KR20160010264A - 근거리 무선통신 안테나 및 그 안테나를 구비한 스마트폰 - Google Patents

Abstract

근거리 무선통신 안테나는 판형상의 자성코어와, 와이어가 루프 형으로 다수 회 감긴 안테나 코일(antenna coil)을 구비하고, 상기 자성코어는 제1 면과, 제1 면과는 반대방향을 향하는 제2 면과, 제1 면과 제2 면을 연결하는 일 측면을 포함한다. 안테나 코일은 자성 코어의 제1 면 위에 놓이는 제1 부분과, 자성 코어의 제2 면 위에 놓이는 제2 부분과, 자성 코어의 상기 측면 위에 놓이며 제1 부분과 제2 부분을 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 제1 부분, 제2 부분, 연결부가 이어져 루프를 형성한다.

Description

근거리 무선통신 안테나 및 그 안테나를 구비한 스마트폰{NEAR FIELD COMMUNICATION ANTENNA AND SMARTPHONE HAVING ANTENNA IN THE SAME}

본 발명은 근거리 무선통신 안테나 및 그 안테나를 구비한 스마트폰에 관한 것이다.

근거리 무선통신(Near Field Communication(NFC))은 스마트폰(smartphone)과 같은 휴대용 장치 사이 또는 휴대용 장치와 지상 또는 건물에 고정된 장치(NFC 단말)와 무선통신을 할 수 있게 하는 표준이다. 통신을 위해서는 예를 들면, 근거리 무선통신장치를 갖는 휴대용 장치와 NFC 단말과 접촉시키거나 가까운 위치에 근접시킨다. 그러면, 휴대용 장치와 NFC 단말 사이에 근거리 무선통신 채널이 형성되어, 휴대용 장치가 NFC 단말과 근거리 무선통신을 할 수 있다.

최근, 스마트폰에는 근거리 무선통신을 가능하게 하는 회로와 안테나가 장착되기 시작하였다. 그런데, 스마트폰에는 이미 많은 종류의 무선 통신 장치가 내장되어 있고 여러 종류의 안테나도 장착되어 있다. 또한, 무선통신에 영향을 미칠 수 있는 배터리 등의 부품도 장착된다. 따라서, 근거리 무선통신 회로나 안테나를 설치하는 데에는 공간의 제약이 따른다. 이러한 공간의 제약 속에서도 근거리 무선통신의 표준이 요구하는 조건들을 만족하기 위해서는 여러 가지 고려하여야 할 사항이 많은 현실이다.

위 설명은 발명의 일반적인 배경을 설명하기 위한 것이며, 설명된 내용이 선행 기술임을 인정하는 것은 아니다.

선행문헌1: 특허등록 제(14006)23호(20(14) .05.21 등록) 선행문헌2: 특허등록 제1344818호(2013.(12).18 등록)

따라서 본 발명은 작은 크기의 안테나에서도 안테나 성능을 충분히 발휘될 수 있고, 스마트폰에 설치되는 폴드형의 안테나에서 접힌 상태에서 상면과 하면에 각각 위치된 안테나 패턴간의 상쇄를 방지할 수 있는 근거리 무선통신 안테나 및 그 안테나를 구비한 스마트폰을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 목적은 이동통신 단말에서 도전성 금속으로 제조되는 케이스에 설치되는 안테나 장치의 구성을 간략히 하여 제조비용을 절감시킬 수 있는 근거리 무선 통신 안테나 및 그 안테나를 구비한 스마트폰을 제공함에 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 스마트폰으로서, 하우징과 하우징 내에 내장된 근거리 무선통신 안테나(Near Field Communication("NFC") Antenna)를 포함하며, 상기 하우징은 스마트폰의 뒷면을 구성하는 뒷 덮개를 포함하되, 상기 뒷 덮개는 도전성의 제1 금속판 부분과, 제1 금속판 부분으로 부터 이격된 도전성의 제2 금속판 부분과, 제1 금속판 부분 및 제2 금속판 부분 사이에 위치하는 비도전성(electrically non-conductive) 커버 부분을 포함하며, 상기 제1 금속판 부분은 제1 엣지(edge)를 구비하며, 제2 금속판 부분은 제1 엣지와 마주보는 제2 엣지를 포함하며, 비도전성 커버 부분이 제1 엣지와 제2 엣지 사이를 연결하며, 근거리 무선통신 안테나는 판형상의 자성코어와, 와이어가 루프 형으로 다수 회 감긴 안테나 코일(antenna coil)을 포함하되, 자성코어는 제1 면과, 제1 면과는 반대방향을 향하는 제2 면과, 제1 면과 제2 면을 연결하는 일 측면을 포함하며, 안테나 코일은 자성 코어의 제1 면 위에 놓이는 제1 부분과, 자성 코어의 제2 면 위에 놓이는 제2 부분과, 자성 코어의 상기 측면 위에 놓이며 제1 부분과 제2 부분을 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 제1 부분, 제2 부분, 연결부가 이어져 루프를 형성하고, 상기 근거리 무선통신 안테나는 상기 자성코어의 제1 면이 상기 뒷 덮개를 향하도록 상기 비금속 커버 부분에 가까이 위치하고, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 안테나 코일의 제1 부분의 적어도 일부는 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 위치하여 안테나 코일의 제1 부분으로부터 생성되는 전파가 제1 엣지와 제2 엣지 사이의 비도전성 커버 부분을 통과하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 스마트폰이 제공된다.

위와 같은 스마트폰 구성에 더하여, 상기 제1 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향을 따라 연장되는 제1 가로방향 직선부를 포함하며, 제1 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 상기 제1 가로방향 직선부의 라인 가닥들은, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 안테나 코일의 제1 부분의 적어도 일부는 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 위치하여 제1 금속판 부분과 제2 금속판 부분과는 겹치지 않을 수도 있다. 상기 스마트폰으로서, 안테나 코일의 상기 제1 가로방향 직선부는, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹치지 않을 수도 있다. 상기 스마트폰에서, 안테나 코일의 상기 제2 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향(longitudinal direction)을 따라 연장되는 제2 가로방향 직선부를 포함하며, 제2 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 상기 제2 가로방향 직선부는 코일의 상기 제1 가로방향 직선부와 겹치는 부분이 없도록 이격되어 있을 수도 있다.

또한, 위와 같은 스마트폰 구성에 더하여, 자성코어는 상기 측면과 반대방향을 향하는 다른 측면을 구비하며, 상기 다른 측면은, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 제1 가로방향 직선부와 제2 가로방향 직선부 사이에 위치할 수도 있다. 안테나 코일의 상기 제1 가로방향 직선부는, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹칠 수도 있다. 안테나 코일의 상기 제2 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향을 따라 연장되는 제2 가로방향 직선부를 포함하며, 제2 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 상기 제1 가로방향 직선부와 제2 가로방향 직선부는 서로 겹칠 수도 있다.

또한, 위와 같은 스마트폰 구성에 더하여, 안테나 코일의 상기 제2 부분은, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹칠 수도 있다. 또한, 자성코어의 제2 면 위에 놓이는 추가적인 자성코어를 구비하며, 안테나 코일의 상기 제2 부분은 상기 자성코어와 추가적인 자성코어 사이에 놓일 수도 있다. 자성코어의 상기 측면은 제2 금속판 부분의 제2 엣지와 대체로 평행을 이루며, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 상기 측면은 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 놓이며, 자성코어의 측면을 통과하는 자속의 일부가 제1 엣지와 제2 엣지 사이를 통과하도록 제2 엣지로부터 이격되어 있을 수도 있다. 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 상기 이격거리는 0.5 mm 에서 5 mm 일 수도 있다. 이와는 달리, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 상기 이격거리는 1.5 mm 에서 3 mm 일 수도 있다.

또한, 위와 같은 스마트폰 구성에 더하여, 상기 자성코어는 상기 측면과 반대방향으로 향하는 다른 측면을 포함하며, 상기 다른 측면은 제1 금속판 부분의 제1 엣지와 대체로 평행을 이루며, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 상기 다른 측면은 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 놓이며, 상기 다른 측면이 제1 엣지로부터 이격되어 있는 거리는 상기 측면이 제2 엣지로부터 이격되어 있는 거리보다 작을 수도 있다. 제1 및 제2 금속판 부분은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수도 있다. 상기 비전도성 커버는 고분자 플라스틱 재료로 이루어질 수도 있다. 상기 근거리 무선통신 안테나는 상기 비전도성 커버에 부착되어 있을 수도 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 근거리 무선통신(NFC) 장치가 마련된 스마트폰을 사용하여 스마트폰 외부의 다른 NFC 장치와 근거리 무선통신을 하는 방법으로서, 위와 같은 스마트폰을 제공하는 단계와, 전파를 발생하기 위하여 안테나 코일에 전류 신호를 공급하여 NFC 단말장치로 보낼 전파를 발생시키는 단계를 포함하며, 전류신호의 공급에 의해 발생되는 자계강도(H)가 뒷 덮개 상의 위치 중에서 최고값을 갖는 위치는 제1 엣지와 제2 에지 사이인 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 스마트폰에 이용하는 근거리 무선통신 안테나(NFC Antenna)로서, 판형상의 자성코어와, 와이어가 루프 형으로 다수 회 감긴 안테나 코일(antenna coil)을 포함하되, 자성코어는 제1 면과, 제1 면과는 반대방향을 향하는 제2 면과, 제1 면과 제2 면을 연결하는 일 측면을 포함하며, 안테나 코일은 자성 코어의 제1 면 위에 놓이는 제1 부분과, 자성 코어의 제2 면 위에 놓이는 제2 부분과, 자성 코어의 상기 측면 위에 놓이며 제1 부분과 제2 부분을 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 제1 부분, 제2 부분, 연결부가 이어져 루프를 형성하고, 코일의 상기 제1 부분의 일부는, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 안테나가 제공된다.

