KR20170123866A - Multimode antenna integrated on a circuit board, and apparatus of using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 충전 기술에 관한 것으로서, 상세하게, 회로 기판에 인쇄된 하나의 패턴 코일을 이용하여 복수의 안테나 기능을 제공하는 것이 가능한 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나 및 그를 이용한 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근 정보 통신 기술이 급속도로 발전함에 따라, 정보 통신 기술을 기반으로 하는 유비쿼터스 사회가 이루어지고 있다.Recently, as the information and communication technology rapidly develops, a ubiquitous society based on information and communication technology is being made.
언제 어디서나 정보통신 기기들이 접속되기 위해서는 사회 모든 시설에 통신 기능을 가진 컴퓨터 칩을 내장시킨 센서들이 설치되어야 한다. 따라서 이들 기기나 센서의 전원 공급 문제는 새로운 과제가 되고 있다. 또한 휴대폰뿐만 아니라 블루투스 핸드셋과 아이팟 같은 뮤직 플레이어 등의 휴대기기 종류가 급격히 늘어나면서 배터리를 충전하는 작업이 사용자에게 시간과 수고를 요구하고 됐다. 이러한 문제를 해결하는 방법으로 무선 전력 전송 기술이 최근 들어 관심을 받고 있다. In order for information communication devices to be connected anytime and anywhere, sensors equipped with a computer chip having a communication function must be installed in all facilities of the society. Therefore, power supply problems of these devices and sensors are becoming a new challenge. In addition, mobile devices such as Bluetooth handsets and iPods, as well as mobile phones, have been rapidly increasing in number, and charging the battery has required users time and effort. As a way to solve this problem, wireless power transmission technology has recently attracted attention.
무선 전력 전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 자기장의 유도 원리를 이용하여 무선으로 송신기에서 수신기로 전기 에너지를 전송하는 기술로서, 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다. The wireless power transmission technology (wireless power transmission or wireless energy transfer) is a technology to transmit electric energy from the transmitter to the receiver wirelessly using the induction principle of the magnetic field. In the 1800s, electric motor or transformer Thereafter, a method of transmitting electric energy by radiating an electromagnetic wave such as a radio wave or a laser was tried. Our electric toothbrushes and some wireless shavers are actually charged with electromagnetic induction.
현재까지 무선을 이용한 에너지 전달 방식은 크게 전자기 유도 방식, 전자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식 및 단파장 무선 주파수를 이용한 RF 전송 방식 등으로 구분될 수 있다.Up to now, energy transmission using radio can be roughly classified into electromagnetic induction, electromagnetic resonance, and RF transmission using short wavelength radio frequency.
전자기 유도 방식은 두 개의 코일을 서로 인접시킨 후 한 개의 코일에 전류를 흘려보내면 이 때 발생한 자속(MagneticFlux)이 다른 코일에 기전력을 일으키는 현상을 사용한 기술로서, 휴대폰과 같은 소형기기를 중심으로 빠르게 상용화가 진행되고 있다. 자기 유도 방식은 최대 수백 키로와트(kW)의 전력을 전송할 수 있고 효율도 높지만 최대 전송 거리가 1센티미터(cm) 이하이므로 일반적으로 충전기나 바닥에 인접시켜야 하는 단점이 있다.In the electromagnetic induction method, when two coils are adjacent to each other and a current is supplied to one coil, a magnetic flux generated at this time causes an electromotive force to the other coils. This technique is rapidly commercialized centering on small- . The magnetic induction method has the disadvantage that it can transmit power of up to several hundred kilowatts (kW) and the efficiency is high, but the maximum transmission distance is 1 centimeter (cm) or less, so it is usually adjacent to the charger or the floor.
전자기 공진 방식은 전자기파나 전류 등을 활용하는 대신 전기장이나 자기장을 이용하는 특징이 있다. 자기 공진 방식은 전자파 문제의 영향을 거의 받지 않으므로 다른 전자 기기나 인체에 안전하다는 장점이 있다. 반면, 한정된 거리와 공간에서만 활용할 수 있으며 에너지 전달 효율이 다소 낮다는 단점이 있다.The electromagnetic resonance method is characterized by using an electric field or a magnetic field instead of using an electromagnetic wave or a current. The self-resonance method is advantageous in that it is safe to other electronic devices or human body since it is hardly influenced by the electromagnetic wave problem. On the other hand, it can be used only at a limited distance and space, and has a disadvantage that energy transfer efficiency is somewhat low.
단파장 무선 전력 전송 방식-간단히, RF 전송 방식-은 에너지가 라디오 파(RadioWave)형태로 직접 송수신될 수 있다는 점을 활용한 것이다. 이 기술은 렉테나(rectenna)를 이용하는 RF 방식의 무선 전력 전송 방식으로서, 렉테나는 안테나(antenna)와 정류기(rectifier)의 합성어로서 RF 전력을 직접 직류 전력으로 변환하는 소자를 의미한다. 즉, RF 방식은 AC 라디오파를 DC로 변환하여 사용하는 기술로서, 최근 효율이 향상되면서 상용화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Short wavelength wireless power transmission - simply, RF transmission - takes advantage of the fact that energy can be transmitted and received directly in radio wave form. This technology is a RF power transmission system using a rectenna. Rectena is a combination of an antenna and a rectifier, which means a device that converts RF power directly into direct current power. That is, the RF method is a technique of converting an AC radio wave into DC and using it. Recently, as the efficiency has improved, commercialization has been actively researched.
무선 전력 전송 기술은 모바일 뿐만 아니라 IT, 철도, 자동차, 가전 산업 등 산업 전반에 다양하게 활용될 수 있다.Wireless power transmission technology can be applied to various industries such as IT, railroad, automobile, home appliance industry as well as mobile.
무선 전력 전송 기술이 모바일 등의 소형 디바이스에 적용됨에 따라 기존 근거리 통신 안테나와 무선 충전 안테나를 통합하여 안테나 모듈을 소형화하는 것이 중요하다.As the wireless power transmission technology is applied to small devices such as mobile, it is important to miniaturize the antenna module by integrating the conventional short-range communication antenna and the wireless charging antenna.
이와 관련하여, 한국특허 출원번호 10-2013-7033209(무선 전력 수신을 위한 수신기 및 그의 무선 전력 수신 방법)에는 전력 에너지를 수신하기 위한 코일과 상기 코일의 외곽에 별도로 구비되어 NFC(Near Field Communication) 코일을 포함하는 무선 충전 시스템용 수신기가 개시된 바 있다.In this regard, Korean Patent Application No. 10-2013-7033209 (a receiver for wireless power reception and a wireless power receiving method thereof) has a coil for receiving power energy and a separate field communication (NFC) A receiver for a wireless charging system including a coil has been disclosed.
하지만, 종래의 무선 전력 수신기는 상기 인용 발명과 같이, 무선 수신을 위한 전력 수신 안테나-즉, 수신 코일-과는 별도로 NFC 안테나 및 NFC 안테나 단자가 장착되었다. 이때, 전력 수신 안테나와 NFC 안테나 사이에는 간섭이 발생된다. 따라서, 두 안테나 사이에 발생되는 간섭을 보상하기 위해서는 별도의 보상 회로가 추가로 구비되어야 한다.However, the conventional radio power receiver is equipped with an NFC antenna and an NFC antenna terminal separately from a power receiving antenna for receiving radio waves, that is, a receiving coil, as in the cited invention. At this time, interference occurs between the power receiving antenna and the NFC antenna. Therefore, in order to compensate interference generated between the two antennas, a separate compensation circuit must be additionally provided.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나 및 그를 이용한 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a circuit board integrated multimode antenna and an apparatus using the same.
본 발명의 다른 목적은 무선 충전을 위해 회로 기판에 인쇄된 패턴 코일의 일부를 해당 무선 충전과는 다른 용도를 위한 안테나(예를 들어, NFC 안테나)로 사용하는 것이 가능한 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a circuit board integrated multi-mode antenna capable of using a part of a pattern coil printed on a circuit board for wireless charging as an antenna (for example, an NFC antenna) .
본 발명의 또 다른 목적은 다양한 기능을 제공하는 소형의 일체형 안테나 모듈을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a small-sized integrated antenna module that provides various functions.
본 발명의 또 다른 목적은 무선 충전 안테나, NFC 안테나 및 블루투스 통신 안테나가 모두 구비된 회로 기판 일체형 안테나 모듈을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a circuit board integrated type antenna module including both a wireless charging antenna, an NFC antenna, and a Bluetooth communication antenna.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.
본 발명은 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나 및 그를 이용한 장치를 제공할 수 있다.The present invention can provide a circuit board integrated multi-mode antenna and an apparatus using the same.
본 발명의 일 실시예에 따른 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나는 회로 기판과 상기 회로 기판의 제 1면에 인쇄되는 제1 패턴 코일과 상기 회로 기판의 제 2면에 인쇄되는 제2 패턴 코일과 상기 회로 기판의 일측에 장착되어 상기 제1 패턴 코일의 양 종단과 상기 제2 패턴 코일의 양 종단이 연결되는 단자 회로를 포함하되, 상기 제1 패턴 코일의 양 종단이 상기 제2 패턴 코일의 양 종단과 상기 단자 회로를 통해 서로 연결될 수 있다.A multi-mode antenna with integrated circuit board according to an embodiment of the present invention includes a circuit board, a first pattern coil printed on a first surface of the circuit board, a second pattern coil printed on a second surface of the circuit board, And a terminal circuit mounted on one side of the substrate and having both ends of the first pattern coil and both terminals of the second pattern coil connected to each other, wherein both ends of the first pattern coil are connected to both ends of the second pattern coil And may be connected to each other through the terminal circuit.
