KR20140061085A

KR20140061085A - 휴대용 단말기의 안테나 장치

Info

Publication number: KR20140061085A
Application number: KR1020120128249A
Authority: KR
Inventors: 조영준; 김석호; 박세현; 변준호; 이경종; 임병만
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2014-05-21
Also published as: KR101973127B1; US9450294B2; US20140132460A1

Abstract

본 발명은 제 1 안테나 방사체를 가지는 메인 하우징과, 상기 메인 하우징으로부터 분리 가능하고, 제 2 안테나 방사체를 가지는 서브 하우징과, 상기 메인 하우징에 수용되고, 무선 신호를 처리하는 메인 보드 및 상기 메인 하우징에 수용되는 전기적 연결 수단을 포함하되, 상기 전기적 연결 수단은 상기 서브 하우징과 상기 메인 하우징이 분리된 경우, 상기 메인 보드와 상기 메인 하우징의 제 1 안테나 방사체를 전기적으로 연결시키고, 상기 서브 하우징과 상기 메인 하우징이 결합된 경우, 상기 메인 보드와 상기 서브 하우징의 제 2 안테나 방사체를 전기적으로 연결시키는 휴대용 단말기를 제공한다.

Description

휴대용 단말기의 안테나 장치{ANTENNA APPARATUS FOR PORTABLE TERMINAL}

본 발명은 휴대용 단말기의 안테나 장치에 관한 것이다.

현재 전자 통신 산업의 발달로 말미암아 이동 통신 단말기, 전자수첩, 개인 복합 단말기 등의 무선 통신을 수행하는 휴대용 단말기는 현대 사회의 필수품이 되어가면서, 빠르게 변화하는 정보 전달의 중요한 수단이 되고 있다.

주지하다시피, 휴대용 단말기는 다양한 멀티미디어 기능을 제공하며 휴대하기 편하도록 점점 소형화되고 있어 사용자를 매료시키고 있다. 하지만, 소형화되고 있는 단말기의 제한된 공간에 여러 요소들을 실장하는데 어려움이 있는 것 또한 사실이다. 이러한 휴대용 단말기는 무선 통신을 위한 안테나 방사체를 구비한다. 최근 안테나 방사체는 단말기를 미려하게 하고 소형화시킬 있도록 단말기에 내장되는 형태로 자리잡고 있다. 이러한 안테나 방사체는 해당 통신 서비스 대역에서 신호를 원활하게 송수신하기 위하여 그 성능이 확보되어야 하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 안테나 방사체는 클수록 또는 간섭하는 요소로부터 멀리 떨어져 위치할수록, 그 성능은 향상된다. 하지만, 제한된 공간에 안테나 방사체를 위한 실장 공간을 확보하기란 어렵다.

