KR20160067541A - 안테나 모듈 및 이를 이용한 이동 단말기 - Google Patents

안테나 모듈 및 이를 이용한 이동 단말기 Download PDF

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conductive
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최재현
최형철
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 안테나 모듈 및 이를 구비하는 이동 단말기에 관한 것으로, 상기 안테나 모듈은 급전부 및 접지부에 연결되는 제1 도전 멤버와, 상기 제1 도전 멤버와 이격되도록 배치되는 제2 도전 멤버와, 상기 급전부에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버와 제2 도전 멤버를 연결하는 제1 연결 멤버, 및 상기 접지부에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버와 제2 도전 멤버를 연결하는 제2 연결 멤버를 포함하고, 상기 제1 도전 멤버에는 슬릿(slit)이 형성되며, 상기 슬릿은 상기 급전부와 상기 접지부의 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

안테나 모듈 및 이를 이용한 이동 단말기{ANTENNA MODULE AND MOBILE TERMINAL USING THE SAME}
본 발명은 무선 신호를 송수신하는 안테나 모듈을 구비하는 이동 단말기에 관한 것이다.
단말기는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.
이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.
이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.
이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.
안테나는 무선통신을 위해 무선 전자기파를 송수신하도록 형성되는 장치로서, 이동 단말기에 필수적으로 요구되는 구성 요소이다. 이동 단말기는 음성 통화 외에 LTE, DMB 등과 같은 다양한 기능들을 구현하는 추세이므로, 안테나는 상기 기능들을 만족시키는 대역폭들을 구현하여야 함은 물론, 이동 단말기에 내장될 수 있도록 소형으로 설계되어야 한다.
이동 단말기에 일반적으로 이용되는 평판형 역 에프 안테나(PIFA)는 대역폭이 좁아 다중대역, 광대역 안테나 특성을 얻기 어려운 문제가 있다. 상기 요구에 따라, 다중 대역을 구현할 수 있는 구조적인 개량이 이루어지고 있다.
또한, 이동 단말기의 트렌드를 볼 때, 베젤의 사이즈는 점점 줄어들고 있으며, 이에 따라 안테나의 배치 공간이 점점 부족해지고 있다. 이러한 상황을 반영하여 최근에는 이동 단말기의 외관을 형성하는 금속부재 자체를 안테나로 활용하는 이동 단말기가 출시되고 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 광대역 특성을 얻을 수 있는 안테나 장치를 구비하는 이동 단말기를 제안하기 위한 것이다.
본 발명은 이동 단말기의 외관을 형성하는 금속부재 자체를 안테나로 이용하는 새로운 구조의 이동 단말기를 제안하기 위한 것이다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 급전부 및 접지부에 연결되는 제1 도전 멤버와, 상기 제1 도전 멤버와 이격되도록 배치되는 제2 도전 멤버와, 상기 급전부에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버와 제2 도전 멤버를 연결하는 제1 연결 멤버, 및 상기 접지부에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버와 제2 도전 멤버를 연결하는 제2 연결 멤버를 포함하고, 상기 제1 도전 멤버에는 슬릿(slit)이 형성되며, 상기 슬릿은 상기 급전부와 상기 접지부의 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈이 제공될 수 있다.
상기 제1 연결 멤버가 상기 제1 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 급전부가 연결되는 부분과 상기 제1 도전 멤버의 끝단 사이에서 가변될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제2 연결 멤버가 상기 제1 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 접지부가 연결되는 부분과 상기 제1 도전 멤버의 끝단 사이에서 가변될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일 단부는 상기 제1 도전 멤버와 연결되고, 타 단부는 상기 제2 도전 멤버와 연결되며, 상기 제1 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 접지부가 연결되는 부분과 제2 연결 멤버가 연결되는 부분의 사이에서 가변되고, 상기 제2 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 제1 연결 멤버가 연결되는 부분과 상기 제2 연결 멤버가 연결되는 부분의 사이에서 가변되는 제3 연결 멤버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일 단부는 상기 제1 도전 멤버 또는 제2 도전 멤버에 연결되거나 그라운드에 접지되고, 타 단부는 개방되는 서브 암을 더 포함하고, 상기 서브 암의 일 단부가 제1 도전 멤버에 연결되는 경우, 상기 일 단부는 상기 접지부가 연결되는 부분과 상기 제3 연결 멤버가 연결되는 부분 사이에 형성되고, 상기 서브 암의 일 단부가 제2 도전 멤버에 연결되는 경우, 상기 일 단부는 상기 제1 연결 멤버가 연결되는 부분과 제3 연결 멤버가 연결되는 부분 사이에 형성되며, 상기 서브 암의 일 단부가 그라운드에 접지되는 경우, 상기 타 단부의 적어도 일부는 상기 제2 도전 멤버와 인접하게 이격 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 도전 멤버는 상기 접지부가 연결되는 제1 부분과, 상기 제1 부분과 일정 간격 이격되어 상기 슬릿을 형성하며, 상기 급전부가 연결되는 제2 부분을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 도전 멤버를 급전시키도록 상기 급전부와 연결되는 급전 라인에는 임피던스 매칭을 위한 제1 매칭 모듈이 배치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 매칭 모듈에는 상기 제2 부분으로 흐르는 전류를 제어하는 제1 가변 스위치가 연결될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 도전 멤버를 접지시키도록 상기 접지부와 연결되는 접지 라인에는 임피던스 매칭을 위한 제2 매칭 모듈이 배치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제2 매칭 모듈에는 상기 제1 부분으로 흐르는 전류를 제어하는 제2 가변 스위치가 연결될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 서브 암에는 상기 서브 암에 흐르는 전류를 제어하는 제3 가변 스위치가 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 급전부에 의해 급전되는 제1 도전 멤버와, 상기 제1 도전 멤버와 이격되도록 배치되고, 제2 급전부에 의해 급전되는 제2 도전 멤버와, 상기 제1 급전부에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버와 제2 도전 멤버를 연결하는 제1 연결 멤버, 및 일 단부는 상기 제1 도전 멤버에 연결되고, 타 단부는 상기 제2 도전 멤버에 연결되며, 상기 일 단부의 위치는 상기 제1 급전부가 연결되는 부분과 상기 제1 도전 멤버의 끝단의 사이에서 가변되고, 상기 타 단부의 위치는 상기 제2 급전부가 연결되는 부분과 상기 제2 도전 멤버의 끝단 사이에서 가변되는 제2 연결 멤버를 포함하고, 상기 제2 급전부에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버 및 제2 도전 멤버는 개방(open)되어 있는 안테나 모듈이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제2 도전 멤버에 형성되고, 일 단부는 상기 제2 급전부가 연결되는 부분과 상기 제2 도전 멤버의 개방단 사이에 형성되고, 타 단부는 개방되는 서브 암을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제2 도전 멤버 중 상기 제2 연결 멤버가 연결되는 부분과 상기 제2 급전부가 연결되는 부분의 사이에 형성되어, 상기 제2 급전부에서 발생한 전류가 제1 급전부로 흐르는 것을 차단하는 제1 블록 멤버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제2 도전 멤버를 급전시키도록 상기 제2 급전부와 연결되는 제2 급전 라인에 형성되어 상기 제1 급전부에서 발생한 전류가 제2 급전부로 흐르는 것을 차단하는 제2 블록 멤버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 도전 멤버는 접지 라인에 의해 그라운드에 접지되며, 상기 접지 라인에는 제2 가변 스위치가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 도전 멤버를 급전시키는 제1 급전 라인에는 제1 매칭 모듈이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 매칭 모듈에는 상기 제1 도전 멤버로 흐르는 전류를 제어하는 제1 가변 스위치가 연결될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 및 제2 블록 멤버는 집중 정수 소자를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 도전 멤버와 전기적인 커플링(electric coupling)을 발생시키도록 상기 서브 암의 적어도 일부는 상기 제1 도전 멤버와 인접하여 이격될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 단말기 바디와, 상기 단말기 바디에 형성되는 안테나 모듈을 포함하고, 상기 안테나 모듈은 서로 이격되도록 배치되는 제1 및 제2 도전 멤버와, 상기 제1 도전 멤버와 제2 도전 멤버의 양단을 각각 연결하는 제1 및 제2 연결 멤버를 포함하고, 상기 제1 도전 멤버는 급전부 및 접지부와 연결되고, 상기 제1 도전 멤버 또는 제2 도전 멤버에는 슬릿(slit)이 형성되며, 상기 슬릿은 상기 급전부와 접지부의 사이에 형성되며, 일 단부는 상기 제2 도전 멤버와 연결되고, 타 단부는 상기 제1 도전 멤버와 연결되며, 상기 제1 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 접지부가 연결되는 부분과 제2 연결 멤버가 연결되는 부분의 사이에서 가변되고, 상기 제2 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 제1 연결 멤버가 연결되는 부분과 상기 제2 연결 멤버가 연결되는 부분의 사이에서 가변되는 제3 연결 멤버를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 도전 멤버 및 제2 도전 멤버 중 하나는 상기 단말기 바디의 측면 외관의 일부 또는 전부를 형성하고, 다른 하나는 상기 단말기 바디의 내부에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 도전 멤버와 제2 도전 멤버는 평면으로 이루어지고, 상기 평면은 서로 수직으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제2 도전 멤버는 비균일한 패턴으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 연결 멤버가 상기 제1 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 급전부가 연결되는 부분과 상기 제1 도전 멤버의 끝단 사이에서 가변될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제2 연결 멤버가 상기 제1 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 접지부가 연결되는 부분과 상기 제1 도전 멤버의 끝단 사이에서 가변될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일 단부는 상기 제1 도전 멤버에 연결되고, 타 단부는 개방되는 서브 암을 더 포함하고, 상기 서브 암의 일 단부는 상기 접지부가 연결되는 부분과 상기 제3 연결 멤버가 연결되는 부분 사이에 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 단말기 바디와, 상기 단말기 바디에 형성되는 안테나 모듈을 포함하고, 상기 안테나 모듈은 서로 이격되도록 배치되고, 제1 및 제2 급전부에 의해 각각 급전되는 제1 및 제2 도전 멤버와, 상기 제1 급전부에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버와 제2 도전 멤버를 연결하는 제1 연결 멤버와, 일 단부는 상기 제1 도전 멤버에 연결되고, 타 단부는 상기 제2 도전 멤버에 연결되며, 상기 일 단부의 위치는 상기 제1 급전부가 연결되는 부분과 상기 제1 도전 멤버의 끝단의 사이에서 가변되고, 상기 타 단부의 위치는 상기 제2 급전부와 상기 제2 도전 멤버의 끝단의 사이에서 가변되는 제2 연결 멤버를 포함하고, 상기 제2 급전부에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버 및 제2 도전 멤버는 개방(open)되어 있는 이동 단말기가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 도전 멤버 및 제2 도전 멤버 중 하나는 상기 단말기 바디의 측면 외관의 일부 또는 전부를 형성하고, 다른 하나는 상기 단말기 바디의 내부에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제2 도전 멤버 중 상기 제2 연결 멤버가 연결되는 부분과 상기 제2 급전부가 연결되는 부분 사이에 형성되어, 상기 제2 급전부에서 발생한 전류가 제1 급전부로 흐르는 것을 차단하는 제1 블록 멤버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제2 도전 멤버를 급전시키도록 상기 제1 급전부와 연결되는 제2 급전 라인에 형성되어, 상기 제1 급전부에서 발생한 전류가 제2 급전부로 흐르는 것을 차단하는 제2 블록 멤버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제2 도전 멤버에 형성되고, 일 단부는 상기 제2 급전부가 연결되는 부분과 상기 제2 도전 멤버의 개방단 사이에 형성되고, 타 단부는 개방되는 서브 암을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 이동 단말기 및 그 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 단말기 바디의 측면 외관에 형성되는 메탈을 안테나로 활용할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 제2 도전 멤버를 제1 도전 멤버와 이격되도록 단말기에 배치하여 좁은 베젤을 갖는 이동 단말기에 강한 안테나 모듈을 제공할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 서브 암, 매칭 모듈, 가변 스위치들을 활용하여 보다 넓은 대역을 갖는 주파수를 구현할 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b 내지 도 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 모듈의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에서의 공진주파수의 공진 경로(resonant path)를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 모듈의 개념도 및 일부 확대도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 모듈의 변형예의 개념도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 모듈의 주파수에 따른 반사계수를 도시한 그래프이다.
