KR20170037262A - 와치타입 이동 단말기 - Google Patents

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KR20170037262A
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최재현
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유치상
최형철
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Abstract

본체; 상기 본체의 일측과 타측에 연결되는 제1 밴드와 제2 밴드; 상기 본체 내부에 위치하는 메인기판; 상기 제1 밴드에 실장되고, 상기 메인기판과 연결되어 무선신호를 송수신하는 제1 안테나 모듈; 상기 제2 밴드에 실장되고, 상기 메인기판과 연결되어 무선신호를 송수신하는 제2 안테나 모듈; 및 상기 제1 안테나 모듈을 통해 무선통신을 수행 시 상기 제2 안테나와 상기 메인기판의 연결 상태를 유지하여 상기 제2 안테나 모듈을 상기 제1 안테나 모듈의 그라운드로 이용하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기는 복수개의 안테나 간의 영향을 최소화 하여 안테나의 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

와치타입 이동 단말기{WAERABLE TERMINAL}
본 발명은 다양한 종류의 무선통신을 수행하기 위해 복수개의 안테나를 구비한 와치타입 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.
아울러, 개인 휴대품으로 여겨지면서 휴대 단말기는 자신의 개성을 표현하기 위한 다양한 디자인이 적용되기도 한다.
전통적인 휴대 단말기의 기구적인 형태는 기기를 손으로 쥘 수 있는 크기로 형성되어, 이를 들고 다니거나 가방이나 주머니에 넣어 휴대한다. 이러한 휴대 단말기는 분실 또는 낙하 등에 의한 파손의 위험이 발생할 여지가 있어 휴대의 불편함이 있었다.
이를 개선하여 최근에는 휴대 단말기를 손목시계처럼 착용하거나, 목걸이에 걸거나 허리에 차는 등 다양한 형태의 웨어러블(wearable) 단말기가 등장한다. 와치타입 이동 단말기는 착용 형태에 따라 크기 및 기능이 달라질 수 있으며, 사용자의 필요에 따라 다양한 형태의 와치타입 이동 단말기가 이용될 수 있다.
와치타입 이동 단말기의 경우 통상의 바 형상이나 폴더 형상의 단말기와 달리 그 크기가 작아짐에 따라 부품실장공간의 확보가 어려운 문제가 있다. 또한, 안테나와 같이 신호를 송수신하는 장치는 주변 전자부품의 영향을 받기 때문에 배치의 어려움이 있다.
본 발명은 복수개의 안테나가 상호 간섭을 최소화하고 신호 송수신 효율을 높일 수 있는 와치타입 이동 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본체; 상기 본체의 일측과 타측에 연결되는 제1 밴드와 제2 밴드; 상기 본체 내부에 위치하는 메인기판; 상기 제1 밴드에 실장되고, 상기 메인기판과 연결되어 무선신호를 송수신하는 제1 안테나 모듈; 상기 제2 밴드에 실장되고, 상기 메인기판과 연결되어 무선신호를 송수신하는 제2 안테나 모듈; 및 상기 제1 안테나 모듈을 통해 무선통신을 수행 시 상기 제2 안테나 모듈과 상기 메인기판의 연결 상태를 유지하여 상기 제2 안테나 모듈을 상기 제1 안테나 모듈의 그라운드로 이용하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기를 제공한다.
상기 제1 안테나 모듈은 상기 메인기판과 연결되며 복수 회 절곡되어 연장되는 제1 방사체를 포함하고, 상기 제2 안테나 모듈은 상기 메인기판과 연결되며 복수 회 감긴 나선형의 제2 방사체를 포함할 수 잇따.
상기 제1 방사체는 LTE(Long Term Evolution)신호를 송수신하는 메인 안테나이며, 상기 제2 방사체는 NFC(Near Field Communication) 안테나로 이용할 수 있다.
상기 제2 방사체는 자기장의 변화에 따라 배터리를 충전하는 무선충전 코일로 이용할 수 있다.
상기 제1 방사체는, 일단은 상기 메인기판에 연결되고, 복수회 절곡되며 제1 방향으로 연장된 제1 패턴; 및 상기 제1 패턴의 타단에서 복수회 절곡되며 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 연장된 제2 패턴을 포함할 수 있다.
상기 제1 안테나 모듈은 일단은 상기 메인기판과 연결되며 상기 제1 안테나 방사체와 이격되어 배치된 제3 안테나 방사체를 더 포함할 수 있다.
상기 제3 안테나는 블루투스/와이파이(WIFI) 안테나를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 안테나 모듈은, 상기 제1 방사체 및 상기 제3 방사체가 일면에 형성되고 일측 단부에서 연장된 제1 연결부 및 제2 연결부를 포함하는 절연층; 및 상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부의 단부에 결합하여 상기 메인기판의 접속단자와 접촉되는 커넥터를 더 포함하고, 상기 제1 방사체의 일단은 상기 제1 연결부의 중앙 부분에 위치하며 상기 제2 방사체의 일단은 상기 제2 연결부의 중앙 부분에 위치하게 배치할 수 있다.
