KR20170133539A - Portable electronic appliance - Google Patents

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KR20170133539A
KR20170133539A KR1020160063808A KR20160063808A KR20170133539A KR 20170133539 A KR20170133539 A KR 20170133539A KR 1020160063808 A KR1020160063808 A KR 1020160063808A KR 20160063808 A KR20160063808 A KR 20160063808A KR 20170133539 A KR20170133539 A KR 20170133539A
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antenna
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frequency antenna
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metal plate
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KR1020160063808A
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장정욱
장근성
박종진
이재석
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주식회사 아이엠텍
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Abstract

The present invention relates to a portable terminal in which a resonance circuit part (30) comprising a resonance capacitor (Cr) which acts as a short at a high frequency to pass a high frequency signal power while acting as an open at a low frequency to block a lower frequency signal power and a resonance inductor (L2) which acts as the short at the low frequency to pass the low frequency signal power while acting as the open at the high frequency to block the high frequency signal power is assigned on one side of a slit (S) and a connection means (13) is assigned on the other side of the slit (S). An upper plate (10a) and an under plate (10b) are operated as a radiator. Therefore, a short range wireless communication of a low frequency antenna (RX) as well as a long range wireless communication of a high frequency antenna (A) are ensured.

Description

휴대 단말기{PORTABLE ELECTRONIC APPLIANCE}PORTABLE ELECTRONIC APPLIANCE [0002]

본 발명은 휴대 단말기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고주파안테나의 원거리 무선통신을 비롯한 저주파안테나의 근거리 무선통신을 더불어 보장할 수 있는 휴대 단말기에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a portable terminal, and more particularly, to a portable terminal capable of ensuring short-range wireless communication of a low-frequency antenna including long-range wireless communication of a high-frequency antenna.

일반적으로 휴대단말기는 스마트 폰, 테블릿 PC, 노트북, PDA 등이 있고, 이러한 휴대단말기는 배터리의 전원으로 동작된다.Generally, a portable terminal includes a smart phone, a tablet PC, a notebook, and a PDA, and the portable terminal is powered by a battery.

휴대단말기의 선행기술문헌으로서 공개특허 제2013-0113222호(안테나 및 이를 구비한 이동 단말기)를 소개할 수 있다.Open Publication No. 2013-0113222 (an antenna and a mobile terminal provided with the antenna) as a prior art document of a portable terminal can be introduced.

도 1은 선행기술문헌과 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.1 is a block diagram of a mobile terminal related to the prior art document.

이동 단말기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다.1, the mobile terminal 100 includes a wireless communication unit 110, an audio / video (A / V) input unit 120, a user input unit 130, a sensing unit 140, an output unit 150, A memory 160, an interface unit 170, a control unit 180, a power supply unit 190, and the like.

무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있고, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있으며, 사용자 입력부(130)는 이동 단말기(100)의 전후면 또는 측면에 위치하는 버튼(136), 터치 센서(정압/정전)(137)로 구성될 수 있다.The wireless communication unit 110 may include a broadcast receiving module 111, a mobile communication module 112, a wireless Internet module 113, a short distance communication module 114, a location information module 115, (Audio / Video) input unit 120 is for inputting an audio signal or a video signal and may include a camera 121 and a microphone 122. The user input unit 130 may include a front or rear surface or a side surface of the mobile terminal 100, And a touch sensor 136 (static pressure / static electricity).

센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시키고, 근접 센서(141)를 포함할 수 있으며, 출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153) 및 햅틱 모듈(154) 등이 포함될 수 있다.The sensing unit 140 senses the current state of the mobile terminal 100 such as the open / close state of the mobile terminal 100, the position of the mobile terminal 100, the presence or absence of user contact, the orientation of the mobile terminal, And generates a sensing signal for controlling the operation of the mobile terminal 100 and may include a proximity sensor 141. The output unit 150 generates an output related to visual, auditory or tactile sense, The display unit 151, the sound output module 152, the alarm unit 153, and the haptic module 154, for example.

메모리부(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다.The memory unit 160 may store a program for processing and controlling the control unit 180 and temporarily store the input / output data (e.g., telephone directory, message, audio, For example.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.The interface unit 170 serves as a path for communication with all external devices connected to the mobile terminal 100. The interface unit 170 receives data from an external device or supplies power to each component in the mobile terminal 100 or transmits data to the external device. For example, a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, a port for connecting a device having an identification module, an audio I / O port, A video input / output (I / O) port, an earphone port, and the like may be included in the interface unit 170.

제어부(180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다.The control unit 180 typically controls the overall operation of the mobile terminal. For example, voice communication, data communication, video communication, and the like. The control unit 180 may include a multimedia module 181 for multimedia playback.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.The power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the controller 180 and supplies power necessary for operation of the respective components.

전원 공급부(190)는 예를 들어 배터리, 연결포트, 전원공급제어부 및 충전모니터링부를 포함할 수 있다.The power supply unit 190 may include, for example, a battery, a connection port, a power supply control unit, and a charge monitoring unit.

도 2는 선행기술문헌에 따른 이동 단말기의 후면 사시도이다.2 is a rear perspective view of a mobile terminal according to the prior art document.

도 2를 참조하면, 단말기 바디의 후면 즉, 리어 케이스(102)에는 카메라(121')가 장착될 수 있다. 카메라(121')에 인접하게는 플래쉬(123)와 거울(124)이 배치될 수 있다. 플래쉬(123)는 카메라(121')로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다.Referring to FIG. 2, a camera 121 'may be mounted on the rear surface of the terminal body, that is, the rear case 102. A flash 123 and a mirror 124 may be disposed adjacent to the camera 121 '. The flash 123 illuminates the subject when the subject is photographed by the camera 121 '.

도 3은 선행기술문헌에 따른 이동 단말기의 후면커버(103)를 분리하여 리어 케이스의 표면을 도시한 배면도이고, 도 4는 선행기술문헌에 따른 안테나(200)가 이동 단말기(100)의 후면커버(103)에 부착된 것을 도시한 분해 사시도이다.FIG. 3 is a rear view illustrating a rear surface of a rear case 103 of a mobile terminal according to a prior art document, and FIG. 4 is a rear view of the rear case 103 of the mobile terminal 100, And is attached to the cover 103. Fig.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 프론트 케이스(101), 리어 케이스(102), 후면커버(또는 배터리 커버)(103), 카메라(121'), 인터페이스(170), 마이크(122), 음향출력부(152'), 배터리(191), 배터리 장착부(104), USIM카드 장착부(105), 메모리카드 장착부(106)가 도시되어 있다.1 to 4, the front case 101, the rear case 102, the rear cover (or the battery cover) 103, the camera 121 ', the interface 170, the microphone 122, A battery 191, a battery mounting portion 104, a USIM card mounting portion 105, and a memory card mounting portion 106 are shown.

리어 케이스(102) 표면에는 배터리 장착부(104), USIM카드 장착부(105) 및 메모리카드 장착부(106)와 같은 외장부품이 실장될 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 일반적으로 리어 케이스(102)의 표면에 실장되는 외장부품은 이동 단말기(100)의 기능이 다양화되고 다양해진 소비자의 요구를 충족시키기 위해 이동 단말기(100)의 기능을 확장할 수 있도록 하기 위함이다.The rear case 102 may have a space on which external components such as the battery loading unit 104, the USIM card loading unit 105, and the memory card loading unit 106 may be mounted. In general, the external component mounted on the surface of the rear case 102 is to expand the functions of the mobile terminal 100 in order to fulfill the diversified functions of the mobile terminal 100 .

