KR20120045522A - Film type antenna and wireless communication apparatus having the same - Google Patents

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KR20120045522A
KR20120045522A KR1020100107118A KR20100107118A KR20120045522A KR 20120045522 A KR20120045522 A KR 20120045522A KR 1020100107118 A KR1020100107118 A KR 1020100107118A KR 20100107118 A KR20100107118 A KR 20100107118A KR 20120045522 A KR20120045522 A KR 20120045522A
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류병훈
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주식회사 이엠따블유
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Abstract

PURPOSE: A film type antenna and a wireless communication device are provided to improve antenna performance by preventing a radiator pattern from being damaged through a case. CONSTITUTION: A film(502) is combined with double sided tapes or fusion along an inner side of a case(500). A radiator pattern is formed on the film. The radiator pattern is separated from a circuit board(506).

Description

필름형 안테나 및 이를 포함한 무선 통신 장치{FILM TYPE ANTENNA AND WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS HAVING THE SAME}FILM TYPE ANTENNA AND WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 필름형 안테나 및 이를 포함한 무선 통신 장치에 관한 것으로, 더 자세하게는, 방사체 패턴을 케이스 내측면을 따라 구현할 수 있는 필름형 안테나 및 이를 포함한 무선 통신 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a film-type antenna and a wireless communication device including the same, and more particularly, to a film-type antenna and a wireless communication device including the same that can implement the radiator pattern along the inner surface of the case.

안테나는 무선 통신에서 통신의 목적을 달성하기 위해 전자파를 공간으로 보내거나 받기 위한 장치로서, 사용하는 용도 및 목적에 따라 형상 및 종류가 다양하다.An antenna is a device for transmitting or receiving electromagnetic waves into a space in order to achieve the purpose of communication in wireless communication, and varies in shape and type depending on the intended use and purpose.

최근 IT(Information Technology) 기술이 비약적으로 발전하면서, 무선 데이터 통신을 통해 여러 가지 서비스를 제공하는 PCS(Personal Communication Service), PDA(Personal Digital Assistant), GPS(Global Positioning System), 셀룰러폰, 노트북 컴퓨터, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 모바일폰 등 다양한 무선 통신 장치가 개발되고 있다.With the recent development of information technology (IT) technology, personal communication service (PCS), personal digital assistant (PDA), global positioning system (GPS), cellular phones, and notebook computers that provide various services through wireless data communication And various wireless communication devices such as DMB (Digital Multimedia Broadcasting) mobile phones have been developed.

이러한 무선 통신 장치에는 무선 신호의 송수신을 위해 안테나가 장착되는데, 안테나는 무선 통신 장치에서의 장착 위치에 따라 외장형 안테나와 내장형 안테나로 구분된다. 외장형 안테나(예를 들어, 로드 안테나 또는 헬리컬 안테나 등)의 경우, 무선통신 장치로부터 돌출되어 형성되기 때문에 파손의 위험이 크고 디자인적 취약성으로 인해 잘 사용되지 않으며, 그 대신 무선 통신 장치의 내부에 실장되는 내장형 안테나가 널리 사용되고 있다.
The wireless communication device is equipped with an antenna for transmitting and receiving wireless signals, the antenna is divided into an external antenna and an internal antenna according to the mounting position in the wireless communication device. External antennas (e.g., rod antennas or helical antennas) are protruding from the radio communication device, and therefore have a high risk of damage and are not used due to design vulnerabilities. Instead, they are mounted inside the radio communication device. Built-in antennas are widely used.

본 발명의 실시 예들은 무선 통신 장치를 슬림화할 수 있고 무선 통신 장치의 케이스의 내측면을 안테나로 활용할 수 있으며, 안테나의 성능을 개선할 있는 수단을 제공하고자 한다.
Embodiments of the present invention can reduce the size of a wireless communication device, utilize an inner surface of a case of a wireless communication device as an antenna, and provide a means for improving the performance of the antenna.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 필름형 안테나는 무선 통신 장치의 케이스의 내측면 형상과 동일한 형상으로 제조되며, 상기 케이스의 내측면을 따라 결합되는 필름 및 상기 필름에 형성된 방사체 패턴을 포함한다.
The film-type antenna according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is manufactured in the same shape as the inner surface of the case of the wireless communication device, the film is coupled along the inner surface of the case and the radiator pattern formed on the film It includes.