이러한 취지로 휴대용 단말기의 착탈 가능한 배터리 커버에 안테나 방사체를 실장하고 있다. 하지만, 배터리 커버가 분리된 경우 휴대용 단말기는 통신할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 휴대용 단말기를 소형화시키면서 안테나 성능을 확보할 수 있는 휴대용 단말기의 안테나 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 배터리 커버에 안테나 방사체를 구성하여 주위 간섭을 줄이는 효과를 가져 안테나 성능을 확보할 수 있는 휴대용 단말기의 안테나 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 안테나 방사체를 구비한 배터리 커버가 분리되더라도, 배터리 커버의 안테나 방사체를 대신하여 신호를 원활하게 송수신할 수 있고, 통신 상태를 유지할 수 있는 휴대용 단말기의 안테나 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 하우징에 배터리 커버가 결합되면 배터리 커버에 부착된 안테나 방사체를 사용하고, 배터리 커버가 하우징으로부터 분리되면 하우징에 부착된 안테나 방사체를 사용하는 휴대용 단말기의 안테나 장치를 제공하는데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 제 1 견지로서, 본 발명은 제 1 안테나 방사체를 가지는 메인 하우징과, 메인 하우징으로부터 분리 가능하고, 제 2 안테나 방사체를 가지는 서브 하우징과, 메인 하우징에 수용되고, 무선 신호를 처리하는 메인 보드 및 메인 하우징에 수용되는 전기적 연결 수단을 포함하되, 전기적 연결 수단은 서브 하우징과 메인 하우징이 분리된 경우, 메인 보드와 메인 하우징의 제 1 안테나 방사체를 전기적으로 연결시키고, 서브 하우징과 메인 하우징이 결합된 경우, 메인 보드와 서브 하우징의 제 2 안테나 방사체를 전기적으로 연결시키는 휴대용 단말기를 제공한다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 전기적 연결 수단은 서브 하우징과 메인 하우징이 결합된 경우, 제 1 안테나 방사체에 전기적으로 접촉되지 않고, 제 2 안테나 방사체에 전기적으로 접촉되며, 서브 하우징과 메인 하우징이 분리된 경우, 제 1 안테나 방사체에 전기적으로 접촉되고, 제 2 안테나 방사체에 전기적으로 접촉되지 않는다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 전기적 연결 수단은 탄성 지지된 상태로 굽혀질 수 있는 자유단을 가지고, 자유단의 굽힘 상태에 따라 제 1 안테나 방사체 또는 제 2 안테나 방사체와 전기적으로 접촉된다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 전기적 연결 수단의 자유단은 서브 하우징과 메인 하우징이 결합된 경우, 최대로 굽혀진다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 전기적 연결 수단의 자유단은 서브 하우징과 메인 하우징이 분리된 경우, 제 1 안테나 방사체와 전기적으로 접촉되는 제 1 접촉부 및 서브 하우징과 메인 하우징이 결합된 경우, 제 2 안테나 방사체와 전기적으로 접촉되는 제 2 접촉부를 가진다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 제 2 접촉부는 제 1 접촉부보다 메인 보드로부터 더 높이 위치한다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 전기적 연결 수단의 제 2 접촉부는 메인 하우징에 형성된 개구를 통해 서브 하우징의 제 2 안테나 방사체에 접촉된다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 전기적 연결 수단은 금속 플레이트를 절곡하는 방법을 통해 일체로 성형된다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 전기적 연결 수단은 메인 보드에 부착되는 고정편과, 고정편의 끝단을 구부려 형성되고, 자유단의 움직임에 탄성을 부여하는 탄성편 및 탄성편의 끝단을 구부려 형성되는 자유단을 포함한다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 전기적 연결 수단은 메인 보드 또는 메인 하우징에 부착된다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 메인 보드는 무선 신호를 처리하는 RF(Radio Frequency) 부품 및 RF 부품과 전기적 연결 수단을 전기적으로 연결하는 라인을 포함한다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 제 1 안테나 방사체는 메인 하우징의 내측면 및 외측면 중 적어도 한 곳에 부착된다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 제 2 안테나 방사체는 서브 하우징의 내측면에 부착된다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 제 1 안테나 방사체는 메인 하우징을 인서트 사출을 통하여 성형하는 경우, 메인 하우징에 고정된다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 제 2 안테나 방사체는 서브 하우징을 인서트 사출을 통하여 성형하는 경우, 서브 하우징에 고정된다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 제 1 안테나 방사체 또는 제 2 안테나 방사체는 모노폴(monopole) 안테나 방사체 또는 PIFA(Plnar Inverted-F Antenna) 방사체이다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 메인 하우징은 프론트 하우징 및 프론트 하우징과의 결합을 통해 메인 보드를 수용하는 공간을 마련하는 리어 하우징을 포함한다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 서브 하우징은 프론트 하우징 또는 리어 하우징에 결합된다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 서브 하우징은 배터리 커버이다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 제 1 안테나 방사체와 제 2 안테나 방사체는,적어도 하나 이상의 동일한 통신 대역의 신호를 송수신한다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 제 1 안테나 방사체와 제 2 안테나 방사체는 음성 통화용, 영상 통화용, GPS(Golbal Positioning System) 통신용, 블루투스 통신용, NFC(Near Field Communication) 통신용 중 어느 하나로 사용된다.

상술한 과제를 해결하기 위한 제 3 견지로서, 본 발명은 휴대용 단말기의 전방에 배치되는 프론트 하우징과, 프론트 하우징과 결합되고, 프론트 하우징과 결합하여 휴대용 단말기의 다수의 전자 부품들을 수용하는 공간을 마련하며, 내측면 및 외측면 중 적어도 한 곳에 부착된 제 1 안테나 방사체를 가지는 리어 하우징과, 휴대용 단말기의 후방에 배치되고, 리어 하우징과의 결합으로 배터리를 수용하는 공간을 마련하며, 내측면에 부착된 제 2 안테나 방사체를 가지는 탈착 가능한 리어 커버 및 프론트 하우징과 리어 하우징의 결합된 공간에 수용되고, 무선 신호를 처리하는 메인 보드와, 메인 보드에 부착되고, 메인 보드 상에 실장되어 있는 무선 신호를 처리하는 RF(Radio Frequency) 부품과 라인을 통해 전기적으로 연결되는 접촉용 탄성 부재를 포함하되,