여기서, 상기 단자 회로는 제1 단자 내지 제8 단자를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the terminal circuit may include a first terminal to an eighth terminal.
또한, 상기 제1 패턴 코일의 양 종단은 상기 제2 단자와 상기 제5 단자에 연결되고, 상기 제2 패턴 코일의 양 종단은 상기 제1 단자와 상기 제6 단자에 연결될 수 있다.In addition, both ends of the first pattern coil may be connected to the second terminal and the fifth terminal, and both terminals of the second pattern coil may be connected to the first terminal and the sixth terminal.
여기서, 상기 제2 단자와 상기 제1 단자가 연결되고, 상기 제5 단자와 상기 제6단자가 연결될 수 있다.Here, the second terminal and the first terminal may be connected, and the fifth terminal and the sixth terminal may be connected.
또한, 상기 제1 패턴 코일 및 상기 제2 패턴 코일은 각각 하나의 급전선이 나선 형태로 복수의 턴이 형성되도록 상기 회로 기판에 인쇄될 수 있다.The first pattern coil and the second pattern coil may be printed on the circuit board so that a plurality of turns are formed in a spiral shape of one power supply line.
여기서, 상기 제1 패턴 코일 및 상기 제2 패턴 코일 중 적어도 어느 하나의 최외곽 턴이 NFC(Near Field Communication) 안테나로 사용될 수 있다.Here, the outermost turn of at least one of the first pattern coil and the second pattern coil may be used as an NFC (Near Field Communication) antenna.
일 예로, 상기 제2 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제7 단자에 연결될 수 있다.For example, a line branched from one side of the outermost turn of the second pattern coil may be connected to the seventh terminal.
다른 일 예로, 상기 제1 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제3 단자에 연결될 수 있다.In another example, a line branched from one side of the outermost turn of the first pattern coil may be connected to the third terminal.
또 다른 일 예로, 상기 제2 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제7 단자에 연결되고, 상기 제1 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제3 단자에 연결되고, 상기 제7 단자와 상기 제3 단자가 연결될 수 있다.In another example, a line branched from one side of the outermost turn of the second pattern coil is connected to the seventh terminal, and a line branched from one side of the outermost turn of the first pattern coil is connected to the third terminal And the seventh terminal and the third terminal may be connected.
일 예로, 상기 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나는 상기 제1 면의 일측에 직선 형태로 인쇄되어 상기 제4 단자에 연결되는 블루투스 안테나를 더 포함할 수 있다.For example, the circuit board integrated multimode antenna may further include a Bluetooth antenna printed in a straight line on one side of the first surface and connected to the fourth terminal.
다른 일 예로, 상기 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나는 상기 제2 면의 일측에 직선 형태로 인쇄되어 상기 제8 단자에 연결되는 블루투스 안테나를 더 포함할 수 있다.In another example, the circuit board integrated multimode antenna may further include a Bluetooth antenna printed on one side of the second surface and connected to the eighth terminal.
또 다른 일 예로, 상기 제1 면 및 상기 제2 면의 일측에 각각 직선 형태로 인쇄되는 제1 다이폴 안테나 및 제2 다이폴 안테나를 더 포함하되, 상기 제1 다이폴 안테나가 상기 제 4 단자에 연결되고, 상기 제2 다이폴 안테나가 상기 제8 단자에 연결된 후, 상기 제4 단자와 상기 제8 단자가 연결되어 블루투스 안테나로 사용될 수도 있다. As another example, it may further include a first dipole antenna and a second dipole antenna printed on the first surface and the second surface, respectively, in a straight line shape, wherein the first dipole antenna is connected to the fourth terminal The second dipole antenna is connected to the eighth terminal, and the fourth terminal and the eighth terminal are connected to each other to be used as a Bluetooth antenna.
또한, 상기 제1 패턴 코일 및 상기 제2 패턴 코일은 각각 나선 형태의 복수의 턴이 형성되도록 상기 회로 기판에 인쇄되며, 상기 형성되는 턴의 수는 3이상일 수 있다.The first pattern coil and the second pattern coil may be printed on the circuit board to form a plurality of spiral turns, and the number of the turns may be three or more.
또한, 상기 제1 패턴 코일 및 상기 제2 패턴 코일은 전자기 공진 방식의 전력 신호가 송출되도록 구성될 수 있다.The first pattern coil and the second pattern coil may be configured to transmit a power signal of an electromagnetic resonance method.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는 회로 기판의 제1면과 제2면에 각각 인쇄되는 제1 내지 제2 패턴 코일과 상기 제1 내지 제2 패턴 코일의 종단이 연결되는 단자 회로를 포함하는 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나와 상기 단자를 통해 교류 전력 신호를 전송하고, 상기 단자를 통해 근거리 무선 통신 신호를 송수신하는 제어 회로 기판을 포함하되, 상기 제1 내지 제2 패턴 코일의 일부가 상기 근거리 무선 통신을 위한 안테나로 사용될 수 있다.A wireless power transmission apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention includes first to second pattern coils printed on a first surface and a second surface of a circuit board, And a control circuit board for transmitting an AC power signal through the terminal and transmitting and receiving a short-range wireless communication signal through the terminal, wherein a part of the first and second pattern coils May be used as an antenna for the short-range wireless communication.
여기서, 상기 무선 전력 송신 장치는 상기 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나에서 유도된 전자기 신호가 상기 제어 회로 기판 사이에 전달되는 것을 차단하는 차폐 모듈을 더 포함할 수 있다. The wireless power transmission apparatus may further include a shielding module for shielding the electromagnetic signals derived from the circuit-board integrated multimode antenna from being transmitted between the control circuit boards.
또한, 상기 단자 회로는 제1 단자 내지 제8 단자를 포함할 수 있다.In addition, the terminal circuit may include first to eighth terminals.
또한, 상기 제1 패턴 코일의 양 종단은 상기 제2 단자와 상기 제5 단자에 연결되고, 상기 제2 패턴 코일의 양 종단은 상기 제1 단자와 상기 제6 단자에 연결될 수 있다.In addition, both ends of the first pattern coil may be connected to the second terminal and the fifth terminal, and both terminals of the second pattern coil may be connected to the first terminal and the sixth terminal.
또한, 상기 제2 단자와 상기 제1 단자가 연결되고, 상기 제5 단자와 상기 제6단자가 연결될 수 있다.Also, the second terminal and the first terminal may be connected, and the fifth terminal and the sixth terminal may be connected.
또한, 상기 제1 패턴 코일 및 상기 제2 패턴 코일은 각각 하나의 급전선이 나선 형태로 인쇄되어 복수의 턴을 형성하고, 상기 제1 패턴 코일 및 상기 제2 패턴 코일 중 적어도 어느 하나의 최외곽 턴이 NFC(Near Field Communication) 안테나로 사용될 수 있다.Each of the first pattern coil and the second pattern coil may be formed by a single feed line printed in a spiral form to form a plurality of turns and at least one of the first pattern coil and the second pattern coil, Can be used as an NFC (Near Field Communication) antenna.
일 예로, 상기 제2 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제7 단자에 연결될 수 있다.For example, a line branched from one side of the outermost turn of the second pattern coil may be connected to the seventh terminal.
다른 일 예로, 상기 제1 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제3 단자에 연결될 수 있다.In another example, a line branched from one side of the outermost turn of the first pattern coil may be connected to the third terminal.
또 다른 이례로, 상기 제2 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제7 단자에 연결되고, 상기 제1 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제3 단자에 연결되고, 상기 제7 단자와 상기 제3 단자가 연결될 수도 있다.As another example, a line branched from one side of the outermost turn of the second pattern coil is connected to the seventh terminal, and a line branched from one side of the outermost turn of the first pattern coil is connected to the third terminal And the seventh terminal and the third terminal may be connected.
일 예로, 상기 무선 전력 송신 장치는 상기 제1 면의 일측에 직선 형태로 인쇄되어 상기 제4 단자에 연결되는 블루투스 안테나를 더 포함할 수 있다.For example, the wireless power transmission apparatus may further include a Bluetooth antenna printed on one side of the first surface in a straight line shape and connected to the fourth terminal.
다른 일 예로, 상기 무선 전력 송신 장치는 상기 제2 면의 일측에 직선 형태로 인쇄되어 상기 제8 단자에 연결되는 블루투스 안테나를 더 포함할 수 있다.In another example, the wireless power transmission apparatus may further include a Bluetooth antenna printed in a straight line on one side of the second surface and connected to the eighth terminal.
또 다른 일 예로, 상기 제1 면 및 상기 제2 면에 각각 직선 형태의 제1 다이폴 안테나 및 제2 다이폴 안테나가 더 인쇄되고, 상기 제1 다이폴 안테나는 상기 제 4 단자에 연결되고, 상기 제2 다이폴 안테나는 상기 제8 단자에 연결된 후, 상기 제4 단자와 상기 제8 단자가 연결되어 블루투스 안테나로 사용될 수 있다.As another example, a first dipole antenna and a second dipole antenna of a linear shape are further printed on the first surface and the second surface, the first dipole antenna is connected to the fourth terminal, The dipole antenna may be connected to the eighth terminal, and the fourth terminal and the eighth terminal may be connected to be used as a Bluetooth antenna.
또한, 상기 제어 회로 기판에 장착되며 전자기 신호에 민감한 소자의 위치가 상기 블루투스 안테나의 인쇄 위치와 중첩되지 않도록 상기 제어 회로 기판에 배치될 수 있다.Also, the control circuit board may be disposed on the control circuit board such that the position of a device sensitive to the electromagnetic signal does not overlap the printing position of the Bluetooth antenna.
