KR20130037119A - 이동 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단말기 바디와, 상기 단말기 바디의 내부에 장착되고 그라운드를 구비하는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되어 무선신호를 송신 및/또는 수신하도록 형성되며 서로 이격되게 배치되는 제1도전멤버와 제2도전멤버, 및 상기 제1도전멤버와 커플링되어 상기 무선신호를 송신 및/또는 수신하도록 상기 제1도전멤버에 인접하게 배치되고 상기 그라운드의 상기 제2도전멤버를 향하여 흐르는 전류가 감소되도록 상기 제2도전멤버를 향하여 연장되게 형성되는 제1커플링멤버를 포함하는 이동 단말기를 제공한다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은 전파를 송수신하도록 형성되는 안테나를 구비하는 이동 단말기에 관한 것이다.

이동통신 기술의 발전과 보다 다양한 서비스를 원하는 소비자의 요구가 맞물리면서 이동통신 서비스가 계속 진화하고 있다. 초기의 이동통신은 단순한 음성통신에 초점을 맞추어 서비스되어왔다. 하지만, 최근에는 음악이나 영화와 같은 멀티미디어 서비스, 이동 중에도 초고속으로 인터넷을 이용할 수 있는 무선휴대인터넷 서비스 및 국경을 초월하여 이동통신을 제공하는 위성통신 서비스와 같은 다양한 이동통신 서비스가 나타나고 있다.

한편, 이동 단말기에는 전파를 송수신하는 안테나가 적어도 하나 이상 구비된다. 안테나가 소형화되면 안테나의 방사 효율이 저하되고, 주파수 대역이 좁아지며, 안테나 이득이 작아진다. 또한, 한정된 공간에 복수의 안테나 및 전자소자가 배치됨으로써, 이들 사이에 간섭이 발생하여 안테나의 성능에 영향을 미치기도 한다. 그러나, 이러한 성능 저하에도 이동 단말기는 소형화, 다기능화, 고성능화가 끊임없이 요구되고 있다. 따라서 이동 단말기에 사용되는 안테나 역시 소형화 및 고성능화가 요구된다.

기존의 이동 단말기에 구비되는 안테나는 1/4 파장 모노폴이나 헬리컬 형태로써, 이동 단말기의 외부로 돌출되어 사용자가 휴대하기에 불편하고, 내구성에 취약하다는 문제가 있다. 상기 문제점들을 해결하기 위하여 내장형 안테나에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

특히, 이동 단말기의 소형화와 관련하여, 안테나가 차지하는 부피를 줄이면서도 성능을 향상시키고자 하는 시도가 계속되고 있으며, 상기 시도에 더하여 복수의 안테나 사이의 간섭을 줄일 수 있는 구조가 고려될 수 있다.

본 발명의 일 목적은 안테나의 성능이 보다 향상된 이동 단말기를 제안하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 이동 단말기의 한정된 공간에 복수의 안테나 및 전자소자가 배치됨으로써 발생하는 이들 사이의 간섭을 줄일 수 있는 구조를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 이동 단말기는 단말기 바디와, 상기 단말기 바디의 내부에 장착되고 그라운드를 구비하는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되어 무선신호를 송신 및/또는 수신하도록 형성되며 서로 이격되게 배치되는 제1도전멤버와 제2도전멤버, 및 상기 제1도전멤버와 커플링되도록 상기 제1도전멤버에 인접하게 배치되고 상기 그라운드의 상기 제2도전멤버를 향하여 흐르는 전류가 감소되도록 상기 제2도전멤버를 향하여 연장되게 형성되는 제1커플링멤버를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1커플링멤버는 상기 그라운드와 커플링되도록 상기 인쇄회로기판에 인접하게 배치된다. 상기 제1커플링멤버와 상기 그라운드의 커플링에 의해 상기 그라운드의 상기 제2도전멤버를 향하여 흐르는 전류의 일부는 상기 제1커플링멤버를 따라 상기 제1도전멤버를 향하여 흐르도록 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 제1도전멤버는 상기 인쇄회로기판의 일단에 배치되며, 상기 제1커플링멤버는 집중된 전류를 이용하여 상기 제1도전멤버와 커플링을 이룰 수 있도록 상기 인쇄회로기판의 가장자리에 배치된다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 제1도전멤버에는 상기 제1커플링멤버를 향하여 돌출되는 돌출부가 형성되고, 상기 제1커플링멤버에는 상기 돌출부가 수용되어 커플링되도록 공간을 형성하는 수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 이동 단말기는 상기 제2도전멤버와 커플링되도록 상기 제2도전멤버에 인접하게 배치되며, 상기 그라운드의 상기 제1도전멤버를 향하여 흐르는 전류가 감소되도록 상기 제1도전멤버를 향하여 연장되게 형성되는 제2커플링멤버를 더 포함한다. 상기 제1커플링멤버와 커플링되는 상기 제1도전멤버 및 상기 제2커플링멤버와 커플링되는 상기 제2도전멤버는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 안테나를 형성할 수 있다. 또한, 상기 제1도전멤버 및 상기 제1도전멤버와 커플링되는 상기 제1커플링멤버의 전기적 연결 경로는 LTE(Long Term Evolution)에 대응하는 주파수 대역을 송수신하도록 기설정된 길이로 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 단말기 바디에는 배터리가 수용되도록 공간을 형성하는 배터리 수용부가 형성되고, 상기 제1 및 제2도전멤버는 상기 배터리 수용부의 일단 및 타단에 각각 인접하게 배치되며, 상기 제1커플링멤버는 상기 배터리 수용부의 일측면을 따라 연장되게 배치된다. 상기 제1커플링멤버는 상기 배터리 수용부를 형성하는 곡면을 따라 상기 제1도전멤버와 중첩되게 배치될 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기는 상기 배터리를 덮도록 상기 단말기 바디에 결합되고 상기 제1커플링멤버가 구비되는 배터리 커버를 더 포함할 수 있으며, 상기 제1커플링멤버의 적어도 일부는 상기 제1도전멤버와 상기 단말기 바디의 두께 방향으로 서로 중첩되게 배치될 수 있다.