상기 제2 방사체는 상기 나선의 내측에서 상기 절연층을 관통하여 상기 절연층의 타면을 통과하고 다시 절연층을 관통하여 상기 절연층의 일면의 일측에 위치하는 제1 접속라인; 및 상기 나선의 외측에서 연장되어 상기 절연층의 일면의 일측에 위치하는 제2 접속라인을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 안테나 모듈은 일면에 상기 제2 방사체가 위치하는 절연층; 및 상기 절연층의 타면에 형성되며 상기 제2 방사체와 중첩되는 제4 방사체를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 안테나 모듈은 상기 절연층의 타면에 형성되며 상기 제2 방사체와 중첩되지 않고 상기 제3 방사체와 이격되어 배치되는 제5 방사체를 더 포함할 수 있다.
상기 제4 방사체는 마이모(MIMO) 안테나이고, 상기 제5 방사체는 위성에서 송신하는 신호를 수신하는 지피에스(GPS: Global Positioning System) 안테나를 이용할 수 있다.
상기 제4 방사체와 상기 제5 방사체는 상기 절연층을 관통하여 상기 절연층 일면의 일측에 위치하는 제3 접속라인과 제4 접속라인을 더 포함할 수 있다.
상기 메인기판은 전면에 위치하는 접속단자를 더 포함하고, 상기 제1 안테나 모듈과 상기 제2 안테나 모듈은 상기 접속단자와 연결되는 커넥터를 포함할 수 있다.
상기 제1 밴드 및 상기 제2 밴드는 상기 본체에 인접한 부분의 두께가 다른 부분에 비해 두껍고, 상기 커넥터는 상기 제1 밴드 및 상기 제2 밴드의 두께 방향으로 상측에 위치할 수 있다.
상기 접속단자는 상기 메인기판의 전면 방향으로 돌출된 지지부 및 상기 지지부에서 돌출된 탄성클립을 포함할 수 있다.
상기 본체는 금속소재를 포함하고, 상기 제1 안테나 모듈과 상기 제2 안테나 모듈은 상기 메인기판을 통해 상기 본체와 전기적으로 접속하여 상기 본체가 그라운드로 동작할 수 있다.
상기 본체의 일측과 타측에 형성된 연결홀을 더 포함하고, 상기 제1 안테나 모듈 및 상기 제2 안테나 모듈은 상기 메인기판과 연결되는 커넥터 및 상기 커넥터의 주변에 위치하며 상기 연결홀과 상기 커넥터 사이의 공간을 채우는 실링부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 복수개의 안테나 간의 영향을 최소화 하여 안테나의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 메인기판과 방사체의 접촉 지점을 사용자의 손목으로부터 이격되게 배치 가능하여 사용자의 신체에 의한 안테나 효율저하를 최소화 할 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 1은 본 발명과 관련된 와치타입 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 와치타입 이동 단말기의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명과 관련된 와치타입 이동 단말기의 일 실시예에 있어서, 밴드부에 안착된 안테나를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명과 관련된 와치타입 이동 단말기의 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 와치타입 단말기의 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명과 관련된 와치타입 이동 단말기의 일 실시예에 따른 제2 안테나 모듈을 도시한 평면도이다.
도 7은 제1 방사체를 이용하여 무선통신 수행 시 방사 성능을 표시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 와치타입 이동 단말기의 안테나 성능을 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 본 발명과 관련된 와치타입 이동 단말기의 안테나 모듈과 메인기판의 접속을 위한 방사체의 배치를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명과 관련된 와치타입 이동 단말기의 안테나 모듈과 메인기판의 접속 태양을 도시한 도면이다.
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.
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, 와치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
도 1는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
상기 와치타입 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 감지부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 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, 와치타입 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 와치타입 이동 단말기(100)와 다른 와치타입 이동 단말기(100) 사이, 또는 와치타입 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 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 gage), 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, 와치타입 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 와치타입 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
인터페이스부(160)는 와치타입 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. 와치타입 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
메모리(170)는 와치타입 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 와치타입 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 다른 적어도 일부는, 와치타입 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 와치타입 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 와치타입 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 와치타입 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 1와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 와치타입 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 와치타입 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 와치타입 이동 단말기(100) 상에서 구현될 수 있다. 와치타입 이동 단말기(100)는 다른 이동 단말기와 데이터를 상호 교환(또는 연동) 가능하게 이루어질 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 와치타입 이동 단말기(100) 주변에 통신 가능한 웨어러블 디바이스(100)를 감지(또는 인식)할 수 있다.
나아가, 제어부(180)는 감지된 외부 단말기와 와치타입 이동 단말기(100)가 통신하도록 인증하고, 외부 단말기에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 근거리 통신 모듈(114)을 통하여 웨어러블 디바이스(100)로 전송받거나 반대로 웨어러블 디바이스(100)를 통해 입력된 신호나 명령을 근거리 통신 모듈(114)을 통하여 상기 외부 단말기에 전송하여 외부 단말기를 제어할 수 있다.
예를 들어, 외부 단말기에 전화가 수신된 경우 와치타입 이동 단말기(100)를 통해 전화 통화를 수행하거나, 외부 단말기에 메시지가 수신된 경우 와치타입 이동 단말기(100)를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.