위와 같은 안테나로서, 상기 제1 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향을 따라 연장되는 제1 가로방향 직선부를 포함하며, 제1 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 상기 제1 가로방향 직선부는, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹치지 않을 수 있다. 또한, 안테나 코일의 상기 제2 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향을 따라 연장되는 제2 가로방향 직선부를 포함하며, 제2 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 상기 제2 가로방향 직선부는 제1 가로방향 직선부와 겹치는 부분이 없도록 이격되어 있을 수 있다. 또한, 자성코어는 상기 측면과 반대방향을 향하는 다른 측면을 구비하며, 상기 다른 측면은, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 제1 가로방향 직선부와 제2 가로방향 직선부 사이에 위치할 수 있다. 안테나 코일의 상기 제2 부분은, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹치는 것일 수도 있다. 자성코어의 제2 면 위에 놓이는 추가적인 자성코어를 구비하며, 안테나 코일의 상기 제2 부분은 상기 자성코어와 추가적인 자성코어 사이에 놓일 수도 있다.

본 발명의 추가적인 측면에 따르면, 스마트폰으로서, 하우징과 하우징 내에 내장된 근거리 무선통신 안테나(Near Field Communication("NFC") Antenna)를 포함하며, 상기 하우징은 스마트폰의 뒷면을 구성하는 뒷 덮개를 포함하되, 상기 뒷 덮개는 도전성의 제1 금속판 부분과, 제1 금속판 부분으로부터 이격된 도전성의 제2 금속판 부분과, 제1 금속판 부분 및 제2 금속판 부분 사이에 위치하는 비도전성(electrically non-conductive) 커버 부분을 포함하며, 상기 제1 금속판 부분은 제1 엣지(edge)를 포함하고, 제2 금속판 부분은 제1 엣지와 마주보는 제2 엣지를 포함하며, 비도전성 커버 부분이 제1 엣지와 제2 엣지 사이를 연결하며, 근거리 무선통신 안테나는 판형상의 자성코어와, 와이어가 루프 형으로 다수 회 감긴 안테나 코일(antenna coil)을 포함하되, 자성코어는 제1 면과, 제1 면과는 반대방향을 향하는 제2 면과, 제1 면과 제2 면을 연결하는 일 측면을 포함하며, 안테나 코일은 자성 코어의 제1 면 위에 놓이는 제1 부분과, 자성 코어의 제2 면 위에 놓이는 제2 부분과, 자성 코어의 상기 측면 위에 놓이며 제1 부분과 제2 부분을 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 제1 부분, 제2 부분, 연결부가 이어져 루프를 형성하고, 상기 제1 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향(longitudinal direction)을 따라 연장되는 제1 가로방향 직선부를 포함하며, 제1 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 상기 제1 가로방향 직선부의 라인 가닥들 중 적어도 일부는, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹치지 않으며, 상기 근거리 무선통신 안테나는 상기 자성코어의 제1 면이 상기 뒷 덮개를 향하도록 위치하고, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 제1 가로 방향 직선부의 라인 가닥들 중 적어도 일부는 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 위치하여 제1 금속판 부분 또는 제2 금속판 부분과 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 제공한다.

위와 같은 스마트폰으로서, 안테나 코일의 상기 제2 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향을 따라 연장되는 제2 가로방향 직선부를 포함하며, 제2 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 상기 제2 가로방향 직선부는 상기 제1 가로방향 직선부와 겹치는 부분이 없도록 이격되어 있을 수 있다. 자성코어는 상기 측면과 반대방향을 향하는 다른 측면을 구비하며, 상기 다른 측면은, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 제1 가로방향 직선부와 제2 가로방향 직선부 사이에 위치할 수 있다. 안테나 코일의 상기 제2 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향을 따라 연장되는 제2 가로방향 직선부를 포함하며, 제2 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 상기 제2 가로방향 직선부 라인 가닥들의 3/4 이상은 상기 제1 가로방향 직선부의 라인 가닥들과 겹치지 않을 수 있다.

또한, 위와 같은 스마트폰으로서, 안테나 코일의 상기 제2 부분은, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹칠 수 있다. 자성코어의 제2 면 위에 놓이는 추가적인 자성코어를 구비하며, 안테나 코일의 상기 제2 부분은 상기 자성코어와 추가적인 자성코어 사이에 놓일 수 있다. 자성코어의 상기 측면은 제2 금속판 부분의 제2 엣지와 대체로 평행을 이루며, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 상기 측면은 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 놓이도록 제2 엣지로부터 이격되어 있을 수 있다. 상기 자성코어는 상기 측면과 반대방향으로 향하는 다른 측면을 포함하며, 상기 다른 측면은 제1 금속판 부분의 제1 엣지와 대체로 평행을 이루며, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 상기 다른 측면은 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 놓이며, 상기 다른 측면이 제1 엣지로부터 이격되어 있는 거리는 상기 측면이 제2 엣지로부터 이격되어 있는 거리보다 클 수 있다.

본 발명은 도전성 금속으로 제조되는 이동통신단말의 하우징의 뒷 덮개에 형성되는 개구부에 위치되는 안테나와 뒷 덮개간에 간극을 갖도록 이격 설치하여 뒷 덮개를 방사체로 활용하지 않기에 별도의 전극시트가 생략될 수 있어 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 상면과 하면에서 각각 접혀진 안테나 패턴을 이격되도록 접혀짐에 따라 에너지의 상쇄가 발생되지 않아 자성체시트의 두께 및 면적을 최소화할 수 있어 제조비용이 절감되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트폰의 사시도로서 앞면이 보이도록 도시한다.
도 2는 도 1에 도시한 스마트폰의 사시도로서 뒷면이 보이도록 도시한다.
도 3은 도 1에 도시한 스마트폰의 배면도로서 뒷면을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트폰의 뒷 덮개와 근거리 무선통신 안테나의 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시한 스마트폰의 뒷 덮개와 근거리 무선통신 안테나를 도시한 배면도으로서 비도전성 커버를 제거하여 안테나가 보이도록 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시한 근거리 무선통신 안테나의 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시한 근거리 무선통신 안테나의 일부인 루프 안테나 시트 부분을 펼쳐서 도시한 도면이다.
도 8는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트폰의 뒷 덮개와 근거리 무선통신 안테나의 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시한 스마트폰의 뒷 덮개와 근거리 무선통신 안테나를 도시한 도면으로서 비도전성 커버를 제거하여 안테나가 보이도록 도시한 도면이다.
도 10은 도 8에 도시한 근거리 무선통신 안테나의 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시한 근거리 무선통신 안테나의 일부인 루프 안테나 시트 부분을 펼쳐서 도시한 도면이다.
도 12 및 13은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트폰의 배면도이다.
도 14 는 안테나의 도선에 공급되는 전류 신호의 예이다.
도 15 및 16은 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트폰의 뒷 덮개와 근거리 무선통신 안테나의 부분단면도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 실시예에 대한 당업자의 이해를 돕기 위해 도면에 도시된 각 요소들의 실제 형상을 반영한 것이다. 그렇지만, 본 발명은 표현된 길이, 두께, 넓이, 이들 사이의 비례 등에 제한되는 것은 아니다.

한편, 본 명세서에서는 앞, 뒤, 위, 아래, 좌측, 우측 등 방향을 표시하거나 상대적인 위치를 나타내는 용어를 사용하고 있다. 이는 도시한 실시예에 대한 설명을 이해하는 데에 편의를 제공하기 위한 것이며, 그 자체가 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 방향이나 상대적인 위치를 나타내는 용어들이 다르게 사용될 수도 있음을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.

근거리 무선통신 장치가 구비된 스마트폰

도 1-3에 도시한 일 실시예에 따른 스마트폰(10)은 디스플레이(12), 각종 회로(프로세서, 메모리, PCB, 연결와이어), 배터리(14) , 카메라(15), 다수의 무선통신 안테나(19, 35) 등의 장치들을 구비한다. 도 1을 참조하면, 스마트폰(10)에 구비된 디스플레이(12)는 외부로 노출된 디스플레이면(16)을 갖는다. 본 명세서에는 이 디스플레이면(16)이 마련된 쪽을 스마트폰(10)의 앞쪽이라 한다. 디스플레이면 (16)과 반대쪽으로 향하는 면을 스마트폰의 뒷면이라고 한다. 스마트폰(10)에는 하우징(18)이 마련되어 각종 회로, 배터리 등의 여러 장치들과, 다수의 무선통신 안테나(19, 35)가 그 안에 밀집되어 내장된다.

근거리 무선통신 안테나

근거리 무선통신을 위해서 근거리 무선통신 안테나(35)가 스마트폰(10) 내에 내장된다. 그런데 스마트폰 내에는 이렇게 각종 장치들이 밀집되어 있기 때문에 근거리 무선통신 안테나의 구조, 위치, 배향 및 근거리 무선통신 안테나 주위 장치의 영향 등이 안테나의 성능에 많은 영향을 미친다.

뒷 덮개

도 1-3, 도 12 및 13을 참조하면 스마트폰(10, 10', 10'')의 하우징(18)은 뒷 덮개(22, 22', 22'')를 포함한다. 뒷 덮개(22, 22', 22'')는 스마트폰의 뒷면(20)을 제공한다. 뒷 덮개(22)에는 구멍이 마련되며 그 구멍을 통해 카메라(15)가 노출된다.

도 2-3 , 도 12 및 13에 도시한 실시예에서 뒷 덮개(22, 22', 22'')는 개구부가 마련된 금속판(26, 26')으로 형성된다. 뒷 덮개(22, 22', 22'')의 대부분을 금속판으로 형성하면, 외부에서 가해지는 압력이나 충격에 잘 견딘다. 따라서, 스마트폰(10)에 내장된 장치들을 잘 보호한다. 또한, 금속판(26, 26')은 플라스틱 재료에 비하여 강성 또는 강도가 커서 뒷 덮개(22, 22', 22'')를 얇게 만들 수도 있다. 내부의 열발산에도 유리하다.

