, 및, 상기 메인 회로기판에서 상기 메인 안테나를 급전하는 메인 급전부 및 상기 서브 회로기판에서 상기 서브 안테나를 급전하는 서브 급전부를 포함할 수 있다. 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.

상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 휴대용 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 휴대용 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

센싱부(140)는 휴대용 단말기(100)의 개폐 상태, 휴대용 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 휴대용 단말기의 방위, 휴대용 단말기의 가속/감속 등과 같이 휴대용 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 휴대용 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 휴대용 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 및 햅틱 모듈(154) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 휴대용 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 휴대용 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 휴대용 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

휴대용 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 휴대용 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

도 1을 참조하면, 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 휴대용 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.

상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이 동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.

음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 휴대용 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(153)는 휴대용 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 휴대용 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배 열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 휴대 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

메모리(160)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(160)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 휴대용 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 휴대용 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 휴대용 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 휴대용 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 휴대용 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

상기 인터페이스부는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 휴대용 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.

상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 그러한 실시예들이 제어부(180)에 의해 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 휴대용 단말기에 채용되는 다중 안테나 시스템의 하나의 예를 도시하는 구성도이다.

도 2에 도시된 휴대용 단말기는 메인 회로기판(210)과 서브 회로기판(260)을 구비한다. 각각의 메인 회로기판(210)과 서브 회로기판(260)은 각각 메인 안테나(220)와 서브 안테나(270)를 포함한다. 물론 다중 안테나 시스템을 구성하는 안테나의 수는 더 많을 수 있다.

여기서, 상기 메인 회로기판(210)과 상기 서브 회로기판(260)을 전기적으로 연결하는 적어도 1개 이상의 쇼트-커넥터(250)(SHORTING CONNECTOR)를 구비한다. 상기 쇼트-커넥터(250)는 분리된 회로기판을 서로 접지하는 역할을 수행하여, 안테나의 RF 성능을 개선할 수 있다.

각각의 회로기판에서 송수신되는 전기신호 또는 전류는 상기 메인 회로기판(210)과 상기 서브 회로기판(260)을 연결하는 별도의 보드-커넥터(미도시)를 통하여 전달될 수 있다.

본 발명에 따른 휴대용 단말기를 구성하는 회로기판은 메인 회로기판(210)과 서브 회로기판(260)으로 제공될 수 있으며, 상기 메인 회로기판(210)과 상기 서브 회로기판(260)은 적층되어 구비될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 메인 회로기판(210) 상부에 상기 서브 회로기판(260)은 적층된 상태로 구비될 수 있다.

그리고, 상기 메인 회로기판(210)과 상기 서브 회로기판(260)은 각각 메인 안테나(220)와 서브 안테나(270)에 급전하는 급전부(feeding part, 215, 265)를 구비할 수 있다. 상기 급전부(215, 265)는 각각의 회로기판에서 각각의 안테나에 급전(FEEDING)한다.

도 2에 도시된 실시예에서, 상기 메인 안테나(220)는 상기 메인 회로기판(210)의 상부에 장착되고, 상기 서브 안테나(270)는 상기 메인 회로기판(210)과 적층된 상태의 상기 서브 회로기판(260)의 좌측부에 장착된다.

상기 메인 안테나(220) 및 상기 서브 안테나(270)가 각각의 회로기판에서 독립적으로 급전되는 구조를 갖으므로, 각각의 급전부가 동일기판에 구비되어 발생될 수 있는 전자기적 상호 영향을 줄일 수 있다. 예를 들어, 특정 급전부의 급전과정에서 유기되는 전류가 동일한 회로기판에 구비된 다른 급전부에 공급되는 것과 같은 전자기적 상호영향이 발생될 수 있으므로, 물리적으로 회로기판을 다르게 구성하여 전자기적 상호영향을 줄일 수 있다.