또한, 상기 제1 패턴 코일 및 제2 패턴 코일이 전체적으로 사용되는 경우, 상기 제1 패턴 코일 및 제2 패턴 코일을 통해 전자기 공진 방식의 전력 신호가 송출되도록 제어될 수 있다.In addition, when the first pattern coil and the second pattern coil are used as a whole, a power signal of an electromagnetic resonance method may be controlled to be transmitted through the first pattern coil and the second pattern coil.
또한, 상기 제1 패턴 코일 및 제2 패턴 코일이 상기 회로 기판상에서 최대한 중첩되도록 상기 회로 기판에 인쇄될 수 있다.Also, the first pattern coil and the second pattern coil may be printed on the circuit board so as to be superposed on the circuit board as much as possible.
본 발명의 일 실시예에 따른 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나는 회로 기판과 상기 회로 기판의 제 1면에 배치되는 제1 패턴 코일과 상기 회로 기판의 일측에 장착되고, 제1 내지 제3단자를 포함하는 단자회로를 포함하고, 상기 제1 패턴 코일의 양 종단은 상기 제1 단자와 상기 제2 단자에 연결되고, 상기 제1 패턴 코일의 일측에서 분기된 선로가 상기 제3 단자에 연결될 수 있다. The integrated circuit-board multimode antenna according to an embodiment of the present invention includes a circuit board, a first pattern coil disposed on a first surface of the circuit board, and a second pattern coil mounted on one side of the circuit board and including first to third terminals Both ends of the first pattern coil are connected to the first terminal and the second terminal, and a line branched from one side of the first pattern coil can be connected to the third terminal.
또한, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자는 무선 전력 전송 안테나로 사용될 수 있다.The first terminal and the second terminal may be used as a wireless power transmission antenna.
또한, 상기 제1 단자와 상기 제3 단자는 NFC(Near Field Communication) 안테나로 사용될 수 있다.Also, the first terminal and the third terminal may be used as an NFC (Near Field Communication) antenna.
또한, 상기 단자회로는 제4단자를 더 포함하고, 상기 제1 면의 일측에 배치되고, 상기 제4 단자에 연결되는 블루투스 안테나를 더 포함할 수 있다.The terminal circuit may further include a fourth terminal, and a Bluetooth antenna disposed on one side of the first surface and connected to the fourth terminal.
또한, 상기 제1 패턴 코일은 나선 형태로 배치되어 복수의 턴을 형성할 수 있다.In addition, the first pattern coil may be arranged in a spiral shape to form a plurality of turns.
또한, 상기 제1 패턴 코일이 무선 전력 전송 안테나로 사용 될 수 있다.Also, the first pattern coil may be used as a wireless power transmission antenna.
또한, 상기 제1 패턴 코일의 최외곽 턴이 NFC(Near Field Communication) 안테나로 사용되는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.Also, an outermost turn of the first pattern coil is used as an NFC (Near Field Communication) antenna.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And can be understood and understood.
본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Effects of the method and apparatus according to the present invention will be described as follows.
본 발명은 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나 및 그를 이용한 장치를 제공하는 장점이 있다.An advantage of the present invention is to provide a circuit board integrated multimode antenna and an apparatus using the same.
또한, 본 발명은 무선 충전을 위해 회로 기판에 인쇄된 패턴 코일의 일부를 해당 무선 충전과는 다른 용도를 위한 안테나(예를 들어, NFC 안테나)로 사용함으로써 집적화 및 소형화가 가능한 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나를 제공하는 장점이 있다.In addition, the present invention provides a circuit board integrated multi-mode (multi-mode) integrated and miniaturized by using a part of a pattern coil printed on a circuit board for wireless charging as an antenna (for example, an NFC antenna) There is an advantage of providing an antenna.
또한, 본 발명은 다양한 기능을 제공하는 소형의 일체형 안테나 모듈을 사용함으로써 직접화 및 소형화가 가능한 일체형 안테나 또는 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나를 제공하는 장점이 있다.In addition, the present invention is advantageous in providing a monolithic antenna or a circuit board monolithic multimode antenna that can be made direct and small by using a compact monolithic antenna module that provides various functions.
또한, 본 발명은 무선 충전 안테나, NFC 안테나 및 블루투스 통신 안테나가 모두 구비된 회로 기판 일체형 안테나 모듈을 제공하는 장점이 있다. In addition, the present invention provides an integrated circuit board integrated type antenna module having both a wireless charging antenna, an NFC antenna, and a Bluetooth communication antenna.
또한, 본 발명은 기판의 양면에 인쇄된 패턴 코일의 종단을 서로 연결함으로써, 저항을 감소시켜 충전 효율을 극대화시키는 것이 가능한 무선 충전용 안테나 모듈을 제공하는 장점이 있다. Further, the present invention is advantageous in that it provides a wireless recharging antenna module capable of maximizing the charging efficiency by reducing the resistance by connecting the ends of the pattern coils printed on both sides of the substrate with each other.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나에 연결되거나 장착되는 단자 회로의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 회로 기판 제1면에 인쇄되는 제1 패턴 코일의 형태 및 단자 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 회로 기판 제1면에서의 제1 패턴 코일을 이용한 NFC 안테나 구현 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 회로 기판 제1면에 인쇄되는 블루투스 안테나의 형태 및 단자 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 회로 기판 제2면에 인쇄되는 제2 패턴 코일의 형태 및 단자 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 회로 기판 제2면에서의 제2 패턴 코일을 이용한 NFC 안테나 구현 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 회로 기판 제1면에 인쇄되는 블루투스 안테나의 형태 및 단자 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 단자 회로에 안테나를 연결하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 단자 회로에 안테나를 연결하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 단자 회로에 안테나를 연결하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 내지 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나에 연결되거나 장착되는 단자 회로의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 회로 기판 제1면에 인쇄되는 블루투스 안테나의 형태 및 단자 연결을 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. It is to be understood, however, that the technical features of the present invention are not limited to the specific drawings, and the features disclosed in the drawings may be combined with each other to constitute a new embodiment.
FIG. 1 is a view for explaining a structure of a terminal circuit connected to or mounted on an integrated multi-mode antenna according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining the shape and terminal connection of the first pattern coil printed on the first surface of the circuit board of the integrated multimode antenna according to the embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining an NFC antenna implementation method using a first pattern coil on a first surface of an integrated multi-mode antenna according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the shape and terminal connection of the Bluetooth antenna printed on the first surface of the circuit board of the integrated multi-mode antenna according to the embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the shape and terminal connection of the second pattern coil printed on the second surface of the circuit board of the integrated multi-mode antenna according to the embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining an NFC antenna implementation method using a second pattern coil on a second surface of an integrated multi-mode antenna according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the shape and terminal connection of the Bluetooth antenna printed on the first surface of the circuit board of the integrated multi-mode antenna according to the embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a method of connecting an antenna to a terminal circuit of an integrated multi-mode antenna according to an embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining a method of connecting an antenna to a terminal circuit of an integrated multi-mode antenna according to another embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining a method of connecting an antenna to a terminal circuit of an integrated multi-mode antenna according to another embodiment of the present invention.
11 to 12 are views for explaining the structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a view for explaining the structure of a terminal circuit connected to or mounted to an integrated multi-mode antenna according to an embodiment of the present invention.
14 is a view for explaining the shape and terminal connection of a Bluetooth antenna printed on the first surface of the circuit board of the integrated multi-mode antenna according to the embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. The codes and code segments constituting the computer program may be easily deduced by those skilled in the art. Such a computer program can be stored in a computer-readable storage medium, readable and executed by a computer, thereby realizing an embodiment of the present invention. As the storage medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, or the like may be included.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및"전(앞) 또는 후(뒤)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. In the description of the embodiment, in the case of being described as being formed on the "upper or lower", "before" or "after" of each component, (Lower) "and" front or rear "encompass both that the two components are in direct contact with each other or that one or more other components are disposed between the two components.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is also to be understood that the terms such as " comprises, "" comprising," or "having ", as used herein, mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary. But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."
실시예의 설명에 있어서, 무선 충전 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선 파워 송신기, 무선 파워 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 파워 전송 장치, 무선 파워 전송기 등을 혼용하여 사용하기로 한다. In the description of the embodiments, an apparatus for transmitting wireless power on a wireless charging system includes a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter, A wireless power transmission device, a wireless power transmitter, and the like are used in combination.
또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 파워 수신 장치, 무선 파워 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 등이 혼용되어 사용될 수 있다.Also, for the sake of convenience of explanation, it is to be understood that a wireless power receiving apparatus, a wireless power receiving apparatus, a wireless power receiving apparatus, a wireless power receiving apparatus, a receiving terminal, a receiving side, a receiving apparatus, Etc. may be used in combination.
본 발명에 따른 무선 전력 송신기는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태, 차량 매립 형태, 차량 거치 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 무선 전력 송신기는 복수의 무선 전력 수신기에 동시 또는 시분할하여 전력을 전송할 수 있다. The wireless power transmitter according to the present invention may be configured as a pad type, a cradle type, an access point (AP) type, a small base type, a stand type, a ceiling embedded type, a wall type, The wireless power transmitter may transmit power to a plurality of wireless power receivers simultaneously or in a time-sharing manner.
무선 전력 송신기는 적어도 하나의 무선 전력 전송 수단을 구비할 수도 있다. The wireless power transmitter may comprise at least one wireless power transmission means.
