KR20110123089A - 휴대 단말기의 안테나 장치 - Google Patents

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전종혁
김선경
양정민
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 휴대 단말기의 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히 디지털 방송 수신용 안테나 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기는 전면 케이스, 후면 케이스, 배터리 커버, 메인 보드 및 상기 메인 보드 상에서 급전을 수행하는 피드(feed)부를 구비하며, 상기 피드부와 전기적으로 연결되며 상기 피드부로부터 전류를 공급받아 디지털 방송 신호를 수신하는 제1안테나; 및 상기 피드부와 전기적으로 연결되며, 상기 피드부로부터 전류를 공급받아 디지털 방송 신호를 수신하고, 상기 제1안테나와 이격되어 설치되는 제2안테나를 포함하고, 상기 디지털 방송 신호 수신 시, 제1안테나 및 제2안테나를 안테나 매칭(matching)과 대역폭 유지로 이용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명을 통해 휴대 단말기의 디지털 방송 신호의 수신 성능이 향상될 수 있다.

Description

휴대 단말기의 안테나 장치 {ANTENNA DEVICE IN MOBILE TERMINAL}
본 발명은 휴대 단말기의 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히 디지털 방송 수신용 안테나 장치에 관한 것이다.
디지털 방송 수신용 휴대 단말기는 다양한 디지털 방송 신호를 수신하여 표시하는 기능을 수행한다. 디지털 방송은 오디오, 비디오 및 텍스트 등 다양한 멀티미디어 신호가 디지털 방식으로 변조되어 휴대 단말기에 제공되며, 사용자는 휴대 단말기의 화면을 통하여 수신된 디지털 방송을 시청하게 된다. 현재 서비스되고 있는 디지털 방송 방식은 크게 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)와 DVB(Digital Video Broadcasting) 방식으로 구분되며, DMB는 지상파 DMB(Terrestrial DMB; TDMB)와 위성 DMB(Satellite DMB; SDMB)로 구분된다.
지상파 DMB의 경우, 통화 및 데이터 송수신에 사용하는 통신 주파수보다 훨씬 낮은 주파수 대역인 180~186MHz 및 204~210MHz 범위의 주파수 대역을 사용한다. 일반적으로 안테나의 길이는 주파수의 파장에 비례하기 때문에, 낮은 주파수 대역의 지상파 DMB 신호를 수신하기 위해서는 길이가 긴 안테나가 사용되어야 한다. 현재는 길이의 연장 및 축소가 가능한 절첩식 안테나(retractable antenna)와 휴대 단말기에 탈부착이 가능한 외장형 안테나가 지상파 DMB 안테나로 사용되고 있다.
그런데 외장형 안테나를 사용하는 휴대 단말기의 경우, 사용자가 외장형 안테나를 함께 휴대하지 않아 외장형 안테나 없이 지상파 DMB 방송을 시청하게 되는 경우가 발생할 수 있다. 만약 사용자가 디지털 방송 신호 약전계 지역에 위치하게 된다면 지상파 DMB 방송 시청에 장애가 발생하게 된다.
또한 디자인에 따라 휴대 단말기 본체에 금속 재질의 물질이 많이 포함되어 있을 수 있다. 이러한 경우, 절첩식 안테나에서 안테나를 최대 길이로 연장하거나 외장형 안테나를 휴대 단말기에 부착시키더라도 지상파 DMB 신호 수신이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. 따라서 지상파 DMB를 비롯한 디지털 방송 신호의 수신 성능을 향상시킬 수 있는 방법이 요구된다고 할 수 있다.
