KR20120119834A - 이동 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 이동 단말기는, 무선신호를 처리하는 회로기판을 구비하는 단말기 본체, 및 상기 회로기판에 전기적으로 연결되며 상기 무선신호를 송수신하도록 형성되는 도전성 부재를 포함하고, 상기 도전성 부재는, 상기 본체의 외관을 형성하도록 상기 본체의 외부로 노출되는 제1 도전부, 및 상기 제1 도전부와 전기적으로 연결되며, 상기 본체의 외부로 노출된 위치에서 상기 제1 도전부를 마주보도록 형성되는 제2 도전부를 포함한다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은 무선 전자기파를 송수신하는 안테나를 구비하는 이동 단말기에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 멀티 미디어 기기의 복잡한 기능을 구현하기 위해 하드웨어 또는 소프트웨어의 면에서 새로운 다양한 시도들이 적용되고 있다. 일 예로 사용자가 쉽고 편리하게 기능을 검색하거나 선택하기 위한 유저 인터페이스(User Interface) 환경이 제공되고 있다.

또한, 이동 단말기는 자신의 개성을 표현하기 위한 개인 휴대품으로 여겨지면서, 다양한 디자인적 형태가 요구되고 있다. 디자인적 형태는 사용자가 이동 단말기를 좀더 편리하게 사용하기 위한 구조적인 변화 및 개량도 포함한다. 이러한 구조적인 변화 및 개량의 하나로 안테나 장치에 대해 고려될 수 있다.

본 발명의 일 목적은 보다 성능이 향상된 안테나 장치를 가지는 이동 단말기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 이동 단말기의 외관을 종래와 달리할 수 있는 안테나 장치를 구현하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 이동 단말기는, 무선신호를 처리하는 회로기판을 구비하는 단말기 본체, 및 상기 회로기판에 전기적으로 연결되며 상기 무선신호를 송수신하도록 형성되는 도전성 부재를 포함하고, 상기 도전성 부재는, 상기 본체의 외관을 형성하도록 상기 본체의 외부로 노출되는 제1 도전부, 및 상기 제1 도전부와 전기적으로 연결되며, 상기 본체의 외부로 노출된 위치에서 상기 제1 도전부를 마주보도록 형성되는 제2 도전부를 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 본체는 전면, 후면 및 측면을 구비하고, 상기 전면에는 시각정보를 디스플레이하는 디스플레이부 또는 사용자의 제어명령을 입력받는 사용자 입력부가 형성되고, 상기 측면에는 상기 제1 및 제2 도전부의 사이의 이격공간이 배치된다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 도전성 부재는, 루프를 형성하도록 적어도 일부가 감기는 제1 루프 패턴, 및 상기 제1 루프 패턴에서 연장되며 상기 제1 및 제2 도전부 중 적어도 하나를 구비하는 제2 루프 패턴을 포함한다.

상기 제1 및 제2 루프 패턴은 상기 본체의 두께방향으로 서로 이격되도록 배치되며, 상기 제1 도전부는 상기 제1 루프 패턴의 일부를 이루고, 상기 제2 도전부는 상기 제2 루프 패턴의 일부를 형성할 수 있다.

상기 제1 및 제2 루프 패턴은 상기 본체의 길이방향으로 서로 마주보도록 배치되며, 상기 제1 및 제2 도전부는 상기 제2 루프 패턴의 일부를 형성할 수 있다.

상기 제1 및 제2 루프 패턴은 서로 수직한 방향을 바라보도록 상기 본체의 인접한 측면들에 각각 배치될 수 있다.

또한, 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은, 단말기 본체와, 상기 본체에 장착되며 무선신호를 처리하도록 형성되는 회로기판, 및 상기 무선신호를 송수신하며 복수의 횟수로 감기도록 이루어지는 루프 안테나를 포함하고, 상기 루프 안테나는, 상기 회로기판과 연결되며, 상기 무선신호에 대응하는 전류가 시계방향 또는 반시계방향을 따라 흐르도록 적어도 일부가 감기게 이루어지는 제1 루프 패턴, 및 상기 전류가 상기 제1 루프 패턴과 마주보는 부분에서 상기 제1 루프 패턴과 동일한 방향을 따라 흐르게 이루어지는 제2 루프 패턴을 포함하는 이동 단말기를 개시한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 이동 단말기는, 제1 및 제2 도전부를 통하여 메탈재질의 복수의 띠를 외관에 구비하며, 이를 통하여 무선신호를 송수신할 수 있다.