하지만 뒷 덮개(22) 전체를 금속판(26)으로 형성하는 경우, 금속판(26)은 도전성을 가지므로 하우징(18)의 내부에 장착된 근거리 무선통신 안테나에서 방사하는 전자파가 금속판에 의해 차단될 수도 있다. 따라서, 도 2-5에 도시한 바와 같이, 금속판(26)에 개구부를 형성하고 그 개구부는 그에 상응하는 크기의 비도전성의 비금속재료 커버(28)로 막아 뒷 덮개(22)를 형성한다. 근거리 무선통신 안테나는 비도전성 커버(28)과 가까운 위치에 배치된다. 도시한 실시예에서는 금속판(26)과 비도전성 커버(28)은 서로 일체로 연결되어 뒷 덮개(22)를 형성한다. 뒷 덮개(22)의 강도를 높이기 위해 금속판(26)과 비도전성 커버(28)을 하우징(18)의 측벽과 일체로 형성할 수도 있다. 그 외의 금속판의 개구부는 그 개구부를 필요로 하는 장비(예를 들면 카메라(15))로 덮인다.

뒷 덮개 의 재료

도시된 실시예에서, 금속판(26)은 도전성(electrically conductive)을 가지며, 강자성체가 아닌 금속으로 이루어진다. 예를 들면, 금속판(26)은 알루미늄 또는 알루미늄합금 재료로 이루어질 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예에서는, 금속판(26)은 구리, 주석, 티타늄, 구리합금, 주석합금, 또는 티타늄 합금으로 이루어질 수 있다. 이러한 도전성 금속재료는 와전류(Eddy current)의 발생으로 전파의 진행을 방해할 가능성이 있지만, 강자성체가 아닌 재료이므로 공기 중에 형성되는 자속의 경로를 크게 변화시키지는 않는다.

한편, 비도전성 커버(28)의 재료는 실질적으로 도전성이 없는 재료로 이루어진다. 또한, 강자성체가 아닌 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 고분자 플라스틱 재료로 이루어질 수 있지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.

금속판에 대한 안테나의 배치

앞에서도 설명한 바와 같이 근거리 무선통신 안테나를 덮고 있는 뒷 덮개(22)의 대부분이 금속판(26)으로 이루어지기 때문에 금속판(26)이 근거리 무선통신 안테나에서 발생하는 전파의 전달에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 영향을 최소화하는 하나의 방법은 안테나가 금속판에 덮이지 않게 또는 가능한 적게 덮이도록 하는 것이다. 이를 위하여 안테나가 설치될 위치의 금속판(26)의 일부분을 제거하고 개구부를 형성하고 그 개구부를 비금속 커버로 덮을 수 있다. 그러나, 개구부의 크기를 크게 하는 경우 금속판을 사용하는 데에 따른 여러 가지 장점이 감소할 수 있다. 따라서, 도시한 실시예에서는 새로운 구조의 안테나를 제시한다. 또한, 금속판의 개구부에 대하여 안테나를 정렬시킨다. 이로써, 금속판을 사용하면서도 안테나로부터 방사되는 전파에 대한 금속판의 영향을 감소시키거나 최소화한다. 이하 이를 설명한다.

근거리 무선통신장치 안테나

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 4-7에 도시한 바와 같이, 근거리 무선통신 안테나(35)는 자성코어(52)와 그 위에 접혀져 덮인 형태를 갖는 루프 안테나 시트(loop antenna sheet)(42)를 포함한다. 루프 안테나 시트(42)는 자성코어의 제1 면(56)(뒷 덮개를 향하는 면)과 제2 면(58)(제1 면(56)과 반대쪽으로 향하는 면)과 일 측면(60)(도 4에서 아래쪽을 향하는 면)을 덮는다.

이해를 돕기 위하여, 루프 안테나 시트(42)를 펼친 상태로 도시하면, 도 7에 도시한 바와 같이, 기판(substrate)(37) 위에 루프 형태로 여러 회 감긴 코일(40)을 구비한다. 이 루프 안테나 시트(42)를 가상의 접는 선(420, 421)을 따라 접으면, 도 6에 도시한 바와 같이 루프 안테나 시트(42)는 제1 층(46)과 제2 층(48)을 형성하며 그 사이를 연결부분(50)이 연결한다. 강자성체 코어(52)는 제1 층(46)과 제2 층(48) 사이에 끼워진다.

코일

도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 코일(40)은 하나의 도선 다수 회 감긴 루프를 형성한다. 도면에서는 코일이 4회 감긴 것으로 도시하였으나 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 3회, 4회, 5회, 6회 또는 그 이상의 턴수로 감긴 것도 사용할 수 있다.

코일(40)은 루프 안테나 시트(42)의 제1 층(46)에 마련된 제1 부분(63)과 제2 층(48)에 마련된 제2 부분(66)과, 이들을 연결해주는 제1 연결부(694), 제2 연결부(695)를 구비한다.

제1 부분(63)은 제1 가로방향 직선부(632)와 이의 양측에 연결된 제1 세로방향 직선부(634), 제2 세로방향 직선부(635)를 구비한다. 본 명세서에서 가로방향(longitudinal direction)이라 함은 자성코어(52)의 측면(60)(또는, 그 측면(60)과 제1 면(56)이 만나는 끝단(edge)에 평행인 방향을 말하며, 가로방향에 수직인 방향을 세로방향(lateral direction)이라고 한다. 제2 부분(66)은 제2 가로방향 직선부(662)와 이의 양측에 연결된 제3 세로방향 직선부(664), 제4 세로방향 직선부(665)를 구비한다.

제1 세로방향 직선부(634)는 제3 세로방향 직선부(664)와 제1 연결부(694)로 연결되고, 제2 세로방향 직선부(635)는 제4 세로방향 직선부(665)와 제2 연결부(695)로 연결되어 전류가 흐를 수 있게 되어 있다.

도시한 실시예에서는 루프의 감긴 횟수가 4회이므로 제1 가로방향 직선부(632), 제1 세로방향 직선부(634), 제1 연결부(694), 제3 세로방향 직선부(664), 제2 가로방향 직선부(662), 제4 세로방향 직선부(665), 제2 연결부(695), 제2 세로방향 직선부(635) 모두 네 가닥의 라인인 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.

도시한 실시예에서는 제1 가로방향 직선부(632)가 제1 세로방향 직선부(634) 및 제2 세로방향 직선부(635)보다 길지만 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 이와는 달리, 제1 가로방향 직선부(632)가 제1 세로방향 직선부(634) 및 제2 세로방향 직선부(635)과 길이가 실질적으로 같거나 짧을 수도 있다. 또한, 제2 가로방향 직선부(662)가 제3 세로방향 직선부(664) 및 제4 세로방향 직선부(665)보다 길지만 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 이와는 달리, 제2 가로방향 직선부(662)가 제3 세로방향 직선부(664) 및 제4 세로방향 직선부(665)과 길이가 실질적으로 같거나 짧을 수도 있다.

도시한 실시예에서는 제1 부분(63) 및 제2 부분(66)의 가로방향 라인들(제1 가로방향 직선부(632) 및 제2 가로방향 직선부(662)를 자성코어(62)의 측면(60)과 대체로 평행인 직선인 것으로 표현하였지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 이와는 달리, 가로 방향 라인들은 곡선 라인(예를 들면, 곡률반경이 큰 곡선라인)을 가질 수도 있다. 또한, 가로방향 라인들은 자성코어(62)의 측면(60)과 완전한 평행을 이루지 않을 수도 있다.

전류의 공급

코일의 끝은 스마트폰 내에 내장된 근거리 무선통신 장치(NFC 장치)와 접속하기 위하여 공급 패드(72, 74)에 연결된다. 패드(72, 74)는 제1 층(46)에 배치할 수 있다. 도 5 및 6에서는 패드(72, 74)가 오른쪽에 있는 것으로 도시하였으나, 근거리 무선통신 장치의 위치에 따라 패드가 왼쪽이나 위쪽에 위치하게 할 수도 있다. 또한, 도 5 및 6에서는 패드가 제1 가로방향 직선부(632) 가까이 치우쳐 위치하는 것으로 도시하였으나, 제1 직선부(632)보다 제1 연결부(694)에 가깝게 위치할 수도 있다.

공급패드(72, 74)를 통하여 공급된 전류는 제1 세로방향 직선부(634), 제1 연결부(694), 제3 세로방향 직선부(664), 제2 가로방향 직선부(662), 제4 세로방향 직선부(665), 제2 연결부(695), 제2 세로방향 직선부(635), 제1 가로방향 직선부(632)의 순서로 흐른다.

도 14) 는 안테나로 공급되는 전류 파형을 도시한다. 도시한 바와 같이, 전류 파형의 주파수는 근거리 무선통신의 규격을 따르며, 전류 크기의 최고치와 최저치는 0 보다 큰 값으로 전류는 그 크기가 달라져도 항상 일정한 방향으로 흐르도록 전류가 공급된다. 그러나 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.

도 5에 도시한 실시예에서는 도시된 화살표 방향으로 전류가 흐르지만, 이와는 반대로 흐르게 하는 것도 가능하다.

자성코어의 형상 및 재료

도시한 실시예에서 자성코어(52)는 두께를 갖는 직사각형의 판 형태이지만 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 자성코어의 재료는 강자성체 재료로서, 예를 들면, 페라이트와 같은 재료를 사용하지만 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 이와는 달리, 강(steel)과 같은 강자성체의 금속재료를 사용할 수도 있다.