접촉용 탄성 부재는 메인 보드에 부착되는 고정편과, 고정편의 끝단을 구부려 형성되고, 자유단의 움직임에 탄성을 부여하는 탄성편 및 탄성편의 끝단을 구부려 형성되고, 탄성 지지된 상태로 굽혀질 수 있는 자유단을 포함하며,

자유단은 리어 커버와 리어 하우징이 분리된 경우, 리어 하우징의 제 1 안테나 방사체와 전기적으로 접촉되는 제 1 접촉부 및 리어 커버와 리어 하우징이 결합된 경우, 리어 하우징의 제 1 안테나 방사체와의 전기적 접촉을 해제하고, 리어 하우징에 형성된 개구를 통해 리어 커버의 제 2 안테나 방사체에 전기적으로 접촉되는 제 2 접촉부를 포함한다.

본 발명에 따른 휴대용 단말기의 안테나 장치는 배터리 커버에 안테나 방사체를 구성함으로써 안테나 성능을 개선할 수 있고, 배터리 커버가 분리되더라도 배터리 커버의 안테나 방사체를 대신하는 안테나 방사체가 동작하여 원활한 통신 상태를 유지할 수 있다.

도 1 및 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도;
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 구조를 보여주는 단면도;
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 리어 커버의 탈착을 보여주는 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 메인 보드의 사시도;
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 리어 하우징의 사시도;
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 리어 커버의 사시도;
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 리어 커버의 분리 상태를 보이는 단면도;
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 리어 커버의 겹합 상태를 보이는 단면도; 및
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 안테나 장치의 성능을 나타내는 도표.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 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.

도 1 및 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 구조를 보여주는 단면도이다.

도 1 내지 2를 참조하면, 휴대용 단말기(100)는 소리를 출력하는 스피커 장치(101)와, 스피커 장치(101)의 하부에 위치하며 영상을 표시하고 터치 입력을 수신하는 터치스크린 장치(103), 터치스크린 장치(103) 하부에 위치하며 소리를 입력받는 마이크로폰 장치(105), 입력 버튼들이 배치된 키패드 장치(107), 전방 카메라 장치(109) 및 후방 카메라 장치(113)를 포함한다.

도 3을 참조하면, 휴대용 단말기(100)는 외관을 형성하는 하우징(200)을 갖추고, 전술한 구성요소들은 하우징(200)의 수용 공간에 수용된다. 하우징(200)은 프론트 하우징(front housing)(210), 리어 하우징(rear housing)(220) 및 리어 커버(230)를 포함한다.

프론트 하우징(210)과 리어 하우징(220)은 결합되고, 리어 커버(230)는 리어 하우징(220)을 덮는다. 프론트 하우징(210)은 휴대용 단말기(100)의 전방에 배치되고, 리어 커버(230)는 휴대용 단말기(100)의 후방에 배치된다.

프론트 하우징(210)과 리어 하우징(220)은 결합되고, 휴대용 단말기(100)의 전방으로 개방된 용기 형태를 형성한다. 터치스크린 장치(103)는 메인 보드(130) 위에 배치되고, 윈도우, 디스플레이를 포함한다. 터치스크린 장치(103) 및 메인 보드(130)는 프론트 하우징(210)과 리어 하우징(220)의 결합으로 형성된 수용 공간에 실장된다. 배터리(140)는 리어 하우징(220)과 리어 커버(230)의 결합으로 형성된 공간에 수용된다. 리어 커버(230)는 배터리 커버라고 칭하여도 무방하다

윈도우는 투명하고, 휴대용 단말기(100)의 전방으로 노출되고, 디스플레이의 영상은 윈도우를 통해서 내비친다. 메인 보드(130)는 기본 회로와 다수의 전자 부품들이 실장된 기판으로, 휴대용 단말기(100)의 실행 환경을 설정하고 그 정보를 유지해 주고 휴대용 단말기(100)를 안정적으로 구동되게 해주며, 휴대용 단말기(100)의 모든 장치들의 데이터 입출력 교환을 원활하게 한다.