도 8은 도 1c에 도시된 A 부분을 보인 확대도이다.
도 9a는 도 8에서 제1 도전 멤버만을 분리하여 보인 개념도이고, 도 9b 및 도 9c는 도 8에서 후면 커버만을 분리하여 보인 개념도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 모듈 일부의 개념도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 모듈의 또 다른 변형예의 개념도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 스위치의 종류를 예시한 것이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 모듈의 개념도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공진 경로를 도시한 것이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 모듈의 주파수에 따른 반사계수를 도시한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 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. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.
도 1 b 및 1c를 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 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. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.
여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.
이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.
단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.
경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.
도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.
이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.
이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.
한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.
이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.
이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.
다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
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), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.
한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.
이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.
제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.
디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 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.
광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.
제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.
본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.
한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.
후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.
이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면(大畵面)으로 구성될 수 있다.
한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.
마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 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 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.
단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.
제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, 어레이(array) 카메라로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.
플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.
단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.
단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.
단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.
배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.
한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.
이하에서는 이와 같이 구성된 이동 단말기에서 구현될 수 있는 제어 방법과 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
먼저, 도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 분해 사시도인데, 이하에서는 도 2a 및 도 2d를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 이동 단말기는 상기 디스플레이부(151)를 구성하는 윈도우(151a) 및 디스플레이 모듈(151b)을 포함한다. 윈도우(151a)는 상기 프론트 케이스(101)의 일면에 결합될 수 있다.
프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에 전기적 소자들이 지지되도록 프레임(185)이 형성된다. 프레임(185)은 단말기 내부의 지지구조로서, 일 예로 디스플레이 모듈(151b), 카메라 모듈(121b), 안테나 모듈(130), 배터리(191) 또는 회로기판(181) 중 적어도 어느 하나를 지지할 수 있도록 형성된다.
프레임(185)은 그 일부가 단말기의 외부로 노출될 수 있다. 또한, 프레임(185)은 바 타입이 아닌 슬라이드 타입의 단말기에서 본체부와 디스플레이부를 서로 연결하는 슬라이딩 모듈의 일부를 구성할 수도 있다.
도 2a 내지 도 2d에 도시한 것은 일 예로, 리어 케이스(102)와 회로기판(181) 사이에 프레임(185)이 배치되고, 회로기판(181)의 일면에 디스플레이 모듈(151b)이 결합되는 것을 도시하고 있다. 배터리(191)를 덮도록 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합될 수 있다. 이때, 상기 프레임(185)은 이동 단말기의 강성을 향상시키기 위한 부품이다.
상기 윈도우(151a)는 상기 프론트 케이스(101)의 일면에 결합된다. 상기 윈도우(151a)에는 터치 센서(미도시)가 장착될 수 있다. 터치 센서는 터치 입력을 감지하도록 형성되고, 광투과성으로 이루어진다. 터치 센서는 상기 윈도우(151a)의 전면에 장착되며, 윈도우(151a)의 특정 부위에 발생하는 전압 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다.
상기 디스플레이 모듈(151b)은 상기 윈도우(151a)의 후면에 장착된다. 본 실시예에서는 상기 디스플레이 모듈(151b)의 예로서 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD)가 개시되나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 디스플레이 모듈(151b)은 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 등이 될 수 있다.
상기 회로기판(181)은 상기 디스플레이 모듈(151b)의 하부에 장착될 수도 있다. 그리고, 상기 회로기판(181)의 하면 상에 적어도 하나의 전자소자들이 장착된다.
상기 프레임(185)에는 상기 배터리(191)가 수용될 수 있도록 리세스된 형태의 수용부가 형성될 수 있다. 상기 리어 케이스(102) 또는 프레임(185)의 일 측면에는 상기 배터리(191)가 단말기 본체에 전원을 공급하도록 상기 회로기판(181)과 연결되는 접촉단자가 형성될 수 있다.
이동 단말기의 상단 또는 하단에는 안테나 모듈이 형성될 수 있다.
일반적으로 이동 단말기의 상단에는 LTE/WCDMA Rx Only 안테나, GPS 안테나, BT/WiFi 안테나 등이 사용되고, 이동 단말기의 하단에는 메인 안테나가 형성된다.
본 발명의 일 실시예는 주로 메인 안테나에 관한 것이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 주파수 대역에 따라 LTE/WCDMA Rx Only 안테나, GPS 안테나, BT/WiFi 안테나 중 적어도 하나 이상의 주파수 대역을 송수신할 수도 있다.
또한, 상기의 안테나 모듈들은 복수로 형성되어 단말기의 각 단부에 배치되고, 각 안테나 모듈은 서로 다른 주파수 대역의 무선 신호를 송수신하도록 형성될 수 있다.
프레임(185)은 얇은 두께로 형성되더라도 충분한 강성을 유지할 수 있도록 금속 재질로 형성될 수 있다. 금속 재질의 프레임(185)은 그라운드로 동작할 수 있다. 즉, 회로기판(181) 또는 안테나 모듈(130)이 프레임(185)에 접지 연결될 수 있으며, 프레임(185)은 회로기판(181)이나 안테나 모듈(130)의 그라운드로 동작할 수 있다. 이 경우 프레임(185)은 이동 단말기의 그라운드를 확장할 수 있다.
이때, 상기 프레임(185)을 구비하지 않고, 회로기판(181)이 단말기 바디의 대부분의 면적을 차지하도록 형성되는 경우에는 회로기판(181) 자체로써 그라운드를 확장할 수도 있다.
회로기판(181)은 안테나 모듈(130)과 전기적으로 연결되며, 안테나 모듈(130)에 의하여 송수신되는 무선 신호(또는 무선 전자기파)를 처리하도록 이루어진다. 무선 신호의 처리를 위해, 복수의 송수신 회로들(182)이 회로기판(181)에 형성되거나 장착될 수 있다.
송수신 회로들은 하나 이상의 집적 회로 및 관련 전기적 소자들을 포함하여 형성될 수 있다. 일 예로, 송수신 회로는 송신 집적 회로, 수신 집적회로, 스위칭 회로, 증폭기 등을 포함할 수 있다.
복수의 송수신 회로들은 방사체인 도전 멤버들을 동시 급전함으로써, 복수의 안테나 모듈(130)이 동시에 작동할 수 있다. 예를 들면, 어느 하나가 송신하는 동안, 다른 하나는 수신할 수 있으며, 둘 다 송신하거나 둘 다 수신을 할 수 있다.
상기 송수신 회로는 복수로 형성될 수 있으며, 각각의 송수신 회로는 CP(Call Processor), Modem chip, RF transiver chip, RF receiver chip 중 적어도 하나를 포함하는 통신 칩 형태로 구현될 수 있다. 이로 인해, 각 통신 칩은 급전부와 매칭 모듈(가변 스위치 포함)을 통해 도전 멤버를 급전함으로써, 무선 신호를 송신하거나, 도전 멤버에 의해 수신된 수신 무선 신호를 매칭 모듈(가변 스위치 포함)과 급전부를 통해서 입력받아 주파수 변환 처리나 복조 처리 등의 소정의 수신 처리를 실행할 수 있다.
동축 케이블(183, 184)은 회로기판(181)과 각 안테나 모듈(130)을 서로 연결한다. 일 예로 동축 케이블(183, 184)은 안테나 모듈(130)을 급전시키는 급전 장치에 연결될 수 있다. 급전 장치들은 조작부(123a)로부터 입력되는 신호들을 처리하도록 형성되는 연성회로기판(186)의 일면에 형성될 수 있다. 연성회로기판(186)의 타면은 조작부(123a)의 신호를 전달하도록 형성되는 신호 전달 유닛(123c)과 결합될 수 있다. 이 경우 연성회로기판(186)의 타면에 돔이 형성되고, 신호 전달 유닛(123c)에 액추에이터가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 이동 단말기의 외관을 형성하는 금속 테두리를 활용하는 안테나 모듈(130)이 제공된다. 예를 들면, 이동 단말기의 외관을 형성하는 측면의 일부 또는 전부를 안테나로 활용할 수 있다.
이하에서는 도 2a 내지 도 2d, 및 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 모듈(130)의 평면도로 도 2a의 안테나 모듈(130)에 대한 도면이다. 다만, 도 2b 내지 도 2d는 도 2a에 도시된 이동 단말기와 부분적으로 일부 다르지만 대략 도 3으로 해석될 수 있으므로, 이하에서는 도 3을 도 2a 내지 도 2d에 대한 평면도로 이해하여 설명하기로 한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 상기 안테나 모듈(130)은 급전부(137) 및 접지부(138)에 연결되는 제1 도전 멤버(131)와, 상기 제1 도전 멤버(131)와 이격되도록 배치되는 제2 도전 멤버(132)와, 상기 급전부(137)에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)를 연결하는 제1 연결 멤버(133)와, 상기 접지부(138)에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)를 연결하는 제2 연결 멤버(134)를 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 급전부(137)와 접지부(138)는 제1 및 제2 도전 멤버(131,132)의 형성 방향을 따라 일정 간격 이격되어 있다.
이때, 상기 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)는 안테나 모듈(130)의 방사체로 동작할 수 있으며, 상기 제1 도전 멤버(131) 및 제2 도전 멤버(132)는 폴디드 다이폴 안테나(folded dipole antenna)의 방사체로 동작할 수 있다. 또한, 상기 제1 도전 멤버(131) 및 제2 도전 멤버(132)는 금속 패턴(metal pattern)으로 이루어질 수 있고, 일 예로 마이크로스트립(microstrip)일 수 있다.
이러한 폴디드 다이폴 안테나는 입력 저항이 반파장 다이폴 안테나에 비하여 약 4배가 크기 때문에, 방사 전력 및 방사 저항이 일반적인 반파장 다이폴 안테나보다 증가한다. 이에 따라, 특성 임피던스가 큰 급전선과 정합이 용이해지므로, 광대역 특성을 구현할 수 있다.
또한, 상기 제1 도전 멤버(131) 및 제2 도전 멤버(132)는 인쇄회로기판(181)과 인접하여 배치되고, 상기 제2 도전 멤버(132)는 적어도 일부가 상기 인쇄회로기판(181)과 중첩(overlap)되도록 배치될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서의 급전부는 방사체로 동작하는 각 멤버에 전류를 공급하는 부분으로써, 발룬, 이상기, 분배기, 감쇠기, 증폭기 등이 조합되어 구성될 수 있다. 이는 이하에서 설명하는 모든 급전부(137,237a,237b)에 대해서도 동일하다.
본 발명의 일 실시예에서의 도전 멤버(131,132)로의 급전 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 급전부(137)와 제1 도전 멤버(131) 또는 제2 도전 멤버(132)를 전기적으로 연결하거나, EM(Electro-Magnetic)급전 방식으로 도전 멤버를 급전시킬 수도 있다. 다만, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에서는 좁은 공간에서 제1 도전 멤버(131,231)와 제2 도전 멤버(132,232) 간에 간섭이 발생할 수 있으므로 도전 멤버(131,132,231,232)로의 급전은 급전 라인에 의한 직접 급전이 바람직하다고 할 것이다.