본 발명의 목적은 휴대 단말기의 디지털 방송 신호의 수신 성능을 향상시킬 수 있는 안테나 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기는 전면 케이스, 후면 케이스, 배터리 커버, 메인 보드 및 상기 메인 보드 상에서 급전을 수행하는 피드(feed)부를 구비하며, 상기 피드부와 전기적으로 연결되며 상기 피드부로부터 전류를 공급받아 디지털 방송 신호를 수신하는 제1안테나; 및 상기 피드부와 전기적으로 연결되며, 상기 피드부로부터 전류를 공급받아 DMB 신호를 수신하고, 상기 제1안테나와 이격되어 설치되는 제2안테나를 포함하고, 상기 디지털 방송 신호 수신 시, 제1안테나 및 제2안테나를 안테나 매칭(matching)과 대역폭 유지로 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 통해 휴대 단말기의 디지털 방송 신호의 수신 성능이 향상될 수 있다. 특히, 안테나 매칭(antenna matching)과 대역폭 유지에 있어 메인 안테나와 서브 안테나를 함께 사용할 수 있어 디지털 방송 신호의 수신 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기의 안테나 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 단말기의 안테나 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 적용되는 휴대 단말기의 외관을 도시하는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 제2안테나부가 휴대 단말기의 전면 케이스에 배치되는 형태를 도시하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 제2안테나부가 휴대 단말기의 후면 케이스에 배치되는 형태를 도시하는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 제2안테나부가 휴대 단말기의 배터리 커버에 배치되는 형태를 도시하는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 종래의 휴대 단말기와 본 발명의 휴대 단말기의 패시브(passive) 성능을 비교하는 실험 데이터의 그래프를 도시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 하기 설명은 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만을 설명하며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 실시예에서는 통화 및 데이터 송수신이 가능한 이동통신 단말기를 중심으로 설명하기로 한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 개인 정보 단말기(PDA, Personal Digital Assistant), 스마트 폰(Smart Phone), 네비게이션(Navigation) 단말기 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) 전용 단말기와 같은 디지털 방송 신호 수신이 가능한 휴대 단말기에 대해 적용 가능하다.
본 발명의 실시예에서는 바 타입(Bar -type)의 휴대 단말기를 중심으로 설명하기로 한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 디지털 방송 기능을 갖는 휴대 단말기라면, 슬라이드 타입(Slide-type), 폴더 타입(Folder-type), 스위블 타입(Swivel-type)의 휴대 단말기에도 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기(100)의 안테나 구성을 도시하는 도면이다.
도 1의 휴대 단말기(100)에는 제1안테나부(11), 피드(feed)부(12) 및 제2안테나부(13) 및 케이스(14)가 도시되어 있다.
제1안테나부(11)는 디지털 방송 신호를 수신하는 메인(main) 안테나부에 해당한다. 제1안테나부(11)는 일정 패턴을 형성하며 전파에 의하여 기전력이 발생함으로써 신호를 수용하는 수신부를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따라 제1안테나부(11)는 기전력에 의해 전파를 방사하는 방사부를 더 포함할 수 있다. 제1안테나부(11)는 소정의 연결 단자를 통해 피드부(12)와 전기적으로 연결되며, 피드부(12)로부터 전류를 공급받는다. 제1안테나부(11)는 안테나 길이의 연장 및 축소가 가능한 절첩식 안테나(retractable antenna)로 구성될 수 있으며, 휴대 단말기(100)에 탈부착이 가능한 외장형 안테나로 구성될 수 있다. 또한 제1안테나부(11)로는 모노폴(Mono-pole) 안테나가 사용될 수 있다. 이외에도 제1안테나부(11)는 휴대 단말기(100) 내부에 구성되는 내장형 안테나로 구성될 수 있다. 이하에서는, 절첩식 안테나로 구성되는 제1안테나부(11)를 중심으로 설명하기로 한다.
피드부(12)는 제1안테나부(11) 및 이하 설명하는 제2안테나부(13)에 전류를 공급한다. 본 발명의 실시예에 따른 피드부(12)는 휴대 단말기(100) 내의 PCB(Printed Circuit Board)로 구성되는 메인보드 상에 형성된다. 본 발명의 실시예에 따라 피드부(12)는 제1안테나부(11) 및 제2안테나부(13)로 수신된 디지털 방송 신호를 메인보드로 전달하는 신호 전달부를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라 그라운드 스터브(stub)와 전기적으로 연결된 그라운드 포인트가 피드부(12)에 근접하여 위치할 수 있다.
