KR20110083302A - 휴대 단말용 안테나 및 이를 구비한 휴대용 단말 - Google Patents

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Abstract

WLAN, WWAN, Bluetooth, Wimax, GPS 대역 등을 포함하는 멀티밴드에서 각 대역별로 독립적으로 동작이 가능하고, 휴대 단말의 내부 공간을 효과적으로 사용하여 휴대 단말을 소형화하도록 하는 휴대 단말용 안테나 및 이를 구비한 휴대용 단말이 제시된다. 제시된 휴대 단말용 안테나는, 휴대 단말에 실장되는 휴대 단말용 안테나에 있어서, 방사체 패턴이 형성된 제1안테나부; 및 금속재질로 형성되어 제1안테나부의 일측면에 결합되는 제2안테나부를 포함한다.

Description

휴대 단말용 안테나 및 이를 구비한 휴대용 단말{Antenna for portable terminal and portable terminal having the same}
본 발명은 휴대 단말용 안테나 및 이를 구비한 휴대용 단말에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소형화된 구조를 갖으며 다중 대역에서 사용할 수 있는 휴대 단말용 안테나 및 이를 구비한 휴대용 단말에 관한 것이다.
무선 인터넷 기술의 발전과 함께 다양한 형태의 휴대 단말기(예컨대, UMPC, 노트북 등)가 개발 및 보급되었다. 휴대 단말기에는 WWAN, WLAN, GPS, UWB, WIMAX 등의 각 대역 특성을 갖는 안테나가 적어도 하나 이상 내장된다. 휴대 단말기는 사용자의 편의성을 높이기 위해 점차 소형화, 경박 단소화되어감과 동시에 그 기능의 다양성이 더욱 부각되고 있는 실정이다. 따라서, 소비자의 욕구를 만족시키기 위해서는 기능을 유지 또는 향상시키면서 휴대 단말기의 부피를 줄여야 하는데 역점을 두고 있다. 그에 따라, 휴대 단말기에 내장되는 안테나 역시 고효율의 다중 밴드 특성을 갖는 소형화된 구조가 요구되고 있다. 또한, 휴대 단말기에 내장되는 안테나는 휴대 단말기 내부의 공간을 효과적으로 사용할 수 있는 구조도 요구되고 있다.
현재 가장 많이 사용되고 있는 휴대 단말기용 안테나의 구조는 메탈 플레이트 안테나 또는 인쇄회로기판(또는 연성회로기판) 안테나가 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 휴대 단말기용 안테나를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 메탈 플레이트 안테나는 도전성 재질의 메탈 플레이트만을 이용하여 안테나를 구현한다. 메탈 플레이트 안테나는 도전체 재질의 메탈 플레이트를 이용하기 때문에 휴대 단말기의 하우징(또는 커버)을 제외한 타 유전체의 영향이 없어 방사 성능이 우수하다. 하지만, 종래의 메탈 플레이트 안테나는 메탈 플레이트로 안테나를 형성하기 때문에 복잡한 회로의 구현이 어려우며, 물리적인 크기를 소형화할 때에 낮은 주파수에서 동작하도록 그 전기적인 크기를 키우기가 어려운 문제점이 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(또는 연성회로기판) 안테나는 유전율을 갖는 인쇄회로기판(PCB; 또는 연성회로기판(FPCB))에 도전성 재질의 방사라인을 형성하여 안테나 회로를 구현한다. 인쇄회로기판(또는 연성회로기판) 안테나는 유전체를 이용하기 때문에 물리적인 크기를 소형화할 수 있고, 얇고 복잡한 회로의 구현이 쉽고, 안테나의 크기가 상대적으로 작고 높이가 낮기 때문에 안테나를 소형화할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 인쇄회로기판(또는 연성회로기판) 안테나는 높은 유전율을 갖는 유전체를 사용할수록 길이를 길게 하여 물리적인 크기를 줄일 수 있지만, 낮은 주파수 대역에서는 상대적으로 방사성능이 감소하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 그 목적은 WLAN, WWAN, Bluetooth, Wimax, GPS 대역 등을 포함하는 멀티밴드에서 각 대역별로 독립적으로 동작이 가능하고, 휴대 단말의 내부 공간을 효과적으로 사용하여 휴대 단말을 소형화하도록 하는 휴대 단말용 안테나 및 이를 구비한 휴대용 단말을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 휴대 단말용 안테나는, 휴대 단말에 실장되는 휴대 단말용 안테나에 있어서, 방사체 패턴이 형성된 제1안테나부; 및 금속재질로 형성되어 제1안테나부의 일측면에 결합되는 제2안테나부를 포함한다.