자성코어와 제1 가로방향 직선부의 상대적인 위치

도 4-6에 도시한 실시예에서, 자성코어(52)의 제1 면(56)에 수직인 방향에서 볼 때, 제1 가로방향 직선부(632)는 자성코어와 겹치지 않게 위치한다. 도시한 실시예에서, 제1 가로방향 직선부(632)는 자성코어의 또 다른 측면(61)(일 측면(60)과 반대방향으로 향하는 측면)과 이격거리 d를 두고 떨어진다. 이격거리 d는 약 0.1 mm에서 약10mm 일 수 있다. 몇몇 실시예에서는 이격거리 d는 약 0.05 mm, 약 0.1 mm, 약 0.15mm, 약 0.2 mm, 약 0.25 mm, 약 0.3 mm, 약 0.4 mm, 약 0.5 mm, 약 0.6 mm, 약 0.7 mm, 약 1.0 mm, 약 1.3 mm, 약 1.5 mm, 약 2.0 mm, 약 3.0 mm, 약 4.5 mm, 약 6.0 mm, 약 8.0 mm, 약10mm 중 어느 하나일 수 있다. 다른 실시예에서 이격거리는 상기 수치들 중 선택된 두 수치 범위에 있는 수치를 갖는 거리일 수 있다.

일반적으로 자성코어가 근처에 없는 상태에서는 자기력선은 전류가 흐르는 도선을 중심으로 대체로 원을 그리게 되며, 그러한 도선에서 나오는 전파는 사방으로 대체로 동일한 세기로 방사된다.

그렇지만, 자성코어가 가까이 있을 때에는 자기력선이 자성코어의 영향으로 변형되며, 그 변형에 따라 전파도 상대적으로 세기가 센 쪽이 생긴다. 도 4에 도시한 실시예에서는 일점쇄선으로 도시한 바와 같이 자속선을 형성할 수 있으며, 그에 따라 화살표 A 방향으로 향하는 전파가 다른 방향에 비하여 센 전파가 된다. 따라서, 전파를 원하는 방향으로 나아가게 하는 지향성을 가질 수 있다.

한편, 자기력선은 자성코어의 두께, 길이 및 투자율 등에 의해 달라질 수 있으며, 제1 가로방향 직선부(632)와 자성코어의 상대적인 위치(예를 들면, 이격거리) 또는 배향에 의해 다른 형태로 변형될 수 있다. 이에 따라 전파의 지향 방향도 달라질 수 있다.

도 5 및 6에 도시한 실시예에서는, 자성코어(52)의 제1 면(56)에 수직인 방향에서 볼 때, 제1 가로방향 직선부(632)는 자성코어(52)와 겹치지 않게 위치하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 제1 가로방향 직선부(632)의 일부 라인 가닥은 자성코어(52)와 겹치게 위치할 수도 있다. 예를 들면, 제1 가로방향 직선부(632)의 한 가닥은 적어도 일부가 자성코어(52)에 겹칠 수도 있다. 다른 실시예에서는 제1 가로방향 직선부(632) 여러 가닥 중 자성코어(52)에 가장 가까이는 가닥의 경계선이 자성코어(52)의 상기 다른 측면(61)과, 자성코어(52)의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때는, 실질적으로 일치하도록 할 수도 있다.

자성코어와 제2 가로방향 직선부의 상대적인 위치

한편, 자성코어(52)의 제1 면(56)에 수직인 방향에서 볼 때, 제2 가로방향 직선부(662)는 자성코어(52)와 겹치게 위치한다. 제2 가로방향 직선부(662)에 점선으로 표시된 화살표 방향으로 전류가 흐를 때 자속이 발생한다. 이로 인한 자속의 상당한 양은 아주 가까이 있는 자성코어(52)를 통하여 흐르며 뒷 덮개(22)의 바깥쪽을 향하지는 않으므로 근거리 무선통신용 전파가 방사되는 데에 영향을 미치지 않는다.

제2 가로방향 직선부(662)의 영향을 더 줄이기 위해서 도 15)에 도시한 바와 같이 제2 층(48)의 한쪽면에 추가적인 판형상의 자성체(54)를 더 부착할 수도 있다. 그러한 경우, 제2 가로방향 직선부(662)는 자성코어(52)와 추가적인 자성체(54) 사이에 끼워지고, 제2 가로방향 직선부(662)의 전파가 뒷 덮개(22) 쪽으로 나오는 것이 최소화된다. 따라서, 제2 가로방향 직선부(662)에서 나오는 전파는 제1 가로방향 직선부(632)에서 나오는 전파에 영향을 미치지 않는다.

도 5에 도시한 실시예에서는 제2 가로방향 직선부(662)의 모든 가닥이 자성코어와 겹치게 위치하는 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 가로방향 직선부(662)의 가닥 중 적어도 일부는 자성코어에 덮이지 않을 수도 있다. 예를 들면, 제2 가로방향 직선부(662)의 한 가닥은 적어는 일부가, 자성코어(52)의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어(52)와 겹치지 않을 수도 있다. 다른 실시예에서는 제2 가로방향 직선부(662) 여러 가닥 중 자성코어의 상기 다른 측면(61)에 가장 가까이는 가닥의 경계선이 자성코어의 상기 다른 측면(61)과, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 실질적으로 일치하도록 할 수도 있다.

제1 가로방향 직선부와 제2 가로방향 직선부의 상대적인 위치

또한, 도시한 실시예에서 자성코어(52)의 제1 면(56)에 수직인 방향에서 볼 때, 제1 가로방향 직선부(632)는 제2 가로방향 직선부(662)는 서로 겹치지 않으며 일정한 거리를 두고 이격된다. 그 이격거리 g는 약 0.3 mm 에서 약10mm 일 수 있다.

몇몇 실시예에서는 이격거리 L은 약 0.2 mm, 약 0.25 mm, 약 0.3 mm, 약 0.4 mm, 약 0.5 mm, 약 0.6 mm, 약 0.7 mm, 약 1.0 mm, 약 1.3 mm, 약 1.5 mm, 약 2.0 mm, 약 3.0 mm, 약 4.5 mm, 약 6.0 mm, 약 8.0 mm, 약10mm, 약12mm, 약15mm 중 어느 하나일 수 있다. 다른 실시예에서 이격거리는 상기 수치들 중 선택된 두 수치 범위에 있는 수치를 갖는 거리일 수 있다.

자성코어(52)의 제1 면(56)에 수직인 방향에서 볼 때, 제1 가로방향 직선부(632)는 제2 가로방향 직선부(662) 사이의 이격거리 g는 성능에 영향을 미칠 수 있다. 상기 이격 거리를 달리하여 인식거리를 측정한 결과를 표 1로 나타내었다. 또한, 표 2에서는 공간좌표 상의 위치 별로 로드 모듈레이션(load modulation) 값을 측정한 결과이다.

	태그 1	태그 2	태그 3
g=0 mm	24	13	22
g=0.3 mm	30	16	24
g=(10mm	32	18	26

	로드 모듈레이션(Load modulation)(mV)
POSITION	규격에서 요구되는 최소 값	g=0 mm	g=0.3 mm	g=(10)
000	8.5	34.68	38.5	45.21
0(10)	4.9	37.29	36.3	48.58
0(19)		21.28	30.4	40.46
(100)	7.2	17.46	22.7	28.05
(110)	4.1	16.(12)	17.3	24.37
(119)		13.25	(19).22	26.65
200	5.6	8.64	16.7	20.07
2(10)	3.3	8.04	(14) .2	16.62
2(19)		4.6	(12).1	18.83
300	4	2.29	11.2	(14) .37

표 1에서 태그 1, 태그 2 및 태그 3은 근거리 무선통신 안테나의 리더 모드(Reader Mode)를 측정하는 표준화된 근거리 무선통신 태그(NFC Tag)이다. 이격 거리 g가 커질수록 인식거리가 증가하였다. 또한, 로드 모듈레이션(Load-modulation) 값도 이격거리가 증가함에 따라 증가하였다. 다만, 너무 크게 하면 안테나의 크기가 커지기 때문에 스마트폰 내부의 공간의 제약에 따라 제한이 따를 수 있다. 따라서, 이격거리 g는 위에 기재된 수치 범위일 수 있다.

도 5에 도시한 실시예에서는 제1 가로방향 직선부(632)의 모든 가닥과 제2 가로방향 직선부(662)의 모든 가닥이, 자성코어(52)의 제1 면(56)에 수직인 방향으로 보았을 때, 서로 떨어져 있는 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1 가로방향 직선부(632)의 하나의 가닥은, 자성코어(52)의 제1 면(56)에 수직인 방향으로 보았을 때, 제2 가로방향 직선부(662)의 다른 한 가닥은 적어는 일부와 겹칠 수도 있다.

자성코어와 세로방향 직선부의 상대적인 위치

도시한 실시예에서는, 제3 세로방향 직선부(664)(도 7 참조)와 제4 세로방향 직선부(665)(도 7 참조)는 자성코어(52)와, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 완전히 겹친다. 또한, 제1 세로방향 직선부(634) 및 제2 세로방향 직선부(635)의 최외측 가닥이, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹친다. 다른 실시예에서는 자성코어를 상대적으로 작게 하여, 세로방향 직선부(634, 635, 664, 665)의 일부가 자성코어와 겹치지 않게 할 수도 있다. 예를 들면, 세로방향 직선부(634, 635, 664 ,665)의 최외측 가닥은 적어도 일부가 자성코어와 겹치지 않게 할 수도 있다. 한편, 자성코어의 크기를 작게하여 세로방향 직선부(634, 635, 664, 665)의 모든 가닥이 자성코어와 겹치지 않게 할 수도 있다.

금속판 개구부

도 3 및 5에 도시한 바와 같이, 금속판(26)은 개구부 의해 제1 부분(section)(261) 및 제2 부분(263)으로 나누어진다. 제1 부분(261)은 제1 엣지(edge)(266)을 가지며, 제2 부분(263)은 제2 엣지(edge)(267)를 갖는다. 제1 엣지(266)와 제2 엣지(267)는 서로 마주보도록 위치한다. 도 3 및 도 5에 도시한 실시예에서는 제1 부분(261)과 제2 부분(263)이 왼쪽에서는 서로 연결부(269)로 연결되어 있으나, 오른쪽은 연결되지 않는 구조이지만 이와는 달리, 오른쪽에도 동일한 연결부를 가질 수도 있다.