근거리 무선통신은 가까운 거리의 외부 단말기와 신호를 송수신하므로 공중으로 퍼지기 보다 지표에 붙어서 전달되는 저주파가 이용되며, 따라서,
근거리 무선통신 이외에 자체적으로 독립적인 단말기로서 기능을 하기 위해 무선 기지국과 직접 통신할 수 있는 원거리 무선통신이 필요하다. 이동통신 모듈(112)는 이러한 원거리 무선통신을 지원하며, 원거리 무선통신 방식으로는 예를 들면, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있다. 각 무선통신 표준방식에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.
상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다.
예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다.
필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
도 2는 본 발명과 관련된 와치타입 이동 단말기(100)의 일 실시예를 도시한 사시도이다. 도 2를 참조하면 와치타입 이동 단말기(100)는 디스플레이부(151)를 구비한 본체(101) 및 본체(101)에 연결되어 손목에 착용 가능하도록 구성된 밴드(102)를 포함한다.
본체(101)는 외관을 형성하는 케이스를 포함한다. 도시된 바와 같이, 케이스는 단말기를 제어하는 전자소자가 실장된 메인기판(185), 카메라(121), 음향 출력부(152)와 같은 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 제1 케이스(101a) 및 제2 케이스(101b)를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성되어 유니 바디의 와치타입 이동 단말기(100)가 구현될 수도 있다.
와치타입 이동 단말기(100)는 무선 통신이 가능하도록 구성되며, 본체(101)에는 상기 무선 통신을 위한 안테나가 설치될 수 있다. 한편, 안테나는 케이스를 이용하여 그 성능을 확장시킬 수 있다. 예를 들어, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나와 전기적으로 연결되어 그라운드 영역 또는 방사 영역을 확장시키도록 구성될 수 있다.
본체(101)의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있으며, 디스플레이부(151)에는 터치센서가 구비되어 터치 스크린으로 구현될 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우는 제1 케이스(101a)에 장착되어 제1 케이스(101a)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.
본체(101)에는 음향 출력부(152), 카메라(121), 마이크(122), 사용자 입력부(123) 등이 구비될 수 있다. 디스플레이부(151)가 터치 스크린으로 구현되는 경우, 사용자 입력부(123)로 기능할 수 있으며, 이에 따라 본체(101)에 별도의 키가 구비되지 않을 수 있다.
밴드(102)는 손목에 착용되어 손목을 감싸도록 이루어지며, 착용이 용이하도록 플렉서블 재질로 형성될 수 있다. 그러한 예로서, 밴드(102)는 가죽, 고무, 실리콘, 합성수지 재질 등으로 형성될 수 있다. 또한, 밴드(102)는 본체(101)에 착탈 가능하게 구성되어, 사용자가 취향에 따라 다양한 형태의 밴드로 교체 가능하게 구성될 수 있다.
밴드(102)에는 파스너(fastener; 302a)가 구비될 수 있다. 파스너(102a)는 버클(buckle), 스냅핏(snap-fit)이 가능한 후크(hook) 구조, 또는 벨크로(velcro; 상표명) 등에 의하여 구현될 수 있으며, 신축성이 있는 구간 또는 재질을 포함할 수 있다. 본 도면에서는, 파스너(102a)가 버클 형태로 구현된 예를 제시하고 있다. 버클 형태의 파스너(102a)를 구비한 경우 반대편 밴드(102)에는 버클의 고정 핀이 삽입되기 위한 홀(102b)이 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명과 관련된 와치타입 이동 단말기(100)의 일 실시예에 있어서, 밴드(102)에 안착된 안테나 모듈(210, 220)를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명과 관련된 와치타입 이동 단말기(100)의 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈(210)을 도시한 평면도이다.
본 발명의 와치타입 이동 단말기(100)는 본체의 일측에 결합하는 제1 밴드(1021)에 위치하는 제1 안테나 모듈(210)과 제2 밴드(1022)에 위치하는 제2 안테나 모듈(220)을 포함할 수 있다. 제1 안테나 모듈(210)은 제1 방사체(211)와 제3 방사체(215)를 포함할 수 있고, 제2 안테나 모듈(220)은 제2 방사체(221)와 제4 방사체(222) 및 제5 방사체(223)를 포함할 수 있다.
제1 안테나 모듈(210)은 이동 통신에 이용하는 제1 방사체(211)를 포함한다. 제1 방사체(211)는 절연층(218)에 패턴을 형성하여 구현할 수 있다. 제1 방사체(211)는 LTE(Long Term Evolution)신호를 송수신하는 메인 안테나로 이용할 수 있다. 상기 제1 방사체(211)는 제1 패턴(2112)과 제2 패턴(2113)을 포함한다.
제1 패턴(2112)은 일측 단부는 메인기판(185)에 연결되며 일측 단부부터 복수 회 꺾어지며 제1 방향으로 연장된다. 제2 패턴(2113)은 상기 제1 패턴의 타측 단부에서부터 복수 회 꺾어지며 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 연장된다.
도 4를 참조하면 제1 방향은 본체에서 이격되는 방향으로 도면상 상측 방향이고 제2 방향은 본체를 향하는 방향으로 도면상 하측 방향이다. 제1 방향 또는 제2 방향으로 연장된다는 의미는 직선으로 연장되는 것이 아니라 도 4에 도시된 바와 같이 제1 패턴(2112)과 제2 패턴(2113)의 일측과 타측의 위치관계를 설명하는 용어로서 중간에 밴드(102)의 너비방향으로 절곡되어 연장되는 부분도 포함한다.
