KR20140100136A - 이동 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단말기 바디 및 상기 단말기 바디의 적어도 일측면에 배치되는 안테나 장치를 포함하며, 상기 안테나 장치는 상기 측면에 서로 인접하도록 배치되는 제1 및 제2 도전 멤버와, 상기 제1 도전 멤버 및 제2 도전 멤버에 의하여 형성되는 용량결합(capacitive coupling)부 및 상기 용량결합부와 병렬 연결되도록 상기 제2 도전 멤버에 전기적으로 연결되는 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기를 제공한다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치를 구비하는 이동 단말기에 관한 것이다.

이동 단말기는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화 기능, 정보를 입·출력하는 기능 및 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 휴대용 전자기기이다.

이동 단말기는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임 및 방송의 수신 등의 복잡한 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia Player) 형태로 구현되고 있다.

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.

상기 시도들에 더하여, 상기 하드웨어 등의 기능을 보다 개선하는 방안이 고려될 수 있다. 이러한 개선 방안에는 사용자가 이동 단말기를 좀더 편리하게 사용하기 위한 구조적인 변화 및 개량이 포함된다. 상기 구조적인 변화 및 개량의 하나로 전파를 송수신하는 안테나에 대해 고려될 수 있다.

안테나는 무선통신을 위해 무선 전자기파를 송수신하도록 형성되는 장치로서, 이동 단말기에 필수적으로 요구되는 구성 요소이다. 이동 단말기는 음성 통화 외에 WiBro, DMB 등과 같은 다양한 기능들을 구현하는 추세이므로, 안테나는 상기 기능들을 만족시키는 대역폭들을 구현하여야 함은 물론, 이동 단말기에 내장될 수 있도록 소형으로 설계되어야 한다.

상기 요구에 따라, 멀티 주파수 대역을 구현할 수 있는 안테나들이 설계되고 있다. 그러나, 안테나의 구조가 복잡하며, 공진 주파수, 대역폭, 이득 등과 같은 특성들을 결정하는 파라미터 값들을 독립적으로 조율하기가 어려운 문제가 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 새로운 구조를 갖는 안테나에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

본 발명의 일 목적은 멀티 주파수 대역의 무선 전자기파를 송수신할 수 있는 안테나를 구비하는 이동 단말기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 보다 나은 효율을 가지면서도 보다 소형화된 안테나를 구비하는 이동 단말기를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 이동 단말기는, 단말기 바디 및 상기 단말기 바디의 적어도 일측면에 배치되는 안테나 장치를 포함하며, 상기 안테나 장치는 상기 측면에 서로 인접하도록 배치되는 제1 및 제2 도전 멤버와, 상기 제1 도전 멤버 및 제2 도전 멤버에 의하여 형성되는 용량결합(capacitive coupling)부 및 상기 용량결합부와 병렬 연결되도록 상기 제2 도전 멤버에 전기적으로 연결되는 커패시터를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 이동 단말기는 전기적 접지를 형성하는 접지부를 포함하는 회로기판을 더 포함하며, 상기 커패시터는 상기 제2 도전 멤버와 상기 접지부를 전기적으로 연결한다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 이동 단말기는 상기 제1 도전 멤버의 일단부에 전기적으로 연결되는 급전부를 더 포함하며, 상기 급전부에는 대역폭을 확장시키도록 이루어지는 매칭회로가 연결된다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 매칭회로는 서로 다른 주파수 대역 중 저주파 대역의 대역폭을 확장시키도록 형성되는 제1 매칭회로 및 상기 제1 매칭회로와 연결되고 상기 서로 다른 주파수 대역 중 고주파 대역의 대역폭을 확장시키도록 형성되는 제2 매칭회로를 포함한다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 용량결합부는 제1 도전 멤버의 일단과 제2 도전 멤버의 일단이 인접하도록 배치되어 형성된다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 도전 멤버는 각각 상기 단말기 바디의 외관 중 일부를 구성한다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 커패시터는 제2 도전 멤버의 일단으로부터 상기 안테나 장치의 공진 주파수 파장의 λ/2에 해당하는 길이만큼 떨어진 위치에 연결된다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 이동 단말기는 상기 안테나 장치와 이격되어 단말기 바디의 측면에 배치되는 제2 안테나 장치를 더 포함한다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 제2 안테나 장치는 로 인접하도록 단말기 바디의 측면에 배치되는 제3 및 제4 도전 멤버와, 기 제3 도전 멤버 및 제4 도전 멤버에 의하여 형성되는 제2 용량결합(capacitive coupling)부 및 기 용량결합부와 병렬 연결되도록 상기 제4 도전 멤버에 전기적으로 연결되는 커패시터를 포함한다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 제2 안테나 장치는 기 안테나 장치의 공진 주파수와 다른 공진 주파수를 갖도록, 상기 제2 도전 멤버와 다른 길이를 갖는 제4 도전 멤버를 포함한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 도전 멤버에 병렬 연결되는 커패시터를 구비하여 도전 멤버의 전기적 길이를 단축시킬 수 있는 안테나 장치를 구현하는바, 보다 소형화된 안테나를 구비하는 이동 단말기를 제공할 수 있다.