상기 이동 단말기는 상기 제2도전멤버와 커플링되도록 상기 제2도전멤버에 인접하게 배치되고, 상기 그라운드의 상기 제1도전멤버를 향하여 흐르는 전류가 감소되도록 상기 제1도전멤버를 향하여 연장되게 형성되며, 상기 배터리 수용부의 상기 일측면을 덮도록 배치되는 제2커플링멤버를 더 포함할 수 있다. 상기 제2커플링멤버는 상기 배터리 수용부를 형성하는 곡면을 따라 상기 제2도전멤버와 중첩되게 배치될 수 있다. 아울러, 상기 이동 단말기는 상기 제2도전멤버와 인접한 위치에 배치되는 전자소자, 및 상기 전자소자를 덮도록 배치되어 상기 제2도전멤버와 상기 전자소자 및 상기 제2커플링멤버와 상기 전자소자 사이의 EMI(Electro Magnetic Interference)를 차폐하도록 이루어지는 쉴딩캔을 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 이동 단말기는 상기 단말기 바디의 일단에 배치되고 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되며 음향의 공진 챔버를 형성하는 캐리어를 구비하는 안테나 스피커 모듈을 더 포함하고, 상기 제1도전멤버는 상기 캐리어의 적어도 일면에 패턴화될 수 있다. 또한, 상기 제1도전멤버와 상기 제1커플링멤버 각각은 적어도 일부가 절곡되게 형성되는 절곡부를 구비할 수 있으며, 상기 절곡부들은 커플링을 이루도록 서로 마주보게 배치될 수 있다.

또한 상기한 과제를 실현하기 위하여, 본 발명은 단말기 바디와, 상기 단말기 바디의 내부에 장착되고 그라운드를 구비하는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되어 무선신호를 송신 및/또는 수신하도록 형성되며 서로 이격되게 배치되는 제1도전멤버와 제2도전멤버, 및 상기 제1도전멤버와 커플링되도록 상기 제1도전멤버에 인접하게 배치되고 상기 제2도전멤버를 향하여 연장되게 형성되는 제1커플링멤버를 포함하며, 상기 제1커플링멤버는 상기 그라운드와 커플링되어 전류의 흐름이 상기 제1도전멤버, 상기 그라운드 및 상기 제1커플링멤버로 연결되는 루프를 형성함으로써, 상기 제2도전멤버와 인접한 일단의 전기장의 세기를 감소시키도록 이루어지는 이동 단말기를 개시한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1도전멤버는 상기 인쇄회로기판의 일단에 배치되고, 상기 제1커플링멤버는 집중된 전류를 이용하여 상기 제1도전멤버와 커플링을 이룰 수 있도록 상기 인쇄회로기판의 가장자리에 배치된다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 제1도전멤버에는 상기 제1커플링멤버를 향하여 돌출되는 돌출부가 형성되며, 상기 제1커플링멤버에는 상기 돌출부가 수용되어 커플링되도록 공간을 형성하는 수용부가 형성된다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 이동 단말기는 상기 제2도전멤버와 커플링되도록 상기 제2도전멤버에 인접하게 배치되고 상기 제1도전멤버를 향하여 연장되게 형성되는 제2커플링멤버를 포함하며, 상기 제2커플링멤버는 상기 그라운드와 커플링되어 전류의 흐름이 상기 제2도전멤버, 상기 그라운드 및 상기 제2커플링멤버로 연결되는 루프를 형성함으로써, 상기 제1도전멤버와 인접한 일단의 전기장의 세기를 감소시키도록 이루어진다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 제1도전멤버와 제1커플링멤버의 커플링을 통해, 제1커플링멤버에는 제1도전멤버를 향하는 유도 전류가 흐르게 되고, 제2도전멤버로 향하는 전류가 감소되는 결과, 제2도전멤버 근처의 전기장은 약화되게 된다. 따라서, 제1도전멤버와 제2도전멤버 사이의 간섭에 의한 에너지 손실이 줄어들게 되며, 방사 면적의 증가로 방사 효율이 증가될 수 있다.