본 발명의 실시 예들은 안테나가 케이스 내부에 위치하여 보호되므로, 방사체 패턴의 손상으로 인한 안테나 기능의 저하를 방지할 수 있다.Embodiments of the present invention can prevent the degradation of the antenna function due to damage to the radiator pattern since the antenna is located inside the case is protected.

또한, 상대적으로 많은 공간을 차지하던 캐리어가 불필요하게 되어 무선 통신 장치를 슬림하게 제작할 수 있다.In addition, the carrier, which occupies a relatively large space, becomes unnecessary, thereby making the wireless communication device slim.

또한, 케이스 내측면에 결합될 필름에 방사체 패턴을 인쇄하는 것만으로 용이하게 안테나를 제작할 수 있게 되어, 케이스 내측면을 모두 안테나로 활용할 수 있게 된다.In addition, it is possible to easily produce the antenna simply by printing a radiator pattern on the film to be bonded to the inner surface of the case, all the inner surface of the case can be utilized as an antenna.

또한, 안테나와 회로 기판 간의 이격을 더 확보할 수 있게 되어 안테나의 전자파 흡수율을 감소시켜 안테나 성능을 개선할 수 있다.
In addition, it is possible to further secure the separation between the antenna and the circuit board can reduce the electromagnetic wave absorption rate of the antenna to improve the antenna performance.

도1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 케이스와 필름형 안테나의 결합 관계를 도시한 도면이다.
도2는 도1의 A-A 단면도를 확대 도시한 도면이다.
도3은 도1의 A-A 단면도의 또 다른 예를 도시한 도면이다.
도4는 종래의 구조에서 안테나와 회로 기판과의 이격을 나타낸 도면이다.
도5는 본 발명에 따른 구조에서 안테나와 회로 기판과의 이격을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a coupling relationship between a case and a film antenna of a wireless communication device according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of AA section of FIG. 1.
FIG. 3 is a diagram illustrating still another example of the AA cross-sectional view of FIG. 1.
4 is a view showing the separation between the antenna and the circuit board in the conventional structure.
5 is a view showing the separation between the antenna and the circuit board in the structure according to the invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention or custom of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
The technical spirit of the present invention is determined by the claims, and the following embodiments are merely means for efficiently explaining the technical spirit of the present invention to those skilled in the art.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 따른 필름형 안테나와 무선 통신 장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a film type antenna and a wireless communication device according to embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 케이스와 필름형 안테나의 결합 관계를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a coupling relationship between a case and a film antenna of a wireless communication device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도1을 참조하면, 무선 통신 장치의 케이스(100)와 케이스(100)의 내측면 형상을 따라 결합된 필름형 안테나(101)가 도시되어 있다. 여기서, 필름형 안테나(101)는 필름(102) 및 방사체 패턴(103)을 포함한다. 여기서, 필름형 안테나(101)를 제작하는 과정에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIG. 1, there is shown a film-type antenna 101 coupled along a shape of an inner surface of a case 100 and a case 100 of a wireless communication device. Here, the film antenna 101 includes a film 102 and the radiator pattern 103. Here, the process of manufacturing the film-type antenna 101 will be described in detail.

먼저, 필름 위에 동박을 입힌 후 방사체 패턴(103)을 제외한 나머지 영역의 동박을 에칭(etching)하여 방사체 패턴(103)만 남도록 한다. 그리고, 방사체 패턴(103) 위에 다른 필름을 코팅할 수 있다. 다음, 방사체 패턴(103)이 형성된 필름(102)은 케이스(100)의 내측면 형상과 동일한 형상을 갖도록 포밍(forming) 공정을 거친다. 이에 따라, 필름형 안테나(101)는 케이스(100)의 내측면 형상을 따라 결합될 수 있어 케이스(100)로부터 필름형 안테나(101)가 들뜨는 현상을 방지할 수 있다.First, after the copper foil is coated on the film, the copper foil in the remaining areas except for the radiator pattern 103 is etched so that only the radiator pattern 103 remains. In addition, another film may be coated on the radiator pattern 103. Next, the film 102 on which the radiator pattern 103 is formed is subjected to a forming process to have the same shape as that of the inner surface of the case 100. Accordingly, the film antenna 101 may be coupled along the inner surface of the case 100 to prevent the film antenna 101 from being lifted from the case 100.