또한, 병렬 커패시터의 커패시턴스 값을 변경하여 도전 멤버의 전기적 길이 단축율을 조정할 수 있는바, 제한된 크기의 단말기 바디를 보다 효율적으로 활용하는 안테나 장치를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 이동 단말기의 후면 사시도.
도 3은 도 1의 이동 단말기의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예와 관련된 안테나 장치가 구현된 이동 단말기의 개념도.
도 5는 도 4에 도시된 매칭회로의 일 실시예를 나타낸 개념도.
도 6은 본 발명의 실시예와 관련된 안테나 장치의 낮은 주파수 대역에서의 주파수 분포를 설명하기 위한 개념도.
도 7은 본 발명의 안테나 장치의 주파수에 따르는 전압정재파비를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 안테나 장치들의 주파수에 따르는 S파라미터를 도시한 도면.

이하, 본 발명에 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

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. 또한, 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), PMP(Portable Multimedia Player), 전자책(E-book), 내비게이션 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 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, 와치 타입, 클립 타입, 안경 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다.

바디는 외관을 이루는 케이스(프레임, 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 수 있으며, 배터리를 덮는 배터리 커버가 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 구성될 수도 있다.

케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151), 제1음향출력모듈(153), 제1카메라(121), 제1조작유닛(131) 등이 배치되며, 측면에는 마이크(122), 인터페이스부(170), 제2조작유닛(132) 등이 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)하도록 이루어진다. 디스플레이부(151)는 정보를 시각적으로 표현하는 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), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있게 터치감지수단을 포함할 수 있다. 디스플레이부(151) 상의 어느 한 곳에 대하여 터치가 이루어지면 터치감지수단은 이를 감지하고 그 터치된 위치에 대응하는 내용이 입력되게 구성될 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

터치감지수단은 디스플레이부(151)에서 출력되는 시각 정보가 보일 수 있도록 투광성으로 형성되며, 밝은 곳에서 터치스크린의 시인성(visibility)을 높이기 위한 구조가 포함될 수 있다. 도 1에 의하면, 디스플레이부(151)는 프론트 케이스(101)의 전면(front surface)의 대부분을 차지한다.

디스플레이부(151)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 제1음향출력모듈(153)과 제1카메라(121)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 제1조작유닛(131)과 마이크(122)가 배치된다. 제2조작유닛(132, 도 2 참조), 인터페이스부(170) 등은 단말기 바디의 측면에 배치될 수 있다.

제1음향출력모듈(153)은 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver) 또는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

제1음향출력모듈(153)로부터 발생되는 사운드는 구조물 간의 조립틈을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나, 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.

제1카메라(121)는 화상통화 모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

사용자 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 제1 및 제2조작유닛(131, 132)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2조작유닛(131, 132)은 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있으며, 터치, 푸쉬, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

본 도면에서는 제1 조작유닛(131)이 터치키(touch key)인 것을 기준으로 예시하나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 제1 조작유닛(131)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.

제1 및/또는 제2조작유닛들(131, 132)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1조작유닛(131)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등과 같은 명령을 입력 받고, 제2조작유닛(132)은 제1음향출력모듈(153)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다.

마이크(122)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 형성된다. 마이크(122)는 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)가 외부기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(170)는 유선 또는 무선으로 이어폰과 연결하기 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트{예를 들어 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등}, 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(170)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 이동 단말기(100)의 후면 사시도이다.