또한, 제1 및 제2커플링멤버를 통한 커플링 구조에 더하여 쉴딩캔을 통한 인접한 전자소자 간의 EMI 차폐 구조를 이용하여 성능이 보다 향상된 안테나 장치가 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram).
도 2는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 이동 단말기의 후면 사시도.
도 4는 도 2의 이동 단말기에서 배터리 커버를 제거한 상태를 보인 후면 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 안테나 구조 및 전류의 흐름을 나타낸 개념도.
도 6은 도 5의 제1도전멤버와 제2도전멤버 사이의 거리에 따른 전류 밀도를 보인 그래프.
도 7은 도 4에 도시된 제1도전멤버와 제1커플링멤버가 커플링되는 영역 A의 확대도.
도 8 및 9는 도 7의 제1도전멤버와 제2도전멤버의 측정 각도에 따른 방사 전력을 각각 보인 그래프들.
도 10은 도 5에 도시된 제2도전멤버에 인접한 전자소자에 쉴딩캔이 결합된 것을 보인 개념도.
도 11은 도 10의 제2도전멤버의 측정 각도에 따른 방사 전력을 보인 그래프.
도 12 및 13은 도 5에 도시된 안테나 구조가 적용된 다른 일 예를 보인 개념도들.

이하, 본 발명과 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 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 전자책(E-book), 네비게이션 등이 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기(100)의 블록 구성도(block diagram)이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(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 이동 단말기가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 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.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송과 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, 이동 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 이동 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 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 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 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 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 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.

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 이동 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 이동 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 이동 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 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 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 배열, 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 이동 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. 이동 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 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 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 이동 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 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동 단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 이동 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 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

도 2는 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이다.

개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 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 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(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.

단말기 바디에는 디스플레이부(151), 음향출력부(152), 카메라(121), 사용자 입력부(130/131,132), 마이크(122), 인터페이스(170) 등이 배치될 수 있다.

디스플레이부(151)는 프론트 케이스(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 프론트 케이스(101) 및 리어 케이스(102)의 측면에 배치될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 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 3은 도 2에 도시된 이동 단말기(100)의 후면 사시도이다.

도 3을 참조하면, 단말기 바디의 후면, 다시 말해서 리어 케이스(102)에는 카메라(121')가 추가로 장착될 수 있다. 카메라(121')는 카메라(121, 도 2 참조)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 바디에 설치될 수도 있다.

카메라(121')에 인접하게는 플래쉬(123)와 거울(124)이 추가로 배치된다. 플래쉬(123)는 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 바디의 후면에는 음향 출력부(152')가 추가로 배치될 수도 있다. 음향 출력부(152')는 음향 출력부(152, 도 2 참조)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디의 측면에는 통화 등을 위한 안테나 외에 방송신호 수신용 안테나(미도시)가 추가적으로 배치될 수 있다. 방송수신모듈(111, 도 1 참조)의 일부를 이루는 상기 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 설치될 수 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190)가 장착된다. 전원공급부(190)는 배터리(191, 도 4 참조)로 구현될 수 있으며, 배터리(191)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성될 수 있다. 리어 케이스(102)에는 배터리(191)의 이탈을 제한하도록 이루어지는 배터리 커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

도 4는 도 2의 이동 단말기(100)에서 배터리(191) 커버(103)를 제거한 상태를 보인 후면 사시도이다.

도 4를 참조하면, 단말기 바디의 내부 공간에는 인쇄회로기판(182)이 배치된다. 인쇄회로기판(182)은 리어 케이스(102)에 단말기 바디의 주면 대부분을 차지하도록 장착될 수 있다. 인쇄회로기판(182)은 이동 단말기(100)의 각종 기능을 동작시키기 위하여 이동 단말기(100)를 제어하는 제어부(180, 도 1 참조)의 일 예로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판(182)은 디스플레이(151a)를 통하여 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)하도록 이루어진다.

인쇄회로기판(182)의 적어도 일면에는 이동 단말기(100)의 각종 기능을 동작시키기 위한 전자소자들이 장착된다. 예를 들어, 인쇄회로기판(182)의 일면에는 디스플레이(151a), 음향 출력 모듈(152) 및 카메라(121) 등이 장착될 수 있다.

단말기 바디에는 전파의 송수신을 위한 안테나 장치(200/201,202,203,204)가 적어도 하나 이상 구비된다. 안테나 장치(200)는 복수로 구비되어 각각 단말기 바디의 상/하단 또는 좌/우측에 근접하게 배치될 수 있다. 복수의 안테나 장치(200)는 동일 또는 서로 다른 기능을 갖도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 안테나 장치(200)는 PCS(Personal Communication System), AWS(Advanced Wireless Service), DCN(Digital Communications Network) 및 LTE(Long Term Evolution) 중 적어도 하나에 대응하는 무선신호를 송수신하도록 형성되는 안테나이거나, FM radio 주파수 대역에서 동작하는 방송신호 수신용 안테나, BT(BlueTooth), Wi-Fi와 같은 근거리 무선통신 안테나, 위성신호 수신 안테나 중의 어느 하나일 수 있다. 또한, 복수의 안테나 장치(200)는 데이터 전송속도를 증가시키기 위하여 다중입출력이 가능한 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 안테나로 형성될 수 있다.