따라서, 이하에서는 직접 급전(direct feeding) 방식에 의한 급전을 위주로 설명하기로 한다. 이러한 급전을 위하여 급전 라인(137a)은 급전판, 급전용 클립 또는 급전선 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다. 여기서, 급전판, 급전용 클립 또는 급전선은 어느 하나가 다른 하나에 서로 전기적으로 연결되어, 급전 장치를 통해 급전되는 전류(또는 전압)를 무선 신호를 송수신하는 도전 멤버들로 전달한다. 여기서, 급전선은 기판 상에 인쇄되는 마이크로스트립(microstrip)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 도전 멤버(131)는 제1 부분(131a)과 제2 부분(131b)으로 구분될 수 있는데, 상기 제1 부분(131a)과 제2 부분(131b)은 일정한 간격(D)으로 이격되어 슬릿(105,slit)을 형성하며, 상기 슬릿(105)은 상기 급전부(137)와 상기 접지부(138)의 사이에 형성된다. 이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에서는 상기 제1 도전 멤버(131)에 슬릿(105)이 형성되는데, 이는 제1 도전 멤버(131)의 길이를 보다 짧게 하여 고주파 대역의 주파수를 보다 용이하게 구현할 수 있도록 하기 위함이다. 이때, 상기 슬릿(105)은 충분히 이격되어서 상기 제1 부분(131a)과 제2 부분(132b) 사이에서 전기적인 커플링이 일어나지 않도록 하는 것이 바람직하다. 만약, 상기 제1 부분(131a)과 제2 부분(132b) 사이에서 전기적인 커플링이 발생하게 되면 저주파 또는 고주파 대역의 공진주파수의 구현이 곤란하게 되기 때문에, 상기 제1 부분(131a)과 제2 부분(132b) 사이에서는 커플링이 일어나지 않을 정도로 이격되어야 한다.
도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 관한 것으로, 상기 제1 도전 멤버(131)가 단말기 바디의 측면 외관을 형성하고, 제2 도전 멤버(132)는 리어 케이스(102) 상에 형성되는 것을 예시한 것이다. 이때, 상기 제1 도전 멤버(131)가 단말기 바디의 측면 외관 일부 또는 전부를 형성할 수 있는데, 단말기 바디의 측면 전부를 형성하면 외관상 디자인의 일체성을 유지할 수 있다. 다만, 이때는 제1 및 제2 연결 멤버(133,134)가 제1 및 제2 도전 멤버(131,132)를 연결하도록 하여 안테나 모듈(130)은 제1 도전 멤버(131)를 제외한 나머지 부분(102b, 도 2b 참조)과는 전기적으로 분리되도록 한다.
도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 관한 것으로, 상기 제1 도전 멤버(131)가 단말기 바디의 측면 외관 일부를 형성하고, 잔부(102b)와는 절연재(102a)에 의해 구분되도록 되는 경우를 예시한 것으로, 상기 잔부(102b)의 일 지점에서는 상기 인쇄회로기판(181)에 접지되어 있다. 이때, 상기 잔부(102b)는 메탈 데코(metal deco)일 수 있다. 상기 잔부(102b)는 상기 제1 도전 멤버(131) 또는 제2 도전 멤버(132)와 함께 리어 케이스(102)를 형성할 수 있도 있다. 즉, 상기 잔부(102b)는 상기 제1 도전 멤버(131)(도 2c에서와 같이 제1 도전 멤버(131)가 리어 케이스(102)에 형성되고, 제2 도전 멤버(132)가 단말기 바디의 측면 외관을 형성하는 경우에는 제2 도전 멤버(132))와 연결되어 단말기 본체의 측면 외관을 형성할 수 있다.
이때, 잔부(102b)는 상기 제1 도전 멤버(131)를 연결하는 루프 형태로 형성될 수 있으며, 인서트 사출에 의해서 일체로 형성된 리어 케이스(102)로 형성될 수 있다. 이는 특별히 제한하지 않는 이상 다른 실시예에서도 마찬가지이다.
그리고, 도 2c는 본 발명의 제1 실시예에 관한 것으로, 상기 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)의 형성 위치가 도 2a 및 도 2b에서와는 반대로 서로 바뀐 경우를 예시한 것인데, 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)의 위치가 바뀐 것을 제외하고는 도 2a 및 도 2b에서와 동일하다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에서는 제1 도전 멤버(131) 및 제2 도전 멤버(132)는 단말기 바디의 측면 외관 또는 단말기 바디의 내부 어디에도 형성될 수 있으며, 상기 제1 도전 멤버(131) 또는 제2 도전 멤버(132) 중 어느 하나에 슬릿(105)이 형성되고, 일정 간격으로 이격되어 있으면 충분하다.
도 2d는 본 발명의 제1 실시예에 관한 것인데, 상기 제2 도전 멤버(132), 제3 연결 멤버(135) 및 서브 암(136)이 후면 커버(103)에 형성된 것을 예시한 것이다. 즉, 제1 도전 멤버(131)는 단말기 바디의 측면 외관의 일부 또는 전부를 형성하고, 제2 도전 멤버(132)는 후면 커버(103)의 내측에 장착되는 것을 나타낸 것이다. 이때, 상기 서브 암(136)은 기생 공진을 위한 브랜치 기능을 수행한다.
이와 같이, 상기 제1 도전 멤버(131) 및 제2 도전 멤버(132)는 어느 하나가 이동 단말기의 측면 외관의 일부 또는 전부를 형성하도록 할 수 있고, 제1 도전 멤버(131) 또는 제2 도전 멤버(132)와, 제3 연결 멤버(135) 및 서브 암(136)이 후면 커버(103)에 형성되거나 리어 케이스(102) 상에 형성될 수 있다. 나아가, 상기 제1 도전 멤버(131) 또는 제2 도전 멤버(132)는 리어 케이스(102)의 내측면 또는 외측면에 형성될 수도 있으며, 단말기 바디의 측면을 형성하는 경우에도 반드시 최외곽에 형성될 필요는 없다. 예를 들면, 제1 도전 멤버(131)가 단말기 바디의 측면을 형성하되, 측면 최외곽에는 사출물이 형성되고, 상기 사출물의 내부에 제1 도전 멤버(131)가 형성될 수도 있다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에서는 제1 도전 멤버(131) 및 제2 도전 멤버(132)가 일정 간격으로 이격되어 있으면 충분하고, 반드시 단말기 바디의 외관을 형성할 필요는 없다.
상기 급전부(137)는 상기 제1 도전 멤버(131)를 급전시켜 다양한 길이를 갖는 안테나 루프를 형성하도록 한다. 이와 같은 구성에 의하여 저주파 및 고주파 대역의 주파수를 구현할 수 있게 된다.
상기 도 2a 내지 도 2d에 도시된 것은 일 예에 불과할 뿐이어서, 특별히 제한되지 않는 이상 서로 다른 실시예에서도 중복적으로 적용될 수 있다. 이는 제2 실시예에서도 마찬가지이다. 예를 들면, 제2 실시예에서의 제1 도전 멤버(231)가 단말기 바디의 측면 외관의 일부 또는 전부를 형성할 수 있고, 제2 도전 멤버(232)가 단말기 바디의 내부에 배치될 수도 있다.
상기 인쇄회로기판(181)은 연성회로기판이 될 수 있고 기판은 유전체 기판 또는 반도체 기판일 수 있으며, 기판의 어느 일면에 그라운드가 형성되거나, 기판이 다층 기판인 경우 어느 하나의 층이 그라운드가 될 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에서의 제1 및 제2 도전 멤버(131,132)는 회로기판(181)을 따라 절곡되는데, 이는 단말기 바디의 구조에 대응되도록 하기 위함이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에서의 공진주파수의 공진 경로(resonant path)를 도시한 것인데, 도 4a는 가장 낮은 주파수인 제1 공진주파수(F11)를 구현할 수 있는 제1 공진 경로(L11)를 도시한 것으로, 상기 제1 공진 경로(L11)는 상기 제1 도전 멤버(131), 제2 도전 멤버(132), 제1 연결 멤버(133) 및 제2 연결 멤버(134)를 지나는 전류에 의해 형성된다. 이때, 상기 제1 부분(131a)과 제2 부분(131b)이 이격 형성됨으로써 공진 경로는 급전부(137)와 접지부(138)로 이어지는 경로를 포함하여 이루어진다. 이는 이하에서 설명하는 제1 실시예에서의 모든 공진 경로에서 동일하다.
본 발명의 제1 실시예에서는 상기 제1 연결 멤버(133)가 상기 제1 도전 멤버(131)와 연결되는 위치(1318)는 상기 제1 도전 멤버(131) 중 상기 급전부(137)가 연결되는 부분(1315)과, 상기 제1 도전 멤버(131)의 끝단 사이에서 가변되도록 한다. 상기 제1 연결 멤버(133)가 상기 제2 도전 멤버(132)와 연결되는 위치는 특별히 한정하지 않으나, 상기 제1 도전 멤버(131)와 가장 인접한 부분(1323)에 연결되는 것이 바람직하다. 이는 후술하듯이, 상기 제1 연결 멤버(133)는 스크류(screw), 씨클립(C-clip), 포고핀(pogo pin), EMI 시트 등일 수 있기 때문이다. 다만, 상기 제1 연결 멤버(133)를 스크류(screw), 씨클립(C-clip), 포고핀(pogo pin) 또는 EMI 시트로 한정할 필요는 없다. 도전 패턴(conductive pattern)에 의해 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)가 연결될 수도 있는데, 이와 같은 경우에는 제1 연결 멤버(133)가 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)의 최근접점에 형성되지 않을 수 있다.
이는 후술하는 제2 연결 멤버(134) 및 제3 연결 멤버(135)의 경우에도 마찬가지이다. 도 2a 내지 도 2d에서는 상기 제3 연결 멤버(135)가 도전 패턴인 경우를 예시한 것이다.
그리고, 상기 제2 연결 멤버(134)가 상기 제1 도전 멤버(131)와 연결되는 위치(1319)는 상기 제1 도전 멤버(131) 중 상기 접지부(138)가 접지 라인(138a)에 의해 연결되는 부분(1316)과 상기 제1 도전 멤버(131)의 끝단 사이에서 가변되도록 한다.
또한, 상기 제1 연결 멤버(133) 및 제2 연결 멤버(134)의 형성 위치를 가변시킴으로써 주파수 대역을 가변시킬 수 있게 된다. 즉, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제1 연결 멤버(133)가 제1 도전 멤버(131) 및/또는 제2 도전 멤버(132)의 끝단에 형성될 수도 있고, 중간 어느 일 지점에 형성될 수도 있다. 제1 도전 멤버(131) 및/또는 제2 도전 멤버(132)의 중간 어느 일 지점에 형성되는 경우에는 제1 내지 제4 기생 암(1313,1314,1321,1322, parasitic arm)이 형성될 수 있다. 이와 같이, 상기 제1 연결 멤버(133) 및 제2 연결 멤버(134)를 미세하게 이동시킴으로써 주파수를 튜닝할 수 있다. 나아가, 상기 제1 내지 제4 기생 암(1313,1314,1321,1322)에 의해 주파수 대역의 효율 및 임피던스 특성을 결정지을 수도 있다. 이때, 상기 제1 내지 제4 기생 암(1313,1314,1321,1322)은 상기 제1 및 제2 연결 멤버(133,134)를 지나치는 부분을 의미한다.
또한, 도 4b는 제2 공진주파수(F12)를 구현할 수 있는 제2 공진 경로(L12)를 도시한 것인데, 제2 공진주파수(F12)는 상기 제1 공진주파수(F11)보다 고주파수이다. 상기 제2 공진주파수(F12)는 제1 도전 멤버(131), 제2 도전 멤버(132), 제1 연결 멤버(133) 및 제3 연결 멤버(135)를 따라 형성된다.
보다 높은 공진주파수를 구현하기 위해서는 일반적으로 보다 짧은 공진 경로가 필요하다. 본 발명의 제1 실시예에서는 제2 공진주파수(F12)를 구현하기 위하여 제3 연결 멤버(135)를 형성하여 제2 공진 경로(L12)를 구현하도록 하였다.