제1안테나부는, 제2안테나부와 전기적으로 연결되는 접속 패턴이 더 형성된다.
제1안테나부는 제2안테나부가 결합되는 하나 이상의 식각부가 형성된다.
식각부는 제1안테나부의 측부에 형성된다.
제2안테나부는 "ㄱ" 형상으로 형성되어 제1안테나부의 측부에 결합된다.
제1안테나부는 유전체 재질로 형성된다.
일면이 휴대 단말과 결합하고, 타면이 제1안테나부와 결합하는 지지수단을 더 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 휴대 단말용 안테나를 구비하는 휴대용 단말은, 청구항 1 내지 청구항 7에 기재된 휴대 단말용 안테나를 구비한다.
본 발명에 따른 휴대 단말용 안테나 및 이를 구비한 휴대용 단말은 인쇄회로기판(또는 연성회로기판) 및 금속재질의 방사체 패턴으로 구성함으로써, 안테나를 소형화 및 슬림화하는 것이 가능하다.
부수적으로, 휴대 단말용 안테나 및 이를 구비한 휴대용 단말은 인쇄회로기판(또는 연성회로기판)의 일부를 식각하고, 금속 재질의 방사체 패턴을 연결함으로써, 휴대 단말용 안테나의 두께(또는 높이)를 최소화하면서 방사 성능을 향상시키는 것이 가능하다.
부수적으로, 휴대 단말용 안테나 및 이를 구비한 휴대용 단말은 금속재질의 방사체 패턴의 두께(또는 높이)를 최소화하여 형성함으로써, 굴곡형태의 단말기에 안테나를 용이하게 실장할 수 있고, 휴대용 단말을 슬림화할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 휴대 단말용 안테나를 설명하기 위한 도면.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말용 안테나를 설명하기 위한 도면.
도 6 및 도 7은 도 3의 제1안테나부를 설명하기 위한 도면.
도 8 및 도 9는 도 3의 제2안테나부를 설명하기 위한 도면.
도 10은 도 3의 결합수단을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말용 안테나를 구비한 휴대용 단말을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말용 안테나를 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명하면 아래와 같다. 도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말용 안테나를 설명하기 위한 도면이다. 도 6 및 도 7은 도 3의 제1안테나부를 설명하기 위한 도면이고, 도 8 및 도 9는 도 3의 제2안테나부를 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 도 3의 결합수단을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 휴대 단말용 안테나는 제1안테나부(100), 제2안테나부(200), 결합수단(300)을 포함한다. 이때, 제2안테나부(200)는 제1안테나부(100)의 일측면에 결합되고(도 4 참조), 결합수단(300)은 제1안테나부(100)의 하부면에 결합된다(도 5 참조).
제1안테나부(100)는 길이 방향으로 길게 소정 길이를 갖도록 형성되어 휴대용 단말에 실장된다. 제1안테나부(100)는 길이 방향으로 길게 소정 길이를 갖는 인쇄회로기판(또는 연성회로기판)으로 형성된다. 제1안테나부(100)는 하부면에 결합되는 결합수단(300)을 통해 휴대용 단말의 케이스에 결합되어 휴대 단말기에 실장된다. 이때, 제1안테나부(100)는 유전체 재질로 형성된다.
제1안테나부(100)는 방사체 패턴(120)이 형성된다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1안테나부(100)는 상면에 소정의 주파수에 공진하는 방사체 패턴(120)이 형성된다. 이때, 제1안테나부(100)에는 각 대역 특성에 따라 다양한 형상의 방사체 패턴(120)이 형성된다. 여기서, 제1안테나부(100)에 형성된 방사체 패턴(120)은 휴대 단말기의 메인기판(미도시)과 전기적으로 연결된다. 제1안테나부(100)는 상면에 제2안테나부(200)와 전기적으로 연결되는 접속 패턴(140)이 형성될 수도 있다.
제1안테나부(100)에 형성되는 방사체 패턴(120)은 저주파 대역의 주파수에 공진한다. 즉, 제1안테나부(100)에 형성되는 방사체 패턴(120)은 대략 1710㎒ 내지 2170㎒ 정도의 고주파 대역의 주파수에 공진한다.