제2안테나부(13)는 피드부(12)에 연결되며, 피드부(12)로부터 전류를 공급받아 디지털 방송 신호를 수신한다. 제2안테나부(13)는 디지털 방송 신호를 수신하며 메인 안테나를 보조하는 서브(sub) 안테나에 해당한다. 본 발명에서 제2안테나부(13)는 제1안테나부(11)가 휴대 단말기(100)의 케이스(14) 내에 형성되는 영역 이외의 영역에 형성될 수 있다. 즉, 제2안테나부(13)는 제1안테나부(11)와 이격되어 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 제2안테나부(13)는 케이스(14) 내에 인몰드(inmold)된 형태로 구성될 수 있으며, FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 구성되어 케이스 내에 위치할 수 있다.
도 1에서 제2안테나부(13)는 라인(line) 형태로 케이스(14)의 가장자리 영역을 따라 배열되어 있다. 제2안테나부(13)는 케이스(14)의 가장자리 영역 전부에 걸쳐서 배열될 수 있으며, 가장자리 영역의 일부에 배열될 수 있다. 또한 제2안테나부(13)는 케이스(14)의 가장자리 영역 중 제1안테나부(11)가 형성되는 영역 이외의 영역에만 형성될 수 있다. 제2안테나부(13)가 케이스(14)의 가장자리 영역에 배열되는 경우, 케이스(14) 내부에 인몰드(inmold)될 수 있으며, 절연 테이프에 의해 부착될 수 있다. 제2안테나부(13)는 케이스(14)의 크기에 따라 길이가 달라질 수 있으며, 디지털 방송 신호의 수신 감도가 가장 양호할 때, 갖는 길이로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2안테나부(13)는 약 10cm로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제2안테나부(13)는 제1안테나부(11)와 함께 대역폭 확보, 안테나 매칭(antenna matching) 또는 신호 매칭 등에 이용된다. 제2안테나부(13)는 제1안테나부(11)와 함께 디지털 방송 신호를 수신하며, 제1안테나부(11)의 길이, 형태 등에 따라 제2안테나부(13)의 길이 또는 배치 형태가 달라질 수 있다.
케이스(14)는 휴대 단말기(100)의 커버(cover) 부분으로서, 상기 제1안테나부(11), 피드부(12) 및 제2안테나부(13)는 케이스(14)의 내부에 위치한다. 본 발명의 실시예에 따라 케이스(14)는 본체 및 배터리 커버로 구분될 수 있으며, 본체는 전면 케이스와 후면 케이스로 구분될 수 있다. 여기서 전면 케이스는 휴대 단말기(100)의 디스플레이부가 형성되는 면의 케이스에 해당하며, 후면 케이스는 휴대 단말기(100)의 배터리가 장착되는 면의 케이스에 해당한다. 제1안테나부(11) 및 피드부(12)는 전면 케이스 또는 후면 케이스 내에 형성될 수 있으며, 제2안테나부(13)는 전면 케이스, 후면 케이스 또는 배터리 커버 내에 형성될 수 있다.
피드부(12)가 전면 케이스 내에 형성되며 제2안테나부(13)도 전면 케이스 내에 형성되는 경우, 제2안테나부(13)는 피드부(12)에 직접 전기적으로 연결될 수 있다. 피드부(12)가 전면 케이스 내에 형성되며 제2안테나부(13)가 후면 케이스 내에 형성되는 경우, 후면 케이스에는 상기 피드부(12)와 제2안테나부(13)를 연결하는 연결 단자가 형성될 수 있다. 또한 피드부(12)가 전면 케이스 내에 형성되며, 제2안테나부(13)가 배터리 커버에 형성되는 경우, 배터리 커버에는 상기 피드부(12)와 제2안테나부(13)를 연결하는 제1연결 단자가 형성될 수 있으며, 후면 케이스에는 상기 배터리 커버의 제1연결 단자와 상기 피드부(12)를 연결하는 제2연결 단자가 형성될 수 있다.