또한, 도 12 및 13에 도시한 바와 같이, 제1 부분(261', 261")와 제2 부분(263', 263")가 완전히 분리된 구성일 수 있다. 도 3-5에 구성된 이러한 뒷 덮개의 금속판 구성들과 도 12 및 13에 도시한 변형예들은 각각 본 명세서에서 설명하는 다른 모든 실시예에 적용할 수 있음은 물론이다.

앞에서도 설명한 바와 같이, 금속판의 개구부는 비도전성 커버로 가려진다. 도 4 및 도 8에 도시한 실시예에서는 근거리 무선통신 안테나는 제1 층이 비도전성 커버에 접착제 등으로 부착된다.

금속판의 개구부와 안테나의 상대적인 위치

앞에서도 설명한 바와 같이, 도 4 및 5에 도시한 실시예에서, 안테나(35)가 지향성을 가지며, 화살표 A로 표시된 방향으로 세기가 큰 전파가 방사된다. 따라서, 세기가 큰 전파가 방사되는 쪽은 금속판의 두 끝단(266, 267) 사이(즉 금속판의 개구부로서 비도전성 커버(28)로 덮여 있는 부분) 사이에 위치시키면, 안테나의 전파 방사에 금속판(26)이 미치는 영향이 감소하거나 최소화된다.

따라서, 도 3 및 도 5에 도시한 실시예에서는, 뒷 덮개(22)의 뒷면(20)에 수직인 방향에서 보았을 때, 근거리 무선통신 안테나(35)는 제1 엣지(266)와 제2 엣지(267) 사이에 위치하여, 금속판(26)의 제1 부분(261) 및 제2 부분(263)과는 겹치지 않는다. 특히, 제1 가로방향 직선부(632)는 제1 엣지(266)와 제2 엣지(267) 사이에 위치하여 금속판(26)의 제1 부분(261) 및 제2 부분(263)과 겹치는 부분이 없다.

도시한 실시예에서는 제1 가로방향 직선부(632)에서 방사되는 전파 중 세기가 큰 영역이 제1 엣지(266)와 제2 엣지(267) 사이(즉, 금속판의 개구부)를 통과하도록 한다. 따라서 이러한 조건이 만족 된다면, 금속판의 개구부와 안테나의 상대적인 위치를 달리 변경하는 예도 가능하다. 예를 들면, 도 5에서 금속판의 제2 부분(263)의 제2 엣지(267)를 도면상의 위쪽으로 이동시키고 제2부분(263)을 연장하여 자성코어(52) 일부 또는 전부를 덮도록 할 수도 있다.

이 경우, 자성코어(52)의 제1 면(56)에 수직인 방향에서 볼 때, 제1 연결부(694) 및 제2 연결부(695)가 금속판(26)의 제2 부분(263)과 겹칠 수도 있다. 다른 예에서는 제2 가로방향 직선부(662)가 일부 또는 전부 금속판의 제2 부분(263)에 의해 덮일 수도 있다. 또 다른 예에서는 제1, 2, 3, 4 세로방향 직선부(634, 635, 664, 665)도 일부 또는 전부가 금속판에 의해 덮일 수도 있다.

또한, 도 5에서는 제1 가로방향 직선부(632)의 모든 라인 가닥이 개구부 사이에 위치하여 금속판의 제1 부분(261)에 의해 덮이지 않는 것으로 도시하였다. 그러나, 대부분의 가닥이 덮이지 않는다면 일부가(예를 들면, 한 가닥이) 뒷 덮개의 뒷면에 수직인 방향으로 보았을 때, 금속판의 제1 부분(261)에 의해 덮이도록 구성하는 것도 가능하다. 예를 들면, 제1 가로방향 직선부(632)의 라인 가닥들 중 1/4 이하가 제1 부분(261)에 덮일 수도 있으며, 다른 예에서는 제1 가로방향 직선부(632)의 라인 가닥들 중 1/2 이하가 제1 부분(261)에 덮일 수도 있다. 한편, 다른 예에서는 제1 가로방향 직선부(632)의 최외각 라인 가닥의 바깥쪽 경계선이, 뒷 덮개의 뒷면에 수직인 방향으로 보았을 때, 제1 엣지(266)와 실질적으로 일치하도록 구성하는 것도 가능하다.

도 5에 도시한 실시예에서, 제1 가로방향 직선부(632)의 라인 가닥들은 그 전체 길이가 금속판에 의해 덮이지 않지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서는 세로방향 직선부와 연결되는 부분은 금속판에 의해 덮일 수도 있다.

도 5에 도시한 실시예에서, 제1 가로방향 직선부(632)의 모든 라인 가닥들이 제2 엣지(267)보다 제1 엣지(266)에 가깝게 위치하는 것으로 도시하였으나 이에 제한되는 것은 아니다. 이와는 달리, 제1 가로방향 직선부(632)의 내측 일부 가닥(예를 들면, 한 가닥)은 두 엣지(266, 267)의 중간 또는 제1 엣지(266) 보다 제2 엣지(267)에 가깝게 위치할 수도 있다.

안테나와 스마트폰의 다른 구성 요소 사이의 상대 위치

도 3에 도시한 바와 같이, 근거리 무선통신 안테나(위에서 설명한 모든 실시예에 따른 근거리 무선통신 안테나 및 아래에서 설명하는 실시예에 따른 근거리 무선통신 안테나를 모두 포함함)는 뒷 덮개의 뒷면에 수직인 방향으로 보았을 때, 배터리와 겹치지 않으며, 다른 안테나(19)들과 겹치지 않는다. 뒷 덮개의 뒷면에 수직인 방향으로 보았을 때, 일 실시예에서는 제1 가로방향 직선부(632, 1632)는 모두 배터리와 겹치지 않으며, 다른 실시예에서 제1 가로방향 직선부(632, 1632)는 모두 다른 안테나들과 겹치지 않는다.

도 3에 도시한 일 실시예에서는 근거리 무선통신 안테나는 뒷 덮개의 뒷면에 수직인 방향으로 보았을 때, 배터리와 카메라 사이에 위치한다. 도 13에 도시한 다른 실시예에서는 근거리 무선통신 안테나는 뒷 덮개의 뒷면에 수직인 방향으로 보았을 때, 배터리와 다른 안테나 사이에 위치한다.

안테나의 제조

먼저 도 7에 도시한 바와 같이 변형 가능한 절연재료의 기판(substrate)(37) 위에 루프를 이루도록 코일(40)을 형성한다. 코일 형성 방법은, 예를 들면, 코일 임베딩 방법, 코일 와인딩 방법, 전기 도금 방법, 스퍼터링 방법, 도전성 잉크 인쇄 방법, 스탬핑 방법 중 어느 하나의 방법일 수 있다. 코일을 형성한 후에는 그 위에 절연층을 형성한다.

이렇게 완성된 평면 루프 안테나 시트(42)를 접는 선(420, 421)을 기준으로 접고 도 6에 도시한 바와 같이 자성코어(52)를 끼워서 부착함으로써 근거리 무선통신 안테나(35)를 완성한다. 그러나 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 제조 방법을 이용할 수 있다.

다른 실시예

도 8-10을 참조하면 다른 실시예에 따른 스마트폰(10)은 다른 형태의 근거리 무선통신 안테나(135)를 구비한다. 안테나(135)의 구조가 다르고 다른 스마트폰의 부품과 안테나의 상대 위치가 달라질 수 있다는 점을 제외한 스마트폰의 다른 부분은 본 명세서에서 설명하는 다른 실시예들과 동일하게 구성할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 사용하는 안테나(135)는 본 명세서의 다른 실시예에도 적용할 수 있다.

금속판에 대한 안테나의 배치

도 3-5에 도시한 실시예에서와 같이, 도 8-10에 도시한 실시예에서도 금속판(126)의 개구부의 크기를 작게 하면서도, 안테나를 개구부에 대하여 특정 위치에 배치함으로써, 안테나로부터 방사되는 전파에 대한 금속판(126)의 영향을 축소하거나 최소화한다. 이하 이를 설명한다.

근거리 무선통신 안테나

도 8-10에 도시한 실시예에 따르면, 근거리 무선통신 안테나(135)는 자성코어(152)와 그 위에 접혀져 덮인 형태를 갖는 루프 안테나 시트(142)를 포함한다. 루프 안테나 시트(142)는 자성코어의 제1 면(156)과 제2 면(158)과 일 측면(160)을 덮는다.

이해를 돕기 위하여, 루프 안테나 시트(142)를 펼친 상태로 도시하면, 도 11에 도시한 바와 같이, 기판 137 위에 루프 형태로 여러 회 감긴 코일(140)(도 9 참조)을 구비한다. 이 루프 안테나 시트(142)를 가상의 접는 선(1420) 및(1421)을 따라 접으면, 도 8-10에 도시한 바와 같이 루프 안테나 시트(142)는 제1 층(146)과 제2 층(148)를 형성하며 그 사이를 연결부분(150)이 연결한다. 강자성체 코어(152)는 제1 층(146)과 제2 층(148) 사이에 끼워지며, 접힌 루프 안테나 시트(142)에 부착된다.

코일

도 11에서 알 수 있는 바와 같이, 코일(140)도 하나의 도선이 다수 회 감긴 루프를 형성한다. 코일(140)은 루프 안테나 시트(142)의 제1 층(146)에 마련된 제1 부분(163)과 제2 층(148)에 마련된 제2 부분(166)과, 이들을 연결해주는 연결부를 구비한다.

제1 부분(163)은 제1 가로방향 직선부(1632)와 이의 양측에 연결된 제1 세로방향 직선부(1634), 제2 세로방향 직선부(1635)를 구비한다. 제2 부분(166)은 제2 가로방향 직선부(1662)와 이의 양측에 연결된 제3 세로방향 직선부(1664), 제4 세로방향 직선부(1665)를 구비한다.

제1 세로방향 직선부(1634)는 제3 세로방향 직선부(1664)와 제1 연결부(1694)로 연결되고, 제2 세로방향 직선부(1635)는 제4 세로방향 직선부(1665)와 제2 연결부(1695)로 연결되어 전류가 흐를 수 있게 되어 있다.