그리고, 도 2에 도시된 실시예에서, 특정 회로기판과 안테나 사이에서 발생될 수 있는 전자기적 상호영향을 최소화하기 위하여 상기 메인 안테나(220)와 상기 서브 안테나(270)에 급전하는 메인 급전부(215)와 상기 서브 급전부(265)는 최대한 이격되도록 하기 위하여 대각선 방향으로 구비될 수 있다.

즉, 각각의 급전부가 전자기적 상호작용에 의하여 출력이 저하되거나, 송수신되는 전파의 오류를 최소화하기 위하여 물리적으로 그 거리를 멀게 위치시킬 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 다중 안테나 시스템의 하나의 실시예의 테스트 결과를 도시한다. 보다 상세하게, 도 3(a)은 상기 메인 안테나의 테스트 결과를 도시하는 것으로, 도 3(a)에 도시된 그래프의 가로축은 상기 메인 안테나(220)를 통해 송수신되는 전파의 주파수에 대응되며, 세로축은 상기 메인 안테나(220)의 출력 효율(출력/입력)을 백분률로 표시하고, 도 3(b)은 상기 서브 안테나(270)의 테스트 결과를 도시하는 것으로, 도 3(b)에 도시된 그래프의 가로축은 상기 메인 안테나(220)를 통해 송수신되는 전파의 주파수에 대응되며, 세로축은 상기 메인 안테나(220)의 출력 효율(출력/입력)을 백분률로 표시한다.

각각의 그래프에서 출력 효율(출력/입력)이 클수록 각각의 안테나의 성능이 우수함을 알 수 있다.

상기 메인 안테나(220)는 900Mhz 이하의 저대영 주파수 영역에서 전반적으로 안테나의 출력 효율이 크게 측정이 되었으며, 상기 서브 안테나(270)는 1900Mhz 근방의 고대역 주파수 영역에서 안테나의 출력 효율이 크게 측정이 되었다.

각각의 안테나에 각각의 회로기판에서 독립적으로 급전하는 방법에 의하여, 출력 효율이 우수한 주파수 영역을 얻을 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 다른 실시예를 도시한다.

도 4에 도시된 실시예도, 도 2에 도시된 실시예와 마찬가지로, 휴대용 단말 기를 구성하는 회로기판은 메인 회로기판(210)과 서브 회로기판(260)으로 구성될 수 있으며, 상기 메인 회로기판(210)과 상기 서브 회로기판(260)은 적층되어 구비될 수 있다.

마찬가지로, 각각의 회로기판에서 각각의 안테나에 급전하는 급전부가 구비되며, 상기 메인 안테나(220)는 상기 메인 회로기판(210)의 상부에 장착되고, 상기 서브 안테나(270)는 상기 메인 회로기판(210)과 적층된 상태의 상기 서브 회로기판(260)의 좌측부에 장착된다.

도 4에 도시된 실시예에서, 상기 메인 회로기판(210)에서 상기 메인 안테나(220)에 급전하는 메인 급전부(215)는 상기 메인 급전부(215)의 위치는 도 2에 도시된 실시예의 메인 급전부(215)의 위치와 다르다.

도 4에 도시된 실시예에서, 상기 메인 급전부(215)는 메인 회로기판(210) 상부에 위치하지만, 상기 메인 회로기판(210)과 상기 서브 회로기판(260)을 서로 연결하는 쇼트-커넥터(250)에서 미리 결정된 길이만큼 좌측으로 이격된 위치에 구비된다.

도 4에 도시된 실시예는 메인 회로기판(210)을 적층시키고, 각각의 안테나를 각각의 회로기판에서 독립적으로 급전하고, 메인 안테나(220)와 서브 안테나(270)의 평면 상에서의 위치를 최대한 이격시켰으나, 상기 메인 급전부(215)의 위치가 메인 회로기판(210) 및 서브 회로기판(260)을 연결하는 쇼트-커넥터(250) 근방에 위치하므로, 급전되는 전류 중 의도되지 않고 근방으로 유기되는 전류가 상기 쇼트-커넥터(250)를 통해 상기 서브 급전부(265) 측으로 공급될 수 있으므로, 유기되는 전류 또는 전파에 의한 전자기적 상호작용을 최소화하기 위하여 상기 메인 급전부(215)의 위치를 변경할 수 있다.