또한, 본 발명은 복수의 횟수로 감긴 루프 안테나 구조를 통하여, 안테나가 차지하는 공간은 감소하나, 방사효율이 증가하게 된다. 또한, 복수의 루프들 사이에 전자 소자가 배치됨으로써 단말기 내 공간의 효율적 활용이 가능하다.

또한, 본 발명은 루프 안테나의 모양을 가변하여, 단말기의 가로/세로 방향을 모두 사용할 수 있으며, 이를 통하여 편광(polarization) 특성을 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 전면 모습을 보인 전면 사시도.
도 2는 도 2에 도시된 이동 단말기의 후면 사시도.
도 3은 도 1의 A부분에서 디스플레이부를 제거한 상태에서의 사시도.
도 4는 도 3에 따른 루프 안테나를 간략히 도시한 개념도.
도 5는 루프 안테나의 특성을 나타내는 개념도.
도 6은 도 4의 따른 루프 안테나의 경우, 주파수에 따른 전압정재파비를 도시한 그래프.
도 7은 본 발명의 다른 실시예와 관련한 이동 단말기를 나타내는 분해 사시도.
도 8은 도 7의 이동 단말기에 따른 루프 안테나의 개념도.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 안테나 장치의 변형예를 나타내는 개념도들.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예와 관련한 이동 단말기를 나타내는 분해 사시도.

이하, 본 발명에 관련된 이동 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 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일?유사한 구성에 대해서는 동일?유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서 설명되는 이동 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. 다만, 본 명세서에서 설명되는 기술사상은 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용이 가능하다.

도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 이동 단말기(100)의 후면 사시도이다.

개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 본체를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다.

바디는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 본 실시예에서, 케이스는 제1케이스(101)와 제2케이스(102)로 구분될 수 있다. 제1케이스(101)와 제2케이스(102)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 제1케이스(101)와 제2케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스가 추가로 배치될 수도 있다.

케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.

도 1을 참조하면, 단말기 본체, 주로 제1케이스(101)에는 디스플레이부(151), 음향출력부(152), 카메라(121), 사용자 입력부(131,132), 마이크(122), 인터페이스(170) 등이 배치될 수 있다.

디스플레이부(151)는 제1케이스(101)의 주면의 대부분을 차지한다. 디스플레이부(151)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 음향출력부(151)와 카메라(121)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 사용자 입력부(131)와 마이크(122)가 배치된다. 사용자 입력부(132)와 인터페이스(170) 등은 제1케이스(101) 및 제2케이스(102)의 측면들에 배치될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 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 본체의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 본체의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)는 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 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.

인터페이스(170)는 이동 단말기 이외 유/무선 헤드셋, 외부 충전기, 유/무선 데이터 포트, 카드 소켓(예를 들어, 메모리 카드(Memory card), SIM/UIM card) 등을 이동 단말기에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 한다. 이와 같은 인터페이스(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 이동 단말기 내부의 각 구성 요소에 전달하거나 이동 단말기 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다.

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.

사용자 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작 유닛들(131,132)을 포함할 수 있다. 조작 유닛들(131,132)은 조작부(manipulating portion)로도 통칭 될 수 있으며, 사용자가 촉각 적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

제1 또는 제2조작 유닛들(131, 132)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작 유닛(131)은 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령을 입력받고, 제2 조작 유닛(132)은 음향출력부(152)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다.

도 2를 참조하면, 단말기 본체의 후면, 다시 말해서 제2케이스(102)에는 카메라(121')가 추가로 장착될 수 있다. 카메라(121')는 카메라(121)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 카메라(121)와 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다.

예를 들어, 카메라(121)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 카메라(121')는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 카메라(121,121')는 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 단말기 본체에 설치될 수도 있다.

카메라(121')에 인접하게는 플래쉬와 거울이 추가로 배치될 수 있다. 플래쉬는 카메라(121')로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울(124)은 사용자가 카메라(121')를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.

단말기 본체의 후면에는 음향 출력부가 추가로 배치될 수도 있다. 음향 출력부는 음향 출력부(152)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 본체의 측면에는 통화 등을 위한 안테나 외에 방송신호 수신용 안테나(미도시)가 추가적으로 배치될 수 있다. 방송수신모듈의 일부를 이루는 안테나는 단말기 본체에서 인출 가능하게 설치될 수 있다.

단말기 본체에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부가 장착된다. 전원공급부는 단말기 본체에 내장되거나, 단말기 본체의 외부에서 직접 탈착될 수 있게 구성될 수 있다. 전원공급부는 배터리 커버(190)에 의해 내장될 수 있다.