안테나(200)는 이동 단말기(100)의 기능이 다양화되면서 외부 장치 및 서버와 무선 통신을 할 필요성이 높아졌다. 예를 들면, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 방송정보를 수신하기 위한 안테나(200)나, Wibro, HSDPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE 등 무선인터넷을 위한 안테나(200), 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 근거리 무선통신을 위한 안테나(200) 등이 필요하다.The antenna 200 is required to perform wireless communication with an external device and a server while diversifying functions of the mobile terminal 100. [ For example, an antenna 200 for receiving broadcast information such as an EPG (Electronic Program Guide) of a DMB (Digital Multimedia Broadcasting) or an ESG (Electronic Service Guide) of a Digital Video Broadcast-Handheld (DVB-H) An antenna 200 for wireless Internet such as HSDPA, GSM, CDMA, WCDMA and LTE, a Bluetooth (Short Range Communication) technology, a Radio Frequency Identification (RFID) , Ultra Wideband (UWB), and an antenna 200 for ZigBee short-range wireless communication.

이러한 안테나(200)는 전파의 수신을 위해 넓은 면적에 형성하는 것이 바람직하고 다른 전자부품들의 영향을 받지 않기 위해 이동 단말기(100)의 표면 쪽에 위치함이 바람직하다. 따라서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 일반적으로 전자부품이 실장 되지 않아 넓은 면적을 확보할 수 있는 후면커버(103)에 안테나(200)를 배치한다.It is preferable that the antenna 200 is formed on a large area for reception of radio waves and is located on the surface side of the mobile terminal 100 so as not to be influenced by other electronic components. Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, the antenna 200 is disposed on the rear cover 103, which can secure a large area without mounting electronic components.

선행기술문헌의 안테나(200)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 연성기판(210), 2가지 종류의 패턴, 자성시트(230)를 주요구성으로 한다.As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the antenna 200 of the prior art document has a soft substrate 210, two types of patterns, and a magnetic sheet 230 as main components.

패턴은 크게 2가지 종류로 고주파용 패턴(220)과 저주파용 패턴(225)으로 구분된다. 즉, 서로 다른 주파수 대역을 이용하는 것을 특징으로 하며, 고주파용 패턴(220)은 무선통신에 적합하고, 저주파용 패턴(225)은 주로 근거리 무선통신 또는 배터리의 무선충전에 적합하다.The patterns are roughly divided into a high frequency pattern 220 and a low frequency pattern 225 in two types. That is, different frequency bands are used. The high frequency pattern 220 is suitable for wireless communication, and the low frequency pattern 225 is mainly suitable for short range wireless communication or wireless charging of a battery.

무선통신은 이동 단말기(100)의 기능이 다양화되면서, 전화통화를 위한 전파의 전송 이외에 NFC(Near Field Communication), RFID(Radio Frequency Identification) 등의 기능을 위해서도 안테나가 필요하다.As the functions of the mobile terminal 100 are diversified, an antenna is required for the functions of Near Field Communication (NFC) and Radio Frequency Identification (RFID) in addition to transmission of radio waves for telephone conversation.

선행기술문헌의 무선 통신용 안테나(200)가 이용되는 통신 방식의 예로 근거리 무선통신(NFC: Near Field Communication)을 들 수 있다. 근거리 무선통신은 전자태그(RFID)의 일종으로 약 13.56㎒ 주파수 대역을 이용하는 비접촉식 무선통신 모듈이다.An example of a communication method in which the wireless communication antenna 200 of the prior art document is used is Near Field Communication (NFC). The short-range wireless communication is a kind of RFID (non-contact wireless communication module) using a frequency band of about 13.56 MHz.

10㎝의 가까운 거리에서 단말기(100) 간의 데이터를 전송하는 기술로서, 통신거리가 짧기 때문에 상대적으로 보안이 우수하고 가격이 저렴해 주목받는 차세대 근거리 통신기술이다. 데이터 읽기와 쓰기를 모두 이용할 수 있으며, 블루투스처럼 기기간에 설정이 필요 없어 최근 이동 단말기(100)에 근거리 무선통신 기능을 부가하고 있다.Is a technology for transmitting data between the terminals 100 at a distance of 10 cm, and is a next generation local area communication technology that is relatively focused on security because its communication distance is short and its price is low. Data reading and writing can both be used, and it is not necessary to set up between devices like Bluetooth, so that a near-field communication function is recently added to the mobile terminal 100.

무선충전을 위해서는 충전장치에 적치되는 이동 단말기(100)의 위치에 관계없이 충전이 잘 이루어지도록 이동 단말기(100)에 넓게 무선 충전용 코일(225)이 배치되는 것이 필요하다.It is necessary for the wireless charging coil 225 to be widely installed in the mobile terminal 100 so that charging can be performed irrespective of the position of the mobile terminal 100 mounted on the charging device.

또한, 근거리 무선통신의 경우도 통신을 위해 근거리 무선송신기에 근접시키기 때문에 안테나(225)의 위치에 따라 통신이 원활하게 이루어지지 않을 수 있기 때문에 도 4에 도시된 바와 같이 넓은 면적에 균일하게 고주파용 패턴(220)이 배치된다.In addition, in the case of the short-range wireless communication, communication with the short-range wireless transmitter is made close to communication, so communication may not be smooth according to the position of the antenna 225. Therefore, A pattern 220 is disposed.

즉, 무선충전이나 근거리 무선통신 모두 가까운 거리에서 이루어지는 것이므로, 원거리 통신을 위한 안테나에 비해 넓은 면적에 고르게 분포하여야 하며, 상술한 바와 같이 후면커버(103)에 배치된다.That is, since the wireless charging and the short-range wireless communication are both performed at a close distance, they must be evenly distributed over a large area compared with the antenna for long-distance communication and are disposed on the rear cover 103 as described above.

무선 충전용 코일(225)과 무선 통신용 안테나(225)가 같은 위치에 배치되면 서로 간섭이 일어날 수 있으므로, 외측의 제1 영역과 내측의 제2 영역으로 나누어 각각 배치할 수 있다.When the wireless charging coil 225 and the antenna for wireless communication 225 are disposed at the same position, interference may occur between them. Therefore, the wireless charging coil 225 and the wireless communication antenna 225 can be separately arranged in the first area and the second area.

도면상에는 제1 영역에 고주파용 패턴(220)이 제2 영역에 저주파용 패턴(225)이 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고 서로 위치가 바뀔 수도 있다. 상기 패턴들은 넓은 면적을 커버하기 위해 소용돌이 모양으로 형성된다.Although the high-frequency pattern 220 is shown in the first region and the low-frequency pattern 225 is shown in the second region, the positions of the low-frequency patterns 225 are not limited thereto. The patterns are formed in a vortex shape to cover a large area.

그런데, 선행기술문헌과 관련된 이동 단말기는 후면커버(103)가 메탈로 이루어질 경우 방사체로서 작용될 수 있는데, 이러할 경우 고주파 및 저주파 상호간의 간섭이 일어나 무선통신 품질을 현저히 떨어드리는 문제점을 안고 있다.
However, the mobile terminal related to the prior art document can act as a radiator when the rear cover 103 is made of metal. In this case, interference between high frequency and low frequency occurs, and radio communication quality is significantly deteriorated.

대한민국 공개특허 10-2013-0113222Korean Patent Publication No. 10-2013-0113222

본 발명의 목적은 고주파안테나의 원거리 무선통신을 비롯한 저주파안테나의 근거리 무선통신을 더불어 보장할 수 있는 휴대 단말기를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a portable terminal capable of ensuring short-range wireless communication of a low-frequency antenna including long-range wireless communication of a high-frequency antenna.