본 도면에서는 단말기 바디에 복수의 안테나가 구비된 것을 보이고 있다. 구체적으로, 단말기 바디의 일측 상/하단에는 무선신호를 송수신하도록 이루어지는 안테나[201, 202(예를 들어, LTE, PCS 안테나 등)]가 각각 구비된다. 단말기 바디의 타측 하단에는 통화를 위한 안테나[203(예를 들어, CDMA, GSM 안테나 등)]가 배치되고, 타측 상단에는 근거리 무선통신 안테나[204(예를 들어, BT 안테나, Wi-Fi 안테나 등)]가 배치된다. 각각의 안테나들(201,202,203,204)은 간섭을 최소화할 수 있도록 기설정된 간격을 두고 서로 이격되게 배치될 수 있다.

안테나 장치(200)는 단말기 본체의 케이스(101, 102)나 배터리(191) 커버(103) 또는 별도의 캐리어에 열융착 또는 압착(합성수지로 형성되는 베이스에 방사체가 될 도전성 금속 플레이트를 프레스 장착시킨 것을 말한다.)되거나, 프린팅 또는 필름타입으로 형성되어 적어도 일면에 부착될 수 있다.

도 4에 도시된 안테나 장치(200)는 합성수지로 형성되는 리어 케이스(102)에 제1 및 제2도전멤버(210, 220)가 배치된 것을 보이고 있다. 제1 및 제2도전멤버(210, 220)는 점유 공간을 줄이고, 특정 길이를 갖도록 적어도 어느 일 지점에서 절곡된 형상으로 이루어져 패턴화될 수 있다. 제1 및 제2도전멤버(210, 220)는 배터리(191)를 사이에 두고 일단 및 타단에 각각 근접하게 배치되어 서로 간의 간섭을 최소화할 수 있다.

그러나 이동 단말기(100)의 한정된 공간에 복수의 안테나 및 전자소자가 배치됨으로써 발생하는 이들 사이의 간섭을 단순히 공간적 이격 배치를 통해 해결하기에는 한계가 있다. 따라서, 이하에서는 상기 간섭을 보다 줄일 수 있으며, 보다 향상된 안테나 성능을 구현할 수 있는 안테나 구조에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 5는 도 4에 도시된 안테나 구조 및 전류의 흐름을 나타낸 개념도이다.

도 5를 앞선 도 4와 함께 참조하면, 단말기 바디의 내부에는 그라운드(182a)를 구비하는 인쇄회로기판(182)이 배치된다. 인쇄회로기판(182)은 안테나 장치(200)와 전기적으로 연결되며, 안테나 장치(200)에 의하여 송수신되는 무선신호(또는 무선 전자기파)를 처리하도록 이루어진다.

상기 무선신호의 처리를 위해, 송수신 회로(183)가 인쇄회로기판(182)에 형성되거나 장착될 수 있다. 송수신 회로(183)는 하나 이상의 집적 회로 및 관련 전기적 소자들을 포함하여 형성될 수 있다. 일예로, 송수신 회로(183)는 송신 집적 회로, 수신 집적회로, 스위칭 회로, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 송수신 회로(183)는 방사체로 형성되는 제1도전멤버(210)와 제2도전멤버(220)에 동시에 급전함으로써, 송수신 기능이 동시에 작동할 수 있다. 예를 들면, 제1도전멤버(210)가 송신하는 동안, 제2도전멤버(220)는 수신할 수 있으며, 제1 및 제2도전멤버(210, 220) 모두 송신하거나 수신할 수 있다.

안테나 장치(200)는 방사체 역할을 하는 도전멤버를 구비하며, 복수 개로 형성되어 단말기 바디에 분산되게 배치된다. 적어도 하나의 안테나 장치(200)는 인접한 도전멤버와의 간섭을 줄일 수 있도록 커플링멤버를 더 포함한다.

구체적으로, 제1 및 제2도전멤버(210, 220)는 인쇄회로기판(182)에 전기적으로 연결되어 무선신호를 송신 및/또는 수신하도록 형성된다. 제1 및 제2도전멤버(210, 220) 각각에는 급전 연결되는 급전 연결부(211)와 그라운드(182a)에 연결되는 접지 연결부(212)가 구비된다. 제1도전멤버(210)와 제2도전멤버(220)는 서로 간의 간섭을 최소화하도록 기설정된 간격을 두고 이격되게 배치된다.

제1커플링멤버(230)는 제1도전멤버(210)와의 사이에서 커플링이 형성될 수 있도록 제1도전멤버(210)에 기설정된 간격 이내로 근접하게 배치된다. 예를 들어, 상기 간격은 제1도전멤버(210)와 제1커플링멤버(230) 사이에 용량 결합(capacitive coupling)이 형성될 수 있도록, 특정 주파수에 해당하는 파장의 1/10 이내로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 구조에 의하면, 제1도전멤버(210)와 제1커플링멤버(230) 사이의 커플링에 의해 더 짧은 경로로도 특정 주파수를 송수신할 수 있는 공진 길이를 형성할 수 있으므로, 안테나가 소형화될 수 있다.