제2케이스(102)에는 터치를 감지하기 위한 터치 패드(미도시)가 추가로 장착될 수 있다. 터치 패드 또한 디스플레이부(151)와 마찬가지로 광 투과형으로 구성될 수 있다. 이 경우에, 디스플레이부(151)가 양면에서 시각 정보를 출력하도록 구성된다면, 터치 패드를 통해서도 상기 시각 정보를 인지할 수 있게 된다. 상기 양면에 출력되는 정보는 상기 터치 패드에 의해 모두 제어될 수도 있다. 이와 달리, 터치 패드에는 디스플레이가 추가로 장착되어, 제2케이스(102)에도 터치 스크린이 배치될 수도 있다.

터치 패드는 제1케이스(101)의 디스플레이부(151)와 상호 관련되어 작동한다. 터치 패드는 디스플레이부(151)의 후방에 평행하게 배치될 수 있다. 이러한 터치 패드는 디스플레이부(151)와 동일하거나 작은 크기를 가질 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 단말기 바디의 통화 등을 위한 안테나 장치는 A 부분에 형성될 수 있다. 이하, 상기 안테나 장치에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 3은 도 1의 A부분에서 디스플레이부를 제거한 상태에서의 사시도이고, 도 4는 도 3에 따른 루프 안테나를 간략히 도시한 개념도이며, 도 5는 루프 안테나의 특성을 나타내는 개념도이고, 도 6은 도 4의 따른 루프 안테나의 경우, 주파수에 따른 전압정재파비를 도시한 그래프이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르는 이동 단말기는 루프 안테나를 구비하는 이동 단말기로서, 루프 안테나는 단말기 본체의 측면을 따라 형성된 케이스의 일부분을 도전 루프의 일부로서 사용하고 있다.

먼저 도 3을 참조하면, 단말기 바디에는 회로기판(182)이 내장된다. 회로기판(182)은, 예를 들어 제1케이스(101)와 제2케이스(102) 등에 장착되거나, 별도의 내부 구조물에 장착될 수 있다. 이하, 제1케이스(101)와 제2케이스(102)가 별도로 구성되는 것을 기준으로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 케이스들(101, 102)은 일체로 형성될 수 있다. 도시에 의하면, 회로기판(182)은 상기 제2케이스(102)의 내면을 덮도록 배치된다.

회로기판(182)의 일면에는 각종 전자소자가 장착되며, 상기 일면에는 전자소자를 보호하기 위한 쉴드부재(미도시)가 장착될 수 있다. 상기 쉴드부재는 회로기판의 그라운드를 확장하기 위하여 회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다.

회로기판(182)은 이동 단말기의 각종 기능을 동작시키기 위한 제어부의 일 예로서 구성될 수 있다. 회로기판(182)은 복수로 구비되어, 서로의 조합에 의하여 제어부의 기능을 수행할 수도 있다. 또한 회로기판(182)은 안테나 장치와 전기적으로 연결되며, 안테나 장치에 의하여 송수신되는 무선 신호(또는 무선 전자기파)를 처리하도록 이루어진다.

도 4를 참조하면, 안테나 장치는 도전성 부재(140), 급전 연결부(151), 접지 연결부(152) 및 그라운드(153)를 포함한다.

도전성 부재(140)는 회로기판(182)에 전기적으로 연결되며, 상기 회로기판(182)에서 처리하는 무선신호를 송수신하도록 형성된다. 도전성 부재(140)는 급전 연결부(151)에 의하여 회로기판(182)과 전기적으로 연결되며, 이를 통하여 회로기판(182)으로부터 파워를 공급받는다.

급전 연결부(151)는 급전 장치(미도시)와 도전성 부재(140)를 전기적으로 연결한다. 이러한 연결을 위하여 급전 연결부(151)는 급전판, 급전용 클립 및 급전선 등을 포함하여 형성될 수 있다. 여기서, 급전판, 급전용 클립 및 급전선은 서로 전기적으로 연결되어, 급전 장치를 통해 급전되는 전류(또는 전압)를 방사부의 도체로 전달한다. 여기서, 급전선은 기판 상에 인쇄되는 마이크로스트립(microstrip)을 포함할 수 있다.

그라운드(153)는 회로기판의 일 레이어, 디스플레이(또는 디스플레이 소자)의 프레임, 상기 쉴드부재 등이 되거나, 이들이 서로 조합됨에 따라 이루어질 수 있다. 접지 연결부(152)는 도전성 부재(140)와 그라운드(153)를 전기적으로 연결하도록 이루어진다. 즉, 도전성 부재(140)에는 접지 연결부(152)를 통해 급전된 전류가 단락된다.