본 발명의 목적은 공진회로부를 슬릿의 일측에 부여함과 동시에 연결수단을 슬릿의 타측에 부여하여 어퍼플레이트 및 언더플레이트로 하여금 방사체로 동작케 하여 고주파안테나의 원거리 무선통신을 비롯한 저주파안테나의 근거리 무선통신을 더불어 보장할 수 있는 휴대 단말기를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a resonance circuit part on one side of a slit and to provide a connecting means on the other side of a slit so that an upper plate and an under plate are operated as a radiator, And to provide a portable terminal capable of ensuring communication.

본 발명의 목적은 고주파수에서 단락으로 작용되어 고주파 신호전력을 통과시키는 반면 저주파수에서 개방으로 작용되어 저주파 신호전력을 차단시키는 공진 커패시터 및 저주파수에서 단락으로 작용되어 저주파 신호전력을 통과시키는 반면 고주파수에서 개방으로 작용되어 고주파 신호전력을 차단시키는 공진 인덕터로 된 공진회로부를 슬릿의 일측에 부여함과 동시에 연결수단을 슬릿의 타측에 부여하여 어퍼플레이트 및 언더플레이트로 하여금 방사체로 동작케 하여 고주파안테나의 원거리 무선통신을 비롯한 저주파안테나의 근거리 무선통신을 더불어 보장할 수 있는 휴대 단말기를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a resonant capacitor that acts as a short circuit at high frequencies to pass high frequency signal power while blocking low frequency signal power by acting as an open at low frequencies and a short circuit at low frequencies to pass low frequency signal power, A resonance circuit part made of a resonance inductor which is operated by a resonance inductor for cutting off the high frequency signal power is provided to one side of the slit and the connecting means is provided on the other side of the slit to operate the upper plate and the under plate as a radiator, And a short-range wireless communication of a low-frequency antenna.

본 발명의 목적은 공진 커패시터에 이어 공진 인덕터의 삽입으로 원거리 무선통신을 위한 고주파안테나의 신호전력에 대한 전류 경로를 차단하여 고주파안테나의 충분한 길이 값을 갖도록 하고, 더불어 분산되거나 폐루프로 소멸되는 전류 경로를 차단하여 원거리 무선통신에 대한 고주파안테나의 성능변화를 없앨 수 있으며, 이와는 반대로 수십 ㎒이하의 저주파수를 사용하는 근거리 무선통신을 위한 NFC, RFID, MST, WPT와 같은 자계 수신 회로를 갖는 저주파안테나의 신호전력 전달 성능을 대폭 개선할 수 있는 휴대 단말기를 제공함에 있다.
It is an object of the present invention to provide a high-frequency antenna which has a sufficient length of a high-frequency antenna by interrupting a current path to a signal power of a high-frequency antenna for long-range wireless communication by inserting a resonance inductor after the resonance capacitor, Frequency antenna having a magnetic field receiving circuit such as NFC, RFID, MST, and WPT for short-range wireless communication using a low frequency of several tens of MHz or less, Which can significantly improve signal power transmission performance of the mobile terminal.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

메탈플레이트에 급전포인트를 두어 급전하면서 원거리 무선통신을 구현하는 고주파안테나와, 상기 메탈플레이트 및 루프코일의 조합으로 근거리 무선통신을 구현하는 저주파안테나를 포함하는 휴대 단말기에 있어서,A portable terminal including a high frequency antenna for realizing long distance wireless communication while feeding a power supply point to a metal plate and a low frequency antenna for realizing short range wireless communication by a combination of the metal plate and the loop coil,

상기 메탈플레이트는 상기 루프코일에 겹쳐지는 슬릿을 통해 어퍼플레이트 및 언더플레이트로 구획되고,Wherein the metal plate is divided into an upper plate and an under plate through a slit overlapping the loop coil,

고주파수에서 단락(Short)으로 작용되어 고주파 신호전력을 통과시키는 반면 저주파수에서 개방(Open)으로 작용되어 저주파 신호전력을 차단시키는 공진 커패시터 및 저주파수에서 단락으로 작용되어 저주파 신호전력을 통과시키는 반면 고주파수에서 개방으로 작용되어 고주파 신호전력을 차단시키는 공진 인덕터로 된 공진회로부를 상기 슬릿의 일측에 부여함과 동시에 상기 슬릿의 타측에 연결수단을 부여하여 상기 어퍼플레이트 및 언더플레이트로 하여금 방사체로 동작케 하여 상기 고주파안테나의 원거리 무선통신을 비롯한 상기 저주파안테나의 근거리 무선통신을 더불어 보장하는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.
A resonant capacitor that is operated as a short at a high frequency to pass a high frequency signal power while blocking a low frequency signal power by acting as an open at a low frequency and a short circuit at a low frequency to pass low frequency signal power, A resonance circuit part formed of a resonance inductor which serves as a resonance inductor for interrupting a high frequency signal power is provided on one side of the slit and a connecting means is provided on the other side of the slit to operate the upper plate and the under plate as a radiator, And the short-range wireless communication of the low-frequency antenna including the long-distance wireless communication of the antenna is ensured.

본 발명은 고주파안테나의 원거리 무선통신을 비롯한 저주파안테나의 근거리 무선통신을 더불어 보장할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of ensuring short-range wireless communication of a low-frequency antenna including long-range wireless communication of a high-frequency antenna.

본 발명은 공진회로부를 슬릿의 일측에 부여함과 동시에 연결수단을 슬릿의 타측에 부여하여 어퍼플레이트 및 언더플레이트로 하여금 방사체로 동작케 하여 고주파안테나의 원거리 무선통신을 비롯한 저주파안테나의 근거리 무선통신을 더불어 보장할 수 있는 효과가 있다.The present invention is characterized in that a resonant circuit portion is provided on one side of a slit and a connecting means is provided on the other side of a slit so that an upper plate and an under plate are operated as a radiator so as to perform a short distance wireless communication of a low frequency antenna including a long- There is also an effect that can be guaranteed.

본 발명은 고주파수에서 단락으로 작용되어 고주파 신호전력을 통과시키는 반면 저주파수에서 개방으로 작용되어 저주파 신호전력을 차단시키는 공진 커패시터 및 저주파수에서 단락으로 작용되어 저주파 신호전력을 통과시키는 반면 고주파수에서 개방으로 작용되어 고주파 신호전력을 차단시키는 공진 인덕터로 된 공진회로부를 슬릿의 일측에 부여함과 동시에 연결수단을 슬릿의 타측에 부여하여 어퍼플레이트 및 언더플레이트로 하여금 방사체로 동작케 하여 고주파안테나의 원거리 무선통신을 비롯한 저주파안테나의 근거리 무선통신을 더불어 보장할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a resonant capacitor that acts as a short circuit at a high frequency to pass a high frequency signal power while blocking a low frequency signal power by acting as an open at a low frequency and a short circuit at a low frequency to pass low frequency signal power, A resonance circuit part made of a resonance inductor that cuts off high-frequency signal power is provided to one side of the slit and a connection means is provided on the other side of the slit to operate the upper plate and the under plate as a radiator, It is possible to ensure short-range wireless communication of the low-frequency antenna.

본 발명은 공진 커패시터에 이어 공진 인덕터의 삽입으로 원거리 무선통신을 위한 고주파안테나의 신호전력에 대한 전류 경로를 차단하여 고주파안테나의 충분한 길이 값을 갖도록 하고, 더불어 분산되거나 폐루프로 소멸되는 전류 경로를 차단하여 원거리 무선통신에 대한 고주파안테나의 성능변화를 없앨 수 있으며, 이와는 반대로 수십 ㎒이하의 저주파수를 사용하는 근거리 무선통신을 위한 NFC, RFID, MST, WPT와 같은 자계 수신 회로를 갖는 저주파안테나의 신호전력 전달 성능을 대폭 개선할 수 있는 효과가 있다.In the present invention, by inserting a resonant inductor into a resonant capacitor, a current path for a signal power of a high-frequency antenna for long-range wireless communication is cut off to have a sufficient length value of a high-frequency antenna and a current path that is dispersed or eliminated in a closed loop Frequency antenna for a long distance wireless communication can be eliminated. On the contrary, a signal of a low frequency antenna having a magnetic receiving circuit such as NFC, RFID, MST, and WPT for short range wireless communication using low frequencies of several tens of MHz or less The power transmission performance can be remarkably improved.