피드부(12)가 후면 케이스 내에 형성되며 제2안테나부(13)도 후면 케이스 내에 형성되는 경우, 제2안테나부(13)는 피드부(12)에 직접 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 피드부(12)가 후면 케이스 내에 형성되며, 제2안테나부(13)가 배터리 커버에 형성되는 경우, 배터리 커버에는 상기 피드부(12)와 제2안테나부(13)를 연결하는 연결 단자가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기(100)는 수신된 디지털 방송 신호를 처리하는 디지털 방송 신호 처리 모듈부를 더 포함한다. 디지털 방송 신호 처리 모듈부는 제1안테나부(11) 및 제2안테나부(13)로부터 수신한 디지털 방송 신호를 피드부로부터 전달받아 처리하는 역할을 수행한다.
본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기(100)는 상기 구성 요소들 이외에 디지털 방송의 영상 데이터를 출력하는 디스플레이부, 디지털 방송의 음성 데이터를 출력하는 오디오 처리부, 상기 디지털 방송 신호 처리 모듈부, 표시부 및 오디오 처리부에 제어 신호를 송신하는 제어부를 포함할 수 있다. 여기서 디지털 방송 신호 처리 모듈부와 제어부는 휴대 단말기(100)의 메인보드와 결합된 형태로 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 단말기(100)의 안테나 구성을 도시하는 도면이다.
도 2의 휴대 단말기(100)는 도 1과 마찬가지로 제1안테나부(11), 피드부(12) 및 제2안테나부(13) 및 케이스(14)를 포함한다. 도 1의 제1안테나부(11), 피드부(12) 및 케이스(14)에 관한 설명은 도 2의 제1안테나부(11), 피드부(12) 및 케이스(14)에도 동일하게 적용된다.
도 2에서 제2안테나부(13)는 케이스(14)의 가장자리 영역이 아닌 케이스(14)의 내부 영역에 일정 패턴으로 구성되어 있다. 제2안테나부(13)는 전면 케이스, 후면 케이스 또는 배터리 커버에 인몰드(inmold)된 형태로 구성될 수 있으며, FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 구성될 수 있다. 메인보드가 휴대 단말기(100)의 전면 케이스에 형성되며, 제2안테나부(13)가 전면 케이스 내에 FPCB로 구성되는 경우, 메인보드와 제2안테나부(13) 사이에는 절연(insulation) 물질이 형성될수 있다. 제2안테나부(13)가 후면 케이스 내에 FPCB로 구성되는 경우, 제2안테나부(13)는 후면 케이스의 내부면에 부착된 형태로 구성될 수 있다. 또한 제2안테나부(13)가 배터리 커버 상에 FPCB로 구성되는 경우, 제2안테나부(13)는 배터리 커버의 내부 면에 부착된 형태로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제2안테나부(13)는 라인(line) 형태의 안테나뿐만 아니라 슬롯형 안테나(Microstrip Slot Antenna), 링형 안테나(Microstrip Ring Antenna), 패치형 평판 안테나(Microstrip Patch Antenna), 표면 실장형 안테나(SMD) 등으로 구성될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기(100)의 안테나 구성을 개략적으로 도시한 도면이며, 이하에서는 도 3 내지 도 6b를 통해 안테나의 구체적인 형성 형태에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 적용되는 휴대 단말기(100)의 외관을 도시하는 도면이다.
도 3에는 휴대 단말기(100)의 본체(30), 배터리 커버(33) 및 배터리(34)가 도시되어 있다. 도 3은 휴대 단말기(100)가 디스플레이부가 아래 방향을 향하도록 놓여 있고, 배터리 커버(33)가 탈착되어 있는 형태를 도시한다. 도 3에서 본체(30)는 후면 케이스(31)와 전면 케이스(32)로 구분된다. 후면 케이스(31)에는 배터리(34) 장착을 위한 홈이 마련되어 있으며, 전면 케이스(32)에는 도시되지 않았지만 디스플레이부가 형성되는 영역이 마련되어 있다. 본 발명의 실시예에 따른 제1안테나부(11)는 상기 후면 케이스(31)에 부착되어 형성될 수 있으며, 상기 전면 케이스(32)에 부착되어 형성될 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따라 피드부(12)는 상기 전면 케이스(32) 내에 형성될 수 있으며, 상기 후면 케이스(31) 내에 형성될 수도 있다. 이하에서는 제1안테나부(11)가 후면 케이스(31)에 부착되고, 피드부(12)가 전면 케이스(32) 내에 형성되는 휴대 단말기(100)를 중심으로 제2안테나부(13)의 배치 형태를 설명하기로 한다.