다음, 필름(102) 영역 중 케이스(100)에 결합할 경우 케이스(100)의 내측면에 부착되는 영역 외의 부분을 절단(cutting)하는 절단 공정을 진행한다. 마지막으로, 완성된 필름형 안테나(101)는 케이스(100) 내측면에 삽입(injection)된다. 이와 같이, 필름형 안테나(101)는 크게 방사체 패턴 형성 공정, 포밍 공정, 절단 공정 및 삽입 공정에 따라 제조된다.Next, when bonding to the case 100 of the film 102 region, a cutting process of cutting a portion other than the region attached to the inner surface of the case 100 is performed. Finally, the completed film-like antenna 101 is injected into the inner surface of the case 100. As described above, the film antenna 101 is largely manufactured according to the radiator pattern forming process, the forming process, the cutting process, and the insertion process.

이와 같이, 방사체 패턴(103)이 필름(102)에 구현된 필름형 안테나(101)를 케이스(100) 내측면에 결합시키는 경우 케이스 외부에 결합되는 외부형 안테나에 비해 여러 가지 장점을 갖는다. 먼저, 외부 안테나의 경우 방사체 패턴이 외부로 노출되므로, 사용자의 부주의나 사고 등으로 인해 방사체 패턴의 손상될 가능성이 높다. 그러나, 본 발명에 따른 필름형 안테나(101)는 케이스(100)에 의해 보호되므로, 안정적인 안테나 성능을 기대할 수 있다.As such, when the radiator pattern 103 couples the film-type antenna 101 implemented in the film 102 to the inner surface of the case 100, the radiator pattern 103 has various advantages over the external antenna coupled to the outside of the case. First, in the case of the external antenna, since the radiator pattern is exposed to the outside, the radiator pattern is likely to be damaged due to user's carelessness or accident. However, since the film-type antenna 101 according to the present invention is protected by the case 100, stable antenna performance can be expected.

또한, 외부 안테나의 경우 안테나의 급전부 및 접지부를 회로 기판의 급전부 및 접지부와 전기적으로 연결하기 위하여 케이스의 일부에 연결 홀을 형성해야 한다. 그러나, 본 발명에 따른 필름형 안테나(101)는 케이스(100) 내부에서 C-클립 등을 이용하여 간단하게 회로 기판과 연결될 수 있다. 즉, 필름형 안테나(101)를 케이스(100) 내측면에 결합하는 경우 외부 안테나와 비교하여 방사체 패턴(103)의 보호와 접점 문제를 간단히 해결할 수 있게 된다.In addition, in the case of the external antenna, a connection hole must be formed in a part of the case in order to electrically connect the feed part and the ground part of the antenna with the feed part and the ground part of the circuit board. However, the film-type antenna 101 according to the present invention can be simply connected to the circuit board using a C-clip or the like in the case 100. That is, when the film-type antenna 101 is coupled to the inner surface of the case 100, it is possible to simply solve the protection and contact problems of the radiator pattern 103 compared to the external antenna.

또한, 필름형 안테나(101)는 방사체 패턴(103)이 필름(102)에 구현되므로, 케이스(100) 내측면의 굴곡진 부분까지도 모두 안테나로 활용할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the radiator pattern 103 is implemented in the film 102, the film-type antenna 101 has an advantage that all the curved parts of the inner surface of the case 100 can be used as the antenna.

한편, 필름(102)의 재질에는 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybutylene Terephthalate, PBT) 또는 이들을 혼합한 물질(alloy) 등이 사용될 수 있다.
Meanwhile, the material of the film 102 may be polycarbonate (PC), polybutylene terephthalate (PBT), or a mixture thereof.

도2는 도1의 A-A 단면도를 확대 도시한 도면이고, 도3은 도1의 A-A 단면도의 또 다른 예를 도시한 도면이다.FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along the line A-A of FIG. 1, and FIG. 3 is a view showing another example of the sectional view taken along the line A-A of FIG.

도2를 참조하면, 필름(202)은 케이스(200)의 내측면의 형상을 따라 케이스(200)에 결합되어 있다. 여기서, 필름(102)을 케이스(100) 내측면에 부착하는 방법에는 여러 가지가 있다. 예를 들어, 케이스들 간의 결합을 위해 구비되는 보스(boss)의 일부를 녹이거나 케이스(100)의 내측면의 일부를 녹여 필름형 안테나(101)를 케이스(100) 내측면에 부착시키는 융착 방법, 케이스(100)의 내측면과 필름(102)의 일면을 양면 테이프로 결합시키는 방법 등이 사용될 수 있다.Referring to FIG. 2, the film 202 is coupled to the case 200 along the shape of the inner surface of the case 200. Here, there are various methods of attaching the film 102 to the inner surface of the case 100. For example, a fusion method for melting a part of the boss provided for coupling between the cases or melting a part of the inner surface of the case 100 to attach the film antenna 101 to the inner surface of the case 100. For example, a method of bonding the inner surface of the case 100 and one surface of the film 102 with a double-sided tape may be used.