또한, 본 발명에 따른 무선 전력 송신기는 다른 무선 전력 송신기와 네트워크 연결되어 연동될 수도 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 블루투스와 같은 근거리 무선 통신을 이용하여 상호 연동될 수 있다. 다른 일 예로, 무선 전력 송신기는 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution)/LTE-Advanced, Wi-Fi 등의 무선 통신 기술을 이용하여 상호 연동될 수도 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 유선망을 통해 상호 연동될 수도 있다. In addition, the wireless power transmitter according to the present invention may be networked and interworked with another wireless power transmitter. As an example, the wireless power transmitter may be interworked using short range wireless communications such as Bluetooth. In another example, the wireless power transmitter may be interworked using wireless communication technologies such as Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA), Long Term Evolution (LTE) / LTE-Advanced, Wi-Fi, A wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention may be interworked through a wired network.
본 발명에 적용되는 무선 전력 전송 방식은 전력 송신단 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신단 코일에서 전기가 유도되는 전자기 유도 원리를 이용하여 충전하는 전자기 유도 방식에 기반한 다양한 무전 전력 전송 표준이 사용될 수 있다. 여기서, 전자기 유도 방식의 무선 파워 전송 표준은 WPC(Wireless Power Consortium) 또는/및 PMA(Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.In the wireless power transmission system according to the present invention, various non-electric power transmission standards based on an electromagnetic induction system in which a magnetic field is generated in a coil of a power transmitting terminal and are charged using an electromagnetic induction principle in which electricity is induced in a receiving- . Here, the electromagnetic induction type wireless power transmission standard may include, but is not limited to, an electromagnetic induction wireless charging technique defined in a Wireless Power Consortium (WPC) or a Power Matters Alliance (PMA).
다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식은 무선 파워 송신기의 송신 코일에 의해 발생되는 자기장을 특정 공진 주파수에 동조하여 근거리에 위치한 무선 파워 수신기에 전력을 전송하는 전자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식이 이용될 수도 있다. 일 예로, 전자기 공진 방식은 무선 충전 기술 표준 기구인 A4WP(Alliance for Wireless Power)에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.In another example, the wireless power transmission scheme may employ an electromagnetic resonance scheme in which a magnetic field generated by a transmission coil of a wireless power transmitter is tuned to a specific resonance frequency to transmit power to a nearby wireless power receiver . For example, the electromagnetic resonance method may include a resonance type wireless charging technique defined in Alliance for Wireless Power (A4WP), a wireless charging technology standard organization.
또 다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식은 RF 신호에 저전력의 에너지를 실어 원거리에 위치한 무선 파워 수신기로 전력을 전송하는 RF 무선 파워 전송 방식이 이용될 수도 있다.As another example, a wireless power transmission scheme may use an RF wireless power transmission scheme that transmits low power energy to an RF signal and transmits power to a remote wireless power receiver located at a remote location.
본 발명의 또 다른 일 예로, 본 발명에 따른 무선 전력 송신기는 상기한 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 파워 전송 방식 중 적어도 2개 이상의 무선 전력 전송 방식을 지원할 수 있도록 설계될 수도 있다. As another example of the present invention, the wireless power transmitter according to the present invention may be designed to support at least two or more wireless power transmission schemes among the electromagnetic induction method, the electromagnetic resonance method, and the RF wireless power transmission method.
이 경우, 무선 전력 송신기는 접속된 무선 전력 수신기가 지원 가능한 무선 전력 전송 방식으로 전력을 전송할 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기가 복수의 무선 전력 전송 방식을 지원하는 경우, 무선 전력 송신기는 해당 무선 전력 수신기를 위한 최적의 무선 전력 전송 방식을 선택하고, 선택된 무선 전력 전송 방식으로 전력을 전송할 수도 있다. 다른 일 예로, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 타입, 전력 수신 상태, 요구되는 전력 등에 기반하여 적응적으로 해당 무선 전력 수신기를 위해 사용할 무선 전력 전송 방식을 결정할 수도 있다. In this case, the wireless power transmitter can transmit power in a wireless power transmission scheme that the connected wireless power receiver can support. For example, if the wireless power receiver supports multiple wireless power transmission schemes, the wireless power transmitter may select an optimal wireless power transmission scheme for the wireless power receiver and transmit power in the selected wireless power transmission scheme. In another example, the wireless power transmitter may adaptively determine the wireless power transmission scheme to use for the wireless power receiver based on the type of wireless power receiver, the power reception state, the power demanded, and so on.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 수신 수단이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 무선 전력 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 수신 수단은 상기 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 파워 전송 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the wireless power receiver according to an embodiment of the present invention may include at least one wireless power receiving means, and may simultaneously receive wireless power from two or more wireless power transmitters. Here, the wireless power receiving means may include at least one of the electromagnetic induction method, the electromagnetic resonance method, and the RF wireless power transmission method.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 무선 전력 수신 수단 별 측정된 수신 감도 또는 전력 전송 효율 등에 기반하여 최적의 무선 전력 수신 수단을 선택하여 전력을 수신할 수도 있다. In addition, the wireless power receiver according to another embodiment of the present invention may select the optimal wireless power receiving means and receive power based on the measured reception sensitivity or power transmission efficiency, etc., per wireless power receiving means.
본 발명에 따른 무선 전력 수신기는 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 전자 태그, 조명 장치, 리모콘, 낚시찌 등의 소형 전자 기기 등에 탑재될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 본 발명에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 무선으로 전력 수신이 가능하거나 배터리 충전이 가능한 기기라면 족하다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함하는 댁내 가전기기, 차량, 무인 항공기, 에어 드론, 로봇 등에도 탑재될 수 있다.The wireless power receiver according to the present invention can be used in a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a PDA (Personal Digital Assistants), a PMP (Portable Multimedia Player) Such as an electric toothbrush, an electronic tag, a lighting device, a remote control, a fishing rod, and the like. However, the present invention is not limited thereto. If it is possible, it is enough. The wireless power receiver according to another embodiment of the present invention may be installed in a home appliance including a TV, a refrigerator, and a washing machine, a vehicle, an unmanned airplane, an air drone, a robot, and the like.
이하에서는 후술할 도 1 내지 도 12를 참조하여 본 발명에 따른 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나 및 그를 이용한 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a circuit board integrated multimode antenna according to the present invention and an apparatus using the same will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 12, which will be described later.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나에 장착되는 단자 회로의 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a structure of a terminal circuit mounted on an integrated multi-mode antenna according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 단자 회로(100)는 회로 기판의 일측에 장착되며, 제1 내지 제8 단자(101 내지 108)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the
단자 회로(100)는 회로 기판의 양면에서 회로 기판에 장착되는 소자의 연결이 가능하도록 구성될 수 있다. 여기서, 소자는 회로 기판에 인쇄되는 패턴 코일, 블루투스 통신을 위한 다이폴 안테나 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 온도 센서, 감압 센서, 홀 센서 등이 포함될 수도 있다.The
상기한 도 1의 예에서는 단자 회로가 8개의 단자로 구성되는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 회로 기판에 장착되는 소자의 구성에 따라 그보다 많거나 적은 개수의 단자가 구비될 수도 있음을 주의해야 한다. In the example of FIG. 1, the terminal circuit is composed of eight terminals, but this is only one embodiment. Depending on the configuration of the element mounted on the circuit board, May be provided.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 회로 기판 제1면에 인쇄되는 제1 패턴 코일의 형태 및 단자 연결을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the shape and terminal connection of the first pattern coil printed on the first surface of the circuit board of the integrated multimode antenna according to the embodiment of the present invention.
회로 기판(200)의 제1면-즉, 상면(TOP)-에는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 패턴 코일(210)이 인쇄될 수 있다. 여기서, 제1 패턴 코일(210)은 하나의 급전선이 나선 형태로 감겨 복수의 턴(Turn)이 형성되도록 구성될 수 있다. The
도 2를 참조하면, 제1 패턴 코일(210)은 3개의 턴을 가지는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 2개 또는 3개 이상의 턴을 가지도록 구성될 수도 있다.Referring to FIG. 2, the
제1 패턴 코일(210)의 제1 종단(211)과 제2 종단(212)은 각각 제5단자(105)와 제2단자(102)에 연결될 수 있다. 여기서, 제2 종단(212)은 제1 급전선(220)을 이용하여 제2단자(102)에 연결될 수도 있다. 제1 급전선(220)은 제1 패턴 코일(210)의 하부 또는 상부에 배치되어, 제1 패턴 코일(210)의 일부와 절연되어 연결되는 연결 도선 일 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모든 안테나의 회로 기판 제1 면에서의 제1 용도를 위한 제1 패턴 코일에서 제1 패턴 코일의 일부를 제2 용도로 사용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 회로 기판 제1면에서의 제1 패턴 코일을 이용한 NFC 안테나 구현 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 illustrates a method of using a portion of a first pattern coil as a second use in a first pattern coil for a first use on a first side of a circuit board of an integrated multi-antenna according to an embodiment of the present invention FIG. For example, a method for implementing an NFC antenna using a first pattern coil on a first surface of an integrated multi-mode antenna according to an embodiment will be described.