도 2를 참조하면, 단말기 바디의 후면, 다시 말해서 리어 케이스(102)에는 제2카메라(121')가 추가로 장착될 수 있다. 제2카메라(121')는 제1카메라(121, 도 1 참조)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 제1카메라(121)와 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다.

예를 들어, 제1카메라(121)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 제2카메라(121')는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 제1 및 제2카메라(121, 121')는 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 단말기 바디에 설치될 수도 있다.

제2카메라(121')에 인접하게는 플래시(200)와 거울(124)이 추가로 배치된다. 플래시(200)는 제2카메라(121')로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울(124)은 사용자가 제2카메라(121')를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.

단말기 바디의 후면에는 제2음향출력모듈(153')이 추가로 배치될 수도 있다. 제2음향출력모듈(153')은 제1음향출력모듈(153, 도 1 참조)과 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. 방송수신모듈의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 설치될 수 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190)가 구비된다. 전원공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 직접 착탈 가능하게 구성되는 배터리를 포함할 수 있다.

이하에서는 멀티 주파수 대역의 무선 전자기파를 송수신할 수 있는 안테나(200)에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 3은 도 1의 이동 단말기의 분해 사시도이다.

도 3을 참조하면, 단말기 바디의 내부에는 회로기판(180)이 배치된다. 회로기판(180)은 도시된 바와 같이 리어 케이스(102)에 장착되거나, 별도의 지지부재에 설치될 수 있다. 회로기판(180)은 이동 단말기(100)의 각종 기능을 동작시키기 위한 제어부의 일 예로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 회로기판(180)은 안테나(200)에서 송수신하는 무선 전자기파에 대응하는 신호를 처리하도록 형성될 수 있다.

회로기판(180)은 복수의 층으로 형성되며, 상기 복수의 층 중 적어도 하나는 회로기판(180)의 전기적 접지를 이루는 접지부(181)가 될 수 있다. 접지부(181)는, 예를 들어 박막의 도전성 물질이 회로기판(180)의 주면을 덮도록 코팅됨에 따라 형성될 수 있다. 다만, 접지부(181)가 형성되는 위치는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 접지부(181)는 회로기판(180)을 지지하는 도전성의 지지부재에 형성될 수도 있다.

접지부(181)로부터 이격된 위치에는 도전멤버(103)가 배치된다. 도전멤버(103)는 도전성 물질, 예를 들어 스테인리스 스틸이 소정 두께를 갖도록 형성되거나, 금, 동 등의 금속 박판으로 형성될 수 있다. 도전멤버(103)는 접지부(181)의 적어도 일측면을 덮도록 배치된다.

도전멤버(103)는 단말기 바디의 적어도 일측 가장자리를 따라 연장되게 형성되어, 도시된 바와 같이 단말기 바디의 측면 외관을 이룰 수 있다. 이때, 도전멤버(103)의 양단부에는 데코부(104)가 각각 인접하게 배치될 수 있으며, 데코부(104)가 도전멤버(103)와 서로 전기적으로 연결되지 않도록 이들 사이에는 절연성 물질, 예를 들어 리어 케이스(102)의 일부가 삽입될 수 있다.

데코부(104)는 단말기 본체의 가장자리를 따라 연장되게 형성되어 도전멤버(103)와 함께 단말기 본체의 측면 외관을 이루게 된다. 도전멤버(103)와 데코부(104)는 디스플레이부(151)에 수직한 방향으로 투영되면, 접지부(181)를 감싸도록 형성된다. 데코부(104)는 도전멤버(103)와 일체감을 주도록 도전멤버(103)와 같은 물질로 형성될 수 있다.

다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 도전멤버(103)는 프론트 케이스(101)에 내장되어 프론트 케이스(101)의 강도를 보강하도록 형성될 수도 있다. 이때, 프론트 케이스(101)는 절연성 물질로 형성되어 도전멤버(103)를 덮도록 배치됨으로써, 도전멤버(103)에 흐르는 전류로부터 사용자를 보호하고 핸드 이펙트(hand effect)에 의한 방사 특성의 저하를 감소시키도록 이루어질 수 있다. 또한, 도전멤버(103)는 접지부(181)와 인접한 프론트 케이스(101)의 내측벽에 형성되는 금속 박판으로 구현될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 실시예와 관련된 안테나 장치가 구현된 이동 단말기(100)의 개념도이다.