한편, 도3을 참조하면, 별도의 결합 수단(304)을 이용하여 케이스(300)와 필름(302)을 결합시키고 있다. 이때, 결합 수단(304)은 필름(302)을 압착하는 방법에 의해 필름(302)을 케이스(300)의 내측면에 결합시킨다. 여기서, 결합 수단(304)은 사출물로 제조될 수 있으며, 케이스(300)와 동일한 재질인 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 한편, 도2와 도3에 도시된 방법 이외에, 케이스 제작 시 케이스 필름(102)을 함께 인서트 사출하여 일체화시키는 방법도 있다.Meanwhile, referring to FIG. 3, the case 300 and the film 302 are coupled to each other using a separate coupling means 304. At this time, the coupling means 304 couples the film 302 to the inner surface of the case 300 by a method of compressing the film 302. Here, the coupling means 304 may be made of an injection molding, and may be made of a plastic material that is the same material as the case 300. On the other hand, in addition to the method shown in Figures 2 and 3, there is also a method of insert molding the case film 102 together when the case is manufactured.

이와 같이, 필름(202,302)과 케이스(200,300)를 직접 결합시킬 수도 있고, 별도의 결합 수단(304)을 이용하여 필름(202,302)과 케이스(200,300)를 결합시킬 수도 있다.
As such, the films 202 and 302 may be directly coupled to the cases 200 and 300, and the films 202 and 302 and the cases 200 and 300 may be coupled using separate coupling means 304.

도4는 종래의 구조에서 안테나와 회로 기판과의 이격을 나타낸 도면이고, 도5는 본 발명에 따른 구조에서 안테나와 회로 기판과의 이격을 나타낸 도면이다.Figure 4 is a view showing the separation of the antenna and the circuit board in the conventional structure, Figure 5 is a view showing the separation of the antenna and the circuit board in the structure according to the present invention.

먼저, 도4를 참조하면, 회로 기판(406)에는 캐리어(408)가 결합되고, 캐리어(408)의 일 면에는 방사체 패턴(410)이 형성된다. 캐리어(408)는 회로 기판(406)과 방사체 패턴(410) 사이를 일정 거리(d1) 만큼 이격시켜 안테나가 원하는 방사 특성을 구현할 수 있도록 하고, 안테나의 전자파 흡수율(Spacific Absorption Rate : SAR)을 감소시키는 역할을 수행한다. 안테나의 방사체 패턴(410)은 접지면과 일정 거리 이격되어야 우수한 방사 특성을 갖게 되고, 전자파 흡수율이 감소되는 특징이 있다. 따라서, 접지부가 구비되는 회로 기판(406)과 방사체 패턴(410) 사이에 일정한 거리(d1)를 확보하기 위해 일정한 높이로 제작되는 캐리어(408)에 방사체 패턴(410)을 형성하고, 그 캐리어(408)를 회로 기판(406)에 고정 설치한다. 즉, 방사체 패턴(410)은 회로 기판(406)으로부터 캐리어(408)의 높이만큼 이격된다.First, referring to FIG. 4, a carrier 408 is coupled to a circuit board 406, and a radiator pattern 410 is formed on one surface of the carrier 408. The carrier 408 is spaced apart from the circuit board 406 and the radiator pattern 410 by a predetermined distance d1 so that the antenna can achieve the desired radiation characteristics, and the antenna's Pacific Absorption Rate (SAR) is reduced. Play a role of The radiator pattern 410 of the antenna has an excellent radiation characteristic only when it is spaced apart from the ground plane by a predetermined distance, and the electromagnetic wave absorption rate is reduced. Accordingly, the radiator pattern 410 is formed on the carrier 408 formed at a constant height so as to secure a constant distance d1 between the circuit board 406 having the ground portion and the radiator pattern 410, and the carrier ( 408 is fixed to the circuit board 406. That is, the radiator pattern 410 is spaced apart from the circuit board 406 by the height of the carrier 408.