즉, 본 발명의 일 실시예에서의 안테나 모듈(130)은, 일 단부는 상기 제1 도전 멤버(131)와 연결되고, 타 단부는 상기 제2 도전 멤버(132)와 연결되는 제3 연결 멤버(135)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제3 연결 멤버(135)가 상기 제1 도전 멤버(131)와 연결되는 위치(1317)는 상기 제1 도전 멤버(131) 중 상기 접지부(138)가 접지 라인(138a)에 의해 연결되는 부분(1316)과 제2 연결 멤버(134)가 연결되는 부분(1319)의 사이에서 가변되고, 상기 제3 연결 멤버(135)가 상기 제2 도전 멤버(132)와 연결되는 위치(1325)는 제2 도전 멤버(132) 중 상기 제1 연결 멤버(133)가 연결되는 부분(1323)과 상기 제2 연결 멤버(134)가 연결되는 부분(1324)의 사이에서 가변된다. 다만, 바람직하게는 상기 제2 연결 멤버(134)가 연결되는 부분(1324)에 인접하게 형성되는 것이 좋다. 만약, 상기 제2 도전 멤버(132)와 연결되는 위치(1325)가 제2 도전 멤버(132) 중 상기 제1 연결 멤버(133)가 연결되는 부분(1323)에 인접하게 형성되면, 공진 길이가 변하게 되어 공진주파수가 변하게 되기 때문이다. 다만, 필요로 하는 공진주파수를 얻기 위하여 다소의 위치 변경은 가능하다.
상기 제2 공진 경로(L12)는 상기 제1 공진 경로(L11)에서와 마찬가지로 제1 도전 멤버(131)에 형성되는 슬릿(105)의 영향으로 급전부(137)와 접지부(138) 사이를 흐르는 경로로 이루어진다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서의 안테나 모듈(130)은 폴디드 다이폴(folded dipole)안테나의 일종이므로, 상기 제1 도전 멤버(131) 및 제2 도전 멤버(132)는 제1 주파수 및 제2 주파수에서 공진하도록 일정 길이로 형성될 수 있는데, 상기 공진을 위한 안테나 길이는 제1 및 제2 주파수에 해당하는 λ/2 내외의 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 다만, 후술하는 바와 같이, 모노폴 안테나로 작동하는 경우에는 λ/4 내외의 길이를 갖는다. 이때, 상기 제1 주파수는 저주파수이고, 제2 주파수는 제1 주파수보다 높은 고주파수가 될 수 있는데, 상기 제1 주파수는 저주파수 대역인 약 700 내지 1200 MHz 내외의 주파수 대역이고, 제2 주파수는 고주파수 대역인 약 1710 내지 27000 MHz 내외의 주파수 대역일수 있다. 다만, 이를 보다 세분하면, 약 700 내지 1000 MHz의 저주파수(Low Band frequency) 대역과, 1700 내지 2200MHz의 중주파수(Mid Band frequency) 대역 및 2200 내지 2700MHz의 고주파수(High Band frequency) 대역으로 나눌 수도 있다.
다시 도 4a를 참조하여 전류의 흐름을 살펴보면, 제1 도전 멤버(131)에 급전된 전류는 제1 연결 멤버(133)를 통하여 제2 도전 멤버(132)로 전달된다. 상기 제2 도전 멤버(132)로 전달된 전류는 제2 연결 멤버(134)를 통하여 다시 제1 도전 멤버(131)로 흐른 다음, 접지부(138)를 통하여 회로기판(181)의 그라운드로 들어가게 된다.
이러한 전류의 흐름을 기초로 안테나 모듈(130)을 다른 관점에서 보게 되면, 제1 도전 멤버(131) 및 제2 도전 멤버(132)에 전류가 동일한 방향으로 흐르는 것으로 단순화시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 안테나 모듈(130)은 반파장 다이폴 안테나(dipole antenna)에 접는 부분을 추가한 모양의 폴디드 다이폴 안테나(folded dipole antenna)로 기능할 수 있는데, 상기 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)는 전기적으로 대칭일 수 있다. 이는 후술하는 제2 실시예에서도 마찬가지이다.
이와 같이 폴디드 다이폴의 경우에는 특정 공진주파수에서 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)가 연결되는 부분(1318)에는 거의 전류가 흐르지 않는 경우가 있다. 즉, 상기 제1 도전 멤버(131)에 흐르는 전류와 제2 도전 멤버(132)에 흐르는 전류가 서로 반대 방향으로 흐르게 되는데, 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)의 연결 지점(1318)에는 전류가 거의 흐르지 않는 널 포인트(current null point)가 발생하게 된다. 이와 같은 경우에는 상기 제1 도전 멤버(131)에만 공진 경로가 형성되는 것으로 이해될 수 있다. 즉, 도 4c에 도시된 바와 같이, 제3 공진 경로(L13)가 제1 도전 멤버(131)에 형성되되, 제1 도전 멤버(131)의 슬릿(105) 근처에서는 급전부(137)와 접지부(138)를 연결하는 경로로 형성된다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에서는 제1 도전 멤버(131)에 슬릿(105)이 형성되어 있는데, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 급전부(137)와 제1 도전 멤버(131)를 연결하는 급전 라인(137a)과, 슬릿(105)을 형성하는 제2 부분(131b)의 개방단(1311)으로 형성되는 경로에 의해 제4 공진 경로(L14)가 형성되어 제4 공진주파수(F14)를 구현할 수 있게 된다.
나아가, 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 접지부(138)와 제1 도전 멤버(131)를 연결하는 접지 라인(138a)과, 상기 슬릿(105)을 형성하는 제1 부분(131a)의 개방단(1312)으로 형성되는 제5 공진 경로(L15)에 의해 제5 공진주파수(F15)가 구현될 수 있게 된다. 본 발명의 일 실시예에서의 접지 라인(138a)의 경우 접지부(138)와 제1 도전 멤버(131)를 연결하는 전기적 통로로, 접지판, 접지용 클립, 또는 접지선 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다. 이는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에서의 모든 접지부에서도 동일하다.
뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에서는 보다 높은 공진주파수를 구현하기 위하여 상기 제1 도전 멤버(131)에 서브 암(136)을 형성할 수 있다. 즉, 일 단부는 상기 제1 도전 멤버(131)에 연결되고, 타 단부는 개방되는 서브 암(136)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 서브 암(136)의 일 단부의 형성 위치(1320)는 상기 제1 도전 멤버(131) 중 상기 접지부(138)가 접지 라인(138a)에 의해 연결되는 부분(1316)과 상기 제3 연결 멤버(135)가 연결되는 부분(1317) 사이에 형성된다. 상기 서브 암(136)에 의해서는 도 4f에 도시된 바와 같이, 상기 접지 라인(138a)으로부터 상기 제1 도전 멤버(131)를 지나 서브 암(136)의 개방단까지 형성되는 제6 공진 경로(L16)가 형성되어 제6 공진주파수(F16)를 구현할 수 있게 된다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 서브 암(127')의 일 단부가 인쇄회로기판(181)에 접지 연결되고, 타 단부는 개방되는 경우도 있다. 이에 대하여는 후술하기로 한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 제1 도전 멤버(131)에 슬릿(105)을 형성함으로써 저주파 대역 뿐만 아니라 고주파 대역의 주파수의 구현에 용이하도록 하였다.
다만, 상기 서브 암(136)의 일 단부의 위치(1320)를 반드시 상기와 같이 한정할 필요는 없다. 예를 들면, 상기 서브 암(136)의 일 단부는 제1 도전 멤버(131) 중 제3 연결 멤버(135)가 연결되는 부분(1317)과 제2 연결 멤버(132)가 연결되는 부분(1319)의 사이에서 가변될 수도 있다. 다만, 상기 서브 암(136)의 위치를 변경하게 되면, 공진 경로가 변경되어 공진주파수가 변하게 될 것이다.
이때, 상기 제4 내지 제6 공진주파수(F14,F15,F16)은 끝단이 개방되어 있는 모노폴 안테나로 작동하므로, 안테나 길이는 공진주파수에 해당하는 λ/4 내외의 길이를 갖는다.
이하에서는 상기에서 설명한 공진주파수들을 보다 광대역으로 하기 위하여 튜닝하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 모듈(130) 일부의 개념도인데, 이하에서는 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.
도 10을 참조하면, 상기 제1 도전 멤버(131)를 급전시키도록 상기 급전부(137)와 연결되는 급전 라인(137a)에는 임피던스 매칭을 위한 제1 매칭 모듈(125a)이 배치되고, 상기 제1 매칭 모듈(125a)에는 상기 제2 부분(131a)으로 흐르는 전류를 제어하는 제1 가변 스위치(125b)가 연결된다. 이때, 상기 제1 가변 스위치(125b)는 상기 제1 매칭 모듈(125a)에 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1 도전 멤버(131)를 접지시키도록 상기 접지부(138)와 연결되는 접지 라인(138a)에는 임피던스 매칭을 위한 제2 매칭 모듈(126a)이 배치되고, 상기 제2 매칭 모듈(126a)에는 상기 제1 부분(131a)으로 흐르는 전류를 제어하는 제2 가변 스위치(126b)가 상기 제2 매칭 모듈(126a)과 직렬 또는 병렬로 연결된다. 뿐만 아니라, 상기 서브 암(136)에는 상기 서브 암(136)에 흐르는 전류를 제어하는 제3 가변 스위치(136)가 형성될 수 있다.
구체적으로 도시하지는 않았으나, 상기 제3 연결 멤버(135)에도 가변 스위치가 형성될 수도 있다. 다만, 이때는 상기 제3 연결 멤버(135)의 형성 위치를 변경함으로써 원하는 공진주파수를 구현할 수 있기 때문에, 가변 스위치를 형성하지 않아도 되는 경우가 있다.
상기의 제1 매칭 모듈(125a) 및 제2 매칭 모듈(126a)은 인덕터 및 커패시터를 포함하는 조합으로 이루어지고, 직렬 소자(series)나 분로 소자(shunt)들로 구현될 수 있다. 직렬 소자로 구성되는 경우, 임피던스의 허수부인 리액턴스 값(reactance)이 변경될 수 있다. 일 예로 인덕터는 리액턴스를 높이고 커패시터는 리액턴스를 낮추므로 특정 주파수 대역의 임피던스가 변경될 수 있다. 이와 달리, 분로 소자로 구성되는 경우, 임피던스의 실수부인 저항값(resistance)이 변경될 수 있다. 예를 드면, 인덕터는 저항값을 높이고 커패시터는 저항값을 낮추어 특정 주파수 대역의 임피던스가 변경될 수 있다.
앞서 설명한 제1 실시예는 상기 제1 도전 멤버(131)가 이동 단말기의 단말기 바디의 측면을 이루도록 형성되고, 제2 도전 멤버(132)가 단말기 바디에 구비되는 경우를 설명한 것이다. 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 모듈(130)의 변형예의 개념도인데, 앞서 설명한 경우와는 반대로 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)의 위치가 서로 바뀐 경우를 예시한 것이다.
즉, 상기 제1 도전 멤버(131)가 단말기 바디의 내부에 형성되고, 상기 제2 도전 멤버(132)가 단말기 바디의 측면을 형성하는 경우에 대한 것이다.
만약, 상기 제2 도전 멤버(132)를 이동 단말기의 측면 외관에 형성하고, 상기 제1 도전 멤버(131)를 단말기 바디의 내부에 배치한다면 이동 단말기의 측면은 매끄러운 평면으로 이어져 있어 외관상 미려하게 보일 수 있다. 이와 관련된 이동 단말기의 분해 사시도는 도 2c에 도시되어 있다. 이때, 상기 슬릿(105)은 제1 부분(131a)과 제2 부분(131b) 사이에서 전기적인 커플링이 일어나지 않을 정도로 이격되어야 한다.
그리고, 도 2a에 도시된 바와 같이, 제1 도전 멤버(131)가 이동 단말기의 측면 외관을 형성하게 된다면, 슬릿(105)이 형성되는 부분이 문제될 수 있는데, 슬릿(105) 형성 부분에는 USB 포트와 같은 인터페이스부(119)가 형성될 수 있으므로, 외관을 크게 해치지 않게 된다. 즉, 상기 인터페이스부(119)의 인접한 부분은 상기 제1 부분(131a) 및 제2 부분(131b)과는 분리되어 있으며, 전류가 흐르지 않는다.
그러나, 도 6 및 도 2c에 도시된 바와 같은 경우에는 슬릿이 이동 단말기(100)의 내부에 형성되어 외부에 노출되지 않는다.