또한, 제1커플링멤버(230)는 그라운드(182a)의 제2도전멤버(220)를 향하여 흐르는 전류가 감소되도록 제2도전멤버(220)를 향하여 연장되게 형성된다. 도시된 바와 같이, 그라운드(182a)에 흐르는 전류는 제1도전멤버(210)를 중심으로 방사되며, 상기 전류는 제2도전멤버(220) 근처에서 전기장을 형성하여 제1도전멤버(210)와 제2도전멤버(220) 상호 간에 간섭을 일으킨다. 그러나 상기 구조에 의하면, 커플링을 통해 제1커플링멤버(230)에는 제1도전멤버(210)를 향하는 유도 전류가 흐르게 되고, 제2도전멤버(220)로 향하는 전류가 감소되는 결과, 제2도전멤버(220) 근처의 전기장은 약화되게 된다. 따라서, 제1도전멤버(210)와 제2도전멤버(220) 사이의 간섭도 줄어들게 된다.

제1커플링멤버(230)는 그라운드(182a)와 커플링되도록 인쇄회로기판(182)에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 구조에 의하면, 그라운드(182a)의 제2도전멤버(220)를 향하여 흐르는 전류의 일부는 제1커플링멤버(230)를 따라 제1도전멤버(210)를 향하여 흐르도록 이루어진다. 즉, 전류의 흐름이 제1도전멤버(210), 그라운드(182a) 및 제1커플링멤버(230)로 연결되는 루프를 형성함으로써, 제2도전멤버(220)와 인접한 일단의 전기장의 세기를 감소시킨다.

그라운드(182a)의 가장자리 부근에서는 전류 밀도(J)가 높으며, 이를 이용하면 커플링이 쉽게 형성될 수 있다. 이를 이용하여, 제1도전멤버(210)는 인쇄회로기판(182)의 일단에 배치될 수 있으며, 제1커플링멤버(230)는 집중된 전류를 이용하여 제1도전멤버(210)와 커플링을 이룰 수 있도록 인쇄회로기판(182)의 가장자리에 배치될 수 있다.

도 6은 도 5의 제1도전멤버(210)가 급전 연결된 상태에서, 제1도전멤버(210)와 제2도전멤버(220) 사이의 거리에 따른 전류 밀도(J)를 보인 그래프이다.

도 6을 앞선 도 5와 함께 참조하면, 인쇄회로기판(182)에 제1 및 제2도전멤버(210, 220)만이 각각 배치된 경우, 제1도전멤버(210) 근처에서 전류의 위상이 변하게 되며, 변화된 위상을 갖는 전류 밀도(J)가 제2도전멤버(220) 근처에서 강하게 나타난다. 따라서, 제1도전멤버(210)의 방사 효율이 낮으며, 제2도전멤버(220)와의 간섭에 의해 에너지 손실도 크다.

또한, 제1도전멤버(210) 근처에 별도의 도전성 멤버가 추가로 배치된 경우, 제2도전멤버(220) 근처의 전류의 밀도는 줄어들게 되나, 제1도전멤버(210)와 별도의 도전성 멤버 사이에서 전류의 위상이 변하게 된다. 따라서, 제2도전멤버(220)와의 간섭에 의한 에너지 손실을 어느 정도는 줄일 수 있으나, 제1도전멤버(210)의 방사 효율은 크게 개선되지 않는다.

본 발명의 구조, 즉 제1도전멤버(210) 근처에 커플링을 이루는 제1커플링멤버(230)가 배치된 경우, 전류의 위상 변화는 제2도전멤버(220) 근처의 일 지점에서 발생하게 되며, 상기 일 지점에서 전류 밀도(J)도 함께 감소한다. 따라서, 앞선 두 경우에 비해 제1도전멤버(210)의 방사 효율이 증가될 수 있으며, 제2도전멤버(220)와의 간섭에 의한 에너지 손실도 감소될 수 있다.

도 7은 도 4에 도시된 제1도전멤버(210)와 제1커플링멤버(230)가 커플링되는 영역 A의 확대도이다.

도 7을 앞선 도 4와 함께 참조하면, 단말기 바디에는 배터리(191)가 수용되도록 공간을 형성하는 배터리 수용부(192)가 형성된다. 제1 및 제2도전멤버(210, 220)는 배터리 수용부(192)의 일단 및 타단에 각각 인접하게 배치될 수 있으며, 제1커플링멤버(230)는 배터리 수용부(192)의 일측면을 따라 연장되게 배치될 수 있다.

제1도전멤버(210)와 제1커플링멤버(230) 사이에는 커플링이 쉽게 일어날 수 있도록 커플링 구조가 형성된다. 예를 들어, 제1도전멤버(210)에는 제1커플링멤버(230)를 향하여 돌출되는 돌출부(213)가 형성되고, 제1커플링멤버(230)에는 돌출부(213)가 수용되어 커플링되도록 공간을 형성하는 수용부(233)가 형성될 수 있다.