도 4를 참조하면, 이동 단말기(100)는 단말기 바디의 적어도 일측면에 배치되는 안테나 장치를 포함한다.

상기 안테나 장치는 급전부(184)와, 매칭회로(185)와, 제1 도전 멤버(201)와, 제2 도전 멤버(202) 및 커패시터(203)를 포함한다.

제1 도전 멤버(201)의 일단부는 급전부(184)와 전기적으로 연결된다. 또한, 급전부(184)와 제1 도전 멤버(201) 사이에는 안테나 장치의 대역폭을 확장시키도록 이루어지는 매칭회로(185)가 연결된다.

제2 도전 멤버(202)는 제1 도전 멤버(201)의 타단부에 인접하도록 배치된다. 제1 도전 멤버(201)와 제2 도전 멤버(202)의 연결부가 커패시터로 동작할 수 있도록 제1 도전 멤버(201)와 제2 도전 멤버(202)는 근접 배치된다. 다시 말해, 제1 도전 멤버(201)와 제2 도전 멤버(202) 사이에는 용량결합부(204)가 형성되어 안테나 장치에 형성되는 전파의 위상을 반전시킨다. 이에 대해서는 아래에서 도 6을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

제2 도전 멤버(202)에는 용량결합부(204)와 병렬로 배치되는 커패시터(203)가 연결된다. 커패시터(203)는 안테나 장치에 형성되는 전류의 크기를 떨어뜨려 도전멤버의 길이를 단축시킬 수 있게 한다. 여기서 도전멤버는 서로 용량결합된 제1 도전 멤버(201)와 제2 도전 멤버(202)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 단말기(100)는 상기 안테나 장치와 이격되어 단말기 바디의 적어도 일측면에 배치되는 제2 안테나 장치를 더 포함한다.

제2 안테나 장치는 급전부(184')와, 매칭회로(185')와, 제3 도전 멤버(211)와, 제4 도전 멤버(212) 및 커패시터(213)를 포함한다.

제3 도전 멤버(211)의 일단부는 급전부(184')와 전기적으로 연결된다. 또한, 급전부(184')와 제3 도전 멤버(211) 사이에는 안테나 장치의 대역폭을 확장시키도록 이루어지는 매칭회로(185')가 연결된다.

제4 도전 멤버(212)는 제3 도전 멤버(211)의 타단부에 인접하도록 배치된다. 제3 도전 멤버(211)와 제4 도전 멤버(212)의 연결부가 커패시터로 동작할 수 있도록 제3 도전 멤버(211)와 제4 도전 멤버(212)는 근접 배치된다. 다시 말해, 제3 도전 멤버(211)와 제4 도전 멤버(212) 사이에는 용량결합부(214)가 형성되어 안테나 장치에 형성되는 전파의 위상을 반전시킨다.

제4 도전 멤버(212)에는 용량결합부(214)와 병렬로 배치되는 커패시터(213)가 연결된다. 커패시터(213)는 안테나 장치에 형성되는 전류의 크기를 떨어뜨려 도전멤버의 길이를 단축시킬 수 있게 한다. 여기서 도전멤버는 서로 용량결합된 제3 도전 멤버(211)와 제4 도전 멤버(212)를 포함한다.

도시된 바에 따르면, 상기 안테나 장치와 제2 안테나 장치의 사이에는 USB단자(220)가 배치될 수 있다. USB 단자(220)는 단말기 하측면의 중앙에 배치될 수 있으며, 이를 통해 단말기 케이스의 좌우로 서로 다른 공진주파수를 갖는 안테나가 배치될 수 있다. 즉, USB 단자(220)는 제1 도전 멤버(201)와 제3 도전 멤버(211)를 이격시켜 안테나 장치와 제2 안테나 장치가 서로 간섭받는 것을 방지한다.

도 5는 도 4에 도시된 매칭회로(185)의 일 실시예를 나타낸 개념도이다.