도 6에는 도 4a와 쉽게 비교될 수 있도록 도 4a에 도시된 부분만을 표시하였으며, 도 10 및 도 11에서와 같이 매칭 모듈(125a,126a) 및 가변 스위치(125b,126b,27)를 표시하지는 않았으나, 이들 구성을 추가하는 것을 특별히 제한하지 않는다. 즉, 도 6에 도시된 변형예는 구체적으로 도시하지 않았지만, 도 10 및 도 11에 도시된 사항이 그대로 적용될 수 있다. 예를 들면, 도 6에서의 급전부(137)와 제2 부분(131b)을 연결하는 부분에 제1 매칭 모듈이 배치될 수 있고, 도 6에서의 상기 접지부(138)와 제1 부분(131a)을 연결하는 부분에 제2 매칭 모듈이 배치될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 매칭 모듈에 각각 제1 및 제2 가변 스위치가 구비될 수도 있다. 나아가, 도 6에 도시된 서브 암(136)에도 제3 가변 스위치가 구비될 수도 있다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 모듈(130)의 또 다른 변형예의 개념도인데, 서브 암(136')이 그라운드인 인쇄회로기판(181)에 접지 연결되고, 상기 서브 암(136')에 가변 스위치(127')가 형성된 것을 도시한 것이다. 이와 같이 상기 서브 암(136')과 제2 도전 멤버(132)가 서로 인접하게 이격 형성됨으로써 전자기적인 커플링(electromagnetic coupling)이 발생하여 공진주파수 대역을 추가할 수 있게 된다. 이때, 상기 전자기적인 커플링이 보다 잘 일어나도록 상기 서브 암(136')의 적어도 일부는 상기 제2 도전 멤버(132)와 평행하게 형성될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 스위치의 종류를 예시한 것으로, 커패시터와 인덕터의 다양한 조합으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 도 12a에 도시된 바와 같이, 서로 다른 크기의 인덕터를 갖거나, 도 12b에 도시된 바와 같이, 인덕터와 커패시터를 갖거나, 도 12c에 도시된 바와 같이, 인덕터 하나만 가질 수도 있다. 또한, 도 12d에 도시된 바와 같이, 인덕터와 가변 커패시터가 직렬로 연결될 수도 있으며, 도 12e에 도시된 바와 같이 가변 커패시터를 가질 수도 있고, 도 12f에 도시된 바와 같이 인덕터 및 가변 커패시터가 병렬로 연결될 수도 있다.
상기 예들은 일 예에 불과하고, 가변 인덕터도 사용될 수 있으며, 2접점 스위치(SPDT,Single Pole Double Throw) 및 3접점 스위치(SP3T,Single Pole Triple Throw)도 가능하다.
이러한 가변 스위치는 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 기술자에게는 자명한 것으로 여기에서는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 모듈(130)의 개념도 및 일부 확대도를 도시한 것인데, 본 발명의 제1 실시예에서의 제1 도전 멤버(131)는 이동 단말기의 측면 외관을 형성하고, 제2 도전 멤버(132)는 단말기 바디의 내부에 배치될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 모듈(130)의 주파수에 따른 반사계수를 도시한 그래프인데, 700MHz, 800MHz, 1200MHz 근처에서 각각 제1 내지 제3 공진주파수(F11,F12,F13)로 공진하고, 1900MHz, 2200MHz, 2700MHz 근처에서 각각 제4 내지 제6 공진주파수(F14,F15,F16)로 공진하는 것을 알 수 있다. 이와 같은 결과는 일 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위를 해석함에 있어 상기의 공진주파수에 한정될 필요는 없다.
한편, 도 8은 도 1c에 도시된 A 부분을 보인 확대도이며, 도 9a는 도 8에서 제1 도전 멤버(131)만을 분리하여 보인 개념도이고, 도 9b 및 도 9c는 도 8에서 후면 커버(103)만을 분리하여 보인 개념도이다.
위의 도면들을 참조하면, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합시, 제1 도전 멤버(131)는 제1 연결 멤버(133)에 의하여 제2 도전 멤버(132)와 전기적으로 연결된다. 이하에서 설명하는 구조는 제2 연결 멤버(134)에 의하여 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132) 간의 전기적 연결 구조에도 동일하게 적용될 수 있다.
제1 연결 멤버(133)는 후면 커버(103) 및 제1 도전 멤버(131) 중 어느 하나에 장착되며, 다른 하나와의 접촉에 의하여 상기 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)를 전기적으로 연결시킨다. 상기 접촉에 의하여 제2 도전 멤버(132)와 제1 도전 멤버(131)가 전기적으로 연결될 수 있으며, 탄성변형에 의하여 상기 접촉이 견고하게 유지될 수 있다. 상기와 같이 탄성변형을 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 제1 및 제2 연결 멤버(131,132)로 C-Clip, Pogo Pin 또는 EMI 시트를 사용할 수 있다.
상기 제1 연결 멤버(133)는, 도 2d에 도시된 바와 같이, 후면 커버(103)의 내측에 장착거나 리어 케이스(102)에 장착될 수도 있다. 도 8, 도 9a 내지 도 9c는 상기 제2 연결 멤버(132)가 후면 커버(103)에 구비되는 것을 도시한 것으로, 상기 제1 연결 멤버(133)는 제1 도전 멤버(131)에 장착되어 제1 도전 멤버(131)로부터 돌출되도록 구성될 수 있다. 일 예로, 도 9a에 도시된 바와 같이, 제1 연결 멤버(133)는 제1 도전 멤버(131)에 수용되어, 적어도 일부(133a)가 제1 도전 멤버(131)로부터 돌출되게 배치될 수 있다. 다른 일 예로, 제1 연결 멤버(133)는 제1 도전 멤버(131)의 내측면에 결합되어, 적어도 일부가 제1 도전 멤버(131)로부터 돌출되거나 제1 도전 멤버(131)의 상면을 덮도록 배치될 수도 있다.
또한, 도 9b에 도시된 바와 같이, 제1 연결 멤버(133)는 후면 커버(103) 및 제1 도전 멤버(131) 중 어느 하나에서 돌출되어, 다른 하나에 형성되는 홈(103a)에 삽입되도록 이루어질 수 있다. 예를 들면, 도 9b는 후면 커버(103)의 내부를 바라보았을 때의 사시도인데, 도 9b에 도시된 바와 같이, 후면 커버(103)에는 제1 연결 멤버(133)에 대응되는 홈(103a)이 형성될 수 있다. 이때, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합시 홈(103a)은 제1 연결 멤버(133)를 수용하도록 이루어진다.
제2 도전 멤버(132)의 일부는 홈(103a)을 통하여 외부로 노출될 수 있다. 즉, 제2 도전 멤버(132)는 홈(103a)의 바닥 부분을 형성하게 된다.
한편, 도 9c에 도시된 바와 같이, 상기 제2 도전 멤버(132)가 후면 커버(103)를 가로질러 형성될 수도 있다. 이와 같은 경우에는 상기 리어 케이스(102)에 형성되는 제1 연결 멤버(133)이 외부로 조금만 노출되어도 제1 연결 멤버(133)와 제2 도전 멤버(132)가 전기적으로 연결될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1 및 제2 도전 멤버(131,132)가 연결되는 방식을 제한하지 않는다.
도 8에 도시된 바와 같이 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 제1 연결 멤버(133)의 적어도 일부(133a)는 홈(103a)에 삽입되어, 홈(103a)을 통하여 노출되는 제2 도전 멤버(132)와 접촉된다. 이때, 상기 제2 도전 멤버(132)는 상기 제 연결 멤버(133)의 노출되는 부분(133a)에 접촉되도록 연장부(132a)가 형성되어 있다. 이는 제2 도전 멤버(132)의 타단에서도 마찬가지이다.
본 발명의 제1 및 제2 실시예에서 제1 및 제2 도전 멤버(131,132,231,232)를 연결하는 경우, 보다 원활한 접촉을 위하여 상기와 같이 연장부(132a)를 형성한다.
상기 구조에 의하면, 제1 연결 멤버(133)는 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)를 전기적으로 연결할 뿐만 아니라, 홈(103a)에 삽입되어 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)에 견고하게 고정될 수 있도록 한다. 이때, 상기 제1 도전 멤버(132)와 제2 도전 멤버(132)를 보다 견고하게 하기 위하여 스크류(미도시)를 이용하여 상기 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)를 결합할 수도 있다.
상기의 설명은 제1 연결 멤버(133)를 이용한 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132) 간의 전기적 연결 구조의 예를 설명한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 모듈(230)의 개념도인데, 이하에서는 도 13을 참조하여 설명하기로 한다.
구체적으로 도시하지는 않았으나, 본 발명의 제2 실시예에서도 제1 도전 멤버(231)가 단말기 바디의 측면 외관을 형성할 수 있고, 제2 도전 멤버(232)가 단말기 바디의 내부에 형성될 수 있다. 이는 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 동일하므로, 이하에서는 앞서 설명한 도 2a 내지 도 2d에 대한 설명으로 갈음하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예에서는 두 개의 급전부(237a,237b)에 의해 고주파 대역 및 저주파 대역의 공진주파수를 독립적으로 구현할 수 있도록 블록 멤버(211,212)를 추가하였다. 이하에서는 이에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
제2 실시예에서의 안테나 모듈(230)은 제1 급전부(237a)에 의해 급전되는 제1 도전 멤버(231)와, 상기 제1 도전 멤버(231)와 이격되도록 배치되고, 제2 급전부(237b)에 의해 급전되는 제2 도전 멤버(232)와, 상기 제1 도전 멤버(231)와 제2 도전 멤버(232)의 일측에서 연결하는 제1 연결 멤버(233)와, 상기 제1 도전 멤버(231)와 제2 도전 멤버(232)의 중간 일 지점을 연결하는 제2 연결 멤버(234)를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 제1 연결 멤버(233)는 상기 제1 급전부(237a)에 인접한 위치에서 형성되고, 일 단부는 상기 제1 도전 멤버(231)에 연결되고, 타 단부는 상기 제2 도전 멤버(232)에 연결되며, 상기 일 단부의 위치는 상기 제1 도전 멤버(231) 중 상기 제1 급전부(237a)가 연결되는 부분(2312)과 상기 제1 도전 멤버(231)의 끝단의 사이에서 가변되고, 상기 타 단부의 위치는 상기 제2 도전 멤버(232) 중 상기 제2 급전부(237b)가 연결되는 부분(2323)과 상기 제2 도전 멤버(232)의 끝단의 사이에서 가변된다. 다만, 바람직하게는 제2 연결 멤버(234)가 제2 도전 멤버(232)에 연결되는 부분(2322)과 제2 도전 멤버(232)의 끝단 사이에서 가변된다.
이때도, 앞서 설명한 제1 실시예에서와 같이, 상기 제1 및 제2 연결 멤버(233,234)는 위치가 변동됨에 따라 공진주파수 대역을 가변시킬 수 있으며, 구체적으로 도면부호를 기입하지는 않았으나 제1 연결 멤버(233)와 상기 제1 및 제2 도전 멤버(231,232)가 연결되는 부분에 기생 암을 형성할 수 있다. 즉, 상기 제1 연결 멤버(233)는 상기 제1 및 제2 도전 멤버(231,232)의 끝단에 연결될 수도 있고, 중간 일 지점에 연결될 수도 있으며, 상기 제1 연결 멤버(233)가 상기 제1 및 제2 도전 멤버(231,232)의 중간 지점에 연결되는 경우에 기생 암이 형성될 수 있다. 제2 실시예에서도 상기 제1 실시예에서와 같이 상기 기생 암에 의해 공진주파수를 미세하게 튜닝할 수 있다.
또한, 상기 제2 연결 멤버(234)도 상기 제1 연결 멤버(233)와 마찬가지로 일 단부는 상기 제1 도전 멤버(231)와 연결되고, 타 단부는 제2 도전 멤버(232)와 연결된다. 이때, 상기 일 단부는 상기 제1 도전 멤버(231) 중 상기 제1 급전부(237a)가 제1 급전 라인(2371)을 통하여 연결되는 부분(2312)과 상기 제1 연결 멤버(233)가 제1 도전 멤버(231)와 연결되는 부분(2311) 사이에서 가변되고, 상기 타 단부는 상기 제2 도전 멤버(232) 중 상기 제2 급전부(237b)가 제2 급전 라인(2372)을 통해 제2 도전 멤버(232)에 연결되는 부분(2323)과 상기 제1 연결 멤버(233)가 제2 도전 멤버(232)에 연결되는 부분(2321)의 사이에서 가변된다.