도시한 실시예에서는 루프의 감긴 횟수가 4회이므로 제1 가로방향 직선부(1632), 제1 세로방향 직선부(1634), 제1 연결부(1694), 제3 세로방향 직선부(1664), 제2 가로방향 직선부(1662), 제4 세로방향 직선부(1665), 제2 연결부(1695), 제2 세로방향 직선부(1635) 모두 네가닥인 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.

도시한 실시예에서는 제1 가로방향 직선부(1632)가 제1 세로방향 직선부(1634) 및 제2 세로방향 직선부(1635)보다 길지만 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 이와는 달리, 제1 가로방향 직선부(1632)가 제1 세로방향 직선부(1634) 및 제2 세로방향 직선부(1635)과 길이가 실질적으로 같거나 짧을 수도 있다. 또한, 제2 가로방향 직선부(1662)가 제3 세로방향 직선부(1664) 및 제4 세로방향 직선부(1665)보다 길지만 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 이와는 달리, 제2 가로방향 직선부(1662)가 제3 세로방향 직선부(1664) 및 제4 세로방향 직선부(1665)과 길이가 실질적으로 같거나 짧을 수도 있다.

도시한 실시예에서는 제1 부분(163) 및 제2 부분(166)의 가로방향 라인들(제1 가로방향 직선부 및 제2 가로방향 직선부)를 자성코어(162)의 측면(160)과 대체로 평행인 직선인 것으로 표현하였지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 이와는 달리, 가로 방향 라인들은 곡선 라인(예를 들면, 곡률반경이 큰 곡선라인)을 가질 수도 있다. 또한, 가로방향 라인들은 자성코어(162)의 측면(160)과 완전한 평행을 이루지 않을 수도 있다.

전류의 공급

앞에 설명한 실시예에서와 같이, 도 8-11에 도시한 실시예에서도 코일의 끝은 스마트폰 내에 내장된 근거리 무선통신 장치(NFC 장치)와 접속하기 위하여 공급 패드(172, 174)에 연결되고 이들을 통하여 전류가 공급된다. 도 9에 도시한 바와 같이, 공급패드를 통하여 공급된 전류는 제1 세로방향 직선부(1634), 제1 연결부(1694), 제3 세로방향 직선부(1664), 제2 가로방향 직선부(1662), 제4 세로방향 직선부(1665), 제2 연결부(1695), 제2 세로방향 직선부(1635), 제1 가로방향 직선부(1632)의 순서로 흐른다. 사용하는 전류는 도 14) 에 도시한 전류 파형을 갖는 전류일 수 있다.

자성코어 및 가로방향 직선부의 상대적인 위치

도 8-10에 도시한 바와 같이, 자성코어(152)의 제1 면(156)에 수직인 방향에서 볼 때, 제1 가로방향 직선부(1632), 제2 가로방향 직선부(1662)는 자성코어와 완전히 겹친다. 또한, 자성코어(152)의 제1 면(156)에 수직인 방향에서 볼 때, 제1 가로방향 직선부(1632)와 제2 가로방향 직선부(1662)는 서로 완전히 겹치게 배치될 수 있다. 이와는 달리, 자성코어(152)의 제1 면(156)에 수직인 방향에서 볼 때,제1 가로방향 직선부(1632)와 제2 가로방향 직선부(1662)가 일부만이 겹칠 수도 있다. 다른 예에서는, 자성코어(152)의 제1 면(156)에 수직인 방향에서 볼 때, 제1 가로방향 직선부(1632)의 라인 가닥 사이 사이에 제2 가로방향 직선부(1662)의 라인 가닥들이 위치하게 구성할 수도 있다.

도 10에 도시한 구성에서는 자성코어(152)의 영향으로, 제1 가로방향 직선부(1632)에 전류가 흐를 때 상당량의 자속이 자성코어의 측면(160) 및 제1 면(56)의 일부분(특히, 측면(160)과 가까운 부분)을 통하여 진행할 수 있다. 이에 맞추어, 제1 가로방향 직선부(1632)에서 발생하는 전파도 그 크기가 가장 센 방향이 자속이 많이 흐르는 쪽으로 치우치게 되어 안테나가 지향성을 가지게 된다.

한편, 자기력선은 자성코어의 두께, 길이 및 투자율 등에 의해 달라질 수 있으며, 제1 가로방향 직선부와 자성코어의 상대적인 위치(예를 들면, 이격거리) 또는 배향에 의해 다른 형태로 변형될 수 있다. 이에 따라 전파의 지향 방향도 달라질 수 있다.

도 9에 도시한 실시예에서는, 자성코어(152)의 제1 면(156)에 수직인 방향에서 볼 때, 제1 가로방향 직선부(1632)는 자성코어(152)에 완전히 겹치게 위치한다. 도시한 실시예에서는, 제1 가로방향 직선부(1632)의 최외곽 가닥의 바깥쪽 경계선이 자성 코어의 상기 다른 측면(161)과, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 겹치지 않는다. 다른 실시예에서는, 제1 가로방향 직선부(1632)의 최외곽의 가닥의 바깥쪽 경계선이 자성 코어의 상기 다른 측면(161)과, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 실질적으로 일치하도록 할 수도 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 자성코어의 크기를 줄이거나, 제1 가로방향 직선부(1632)를 이동시켜 제1 가로방향 직선부(1632)의 일부 가닥 또는 모든 가닥들을 자성코어와 겹치지 않게 위치할 수도 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 자성코어(152)의 제1 면(156)에 수직인 방향에서 볼 때, 자성코어(152)의 중심선 CL(측면(160)에 평행인 중심선)을 기준으로 제1 가로방향 직선부(1662)의 라인 가닥들이 실질적으로 대칭으로 배치된다. 그러나 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 중심선 CL을 기준으로 어느 한쪽에 다른 쪽보다 더 많은 라인 가닥이 배치될 수도 있다. 예를 들면, 중심선 CL을 기준으로 측면(160)에 가까운 쪽에 한 가닥의 라인이 배치되고 나머지 라인들은 다른 쪽에 배치될 수도 있다. 일 예에서는 중심선 CL을 기준으로 한 쪽에 측면(160)에 가까운 쪽에 라인 가닥의 1/3 이하가 배치되고 측면(160)에서 먼 쪽에 라인 가닥의 2/3 이상이 배치될 수도 있다. 다른 예에서는 중심선 CL을 기준으로 한 쪽에 측면(160)에 가까운 쪽에 라인 가닥의 1/4 이하가 배치되고 측면(160)에서 먼 쪽에 라인 가닥의 3/4 이상이 배치될 수도 있다. 또 다른 예에서는 중심선 CL을 기준으로 한 쪽에 측면(160)에 가까운 쪽에 라인 가닥의 2/3 이상 배치되고 측면(160)에서 먼 쪽에 라인 가닥의 1/3 이하가 배치될 수도 있다.

한편, 자성코어(152)의 제1 면(156)에 수직인 방향에서 볼 때, 제2 가로방향 직선부(1662)는 자성코어와 겹치게 되므로, 제2 가로방향 직선부(1662)에 의한 자속의 대부분은 자성코어(152)를 통하여 흐르며 뒷 덮개(122)의 바같쪽을 향하지는 않으므로 근거리 무선통신용 전파가 방사되어 통신을 할 수 있도록 뒷 덮개(122)의 금속판(126)의 영향은 최소화되거나 거의 없게 된다.

제2 가로방향 직선부(1662)의 영향을 더 줄이기 위해서 도 16에 도시한 바와 같이 제2 층의 한쪽면에 추가적인 자성체 판을 부착할 수도 있다. 그러한 경우, 제2 가로방향 직선부(1662)는 자성코어(152)와 추가적인 자성체 판 사이에 끼워지고, 제2 가로방향 직선부(1662)의 전파가 뒷 덮개 바깥쪽으로 나오는 것이 최소화된다.

자성코어와 세로방향 직선부의 상대적인 위치

도시한 실시예에서는, 세로방향 직선부(1634, 1635, 1664, 1665)는 자성코어(152)와, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 완전히 겹친다. 다른 실시예에서는 자성코어를 상대적으로 작게 하여, 세로방향 직선부(1634, 1635, 1664, 1665)의 일부가 자성코어와 겹치지 않게 할 수도 있다. 예를 들면, 세로방향 직선부(1634, 1635, 1664, 1665)의 최외측 가닥은 적어도 일부가 자성코어와 겹치지 않게 할 수도 있다. 한편, 자성코어의 크기를 작게 하여 세로방향 직선부(1634, 1635, 1664), 1665)의 모든 가닥이 자성코어와 겹치지 않게 할 수도 있다. 또한, 다른 실시예에서는, 자성코어의 양 옆 끝단과 세로방향 직선부(1634, 1635, 1664, 1665)의 최외측 가닥의 바깥 경께선이 실질적으로 일치하게 할 수도 있다.

금속판의 개구부와 안테나의 상대적인 위치

도 8 및 도 9에 도시한 실시예에서는, 뒷 덮개(122)의 뒷면(120)에 수직인 방향에서 보았을 때, 근거리 무선통신 안테나(135)는 제1 엣지(1266)과 제2 엣지(1267) 사이에 위치하여, 금속판(126)과는 겹치지 않는다. 특히, 자성코어(152)와 제1 가로방향 직선부(1632)는 제1 엣지(1266)과 제2 엣지(1267) 사이에 위치하여 금속판(126)의 제1 부분(1261) 및 제2 부분(126)3과 겹치지 않는다.