본 발명은 메탈플레이트의 슬릿에 저주파안테나를 배치하면서 공진 커패시터 및 공진 인덕터로 된 공진회로부를 장착한 경우 고주파수의 대역에 따라 약 -5.65dB에서부터 -9.72dB의 수동 이득이 나타나 원거리 무선통신의 품질을 양호하게 할 수 있는 효과가 있다.In the present invention, when a low-frequency antenna is disposed on a slit of a metal plate and a resonance circuit including a resonance capacitor and a resonance inductor is mounted, a passive gain of about -9.72 dB from about -5.65 dB is exhibited depending on a high- There is an advantageous effect.

본 발명은 메인회로기판으로부터 급전포인트에 급전하여 고주파안테나를 통한 원거리 무선통신을 구현한 경우의 저주파안테나인 NFC의 Tag 인식거리 30㎜를 기본으로 할 때 공진 커패시터 및 공진 인덕터로 된 공진회로부를 메탈플레이트의 슬릿에 장착한 경우 26∼43㎜로서 저주파 무선통신을 충분히 구현할 수 있는 효과가 있다.
The present invention is based on a tag recognition distance of 30 mm of NFC, which is a low frequency antenna in a case where remote radio communication through a high frequency antenna is implemented by feeding power from a main circuit board to a feeding point. When a resonance circuit portion composed of a resonance capacitor and a resonance inductor is made of metal And 26 to 43 mm when it is mounted on the slit of the plate, so that low-frequency wireless communication can be sufficiently realized.