도 5를 참조하면, 상기 급전부(184)에는 대역폭을 확장시키도록 이루어지는 매칭회로(185)가 연결될 수 있다. 매칭회로(185)로서 직렬 인덕터(series L), 직렬 커패시터(203)(Series C), 분류기(shunt L/C), 고역 통과 필터(high pass filter), 저역 통과 필터(low pass filter), 대역 소거 필터(band stop filter) 등이 이용될 수 있다.

상기 매칭회로(185)는 저주파 및 고주파 대역의 대역폭을 각각 확장시키도록 형성되는 제1 및 제2매칭회로(185a,185b)를 포함한다. 제1매칭회로(185a)는 저주파 대역의 대역폭을 확장시키기 위하여 갭을 이용한 커플링 급전 회로(gap coupled feed), 직렬 커패시터(203)(series C), 대역 소거 필터(band-stop filter) 등으로 구성될 수 있다. 또한, 제2매칭회로(185b)는 고주파 대역의 대역폭을 확장시키기 위하여 대역 소거 필터로 구성될 수 있다.

본 도면에서는 직렬 커패시터(203)로 구성된 제1매칭회로(185a)가 급전부(184)에 연결되고, 대역 소거 필터로 구성된 제2매칭회로(185b)가 제1매칭회로(185a)에 연결된 것을 예시하고 있다.

도 6은 본 발명의 실시예와 관련된 안테나 장치의 낮은 주파수 대역에서의 주파수 분포를 설명하기 위한 개념도이다.

도 6의 (a)는 용량결합부(204) 및 커패시터(203)가 존재하지 않을 때의 낮은 주파수 대역 커런트 분포(Low band current distribution)를 나타낸 개념도이다.

모노폴(Monopole)의 λ/2 주모드를 나타내고 있으며, 급전부(184)로부터 도전 멤버의 끝에 이르기까지 λ/2 파장이 형성된다.

도 6의 (b)는 capacitor loading이 존재할 때의 current distribution을 나타낸 개념도이다. 도 6(b)를 참조하면, 도 6(a)와 마찬가지로 안테나 모듈에는 λ/2 파장이 형성된다. 다만, 커패시터(203)에 의해 current drop이 발생하는 것을 알 수 있다.

도 6의 (c)는 용량결합부(204)가 존재할 때의 current distribution을 나타낸 개념도이다.

도시된 바에 따르면, 용량결합부(capacitive coupling,204)에 의하여 전류의 위상이 반전된다. 또한, 용량결합부(204)로부터 도전 멤버의 끝까지의 길이는 λ/2보다 짧아지고, 그에 따라 공진 주파수가 고주파쪽으로 이동된다. 즉, 도 6에서 설명하는 낮은 주파수 대역(Low Band)이라 함은 800MHz 내지 900MHz에 해당하는데 도 6의 (c)에서 공진 주파수는 1200MHz 내지 1300MHz로 이동된다. 이 때 전류의 최소값을 만들지 못하므로 전력 전달은 감소하게 된다.

도 6의 (d)는 본원발명의 안테나 모듈을 도시한 개념도이다. 상기 안테나 모듈은 용량결합부(204) 및 커패시터(203)를 포함한다. 이하에서 용량결합부(204)로부터 안테나 모듈의 끝단까지를 플로팅 라디에이터(floating radiator)라고 명한다. 즉, 도시된 그림에서 용량결합부(204)로부터 오른쪽 끝까지를 플로팅 라디에이터라고 한다.

도시된 바에 따르면, 제1 영역(I)은 급전부(184)에서부터 용량결합부(204)까지를 의미한다. 제1 영역(I)에서는 용량결합(capacitive coupling)에 의하여 전류의 위상이 반전된다.

커패시터(203)에 의하여 current drop이 발생하여 플로팅 라디에이터는 제2 영역(Ⅱ) 및 제3 영역(Ⅲ)으로 구분된다. 즉, 도 6(c)에 도시된 것과 같은 전류의 분포가 도 6(d)와 같이 변형된다. 도 6(c)의 전류 분포와는 달리 도 6(d)에서는 제1 영역과 제2 영역의 경계에서의 전류값이 제로 포텐셜을 이룬다. 즉, 전류값이 미니멈을 이루기 때문에 전력 전달이 증가된다.