접지 연결부(152)는 전기적 접지(그라운드)와 도전성 부재(140)를 전기적으로 연결하여 도전성 부재(140)를 접지시킨다. 여기서, 접지 연결부(152)는 접지판, 접지용 클립, 및 접지선을 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 접지선을 서로 다른 길이로 형성함으로써 패스의 길이를 달리 형성할 수 있다.

본 도면들을 참조하면, 도전성 부재(140)는 루프 안테나의 패턴을 형성한다. 이를 위하여 급전 연결부(151)는 도전성 부재(140)의 일단에 배치되고, 접지 연결부(152)는 도전성 부재(140)의 타단(상기 일단의 반대단)에 배치된다. 이를 통하여, 그라운드(또는 회로기판), 급전 연결부(151), 도전성 부재(140), 접지 연결부(152) 및 그라운드(153)로 이어지는 도전 루프가 형성될 수 있다.

도전성 부재(140)에 대하여 보다 상세히 설명하면, 상기 도전성 부재(140)는 복수의 횟수로 감기도록 이루어지는 루프 안테나를 형성한다. 예를 들어, 도전성 부재(140)는 제1 및 제2 루프 패턴(141, 142)을 포함한다.

제1 및 제2 루프 패턴(141, 142)는 각각 적어도 일부가 감겨서 루프를 이루며, 서로 전기적으로 연결된다. 도시에 의하면, 제1 및 제2 루프 패턴(241, 242)은 각각 xy 평면에서 2층으로 감기도록 이루어진다.

또한, 제2 루프 패턴(142)은 제1 루프 패턴(141)에서 연장되며, 이를 통하여 제1 및 제2 루프 패턴(141, 142)는 하나의 폐루프를 이루게 된다. 보다 구체적으로, 제1 및 제2 루프 패턴(141, 142) 중 어느 하나는 급전 연결부(151)를 통하여 상기 회로기판(182)과 급전 연결되고 다른 하나는 접지 연결부(152)를 통하여 그라운드(153)에 접지 연결된다.

이와 같이, 그라운드(또는 회로기판), 급전 연결부(151), 제1 및 제2 루프 패턴(141, 142), 접지 연결부(152) 및 그라운드(153)는 서로 조합되어 CDMA(Code Division Multiple Access) 및 GSM(Global System for Mobile communication) 통신 대역(800~1000MHz), PCS(Personal Communication System) 및 DCS(Digital Cellular System) 대역(1700~1900MHz), 또는 W CDMA(Wideband CDMA) 통신 대역(2.4GHz) 중 어느 하나의 대역에서 동작되는 도전 루프를 형성할 수 있다.

이러한 도전 루프는 특정한 주파수의 1/2 파장을 만족하도록 형성된다. 즉, 도전 루프는 접지면과 λ/2 이중 권선 루프 안테나로 구성된다. 나아가, 상기 도전 루프는 L-type 등으로 편파 특성을 극대화시킬 수 있으며, 대역폭 확보를 위한 1개 이상의 λ/4 브랜치(Branch)가 추가될 수 있다.

상기 브랜치는 도전 루프의 어느 한 지점에서 연장되어, 특정주파수에서 대역폭을 확장시키는 부방사체를 형성할 수 있다. 이 경우 도전성 부재(140)는 특정 주파수에 대한 주방사체로 동작한다.

루프 안테나는 손실저항이 방사저항보다 커서, 낮은 방사 효율을 가지는 것이 일반적이다. 따라서, 루프 안테나를 단말기에 적용하려면, 단면적이 큰 대형 루프가 필요하게 되나 이는 단말기의 크기를 증가시키는 문제가 있다.

도 5를 참조하면, 복수의 횟수로 감긴 루프 안테나에서 권선 수가 증가하면, 방사 효율(방사 저항)이 증가함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 루프 안테나는 좁은 면적에서도 높은 방사효율을 가지게 된다.

다시, 도 3 및 도 4를 참조하면, 도전성 부재(140)는 단말기 바디의 외관을 형성하도록 적어도 일부가 외부로 노출된다. 예를 들어, 상기 도전성 부재(140)는 제1 및 제2 도전부(143, 144)를 포함한다. 제1 및 제2 도전부(143, 144) 중 적어도 하나는 제2 루프 패턴에 포함될 수 있다.

제1 도전부(143)는 단말기 바디의 외부로 노출되며, 제2 도전부(144)는 상기 제1 도전부(143)와 전기적으로 연결되며, 상기 단말기 바디의 외부로 노출된 위치에서 상기 제1 도전부(143)를 마주보도록 형성된다.