제1 패턴(2112)과 제2 패턴(2113)은 정확히 구분되는 개념보다 제1 방사체(211)가 제1 방향 쪽으로 연장되다 다시 제2 방향으로 되돌아 와서 제1 방사체(211)의 단부(2114)가 본체(101)에서 가능한 가까이 위치하도록 패턴을 설계한 것이 특징이다. 무선통신을 수행 시에 안테나의 방사체 전체에서 신호를 송신하나, 특히 단부에서 신호의 세기가 가장 크게 나타난다.
문제는 사용자의 손목에 밴드(102)를 차게 되면 방사체에서 방사되는 신호가 신체에 영향을 받아 효율이 저하되는 문제가 있어 이를 최소화 하기 위해 손목에서 가능한 이격된 위치에 제1 방사체(211)의 단부(2111, 2114)를 배치시키는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명과 관련된 와치타입 이동 단말기(100)의 단면을 도시한 도면으로, 사용자가 착용한 상태를 도시하고 있다. 사용자가 손목(10)에 착용시에 밴드(102)에 위치하는 안테나 모듈(210, 220)의 손목(10)과의 거리를 도시한 도면이다. 본체(101) 부분은 휘어지지 않기 때문에 도 5에 도시된 바와 같이 본체(101)의 양 단부(d1)는 손목(10)에서 이격되어 손목(10)으로부터 가장 먼 지점이 된다.
밴드(102)도 본체(101)에 결합한 부분은 손목(10)으로부터 이격되어 위치하나, 밴드(102)를 따라 길이방향으로 연장될수록 손목(10)과 제1 안테나 모듈(210)의 거리(d2)가 가까워 진다. 제1 방사체(211)을 제1 방향으로 연장되다가 가능한 본체(101)에 가까운 위치에서 제1 방사체(211)의 타측 단부가 위치하도록 제1 방사체(211)는 제1 방향으로 연장되다 제2 방향으로 꺾어져 연장되는 형태로 형성할 수 있다.
제1 방사체(211)는 부분적으로 패턴의 두께가 변화하는 부분을 포함하며, 제1 방사체(211)의 길이는 상기 제1 방사체(211)로 송수신하고자 하는 신호의 주파수에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로 LTE신호는 국가별로 통신사별로 차이가 있으며, 하나의 통신사도 여러 개의 주파수 대역을 이용하여 이동 통신을 수행한다. LTE이외에도 CDMA나 WCDMA와 같은 3세대 이동 통신 방식도 아직까지 이용하기 때문에 CDMA나 WCDMA의 주파수 대역도 만족하는 안테나가 필요하다.
따라서, 다양한 주파수 대역의 신호의 송수신을 위해 제1 방사체(211)는 상기 제1 패턴(2112)과 제2 패턴(2113) 이외에 별도로 연장되는 제3 패턴을 더 포함할 수 있다. 제3 패턴의 제1 패턴(2112) 및 제2 패턴(2113)과 길이 및 형상이 차이가 있어 다른 주파수 대역의 이동 통신 신호를 송수신할 수 있다.
제1 방사체(211)는 메인기판(185)을 통해 메탈 소재로 이루어진 본체(101)의 케이스(101a, 101b)나 본체(101) 내부의 금속 프레임 등과 전기적으로 연결될 수 있다. 메탈 소재로 이루어진 본체(101)는 그라운드로서 역할을 할 수 있으며, 그라운드는 제1 방사체(211)와 중첩되지는 않아야 한다. 안테나가 동작할 때 제1 방사체(211)뿐만 아니라 본체(101) 케이스 부분에도 신호가 방사된다. 즉, 그라운드도 또 하나의 방사체로서 역할을 할 수 있는 바, 더 넓은 그라운드가 있으면 보다 안정적으로 신호를 송수신할 수 있다.
도 4를 참조하면 상기 제1 방사체(211)와 이격하여 제3 방사체(215)가 위치한다. 상기 제3 방사체(215)는 블루투스와 와이파이에 이용되는 주파수 대역(2400~2483.5MHz)의 근거리 신호를 송수신 하는 블루투스/와이파이(WIFI) 안테나이다. 제3 방사체(215)는 다른 무선통신 대역들에 비해 주파수 대역이 차이가 있어 상기 제1 방사체(211)에 미치는 영향이 적은 편이다.
도 6은 본 발명과 관련된 와치타입 이동 단말기(100)의 일 실시예에 따른 제2 안테나 모듈(220)을 도시한 평면도이다. 제2 안테나 모듈(220)은 절연층(228)의 일면과 타면에 형성할 수 있다. 이는 적은 공간을 활용하기 위해 일면과 타면을 모두 이용하여 안테나 패턴을 형성하기 위함이다.
절연층(228)의 일면에 형성된 제2 방사체(221)는 코일형상의 패턴을 포함한다. 코일형상이라고 해서 반드시 원형을 그리는 것이 아니라 도 6과 같이 꺾어지는 다각형 형상을 가질 수 있으며, 코일패턴의 일측은 코일의 내측에 위치하고 타측은 코일의 바깥쪽에 위치하게 된다.