도 1은 선행기술문헌과 관련된 이동 단말기의 블록 구성도.
도 2는 선행기술문헌에 따른 이동 단말기의 후면 사시도.
도 3은 선행기술문헌에 따른 이동 단말기의 후면커버를 분리하여 리어 케이스의 표면을 도시한 배면도.
도 4는 선행기술문헌에 따른 안테나가 이동 단말기의 후면커버에 부착된 것을 도시한 분해 사시도.
도 5a는 본 발명에 따른 휴대 단말기를 설명하기 위한 측면 개념도.
도 5b는 본 발명에 따른 휴대 단말기를 설명하기 위한 근거리 송신안테나 및 저주파안테나를 나타내는 원리도.
도 6a는 본 발명을 설명하기 위한 제1예에 따른 휴대 단말기에 적용된 메탈플레이트를 사이에 두고 근거리 송신안테나 및 저주파안테나의 동작을 설명하기 위한 측면도.
도 6b는 본 발명을 설명하기 위한 제1예에 따른 휴대 단말기에 적용된 메탈플레이트를 사이에 두고 근거리 송신안테나 및 저주파안테나의 동작을 설명하기 위한 메탈플레이트의 평면 및 이면을 함께 나타내는 개념도.
도 7a는 본 발명을 설명하기 위한 제2예에 따른 휴대 단말기에 적용된 메탈플레이트를 사이에 두고 근거리 송신안테나 및 저주파안테나의 동작을 설명하기 위한 측면도.
도 7b는 본 발명을 설명하기 위한 제2예에 따른 휴대 단말기에 적용된 메탈플레이트를 사이에 두고 근거리 송신안테나 및 저주파안테나의 동작을 설명하기 위한 메탈플레이트의 평면 및 이면을 함께 나타내는 개념도.
도 8a는 본 발명을 설명하기 위한 제3예에 따른 휴대 단말기에 적용된 메탈플레이트를 사이에 두고 근거리 송신안테나 및 저주파안테나의 동작을 설명하기 위한 측면도.
도 8b는 본 발명을 설명하기 위한 제3예에 따른 휴대 단말기에 적용된 메탈플레이트를 사이에 두고 근거리 송신안테나 및 저주파안테나의 동작을 설명하기 위한 메탈플레이트의 평면 및 이면을 함께 나타내는 개념도.
도 9a는 본 발명을 설명하기 위한 제4예에 따른 휴대 단말기와 근거리 송신안테나를 나타내는 평면도 및 실험 사진.
도 9b는 본 발명을 설명하기 위한 제4예에 따른 휴대 단말기와 근거리 송신안테나 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 부분 확대 평면도.
도 9c는 본 발명을 설명하기 위한 제4예에 따른 휴대 단말기와 근거리 송신안테나 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 평면도.
도 9d는 본 발명을 설명하기 위한 제4예에 따른 휴대 단말기와 근거리 송신안테나 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 측면도.
도 9e는 본 발명을 설명하기 위한 제4예에 따른 휴대 단말기에 적용된 메탈플레이트를 사이에 두고 근거리 송신안테나 및 저주파안테나의 동작을 설명하기 위한 평면도.
도 9f는 본 발명을 설명하기 위한 제4예에 따른 휴대 단말기의 저주파안테나와 근거리 무선송신기의 근거리 송신안테나 상호간의 송수신율을 나타내는 그래프.
도 10a는 본 발명을 설명하기 위한 제5예에 따른 휴대 단말기와 근거리 송신안테나를 나타내는 평면도.
도 10b는 본 발명을 설명하기 위한 제5예에 따른 휴대 단말기와 근거리 송신안테나 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 부분 확대 평면도.
도 10c는 본 발명을 설명하기 위한 제5예에 따른 휴대 단말기와 근거리 송신안테나 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 측면도.
도 10d는 본 발명을 설명하기 위한 제5예에 따른 휴대 단말기의 저주파안테나와 근거리 무선송신기의 근거리 송신안테나 상호간의 송수신율을 나타내는 그래프.
도 11a는 본 발명을 설명하기 위한 제6예에 따른 휴대 단말기와 근거리 송신안테나를 나타내는 평면도 및 실험 사진.
도 11b는 본 발명을 설명하기 위한 제6예에 따른 휴대 단말기와 근거리 송신안테나 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 부분 확대 평면도.
도 11c는 본 발명을 설명하기 위한 제6예에 따른 휴대 단말기와 근거리 송신안테나 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 평면도.
도 11d는 본 발명을 설명하기 위한 제6예에 따른 휴대 단말기와 근거리 송신안테나 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 측면도.
도 11e는 본 발명을 설명하기 위한 제6예에 따른 휴대 단말기에 적용된 메탈플레이트를 사이에 두고 근거리 송신안테나 및 저주파안테나의 동작을 설명하기 위한 평면도.
도 11f는 본 발명을 설명하기 위한 제6예에 따른 휴대 단말기의 저주파안테나와 근거리 무선송신기의 근거리 송신안테나 상호간의 송수신율을 나타내는 그래프.
도 12a는 본 발명을 설명하기 위한 제7예에 따른 휴대 단말기와 근거리 송신안테나를 나타내는 평면도.
도 12b는 본 발명을 설명하기 위한 제7예에 따른 휴대 단말기와 근거리 송신안테나 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 부분 확대 평면도.
도 12c는 본 발명을 설명하기 위한 제7예에 따른 휴대 단말기와 근거리 송신안테나 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 측면도.
도 12d는 본 발명을 설명하기 위한 제7예에 따른 근거리 무선송신기의 근거리 송신안테나(TX)와 휴대 단말기의 저주파안테나 상호간의 Return Loss를 나타내는 그래프.
도 13은 본 발명을 설명하기 위한 제8예에 따른 휴대 단말기의 원거리 무선통신을 위한 고주파안테나의 동작특성을 나타내는 메탈플레이트를 나타내는 평면도.
도 14a 및 도 14b는 본 발명을 설명하기 위한 제9예에 따른 휴대 단말기의 원거리 무선통신을 위한 고주파안테나 및 근거리 무선통신을 위한 저주파안테나의 동작특성을 나타내는 공진 커패시터를 포함한 메탈플레이트를 나타내는 평면도.
도 15a 및 도 15b는 본 발명을 설명하기 위한 제10예에 따른 휴대 단말기의 원거리 무선통신을 위한 고주파안테나 및 근거리 무선통신을 위한 저주파안테나의 동작특성을 나타내는 인덕터를 포함한 메탈플레이트를 나타내는 평면도.
도 16a 및 도 16b는 본 발명을 설명하기 위한 제11예에 따른 휴대 단말기의 고주파안테나 및 저주파안테나의 동작특성을 나타내는 공진 커패시터 및 공진 인덕터로 된 공진회로부를 포함한 메탈플레이트를 나타내는 평면도.
도 17은 본 발명을 설명하기 위한 제12예에 따른 휴대 단말기의 저주파안테나를 나타내는 평면도.1 is a block diagram of a mobile terminal related to the prior art document.
2 is a rear perspective view of a mobile terminal according to the prior art document.
3 is a rear view showing the surface of the rear case of the mobile terminal according to the prior art document in which the rear cover is detached.
4 is an exploded perspective view showing an antenna according to a prior art document attached to a back cover of a mobile terminal;
5A is a side elevational view for explaining a mobile terminal according to the present invention;
FIG. 5B is a principle diagram illustrating a short-range transmission antenna and a low-frequency antenna for explaining a portable terminal according to the present invention; FIG.
FIG. 6A is a side view for explaining the operation of a short-distance transmission antenna and a low-frequency antenna with a metal plate applied to a portable terminal according to a first example of the present invention. FIG.
FIG. 6B is a conceptual diagram illustrating a planar and a rear surface of a metal plate for explaining operations of a short-distance transmission antenna and a low-frequency antenna with a metal plate interposed therebetween, according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 7A is a side view for explaining the operation of a short-distance transmission antenna and a low-frequency antenna with a metal plate applied to a portable terminal according to a second example of the present invention. FIG.
FIG. 7B is a conceptual diagram illustrating the planar surface and the rear surface of a metal plate for explaining the operation of a short-distance transmission antenna and a low-frequency antenna with a metal plate interposed therebetween, according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 8A is a side view for explaining the operation of a short-distance transmission antenna and a low-frequency antenna with a metal plate interposed therebetween in a portable terminal according to a third example for explaining the present invention; FIG.
FIG. 8B is a conceptual diagram illustrating the planar surface and the rear surface of a metal plate for explaining the operation of a short-distance transmission antenna and a low-frequency antenna with a metal plate interposed therebetween, according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9A is a plan view and a photograph of a portable terminal and a short-range transmission antenna according to a fourth example for explaining the present invention. FIG.
FIG. 9B is a partially enlarged plan view simulating the formation of a magnetic field between a portable terminal and a local transmission antenna according to a fourth example for explaining the present invention. FIG.
FIG. 9C is a plan view showing a simulation of magnetic field formation between a portable terminal and a local transmission antenna according to a fourth example for explaining the present invention. FIG.
FIG. 9D is a side view showing a simulation of magnetic field formation between a portable terminal and a near-field transmission antenna according to a fourth example for explaining the present invention. FIG.
FIG. 9E is a plan view for explaining operations of a short-distance transmission antenna and a low-frequency antenna with a metal plate interposed therebetween, according to a fourth embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 9F is a graph illustrating a transmission / reception ratio between a low-frequency antenna of a portable terminal and a near-field transmission antenna of a short-range wireless transmitter according to a fourth example of the present invention.
FIG. 10A is a plan view showing a portable terminal and a short-range transmission antenna according to a fifth example of the present invention. FIG.
FIG. 10B is a partially enlarged plan view simulating the formation of a magnetic field between a portable terminal and a local transmission antenna according to a fifth example for explaining the present invention. FIG.
FIG. 10C is a side view illustrating simulation of magnetic field formation between a portable terminal and a near-field transmission antenna according to a fifth example for explaining the present invention. FIG.
10D is a graph illustrating a transmission / reception ratio between a low-frequency antenna of a portable terminal and a near-field transmission antenna of a short-range wireless transmitter according to a fifth example of the present invention.
11A is a plan view and a photograph of a portable terminal and a short-range transmission antenna according to a sixth example for explaining the present invention.
11B is a partially enlarged plan view simulating the formation of a magnetic field between a portable terminal and a local transmission antenna according to a sixth example for explaining the present invention.
FIG. 11C is a plan view showing a simulation of magnetic field formation between a portable terminal and a near-field transmission antenna according to a sixth example for explaining the present invention. FIG.
FIG. 11D is a side view illustrating simulation of magnetic field formation between a portable terminal and a local transmission antenna according to a sixth example of the present invention. FIG.
FIG. 11E is a plan view for explaining the operation of a short-distance transmission antenna and a low-frequency antenna with a metal plate interposed therebetween, according to a sixth embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 11F is a graph illustrating a transmission / reception ratio between a low-frequency antenna and a short-range wireless transmitter of a wireless terminal according to a sixth example of the present invention.
12A is a plan view showing a portable terminal and a short-range transmission antenna according to a seventh example for explaining the present invention.
FIG. 12B is a partially enlarged plan view simulating the formation of a magnetic field between a portable terminal and a local transmission antenna according to a seventh example for explaining the present invention. FIG.
FIG. 12C is a side view illustrating simulation of magnetic field formation between a portable terminal and a local transmission antenna according to a seventh example for explaining the present invention. FIG.
12D is a graph illustrating a return loss between a short-range transmission antenna TX of a short-range wireless transmitter and a low-frequency antenna of a portable terminal according to a seventh example of the present invention.
FIG. 13 is a plan view showing a metal plate showing operation characteristics of a high frequency antenna for long-distance wireless communication in a portable terminal according to an eighth example for explaining the present invention. FIG.
FIG. 14A and FIG. 14B are plan views illustrating a metal plate including a resonant capacitor representing a high-frequency antenna for long-range wireless communication and a low-frequency antenna for short-range wireless communication according to a ninth example for explaining the present invention.
FIGS. 15A and 15B are plan views showing a high frequency antenna for a long distance wireless communication and a metal plate including an inductor showing an operation characteristic of a low frequency antenna for short range wireless communication according to a tenth example of the present invention.
16A and 16B are plan views illustrating a metal plate including a resonant circuit formed of a resonant capacitor and a resonant inductor showing operating characteristics of a high frequency antenna and a low frequency antenna of a portable terminal according to an eleventh example for explaining the present invention.
17 is a plan view showing a low-frequency antenna of a portable terminal according to a twelfth example for explaining the present invention.

본 발명에 따른 휴대 단말기의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 하고, 그 실시예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이러한 실시예를 통하여 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 더욱 잘 이해할 수 있게 된다.A preferred embodiment of the portable terminal according to the present invention will be described with reference to the drawings. There may be a plurality of embodiments thereof, and it is possible to understand the objects, features and advantages do.

도 5a는 본 발명에 따른 휴대 단말기(200)를 설명하기 위한 측면 개념도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 휴대 단말기(200)를 설명하기 위한 근거리 송신안테나(TX) 및 저주파안테나(RX)를 나타내는 원리도이다.FIG. 5A is a side conceptual view for explaining a portable terminal 200 according to the present invention. FIG. 5B is a diagram illustrating a portable terminal 200 according to an embodiment of the present invention. The principle is also shown.