프론트 하우징(210)은 리어 하우징(220)과 나사 체결을 위한 보스(211)를 가진다. 보스(211)는 나사와 체결되는 나사홀이 형성된 나사체결부를 구비한다. 이러한 나사체결부는 금속이고, 사출 성형시 보스(211) 내에 형성된다. 리어 하우징(220)은 프론트 하우징(210)의 보스(211)와 나사 결합되는 보스 체결 홀(221)을 가진다. 나사(150)는 리어 하우징(220)의 보스 체결 홀(221)을 관통하고, 프론트 하우징(210)의 보스(211)에 체결되고, 프론트 하우징(210)과 리어 하우징(220)은 결합된다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 리어 커버의 탈착을 보여주는 도면이다. 리어 커버(230)는 리어 하우징(220)에 결합되거나 또는 리어 하우징(220)으로부터 분리될 수 있다. 리어 커버(230)는 테두리에 배치되는 스냅 핏(snap-fit)(232)을 가지고, 리어 하우징(220)은 스냅 핏(232)에 상응하는 체결 홈(222)을 적소에 갖춘다. 리어 하우징(220)과 리어 커버(230)가 결합되는 경우, 스냅 핏(232)은 체결 홈(222)에 체결된다. 리어 커버(230)를 리어 하우징(220)에 결합하거나, 또는 리어 하우징(220)으로부터 분리하는 경우, 도시된 바와 같이 리어 커버(230)은 탄성 휨 변형된다. 또한, 리어 커버(230)는 프론트 하우징(210)과 리어 하우징(220)에 수용된 카메라 장치(113)를 노출시키는 개구(231)를 가진다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 메인 보드의 사시도이다.

도 5를 참조하면, 휴대용 단말기의 메인 보드(130)는 기본 회로와 다수의 전자 부품들이 실장된 기판으로, 휴대용 단말기(100)의 실행 환경을 설정하고 그 정보를 유지해 주고 휴대용 단말기(100)를 안정적으로 구동되게 해주며, 휴대용 단말기(100)의 모든 장치들의 데이터 입출력 교환을 원활하게 한다. 메인 보드(130)는 안테나 방사체를 통한 무선 신호와 관련하는 RF(Radio Frequency) 부품(131), 예컨대, RF 커넥터, 이동통신 부품, 대역 필터, 안테나 매칭 소자 등을 표면(1301)에 실장하고 있다. 또한, 메인 보드(130)는 표면(1301)에 부착되는 접촉용 탄성 부재(140)를 포함한다. 메인 보드(130)는 라인(132)을 형성하고 있고, 접촉용 탄성 부재(140)와 RF 부품(131)은 이 라인(132)을 통해 전기적으로 연결된다.

접촉용 탄성 부재(140)는 금속 플레이트의 절곡을 통해 일체로 성형되는데, 고정편(141), 고정편(141)의 끝단을 구부려 형성된 탄성편(142), 탄성편(142)의 끝단을 구부려 형성된 자유단(143)을 포함한다.

고정편(141)은 메인 보드(130)의 표면(1301)에 부착되는데, 그 부착 수단으로 납땜, 접착제, 나사 체결 등이 적용될 수 있다. 고정편(141)은 라인(132)과 전기적으로 연결된다.

탄성편(142)는 열처리를 통해, 고탄성(high elasticity)의 물성을 가질 수 있고, 자유단(143)의 움직임에 탄성을 부여한다.

자유단(143)은 탄성편(142)으로부터 탄성 지지되어 굽혀지는데, 외력이 제거되면 초기 위치로 복귀된다. 자유단(143)은 메인 보드(130)의 표면(1301)으로부터 일정거리만큼 이격되어 있고, 서로 다른 높낮이의 제 1 접촉부(1431)와 제 2 접촉부(1432)로 구분된다. 탄성편(142)에 가까운 제 1 접촉부(1431)는 개방단에 가까운 제 2 접촉부(1432)보다 메인 보드(130)의 표면(1301)으로 높게 위치한다. 따라서, 제 1 접촉부(1431)를 아래쪽으로 가압하면, 자유단(143)은 아래쪽으로 처지고 제 2 접촉부(1432) 또한 아래쪽으로 이동된다. 제 1 접촉부(1431)와 제 2 접촉부(1432)는 안테나 방사체의 급전부와 접촉되고, 안테나 방사체로 전류를 공급한다. 안테나 방사체는 급전부를 통하여 전류를 공급받고 공진하며, 해당 주파수 대역에서의 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.

상술한 바와 같이, 접촉용 탄성 부재(140)는 메인 보드(130)에 부착될 수도 있지만, 이에 국한되지 않고, 프론트 하우징(210) 또는 리어 하우징(220)에 부착되는 실시 또한 가능할 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 리어 하우징의 사시도이다.