본 실시예에서 제1 및 제2 루프 패턴(141, 142)은 단말기 바디의 두께방향으로 서로 이격되도록 배치되며, 상기 제1 도전부(143)는 상기 제1 루프 패턴(141)의 일부를 이루고, 상기 제2 도전부(144)는 상기 제2 루프 패턴(142)의 일부를 형성한다.

이와 같은 구조의 일 예로서, 제1 및 제2 도전부(143, 144)는 단말기의 측면에서 서로 평행하게 배치된다. 즉, 제1 및 제2 도전부(143, 144)는 단말기의 외관을 형성하는 커버의 일부로서, 도전성의 금속재질을 포함하여 형성되며, 루프 안테나에서 주 방사체로 작동하게 된다. 그리고 이들에 의하여 단말기에서 안테나의 주 방사체의 역할을 하면서, 특정 거리로 서로 이격 배치되어 단말기 외관의 데코레이션으로 활용되는 복수의 테두리가 구현될 수 있다.

이와 같이, 제1 및 제2 도전부(143, 144)의 사이의 이격공간은 단말기의 측면에 형성되며, 상기 이격공간에는 상기 본체의 케이스를 이루는 유전체가 채워진다. 즉, 이격공간은 제1 및 제2 케이스(101, 102) 중 적어도 하나(본 실시예에서는 제1 케이스)에 의하여 채워지게 된다. 이러한 유전체의 예로서, 제1 및 제2 케이스(101, 102)는 합성수지 재질로 이루어진다.

또한, 제1 및 제2 루프 패턴(141, 142)에서, 제1 및 제2 도전부(143, 144)를 제외한 부분은 캐리어(154)에 형성될 수 있다. 즉, 캐리어(154) 상에 도전 패턴이 형성되고, 제1 및 제2 도전부(143, 144)와 접속되기 위하여, 돌기가 도전 패턴으로부터 돌출될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 및 제2 루프 패턴(141, 142)은 각각 단말기 바디의 코너에 배치되며, 그라운드(153)는 상기 코너에서 상기 제1 및 제2 루프 패턴과 오버랩되지 않도록 이루어진다. 그라운드(153)는 사각형 형태의 코너가 절개되는 형태로 이루어지며, 절개된 부분에 캐리어(154)가 배치된다.

도시에 의하면, 제1 및 제2 루프 패턴(141, 142)의 이격 공간에는 상기 도전성 부재(140)의 공진주파수가 조정되도록 유전체 또는 금속체가 배치된다. 유전체의 재질, 양이나, 금속체의 위치 등에 의하여 공진 주파수가 조정될 수 있다.

금속체의 일 예로서, 제1 및 제2 루프 패턴(141, 142)이 한정하는 공간에는 전자소자가 배치된다. 전자소자의 일 예로서, 마이크(122)가 제1 및 제2 루프 패턴(141, 142)의 사이에 배치된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 전자소자는 스피커, 리시버 등 다양한 종류가 될 수 있다. 보다 구체적으로, 마이크(122)는 캐리어(154)에 장착되며, 캐리어(154)의 내부공간에 배치될 수 있다.

도시에 의하면, 케이스에서 제1 및 제2 도전부(143, 144)의 이격공간에 대응하는 부분에는 관통홀(122a)이 형성된다. 상기 관통홀(122a)을 통하여 마이크로 수신되는 음향이 외부로부터 용이하게 유입될 수 있다. 만약, 상기 이격공간에 스피커가 배치된다면, 관통홀(122a)은 스피커 홀이 될 수 있을 것이다.

일반적으로 안테나의 방사효율이 저해되는 공간내에서는 전기 소자들이 장착되지 않는다. 그러나, 루프 안테나에서는 자계강도가 높아지면, 즉 페라이트(ferrite) 루프를 이루면 방사효율이 증가하게 된다. 따라서, 제1 및 제2 루프 패턴(141, 142)의 사이에 배치된 마이크(122)는 페라이트의 역할을 하고, 상기 패턴들(141, 142)의 자계강도를 증가시키며, 이를 통하여 도전성 부재(140)의 방사효율이 증가하게 된다.

본 도면들을 참조하면, 단말기의 케이스(101, 102)에는 베젤부재(160)가 장착되며, 베젤부재(160)는 제1 및 제2 베젤부(161, 162)를 포함한다.

제1 베젤부(161)는 제1 도전부(143)와 동일평면상에 형성되고, 제2 베젤부(162)는 상기 제1 베젤부(161)를 마주보도록 상기 제2 도전부(144)와 동일평면상에 형성된다. 외관상의 통일을 위하여 베젤부재(160)는 도전성 부재(140)와 동일한 금속으로 이루어질 수 있다.