도 4a 및 도 4b는 제2안테나부(13)가 휴대 단말기(100)의 전면 케이스(32)에 배치되는 형태를 도시하는 도면이다. 도 4a 및 도 4b는 전면 케이스(32)의 내부면을 도시한다.
도 4a는 피드부(12), 제2안테나부(13) 및 제1안테나 가이드 홀(17)을 포함하는 전면 케이스(32)를 도시하고 있다. 피드부(12)는 PCB 형태로 구성되는 메인보드 상에 위치하며, 제2안테나부(13) 및 상기 제1안테나 가이드 홀(17)에 위치할 제1안테나부(11)에 전류를 공급한다. 제1안테나부 가이드 홀(17)은 제1안테나부(11)가 위치하는 영역으로서, 제1안테나부(11)의 길이 연장 또는 축소를 가이드하는 영역에 해당한다. 제2안테나부(13)는 피드부(12)에 연결되며, 전면 케이스(32)의 가장자리 영역을 따라 배열된다. 본 발명의 실시예에 따라 제2안테나부(13)는 전면 케이스(32)의 가장자리 영역을 따라 전면 케이스(32) 내에 인몰드(inmold)되어 구성될 수 있다. 또한 제2안테나부(13)는 전면 케이스(32)의 가장자리 영역을 따라 절연 테이프에 의해 부착될 수 있다. 또한 제2안테나부(13)는 일정 패턴으로 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 구현되어 전면 케이스(32) 내부 공간에 위치할 수 있다. 이 때, 상기 FPCB와 메인보드 사이의 공간에는 테이프 형태의 절연(insulation) 물질이 형성될 수 있다.
피드부(12)는 후면 케이스(31)에 형성된 연결 단자를 통해 제1안테나부(11)와 연결되고, 제2안테나부(13)와 직접 전기적으로 연결되며, 제1안테나부(11) 및 제2안테나부(13)에 전류를 공급한다. 피드부(12)는 제1안테나부(11) 및 제2안테나부(13)로부터 수신한 디지털 방송 신호를 메인보드로 전달하는 역할도 수행할 수 있다. 메인보드와 연결된 디지털 방송 신호 처리 모듈부는 수신한 디지털 방송 신호를 처리하여 제어부로 전송하고, 제어부는 디스플레이부 및 오디오 처리부를 제어하여 처리된 디지털 방송 신호를 출력한다.
도 4b는 도 4a와는 다른 제2안테나부(13)의 배치 형태를 도시한다. 도 4b는 제2안테나부(13)가 전면 케이스(32) 내의 내부 공간에 일정 패턴으로 형성된 형태를 도시한다. 도 4b에서도 도 4a와 마찬가지로 제2안테나부(13)는 전면 케이스(32) 내에 인몰드(inmold)되어 구성될 수 있으며, 전면 케이스(32)에 절연 테이프로 부착될 수 있으며, FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 구현될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 제2안테나부(13)가 휴대 단말기(100)의 후면 케이스(31)에 배치되는 형태를 도시하는 도면이다. 도 5a 및 도 5b는 후면 케이스(31)의 내부면을 도시한다.
도 5a는 제1안테나부(11), 제2안테나부(13) 및 제1안테나 가이드 홀(17) 및 피드부 연결 단자(15)를 포함하는 후면 케이스(31)를 도시하고 있다. 도 5a에서 피드부 연결 단자(15)는 제1안테나부(11) 및 제2안테나부(13)와 연결된다. 또한 후면 케이스(31)가 전면 케이스(32)와 도 3에 도시된 바와 같이 결합될 때, 피드부 연결 단자(15)는 전면 케이스(32)에서 피드부(12)가 형성되는 위치에 대응하는 후면 케이스(31)의 위치에 형성된다.