스마트 폰, 테블릿 PC 등과 같은 휴대 단말기(200)는 근거리 무선통신을 통해 무선 태그 및 소액 결재를 하거나 배터리(20) 충전을 할 수 있도록 설계된다.The portable terminal 200, such as a smart phone or a tablet PC, is designed to perform a wireless tag, a small payment, or charge the battery 20 through short-range wireless communication.

즉, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 근거리 무선송신기(100)의 근거리 송신안테나(TX)에 연동되는 저주파안테나(RX) 및 배터리(20)를 휴대 단말기(200) 속에 내장하여 전자기 유도방식으로 근거리 송신안테나(TX)에서 자기장을 발생시키고 저주파안테나(RX)에서 자기장의 변화에 따라 전류가 유도되어 에너지를 만들어 내는 자기유도로서 무선 태그 및 소액 결재 등을 하거나 배터리(20)의 무선 충전을 가능케 할 수 있도록 설계되는 것이다.5A and 5B, the low frequency antenna RX and the battery 20 interlocked with the short-distance transmission antenna TX of the short-distance wireless transmitter 100 are built in the portable terminal 200, A magnetic field is generated in the short distance transmitting antenna TX and a current is induced in the low frequency antenna RX to generate energy. It is designed to make it possible.

도 6a는 본 발명을 설명하기 위한 제1예에 따른 휴대 단말기(200)에 적용된 메탈플레이트(10)를 사이에 두고 근거리 송신안테나(TX) 및 저주파안테나(RX)의 동작을 설명하기 위한 측면도이고[설명상의 편의를 위하여 메탈플레이트(10)를 경계로 근거리 송신안테나(TX)를 위에 배치하고 저주파안테나(RX)를 아래에 배치함], 도 6b는 본 발명을 설명하기 위한 제1예에 따른 휴대 단말기(200)에 적용된 메탈플레이트(10)를 사이에 두고 근거리 송신안테나(TX) 및 저주파안테나(RX)의 동작을 설명하기 위한 메탈플레이트(10)의 평면 및 이면을 함께 나타내는 개념도이다.6A is a side view for explaining operations of a short-range transmission antenna TX and a low-frequency antenna RX with a metal plate 10 applied to a portable terminal 200 according to a first example of the present invention, (For convenience of explanation, the short-distance transmission antenna TX is arranged on the boundary of the metal plate 10 and the low-frequency antenna RX is arranged on the lower side.) Fig. 6B is a cross- A plan view and a back surface of a metal plate 10 for explaining operations of a short-range transmission antenna TX and a low-frequency antenna RX with a metal plate 10 applied to the portable terminal 200 therebetween.

도 6a에 도시된 바와 같이 메탈플레이트(10)를 사이에 두고 근거리 무선송신기(100)에 전원을 공급하여 근거리 송신안테나(TX)에 전류를 흐르게 하면 자기장을 발생하지만, 이 자기장은 메탈플레이트(10)를 투과하지 못하기 때문에 휴대 단말기(200)의 저주파안테나(RX)가 유도전류를 만들지 못하여 결국 근거리 무선통신을 실현할 수 없게 된다.6A, if a current is supplied to the short-range transmission antenna TX by supplying power to the short-range wireless transmitter 100 with the metal plate 10 therebetween, a magnetic field is generated. However, The low frequency antenna RX of the portable terminal 200 can not generate the induction current and thus can not realize the short range wireless communication.

도 6b의 메탈플레이트(10)의 표면에 표시된 점선화살표는 근거리 송신안테나(TX)에 흐르는 전류에 따른 자기장에 의해 유도된 메탈플레이트(10)의 표면 전류밀도를 나타내는 것인데, 근거리 송신안테나(TX)의 전류방향과 반대되는 전류(Eddy Current)가 발생될 경우 자계를 약화시켜 결국 메탈플레이트(10)의 이면에 나타난 바와 같이 저주파안테나(RX)로의 유도전류를 전혀 만들지 못하여 결국 근거리 무선통신을 실현할 수 없게 되는 것이다.The dashed line arrow on the surface of the metal plate 10 in FIG. 6B indicates the surface current density of the metal plate 10 induced by the magnetic field according to the current flowing in the short distance transmission antenna TX. (Eddy Current) opposite to the current direction of the metal plate 10 is generated, the magnetic field is weakened and finally the induction current to the low-frequency antenna RX can not be generated as shown on the back surface of the metal plate 10, It will be absent.

도 7a는 본 발명을 설명하기 위한 제2예에 따른 휴대 단말기(200)에 적용된 메탈플레이트(10)를 사이에 두고 근거리 송신안테나(TX) 및 저주파안테나(RX)의 동작을 설명하기 위한 측면도이고[설명상의 편의를 위하여 메탈플레이트(10)를 경계로 근거리 송신안테나(TX)를 위에 배치하고 저주파안테나(RX)를 아래에 배치함], 도 7b는 본 발명을 설명하기 위한 제2예에 따른 휴대 단말기(200)에 적용된 메탈플레이트(10)를 사이에 두고 근거리 송신안테나(TX) 및 저주파안테나(RX)의 동작을 설명하기 위한 메탈플레이트(10)의 평면 및 이면을 함께 나타내는 개념도이다.7A is a side view for explaining the operation of a short-range transmission antenna TX and a low-frequency antenna RX with a metal plate 10 applied to a mobile terminal 200 according to a second example of the present invention, (For convenience of explanation, the short-distance transmission antenna TX is arranged on the border of the metal plate 10 and the low-frequency antenna RX is arranged on the bottom), Fig. 7B is a cross- A plan view and a back surface of a metal plate 10 for explaining operations of a short-range transmission antenna TX and a low-frequency antenna RX with a metal plate 10 applied to the portable terminal 200 therebetween.

도 7a에 도시된 바와 같이 유도홀(11)을 지닌 메탈플레이트(10)를 사이에 두고 근거리 무선송신기(100)에 전원을 공급하여 근거리 송신안테나(TX)에 전류를 흐르게 하면 자기장을 발생하는데, 이 자기장은 메탈플레이트(10)를 투과하지 못하는 대신 유도홀(11)을 통해 극히 일부가 휴대 단말기(200)의 저주파안테나(RX)를 링크(Link)시켜 유도전류를 형성케 함으로써 미약하게나마 근거리 무선통신 즉, 자기유도로서 무선 태그, 소액 결재 또는 배터리(20)의 충전을 불안전하게 할 수 있게 된다.A magnetic field is generated when power is supplied to the short-range wireless transmitter 100 through the metal plate 10 having the guide hole 11 and a current is supplied to the short-distance transmission antenna TX as shown in FIG. 7A. The magnetic field can not pass through the metal plate 10. Instead, a very small part of the magnetic field links the low-frequency antenna RX of the portable terminal 200 through the induction hole 11 to induce an induced current, The wireless tag, the microcrystalline solution or the charging of the battery 20 can be made unsecured.

도 7b의 메탈플레이트(10)의 표면에 표시된 점선화살표는 근거리 송신안테나(TX)에 흐르는 전류에 따른 자기장에 의해 유도된 메탈플레이트(10)의 표면 전류밀도를 나타내는 것인데, 근거리 송신안테나(TX)의 전류방향과 반대되는 전류를 발생시키면서 자계를 약화시키는 대신 유도홀(11)을 통한 극히 일부의 자기장만이 메탈플레이트(10)의 이면에 나타난 바와 같이 유도되어 저주파안테나(RX)로의 유도전류를 미량(5％ 내외)으로 링크시켜 결국 무선 태그, 소액 결재 또는 배터리(20)의 충전을 원활하게 실현치 못하는 한계를 확인할 수 있다.The dotted arrows on the surface of the metal plate 10 in FIG. 7B indicate the surface current density of the metal plate 10 induced by the magnetic field according to the current flowing in the short-distance transmission antenna TX. Instead of weakening the magnetic field while generating a current opposite to the current direction of the metal plate 10, only a part of the magnetic field through the induction hole 11 is induced as shown on the back surface of the metal plate 10, (5% or less), so that it is possible to confirm the limitation that the wireless tag, the microcrystalline solution or the battery 20 can not be smoothly charged.