도 3을 참조하면, 제1 패턴 코일(210)의 일부 턴은 제1 종단(211)과 제2 종단(212)아닌 다른 부분을 통하여 타 단자에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 패턴 코일(210)의 최외곽 턴(310)의 일측에서 분기된 제2급전선(330)이 제3단자(102)에 연결될 수 있다. 여기서, 제2급전선(330)은 제3단자(103)까지의 거리로 가장 짧은 위치에서 분기될 수 있다. 또한, 제2급전선(330)은 최대한 제2종단(212) 근처에서 분기될 수 있다. 제2 급전선(330)은 제1 패턴 코일(210)의 하부 또는 상부에 배치되어, 제1 패턴 코일(210)의 일부와 절연되어 연결되는 연결 도선 일 수 있다.Referring to FIG. 3, some turns of the
도 3에 도시된 바와 같이, 제5단자(105)와 제2단자(102)가 사용되면 제1 용도로 활용 가능하고(예를 들어, 무선 전력 전송이 가능하고), 제5단자(105)와 제3단자(103)가 사용되면, 제2 용도로 활용이 가능하다(예를 들어, NFC 통신이 가능할 수 있다.) 여기서, 제5단자(105)는 무선 전력 전송과 NFC 통신 모두를 위해 사용되는 단자이다. 일 실시예와 같이, 하나의 패턴 코일을 제1 용도로 사용하고, 해당 패턴 코일의 일부를 제2 용도로 사용하여, 다양한 기능을 제공하는 소형의 일체형 안테나 모듈을 사용함으로써 직접화 및 소형화가 가능한 일체형 안테나 또는 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나를 제공할 수 있다.3, if the
또한, 하나의 안테나를 통하여 2가지 용도를 모두 구현함으로써, 2가지 용도의안테나를 별도로 구현하였을 경우에 발생되는 간섭이 일어나지 않고, 간섭을 있을 경우에 이를 보상하기 위해서 필요했던 별도의 보상 회로를 생략할 수 있다. 이에 따라, 다양한 기능을 제공하는 소형의 일체형 안테나 모듈을 사용함으로써 경량화, 직접화 및 소형화가 가능한 일체형 안테나 또는 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나를 제공할 수 있다.도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 회로 기판 제1면에 인쇄되는 블루투스 안테나의 형태 및 단자 연결을 설명하기 위한 도면이다.In addition, by implementing all of the two applications through one antenna, a separate compensation circuit, which was necessary to compensate for the interference when there is no interference generated when the two-purpose antenna is separately implemented, is omitted can do. Accordingly, it is possible to provide a monolithic antenna or a circuit board monolithic multimode antenna that can be made lighter, direct, and smaller by using a compact monolithic antenna module that provides various functions. FIG. 3 is a view for explaining the shape and terminal connection of a Bluetooth antenna printed on a first surface of an integrated multi-mode antenna; FIG.
도 4를 참조하면, 블루투스 통신을 위한 다이폴 안테나(400)가 제1 패턴 코일(210)과 중첩되지 않도록 제4단자(104)에 연결될 수 있다. 일 실시예와 같이, 제3 용도의 안테나가 동일 기판 내에 추가로 형성되어, 다양한 기능을 제공하는 소형의 일체형 안테나 모듈을 사용함으로써 직접화 및 소형화가 가능한 일체형 안테나 또는 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나를 제공할 수 있다.도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 회로 기판 제2면에 인쇄되는 제2 패턴 코일의 형태 및 단자 연결을 설명하기 위한 도면이다.Referring to FIG. 4, the
회로 기판(200)의 제2면-즉, 하면(BOTTOM)-에는 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 패턴 코일(510)이 인쇄될 수 있다. 여기서, 제2 패턴 코일(510)은 하나의 급전선이 나선 형태로 감겨 복수의 턴(Turn)이 형성되도록 구성될 수 있다. The
도 5를 참조하면, 제2 패턴 코일(510)은 3개의 턴을 가지는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 2개 또는 3개 이상의 턴을 가지도록 구성될 수도 있다. 이때, 제2 패턴 코일(510)에 형성되는 턴의 개수의 상기한 도 2의 제1 패턴 코일(210)에 형성되는 턴의 개수와 동일할 수 있다. 또한, 제1 패턴 코일(210)과 제2 패턴 코일(510)이 회로 기판상에서 최대한 중첩되도록 인쇄 위치 및 크기가 결정될 수 있다. 도 5는 제1 패턴 코일(210)과 제2 패턴 코일(510)의 중첩되게 형성되는 것을 이해하기 쉽게 하기 위하여, 도 1에서 바라본 방향과 동일한 방향에서 바라본 형상을 도시한 것이다. 다시 말해, 제1면-즉, 상면(TOP)-에서 제2면-즉, 하면(BOTTOM)-을 바라본 형상(회로 기판을 투과해서 보는 것을 가정한 형상)을 도시한 것이다.Referring to FIG. 5, the
제2 패턴 코일(510)의 제1 종단(511)과 제2 종단(512)은 각각 제6단자(106)와 제1단자(101)에 연결될 수 있다.The
제2 패턴 코일(510)의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 제3급전선(520)이 제7단자(107)에 연결될 수 있다. 여기서, 제3급전선(520)은 제7단자(107)까지의 거리가 가장 짧은 위치에서 분기될 수 있다. 또한, 제3급전선(520)은 제2 패턴 코일(510)의 최외곽 턴상에서 제2 패턴 코일(510)의 제1 종단(511)으로부터 최대한 먼 위치에서 분기될 수 있다. 이는, NFC 안테나의 길이를 최대한 길게 형성함으로써, NFC 감도를 높일 수 있는 장점이 있을 수 있다.The
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나는 상기 제1면(TOP)에 인쇄된 제1 패턴 코일(210)과 상기 제2면(BOTTOM)에 인쇄된 제2 패턴 코일(510)을 모두 이용하여 전력 신호를 송출할 수 있다. 이 경우, 제1 패턴 코일(210)의 제1 종단(211)이 연결된 제5단자(105)와 제2 패턴 코일(510)의 제1 종단(511)이 연결된 제6단자(106)은 연결되어야 한다. 또한, 제1 패턴 코일(210)의 제2 종단(212)이 연결된 제2단자(102)와 제2 패턴 코일(510)의 제2 종단(512)이 연결된 제1단자(101)은 연결되어야 한다. 제1 패턴 코일(210)과 제2 패턴 코일(510)의 종단이 연결된 단자를 연결시킴으로써(예를 들어, 제1 패턴 코일과 제2 패턴 코일을 일체로 형성하는 경우), 패턴 코일의 두께는 2배로 증가하고 저항은 제1 패턴 코일(210) 또는 제2 패턴 코일(510)중 1개의 패턴 코일을 이용하는 것에 비해 감소할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나는 안테나 모듈을 소형화시킬 수 있을 뿐만 아니라 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.In particular, the integrated multimode antenna according to an embodiment of the present invention includes a
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모든 안테나의 회로 기판 제2 면에서의 제1 용도를 위한 제2 패턴 코일에서 제2 패턴 코일의 일부를 제2 용도로 사용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 회로 기판 제2면에서 제2 패턴 코일을 이용한 NFC 안테나 구현 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 illustrates a method of using a portion of a second pattern coil as a second use in a second pattern coil for a first use on a circuit board second side of all of the integrated multiple antennas according to an embodiment of the present invention FIG. For example, a method for implementing an NFC antenna using a second pattern coil on a second surface of a circuit board of an integrated multi-mode antenna according to an embodiment will be described.