피드부 연결 단자(15)는 후면 케이스(31)의 내부 면에만 위치할 수 있으며, 후면 케이스(31)의 내부 면 및 외부 면에 함께 형성될 수 있다. 피드부 연결 단자(15)는 후면 케이스(31)가 전면 케이스(32)와 결합될 때 피드부(12)와 전기적으로 연결된다. 제1안테나부(11)가 전면 케이스(32) 상에 부착되는 형태의 휴대 단말기(100)에서 제1안테나부(11)는 피드부(12)와 직접 연결될 수 있다. 또한 피드부(12)가 후면 케이스(31) 내에 형성되는 형태의 휴대 단말기(100)에서 제1안테나부(11)는 피드부(12)와 직접 연결될 수 있다.
제1안테나부(11)와 제2안테나부(13)는 피드부 연결 단자(15)를 통해 피드부(12)로부터 전류를 공급받는다. 제1안테나부 가이드 홀(17)은 제1안테나부(11)가 위치하는 영역으로서, 제1안테나부(11)의 길이 연장 또는 축소를 가이드한다. 제2안테나부(13)는 피드부 연결 단자(15)와 연결되며, 피드부(12)를 통해 전류를 공급받으며, 전면 케이스(32)의 가장자리 영역을 따라 배열된다. 이 때, 제2안테나부(13)는 후면 케이스(31)의 가장자리 영역을 따라 후면 케이스(31) 내에 인몰드될 수 있으며 절연 테이프에 의해 후면 케이스(31)의 가장 자리 영역에 부착될 수 있다. 또한 제2안테나부(13)는 일정 패턴으로 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 구현되어 전면 케이스(32) 내부 공간에 위치할 수 있다.
도 5b는 도 5a와는 다른 제2안테나부(13)의 배치 형태를 도시한다. 도 5b는 제2안테나부(13)가 후면 케이스(31) 내의 내부 공간에 일정 패턴으로 형성된 형태를 도시한다. 도 5b에서도 도 5a와 마찬가지로 제2안테나부(13)는 후면 케이스(31) 내에 인몰드되거나 절연 테이프에 의해 후면 케이스(31)에 부착될 수 있고, FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 형성될 수 있다. 특히, 도 5b에 도시된 바와 같이, 후면 케이스(31)에 배터리(34)가 장착되는 홈이 마련되어 있는 경우, 제2안테나부(13)는 후면 케이스(31)에서 상기 배터리(34)가 장착되는 홈이 형성되는 영역의 둘레를 따라 배열될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 제2안테나부(13)가 휴대 단말기(100)의 배터리 커버(33)에 배치되는 형태를 도시하는 도면이다.
도 6a의 [a]는 제2안테나부(13) 및 피드부 연결 단자(16)를 포함하는 배터리 커버(33)를 도시하고 있다. 도 6a의 [a]에서 피드부 연결 단자(16)는 제2안테나부(13)와 연결된다. 도 6a의 [b]는 피드부 연결 단자(15)가 형성된 후면 케이스(31)를 도시한다. 배터리 커버(33)가 후면 케이스(31)와 도 3에 도시된 바와 같이 결합될 때, 피드부 연결 단자(16)는 후면 케이스(31)에서 피드부 연결 단자(15)가 형성되는 위치에 대응하는 배터리 커버(33)의 위치에 형성될 수 있다. 피드부 연결 단자(16)는 배터리 커버(33)가 후면 케이스(31)와 결합될 때, 후면 케이스(31)의 피드부 연결 단자(15)를 통해 전면 케이스(32)에 형성된 피드부(12)와 연결된다. 피드부(12)가 후면 케이스(31) 내에 형성되는 휴대 단말기(100)의 경우, 제2안테나부(13)는 배터리 커버(33)의 피드부 연결 단자(16) 및 후면 케이스(31)의 피드부 연결 단자(15)를 통해 피드부(12)와 연결될 수 있다.