도 8a는 본 발명을 설명하기 위한 제3예에 따른 휴대 단말기(200)에 적용된 메탈플레이트(10)를 사이에 두고 근거리 송신안테나(TX) 및 저주파안테나(RX)의 동작을 설명하기 위한 측면도이고[설명상의 편의를 위하여 메탈플레이트(10)를 경계로 근거리 송신안테나(TX)를 위에 배치하고 저주파안테나(RX)를 아래에 배치함], 도 8b는 본 발명을 설명하기 위한 제3예에 따른 휴대 단말기(200)에 적용된 메탈플레이트(10)를 사이에 두고 근거리 송신안테나(TX) 및 저주파안테나(RX)의 동작을 설명하기 위한 메탈플레이트(10)의 평면 및 이면을 함께 나타내는 개념도이다.8A is a side view for explaining operations of a short-range transmission antenna TX and a low-frequency antenna RX with a metal plate 10 applied to a portable terminal 200 according to a third example of the present invention, (For convenience of explanation, the short-distance transmission antenna TX is arranged on the boundary of the metal plate 10 and the low-frequency antenna RX is arranged on the lower side), and FIG. 8B is a cross- A plan view and a back surface of a metal plate 10 for explaining operations of a short-range transmission antenna TX and a low-frequency antenna RX with a metal plate 10 applied to the portable terminal 200 therebetween.

도 8a에 도시된 바와 같이 유도홀(11) 및 오픈홀(12)을 지닌 메탈플레이트(10)를 사이에 두고 근거리 무선송신기(100)에 전원을 공급하여 근거리 송신안테나(TX)에 전류를 흐르게 하면 자기장을 발생하는데, 이 자기장은 메탈플레이트(10)를 투과하지 못하는 대신 유도홀(11) 및 오픈홀(12)을 통해 전방위로 휴대 단말기(200)의 저주파안테나(RX)를 링크시켜 유도전류를 형성케 함으로써 근거리 무선통신 즉, 자기유도로서 무선 태그, 소액 결재 또는 배터리(20)의 충전을 가능할 수 있게 된다.The power is supplied to the short range wireless transmitter 100 through the metal plate 10 having the guide hole 11 and the open hole 12 to flow a current to the short distance transmit antenna TX The magnetic field is not transmitted through the metal plate 10 but is linked to the low frequency antenna RX of the portable terminal 200 through the induction hole 11 and the open hole 12 in all directions, So that it becomes possible to charge the wireless tag, the microcrystalline solution or the battery 20 as short-range wireless communication, that is, magnetic induction.

도 8b의 화살표 1(a1)은 메탈플레이트(10)의 표면에 표시된 것으로 근거리 송신안테나(TX)에 흐르는 전류에 따른 자기장에 의해 유도되어 메탈플레이트(10)의 표면 전류밀도 및 전류방향[근거리 송신안테나(TX)를 바라보는 메탈플레이트(10) 표면에 흐르는 전류방향]을 나타내고, 화살표 2(a2)는 근거리 송신안테나(TX)에 마주보는 메탈플레이트(10)의 표면에 유도된 전류가 오픈홀(12)을 통해 저주파안테나(RX)가 마주보는 메탈플레이트(10)의 이면으로 흐르는 전류방향을 나타내고, 화살표 3(a3)은 오픈홀(12)을 경유하여 넘어오는 전류가 저주파안테나(RX)가 바라보는 메탈플레이트(10)의 이면에 흐르는 전류방향을 나타내고, 인입점 I(I)는 근거리 송신안테나(TX)에 흐르는 전류가 저주파안테나(RX)가 마주보는 메탈플레이트(10)의 이면으로 들어가는 전류를 나타내고, 인출점 O(O)는 메탈플레이트(10)의 저주파안테나(RX)에 흐르는 전류가 근거리 송신안테나(TX)가 마주보는 메탈플레이트(10)(10)의 표면으로 나오는 전류를 나타내는데, 총체적으로 보면 근거리 무선송신기(100)의 근거리 송신안테나(TX)에 전류를 흐르게 하면 자기장이 발생하고, 이 자기장은 유도홀(11) 및 오픈홀(12)을 통해 전방위로 휴대 단말기(200)의 저주파안테나(RX)를 링크시켜 강한 유도전류를 형성케 함으로써 근거리 무선통신, 즉 무선 태그, 소액 결재 또는 배터리(20)의 무선충전을 보장할 수 있게 되는 것이다.Arrow 1 (a1) in FIG. 8B indicates the surface of the metal plate 10 and is induced by a magnetic field in accordance with the current flowing in the short-distance transmission antenna TX, so that the surface current density of the metal plate 10 and the current direction The current flowing in the direction of the current flowing through the surface of the metal plate 10 facing the antenna TX is indicated by arrow 2 (a2) The current flowing through the open hole 12 is reflected by the low frequency antenna RX and the direction of current flowing to the back surface of the metal plate 10 facing the low frequency antenna RX through the antenna 12 is represented by arrow 3 (a3) (I) is a current flowing in the short-distance transmission antenna TX to the rear surface of the metal plate 10 facing the low-frequency antenna RX Indicates the incoming current, The opening O (O) represents a current flowing through the low-frequency antenna RX of the metal plate 10 to the surface of the metal plates 10 and 10 facing the short-distance transmission antenna TX, A magnetic field is generated when a current is supplied to the local transmission antenna TX of the wireless transmitter 100. The magnetic field is transmitted to the low frequency antenna RX of the portable terminal 200 through the induction hole 11 and the open hole 12 To form a strong induction current, thereby ensuring short-range wireless communication, that is, wireless tag, microcredit, or wireless charging of the battery 20. [

도 9a는 본 발명을 설명하기 위한 제4예에 따른 휴대 단말기(200)와 근거리 송신안테나(TX)를 나타내는 평면도 및 실험 사진이고, 도 9b는 본 발명을 설명하기 위한 제4예에 따른 휴대 단말기(200)와 근거리 송신안테나(TX) 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 부분 확대 평면도이고, 도 9c는 본 발명을 설명하기 위한 제4예에 따른 휴대 단말기(200)와 근거리 송신안테나(TX) 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 평면도이고, 도 9d는 본 발명을 설명하기 위한 제4예에 따른 휴대 단말기(200)와 근거리 송신안테나(TX) 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 측면도이고, 도 9e는 본 발명을 설명하기 위한 제4예에 따른 휴대 단말기(200)에 적용된 메탈플레이트(10)를 사이에 두고 근거리 송신안테나(TX) 및 저주파안테나(RX)의 동작을 설명하기 위한 평면도이며[설명상의 편의를 위하여 슬릿(S)을 경계로 메탈플레이트(10)의 크기를 줄여 도시함], 도 9f는 본 발명을 설명하기 위한 제4예에 따른 휴대 단말기(200)의 저주파안테나(RX)와 근거리 무선송신기(100)의 근거리 송신안테나(TX) 상호간의 송수신율을 나타내는 그래프이다.9A and 9B are a plan view and a photograph of a portable terminal 200 and a local transmission antenna TX according to a fourth example of the present invention. FIG. 9C is a partial enlarged plan view showing a simulation of magnetic field formation between the mobile terminal 200 and the local transmission antennas TX. FIG. FIG. 9D is a side view showing a simulation of the magnetic field formation between the portable terminal 200 and the short-distance transmission antenna TX according to the fourth example for explaining the present invention, FIG. 9E is a cross- A plan view for explaining the operation of the short-distance transmission antenna TX and the low-frequency antenna RX with the metal plate 10 applied to the portable terminal 200 according to the fourth example for explaining the present invention therebetween; Frequency antenna RX of the portable terminal 200 according to the fourth embodiment for explaining the present invention, and FIG. 9F is a view for explaining the operation of the low-frequency antenna RX of the portable terminal 200 according to the fourth embodiment of the present invention. Reception ratio between the short-distance transmission antennas TX of the short-range wireless transmitter 100. FIG.