제1안테나부(100)는 일측에 제2안테나부(200)가 결합되는 하나 이상의 식각부(160)가 형성된다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1안테나부(100)는 일측에 제2안테나부(200)가 결합되는 요(凹) 형상의 식각부(160)가 하나 이상 형성된다. 이때, 제1안테나부(100)에 형성되는 식각부(160)는 제2안테나부(200)의 두께 이하의 깊이(즉, 도 6의 a)를 갖도록 형성된다. 여기서, 식각부(160)의 형상은 도면에 도시된 이외에도 다양한 변태로 변형이 가능하다.
제1안테나부(100)는 결합수단(300)과의 결합을 위한 제1결합부가 형성된다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 결합수단(300)과의 결합을 위해 관통홀(180)이 형성된다. 물론, 제1안테나부(100)는 결합수단(300)과의 결합을 위해 요(凹) 형상의 결합공(미도시), 또는 철(凸) 형상의 결합돌기(미도시)가 형성될 수도 있다. 여기서, 제1안테나부(100)는 관통홀(180), 결합공(미도시), 결합돌기(미도시) 이외에도 결합수단(300)과의 결합이 가능한 부재라면 제1결합부로 사용이 가능하다.
제2안테나부(200)는 금속재질로 형성되어 제1안테나부(100)의 일측면에 결합된다. 즉, 제2안테나부(200)는 금속재질을 이용한 프레스 타입의 안테나로 형성된다. 이때, 제2안테나부(200)는 제1안테나부(100)의 형상(즉, 식각부(160)가 형성된 제1안테나부(100)의 측면 형상)에 따라 다양한 형태로 형성된다.
제2안테나부(200)는 제1안테나부(100)에 형성된 접속 패턴(140) 및 방사체 패턴(120)과 전기적으로 연결된다. 즉, 제2안테나부(200)는 제1안테나부(100)의 접속 패턴(140) 및 방사체 패턴(120)과 솔더링(soldering)되어 전기적으로 연결된다. 이때, 제2안테나부(200)는 솔더링을 용이하게 하기 위한 돌출부(미도시)가 형성될 수도 있다.
제2안테나부(200)는 측면부(예컨대, 도 8의 a 측면)가 "ㄱ" 형상으로 형성되어, "ㅡ" 형상에 해당하는 부분은 제1안테나부(100)의 상면에 결합되고, "ㅣ" 형상에 해당하는 부분은 제1안테나부(100)의 측면에 수직방향으로 결합된다. 이때, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2안테나부(200)는 "ㅣ" 형상에 해당하는 부분이 일정 부분 돌출되도록 결합되거나, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2안테나부(200)는 "ㅣ" 형상에 해당하는 부분이 제1안테나부(100)에 삽입되어 돌출되지 않도록 결합된다. 여기서, 제2안테나부(200)는 "ㄴ" 형상, "ㄷ" 형상 등으로 형성되어 제1안테나의 일측면에 결합될 수도 있다.
제2안테나부(200)는 고주파 대역의 주파수에 공진한다. 여기서, 제2안테나부(200)는 제1안테나부(100)의 방사체 패턴(120)과 연결되어 대략 800㎒ 내지 960㎒ 정도의 저주파 대역의 주파수에 공진하는 방사체로 동작한다.
결합수단(300)은 일면이 휴대용 단말의 케이스에 결합되고, 타면이 제1안테나부(100)의 하부면에 결합된다. 결합수단(300)은 휴대용 단말의 케이스 형태에 따라 다양한 형성으로 형성되어 제1안테나부(100)를 지지한다. 이때, 결합수단(300)은 제1안테나부(100)와의 결합을 위한 제2결합부가 형성된다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 결합수단(300)은 제1안테나부(100)와 결합되는 일면에 복수의 관통 돌기(320) 형태의 제2결합부가 형성된다. 물론, 결합수단(300)은 제1안테나와의 결합을 위해 요(凹) 형상의 결합공(미도시) 형태의 제2결합부가 형성될 수도 있다. 여기서, 결합수단(300)은 관통 돌기(320), 관통홀(180) 이외에도 제1안테나부(100)와의 결합이 가능한 부재라면 제1결합부로 사용이 가능하다. 이때, 결합수단(300)은 휴대용 단말의 케이스와 결합하기 위한 복수의 결합홀(340)이 형성될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 휴대 단말용 안테나는 인쇄회로기판(또는 연성회로기판) 및 금속재질의 방사체 패턴(120)으로 구성함으로써, 안테나를 소형화 및 슬림화하는 것이 가능하다.