제1 베젤부(161)와 제1 도전부(143)의 사이와, 상기 제2 베젤부(162)와 제2 도전부(144)의 사이에는 각각 상기 베젤부재(160)와 도전성 부재(150)를 분리시키도록 갭(155)이 형성된다. 상기 갭(155)으로 인하여, 제1 및 제2 도전부(143, 144)는 도전 루프를 형성할 수 있게 된다. 즉, 베젤부재(160)가 도전성의 금속 재질을 포함하더라도, 도전성 부재(150)와의 사이에서 전류의 흐름이 차단됨으로써, 도전성 부재(150)는 루프 안테나로 작동할 수 있게 된다.

도 6의 전압정재파비를 참조하면, 본 발명의 이동 단말기는 CDMA(Code Division Multiple Access) 및 GSM(Global System for Mobile communication) 통신 대역(800~1000MHz), PCS(Personal Communication System) 및 DCS(Digital Cellular System) 대역(1700~1900MHz)에서 공진 주파수가 나타남을 알 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라, 도 1의 A부분에서 디스플레이부를 제거한 상태에서의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 루프 안테나의 개념도이다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일?유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

도시한 바와 같이, 이동 단말기는 단말기 바디의 측면을 따라 형성된 케이스의 일부분을 도전 루프의 일부로서 사용하고 있다.

예를 들어, 제1 및 제2 루프 패턴(241, 242)은 각각 yz 평면에서 감기도록 이루어진다. 또한, 제1 및 제2 루프 패턴(241, 242)은 단말기 바디의 길이방향(또는 폭방향)으로 서로 마주보도록 배치되며, 제1 및 제2 도전부(243, 244)는 상기 제2 루프 패턴(242)의 일부를 형성한다.

본 실시예에서는 제1 및 제2 도전부(243, 244)를 연결하는 부분도 외부로 노출되며, 따라서, 제2 루프 패턴(242)의 전체가 외부로 노출된다. 즉, 제2 루프 패턴(242)은 상기 측면에서 단말기 바디의 외부로 노출되고, 상기 제1 루프 패턴(241)은 상기 바디에 내장된다.

단말기의 하단 측면에 형성되는 이와 같은 루프 안테나는 주요 방사 구간이 단말기의 하단으로부터 길이방향으로 외부를 향하도록 형성되어, 고주파수 대역에서 핸드 이펙트(hand effect)효과에 의한 방사특성의 저하를 감소시킬 수 있다.

또한, 제1 및 제2 루프 패턴(241, 242)은 서로 물리적으로 연결이 끊어지도록 이루어질 수 있다. 이 경우에 제1 및 제2 루프 패턴(241, 242)는 서로 커플링에 의하여 전기적으로 연결되도록 적어도 일부가 근접 배치될 수 있다.

이하, 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 본 발명의 안테나 장치에 대한 변형예들에 대하여 설명한다. 도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 안테나 장치의 변형예를 나타내는 개념도들이다.

도 9a를 참조하면, 상기 제1 및 제2 루프 패턴(341, 342)은 서로 수직한 방향을 바라보도록 단말기 바디의 인접한 측면들에 각각 배치된다. 즉, 제1 및 제2 루프 패턴(341, 342)은 모두 단말기의 외부로 노출되며, 단말기의 코너에서 서로 수직한 양 측면상에 각각 배치된다.

예를 들어, 급전 연결부(351)는 단말기의 하단 측면에 형성되는 제1 루프 패턴(341)과 연결되고, 접지 연결부(352)는 하단 측면과 수직한 측면에 형성되는 제2 루프 패턴(342)과 연결될 수 있다.

이러한 구조에 의하면, 루프 안테나는 L-type으로 설계되며, 제1 및 제2 루프 패턴(341, 342)은 서로 수직한 방향으로 무선신호를 방사하게 된다. 즉, 이를 통하여 루프 안테나는 수직 및 수평 편광(vertical and horizontal polarizations)을 모두를 취할 수 있게 된다.

도시에 의하면, 상기 제1 또는 제2 루프 패턴(341, 342)이 한정하는 부분에는 제어명령을 입력받는 사용자 입력부(333)이 배치된다. 사용자 입력부(333)는, 예를 들어 사이드 키로서 제2 루프 패턴(342)에 의하여 둘러싸일 수 있다. 이와 같이, 제2 루프 패턴(342)의 내부에 사용자 입력부(333)가 배치됨에 따라 단말기의 설계 자유도가 향상되고, 단말기의 크기가 보다 컴팩트하게 될 수 있다.