도 6을 참조하면, 제2면의 NFC 안테나는 제2 패턴 코일(510)의 제1종단(511)이 연결된 제6단자(106)과 제2 패턴 코일(510)의 최외곽 턴(600)으로부터 분기된 제3급전선(520)이 연결된 제7단자(107)을 이용하여 구현될 수 있다. 여기서, 제6단자(106)는 무선 전력 전송과 NFC 통신 모두를 위해 사용되는 단자이다. 일 실시예와 같이, 하나의 패턴 코일을 제1 용도로 사용하고, 해당 패턴 코일의 일부를 제2 용도로 사용하여, 다양한 기능을 제공하는 소형의 일체형 안테나 모듈을 사용함으로써 직접화 및 소형화가 가능한 일체형 안테나 또는 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나를 제공할 수 있다.6, the NFC antenna on the second surface is connected to the
만약, 상기 제1면(TOP)에 인쇄된 제1 패턴 코일(210)의 최외곽 턴(310)과 상기 제2면(BOTTOM)에 인쇄된 제2 패턴 코일(510)의 최외곽 턴(600)을 동시에 사용하여 NFC 안테나를 구현하는 경우, 제3단자(103)와 제7단자(107)는 연결될 수 있다. 제3단자(103)와 제7단자(107)의 연결을 통해(예를 들어, 제1 패턴 코일과 제2 패턴 코일을 일체로 형성하는 경우) NFC 안테나의 두께는 한면의 최외곽 턴을 사용하는 경우와 비교하면 2배가 될 수 있다. 따라서, NFC 안테나의 저항이 낮아질 수 있으며, 그에 따라 NFC 감도가 높아질 수 있다.If the
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 회로 기판 제2면에 인쇄되는 블루투스 안테나의 형태 및 단자 연결을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a view for explaining the shape and terminal connection of the Bluetooth antenna printed on the second surface of the circuit board of the integrated multi-mode antenna according to the embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 블루투스 통신을 위한 다이폴 안테나(700)가 제2 패턴 코일(510)과 중첩되지 않도록 제8단자(108)에 연결될 수 있다. 일 실시예와 같이, 제3 용도의 안테나가 동일 기판 내에 추가로 형성되어, 다양한 기능을 제공하는 소형의 일체형 안테나 모듈을 사용함으로써 직접화 및 소형화가 가능한 일체형 안테나 또는 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 7, the
만약, 제1면에 인쇄된 다이폴 안테나(400)-이하, 설명의 편의를 위해 제1 다이폴 안테나라 명함-과 제2면에 인쇄된 다이폴 안테나(700)-이하, 설명의 편의를 위해 제2 다이폴 안테나라 명함-를 모두 이용하여 블루투스 안테나를 구현하는 경우, 제1 다이폴 안테나(400)가 연결된 제4단자(104)와 제2 다이폴 안테나(700)가 연결된 제8단자(108)는 연결될 수 있다. 제4단자(104)와 제8단자(108)의 연결을 통해(예를 들어, 제1 다이폴 안테나와 제2 다이폴 안테나를 일체로 형성하는 경우) 블루투스 안테나의 두께는 2배가 되고, 하나의 다이폴 안테나를 이용하는 것에 비해 저항은 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나는 하나의 다이폴 안테나를 이용하는 종래 기술들에 비해 블루투스 통신 감도를 높일 수 있는 장점이 있다.If the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 단자 회로에 안테나를 연결하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 일 실시예에 따르면, 단자 회로는 제1 연결 도선(801) 내지 제2 연결 도선(802)를 포함할 수 있다.8 is a view for explaining a method of connecting an antenna to a terminal circuit of an integrated multi-mode antenna according to an embodiment of the present invention. According to one embodiment, the terminal circuit may include a
본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나는 회로 기판의 양면에 인쇄된 패턴 코일을 모두 이용하여 무선 전력 전송을 위한 코일을 구성할 수 있다.상기한 도 1 내지 7에서 설명된 바와 같이, 제1 패턴 코일(210)의 제1 종단(211)이 연결된 제5단자(105)와 제2 패턴 코일(510)의 제1 종단(511)이 연결된 제6단자(106)은 연결될 수 있다. 예를 들어, 제5단자(105)와 제6단자(106)는 제2 연결 도선(802)에 의하여 연결될 수 있다. 또한, 제1 패턴 코일(210)의 제2 종단(212)이 연결된 제2단자(102)와 제2 패턴 코일(510)의 제2 종단(512)이 연결된 제1단자(101)은 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2단자(102)와 제1단자(101)는 제1 연결 도선(801)에 의하여 연결될 수 있다. 제1 패턴 코일(210)과 제2 패턴 코일(510)의 종단이 연결된 단자를 연결시킴으로써, 패턴 코일의 두께는 2배로 증가하고 저항은 1개의 패턴 코일을 이용하는 것에 비해 감소할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나는 안테나 모듈을 소형화시킬 수 있을 뿐만 아니라 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.The integrated multi-mode antenna according to an embodiment of the present invention can configure a coil for wireless power transmission using all pattern coils printed on both sides of a circuit board. As described with reference to FIGS. 1 to 7, The
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 단자 회로에 안테나를 연결하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 일 실시예에 따르면, 단자 회로는 제3 연결 도선(901)을 포함할 수 있다.9 is a view for explaining a method of connecting an antenna to a terminal circuit of an integrated multi-mode antenna according to another embodiment of the present invention. According to one embodiment, the terminal circuit may include a
일 실시예는 상기 제1면(TOP)에 인쇄된 제1 패턴 코일(210)의 최외곽 턴(310)과 상기 제2면(BOTTOM)에 인쇄된 제2 패턴 코일(510)의 최외곽 턴(600)을 동시에 사용하여 NFC 안테나를 구현할 수 있다. One embodiment may include an
도 9에 도시된 바와 같이, 제3단자(103)와 제7단자(107)는 연결될 수 있다. 예를 들어, 제3단자(103)와 제7단자(107)는 제3 연결 도선(901)에 의하여 연결될 수 있다. 제3단자(103)와 제7단자(107)의 연결을 통해(예를 들어, 제1 패턴 코일의 최외곽 턴과 제2 패턴 코일의 최외곽 턴을 일체로 형성하는 경우) NFC 안테나의 두께는 어느 한면의 최외곽 턴을 사용하는 경우와 비교하면 2배가 될 수 있다. 따라서, NFC 안테나의 저항이 낮아질 수 있으며, 그에 따라 NFC 감도가 높아질 수 있다.As shown in FIG. 9, the
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 단자 회로에 안테나를 연결하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 일 실시예에 따르면, 단자 회로는 제4 연결 도선(1001)을 포함할 수 있다.10 is a view for explaining a method of connecting an antenna to a terminal circuit of an integrated multi-mode antenna according to another embodiment of the present invention. According to one embodiment, the terminal circuit may include a fourth connecting
일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나는 제1면에 인쇄된 다이폴 안테나(400)-이하, 설명의 편의를 위해 제1 다이폴 안테나라 명함-과 제2면에 인쇄된 다이폴 안테나(700)-이하, 설명의 편의를 위해 제2 다이폴 안테나라 명함-를 모두 이용하여 블루투스 안테나를 구현할 수 있다. The integrated multimode antenna according to one embodiment includes a
도 10에 도시된 바와 같이, 제1 다이폴 안테나(400)가 연결된 제4단자(104)와 제2 다이폴 안테나(700)가 연결된 제8단자(108)는 연결될 수 있다. 예를 들어, 제4단자(104)와 제8단자(108)는 제4 연결 도선(1001)에 의하여 연결될 수 있다. 제4단자(104)와 제8단자(108)의 연결을 통해(예를 들어, 제1 다이폴 안테나와 제2 다이폴 안테나를 일체로 형성하는 경우) 블루투스 안테나의 두께는 2배가 되고, 하나의 다이폴 안테나를 이용하는 것에 비해 저항은 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나는 하나의 다이폴 안테나를 이용하는 종래 기술들에 비해 블루투스 통신 감도를 높일 수 있는 장점이 있다.10, the
도 11 내지 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.11 to 12 are views for explaining the structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(1100)는 크게 충전 베드(1110), 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나(1120), 차폐 모듈(1130), 제어 회로 기판(1140)을 포함하여 구성될 수 있다.11, the wireless
도 11에는 명시적으로 도시되어 있지 않으나, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나(1120)와 제어 회로 기판(1140)은 소정 결속 단자를 통해 상호 전기적으로 연결될 수 있음을 주의해야 한다. 11, it should be noted that the circuit board integrated
충전 베드(1110)는 충전 대상 디바이스를 위치시키기 위한 것으로서, 충전 베드(1110)의 모양은 평면일 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 반구형, 오목형, 컵형 등으로 구현될 수도 있다.The filling
충전 베드(1110)의 하부 일측에는 상기 도 1 내지 도 10을 통해 설명된 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나(1120)가 장착될 수 있다.The circuit board integrated
차폐 모듈(1130)은 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나(1120)에서 유도 또는 발생된 전자기 신호가 제어 회로 기판(1140)에 전달되는 것을 차단할 수 있다.The
일 예로, 차폐 모듈(1130)은 페라이트(Ferrite) 계열의 차폐제가 사용될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 전자기파 차단이 가능한 다른 차폐제가 사용될 수도 있다. 또한, 차폐 모듈(1130)의 형태는 샌더스트 블록 형태, 접착식 시트 형태, 금속판 형태 등을 가질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.For example, the
제어 회로 기판(1140)에는 각종 전력 변환 소자뿐만 아니라 무선 전력 송신 장치(1100)의 전체적인 동작을 제어하기 위한 마이크로프로세서가 장착될 수 있다.A microprocessor for controlling the overall operation of the wireless
특히, 전자기 신호에 민감하며, 제어 회로 기판(1140)에 장착되는 소자의 위치는 상기 블루투스 안테나가 회로 기판에 인쇄되는 위치와 서로 중첩되지 않을 수 있다. 이는 블루투스 안테나를 통해 송수신되는 무선 신호에 의해 제어 회로 기판(1140)의 소자에 간섭이 발생되는 것을 최소화시킬 수 있다.Particularly, the position of the element mounted on the
이하에서는 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 단면 구조를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a cross-sectional structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
본 발명의 일 실시예에 따른 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나(1120)는 제1 패턴 코일 인쇄층(1211), 회로 기판(1212), 제2 패턴 코일 인쇄층(1213), 단자부(1214)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 단자부(1214)를 구성하는 각각의 단자는 회로기판(1212)을 통해 제1 패턴 코일 인쇄층(1211)과 제2 패턴 코일 인쇄층(1213)에 공유될 수 있다. 또한, 단자부(1214)의 각 단자는 제1 내 제2 패턴 코일 인쇄층(1211, 1213) 위로 일부 노출되며, 제1 용도를 위한 패턴 코일의 양 단자(예를 들어, 제1 내지 제2 패턴 코일의 양 단자), 제2 용도를 위한 단자(예를 들어, NFC 안테나 단자), 제3 용도를 위한 단자(예를 들어, 블루투스 안테나 단자)가 연결될 수 있다. 또한, 단자부(1214)의 특정 단자는 상기 도 1 내지 도 10을 통해 설명된 바와 같이, 무선 전력 송신을 위한 패턴 코일, NFC 안테나 및 블루투스 안테나 중 적어도 어느 하나의 안테나 저항을 감소시키기 위해 연결될 수 있다.The circuit board integrated
도 12에는 명시적으로 도시되어 있지 않으나. 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나(1120)와 제어 회로 기판(1140)은 소정 연결 단자를 통해 전기적으로 상호 연결될 수 있음을 주의해야 한다. 이때, 연결 단자의 배치 구조 및 구성 방법은 당업자의 설계 목적에 따라 상이할 수 있다. Although not explicitly shown in FIG. It should be noted that the circuit board integrated
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나에 장착되는 단자 회로의 구조를 설명하기 위한 도면이다.13 is a view for explaining a structure of a terminal circuit mounted on an integrated multi-mode antenna according to an embodiment of the present invention.