도 6을 참조하면, 리어 하우징(220)은 프론트 하우징(210)과의 나사 체결을 위한 보스(221)을 내측에 형성하고, 카메라 장치(113)를 노출시키는 개구(224)를 가진다. 또한, 리어 하우징(220)은 내측면에 부착되는 안테나 방사체(160)를 포함한다. 안테나 방사체(160)는 리어 하우징(220)의 내측면으로부터 개구를 거쳐 외측면까지 일부 연장 형성될 수 있다. 안테나 방사체(160)는 리어 하우징(220)의 평평한 표면에 부착되기도 하지만, 리어 하우징(220)의 표면에 단차지게 형성된 홈에 안착되는 방식으로도 부착될 수 있다. 또한, 인서트 사출을 통하여, 리어 하우징(220)을 성형함과 동시에 안테나 방사체(160)를 리어 하우징(220)에 고정시키는 방식을 취할 수도 있다.

안테나 방사체(160)는 일단에 급전부(161)를 가진다. 또한, 리어 하우징(220)은 메인 보드(130)의 접촉용 탄성 부재(140)의 제 1 접촉부(1431)를 외부로 일부 돌출시키는 개구(226)를 가진다. 메인 보드(130)는 프론트 하우징(210)과 리어 하우징(220)의 결합으로 형성된 공간에 고정되고, 메인 보드(130)의 접촉용 탄성 부재(140)의 제 2 접촉부(1432)는 리어 하우징(220)의 안테나 방사체(160)의 급전부(161)에 전기적으로 접촉되며, 메인 보드(130)의 접촉용 탄성 부재(140)의 제 1 접촉부(1431)는 리어 하우징(220)의 개구(226)을 통해 그 일부가 돌출된다. 접촉용 탄성 부재(143)의 제 2 접촉부(1432)는 리어 하우징(220)의 안테나 방사체(160)의 급전부(161)를 탄성 가압한다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 리어 커버의 사시도이다.

도 7을 참조하면, 리어 커버(230)는 테두리에 배치되는 스냅 핏(snap-fit)(232)을 가진다. 리어 하우징(220)과 리어 커버(230)가 결합되는 경우, 스냅 핏(232)은 리어 하우징(220)의 체결 홈(222)에 체결된다. 또한, 리어 커버(230)는 프론트 하우징(210)과 리어 하우징(220)에 수용된 카메라 장치(113)를 노출시키는 개구(231)를 가진다.

또한, 리어 커버(230)는 내측면에 부착된 안테나 방사체(150)를 포함한다. 안테나 방사체(150)는 리어 커버(230)의 평편한 표면에 부착되기도 하지만, 리어 커버(230)의 표면에 단차지게 형성된 홈에 안착되는 방식으로도 부착될 수 있다. 또한, 인서트 사출을 통하여, 리어 커버(230)을 성형함과 동시에 안테나 방사체(160)를 리어 커버(230)에 고정시키는 방식을 취할 수도 있다. 리어 커버(230)는 프론트 하우징(210) 및 리어 하우징(220)에 비해 안테나 방사체의 설계에 있어서 자유도가 높다. 또한, 리어 커버(230)의 안테나 방사체(150)는 메인 보드(130)와의 이격 거리를 확보할 수 있고, 따라서, 간섭을 덜 받고, 안테나 성능을 확보할 수 있다.

리어 커버(230)의 안테나 방사체(150)는 일단에 급전부(151)를 가진다. 메인 보드(130)는 프론트 하우징(210)과 리어 하우징(220)의 결합으로 형성된 공간에 고정된다. 리어 하우징(220)으로부터 리어 커버(230)가 분리된 경우, 메인 보드(130)의 접촉용 탄성 부재(140)의 제 2 접촉부(1432)는 리어 하우징(220)의 안테나 방사체(160)의 급전부(161)에 전기적으로 접촉되며, 메인 보드(130)의 접촉용 탄성 부재(140)의 제 1 접촉부(1431)는 리어 하우징(220)의 개구(226)을 통해 그 일부가 돌출된다. 반면, 리어 커버(230)가 리어 하우징(220)에 결합된 경우, 리어 하우징(220)의 개구(226)를 통해 돌출된 접촉용 탄성 부재(140)의 제 1 접촉부(1431)는 리어 커버(230)의 안테나 방사체(150)의 급전부(151)에 전기적으로 접촉되는데, 제 1 접촉부(1432)는 아래쪽으로 가압 받아 리어 커버(220) 장착 전의 위치에서 아래쪽으로 이동된다. 제 1 접촉부(1431)가 아래쪽으로 이동되면, 즉, 자유단(143)이 아래쪽으로 처지게 되면, 제 2 접촉부(1432) 또한 아래쪽으로 이동되고, 리어 하우징(220)의 안테나 방사체(160)의 급전부(161)와 제 2 접촉부(1432)의 전기적 접촉은 해제된다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 리어 커버의 분리 상태를 보이는 단면도이다.