제2안테나부(13)는 피드부 연결 단자(16) 및 피드부 연결 단자(15)를 통해 피드부(12)로부터 전류를 공급받는다. 제2안테나부(13)는 배터리 커버(33)의 가장자리 영역을 따라 배열된다. 본 발명의 실시예에 따라 제2안테나부(13)는 배터리 커버(33)의 가장자리 영역에 인몰드 되거나 절연 테이프에 의해 부착될 수 있고, 일정 패턴으로 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 구현되어 배터리 커버(33) 내부 면에 부착될 수 있다.
도 6b는 도 6a와는 다른 제2안테나부(13)의 배치 형태를 도시한다. 도 6b는 제2안테나부(13)가 배터리 커버(33)의 내부 공간에 일정 패턴으로 형성된 형태를 도시한다. 도 6b에서도 도 6a와 마찬가지로 제2안테나부(13)는 배터리 커버(33) 내에 인몰드되어 구성될 수 있으며, 절연 테이프에 의해 부착될 수 있고, FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 구현될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 종래의 휴대 단말기와 본 발명의 휴대 단말기의 패시브(passive) 성능을 비교하는 실험 데이터의 그래프를 도시한다. 종래의 휴대 단말기로는 하나의 모노폴(Mono-pole) 안테나를 구비하는 휴대 단말기를 사용하였으며, 본 발명의 휴대 단말기로는 도 6b와 같이 배터리 커버(33)에 제2안테나부(13)가 형성된 형태의 휴대 단말기(100)를 사용하였다. 패시브 성능을 알아보기 위해 각 휴대 단말기에 대해 전압정재파비(Voltage Standing Wave Ratio; VSWR)를 측정하여 비교하였다. 전압정재파비는 동축 급전선에 공급된 전압의 최대 전압과 최소 전압의 비에 해당하며, '1'에 가까울수록 정합 상태가 양호하다.
도 7a는 종래의 휴대 단말기의 주파수에 따른 전압정재파비를 도시하는 그래프이며, 도 7b는 본 발명의 휴대 단말기의 주파수에 따른 전압정재파비를 도시하는 그래프이다. 각 휴대 단말기의 주파수에 따른 전압정제파비의 값은 표 1과 같다.
185MHz 207MHz
종래의 휴대 단말기 1.57 1.77
본 발명의 휴대 단말기 1.25 1.16
도 7a에서 곡선(71)은 주파수에 따른 전압정재파비의 값을 나타내며, 포인트 '1'지점은 주파수가 185MHz인 경우에 해당하며, 포인트 '2'지점은 주파수가 207MHz인 경우에 해당한다. 도 7a의 그래프를 참조할 때, 185MHz에서는 1.57, 207MHz에서는 1.77이라는 값이 측정되었다.
도 7b에서도 곡선(72)은 주파수에 따른 전압정재파비의 값을 나타내며, 포인트 '1'지점은 주파수가 185MHz인 경우에 해당하며, 포인트 '2'지점은 주파수가 207MHz인 경우에 해당한다. 도 7b를 참조할 때, 185MHz에서는 1.25, 207MHz에서는 1.16이라는 값이 측정되었다.
상기 실험 데이터를 참조할 때, 종래의 휴대 단말기보다 본 발명의 휴대 단말기에서 각 주파수에 대해 '1'에 가까운 전압정재파비를 얻을 수 있었다.
본 발명의 휴대 단말기(100)의 디지털 방송 신호 수신 성능의 향상은 액티브(Active) 성능의 측정으로도 확인할 수 있었다. 액티브 성능은 휴대 단말기에 장착된 안테나를 이용하여 방송 신호를 실제로 수신할 때의 수신 감도에 해당한다. 수신 감도의 단위는 dBm이며, 패시브 성능 측정 시 기준 주파수로 사용한 185MHz 및 207MHz을 액티스 성능 측정 시에도 동일하게 사용하였다. 측정 결과는 표 2와 같다.