도 9b를 참조하면, 제1 및 제2 도전부(443, 444)는 각각 단말기 바디의 서로 교차하는 변(모서리)들을 따라 연장되도록 적어도 일부가 절곡된다. 보다 구체적으로, 제1 및 제2 루프 패턴(441, 442)는 단말기의 두께 방향으로 배치되며, 각 루프 패턴(441, 442)이 L-type으로 무선신호를 방사하도록 외부로 노출되는 제1 및 제2 도전부(443, 444)가 단말기의 코너에서 꺽이도록 형성된다. 특히, 이 경우에는 루프 안테나가 복수의 횟수로 감기지 않고도 충분한 루프의 길이를 가질 수 있게 된다.

도 9c를 참조하면, 제1 및 제2 도전 루프(541, 542)는 단말기의 길이방향으로 이격되고, 외부로 노출되는 제2 도전 루프(542)는 단말기의 하단 측면의 거의 대부분을 차지하게 된다.

도시에 의하면, 단말기의 하단에는 개폐가능한 커버가 장착될 수 있으며, 제2 도전 루프(542)는 커버의 외각을 따라 형성될 수 있다. 본 변형예에서 단말기는 내부로 배터리(591)가 삽입되도록 형성된다. 이러한 구조에 의하면, 안테나가 단말기의 하단으로 무선신호를 방사하면서도 배터리(591)가 하단을 통하여 장착 또는 탈착되는 메커니즘이 구현될 수 있다.

도 9d를 참조하면, 단말기 바디의 사용자의 제어명령을 입력받는 사용자 입력부(631)가 형성된다. 사용자 입력부(631)는 제1 및 제2 도전 루프(641, 642)의 내부에 배치되며, 이를 통하여 보다 컴팩트한 단말기가 가능하게 된다. 나아가, 본 변형예서, 사용자 입력부(631)가 투명한 터치스크린이라면, 제1 및 제2 도전 루프(641, 642)가 투명영역을 감싸는 테두리로서 구성될 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예와 관련한 이동 단말기를 나타내는 분해 사시도이다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일?유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따르는 이동 단말기는 루프 안테나를 구비하는 이동 단말기로서, 루프 안테나는 단말기의 내부에 배치된다. 보다 구체적으로, 루프 안테나는 복수의 횟수로 감기도록 이루어지며, 제1 및 제2 루프 패턴(741, 742)을 포함한다.

제1 루프 패턴(741)은, 회로기판과 연결되며, 송수신하는 무선신호에 대응하는 전류가 시계방향 또는 반시계방향을 따라 흐르도록 적어도 일부가 감기게 이루어진다. 또한, 제2 루프 패턴(742)은 상기 전류가 상기 제1 루프 패턴(741)과 마주보는 부분에서 상기 제1 루프 패턴(741)과 동일한 방향을 따라 흐르게 이루어진다.

보다 구체적으로, 제2 케이스(702)에는 리세스된 형태의 배터리 수용실이 형성되고, 수용실을 개폐 가능하게 하는 덮는 커버(792)가 장착된다. 커버(792)는 수용실 및 배터리(791)를 덮도록 판 형태로 이루어진다.

본 도면들을 참조하면, 제2 케이스(702)의 외면에는 캐리어(754)가 장착되고, 캐리어(754)에는 특정 패턴으로 이루어지는 제1 및 제2 루프 패턴(741, 742)이 형성된다. 제1 및 제2 루프 패턴(741, 742)은 전류의 흐름 방향이 동일하도록 동일한 방향으로 감기며, 제1 및 제2 루프 패턴(741, 742)의 사이에는 전자소자가 배치된다. 이러한 구조에 의하여 방사효율이 증가되고, 루프 안테나가 단말기내에서 구현될 수 있다.

본 실시예에서는 제1 및 제2 루프 패턴(741, 742)이 커버(792)에 의하여 덮여지는 위치에 형성되는 것을 나타내었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 제1 및 제2 루프 패턴(741, 742)은 제2 케이스(702)의 외면에서 커버(792)에 의하여 덮여지지 않는 부분에 형성될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말기는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (20)