도 4에 도시된 실시예는 도 2에 도시된 실시예와 달리, 상기 메인 급전부(215)의 위치를 좌측으로 a 만큼 변위시켰다.

결국, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 메인 급전부(215)와 상기 서브 급전부(265)는 상기 메인 회로기판(210)의 좌측의 길이방향 상단과 하단에 대응되는 위치에 구비되며, 상기 쇼트-커넥터(250)는 상기 메인 회로기판(210)과 상기 서브 회로기판(260)의 우측에 구비되어, 상기 메인 급전부(215) 근방에서 의도되지 않고 유기되는 전류가 상기 회로기판들을 연결하는 쇼트-커넥터(250)를 통해 공급되어 전자기적 상호영향이 발생되는 것을 최소화할 수 있다.

도 5는 도 4에 도시된 다중 안테나 시스템의 다른 실시예의 테스트 결과를 도시한다. 보다 상세하게, 도 5(a)은 상기 메인 안테나의 테스트 결과를 도시하는 것으로, 도 3(a)에 도시된 그래프의 가로축은 상기 메인 안테나(220)를 통해 송수신되는 전파의 주파수에 대응되며, 세로축은 상기 메인 안테나(220)의 출력 효율(출력/입력)을 백분률로 표시하고, 도 5(b)은 상기 서브 안테나(270)의 테스트 결과를 도시하는 것으로, 도 5(b)에 도시된 그래프의 가로축은 상기 메인 안테나(220)를 통해 송수신되는 전파의 주파수에 대응되며, 세로축은 상기 메인 안테나(220)의 출력 효율(출력/입력)을 백분률로 표시함은 도 3과 마찬가지이다.

도 5에 도시된 테스트 결과도 도 3에 도시된 테스트 결과와 마찬가지로, 상기 메인 안테나(220)는 900Mhz 이하의 저대영 주파수 영역에서 전반적으로 안테나 의 출력 효율이 크게 측정이 되었다.

그리고, 도 5에 도시된 테스트 결과에 도시된 바와 같이, 상기 서브 안테나(270)는 저대역과 고대역 주파수 영역에서 전반적으로 서브 안테나의 출력 효율이 우수함이 도시된다.

즉, 도 5에 도시된 테스트 결과에 따르면, 도 4에 도시된 실시예는 도 2에 도시된 실시예보다, 상기 서브 안테나(270)의 성능, 즉 출력 효율이 주파수에 따라 급변하지 않고, 전반적으로 고른 효과를 얻을 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 다른 실시예를 도시한다. 도 6에 도시된 실시예도, 도 2 또는 도 4에 도시된 실시예와 마찬가지로, 휴대용 단말기를 구성하는 회로기판은 메인 회로기판(210)과 서브 회로기판(260)으로 구성될 수 있으며, 상기 메인 회로기판(210)과 상기 서브 회로기판(260)은 적층되어 구비될 수 있다.

또한, 도 6에 도시된 실시예에서, 도 4에 도시된 실시예와 마찬가지로, 상기 메인 급전부(215)의 위치를 a 만큼 상기 쇼트-커넥터(250)로부터 변위시켜, 상기 메인 급전부(215)와 상기 서브 급전부(265)는 상기 메인 회로기판(210)의 좌측의 길이방향 상단과 하단에 대응되는 위치에 구비되며, 상기 커넥터(250)는 상기 메인 회로기판(210)과 상기 서브 회로기판(260)의 우측에 구비되어, 의도되지 않고 유기되는 전류가 상기 회로기판을 연결하는 쇼트-커넥터(250)를 통해 공급되는 것을 최소화할 수 있다.