제2 방사체(221)는 무선태그(RFID)기술 중 하나로 13.56MHz주파수 대역을 사용하는 비접촉식 통신기술에 이용되는 NFC안테나로 이용할 수 있다. 통신거리가 짧기 때문에 보안이 우수하고 다른 주파수 대역에 비해 매우 낮은 주파수를 이용하는 바, 다른 주파수 대역의 신호와 간섭이 거의 없다.
저주파 대역의 신호를 송수신 하기 위해 안테나 전체의 길이가 길며, 코일의 일측(2211)과 타측(2212)이 모두 메인기판(185)과 연결된다. 메인기판(185)의 접속단자(187)를 일렬로 배치하는 방식으로 복수 개의 접속단자(187) 배치 구조를 단순화 할 수 있다. 일렬로 배치된 접속단자(197)에 결합하기 위해 각 방사체의 단부인 접속라인(2211, 2212, 2221, 2231)은 절연층(228)의 동일한 면에 위치시킬 수 있다.
제2 방사체(221)의 나선 코일의 바깥 쪽에 위치하는 단부에서 연장된 제1 접속라인(2211)은 절연층(228)의 일면에 위치한다. 제2 방사체(221)의 나선 코일의 내측에 위치하는 단부는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 절연층(228)을 관통하여 절연층(228)의 타면 방향으로 일정부분(221c) 연장된 후에 상기 나선 코일의 외측 부분에서 다시 절연층(228)을 관통하여 절연층(228)의 일면 방향으로 연장되는 제2 접속라인(2212)을 포함한다. 상기 제1 접속라인(2211) 및 상기 제2 접속라인(2212)은 커넥터(227)를 통해 메인기판(185)의 접속단자(187)와 연결된다.
전술한 바와 같이 제1 방사체(211)의 성능을 향상시키기 위해 그라운드의 영역을 넓힐 필요가 있으나, 와치타입 이동 단말기(100)는 크기가 작아 충분한 그라운드의 확보가 어렵다. 본 발명은 제1 밴드(1021)에 위치하는 제1 방사체(211)와 제2 밴드(1022)에 위치하는 제2 방사체(221)가 반대 방향에 배치하여 상기 제1 방사체(211) 동작 시 제2 방사체(221)를 또 다른 그라운드로 이용할 수 있다.
제2 방사체(221)는 코일형상으로 저주파 대역의 신호를 이용하기 때문에 방사체의 면적이 다른 방사체에 비해 넓다 즉, 제1 방사체(211)가 동작 시 제2 방사체(221)와 메인기판(185)의 연결을 유지하면 제1 방사체(211)의 주파수 대역의 신호를 송수신 할 때 상기 제2 방사체(221)도 그라운드로서 신호를 방사한다.
상기 제2 방사체(221)는 무선충전용 코일로 이용될 수 있다. 무선충전은 NFC신호보다 낮은 100kHz 이상 260kHz이하의 저주파 대역을 이용한다. 이동통신용 안테나나 GPS안테나와 이용하는 주파수 대역이 차이가 크기 때문에 각각의 무선신호 사이의 간섭이 작다.
또는 별도로 본체(101) 내부 또는 밴드(102)에 무선충전용 코일을 구비한 경우 상기 무선충전용 코일도 상기 제2 방사체(221)와 같이 제1 방사체(211)를 이용하여 신호를 전송 시에 그라운드로 역할을 할 수 있다.
무선충전용 코일이 상기 제1 안테나 모듈(210)과 상기 제2 안테나 모듈(220)과 중첩되어 배치되지 않게 배치될 수 있다. 제1 방사체뿐만 아니라 상기 제1 안테나 모듈(210) 또는 상기 제2 안테나 모듈(220) 중 적어도 하나가 무선신호를 송수신 할 때, 중첩되지 않은 상기 무선충전용 코일이 그라운드로서 이용할 수 있다. 본체(101)의 크기를 증가시키지 않고 그라운드 영역을 확장하는 효과를 얻을 수 있다.
도 7은 제1 방사체(211)를 이용하여 무선통신 수행 시 방사 성능을 표시한 도면이다. 본 발명의 안테나 모듈(210, 220)은 종래에는 복수개의 안테나를 이용하는 경우 하나의 안테나를 이용하면 다른 안테나에 의한 간섭을 최소화 하기 위해 다른 안테나와 메인기판(185)과의 접속을 차단했으나, 본 발명은 역발상하여 이동 통신 안테나의 성능을 향상시킨다.
도 7의 (a)는 제1 방사체(211)가 동작 시에 메인기판(185)과 제2 방사체(221)의 연결을 끊은 상태의 방사 성능을 표시하고, (b)는 제1 방사체(211)가 동작 시에 메인기판(185)과 제2 방사체(221)의 연결을 끊지 않은 상태의 방사성능을 표시한다. (a)는 제2 방사체(221)가 위치하는 부분(우측)에서는 신호가 송수신되지 않으나, (b)는 제2 방사체(221)에서도 신호를 송수신 할 수 있어 제1 방사체(211)를 이용한 이동 통신 성능을 향상시킬 수 있다.