185MHz 207MHz
종래의 휴대 단말기 -56dBm -59dBm
본 발명의 휴대 단말기 -58dBm -61dBm
표 2에서 도시되는 바와 같이 종래의 휴대 단말기보다 본 발명의 휴대 단말기에서 '-2dBm'의 수신 감도 개선 효과가 발생했음을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기는 전류를 공급하는 피드부를 공유하여 메인 안테나부와 서브 안테나부가 설치되는 것을 특징으로 한다. 이러한 경우, 메인 안테나부가 비활성화(inactivation) 상태이거나 성능이 떨어지는 상황에서 서브 안테나부가 메인 안테나부를 보조하여 방송 수신 시 수신 감도의 저하를 막을 수 있다. 또한 종래의 휴대 단말기는 안테나 매칭(antenna matching)과 대역폭 확보에 있어서, 메인 안테나부 만을 사용하였기 때문에 안테나 매칭과 대역폭 확보에 한계가 있었다. 그러나 본 발명의 휴대 단말기는 서브 안테나부를 포함하고 있기 때문에, 서브 안테나부를 안테나 매칭과 대역폭 확보의 튜닝 포인트(tunning point)로 사용할 수 있게 된다.
이러한 구성을 통해, 디지털 방송 신호 강전계 지역 및 약전계 지역에서도 디지털 방송 신호의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시 된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 휴대 단말기 32 : 전면 케이스
11 : 제1안테나부 33 : 배터리 커버
12 : 피드(feed)부 34 : 배터리
13 : 제2안테나부 15 : 후면 케이스의 피드부 연결 단자
14 : 케이스 16 : 배터리 커버의 피드부 연결 단자
30 : 본체 17 : 제1안테나부 가이드 홀
31 : 후면 케이스

Claims (12)

  1. 전면 케이스, 후면 케이스, 배터리 커버, 메인 보드 및 상기 메인 보드 상에서 급전을 수행하는 피드(feed)부를 구비하는 휴대 단말기에 있어서,
    상기 피드부와 전기적으로 연결되며 상기 피드부로부터 전류를 공급받아 디지털 방송 신호를 수신하는 제1안테나; 및
    상기 피드부와 전기적으로 연결되며, 상기 피드부로부터 전류를 공급받아 디지털 방송 신호를 수신하고, 상기 제1안테나와 이격되어 설치되는 제2안테나를 포함하며,
    상기 디지털 방송 신호 수신 시, 제1안테나 및 제2안테나를 안테나 매칭(matching)과 대역폭 유지로 이용하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1안테나는 메인(main) DMB 안테나에 해당하며, 상기 제2안테나는 서브(sub) DMB 안테나에 해당하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메인 보드는 상기 전면 케이스 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2안테나는
    상기 전면 케이스 내부의 가장자리 영역을 따라 배치되며, 상기 피드부와 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2안테나는
    상기 전면 케이스 내부의 가장자리 영역에 인몰드(inmold)되거나 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 상에 일정 패턴으로 구성되며, 상기 피드부와 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 후면 케이스에는 상기 피드부와 전기적으로 연결되는 연결 단자가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2안테나는
    상기 후면 케이스 내부의 가장자리 영역을 따라 배치되며, 상기 후면 케이스에 형성된 연결 단자를 통해 상기 피드부와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2안테나는
    상기 후면 케이스 내부의 가장자리 영역에 인몰드(inmold)되거나 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)상에 일정 패턴으로 구성되며, 상기 후면 케이스에 형성된 연결 단자를 통해 상기 피드부와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 배터리 커버에는 상기 후면 케이스에 형성된 연결 단자 및 상기 피드부와 전기적으로 연결되는 연결 단자가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2안테나는
    상기 배터리 커버 내부의 가장자리 영역을 따라 배치되며, 상기 배터리 커버 에 형성된 연결 단자 및 상기 후면 케이스에 형성된 연결 단자를 통해 상기 피드부와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2안테나는
    상기 배터리 커버 내부의 가장자리 영역에 인몰드(inmold)되거나 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 상에 일정 패턴으로 구성되며, 상기 배터리 커버에 형성된 연결 단자 및 상기 후면 케이스에 형성된 연결 단자를 통해 상기 피드부와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1안테나 및 상기 제2안테나를 통해 수신한 디지털 방송 신호를 처리하는 디지털 방송 신호 처리 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
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