또한, 자성코어(152)의 측면(160)은, 뒷 덮개(122)의 뒷면(120)에 수직인 방향에서 보았을 때, 제2 엣지(1267)로부터 이격되는데, 후술하는 바와 같이 금속판(126)의 영향이 최소화 될 수 있게 충분히 이격된다. 그렇지만, 스마트폰 내의 공간의 제약 상 이격 거리를 크게 하는 것에는 제한이 따를 수 있다. 예를 들면, 이격거리 d1은 약 0.5 mm 에서 약10mm이다. 몇몇 실시예에서는 이격거리 d1은 약 0.1 mm, 약 0.15mm,약 0.2 mm, 약 0.25 mm, 약 0.3 mm, 약 0.4 mm, 약 0.5 mm, 약 0.6 mm, 약 0.7 mm, 약 1.0 mm, 약 1.3 mm, 약 1.5 mm, 약 2.0 mm, 약 3.0 mm, 약 4.5 mm, 약 6.0 mm, 약 8.0 mm, 약10mm, 약12mm, 약15mm 중 어느 하나일 수 있다. 다른 실시예에서 이격거리는 상기 수치들 중 선택된 두 수치 범위에 있는 수치를 갖는 거리일 수 있다.

앞에서도 설명한 바와 같이, 도 10에 도시한 자성코어(152)의 영향으로, 제1 가로방향 직선부(1632)에 전류가 흐를 때 자속이 자성코어의 측면(160) 및 제1 면 일부(측면(160)과 가까운 부분)을 통하여 진행할 수 있다. 따라서, 자성코어(152)의 측면(160)이 제2 엣지(1267)에 너무 가깝게 배치되거나, 자성코어의(152)의 측면(160)이 금속판(126)의 제2 부분(126)3에 의해 덮이는 경우, 자속의 상당량이 금속판(126)을 통과하게 된다. 그 자속에 변화가 생기면 금속판(126)에 와전류가 발생할 수 있고 이는 전파의 전달에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

따라서, 도시한 실시예에서는 자성코어(152)의 측면(160)은, 뒷 덮개(122)의 뒷면(120)에 수직인 방향에서 보았을 때, 제2 엣지(1267)으로부터 이격된다. 그 이격거리 d1은 앞에서 설명한 수치범위의 거리일 수 있다. 이러한 구성에서는 상당한 부분의 자속이 개구부 즉 금속판으로 덮이지 않는 부분(즉 비도전성 커버(128)로 덮인 부분)을 통해 나갈 수 있으므로 금속판(128)이 미치는 영향이 감소하거나 최소화된다.

도 9에 도시한 실시예에서는 제1 가로방향 직선부(1632)의 모든 라인 가닥이 제1 엣지(1266)과 제2 엣지(1267) 사이(즉, 금속판의 개구부)에 위치하도록 배치되었으나, 다른 예에서는 제1 가로방향 직선부(1632)의 라인 가닥들 일부 또는 전부가 금속판(126)의 제1 부분(1261)에 의해 가려지도록 배치될 수도 있다. 다른 실시예에서는 제1 가로방향 직선부(1632)의 최외곽의 라인 가닥의 바깥쪽 경계선이, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 제1 엣지(1266)과 실질적으로 일치하도록 배치될 수도 있다. 또 다른 실시예에서는 제1 가로방향 직선부(1632)의 최내측의 라인 가닥의 안쪽 경계선이, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 제1 엣지(1266)과 실질적으로 일치하도록 배치될 수도 있다.

한편, 도시한 실시예에서는, 세로방향 직선부(1634, 1635, 1664, 1665)는 금속판에 의해 가려지지 않는다. 이와는 달리, 금속판의 개구부의 형상 및 치수를 달리하면, 세로방향 직선부가 모두 금속판으로 덮일 수도 있다.

또 다른 실시예

도 3에서는 안테나를 도면 상에서 스마트폰의 상부 영역에 배치하는 것으로 도시하였다. 그러나, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 13에 도시한 바와 같이, 스마트폰(10)의 하부 영역에 안테나(35)를 위치시킬 수도 있다. 그러면, 이에 맞추어 뒷 덮개(22)의 금속판(261, 263)의 개구부 및 그 개구부를 덮는 비도전성 커버(28)도 그에 상응하는 위치에 배치될 수 있다. 경우에 따라서는 안테나가 중간 영역에 배치될 수 있음은 물론이다.

또한, 도 3, 4, 8에서 자성체(52, 152)의 측면(60, 160)이 금속판의 제1 부분(261, 1261) 보다 넓이가 넓은 제2 부분(263,1263)을 향하게 배향되어 있으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 반대로, 자성체(52, 152)의 측면(60, 160)이 금속판의 넓이가 작은 제1 부분(261, 1261)을 향하는 쪽으로 배향하는 것도 가능하다.

또한, 도 3, 4, 8에서 금속판의 개구부는 스마트폰의 폭방향 W1과 대체로 평행으로 길게 연장되지만 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 이와는 달리, 스마트폰의 길이 방향 L1과 대체로 평행으로 길게 연장될 수도 있다.

또한, 도 3, 4, 8에서 금속판의 개구부는 길다란 직사각형으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 이와는 달리, 정사각형에 가까운 형상일 수 있다. 또한, 도시한 실시예에서 금속판의 제1 엣지(1266)와 제2 엣지는 평행이지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 지향성을 가진 전파가 제1 엣지와 제2 엣지 사이를 통과할 수 있다면, 제1 엣지와 제2 엣지는 평행이 아닐 수도 있으며, 다른 예에서는 제1 엣지와 제2 엣지는 곡선으로 이루어질 수도 있다.

앞서 설명한 실시예에서는 금속판의 개구부는 근거리 무선통신 안테나의 적어도 일부와 중첩된다. 한편, 금속판의 개구부는 배터리의 일부와 중첩될 수도 있으며, 다른 안테나(근거리 무선통신 안테나 이외의 안테나)의 일부와 중첩될 수도 있다.

본 명세서에서 두 구성 요소가 겹친다거나 겹치지 않는다거나, 중첩된다거나 하는 표현, 또는 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소에 덮인다거나 덮이지 않는다거나, 가려진다는 등의 표현은, 특별히 다른 조건이 주어지지 않는다면, 뒷 덮개의 뒷면 또는 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때 두 구성 요소 사이의 상대적 위치를 표현하는 것임을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.

10, 10' : 스마트폰 12 : 디스플레이
14 : 배터리 15 : 카메라
16 : 디스플레이 면 18 : 하우징
19, 35, 135 : 안테나 20, 120 : 뒷면
22, 22', 122 : 뒷 덮개 26, 26', 126 : 금속판
28, 128 : 커버 37 : 기판
40, 140 : 코일 42, 142 : 루프안테나 시트
46, 146 : 제1층 48, 148 : 제2층
50, 150 : 연결부분 52, 152 : 자성코어
56, 156 : 제1면 58 : 제2면
60, 160 : 일측면 61, 161 : 다른 측면
72, 74 : 공급패드 420, 421: 접는선
63 : 제1부분 66 : 제2부분
266, 1266 : 제1엣지 267, 1267 : 제2엣지
269 : 연결부 261~261'', 1261 : 제1부분
263~263'', 1263 : 제2부분 632, 662, 1632, 1662 : 가로방향 직선부
634, 635, 664, 665, 1634, 1635, 1664, 1665 : 세로방향 직선부
694 : 제1연결부 695 : 제2연결부

Claims (31)

1. 스마트폰으로서,
   하우징과 하우징 내에 내장된 근거리 무선통신 안테나(Near Field Communication("NFC") Antenna)를 포함하며,
   상기 하우징은 스마트폰의 뒷면을 구성하는 뒷 덮개를 포함하되,
   상기 뒷 덮개는
   도전성의 제1 금속판 부분과,
   제1 금속판 부분으로부터 이격된 도전성의 제2 금속판 부분과,
   제1 금속판 부분 및 제2 금속판 부분 사이에 위치하는 비도전성(electrically non-conductive) 커버 부분을 포함하며, 상기 제1 금속판 부분은 제1 엣지(edge)를 포함하고, 제2 금속판 부분은 제1 엣지와 마주보는 제2 엣지를 포함하며, 비도전성 커버 부분이 제1 엣지와 제2 엣지 사이를 연결하며,
   근거리 무선통신 안테나는
   판형상의 자성코어와, 와이어가 루프 형으로 다수 회 감긴 안테나 코일(antenna coil)을 포함하되,
   자성코어는 제1 면과, 제1 면과는 반대방향을 향하는 제2 면과, 제1 면과 제2 면을 연결하는 일 측면을 포함하며,
   안테나 코일은
   자성 코어의 제1 면 위에 놓이는 제1 부분과,
   자성 코어의 제2 면 위에 놓이는 제2 부분과,
   자성 코어의 상기 측면 위에 놓이며 제1 부분과 제2 부분을 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 제1 부분, 제2 부분, 연결부가 이어져 루프를 형성하고,
   상기 제1 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향(longitudinal direction)을 따라 연장되는 제1 가로방향 직선부를 포함하며, 제1 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 상기 제1 가로방향 직선부의 라인 가닥들 중 적어도 일부는, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹치지 않으며,
   상기 근거리 무선통신 안테나는 상기 자성코어의 제1 면이 상기 뒷 덮개를 향하도록 위치하고,
   스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 제1 가로 방향 직선부의 라인 가닥들 중 적어도 일부는 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 위치하여 제1 금속판 부분 또는 제2 금속판 부분과 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
   
2. 제1 항에 따른 스마트폰으로서, 안테나 코일의 상기 제2 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향을 따라 연장되는 제2 가로방향 직선부를 포함하며, 제2 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 상기 제2 가로방향 직선부는 상기 제1 가로방향 직선부와 겹치는 부분이 없도록 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
   
3. 제2 항에 따른 스마트폰으로서, 자성코어는 상기 측면과 반대방향을 향하는 다른 측면을 구비하며, 상기 다른 측면은, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 제1 가로방향 직선부와 제2 가로방향 직선부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
   
4. 제1 항에 따른 스마트폰으로서, 안테나 코일의 상기 제2 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향을 따라 연장되는 제2 가로방향 직선부를 포함하며, 제2 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 상기 제2 가로방향 직선부 라인 가닥들의 3/4 이상은 상기 제1 가로방향 직선부의 라인 가닥들과 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
   
5. 제1 항에서 제4 항까지의 청구항 중 어느 하나의 청구항에 따른 스마트폰으로서, 안테나 코일의 상기 제2 부분은, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹치는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
   
6. 제5 항에 따른 스마트폰으로서, 자성코어의 제2 면 위에 놓이는 추가적인 자성코어를 구비하며, 안테나 코일의 상기 제2 부분은 상기 자성코어와 추가적인 자성코어 사이에 놓이는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
   
7. 제1 항에서 제6 항까지의 청구항 중 어느 하나의 청구항에 따른 스마트폰으로서, 자성코어의 상기 측면은 제2 금속판 부분의 제2 엣지와 대체로 평행을 이루며, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 상기 측면은 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 놓이도록 제2 엣지로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
   
8. 제1 항에서 제7 항까지의 청구항 중 어느 하나의 청구항에 따른 스마트폰으로서, 상기 자성코어는 상기 측면과 반대방향으로 향하는 다른 측면을 포함하며, 상기 다른 측면은 제1 금속판 부분의 제1 엣지와 대체로 평행을 이루며, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 상기 다른 측면은 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 놓이며, 상기 다른 측면이 제1 엣지로부터 이격되어 있는 거리는 상기 측면이 제2 엣지로부터 이격되어 있는 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 스마트폰.
   