도 8를 참조하면, 메인 보드(130)는 프론트 하우징(210)과 리어 하우징(220)의 결합으로 형성된 공간에 고정된다. 리어 하우징(220)과 리어 커버(230)가 분리된 경우, 메인 보드130)의 접촉용 탄성 부재(140)의 제 2 접촉부(1432)는 리어 하우징(220)의 안테나 방사체(160)의 급전부(161)에 전기적으로 접촉되며, 메인 보드(130)의 접촉용 탄성 부재(140)의 제 1 접촉부(1431)는 리어 하우징(220)의 개구(226)을 통해 그 일부가 돌출된다.

리어 커버(230)가 분리된 경우, 메인 보드(130)는 리어 하우징(220)의 안테나 방사체(160)를 통하여 송수신되는 무선 신호를 처리한다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 리어 커버의 결합 상태를 보이는 단면도이다.

도 9를 참조하면, 메인 보드(130)는 프론트 하우징(210)과 리어 하우징(220)의 결합으로 형성된 공간에 고정된다. 리어 커버(230)가 리어 하우징(220)에 결합된 경우, 리어 하우징(220)의 개구(226)를 통해 돌출된 접촉용 탄성 부재(140)의 제 1 접촉부(1431)는 리어 커버(230)의 안테나 방사체(150)의 급전부(151)에 전기적으로 접촉되는데, 제 1 접촉부(1432)는 아래쪽으로 가압 받아 리어 커버(220) 장착 전의 위치에서 아래쪽으로 이동된다. 제 1 접촉부(1431)가 아래쪽으로 이동되면, 즉, 자유단(143)이 아래쪽으로 처지게 되면, 제 2 접촉부(1432) 또한 아래쪽으로 이동되고, 리어 하우징(220)의 안테나 방사체(160)의 급전부(161)와 제 2 접촉부(1432)의 전기적 접촉은 해제된다.

리어 커버(230)가 결합된 경우, 메인 보드(130)는 리어 하우징(220)의 안테나 방사체(160)를 대신하여 리어 커버(230)의 안테나 방사체(150)를 통하여 송수신되는 무선 신호를 처리한다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 안테나 장치의 성능을 나타내는 도표를 보여준다.

도 10을 참조하면, GPS(Global Positioning System) 통신 대역에서 안테나 성능을 측정하였고, 그 결과 리어 커버(배터리 커버)(230)의 안테나 방사체(150)를 이용하는 경우가 리어 하우징(220)의 안테나 방사체(160)를 이용하는 경우보다 약 1dB의 안테나 성능의 개선을 가짐을 보인다. 상술한 바와 같이, 리어 커버(230)의 안테나 방사체(150)는 메인 보드(130)와의 이격 거리를 확보하여, 간섭을 줄이고, 안테나 성능을 확보할 수 있다. 또한, 배터리 커버(230)가 분리되고, 리어 하우징(220)의 안테나 방사체(160)를 사용하는 경우에서도 리어 커버(230)의 안테나 방사체(150)를 사용하는 경우의 안테나 성능에 도달함을 보인다. 결국, 본 발명의 안테나 장치는 안테나 방사체를 구비한 배터리 커버가 분리되더라도 배터리 커버의 안테나 방사체를 대신하여 신호를 원활하게 송수신할 수 있어, 통신 상태를 유지할 수 있다.

도시된 바와 같아, 리어 하우징(220)의 안테나 방사체(160)와 리어 커버(230)의 안테나 방사체(150)는 모노폴(mono pole) 안테나 방사체이나, 이에 국한되지 않고 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 방사체일 수 있다. PIFA 방사체를 적용하는 경우, 안테나 방사체들(150, 160)은 급전을 위한 급전부 뿐만 아니라 접지를 위한 접지부를 가진다. 또한, 이와 상응하게, 접촉용 탄성 부재(140)는 안테나 방사체의 급전부와 접지부에 대응하는 서로 분리된 두 개의 자유단들을 가질 수 있다. 이러한 자유단들 중 하나는 메인 보드(130)의 RF 부품과 라인을 통해 전기적으로 연결되고, 나머지 하나는 메인 보드(130)의 그라운드(ground)와 전기적으로 연결된다.