제4 방사체(222)는 절연층(228)의 타면에 형성되며, 이동통신을 수행하는 마이모(MIMO)안테나 이다. 마이모 안테나란 다중입출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이 가능한 안테나 시스템으로서, 기지국과 휴대 단말기의 안테나를 2개 이상으로 구비한 것을 의미한다. 즉, 전술한 제1 방사체(211)와 이격되어 배치되며 제1 방사체(211)와 다른 주파수 대역(부분적으로 중첩되는 주파수 대역은 포함할 수 있다.)의 신호를 송수신한다.
제1 방사체(211)가 메인 안테나로 기능을 하고 제4 방사체(222)는 제1 방사체(211)의 기능을 보조하여 고속 데이터 전송을 돕거나 제1 방사체(211)를 이용한 이동 통신이 어려운 경우 제4 방사체(222)를 이용할 수 있다.
와치타입 이동 단말기(100)는 안테나의 실장공간이 부족하기 때문에 제4 방사체(222)는 상기 제2 방사체(221)와 중첩되게 형성할 수 있다. 제2 방사체(221)가 전송하는 신호의 주파수 대역이 차이가 크기 때문에 제4 방사체(222)에 영향이 적으며, 제2 방사체(221)는 고주파 대역의 신호를 제거하는 필터를 구비하고 제4 방사체(222)는 저주파 대역의 신호를 제거하는 필터를 구비하면 제2 방사체(221)와 제4 방사체(222) 사이의 영향을 더욱 줄일 수 있다.
절연층(228)의 타면에 제4 방사체(222)와 이격하여 제5 방사체(223)를 형성할 수 있다. 상기 제5 방사체(223)는 위성에서 송신하는 신호를 수신하는 지피에스(GPS: Global Positioning System) 안테나로 이용할 수 있다.
지피에스는 인공위성을 이용하여 3차원 공간 상의 위치를 찾기 위한 시스템으로서, 와치타입 이동 단말기(100)는 사용자가 착용한 상태로 이동하기 때문에 사용자의 위치를 확인할 수 있다. 지피에스는 1580MHz전후의 신호를 이용할 수 있다. 이동 통신의 주파수 대역과 중첩되지는 않으나 인접한 주파수 대역이기 때문에 제5 방사체(223)가 이동 통신에 미치는 영향이 크다.
따라서, 메인으로 이용하는 제1 방사체(211)와 이격하여 제2 밴드(1022) 부분에 GPS안테나를 배치한 것이다. 도 8은 본 발명의 와치타입 이동 단말기(100)의 안테나 성능을 설명하기 위한 그래프이다. (a)는 GPS신호를 수신하는 제5 방사체(223)를 메인 안테나인 제1 방사체(211)와 같이 제1 밴드(1021)에 배치한 경우를 주파수 대역별 신호의 세기를 나타낸 그래프이고, (b)는 상기 제5 방사체(223)를 상기 제1 방사체(211)와 반대편, 즉 제2 밴드(1022)에 배치한 경우를 주파수 대역별 신호의 세기를 나타낸 그래프이다.
이동 통신용 안테나는 원거리 무선통신이기 때문에 작은 차이에도 성능의 차이가 크게 나타나기 때문에 안테나 설계에 있어서, 이동통신 안테나의 효율이 가장 중요하기 때문에 메인 안테나인 제1 방사체(211)의 효율을 향상시킬 필요가 있다. 제5 방사체(223)는 1.58GHz와 1.63GHz의 주파수 대역(오차 포함, 이하 동일) 에서 GPS신호를 수신한다. 제1 방사체(211)는 0.75GHz~0.79GHz, 1771GHz ~1.76GHzalc 2.11GHz ~2.16GHz 범위의 주파수 대역에서 신호를 송수신하며, 이동통신에 이용되는 보조 안테나인 제4 안테나는 0.82GHz~0.89GHz 및 1.85GHz~2.16GHz 범위의 주파수 대역에서 신호를 송수신한다.
제5 안테나의 주파수 대역의 신호가 이동통신 주파수와 인접하여 영향을 미치기 때문에 도 8의 (a)의 제1 안테나의 송수신 효율이 도 8의 (b)의 제1 안테나 송수신 효율보다 30%정도 밖에 나오지 않는다.
도 8의 (b)의 제4 안테나의 효율은 (a)의 제4 안테나의 효율보다 낮게 나오나, 주로 이용하는 주파수 대역의 신호를 송수신하는 제1 방사체(211)의 효율이 더 이동 통신 통화 품질에 더 큰 영향을 미치는 바, 본 발명은 제1 방사체(211)와 제5 방사체(223)를 다른 밴드(102)에 배치한다.
도 9 은 본 발명과 관련된 와치타입 이동 단말기(100)의 안테나 모듈(210, 220)과 메인기판(185)의 접속부분을 도시한 도면이다. 메인기판(185)의 단부에는 밴드(102)에 실장된 부품과 접속을 위한 단자가 복수개 배치된다. 제1 안테나 모듈(210)의 경우, 제1 방사체(211)의 일단과 제3 방사체(215)의 일단이 메인기판(185)과 연결되어 2개의 접속단자(187)가 필요하고, 제2 안테나 모듈(220)의 경우 제2 방사체(221)의 한 쌍의 단부와 제 4 방사체 및 제5 방사체(223)의 일단이 메인기판(185)과 연결되어 4개의 접속단자(187)가 필요하다.