제1커플링멤버(230)는 배터리 수용부(192)를 형성하는 곡면(S)을 따라 제1도전멤버(210)와 중첩되게 배치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1도전멤버(210)의 돌출부(213)와 수용부(233)를 형성하는 제1커플링멤버(230)는 배터리 수용부(192)를 형성하는 일측면으로부터 상면으로 이어지는 곡면(S)을 따라 중첩되게 배치된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2도전멤버(220)에는 인접한 제1도전멤버(210)와의 간섭을 줄일 수 있도록 제1커플링멤버(230)와 동일한 구성, 배치 및 기능을 갖는 제2커플링멤버(240)가 인접하게 배치될 수 있다. 제2커플링멤버(240)는 그라운드(182a)의 제1도전멤버(210)를 향하여 흐르는 전류가 감소되도록 제1도전멤버(210)를 향하여 연장되게 형성될 수 있다.

제2커플링멤버(240) 또한, 제1커플링멤버(230)와 같이, 그라운드(182a)와 커플링되어 전류의 흐름이 제2도전멤버(220), 그라운드(182a) 및 제2커플링멤버(240)로 연결되는 루프를 형성함으로써, 제1도전멤버(210)와 인접한 일단의 전기장의 세기를 감소시키도록 이루어질 수 있다.

상기 구조에 의하면, 전류의 위상 변화는 제1도전멤버(210) 근처의 일 지점에서 발생하게 되며, 상기 일 지점에서 전류 밀도(J)도 함께 감소한다. 따라서, 제2도전멤버(220)의 방사 효율이 증가될 수 있으며, 제1도전멤버(210)와의 간섭에 의한 에너지 손실도 감소될 수 있다.

제2커플링멤버(240)는 배터리 수용부(192)를 형성하는 곡면(S)을 따라 제2도전멤버(220)와 중첩되게 배치될 수 있다. 또한, 제1 및 제2커플링 멤버는 배터리 수용부(192)의 일측면을 형성하는 곡면(S)을 따라 서로 중첩되게 배치될 수 있다.

제1커플링멤버(230)와 커플링되는 제1도전멤버(210) 및 제2커플링멤버(240)와 커플링되는 제2도전멤버(220)는 MIMO, SIMO(Single Input Multiple Output) 또는 MISO(Multiple Input Single Output) 안테나를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1도전멤버(210)는 무선신호를 송수신하도록 형성되고, 제2도전멤버(220)는 제1도전멤버(210)와 함께 무선신호를 수신하도록 이루어질 수 있다.

제1도전멤버(210) 및 제1도전멤버(210)와 커플링되는 제1커플링멤버(230)의 전기적 연결 경로는 LTE에 대응하는 주파수 대역을 송수신하도록 기설정된 길이로 형성될 수 있다. 제2도전멤버(220)와 제2커플링멤버(240)의 전기적 연결 경로도 이와 같이 설계될 수 있다.

도 8 및 9는 도 7의 제1도전멤버(210)와 제2도전멤버(220)의 측정 각도에 따른 방사 전력을 각각 보인 그래프들이다.

도 8을 참조하면, 제1도전멤버(210)가 단독으로 구비되었을 때보다 제1커플링멤버(230)가 함께 구비되었을 때, 방사전력은 더 큰 절대값을 갖는다. 이는 제1도전멤버(210)와 커플링되는 제1커플링멤버(230)를 통해 안테나의 방사 면적이 증가하여 방사 효율이 증가하게 되기 때문이며, 상기 구조를 통해 인접한 제2도전멤버(220)와의 간섭이 억제되어 간섭으로 인해 손실되는 에너지가 줄어들었기 때문이다.

다만, 도 9에서는 제2도전멤버(220)가 단독으로 구비된 것과 제2커플링멤버(240)가 함께 구비된 것에 방사 전력상에서 큰 차이가 없다. 이는 후술할 바와 같이, 제2도전멤버(220) 부근의 전자소자로 인해 간섭을 받아 손실되는 에너지가 크기 때문이며, 상기 간섭을 차단하게 될 경우, 도 8에 도시된 제1도전멤버(210)의 결과와 같이 방사 전력의 절대값이 증가하게 된다.

도 10은 도 5에 도시된 제2도전멤버(220)에 인접한 전자소자에 쉴딩캔(250)이 결합된 것을 보인 개념도이다.

도 10을 참조하면, 제2도전멤버(220)와 인접한 위치에는 전자소자, 예를 들어, 스피커(152'), 카메라(121'), EMI 필터(184, Electro Magnetic Interference Filter) 등이 배치될 수 있다. 상기 전자소자는 제2도전멤버(220)와의 사이에서 간섭을 일으켜 제2도전멤버(220)의 방사 효율에 영향을 미친다.