도 13에 도시된 바와 같이, 단자 회로(1300)는 회로 기판의 일측에 장착되며, 제1 내지 제4 단자(1301 내지 1304)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 13, the
단자 회로(1300)는 회로 기판의 양면에서 회로 기판에 장착되는 소자의 연결이 가능하도록 구성될 수 있다. 여기서, 소자는 회로 기판에 인쇄되는 패턴 코일, 블루투스 통신을 위한 다이폴 안테나 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 온도 센서, 감압 센서, 홀 센서 등이 포함될 수도 있다.The
상기한 도 13의 예에서는 단자 회로가 4개의 단자로 구성되는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 회로 기판에 장착되는 소자의 구성에 따라 그보다 많거나 적은 개수의 단자가 구비될 수도 있음을 주의해야 한다. In the example of FIG. 13, the terminal circuit is formed by four terminals, but this is only one embodiment. Depending on the configuration of the element mounted on the circuit board, May be provided.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 회로 기판 제1면에 인쇄되는 제1 패턴 코일의 형태 및 단자 연결, 일체형 다중 모든 안테나의 회로 기판 제1 면에서의 제1 용도를 위한 제1 패턴 코일에서 제1 패턴 코일의 일부를 제2 용도로 사용하는 방법 및 일 실시예에 따른 일체형 다중 모드 안테나의 회로 기판 제1면에 인쇄되는 블루투스 안테나의 형태 및 단자 연결을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a first pattern coil printed on a first surface of a circuit board of an integrated multi-mode antenna according to an embodiment of the present invention and terminal connection, A method of using a part of the first pattern coil in the first pattern coil for the first pattern coil and a method for explaining the shape and terminal connection of the Bluetooth antenna printed on the first surface of the circuit board of the integrated multi- FIG.
회로 기판(1400)의 제1면-즉, 상면(TOP)-에는 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 패턴 코일(1410)이 인쇄될 수 있다. 여기서, 제1 패턴 코일(1410)은 하나의 급전선이 나선 형태로 감겨 복수의 턴(Turn)이 형성되도록 구성될 수 있다. The
도 14를 참조하면, 제1 패턴 코일(1410)은 3개의 턴을 가지는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 2개 또는 3개 이상의 턴을 가지도록 구성될 수도 있다.14, the
제1 패턴 코일(1410)의 제1 종단(1411)과 제2 종단(1412)는 각각 제1단자(1301)와 제2단자(1302)에 연결될 수 있다. 여기서, 제2 종단(1412)은 제1 급전선(1420)을 이용하여 제2단자(1302)에 연결될 수도 있다. 제1 급전선(1420)은 제1 패턴 코일(1410)의 하부 또는 상부에 배치되어, 제1 패턴 코일(1410)의 일부와 절연되어 연결되는 연결 도선 일 수 있다.The
도 14를 참조하면, 제1 패턴 코일(1410)의 일부 턴은 제1 종단(1411)과 제2 종단(1412)이 아닌 다른 부분을 통하여 타 단자에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 패턴 코일(1410)의 최외곽 턴(1450)의 일측에서 분기된 제2급전선(1430)이 제3단자(1303)에 연결될 수 있다. 여기서, 제2급전선(1430)은 제3단자(1303)까지의 거리로 가장 짧은 위치에서 분기될 수 있다. 또한, 제2급전선(1430)은 최대한 제2종단(1412)과 가까운 최외곽 턴(1450)의 일측에서 분기될 수 있다. 제2 급전선(1430)은 제1 패턴 코일(1410)의 하부 또는 상부에 배치되어, 제1 패턴 코일(1410)의 일부와 절연되어 연결되는 연결 도선 일 수 있다.14, a part of the turn of the
도 14를 참조하면, 제1단자(1301)와 제2단자(1302)가 사용되면 제1 용도로 활용 가능하고(예를 들어, 무선 전력 전송이 가능하고), 제1단자(1301)와 제3단자(1303)가 사용되면, 제2 용도로 활용이 가능하다(예를 들어, NFC 통신이 가능할 수 있다.) 여기서, 제1단자(1301)는 무선 전력 전송과 NFC 통신 모두를 위해 사용되는 단자이다. 일 실시예와 같이, 하나의 패턴 코일을 제1 용도로 사용하고, 해당 패턴 코일의 일부를 제2 용도로 사용하여, 다양한 기능을 제공하는 소형의 일체형 안테나 모듈을 사용함으로써 직접화 및 소형화가 가능한 일체형 안테나 또는 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나를 제공할 수 있다.14, if the
또한, 하나의 안테나를 통하여 2가지 용도를 모두 구현함으로써, 2가지 용도의안테나를 별도로 구현하였을 경우에 발생되는 간섭이 일어나지 않고, 간섭을 있을 경우에 이를 보상하기 위해서 필요했던 별도의 보상 회로를 생략할 수 있다. 이에 따라, 다양한 기능을 제공하는 소형의 일체형 안테나 모듈을 사용함으로써 경량화, 직접화 및 소형화가 가능한 일체형 안테나 또는 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나를 제공할 수 있다.In addition, by implementing all of the two applications through one antenna, a separate compensation circuit, which was necessary to compensate for the interference when there is no interference generated when the two-purpose antenna is separately implemented, is omitted can do. Accordingly, it is possible to provide a monolithic antenna or a circuit board monolithic multimode antenna that can be made lighter, direct, and smaller by using a compact monolithic antenna module that provides various functions.
도 14를 참조하면, 블루투스 통신을 위한 다이폴 안테나(140)가 제1 패턴 코일(1410)과 중첩되지 않도록 제4단자(1304)에 연결될 수 있다. 일 실시예와 같이, 제3 용도의 안테나가 동일 기판 내에 추가로 형성되어, 다양한 기능을 제공하는 소형의 일체형 안테나 모듈을 사용함으로써 직접화 및 소형화가 가능한 일체형 안테나 또는 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나를 제공할 수 있다.본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. Referring to FIG. 14, the dipole antenna 140 for Bluetooth communication may be connected to the fourth terminal 1304 so as not to overlap with the
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.Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.
Claims (36)
상기 회로 기판의 제 1면에 배치되는 제1 패턴 코일;
상기 회로 기판의 제 2면에 배치되는 제2 패턴 코일; 및
상기 회로 기판의 일측에 장착되어 상기 제1 패턴 코일의 양 종단과 상기 제2 패턴 코일의 양 종단이 연결되는 단자 회로
를 포함하되, 상기 제1 패턴 코일의 양 종단이 상기 제2 패턴 코일의 양 종단과 상기 단자 회로를 통해 서로 연결되는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.A circuit board;
A first pattern coil disposed on a first surface of the circuit board;
A second pattern coil disposed on a second surface of the circuit board; And
And a terminal circuit connected to one end of the circuit board to connect both ends of the first pattern coil and both terminals of the second pattern coil,
Wherein both ends of the first pattern coil are connected to each other through both terminals of the second pattern coil and the terminal circuit.
상기 단자 회로는 제1 단자 내지 제8 단자를 포함하는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the terminal circuit includes first to eighth terminals.
상기 제1 패턴 코일의 양 종단은 상기 제2 단자와 상기 제5 단자에 연결되고, 상기 제2 패턴 코일의 양 종단은 상기 제1 단자와 상기 제6 단자에 연결되는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.3. The method of claim 2,
And wherein both ends of the first pattern coil are connected to the second terminal and the fifth terminal and both terminals of the second pattern coil are connected to the first terminal and the sixth terminal, .
상기 제2 단자와 상기 제1 단자가 연결되고, 상기 제5 단자와 상기 제6단자가 연결되는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.The method of claim 3,
The second terminal and the first terminal are connected to each other, and the fifth terminal and the sixth terminal are connected to each other.
상기 제1 패턴 코일 및 상기 제2 패턴 코일 중 적어도 어느 하나는 급전선이 나선 형태로 배치되어 복수의 턴을 형성하는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.The method of claim 3,
Wherein at least one of the first pattern coil and the second pattern coil is arranged in a spiral shape so that a feed line forms a plurality of turns.
상기 제1 패턴 코일 및 상기 제2 패턴 코일 중 적어도 어느 하나의 최외곽 턴이 NFC(Near Field Communication) 안테나로 사용되는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.6. The method of claim 5,
Wherein an outermost turn of at least one of the first pattern coil and the second pattern coil is used as an NFC (Near Field Communication) antenna.
상기 제2 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제7 단자에 연결되는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나. The method according to claim 6,
And a line branched from one side of the outermost turn of the second pattern coil is connected to the seventh terminal.
상기 제1 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제3 단자에 연결되는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.The method according to claim 6,
And a line branched from one side of the outermost turn of the first pattern coil is connected to the third terminal.
상기 제2 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제7 단자에 연결되고, 상기 제1 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제3 단자에 연결되고, 상기 제7 단자와 상기 제3 단자가 연결되는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나. The method according to claim 6,
A line branched from one side of the outermost turn of the second pattern coil is connected to the seventh terminal, a line branched from one side of the outermost turn of the first pattern coil is connected to the third terminal, 7 terminal and the third terminal are connected to each other.
상기 제1 면의 일측에 직선 형태로 배치되어 상기 제4 단자에 연결되는 블루투스 안테나를 더 포함하는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.3. The method of claim 2,
Further comprising a Bluetooth antenna that is linearly disposed on one side of the first surface and connected to the fourth terminal.
상기 제2 면의 일측에 직선 형태로 배치되어 상기 제8 단자에 연결되는 블루투스 안테나를 더 포함하는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.3. The method of claim 2,
Further comprising: a Bluetooth antenna disposed on one side of the second surface in a straight line and connected to the eighth terminal.