부수적으로, 휴대 단말용 안테나는 인쇄회로기판(또는 연성회로기판)의 일부를 식각하고, 금속 재질의 방사체 패턴(120)을 연결함으로써, 휴대 단말용 안테나의 두께(또는 높이)를 최소화하면서 방사 성능을 향상시키는 것이 가능하다.
부수적으로, 휴대 단말용 안테나 및 이를 구비한 휴대용 단말은 금속재질의 방사체 패턴(120)의 두께(또는 높이)를 최소화하여 형성함으로써, 굴곡형태의 단말기에 안테나를 용이하게 실장할 수 있고, 휴대용 단말을 슬림화할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말용 안테나를 구비하는 휴대용 단말을 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명하면 아래와 같다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말용 안테나를 구비한 휴대용 단말을 설명하기 위한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 휴대용 단말(400)은 하부 케이스(420), 상부 케이스(440), 인쇄회로기판(460)으로 구성된다. 이때, 하부 케이스(420)에는 각각의 대역 특성을 갖는 복수의 안테나를 실장하기 위한 공간(422)이 형성된다. 상부 케이스(440)에는 하부 케이스(420)와의 결합을 위한 복수의 후크(424, 442)가 형성된다. 이때, 상부 케이스(440) 및 하부 케이스(420)에 형성된 후크(424, 442)는 서로 결합할 수 있는 형태로 형성된다. 하부 케이스(420)에는 결합 수단(300)과의 결합을 견고하게 하기 위한 체결돌기(미도시)가 형성될 수도 있다.
휴대 단말용 안테나의 제1안테나부(100) 및 제2안테나부(200)는 솔더링으로 결합(또는, 끼움 결합)되고 제1안테나부(100)의 하부면에는 결합 수단(300)이 결합되어, 휴대용 단말(400)의 하부 케이스(420)에 실장된다. 여기서, 휴대 단말용 안테나의 두께(또는 높이)를 결정하는 요인으로는 제1안테나부(100) 및 제2안테나부(200)의 두께가 있다. 즉, 제2안테나부(200)의 두께(또는 높이)는 휴대용 단말(400)의 두께를 결정하는 요인이 된다. 따라서, 휴대용 단말의 슬림화를 위해서는 제2안테나부(200)의 두께를 저주파 대역의 주파수에서 이득이 보장되는 범위 내에서 최소의 두께(또는 높이)를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
다음으로, 결합 수단(300)은 결합홀(340)을 통해 휴대용 단말(400)의 하부 케이스(420)에 고정된다. 즉, 결합 수단(300)에 형성된 결합홀(340)에 하부 케이스(420)에 형성된 체결돌기(미도시)를 관통시켜 결합 수단(300)을 고정시킨다. 이때, 체결돌기(미도시)에 나사산을 형성하여 나사로 결합 수단을 고정시킬 수도 있다.
상술한 바와 같이, 휴대 단말용 안테나를 구비한 휴대용 단말(400)은 금속재질의 방사체 패턴의 두께(또는 높이)를 최소화하여 형성한 휴대 단말용 안테나를 실장함으로써, 휴대용 단말(400)을 슬림화할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
10: 메탈 플레이트 20: 인쇄회로기판
25: 방사라인 100: 제1안테나부
120: 방사체 패턴 140: 접속 패턴
160: 식각부 180: 관통홀
200: 제2안테나부 300: 결합수단
320: 관통 돌기 340: 결합홀
400: 휴대용 단말 420: 하부 케이스
440: 상부 케이스 460: 인쇄회로기판

Claims (8)

  1. 휴대 단말에 실장되는 휴대 단말용 안테나에 있어서,
    방사체 패턴이 형성된 제1안테나부; 및
    금속재질로 형성되어 상기 제1안테나부의 일측면에 결합되는 제2안테나부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말용 안테나.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1안테나부는,
    상기 제2안테나부와 전기적으로 연결되는 접속 패턴이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말용 안테나.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1안테나부는 상기 제2안테나부가 결합되는 하나 이상의 식각부가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말용 안테나.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 식각부는 상기 제1안테나부의 측부에 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말용 안테나.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2안테나부는 "ㄱ" 형상으로 형성되어 상기 제1안테나부의 측부에 결합되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말용 안테나.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1안테나부는 유전체 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말용 안테나.
  7. 청구항 1에 있어서,
    일면이 상기 휴대 단말과 결합되고, 타면이 상기 제1안테나부와 결합되는 결합수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말용 안테나.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7에 기재된 휴대 단말용 안테나를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말.
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