그리고, 도 6에 도시된 실시예는 더 나아가 상기 서브 회로기판(260)의 쇼트-커넥터(250)를 둘레를 인위적으로 오픈(OPEN)시키고, 오픈(OPEN)된 부분에 인덕터(inductor)를 더 구비할 수 있다.

상기 서브 회로기판(260)의 쇼트-커넥터(250)를 둘레를 인위적으로 오픈(OPEN)하면, 상기 쇼트-커넥터(250)를 통하여 RF 신호는 공급될 수 있다.

상기 쇼트-커넥터(250)를 둘레를 인위적으로 오픈(OPEN)하고, 오픈(OPEN)된 부분에 인덕터(300)를 더 구비하면, 상기 서브 안테나(270)에 급전되는 RF 신호의 위상지연을 보상할 수 있다.

상기 인덕터(300)의 인덕턴스는 실험적으로 결정될 수 있다. 즉, 상기 인덕터(300)의 인덕턴스를 변화시키며, 각각의 안테나의 주파수에 따른 출력 효율을 검토하여 결정될 수 있다.

도 4 및 도 6에 도시된 실시예에서, 상기 메인 급전부(215)의 위치가 상기 쇼트-커넥터(250)의 위치에서 반대방향(좌측방향)으로 a만큼 변위되므로, 상기 메인 급전부(215)가 상기 커넥터 근방에 위치한 도 2의 경우보다 a길이 만큼의 전기적 위상차(Electrical Length=물리적인 길이/파장)를 갖게 된다.

상기 서브 회로기판(260)은 상기 메인 회로기판(210)으로부터 공급되는 전류를 서브 회로기판(260)으로 공급하고, 상기 서브 회로기판(260)은 상기 서브 급전 부(265)를 통해서 상기 서브 안테나(270)로 급전한다.

따라서, 서브 회로기판(260)에 공급되는 메인 급전부(215)의 위치를 옮긴다는 의미는 메인 안테나(220)의 급전부를 옮김과 동시에 이에 따른 서브 급전부(265)의 전자기적 상호영향에 대한 고려없이 서브 급전부(265)와의 거리가 멀어짐을 의미하는 것으로 이러한 전기적인 위상차를 교정하기 위하여 인덕터를 추가할 수 있다.

도 7은 도 6에 도시된 다중 안테나 시스템의 테스트 결과를 도시한다. 보다 상세하게, 도 7(a)은 상기 메인 안테나의 테스트 결과를 도시하는 것으로, 도 7(a)에 도시된 그래프의 가로축은 상기 메인 안테나(220)를 통해 송수신되는 전파의 주파수에 대응되며, 세로축은 상기 메인 안테나(220)의 출력 효율(출력/입력)을 백분률로 표시하고, 도 7(b)은 상기 서브 안테나(270)의 테스트 결과를 도시하는 것으로, 도 7(b)에 도시된 그래프의 가로축은 상기 메인 안테나(220)를 통해 송수신되는 전파의 주파수에 대응되며, 세로축은 상기 메인 안테나(220)의 출력 효율(출력/입력)을 백분률로 표시함은 도 5와 마찬가지이다.

도 7에 도시된 테스트 결과도 도 5에 도시된 테스트 결과와 마찬가지로, 상기 메인 안테나(220)는 900Mhz 이하의 저대영 주파수 영역에서 전반적으로 안테나의 출력 효율이 크게 측정이 되었다. 또한, 도 7에 도시된 테스트 결과에 의하면, 도 6에 도시된 실시예는 상기 메인 안테나(220)의 출력 효율이 1900 Mhz 근방의 고대역 주파수 영역에서 급격히 감소되지 않고 일정 크기 이상을 유지함이 도시된다. 즉, 상기 쇼트-커넥터(250) 근방을 오픈하고, 인덕터(300)를 설치하는 방법에 의하 여 메인 안테나(220)의 성능 역시 개선됨을 알 수 있다.