상기 제1 면 및 상기 제2 면의 일측에 각각 직선 형태로 배치되는 제1 다이폴 안테나 및 제2 다이폴 안테나를 더 포함하되, 상기 제1 다이폴 안테나가 상기 제4 단자에 연결되고, 상기 제2 다이폴 안테나가 상기 제8 단자에 연결된 후, 상기 제4 단자와 상기 제8 단자가 연결되어 블루투스 안테나로 사용되는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나. 3. The method of claim 2,
Further comprising: a first dipole antenna and a second dipole antenna arranged linearly on one side of the first surface and the second surface, wherein the first dipole antenna is connected to the fourth terminal, And an antenna is connected to the eighth terminal, and the fourth terminal and the eighth terminal are connected to each other as a Bluetooth antenna.
상기 제1 패턴 코일 및 상기 제2 패턴 코일은 각각 나선 형태의 복수의 턴이 형성되도록 상기 회로 기판에 배치되며, 상기 형성되는 턴의 수는 3이상인, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.3. The method of claim 2,
Wherein the first pattern coil and the second pattern coil are disposed on the circuit board so as to form a plurality of turns each in the form of a spiral, and the number of turns is 3 or more.
상기 제1 패턴 코일 및 상기 제2 패턴 코일은 전자기 공진 방식의 전력 신호를 송출하는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the first pattern coil and the second pattern coil transmit a power signal of an electromagnetic resonance method.
상기 단자를 통해 교류 전력 신호를 전송하고, 상기 단자를 통해 근거리 무선 통신 신호를 송수신하는 제어 회로 기판
을 포함하되, 상기 제1 내지 제2 패턴 코일의 일부가 상기 근거리 무선 통신을 위한 안테나로 사용되는, 무선 전력 송신 장치.A circuit board integrated multimode antenna including first to second pattern coils disposed on a first surface and a second surface of a circuit board, respectively, and terminal circuits to which terminals of the first and second pattern coils are connected; And
A control circuit board for transmitting an AC power signal through the terminal and transmitting and receiving a short-
Wherein a part of the first and second pattern coils is used as an antenna for the short-range wireless communication.
상기 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나에서 유도된 전자기 신호가 상기 제어 회로 기판 사이에 전달되는 것을 차단하는 차폐 모듈을 더 포함하는, 무선 전력 송신 장치. 16. The method of claim 15,
Further comprising a shielding module that shields electromagnetic signals derived from the circuit-board integrated multimode antenna from being transmitted between the control circuit board.
상기 단자 회로는 제1 단자 내지 제8 단자를 포함하는, 무선 전력 송신 장치.16. The method of claim 15,
And the terminal circuit includes first to eighth terminals.
상기 제1 패턴 코일의 양 종단은 상기 제2 단자와 상기 제5 단자에 연결되고, 상기 제2 패턴 코일의 양 종단은 상기 제1 단자와 상기 제6 단자에 연결되는, 무선 전력 송신 장치. 18. The method of claim 17,
Wherein both ends of the first pattern coil are connected to the second terminal and the fifth terminal, and both terminals of the second pattern coil are connected to the first terminal and the sixth terminal.
상기 제2 단자와 상기 제1 단자가 연결되고, 상기 제5 단자와 상기 제6단자가 연결되는, 무선 전력 송신 장치.19. The method of claim 18,
The second terminal and the first terminal are connected, and the fifth terminal and the sixth terminal are connected.
상기 제1 패턴 코일 및 상기 제2 패턴 코일은 각각 하나의 급전선이 나선 형태로 배치되어 복수의 턴을 형성하고, 상기 제1 패턴 코일 및 상기 제2 패턴 코일 중 적어도 어느 하나의 최외곽 턴이 NFC(Near Field Communication) 안테나로 사용되는, 무선 전력 송신 장치.19. The method of claim 18,
Wherein each of the first pattern coil and the second pattern coil has one feed line arranged in a spiral form to form a plurality of turns, and the outermost turn of at least one of the first pattern coil and the second pattern coil is NFC (Near Field Communication) antenna.
상기 제2 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제7 단자에 연결되는, 무선 전력 송신 장치. 21. The method of claim 20,
And a line branched from one side of the outermost turn of the second pattern coil is connected to the seventh terminal.
상기 제1 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제3 단자에 연결되는, 무선 전력 송신 장치.21. The method of claim 20,
And a line branched from one side of the outermost turn of the first pattern coil is connected to the third terminal.
상기 제2 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제7 단자에 연결되고, 상기 제1 패턴 코일의 최외곽 턴의 일측에서 분기된 선로가 상기 제3 단자에 연결되고, 상기 제7 단자와 상기 제3 단자가 연결되는, 무선 전력 송신 장치. 21. The method of claim 20,
A line branched from one side of the outermost turn of the second pattern coil is connected to the seventh terminal, a line branched from one side of the outermost turn of the first pattern coil is connected to the third terminal, 7 terminal and the third terminal are connected to each other.
상기 제1 면의 일측에 직선 형태로 배치되어 상기 제4 단자에 연결되는 블루투스 안테나를 더 포함하는, 무선 전력 송신 장치.18. The method of claim 17,
And a Bluetooth antenna disposed in a straight line on one side of the first surface and connected to the fourth terminal.
상기 제2 면의 일측에 직선 형태로 배치되어 상기 제8 단자에 연결되는 블루투스 안테나를 더 포함하는, 무선 전력 송신 장치.18. The method of claim 17,
And a Bluetooth antenna that is linearly disposed on one side of the second surface and connected to the eighth terminal.
상기 제1 면 및 상기 제2 면에 각각 직선 형태의 제1 다이폴 안테나 및 제2 다이폴 안테나가 더 배치되고, 상기 제1 다이폴 안테나는 상기 제 4 단자에 연결되고, 상기 제2 다이폴 안테나는 상기 제8 단자에 연결된 후, 상기 제4 단자와 상기 제8 단자가 연결되어 블루투스 안테나로 사용되는, 무선 전력 송신 장치. 18. The method of claim 17,
Wherein a first dipole antenna and a second dipole antenna of a straight line shape are further disposed on the first surface and the second surface, respectively, the first dipole antenna is connected to the fourth terminal, 8 terminal, and the fourth terminal and the eighth terminal are connected to each other to be used as a Bluetooth antenna.
상기 제어 회로 기판에 장착되며 전자기 신호에 민감한 소자가 상기 블루투스 안테나의 배치 위치와 중첩되지 않도록 상기 제어 회로 기판에 배치되는, 무선 전력 송신 장치.27. The method according to any one of claims 24 to 26,
Wherein the control circuit board is disposed on the control circuit board so that an element sensitive to an electromagnetic signal is not overlapped with an arrangement position of the Bluetooth antenna.
상기 제1 패턴 코일 및 제2 패턴 코일이 전체적으로 사용되는 경우, 상기 제1 패턴 코일 및 제2 패턴 코일을 통해 전자기 공진 방식의 전력 신호가 송출되도록 제어되는, 무선 전력 송신 장치.16. The method of claim 15,
Wherein when the first pattern coil and the second pattern coil are used as a whole, a power signal of an electromagnetic resonance method is controlled to be transmitted through the first pattern coil and the second pattern coil.
상기 제1 패턴 코일 및 제2 패턴 코일이 상기 회로 기판상에서 최대한 중첩되도록 상기 회로 기판에 배치되는, 무선 전력 송신 장치.16. The method of claim 15,
Wherein the first pattern coil and the second pattern coil are disposed on the circuit board so as to be superposed on the circuit board as much as possible.
상기 회로 기판의 제 1면에 배치되는 제1 패턴 코일;
상기 회로 기판의 일측에 장착되고, 제1 내지 제3단자를 포함하는 단자회로;를 포함하고,
상기 제1 패턴 코일의 양 종단은 상기 제1 단자와 상기 제2 단자에 연결되고,
상기 제1 패턴 코일의 일측에서 분기된 선로가 상기 제3 단자에 연결되는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.A circuit board;
A first pattern coil disposed on a first surface of the circuit board;
And a terminal circuit mounted on one side of the circuit board and including first to third terminals,
Both ends of the first pattern coil are connected to the first terminal and the second terminal,
And a line branched from one side of the first pattern coil is connected to the third terminal.
상기 제1 단자와 상기 제2 단자는 무선 전력 전송 안테나로 사용되는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.31. The method of claim 30,
Wherein the first terminal and the second terminal are used as a wireless power transmission antenna.
상기 제1 단자와 상기 제3 단자는 NFC(Near Field Communication) 안테나로 사용되는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.32. The method of claim 31,
Wherein the first terminal and the third terminal are used as an NFC (Near Field Communication) antenna.
상기 단자회로는 제4단자를 더 포함하고,
상기 제1 면의 일측에 배치되고, 상기 제4 단자에 연결되는 블루투스 안테나를 더 포함하는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.33. The method of claim 32,
The terminal circuit further comprises a fourth terminal,
Further comprising a Bluetooth antenna disposed on one side of the first surface and connected to the fourth terminal.
상기 제1 패턴 코일은 나선 형태로 배치되어 복수의 턴을 형성하는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.31. The method of claim 30,
Wherein the first pattern coil is arranged in a spiral form to form a plurality of turns.
상기 제1 패턴 코일이 무선 전력 전송 안테나로 사용되는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.35. The method of claim 34,
Wherein the first pattern coil is used as a wireless power transmission antenna.
상기 제1 패턴 코일의 최외곽 턴이 NFC(Near Field Communication) 안테나로 사용되는, 회로 기판 일체형 다중 모드 안테나.35. The method of claim 34,
Wherein an outermost turn of the first pattern coil is used as an NFC (Near Field Communication) antenna.
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
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2016
- 2016-04-29 KR KR1020160053067A patent/KR20170123866A/en unknown
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