또한, 제2 영역(Ⅱ)과 제3 영역(Ⅲ) 사이에서 current drop이 발생하여 플로팅 라디에이터의 전체 길이가 연장되는 효과가 발생한다. 다시 말해, 도 6(d)에서는 3λ/4 주모드가 형성되는데, 제3 영역(Ⅲ)의 길이가 이 중 λ/4의 길이에 해당하게 된다. 즉, 커패시터(203)의 로딩에 의하여 플로팅 라디에이터의 전기적 길이가 단축되고, 제3 영역(Ⅲ) 길이의 3배에 해당하는 길이를 갖는 안테나가 존재하는 효과를 얻을 수 있다.

도 7은 본 발명의 안테나 장치의 주파수에 따르는 전압정재파비를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 안테나 장치들의 주파수에 따르는 S파라미터를 도시한 도면이다.

도 7을 참고하면, 전압정재파비 4를 기준으로 보았을 때, 안테나 장치는 저주파 대역(약0.70GHz~1.0GHz)과 고주파 대역(약1.55GHz~2.05GHz)에서 공진을 형성한다. 즉, 안테나 장치는 저주파 및 고주파 대역에서 각각 300MHz 및 500MHz의 대역폭을 가지며, 고주파 대역에서 제1 안테나 장치(ANT 1)는 듀얼 공진을 형성하도록 이루어진다는 것을 확인할 수 있다.

도 8을 참조하면, 저주파 대역에서 두 안테나의 간섭은 787MHz에서 최대값을 나타내며, 이때의 값은 -13.38dB에 불과하다. 즉, 단말기의 측면에 제1 안테나 장치(ANT 1)와 제2 안테나 장치(ANT 2)가 동시에 동작하더라도 서로 영향을 주지 않으며, 만족할 만한 안테나 효율을 발휘하는 것을 알 수 있다.

이상에서 설명한 이동 단말기(100)는 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 (10)

1. 단말기 바디; 및
   상기 단말기 바디의 적어도 일측면에 배치되는 안테나 장치를 포함하며,
   상기 안테나 장치는,
   상기 측면에 서로 인접하도록 배치되는 제1 및 제2 도전 멤버;
   상기 제1 도전 멤버 및 제2 도전 멤버에 의하여 형성되는 용량결합(capacitive coupling)부; 및
   상기 용량결합부와 병렬 연결되도록 상기 제2 도전 멤버에 전기적으로 연결되는 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
2. 제1항에 있어서,
   전기적 접지를 형성하는 접지부를 포함하는 회로기판을 더 포함하며,
   상기 커패시터는 상기 제2 도전 멤버와 상기 접지부를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 도전 멤버의 일단부에 전기적으로 연결되는 급전부를 더 포함하며,
   상기 급전부에는 대역폭을 확장시키도록 이루어지는 매칭회로가 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 매칭회로는,
   서로 다른 주파수 대역 중 저주파 대역의 대역폭을 확장시키도록 형성되는 제1 매칭회로; 및
   상기 제1 매칭회로와 연결되고 상기 서로 다른 주파수 대역 중 고주파 대역의 대역폭을 확장시키도록 형성되는 제2 매칭회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
5. 제2항에 있어서,
   상기 용량결합부는,
   제1 도전 멤버의 일단과 제2 도전 멤버의 일단이 인접하도록 배치되어 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 도전 멤버는,
   각각 상기 단말기 바디의 외관 중 일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 커패시터는,
   제2 도전 멤버의 일단으로부터 상기 안테나 장치의 공진 주파수 파장의 λ/2에 해당하는 길이만큼 떨어진 위치에 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 안테나 장치와 이격되어 단말기 바디의 측면에 배치되는 제2 안테나 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제2 안테나 장치는,
   서로 인접하도록 단말기 바디의 측면에 배치되는 제3 및 제4 도전 멤버;
   상기 제3 도전 멤버 및 제4 도전 멤버에 의하여 형성되는 제2 용량결합(capacitive coupling)부; 및
   상기 용량결합부와 병렬 연결되도록 상기 제4 도전 멤버에 전기적으로 연결되는 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 안테나 장치는,
    상기 안테나 장치의 공진 주파수와 다른 공진 주파수를 갖도록, 상기 제2 도전 멤버와 다른 길이를 갖는 제4 도전 멤버를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.

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