그리고, 도 7에 도시된 테스트 결과에 도시된 바와 같이, 상기 서브 안테나(270)는 저대역과 고대역 주파수 영역에서 전반적으로 서브 안테나의 출력 효율이 급격하게 감소되지 않음과 동시에, 1900 Mhz 근방의 고대역 주파수 영역에서도 서브 안테나(270)의 출력 효율이 일정한 값 이상을 갖는 것을 확인할 수 있다.

이와 같은 결과는, 도 2에 도시된 실시예와 마찬가지로 1900 Mhz 근방의 고대역 주파수 영역에서의 출력 효율이 특정 값 이상으로 상승되며, 900 Mhz 이하의 저대역 주파수 영역에서의 출력 효율도 일정한 값 이상으로 보장될 수 있음을 의미한다.

도 2, 4 및 6에 도시된 실시예에서, 각각의 안테나를 독립된 회로기판에서 급전하는 방법에 의하여, 각각의 안테나의 출력 효율이 증가하는 구간이 존재하며, 급전부와 쇼트-커넥터의 위치를 조절하여, 고대역과 저대역 주파수 영역에서 요구되는 최소한의 출력 효율을 보장할 수 있다.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

도 3은 도 2에 도시된 다중 안테나 시스템의 하나의 실시예의 테스트 결과를 도시한다.

도 5는 도 4에 도시된 다중 안테나 시스템의 다른 실시예의 테스트 결과를 도시한다.

도 6은 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 다른 실시예를 도시한다.

도 7은 도 6에 도시된 다중 안테나 시스템의 테스트 결과를 도시한다.

Claims

적어도 2개 이상의 회로기판;

상기 회로기판에서 급전되는 적어도 2개 이상의 안테나;

상기 회로기판을 상호 접지하는 쇼트-커넥터; 및,

각각의 상기 회로기판에서 각각의 상기 안테나로 급전하는 급전부;를 포함하는 다중 안테나 시스템.
제1항에 있어서,

복수 개의 상기 회로기판은 적층된 상태로 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.
제1항에 있어서,

상기 회로기판은 메인 회로기판과 상기 메인 회로기판 상부 또는 하부에 적층되는 서브 회로기판을 포함하며, 상기 안테나는 상기 메인 회로기판에서 급전되는 메인 안테나와 상기 서브 회로기판에서 급전되는 서브 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.
제3항에 있어서,

상기 급전부는 상기 메인 회로기판에서 상기 메인 안테나로 급전하는 메인 급전부와 상기 서브 회로기판에서 상기 서브 안테나로 급전하는 서브 급전부를 포함하며, 상기 메인 회로기판에 구비된 상기 메인 급전부는 상기 쇼트-커넥터와 이격된 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.
제4항에 있어서,

상기 메인 급전부와 상기 쇼트-커넥터는 상기 메인 회로기판의 서로 다른 가장자리에 배치되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.
제5항에 있어서,

상기 서브 회로기판 중 쇼트-커넥터 둘레를 오픈시키며, 오픈된 부분에 인덕터가 장착되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.
제4항에 있어서,

상기 메인 급전부 및 상기 서브 급전부는 상기 메인 기판의 길이방향 양단부에 대응되는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.
적어도 1개 이상의 디스플레이부;

적어도 1개 이상의 조작부;

메인 회로기판 및 상기 메인 회로기판의 상부 또는 하부에 적층되는 서브 회로기판;

상기 메인 회로기판 및 상기 서브 회로기판을 서로 접지하는 쇼트-커넥터; 및,

상기 메인 회로기판에서 상기 메인 안테나를 급전하는 메인 급전부 및 상기 서브 회로기판에서 상기 서브 안테나를 급전하는 서브 급전부를 포함하는 휴대용 단말기.
제8항에 있어서,

상기 서브 회로기판 중 쇼트-커넥터 둘레를 오픈시키며, 오픈된 부분에 인덕터가 장착되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.