9. 스마트폰으로서,
   하우징과 하우징 내에 내장된 근거리 무선통신 안테나(Near Field Communication("NFC") Antenna)를 포함하며,
   상기 하우징은 스마트폰의 뒷면을 구성하는 뒷 덮개를 포함하되,
   상기 뒷 덮개는
   도전성의 제1 금속판 부분과,
   제1 금속판 부분으로 부터 이격된 도전성의 제2 금속판 부분과,
   제1 금속판 부분 및 제2 금속판 부분 사이에 위치하는 비도전성(electrically non-conductive) 커버 부분을 포함하며, 상기 제1 금속판 부분은 제1 엣지(edge)를 포함하며, 제2 금속판 부분은 제1 엣지와 마주보는 제2 엣지를 포함하며, 비도전성 커버 부분이 제1 엣지와 제2 엣지 사이를 연결하며,
   근거리 무선통신 안테나는
   판형상의 자성코어와, 와이어가 루프 형으로 다수 회 감긴 안테나 코일(antenna coil)을 포함하되,
   자성코어는 제1 면과, 제1 면과는 반대방향을 향하는 제2 면과, 제1 면과 제2 면을 연결하는 일 측면을 포함하며,
   안테나 코일은
   자성 코어의 제1 면 위에 놓이는 제1 부분과,
   자성 코어의 제2 면 위에 놓이는 제2 부분과,
   자성 코어의 상기 측면 위에 놓이며 제1 부분과 제2 부분을 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 제1 부분, 제2 부분, 연결부가 이어져 루프를 형성하고,
   상기 근거리 무선통신 안테나는 상기 자성코어의 제1 면이 상기 뒷 덮개를 향하도록 위치하고,
   스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 안테나 코일의 제1 부분의 적어도 일부는 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 위치하여 안테나 코일의 제1 부분으로부터 생성되는 전파가 제1 엣지와 제2 엣지 사이의 비도전성 커버 부분을 통과하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스마트폰.
   
10. 제9 항의 스마트폰으로서, 상기 제1 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향(longitudinal direction)을 따라 연장되는 제1 가로방향 직선부를 포함하며, 제1 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 상기 제1 가로방향 직선부의 라인 가닥들은, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 안테나 코일의 제1 부분의 적어도 일부는 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 위치하여 제1 금속판 부분과 제2 금속판 부분과는 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
    
11. 제 10 항에 따른 스마트폰으로서, 안테나 코일의 상기 제1 가로방향 직선부는, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
    
12. 제10 항 또는 제11 항에 따른 스마트폰으로서, 안테나 코일의 상기 제2 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향을 따라 연장되는 제2 가로방향 직선부를 포함하며, 제2 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 상기 제2 가로방향 직선부는 코일의 상기 제1 가로방향 직선부와 겹치는 부분이 없도록 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
    
13. 제 12 항에 따른 스마트폰으로서, 자성코어는 상기 측면과 반대방향을 향하는 다른 측면을 구비하며, 상기 다른 측면은, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 제1 가로방향 직선부와 제2 가로방향 직선부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
    
14. 제 10 항에 따른 스마트폰으로서, 안테나 코일의 상기 제1 가로방향 직선부는, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹치는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
    
15. 제10 항에 따른 스마트폰으로서, 안테나 코일의 상기 제2 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향을 따라 연장되는 제2 가로방향 직선부를 포함하며, 제2 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 상기 제1 가로방향 직선부와 제2 가로방향 직선부는 서로 겹치는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
    
16. 제9 항에서 제15 항까지의 청구항 중 어느 하나의 청구항에 따른 스마트폰으로서, 안테나 코일의 상기 제2 부분은, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹치는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
    
17. 제16 항에 따른 스마트폰으로서, 자성코어의 제2 면 위에 놓이는 추가적인 자성코어를 구비하며, 안테나 코일의 상기 제2 부분은 상기 자성코어와 추가적인 자성코어 사이에 놓이는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
    
18. 제9 항에서 제17 항까지의 청구항 중 어느 하나의 청구항에 따른 스마트폰으로서, 자성코어의 상기 측면은 제2 금속판 부분의 제2 엣지와 대체로 평행을 이루며, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 상기 측면은 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 놓이며, 자성코어의 측면을 통과하는 자속의 일부가 제1 엣지와 제2 엣지 사이를 통과하도록 제2 엣지로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
    
19. 제18 항에 따른 스마트폰으로서, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 상기 이격거리는 0.5 mm 에서 5 mm 인 것을 특징으로 하는 스마트폰.
    
20. 제18 항에 따른 스마트폰으로서, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 상기 이격거리는 1.5 mm 에서 3 mm 인 것을 특징으로 하는 스마트폰.
    
21. 제 14 항에 따른 스마트폰으로서, 상기 자성코어는 상기 측면과 반대방향으로 향하는 다른 측면을 포함하며, 상기 다른 측면은 제1 금속판 부분의 제1 엣지와 대체로 평행을 이루며, 스마트폰의 상기 뒷면에 대하여 수직인 방향으로 보았을 때, 상기 다른 측면은 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 놓이며, 상기 다른 측면이 제1 엣지로부터 이격되어 있는 거리는 상기 측면이 제2 엣지로부터 이격되어 있는 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 스마트폰.
    
22. 제9 항에서 제21 항까지의 청구항 중 어느 하나의 청구항에 따른 스마트폰으로서, 제1 및 제2 금속판 부분은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트폰.
    
23. 제9 항에서 제22 항까지의 청구항 중 어느 하나의 청구항에 따른 스마트폰으로서, 상기 비전도성 커버는 고분자 플라스틱 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트폰.
    
24. 제9 항에서 제23 항까지의 청구항 중 어느 하나의 청구항에 따른 스마트폰으로서, 상기 근거리 무선통신 안테나는 상기 비전도성 커버에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
    
25. 근거리 무선통신(NFC) 장치가 마련된 스마트폰을 사용하여 스마트폰 외부의 NFC 단말장치와 근거리 무선통신을 하는 방법으로서,
    제9 항에서 제24 항까지의 청구항 중 어느 하나의 청구항에 따른 스마트폰을 제공하는 단계와,
    전파를 발생하기 위하여 안테나 코일에 전류 신호를 공급하여 NFC 단말장치로 보낼 전파를 발생시키는 단계를 포함하며,
    전류신호의 공급에 의해 발생되는 자계강도(H)가 뒷 덮개 상의 위치 중에서 최고값을 갖는 위치는 제1 엣지와 제2 엣지 사이인 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신 방법.
    
26. 스마트폰에 이용하는 근거리 무선통신 안테나(NFC Antenna)로서,
    판형상의 자성코어와, 와이어가 루프 형으로 다수 회 감긴 안테나 코일(antenna coil)을 포함하되,
    자성코어는 제1 면과, 제1 면과는 반대방향을 향하는 제2 면과, 제1 면과 제2 면을 연결하는 일 측면을 포함하며,
    안테나 코일은
    자성 코어의 제1 면 위에 놓이는 제1 부분과,
    자성 코어의 제2 면 위에 놓이는 제2 부분과,
    자성 코어의 상기 측면 위에 놓이며 제1 부분과 제2 부분을 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 제1 부분, 제2 부분, 연결부가 이어져 루프를 형성하고,
    코일의 상기 제1 부분의 일부는, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 안테나.
    
27. 제26 항의 안테나로서, 상기 제1 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향을 따라 연장되는 제1 가로방향 직선부를 포함하며, 제1 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 상기 제1 가로방향 직선부는, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 안테나.
    
28. 제27 항에 따른 안테나로서, 안테나 코일의 상기 제2 부분은 자성코어의 상기 측면에 평행인 가로방향을 따라 연장되는 제2 가로방향 직선부를 포함하며, 제2 가로방향 직선부는 가로방향을 따라 연장되며 서로 평행으로 배열된 다수의 라인 가닥을 포함하고, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 상기 제2 가로방향 직선부는 제1 가로방향 직선부와 겹치는 부분이 없도록 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나.
    
29. 제28 항에 따른 안테나로서, 자성코어는 상기 측면과 반대방향을 향하는 다른 측면을 구비하며, 상기 다른 측면은, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 코일의 제1 가로방향 직선부와 제2 가로방향 직선부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 안테나.
    
30. 제26 항에서 제29 항까지의 청구항 중 어느 하나의 청구항에 따른 안테나로서, 안테나 코일의 상기 제2 부분은, 자성코어의 제1 면에 수직인 방향으로 보았을 때, 자성코어와 겹치는 것을 특징으로 하는 안테나.
    
31. 제30 항에 따른 안테나로서, 자성코어의 제2 면 위에 놓이는 추가적인 자성코어를 구비하며, 안테나 코일의 상기 제2 부분은 상기 자성코어와 추가적인 자성코어 사이에 놓이는 것을 특징으로 하는 안테나.
    

Images