이때, 상기 제2 급전부(237b)에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버(231) 및 제2 도전 멤버(232)는 개방(open)되어 있다.
상기와 같은 구성에 의해, 상기 제1 급전부(237a)와 제2 급전부(237b)가 서로 간섭받지 않고 서로 다른 주파수 대역에서의 공진주파수를 구현할 수 있게 된다. 즉, 상기 제1 급전부(237a)는 제1 도전 멤버(231)를 급전시킴으로써 낮은 주파수 대역의 공진주파수를 구현할 수 있게 되고, 제2 급전부(237b)는 제2 도전 멤버(232)를 급전시킴으로써 보다 높은 주파수 대역의 공진주파수를 구현하게 된다. 이때, 앞서 설명한 제1 실시예에서와는 달리 제1 도전 멤버(231)와 제2 도전 멤버(232)의 일 단부는 개방되어 있다. 이때, 상기 제1 도전 멤버(231)의 개방단은 단말기 바디의 측면 외관을 형성하도록 할 수 있다. 즉, 상기 제1 도전 멤버(231)의 개방단은 단말기 바디의 측면과 일체로 형성될 수 있다.
그리고, 도 14에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공진 경로를 표시하였는데, 상기 제1 도전 멤버(231)에 의해 제1 공진 경로(L21)가 형성되어 제1 공진주파수(F21)를 구현하게 된다. 이때, 앞서 설명한 제1 실시예에서와 마찬가지로 제1 도전 멤버(231) 및 제2 도전 멤버(232)는 폴디드 다이폴 안테나를 형성하므로, 입력 저항이 반파장 다이폴 안테나 대비 4배가 커서 방사 전력 및 방사 저항이 반파장 다이폴 안테나의 4배가 된다. 이에 따라, 특성 임피던스가 큰 급전선과 정합이 용이해지므로, 광대역 특성을 구현할 수 있게 된다.
그리고, 상기 제1 도전 멤버(231), 제2 도전 멤버(232) 및 제2 연결 멤버(234)에 의해 제2 공진 경로(L22)가 구현되어 제2 공진주파수(F22)를 구현하게 된다.
또한, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 제1 도전 멤버(231)는 접지 라인(2381)에 의해 그라운드에 접지되며, 상기 접지 라인(2381)에는 제2 가변 스위치(226)가 형성되는데, 이에 의해 제3 공진 경로(L23)가 형성된다. 즉, 상기 접지 라인(2381)으로부터 접지 라인(2381)이 제1 도전 멤버(231)와 연결되는 부분(2314)을 거쳐 제1 도전 멤버(231)의 개방단으로 형성되는 제3 공진 경로(L23)에 의해 제3 공진주파수(F23)를 구현할 수 있게 된다.
본 발명의 제2 실시예에서는 상기 제1 내지 제3 공진주파수(F21,F22,F23) 이외의 주파수 대역에서도 공진할 수 있도록 하였는데, 상기 제1 급전부(237a)에 의해 구현하는 공진주파수와 제2 급전부(237b)에 의해 구현하는 공진주파수가 서로 전자기적으로 영향을 미치지 않도록 하기 위한 구성을 추가하였다. 즉, 보다 좁은 공간 내에서 도전 멤버들(231,232)이 형성되므로, 도전 멤버들(231,232) 간의 간섭을 이용하여 주파수 대역을 확장할 수 있다.
예를 들면, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 제2 도전 멤버(232) 중 상기 제2 연결 멤버(234)가 연결되는 부분(2322)과 상기 제2 급전부(237b)가 제2 급전 라인(2372)에 의해 연결되는 부분(2323)의 사이에 형성되어, 상기 제2 급전부(237b)에서 발생한 전류가 제1 급전부(237a)로 흐르는 것을 차단하는 제1 블록 멤버(211)를 추가하였고, 상기 제2 도전 멤버(232)를 급전시키도록 상기 제2 급전부(237b)와 연결되는 제2 급전 라인(2372)에 형성되어 상기 제1 급전부(237a)에서 발생한 전류가 제2 급전부(237b)로 흐르는 것을 차단하는 제2 블록 멤버(212)를 더 추가하였다. 상기 제1 블록 멤버(211) 및 제2 블록 멤버(212)에 의해 주파수대역을 독립적으로 구현할 수 있게 된다.
이와 같이, 상기 제1 블록 멤버(211) 및 제2 블록 멤버(212)에 의해 전류가 차단됨으로써 제2 급전부(237b)에 의한 전류는 상기 제1 블록 멤버(211)와 상기 제2 도전 멤버(232)의 끝단에까지 형성되는 제4 공진 경로(L24)에 의해 제5 공진주파수(F24)가 구현된다.
또한, 보다 높은 공진주파수를 구현하기 위하여 본 발명의 제2 실시예에서는 상기 서브 암(236)을 형성하는데, 상기 서브 암(236)은 상기 제2 도전 멤버(232)에 형성되고, 일 단부는 상기 제2 급전부(237b)가 연결되는 부분(2323)과 상기 제2 도전 멤버(232)의 개방단 중 상기 제2 급전부(237b)에 인접한 개방단과의 사이에 형성되고, 타 단부는 개방되어 있다.
이와 같이, 상기 제2 급전부(237b)에 의해 급전되는 서브 암(236)으로 인하여 제5 공진 경로(L25)가 형성된다. 상기 제5 공진 경로(L25)는 상기 제2 급전부(237b)로부터 상기 제2 도전 멤버(232)에 연결되는 제2 급전 라인(2372), 제2 도전 멤버(232), 및 상기 서브 암(236)에 형성되며 이에 의해 제5 공진주파수(F25)를 구현하게 된다. 이때, 상기 서브 암(236)의 위치가 반드시 상기 위치로 한정될 필요는 없다. 예를 들면, 상기 서브 암(236)의 일 단부가 상기 제2 도전 멤버(232) 중 상기 제2 급전부(237b)가 연결되는 부분(2323)과 제1 블록 멤버(211)의 사이에서 가변될 수도 있다.
다만, 상기 서브 암(236)의 위치를 변경하게 되면, 공진 경로가 변경되어 공진주파수가 변하게 될 것이다.
또한, 상기 제1 연결 멤버(233), 제2 연결 멤버(234), 제1 도전 멤버(231) 및 제2 도전 멤버(232)에 의해 제6 공진 경로(L26)가 형성되는데, 이에 의해 제6 공진주파수가 구현된다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예와 관련된 주파수에 따른 반사계수를 도시한 그래프인데, 700MHz, 800MHz, 1600MHz, 1900MHz, 2300MHz, 및 2450MHz에서 공진이 일어남을 알 수 있다. 이와 같은 결과는 일 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위를 해석함에 있어 상기의 공진주파수에 한정될 필요는 없다.
본 발명의 제2 실시예에서는 각각의 공진주파수를 튜닝하기 위하여 매칭 모듈들을 배치할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 도전 멤버(231)를 급전시키는 제1 급전 라인(2371)에는 제1 매칭 모듈(225a)이 형성될 수 있고, 상기 제1 매칭 모듈(225a)에는 상기 제1 도전 멤버(231)로 흐르는 전류를 제어하는 제1 가변 스위치(225b)가 상기 제1 매칭 모듈(225a)와 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 이때, 상기 제1 가변 스위치(225b) 및 제2 가변 스위치(226)는 앞서 설명한 도 12에 도시된 바와 같이 인덕터와 커패시터의 조합으로 이루어질 수 있다.
또한, 전류의 흐름을 차단하는 블록 멤버는 하나 이상의 집중 정수 소자를 포함하여 형성될 수 있다. 이러한 집중 정수 소자로는 인덕터나 커패시터가 사용될 수 있으며, 각각 커패시터와 인덕터로 동작하도록 기판 상에 도전 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 블록 멤버는 특정 주파수 대역에서 안테나 모듈이 공진하는 것을 차단할 수 있다. 또한, 실제로 안테나 모듈이 공진하더라도 공진에 의한 신호가 이동 단말기로 유입되거나 신호가 방사되는 것을 차단할 수 있다. 예를 들어, 블록 멤버의 차단 주파수 대역이 F1 내지 F2이면, F1 내지 F2 대역의 신호를 차단하도록 형성될 수 있다.
상기 블록 멤버(211,212)는 특정 대역의 주파수를 차단하는 것으로 기본적으로 필터의 일종으로 볼 수 있는데, 상기 블록 멤버(211,212)는 인덕터 및 커패시터의 직렬 또는 병렬의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 블록 멤버가 인덕터를 하나 이상 포함하여 형성되는 경우 차단 주파수 대역(F1 내지 F2)에서 F1 보다 높은 주파수에 해당하는 신호들을 차단할 수 있고, 블록 멤버가 커패시터를 하나 이상 포함하여 형성되는 경우 차단 주파수 대역(F1 내지 F2)에서 F2 보다 낮은 주파수에 해당하는 신호들을 차단할 수 있다. 그리고, 블록 멤버가 인덕터와 커패시터를 조합하게 되면 특정 주파수 대역에서 안테나 모듈(230)이 공진하는 것을 차단할 수도 있다.
또한, 상기 블록 멤버는 커패시터와 인덕터 및 스위칭 소자를 포함하여 형성될 수 있으며, 스위칭 소자는 커패시터와 인덕터를 선택적으로 스위칭하거나, 커패시터와 인덕터를 동시에 연결시킬 수도 있다. 나아가, 상기 상기 인덕터 및/또는 커패시터를 포함하는 조합으로 특정 주파수를 차단할 수도 있으며, 이때의 커패시터는 가변 커패시터일 수 있다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에서의 제1 블록 멤버(211)는 인덕터를 포함하여 이루어져 특정 주파수보다 높은 공진주파수를 통과시키지 않고 특정 주파수보다 낮은 공진주파수만을 통과시키는 일종의 로우패스 필터(low pass filter)일 수 있고, 제2 블록 멤버(212)는 커패시터를 포함하여 이루어져 특정 주파수보다 낮은 공진주파수를 통과시키지 않고 특정 주파수보다 높은 공진주파수만을 통과시키는 일종의 하이패스 필터(high pass filter)일 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 블록 멤버(211,212)는 각각 특정 주파수 대역의 공진주파수를 차단하기만 하면 되므로, 일정한 대역폭을 갖는 공진주파수를 통과시키는 밴드패스 필터(band pass filter) 또는 특정 대역의 공진주파수를 차단하는 노치 필터(notch filter)일 수도 있다.
본 발명의 제2 실시예에서는 제2 급전 라인(2372)에 커패시터를 포함하는 제2 블록 멤버(232)를 형성하고, 제2 도전 멤버(232) 상에는 인덕터를 포함하는 제1 블록 멤버(231)를 형성하였으나, 이는 제2 급전부(237b)에 의해 주로 고주파 대역의 공진주파수를 구현하고, 제1 급전부(237a)에 의해 주로 저주파 대역의 공진주파수를 구현하기 때문에 이와 같이 배치한 것이다. 따라서, 제1 급전부(237a)에서 고주파 대역의 공진주파수를 구현하고, 제2 급전부(237b)에서 저주파 대역의 공진주파수를 구현하는 경우에는 저주파 대역의 주파수를 차단하도록 제1 블록 멤버(211)는 커패시터를 포함하도록 할 수 있고, 고주파 대역의 주파수를 차단하도록 제2 블록 멤버(212)는 인덕터를 포함할 수 있다.