1. 무선신호를 처리하는 회로기판을 구비하는 단말기 본체; 및
   상기 회로기판에 전기적으로 연결되며, 상기 무선신호를 송수신하도록 형성되는 도전성 부재를 포함하고,
   상기 도전성 부재는,
   상기 본체의 외관을 형성하도록 상기 본체의 외부로 노출되는 제1 도전부; 및
   상기 제1 도전부와 전기적으로 연결되며, 상기 본체의 외부로 노출된 위치에서 상기 제1 도전부를 마주보도록 형성되는 제2 도전부를 포함하는 이동 단말기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체는 전면, 후면 및 측면을 구비하고,
   상기 전면에는 시각정보를 디스플레이하는 디스플레이부 또는 사용자의 제어명령을 입력받는 사용자 입력부가 형성되고,
   상기 측면에는 상기 제1 및 제2 도전부의 사이의 이격공간이 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 이격공간에는 상기 본체의 케이스를 이루는 유전체가 채워지거나, 상기 본체에 내장되는 전자소자의 연결단자가 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 도전부는 상기 측면에서 서로 평행하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 도전성 부재는
   루프를 형성하도록 적어도 일부가 감기는 제1 루프 패턴; 및
   상기 제1 루프 패턴에서 연장되며, 상기 제1 및 제2 도전부 중 적어도 하나를 구비하는 제2 루프 패턴을 포함하는 이동 단말기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 도전성 부재가 복수의 횟수로 감겨진 루프 안테나를 형성하도록, 상기 제1 및 제2 루프 패턴 중 어느 하나는 상기 회로기판과 급전 연결되고 다른 하나는 그라운드에 접지 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 루프 패턴이 한정하는 공간에는 전자소자가 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
8. 제5항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 루프 패턴은 상기 본체의 두께방향으로 서로 이격되도록 배치되며, 상기 제1 도전부는 상기 제1 루프 패턴의 일부를 이루고, 상기 제2 도전부는 상기 제2 루프 패턴의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 도전부는 각각 상기 본체의 서로 교차하는 변들을 따라 연장되도록 적어도 일부가 절곡되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 루프 패턴은 각각 상기 본체의 코너에 배치되며,
    상기 회로기판의 그라운드는 상기 코너에서 상기 제1 및 제2 루프 패턴과 오버랩되지 않도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 루프 패턴의 이격 공간에는 상기 도전성 부재의 공진주파수가 조정되도록 유전체 또는 금속체가 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
12. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 루프 패턴은 상기 본체의 길이방향으로 서로 마주보도록 배치되며, 상기 제1 및 제2 도전부는 상기 제2 루프 패턴의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 루프 패턴은 상기 본체의 외부로 노출되고, 상기 제1 루프 패턴은 상기 본체에 내장되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
14. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 루프 패턴은 서로 수직한 방향을 바라보도록 상기 본체의 인접한 측면들에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 루프 패턴이 한정하는 부분에는 제어명령을 입력받는 사용자 입력부가 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
16. 제1항에 있어서,
    상기 단말기 본체는,
    합성수지 재질의 케이스; 및
    상기 케이스에 장착되는 베젤부재를 포함하고,
    상기 베젤부재는,
    상기 제1 도전부와 동일평면상에 형성되는 제1 베젤부; 및
    상기 제1 베젤부를 마주보도록 상기 제2 도전부와 동일평면상에 형성되는 제2 베젤부를 포함하는 이동 단말기.
17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 베젤부와 제1 도전부의 사이와, 상기 제2 베젤부와 제2 도전부의 사이에는 각각 상기 베젤부재와 상기 도전성 부재를 분리시키도록 갭이 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
18. 단말기 본체;
    상기 본체에 장착되며, 무선신호를 처리하도록 형성되는 회로기판; 및
    상기 무선신호를 송수신하며, 복수의 횟수로 감기도록 이루어지는 루프 안테나를 포함하고,
    상기 루프 안테나는,
    상기 회로기판과 연결되며, 상기 무선신호에 대응하는 전류가 시계방향 또는 반시계방향을 따라 흐르도록 적어도 일부가 감기게 이루어지는 제1 루프 패턴; 및
    상기 전류가 상기 제1 루프 패턴과 마주보는 부분에서 상기 제1 루프 패턴과 동일한 방향을 따라 흐르게 이루어지는 제2 루프 패턴을 포함하는 이동 단말기.
19. 제18항에 있어서,
    상기 루프 안테나는,
    본체의 외관을 형성하도록 적어도 일부가 상기 본체의 외부로 노출되는 도전성 부재를 포함하고,
    상기 도전성 부재는,
    상기 본체의 외관을 형성하도록 상기 본체의 외부로 노출되는 제1 도전부; 및
    상기 제1 도전부와 전기적으로 연결되며, 상기 본체의 외부로 노출된 위치에서 상기 제1 도전부를 마주보도록 형성되는 제2 도전부를 포함하는 이동 단말기.
20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도전부의 이격공간에는 상기 본체의 케이스를 이루는 유전체가 채워지며, 상기 케이스의 상기 이격공간에 대응하는 부분에는 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.

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