한편, 도5를 참조하면, 케이스(500)의 내측면에 필름(502)이 결합되고, 그 필름(502) 위에는 방사체 패턴(505)이 형성된다. 그리고, 방사체 패턴(505)은 회로 기판(506)과 일정한 거리(d2) 만큼 이격된다. 더 정확하게는, 안테나의 방사체 패턴(505)은 케이스(500)의 내측면과 회로 기판(506) 사이의 거리에서 필름(502)의 두께와 방사체 패턴(505)의 두께를 제외한 거리 만큼을 회로 기판(506)과의 이격 거리로 확보하게 된다.Meanwhile, referring to FIG. 5, a film 502 is coupled to an inner surface of the case 500, and a radiator pattern 505 is formed on the film 502. The radiator pattern 505 is spaced apart from the circuit board 506 by a predetermined distance d2. More precisely, the radiator pattern 505 of the antenna is the distance of the circuit board excluding the thickness of the film 502 and the thickness of the radiator pattern 505 at the distance between the inner surface of the case 500 and the circuit board 506. A distance from 506 is ensured.

본 발명에서 안테나의 방사체 패턴(505)은 캐리어를 통해 회로 기판(506)에 결합되는 것이 아니라, 필름(502)을 통해 케이스(500)의 내측면에 결합된다. 따라서, 캐리어(408)에 의해 회로 기판(406)과 방사체 패턴(410) 간에 일정한 거리(d1)를 이격으로 확보하는 종래에 비해, 필름(502)을 케이스(500)의 내측면에 결합하여 회로 기판(506)과 방사체 패턴(505) 간에 일정한 거리(d2)를 이격으로 확보하는 본 발명의 경우가 더 긴 거리를 이격으로 확보하게 된다. 이와 같이, 캐리어(408)에 의해 확보되는 거리(d1)에 비해 필름(502)에 의해 확보되는 거리(d2)가 더 길기 때문에 본 발명의 안테나는 종래에 비해 더 낮은 전자파 흡수율을 갖게 되어 안테나의 성능이 개선되는 효과를 얻게 된다.
In the present invention, the radiator pattern 505 of the antenna is not coupled to the circuit board 506 through the carrier but to the inner side of the case 500 through the film 502. Therefore, the film 502 is coupled to the inner surface of the case 500 by the carrier 408 so as to secure a predetermined distance d1 between the circuit board 406 and the radiator pattern 410 by the carrier 408. In the case of the present invention which secures a constant distance d2 between the substrate 506 and the radiator pattern 505, a longer distance is secured. As such, since the distance d2 secured by the film 502 is longer than the distance d1 secured by the carrier 408, the antenna of the present invention has a lower electromagnetic wave absorption rate than that of the conventional antenna. The performance is improved.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. I will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

100,200,300: 케이스 101: 필름형 안테나
102,202,302: 필름 103,410,505: 방사체 패턴
304: 결합 수단 406.506: 회로 기판100,200,300: Case 101: Film type antenna
102,202,302: film 103,410,505: emitter pattern
304: coupling means 406.506: circuit board

Claims (5)

무선 통신 장치의 케이스의 내측면 형상과 동일한 형상으로 제조되며, 상기 케이스의 내측면을 따라 결합되는 필름; 및
상기 필름에 형성된 방사체 패턴;
을 포함하는 필름형 안테나.
A film manufactured in the same shape as the inner surface of the case of the wireless communication device and coupled along the inner side of the case; And
A radiator pattern formed on the film;
Film type antenna comprising a.
제 1 항에 있어서, 상기 필름은
상기 케이스의 내측면에 양면 테이프로 결합되거나 상기 케이스에 융착되어 결합된, 필름형 안테나.
The method of claim 1, wherein the film
A film-type antenna coupled to the inner side of the case by double-sided tape or fused to the case.
제 1 항에 있어서, 상기 필름은
결합 수단에 의해 압착되어 상기 케이스의 내측면에 결합된, 필름형 안테나.
The method of claim 1, wherein the film
A film type antenna, which is pressed by a coupling means and coupled to an inner side of the case.
제 1 항에 있어서, 상기 필름은
상기 케이스와 일체화로 인서트 사출된, 필름형 안테나.
The method of claim 1, wherein the film
A film-type antenna inserted into the case and integrally injected.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 필름형 안테나를 포함한 무선 통신 장치.A radio communication device comprising the film antenna according to any one of claims 1 to 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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