상기 간섭을 차단하기 위하여, 쉴딩캔(250)이 전자소자를 덮도록 배치된다. 쉴딩캔(250)은 제2도전멤버(220)와 전자소자 및 제2커플링멤버(240)와 전자소자 사이의 EMI를 차폐하도록 이루어진다. 쉴딩캔(250)은 금속 재질로 형성될 수 있으며, 적어도 일면에 페라이트 시트(ferrite sheet)가 부착될 수 있다. 페라이트 시트는 자성체를 띤 여러 금속화합물을 종이 형태로 얇게 편 구조로서, 무선신호에 대한 간섭을 노이즈를 제거하고, 도전체에 의해 발생하는 자속변화에 대한 간섭을 제한하도록 형성된다.

도 11은 도 10의 쉴딩캔(250)이 전자소자를 덮도록 배치되어 간섭이 제거된 상태에서 제2도전멤버(220)의 측정 각도에 따른 방사 전력을 보인 그래프이다.

도 11을 참조하면, 쉴딩캔(250)이 전자소자와 제2도전멤버(220) 사이의 EMI를 차폐하도록 이루어지는바, 앞선 도 9의 그래프와는 다른 결과가 나타난다.

제2도전멤버(220)가 단독으로 구비되었을 때보다 제2커플링멤버(240)가 함께 구비되었을 때, 방사전력은 더 큰 절대값을 갖는다. 이는 제2도전멤버(220)와 커플링되는 제2커플링멤버(240)를 통해 안테나의 방사 면적이 증가하여 방사 효율이 증가하게 되기 때문이며, 상기 구조를 통해 인접한 제1도전멤버(210)와의 간섭이 억제되어 간섭으로 인해 손실되는 에너지가 줄어들었기 때문이다.

이처럼, 제1 및 제2커플링멤버(230, 240)를 통한 커플링 구조 및 쉴딩캔(250)을 통한 인접한 전자소자 간의 EMI 차폐 구조를 이용하여 성능이 보다 향상된 안테나 장치(200)가 제공될 수 있다.

도 12 및 13은 도 5에 도시된 안테나 구조가 적용된 다른 일 예를 보인 개념도들이다. 이하, 설명되는 본 발명의 다른 실시예들에서 앞선 실시예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

도 12를 참조하면, 단말기 바디의 일단에는 인쇄회로기판(182)과 전기적으로 연결되고, 음향의 공진 챔버를 형성하는 캐리어(361)를 구비하는 안테나 스피커 모듈(360)이 배치된다. 캐리어(361)에는 스테레오 사운드를 구현하기 위해 스피커홀(362, 363)이 기설정된 간격을 두고 이격되게 배치될 수 있으며, 스피커홀(362, 363) 사이에는 마이크(364)가 배치될 수 있다.

캐리어(361)는 합성수지로 형성되고, 적어도 일면에는 제1도전멤버(310)가 패턴화된다. 제1커플링멤버(330)는 캐리어(361)에 인접한 단말기 바디의 일단에 배치되며, 캐리어(361)가 단말기 바디에 장착되는 경우, 제1도전멤버(310)는 제1커플링멤버(330)와 인접하게 배치되어 커플링을 형성한다.

구체적으로, 제1도전멤버(310)와 제1커플링멤버(330) 각각은 적어도 일부가 절곡되게 형성되는 절곡부(314, 334)를 구비하고, 상기 절곡부들(314, 334)은 커플링을 이루도록 서로 마주보게 배치될 수 있다.

도 13을 참조하면, 배터리 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 단말기 바디에 결합된다. 단말기 바디에는 제1도전멤버(410)가 배치되며, 배터리 커버(103)의 단말기 바디와 마주보는 면에는 제1커플링멤버(430)가 배치된다. 제1커플링멤버(430)의 적어도 일부는 제1도전멤버(410)와 커플링을 형성할 수 있도록 단말기 바디의 두께 방향으로 서로 중첩되게 배치된다.

이상에서 설명된 이동 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (20)