한편, 상기 제1 도전 멤버(231)와 전기적인 커플링(electric coupling)을 발생시킬 수 있도록 상기 서브 암(236)의 적어도 일부는 상기 제1 도전 멤버(231)와 인접하여 이격되도록 형성된다. 이때, 상기 제1 도전 멤버(231)와 서브 암(236)은 서로 근접하여 평행하게 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에서는 주파수 대역을 확장하도록 상기 제2 급전부(237b) 근처의 제1 도전 멤버(231)의 개방단에 형성되는 전류와 상기 서브 암(236)에 형성되는 전류 사이에 전기적인 커플링이 발생하여 제3 공진 경로(L23)를 형성하게 된다. 이와 같이, 고주파 대역 및 저주파 대역을 구현하는 각각의 전류의 흐름이 서로 영향을 미쳐 추가적인 공진 경로(L23)를 형성함으로써 공간 활용 측면에서 유리하다. 즉, 한정된 공간 내에서 고주파, 저주파 및 이들의 중간 주파수를 갖는 공진주파수를 구현할 수 있는 것이다. 이렇게 함으로써 고주파 대역을 최적화하여 설계할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에서는 앞서 설명한 제1 실시예 및 제2 실시예에서의 안테나 모듈(130,230)이 구비되는 이동 단말기가 개시된다. 상기 제1 실시예에서의 안테나 모듈(130)을 갖는 이동 단말기를 제3 실시예로 지칭하고, 제2 실시예에서의 안테나 모듈(230)을 갖는 이동 단말기를 제4 실시예로 지칭하기로 한다.
먼저, 제3 실시예에 따른 이동 단말기에 대하여 설명하기로 한다.
제3 실시예에서의 안테나 모듈(130)은 이동 단말기의 바디에 형성되고, 제1 주파수와 제2 주파수에서 동작하도록 형성된다. 이때, 상기 제1 주파수는 저주파 대역의 주파수이고, 제2 주파수는 고주파 대역의 주파수일 수 있다.
이를 위하여 상기 안테나 모듈(130)은 서로 이격되도록 배치되는 제1 및 제2 도전 멤버(131,132)와, 상기 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)의 양단을 각각 연결하는 제1 및 제2 연결 멤버(133,134)를 포함하고, 상기 제1 도전 멤버(231)는 급전부(137) 및 접지부(138)와 연결되고, 상기 제1 도전 멤버(131)에는 슬릿(105,slit)이 형성되며, 상기 슬릿(105)은 상기 급전부(137)와 접지부(138)의 사이에 형성된다.
이때, 상기 제1 도전 멤버(131) 및 제2 도전 멤버(132)는 상기 단말기 바디의 측면 외관을 형성하거나 단말기 바디의 내부에 형성된다. 예를 들면, 상기 제1 도전 멤버(131)가 단말기 바디의 측면 외관을 형성하는 경우에는 상기 제2 도전 멤버(132)는 단말기 바디의 내부에 배치되고, 상기 제1 도전 멤버(131)가 단말기 바디의 내부에 배치되는 경우에는 상기 제2 도전 멤버(132)가 단말기 바디의 측면 외관을 형성할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1 도전 멤버(131) 또는 제2 도전 멤버(132)가 상기 단말기 바디의 측면 외관을 형성하는 경우에는 상기 제1 도전 멤버(131) 또는 제2 도전 멤버(132)가 단말기 바디의 측면 일부 또는 전부를 형성할 수도 있다. 만약, 상기 제1 도전 멤버(131) 또는 제2 도전 멤버(132)가 단말기 바디의 측면 일부를 형성하는 경우에는 도 2d에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 측면의 잔부(102b)와 일정 간격 이격되도록 절연재(102a)가 형성될 수도 있다. 또한, 단말기 바디의 측면의 잔부(102b)가 금속으로 이루어지는 경우에는 상기 잔부(102b)는 상기 안테나 모듈(130)에 영향을 미치지 않도록 그라운드에 접지시키는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제1 도전 멤버(131) 또는 제2 도전 멤버(132)가 단말기 바디의 측면 외관 전부를 형성하는 경우, 예를 들면, 도 2a에 도시된 바와 같이, 제1 도전 멤버(131)가 단말기 바디의 측면 외관을 형성하고, 제2 도전 멤버(132)는 단말기 바디의 내부에서 배치되는 경우에는 제1 연결 멤버(133) 및 제2 연결 멤버(134)에 의해 제1 도전 멤버(131)와 잔부(102b, 도 2b 참조)가 분리될 수 있으므로 추가적인 접지 라인은 불필요하고, 외부에서 바라보면 일체로 형성된 것으로 보일 수 있다. 따라서, 도 2a, 도 2c, 도 2d에서 제1 도전 멤버(131)의 끝 부분을 점선으로 표시하였다.
즉, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에서는 제1 도전 멤버(131,231) 또는 제2 도전 멤버(132,232)가 단말기 바디의 측면 외관을 형성할 수 있는데, 단말기 바디의 측면 외관을 형성하는 경우, 잔부(102b)의 재질이 상기 제1 도전 멤버(131,231) 및 제2 도전 멤버(132,232)와 다른 재질, 특히 폴리카보네이트 재질이면 별도의 슬릿이 없어도 된다. 만약, 제1 도전 멤버(131,231) 및 제2 도전 멤버(132,232)와 같이 금속 재질인 경우에는 제1 또는 제2 도전 멤버(131,132,231,232)와 잔부(102b) 사이에 슬릿을 형성하거나, 제1 또는 제2 도전 멤버(131,132,231,232)의 앞서 설명한 제1 및 제2 실시예에서와 같이 적어도 일측에서 접지되어야 한다.
상기 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)는 평면으로 이루어지고, 상기 각각의 평면은 서로 수직으로 형성될 수 있다. 즉, 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, 제1 도전 멤버(131) 및 제2 도전 멤버(132)는 평면으로 형성되고, 서로 수직을 이룬다. 그러나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 제1 도전 멤버(131)와 제2 도전 멤버(132)가 단말기 바디의 측면 외관을 형성하지 않고, 단말기 바디의 내부에 배치되고, 적어도 일부에서는 이들이 서로 수직으로 형성되지 않을 수도 있다. 나아가, 상기 제1 및 제2 도전 멤버(131,132,231,232)의 두 평면이 서로 평행으로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 제1도전 멤버(131)가 단말기 측면 외관을 형성하는 경우에는 이동 단말기의 형상을 따라 형성되므로, 모서리 부분에서는 적어도 일부가 곡면으로 형성될 수도 있다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 도전 멤버(132)는 비균일한 패턴으로 형성될 수 있는데, 이는 임피던스 매칭이 효율적으로 이루어지도록 하기 위함이다. 일 예로, 상기 제2 도전 멤버(132)는 계단 형상(step shape)을 포함하도록 하여 제2 도전 멤버(132)의 형성 경로를 따라 면적이 상이하도록 형성될 수 있다.
또한, 일 단부는 상기 제2 도전 멤버(132)와 연결되고, 타 단부는 상기 제1 도전 멤버(131)와 연결되는 제3 연결 멤버(135)를 더 포함할 수 있다. 상기 제3 연결 멤버(135)가 상기 제1 도전 멤버(131)와 연결되는 위치(1317)는 상기 제1 도전 멤버(131) 중 상기 접지부(138)가 연결되는 부분(1316)과 제2 연결 멤버(234)가 연결되는 부분(1319)의 사이에서 가변되고, 상기 제3 연결 멤버(133)가 상기 제2 도전 멤버(132)와 연결되는 위치(1325)는 상기 제2 연결 멤버(132) 중 상기 제1 연결 멤버(133)가 연결되는 부분(1323)과 상기 제2 연결 멤버(134)가 연결되는 부분(1324)의 사이에서 가변된다. 다만, 상기 제3 연결 멤버(133)가 상기 제2 도전 멤버(132)와 연결되는 위치(1325)는 상기 제2 연결 멤버(134)가 연결되는 부분(1324) 또는 접지부(138)에 인접하도록 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 제1 실시예에서와 같이, 일 단부는 상기 제1 도전 멤버(231)에 연결되고, 타 단부는 개방되는 서브 암(236)을 더 포함하고, 상기 서브 암(136)의 일 단부는 상기 제1 도전 멤버(131) 중 상기 접지부(138)가 접지 라인(138a)에 의해 연결되는 부분(1316)과 상기 제3 연결 멤버(135)가 연결되는 부분(1317) 사이에 형성된다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이동 단말기에 대하여 설명하기로 한다. 제4 실시예에서의 이동 단말기는 단말기 바디와, 상기 단말기 바디에 형성되고, 제1 주파수 대역과 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역에서 동작하도록 형성되는 안테나 모듈(230)을 포함한다.
상기 안테나 모듈(230)은, 서로 이격되도록 배치되고, 제1 및 제2 급전부(237a,237b)에 의해 각각 급전되는 제1 및 제2 도전 멤버(231,232)와, 상기 제1 급전부(237a)에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버(231)와 제2 도전 멤버(232)를 연결하는 제1 연결 멤버(233)와, 일 단부는 상기 제1 도전 멤버(231)에 연결되고, 타 단부는 상기 제2 도전 멤버(232)에 연결되는 제2 연결 멤버(234)를 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 제2 연결 멤버(234)의 상기 일 단부의 위치는 상기 제1 급전부(237a)가 연결되는 부분(2313)과 상기 제1 연결 멤버(233)가 상기 제1 도전 멤버(231)에 연결되는 부분(2311)의 사이에서 가변되고, 상기 타 단부의 위치는 상기 제2 급전부(237b)가 제2 도전 멤버(232)와 연결되는 부분(2323)과 상기 제1 연결 멤버(233)가 상기 제2 도전 멤버(232)에 연결되는 부분(2321)의 사이에서 가변된다.
이때, 상기 제2 급전부(237b)에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버(231) 및 제2 도전 멤버(232)는 개방(open)되어 있다. 그리고, 상기 제2 도전 멤버(232) 중 상기 제2 연결 멤버(234)가 연결되는 부분(2322)과 상기 제2 급전부(237b)가 연결되는 부분(2323)의 사이에 형성되어, 상기 제2 급전부(237b)에서 발생한 전류가 제1 급전부(237a)로 흐르는 것을 차단하는 제1 블록 멤버(211)와, 상기 제2 도전 멤버(232)를 급전시키도록 상기 제1 급전부(237a)와 연결되는 제2 급전 라인(2372)에 형성되어, 상기 제1 급전부(237a)에서 발생한 전류가 제2 급전부(237b)로 흐르는 것을 차단하는 제2 블록 멤버(212)를 더 포함한다.
앞서 설명한 제3 실시예에서와 마찬가지로 제4 실시예에서의 제1 도전 멤버(231)는 상기 단말기 바디의 측면 외관을 형성하고, 상기 제2 도전 멤버(232)는 상기 단말기 바디의 내부에 배치될 수 있다. 다만, 이는 일 예에 불과하고 상기 제1 도전 멤버(231)가 단말기 내부에 형성되고, 제2 도전 멤버(232)가 단말기 바디의 측면 외관을 형성할 수도 있다.
또한, 상기 제1 도전 멤버(231) 또는 제2 도전 멤버(232)가 단말기 바디의 측면 외관을 형성하는 경우, 단말기 바디의 측면 외관의 일부 또는 전부를 형성할 수 있는데, 일부를 형성하는 경우에는 단말기 바디의 잔부(102b,도 2 참조)와 일정 간격 이격될 수 있으며, 잔부(102b)가 안테나 모듈(230)에 영향을 미치지 않도록 그라운드에 접지되도록 하는 것이 바람직하다. 그리고, 도 2a에서와 같이, 단말기 바디의 측면 외관 전부를 형성하는 경우에는 단말기 바디의 측면 일측은 제1 연결 멤버(233)에 의해 단말기 바디의 내부에서 전기적으로 구분되도록 한다.