리어 하우징(220)의 안테나 방사체(160)와 리어 커버(230)의 안테나 방사체(150)는 적어도 하나 이상의 동일한 통신 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 이 둘의 형상은 같거나 다를 수 있는데, 예컨대, 리어 하우징(220)의 안테나 방사체(160)와 리어 커버(230)의 안테나 방사체(150)는 인접해 있고, 급전 받은 안테나 방사체는 나머지 안테나 방사체의 간섭으로 인하여 열화될 수 있으므로, 이를 고려하여 안테나 방사체들(150, 160) 간의 형상이 결정될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 휴대용 단말기(100)는 다수의 안테나 장치들을 구성할 수 있는데, 예컨대, 음성 통화용 안테나 장치. 영상 통화용 안테나 장치, GPS(Golbal Positioning System) 통신용 안테나 장치, 블루투스 통신용 안테나 장치, NFC(Near Field Communication) 통신용 안테나 장치 및 이 밖의 통신용 안테나 장치를 포함할 수 있다. 이러한 안테나 장치들 중 하나는 메인 보드(130)에 박판 형태로 실장된 안테나 방사체를 구성할 수 있다. 또한, 상술한 본 발명에 따른 안테나 장치는 전술한 여러 안테나 장치들 중 적어도 하나에 적용될 수도 있을 것이다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 휴대용 단말기 130 : 메인 보드
131 : RF 부품 132 : 라인
140 : 접촉용 탄성 부재 141 : 고정편
142 : 탄성편 143 : 자유단
1431 : 제 1 접촉부 1432 : 제 2 접촉부
150, 160 : 안테나 방사체 151, 161 : 급전부
200 : 하우징 210 : 프론트 하우징
220 : 리어 하우징 226 : 개구
230 : 리어 커버