1. 단말기 바디;
   상기 단말기 바디의 내부에 장착되고, 그라운드를 구비하는 인쇄회로기판;
   상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되어 무선신호를 송신 및/또는 수신하도록 형성되며, 서로 이격되게 배치되는 제1도전멤버와 제2도전멤버; 및
   상기 제1도전멤버와 커플링되도록 상기 제1도전멤버에 인접하게 배치되고, 상기 그라운드의 상기 제2도전멤버를 향하여 흐르는 전류가 감소되도록 상기 제2도전멤버를 향하여 연장되게 형성되는 제1커플링멤버를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1커플링멤버는 상기 그라운드와 커플링되도록 상기 인쇄회로기판에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 그라운드의 상기 제2도전멤버를 향하여 흐르는 전류의 일부는 상기 제1커플링멤버를 따라 상기 제1도전멤버를 향하여 흐르도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제1도전멤버는 상기 인쇄회로기판의 일단에 배치되며,
   상기 제1커플링멤버는 집중된 전류를 이용하여 상기 제1도전멤버와 커플링을 이룰 수 있도록 상기 인쇄회로기판의 가장자리에 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제1도전멤버에는 상기 제1커플링멤버를 향하여 돌출되는 돌출부가 형성되고,
   상기 제1커플링멤버에는 상기 돌출부가 수용되어 커플링되도록 공간을 형성하는 수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제2도전멤버와 커플링되도록 상기 제2도전멤버에 인접하게 배치되며, 상기 그라운드의 상기 제1도전멤버를 향하여 흐르는 전류가 감소되도록 상기 제1도전멤버를 향하여 연장되게 형성되는 제2커플링멤버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제1커플링멤버와 커플링되는 상기 제1도전멤버 및 상기 제2커플링멤버와 커플링되는 상기 제2도전멤버는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 안테나를 형성하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제1도전멤버 및 상기 제1도전멤버와 커플링되는 상기 제1커플링멤버의 전기적 연결 경로는 LTE(Long Term Evolution)에 대응하는 주파수 대역을 송수신하도록 기설정된 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 단말기 바디에는 배터리가 수용되도록 공간을 형성하는 배터리 수용부가 형성되고,
   상기 제1 및 제2도전멤버는 상기 배터리 수용부의 일단 및 타단에 각각 인접하게 배치되며,
   상기 제1커플링멤버는 상기 배터리 수용부의 일측면을 따라 연장되게 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1커플링멤버는 상기 배터리 수용부를 형성하는 곡면을 따라 상기 제1도전멤버와 중첩되게 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
11. 제 9항에 있어서,
    상기 배터리를 덮도록 상기 단말기 바디에 결합되고, 상기 제1커플링멤버가 구비되는 배터리 커버를 더 포함하며,
    상기 제1커플링멤버의 적어도 일부는 상기 제1도전멤버와 상기 단말기 바디의 두께 방향으로 서로 중첩되게 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
12. 제 9항에 있어서,
    상기 제2도전멤버와 커플링되도록 상기 제2도전멤버에 인접하게 배치되고, 상기 그라운드의 상기 제1도전멤버를 향하여 흐르는 전류가 감소되도록 상기 제1도전멤버를 향하여 연장되게 형성되며, 상기 배터리 수용부의 상기 일측면을 덮도록 배치되는 제2커플링멤버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
13. 제 12항에 있어서,
    상기 제2커플링멤버는 상기 배터리 수용부를 형성하는 곡면을 따라 상기 제2도전멤버와 중첩되게 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
14. 제 12항에 있어서,
    상기 제2도전멤버와 인접한 위치에 배치되는 전자소자; 및
    상기 전자소자를 덮도록 배치되어 상기 제2도전멤버와 상기 전자소자 및 상기 제2커플링멤버와 상기 전자소자 사이의 EMI(Electro Magnetic Interference)를 차폐하도록 이루어지는 쉴딩캔을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
15. 제 1항에 있어서,
    상기 단말기 바디의 일단에 배치되고, 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되며, 음향의 공진 챔버를 형성하는 캐리어를 구비하는 안테나 스피커 모듈을 더 포함하고,
    상기 제1도전멤버는 상기 캐리어의 적어도 일면에 패턴화되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
16. 제 15항에 있어서,
    상기 제1도전멤버와 상기 제1커플링멤버 각각은 적어도 일부가 절곡되게 형성되는 절곡부를 구비하며, 상기 절곡부들은 커플링을 이루도록 서로 마주보게 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
17. 단말기 바디;
    상기 단말기 바디의 내부에 장착되고, 그라운드를 구비하는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되어 무선신호를 송신 및/또는 수신하도록 형성되며, 서로 이격되게 배치되는 제1도전멤버와 제2도전멤버; 및
    상기 제1도전멤버와 커플링되도록 상기 제1도전멤버에 인접하게 배치되고, 상기 제2도전멤버를 향하여 연장되게 형성되는 제1커플링멤버를 포함하며,
    상기 제1커플링멤버는 상기 그라운드와 커플링되어 전류의 흐름이 상기 제1도전멤버, 상기 그라운드 및 상기 제1커플링멤버로 연결되는 루프를 형성함으로써, 상기 제2도전멤버와 인접한 일단의 전기장의 세기를 감소시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
18. 제 17항에 있어서,
    상기 제1도전멤버는 상기 인쇄회로기판의 일단에 배치되고,
    상기 제1커플링멤버는 집중된 전류를 이용하여 상기 제1도전멤버와 커플링을 이룰 수 있도록 상기 인쇄회로기판의 가장자리에 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
19. 제 17항에 있어서,
    상기 제1도전멤버에는 상기 제1커플링멤버를 향하여 돌출되는 돌출부가 형성되며,
    상기 제1커플링멤버에는 상기 돌출부가 수용되어 커플링되도록 공간을 형성하는 수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
20. 제 17항에 있어서,
    상기 제2도전멤버와 커플링되도록 상기 제2도전멤버에 인접하게 배치되고, 상기 제1도전멤버를 향하여 연장되게 형성되는 제2커플링멤버를 포함하며,
    상기 제2커플링멤버는 상기 그라운드와 커플링되어 전류의 흐름이 상기 제2도전멤버, 상기 그라운드 및 상기 제2커플링멤버로 연결되는 루프를 형성함으로써, 상기 제1도전멤버와 인접한 일단의 전기장의 세기를 감소시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.

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