제1 안테나 모듈(210)은 2개의 단부만 메인기판(185)에 연결되므로, 도9의 (a)에 도시된 바와 같이 일측 단부를 2개로 분할할 수 있다. 와치타입 이동 단말기(100)는 웨어러블 디바이스이기 때문에 방수 성능이 중요하며, 본체(101)에 형성된 개구부를 가능한 작게 형성해야 물이 침투되는 것을 방지할 수 있다.
제1 안테나 모듈(210)의 절연층(218)은 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 2개의 연결부(218a, 218b)로 분할하고 2개의 작은 크기의 연결홀(107)을 통해 각각 삽입된다. 이때 제1 방사체(211) 및 제3 방사체(215)가 상기 연결홀(107)을 통과 하는 지점에서 메탈소재인 본체(101) 케이스와 소정거리 이격되어 배치되어야 성능을 확보할 수 있다. 따라서 연결홀(107)의 중앙 부분에 상기 제1 방사체(211) 및 제3 방사체(215)가 통과하도록 패턴을 형성할 수 있다.
제2 안테나 모듈(220)은 4개의 접속라인이 메인기판(185)과 연결되기 때문에 제1 안테나 모듈(210)과 같이 일측 단부를 분할하지 않고 본체(101)의 1개의 홀을 통해 통과시킬 수 있다. 상기 연결홀(107)과 제1 안테나 모듈(210) 및 제2 안테나 모듈(220)과 사이의 이격 공간을 막아 이물질이 침투하는 것을 방지하는 실링부(230, 도 3 참조)를 더 포함할 수 있다.
상기 안테나 모듈(210, 220)과 연결되는 메인기판(185)의 접속단자(187)는 탄성을 갖는 금속을 접어서 형성한 탄성 클립형태의 접속단자(187)를 주로 이용하며, 힘의 분배를 위해 복수개를 나란히 배치하는 것이 바람직하다. 제1 안테나 모듈(210)은 2개의 단자만 구비하는 것도 가능하나, 접속오류를 방지하기 위해 강한 탄성을 제공하도록 2개의 접속단자(187)를 나란히 구비하고 그 중 1개의 접속단자(187)만 이용할 수 있다. 이 때 도 9의 (b)와 같이 연결홀(107)과 제1 방사체(211)와 제2 방사체(221)의 거리를 유지하기 위해 접속단자(187)에 인접한 지점에서 꺾어져 접속단자(187)와 연결된다.
도 10은 본 발명과 관련된 와치타입 이동 단말기(100)의 안테나 모듈(210, 220)과 메인기판(185)의 접속 태양을 도시한 도면이다. 본 발명의 밴드(102)의 안테나 모듈(210, 220)과 접속되는 접속단자(187)는 메인기판(185)의 상면에 위치한다. 종래에는 메인기판(185)의 배면 방향에서 접속하는 형태를 주로 이용하였으나, 접속단자(187)와 커넥터(217, 227)가 연결되는 위치를 가능한 사용자의 손으로부터 이격시키기 위해 메인기판(185)의 상면에 접속단자(187)를 배치할 수 있다. 도 5를 참조하면 커넥터(217, 227)와 접속단자(187)의 접촉지점과 손목(10)과의 거리(d1)를 가능한 이격시키는 것이 본 발명의 목적이다.
밴드(102)의 일측 단부는 도 10에 도시된 바와 같이 일반적으로 본체(101)와 연결되는 부분의 두께가 더 두꺼워지며, 밴드(102)의 일측 단부는 본체(101)의 측면의 두께에 거의 상응하는 두께를 가진다. 방사체와 연결되는 커넥터(217, 227)를 상기 밴드(102)의 일측 단부에서 전면 방향에 가깝게 배치하면 사용자의 손목(10)과의 거리는 더 이격 가능하다.
다만, 방열 성능을 위해 메인기판(185)을 배면 방향에 배치하고 배터리를 메인기판(185)의 전면에 배치하는 구조를 적용해야 하는 경우 메인기판(185)의 접속단자(187)와 밴드(102)의 일측 단부에서 돌출된 커넥터(217, 227)의 높이가 차이가 생긴다. 상기 높이 차이를 맞추기 위해 접속단자(187)의 탄성클립(187b)의 길이를 늘리면 변형이 쉬어 접속불량이 발생할 우려가 있다.
상기 높이를 맞추기 위해 도 10에 도시된 바와 같이 접속단자(187)는 지지부(187a)를 더 포함할 수 있다. 지지부(187a) 위에 탄성클립(187b)을 배치하여 접속단자(187)를 구현하면, 메인기판(185)의 위치를 그대로 두고 접속단자(187)와 커넥터(217, 227)의 접촉 지점을 사용자의 팔목으로부터 이격시킬 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 복수개의 안테나 간의 영향을 최소화 하여 안테나의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 메인기판과 방사체의 접촉 지점을 사용자의 손목(10)으로부터 이격되게 배치 가능하여 사용자의 신체에 의한 안테나 효율저하를 최소화 할 수 있다.
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.