Claims

제 1 안테나 방사체를 가지는 메인 하우징;
상기 메인 하우징으로부터 분리 가능하고, 제 2 안테나 방사체를 가지는 서브 하우징;
상기 메인 하우징에 수용되고, 무선 신호를 처리하는 메인 보드; 및
상기 메인 하우징에 수용되는 전기적 연결 수단을 포함하되,
상기 전기적 연결 수단은,
상기 서브 하우징과 상기 메인 하우징이 분리된 경우, 상기 메인 보드와 상기 메인 하우징의 제 1 안테나 방사체를 전기적으로 연결시키고,
상기 서브 하우징과 상기 메인 하우징이 결합된 경우, 상기 메인 보드와 상기 서브 하우징의 제 2 안테나 방사체를 전기적으로 연결시키는 휴대용 단말기.
제 1항에 있어서,
상기 전기적 연결 수단은,
상기 서브 하우징과 상기 메인 하우징이 결합된 경우, 상기 제 1 안테나 방사체에 전기적으로 접촉되지 않고, 상기 제 2 안테나 방사체에 전기적으로 접촉되며,
상기 서브 하우징과 상기 메인 하우징이 분리된 경우, 상기 제 1 안테나 방사체에 전기적으로 접촉되고, 상기 제 2 안테나 방사체에 전기적으로 접촉되지 않는 휴대용 단말기.
제 1항에 있어서,
상기 전기적 연결 수단은,
탄성 지지된 상태로 굽혀질 수 있는 자유단을 가지고, 상기 자유단의 굽힘 상태에 따라 상기 제 1 안테나 방사체 또는 제 2 안테나 방사체와 전기적으로 접촉되는 휴대용 단말기.
제 3항에 있어서,
상기 전기적 연결 수단의 자유단은,
상기 서브 하우징과 상기 메인 하우징이 결합된 경우, 최대로 굽혀지는 휴대용 단말기.
제 3항에 있어서,
상기 전기적 연결 수단의 자유단은,
상기 서브 하우징과 상기 메인 하우징이 분리된 경우, 상기 제 1 안테나 방사체와 전기적으로 접촉되는 제 1 접촉부; 및
상기 서브 하우징과 상기 메인 하우징이 결합된 경우, 상기 제 2 안테나 방사체와 전기적으로 접촉되는 제 2 접촉부를 가지는 휴대용 단말기.
제 5항에 있어서,
상기 제 2 접촉부는,
상기 제 1 접촉부보다 상기 메인 보드로부터 더 높이 위치하는 휴대용 단말기.
제 5항에 있어서,
상기 전기적 연결 수단의 제 2 접촉부는,
상기 메인 하우징에 형성된 개구를 통해 상기 서브 하우징의 제 2 안테나 방사체에 접촉되는 휴대용 단말기.
제 3항에 있어서,
상기 전기적 연결 수단은,
금속 플레이트를 절곡하는 방법을 통해 일체로 성형되는 휴대용 단말기.
제 3항에 있어서,
상기 전기적 연결 수단은,
상기 메인 보드에 부착되는 고정편;
상기 고정편의 끝단을 구부려 형성되고, 상기 자유단의 움직임에 탄성을 부여하는 탄성편; 및
상기 탄성편의 끝단을 구부려 형성되는 상기 자유단을 포함하는 휴대용 단말기.
제 1항에 있어서,
상기 전기적 연결 수단은,
상기 메인 보드 또는 상기 메인 하우징에 부착되는 휴대용 단말기.
제 1항에 있어서,
상기 메인 보드는,
상기 무선 신호를 처리하는 RF(Radio Frequency) 부품; 및
상기 RF 부품과 상기 전기적 연결 수단을 전기적으로 연결하는 라인을 포함하는 휴대용 단말기.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 안테나 방사체는,
상기 메인 하우징의 내측면 및 외측면 중 적어도 한 곳에 부착되는 휴대용 단말기.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 안테나 방사체는,
상기 서브 하우징의 내측면에 부착되는 휴대용 단말기.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 안테나 방사체는,
상기 메인 하우징을 인서트 사출을 통하여 성형하는 경우, 상기 메인 하우징에 고정되는 휴대용 단말기.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 안테나 방사체는,
상기 서브 하우징을 인서트 사출을 통하여 성형하는 경우, 상기 서브 하우징에 고정되는 휴대용 단말기.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 안테나 방사체 또는 제 2 안테나 방사체는,
모노폴(monopole) 안테나 방사체 또는 PIFA(Plnar Inverted-F Antenna) 방사체인 휴대용 단말기.
제 1항에 있어서,
상기 메인 하우징은,
프론트 하우징; 및
상기 프론트 하우징과의 결합을 통해 상기 메인 보드를 수용하는 공간을 마련하는 리어 하우징을 포함하는 휴대용 단말기.
제 17항에 있어서,
상기 서브 하우징은,
상기 프론트 하우징 또는 리어 하우징에 결합되는 휴대용 단말기.
제 1항에 있어서,
상기 서브 하우징은,
배터리 커버인 휴대용 단말기.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 안테나 방사체와 상기 제 2 안테나 방사체는,
적어도 하나 이상의 동일한 통신 대역의 신호를 송수신하는 휴대용 단말기.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 안테나 방사체와 상기 제 2 안테나 방사체는,
음성 통화용, 영상 통화용, GPS(Golbal Positioning System) 통신용, 블루투스 통신용, NFC(Near Field Communication) 통신용 중 어느 하나로 사용되는 휴대용 단말기.
휴대용 단말기의 전방에 배치되는 프론트 하우징;
상기 프론트 하우징과 결합되고, 상기 프론트 하우징과 결합하여 휴대용 단말기의 다수의 전자 부품들을 수용하는 공간을 마련하며, 내측면 및 외측면 중 적어도 한 곳에 부착된 제 1 안테나 방사체를 가지는 리어 하우징;
상기 휴대용 단말기의 후방에 배치되고, 상기 리어 하우징과의 결합으로 배터리를 수용하는 공간을 마련하며, 내측면에 부착된 제 2 안테나 방사체를 가지는 탈착 가능한 리어 커버; 및
상기 프론트 하우징과 리어 하우징의 결합된 공간에 수용되고, 무선 신호를 처리하는 메인 보드;
상기 메인 보드에 부착되고, 상기 메인 보드 상에 실장되어 있는 무선 신호를 처리하는 RF(Radio Frequency) 부품과 라인을 통해 전기적으로 연결되는 접촉용 탄성 부재를 포함하되,
상기 접촉용 탄성 부재는,
상기 메인 보드에 부착되는 고정편;
상기 고정편의 끝단을 구부려 형성되고, 자유단의 움직임에 탄성을 부여하는 탄성편; 및
상기 탄성편의 끝단을 구부려 형성되고, 탄성 지지된 상태로 굽혀질 수 있는 자유단을 포함하며,
상기 자유단은,
상기 리어 커버와 상기 리어 하우징이 분리된 경우, 상기 리어 하우징의 제 1 안테나 방사체와 전기적으로 접촉되는 제 1 접촉부; 및
상기 리어 커버와 상기 리어 하우징이 결합된 경우, 상기 리어 하우징의 제 1 안테나 방사체와의 전기적 접촉을 해제하고, 상기 리어 하우징에 형성된 개구를 통해 상기 리어 커버의 제 2 안테나 방사체에 전기적으로 접촉되는 제 2 접촉부를 포함하는 휴대용 단말기.