본 발명의 제1 및 제3 실시예에서의 제1 연결 멤버(133) 및 제2 연결 멤버(134)는 스크류(screw), 씨클립(C-clip), 포고핀(pogo pin) 또는 EMI 시트 등과 같이 단순 체결수단일 수 있으며, 전기적으로 연결할 수 있는 수단이면 특별히 한정되지 않는다. 이는 제2 및 제4 실시예에서의 제1 연결 멤버(233)의 경우에도 동일하다. 제2 및 제4 실시예에서의 제2 연결 멤버(234)도 스크류, 씨클립(C-clip), 포고핀(pogo pin) 또는 EMI 시트 등과 같이 단순 체결수단일 수 있으나, 다소 이격된 제1 도전 멤버(231)와 제2 도전 멤버(232)를 연결하는 특성상 금속 패턴으로 형성하는 것이 바람직하다. 다만, 상기 금속 패턴을 제1 도전 멤버(231)와 제2 도전 멤버(232)에 연결하는 방법은 스크류, 씨클립(C-clip), 포고핀(pogo pin) 또는 EMI 시트 등과 같이 단순 체결수단에 의할 수 있다.
본 발명의 제1 내지 제4 실시예에 따른 안테나 모듈(130,230) 및 이를 포함하는 이동 단말기는 좁은 베젤(narrow bezel)에 강한 성능을 보이는데, 이는 제2 도전 멤버(132,232)의 영향 때문이다.
일반적으로 도전 멤버(131,132,231,232)인 방사체와 그라운드인 인쇄회로기판(181,281)과의 거리가 클수록 안테나 효율은 좋아진다. 따라서, 좁은 베젤을 갖는 경우에는 상기 도전 멤버(131,132,231,232)와 인쇄회로기판(181,281) 사이의 거리가 작아져 안테나 효율이 낮아지게 된다. 이를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에서는 제1 도전 멤버(131,231) 이외에 제2 도전 멤버(131,232)를 추가한 것이다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 도전 멤버(131)에 흐르는 전류(I1)가 제2 도전 멤버(132)에도 동일한 방향(I2)으로 흐르는 경우, 그라운드인 인쇄회로기판(181)에서는 상기 제1 도전 멤버(231)에 흐르는 전류(I1)의 방향과 반대 방향(I3)으로 흐르게 된다. 이러한 경우에는 상기 제1 도전 멤버(131)에 흐르는 전류(I1)와 그라운드에 흐르는 전류(I3)는 서로 상쇄되는 간섭(out of phase)이 발생하고, 상기 제2 도전 멤버(132)에 흐르는 전류(I2)와 그라운드에 흐르는 전류(I3)는 전류의 흐름 방향이 서로 동일하여 서로 중첩되어 보강되는 간섭(in phase)이 발생하게 된다. 즉, 상기 제1 도전 멤버(131)에 흐르는 전류(I1)와 인쇄회로기판(181)에 흐르는 전류(I3)에 의해 약해졌던 전류의 세기가 제2 도전 멤버(232)에 흐르는 전류(I2)와 인쇄회로기판(181)에 흐르는 전류(I3)의 중첩 효과에 의해 보강되어 결국에는 좁은 베젤을 갖는 이동 단말기의 경우에도 넓은 베젤(wide bezel)을 갖는 경우와 마찬가지의 안테나 효율을 구현할 수 있게 된다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (32)

  1. 급전부 및 접지부에 연결되는 제1 도전 멤버;
    상기 제1 도전 멤버와 이격되도록 배치되는 제2 도전 멤버;
    상기 급전부에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버와 제2 도전 멤버를 연결하는 제1 연결 멤버; 및
    상기 접지부에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버와 제2 도전 멤버를 연결하는 제2 연결 멤버를 포함하고,
    상기 제1 도전 멤버에는 슬릿(slit)이 형성되며, 상기 슬릿은 상기 급전부와 상기 접지부의 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결 멤버가 상기 제1 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 급전부가 연결되는 부분과 상기 제1 도전 멤버의 끝단 사이에서 가변되는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 연결 멤버가 상기 제1 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 접지부가 연결되는 부분과 상기 제1 도전 멤버의 끝단 사이에서 가변되는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    일 단부는 상기 제1 도전 멤버와 연결되고, 타 단부는 상기 제2 도전 멤버와 연결되며,
    상기 제1 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 접지부가 연결되는 부분과 제2 연결 멤버가 연결되는 부분의 사이에서 가변되고,
    상기 제2 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 제1 연결 멤버가 연결되는 부분과 상기 제2 연결 멤버가 연결되는 부분의 사이에서 가변되는 제3 연결 멤버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    일 단부는 상기 제1 도전 멤버 또는 제2 도전 멤버에 연결되거나 그라운드에 접지되고, 타 단부는 개방되는 서브 암을 더 포함하고,
    상기 서브 암의 일 단부가 제1 도전 멤버에 연결되는 경우, 상기 일 단부는 상기 접지부가 연결되는 부분과 상기 제3 연결 멤버가 연결되는 부분 사이에 형성되고,
    상기 서브 암의 일 단부가 제2 도전 멤버에 연결되는 경우, 상기 일 단부는 상기 제1 연결 멤버가 연결되는 부분과 제3 연결 멤버가 연결되는 부분 사이에 형성되며,
    상기 서브 암의 일 단부가 그라운드에 접지되는 경우, 상기 타 단부의 적어도 일부는 상기 제2 도전 멤버와 인접하게 이격 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전 멤버는 상기 접지부가 연결되는 제1 부분과, 상기 제1 부분과 일정 간격 이격되어 상기 슬릿을 형성하며, 상기 급전부가 연결되는 제2 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 도전 멤버를 급전시키도록 상기 급전부와 연결되는 급전 라인에는 임피던스 매칭을 위한 제1 매칭 모듈이 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 매칭 모듈에는 상기 제2 부분으로 흐르는 전류를 제어하는 제1 가변 스위치가 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 도전 멤버를 접지시키도록 상기 접지부와 연결되는 접지 라인에는 임피던스 매칭을 위한 제2 매칭 모듈이 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 매칭 모듈에는 상기 제1 부분으로 흐르는 전류를 제어하는 제2 가변 스위치가 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 서브 암에는 상기 서브 암에 흐르는 전류를 제어하는 제3 가변 스위치가 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  12. 제1 급전부에 의해 급전되는 제1 도전 멤버;
    상기 제1 도전 멤버와 이격되도록 배치되고, 제2 급전부에 의해 급전되는 제2 도전 멤버;
    상기 제1 급전부에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버와 제2 도전 멤버를 연결하는 제1 연결 멤버; 및
    일 단부는 상기 제1 도전 멤버에 연결되고, 타 단부는 상기 제2 도전 멤버에 연결되며, 상기 일 단부의 위치는 상기 제1 급전부가 연결되는 부분과 상기 제1 도전 멤버의 끝단의 사이에서 가변되고, 상기 타 단부의 위치는 상기 제2 급전부가 연결되는 부분과 상기 제2 도전 멤버의 끝단 사이에서 가변되는 제2 연결 멤버를 포함하고,
    상기 제2 급전부에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버 및 제2 도전 멤버는 개방(open)되어 있는 안테나 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 도전 멤버에 형성되고, 일 단부는 상기 제2 급전부가 연결되는 부분과 상기 제2 도전 멤버의 개방단 사이에 형성되고, 타 단부는 개방되는 서브 암을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 도전 멤버 중 상기 제2 연결 멤버가 연결되는 부분과 상기 제2 급전부가 연결되는 부분의 사이에 형성되어, 상기 제2 급전부에서 발생한 전류가 제1 급전부로 흐르는 것을 차단하는 제1 블록 멤버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 도전 멤버를 급전시키도록 상기 제2 급전부와 연결되는 제2 급전 라인에 형성되어 상기 제1 급전부에서 발생한 전류가 제2 급전부로 흐르는 것을 차단하는 제2 블록 멤버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제1 도전 멤버는 접지 라인에 의해 그라운드에 접지되며, 상기 접지 라인에는 제2 가변 스위치가 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제1 도전 멤버를 급전시키는 제1 급전 라인에는 제1 매칭 모듈이 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 매칭 모듈에는 상기 제1 도전 멤버로 흐르는 전류를 제어하는 제1 가변 스위치가 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 블록 멤버는 집중 정수 소자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 제1 도전 멤버와 전기적인 커플링(electric coupling)을 발생시키도록 상기 서브 암의 적어도 일부는 상기 제1 도전 멤버와 인접하여 이격되는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  21. 단말기 바디; 및
    상기 단말기 바디에 형성되는 안테나 모듈을 포함하고,
    상기 안테나 모듈은,
    서로 이격되도록 배치되는 제1 및 제2 도전 멤버;
    상기 제1 도전 멤버와 제2 도전 멤버의 양단을 각각 연결하는 제1 및 제2 연결 멤버를 포함하고,
    상기 제1 도전 멤버는 급전부 및 접지부와 연결되고, 상기 제1 도전 멤버 또는 제2 도전 멤버에는 슬릿(slit)이 형성되며, 상기 슬릿은 상기 급전부와 접지부의 사이에 형성되며,
    일 단부는 상기 제2 도전 멤버와 연결되고, 타 단부는 상기 제1 도전 멤버와 연결되며, 상기 제1 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 접지부가 연결되는 부분과 제2 연결 멤버가 연결되는 부분의 사이에서 가변되고, 상기 제2 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 제1 연결 멤버가 연결되는 부분과 상기 제2 연결 멤버가 연결되는 부분의 사이에서 가변되는 제3 연결 멤버를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 도전 멤버 및 제2 도전 멤버 중 하나는 상기 단말기 바디의 측면 외관의 일부 또는 전부를 형성하고, 다른 하나는 상기 단말기 바디의 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제1 도전 멤버와 제2 도전 멤버는 평면으로 이루어지고, 상기 평면은 서로 수직으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 제2 도전 멤버는 비균일한 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 제1 연결 멤버가 상기 제1 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 급전부가 연결되는 부분과 상기 제1 도전 멤버의 끝단 사이에서 가변되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 제2 연결 멤버가 상기 제1 도전 멤버와 연결되는 위치는 상기 접지부가 연결되는 부분과 상기 제1 도전 멤버의 끝단 사이에서 가변되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  27. 제21항에 있어서,
    일 단부는 상기 제1 도전 멤버에 연결되고, 타 단부는 개방되는 서브 암을 더 포함하고, 상기 서브 암의 일 단부는 상기 접지부가 연결되는 부분과 상기 제3 연결 멤버가 연결되는 부분 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  28. 단말기 바디; 및
    상기 단말기 바디에 형성되는 안테나 모듈을 포함하고,
    상기 안테나 모듈은,
    서로 이격되도록 배치되고, 제1 및 제2 급전부에 의해 각각 급전되는 제1 및 제2 도전 멤버;
    상기 제1 급전부에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버와 제2 도전 멤버를 연결하는 제1 연결 멤버; 및
    일 단부는 상기 제1 도전 멤버에 연결되고, 타 단부는 상기 제2 도전 멤버에 연결되며, 상기 일 단부의 위치는 상기 제1 급전부가 연결되는 부분과 상기 제1 도전 멤버의 끝단의 사이에서 가변되고, 상기 타 단부의 위치는 상기 제2 급전부와 상기 제2 도전 멤버의 끝단의 사이에서 가변되는 제2 연결 멤버를 포함하고,
    상기 제2 급전부에 인접한 위치에서 상기 제1 도전 멤버 및 제2 도전 멤버는 개방(open)되어 있는 이동 단말기.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제1 도전 멤버 및 제2 도전 멤버 중 하나는 상기 단말기 바디의 측면 외관의 일부 또는 전부를 형성하고, 다른 하나는 상기 단말기 바디의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 제2 도전 멤버 중 상기 제2 연결 멤버가 연결되는 부분과 상기 제2 급전부가 연결되는 부분 사이에 형성되어, 상기 제2 급전부에서 발생한 전류가 제1 급전부로 흐르는 것을 차단하는 제1 블록 멤버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 제2 도전 멤버를 급전시키도록 상기 제1 급전부와 연결되는 제2 급전 라인에 형성되어, 상기 제1 급전부에서 발생한 전류가 제2 급전부로 흐르는 것을 차단하는 제2 블록 멤버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 제2 도전 멤버에 형성되고, 일 단부는 상기 제2 급전부가 연결되는 부분과 상기 제2 도전 멤버의 개방단 사이에 형성되고, 타 단부는 개방되는 서브 암을 더 포함하는 것을 특징으로 이동 단말기.
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