100: 와치타입 이동 단말기 101: 본체
102: 밴드 107: 연결홀
110: 무선통신부 120: 입력부
140: 센싱부 150: 출력부
160: 메모리 170: 인터페이스부
180: 제어부 185: 메인기판
187: 접속단자 187a: 지지부
187b: 탄성클립 190: 전원공급부
210: 제1 안테나 모듈 211: 제1 방사체
2112: 제1 패턴 2113: 제2 패턴
215: 제3 방사체 218: 절연층
220: 제2 안테나 모듈 221: 제2 방사체
222: 제4 방사체 223: 제5 방사체
228: 절연층 230: 실링부

Claims (17)

  1. 본체;
    상기 본체의 일측과 타측에 연결되는 제1 밴드와 제2 밴드;
    상기 본체 내부에 위치하는 메인기판;
    상기 제1 밴드에 실장되고, 상기 메인기판과 연결되어 무선신호를 송수신하는 제1 안테나 모듈;
    상기 제2 밴드에 실장되고, 상기 메인기판과 연결되어 무선신호를 송수신하는 제2 안테나 모듈; 및
    상기 제1 안테나 모듈을 통해 무선통신을 수행 시 상기 제2 안테나 모듈과 상기 메인기판의 연결 상태를 유지하여 상기 제2 안테나 모듈을 상기 제1 안테나 모듈의 그라운드로 이용하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나 모듈은 상기 메인기판과 연결되며 복수 회 절곡되어 연장되는 제1 방사체를 포함하고,
    상기 제2 안테나 모듈은 상기 메인기판과 연결되며 복수 회 감긴 나선형의 제2 방사체를 포함하는 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 방사체는 LTE(Long Term Evolution)신호를 송수신하는 메인 안테나이며,
    상기 제2 방사체는 NFC(Near Field Communication) 안테나 또는 자기장의 변화에 따라 배터리를 충전하는 무선충전 코일인 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 방사체는,
    일단은 상기 메인기판에 연결되고, 복수 회 절곡되며 제1 방향으로 연장된 제1 패턴; 및
    상기 제1 패턴의 타단에서 복수 회 절곡되며 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 연장된 제2 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 안테나 모듈은 일단은 상기 메인기판과 연결되며 상기 제1 안테나 방사체와 이격되어 배치된 제3 안테나 방사체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3 안테나는 블루투스/와이파이(WIFI) 안테나인 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 안테나 모듈은,
    상기 제1 방사체 및 상기 제3 방사체가 일면에 형성되고 일측 단부에서 연장된 제1 연결부 및 제2 연결부를 포함하는 절연층; 및
    상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부의 단부에 결합하여 상기 메인기판의 접속단자와 접촉되는 커넥터를 더 포함하고,
    상기 제1 방사체의 일단은 상기 제1 연결부의 중앙 부분에 위치하며 상기 제2 방사체의 일단은 상기 제2 연결부의 중앙 부분에 위치하는 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제2 방사체는
    상기 나선의 내측에서 상기 절연층을 관통하여 상기 절연층의 타면을 통과하고 다시 절연층을 관통하여 상기 절연층의 일면의 일측에 위치하는 제1 접속라인; 및
    상기 나선의 외측에서 연장되어 상기 절연층의 일면의 일측에 위치하는 제2 접속라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제2 안테나 모듈은
    일면에 상기 제2 방사체가 위치하는 절연층; 및
    상기 절연층의 타면에 형성되며 상기 제2 방사체와 중첩되는 제4 방사체를 더 포함하는 와치타입 이동 단말기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 안테나 모듈은
    상기 절연층의 타면에 형성되며 상기 제2 방사체와 중첩되지 않고 상기 제3 방사체와 이격되어 배치되는 제5 방사체를 더 포함하는 와치타입 이동 단말기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제4 방사체는 마이모(MIMO) 안테나이고,
    상기 제5 방사체는 위성에서 송신하는 신호를 수신하는 지피에스(GPS: Global Positioning System) 안테나인 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제4 방사체와 상기 제5 방사체는
    상기 절연층을 관통하여 상기 절연층 일면의 일측에 위치하는 제3 접속라인과 제4 접속라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 메인기판은 전면에 위치하는 접속단자를 더 포함하고,
    상기 제1 안테나 모듈과 상기 제2 안테나 모듈은 상기 접속단자와 연결되는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 밴드 및 상기 제2 밴드는 상기 본체에 인접한 부분의 두께가 다른 부분에 비해 두껍고,
    상기 커넥터는 상기 제1 밴드 및 상기 제2 밴드의 두께 방향으로 상측에 위치하는 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 접속단자는
    상기 메인기판의 전면 방향으로 돌출된 지지부 및 상기 지지부에서 돌출된 탄성클립을 포함하는 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 본체는 금속소재를 포함하고,
    상기 제1 안테나 모듈과 상기 제2 안테나 모듈은 상기 메인기판을 통해 상기 본체와 전기적으로 접속하여 상기 본체가 그라운드로 동작하는 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 일측과 타측에 형성된 연결홀을 더 포함하고,
    상기 제1 안테나 모듈 및 상기 제2 안테나 모듈은 상기 메인기판과 연결되는 커넥터 및 상기 커넥터의 주변에 위치하며 상기 연결홀과 상기 커넥터 사이의 공간을 채우는 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와치타입 이동 단말기.
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