도 10a는 본 발명을 설명하기 위한 제5예에 따른 휴대 단말기(200)와 근거리 송신안테나(TX)를 나타내는 평면도이고, 도 10b는 본 발명을 설명하기 위한 제5예에 따른 휴대 단말기(200)와 근거리 송신안테나(TX) 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 부분 확대 평면도이고, 도 10c는 본 발명을 설명하기 위한 제5예에 따른 휴대 단말기(200)와 근거리 송신안테나(TX) 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 측면도이고, 도 10d는 본 발명을 설명하기 위한 제5예에 따른 휴대 단말기(200)의 저주파안테나(RX)와 근거리 무선송신기(100)의 근거리 송신안테나(TX) 상호간의 송수신율을 나타내는 그래프이다.10A is a plan view showing a portable terminal 200 and a short-range transmission antenna TX according to a fifth example of the present invention. FIG. 10B is a diagram illustrating a portable terminal 200 according to a fifth example of the present invention. And FIG. 10C is a partial enlarged plan view illustrating a magnetic field formation between the portable terminal 200 and the short-distance transmission antenna TX according to a fifth example for explaining the present invention. FIG. 10D is a side view of a portable terminal 200 according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 10D is a side view showing a transmission / reception ratio (RX) between a low frequency antenna RX of a portable terminal 200 and a short- .

본 발명을 설명하기 위한 제4예 및 제5예에 따른 휴대 단말기(200)는 도 5a 및 도 9a 내지 도 9e 그리고 도 10a 내지 도10c에 도시된 바와 같이 근거리 무선송신기(100)의 근거리 송신안테나(TX)에 연동되는 저주파안테나(RX) 및 예를 들어 배터리(20)를 커버링하여 보호하는 메탈플레이트(10)를 구비하고, 메탈플레이트(10)는 저주파안테나(RX)에 걸쳐지는 슬릿(Slit; S)을 구비하여 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)로 구획되는 구조로 이루어진다.The portable terminal 200 according to the fourth and fifth examples for explaining the present invention can be applied to the short range wireless transmission device 100 of the short range wireless transmitter 100 as shown in FIGS. 5A, 9A to 9E and 10A to 10C, A low frequency antenna RX interlocked with the low frequency antenna TX and a metal plate 10 covering and protecting the battery 20 and the metal plate 10 includes a slit S, and is divided into an upper plate 10a and an under plate 10b.

이와 같이 제4예 및 제5예에 따른 휴대 단말기(200)는 메탈플레이트(10)의 슬릿(S) 사이에 흐르는 반대 방향의 전류에 의해서 도 9b 내지 도 9e 그리고 도 10b 내지 도 10c에 도시된 바와 같이 슬릿(S)이 있는 국소 부위만 강한 전자기장이 발생하여 슬릿(S) 주변만 방사체로서 역할을 하여 근거리 송신안테나(TX)로부터 저주파안테나(RX)로의 자계전달 효율이 크게 떨어뜨릴 수밖에 없는 한계를 안고 있다.As described above, the portable terminal 200 according to the fourth and fifth examples is formed by the current in the opposite direction flowing between the slits S of the metal plate 10, as shown in Figs. 9B to 9E and 10B to 10C A strong electromagnetic field is generated only in the local region where the slit S exists and only the vicinity of the slit S acts as a radiator so that the efficiency of transmitting the magnetic field from the local transmission antenna TX to the low frequency antenna RX .

근거리 무선송신기(100)의 근거리 송신안테나(TX)와 NFC로 동작되는 저주파안테나(RX)가 예를 들어 30㎜ 떨어진 거리에서 송수신율을 측정한 결과 도 9f 및 도 10d에 도시된 바와 같이 S21에 -45dB로 에너지 송수신율이 무선통신 가능 송수신율인 -29.5dB에 비해 약 15dB(1/64배)까지 감소하여 근거리 무선통신을 구현할 수 없게 되는 것이다.As a result of measurement of the transmission / reception ratio at a distance of, for example, 30 mm from the short-range transmission antenna TX of the short-range wireless transmitter 100 and the low-frequency antenna RX operated by the NFC, as shown in FIGS. 9F and 10D, -45dB, the energy transmission / reception ratio is reduced to about 15dB (1/64 times) compared with the radio communication transmission / reception ratio of -29.5dB.

도 11a는 본 발명을 설명하기 위한 제6예에 따른 휴대 단말기(200)와 근거리 송신안테나(TX)를 나타내는 평면도 및 실험 사진이고, 도 11b는 본 발명을 설명하기 위한 제6예에 따른 휴대 단말기(200)와 근거리 송신안테나(TX) 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 부분 확대 평면도이고, 도 11c는 본 발명을 설명하기 위한 제6예에 따른 휴대 단말기(200)와 근거리 송신안테나(TX) 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 평면도이고, 도 11d는 본 발명을 설명하기 위한 제6예에 따른 휴대 단말기(200)와 근거리 송신안테나(TX) 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 측면도이고, 도 11e는 본 발명을 설명하기 위한 제6예에 따른 휴대 단말기(200)에 적용된 메탈플레이트(10)를 사이에 두고 근거리 송신안테나(TX) 및 저주파안테나(RX)의 동작을 설명하기 위한 평면도이며[설명상의 편의를 위하여 슬릿(S)을 경계로 메탈플레이트(10)의 크기를 줄여 도시함], 도 11f는 본 발명을 설명하기 위한 제6예에 따른 휴대 단말기(200)의 저주파안테나(RX)와 근거리 무선송신기(100)의 근거리 송신안테나(TX) 상호간의 송수신율을 나타내는 그래프이다.11A and 11B are a plan view and an experimental photograph showing a portable terminal 200 and a local transmission antenna TX according to a sixth example for explaining the present invention, FIG. 11C is a partially enlarged plan view showing a simulation of the magnetic field formation between the mobile terminal 200 and the local transmission antennas TX. FIG. 11C is a plan view of the mobile terminal 200 according to the sixth embodiment of the present invention, 11D is a side view of a simulation of the magnetic field formation between the portable terminal 200 and the short-range transmission antenna TX according to the sixth example for explaining the present invention, and FIG. 11E is a cross- 6 is a plan view for explaining the operation of the short-range transmission antenna TX and the low-frequency antenna RX with the metal plate 10 applied to the portable terminal 200 according to the sixth embodiment of the present invention in between; Frequency antenna RX of the portable terminal 200 according to the sixth embodiment for explaining the present invention is shown by reducing the size of the metal plate 10 with the slit S as a boundary for convenience of meditation) And the short-distance transmission antennas TX of the short-range wireless transmitter 100 according to an embodiment of the present invention.

도 12a는 본 발명을 설명하기 위한 제7예에 따른 휴대 단말기(200)와 근거리 송신안테나(TX)를 나타내는 평면도이고, 도 12b는 본 발명을 설명하기 위한 제7예에 따른 휴대 단말기(200)와 근거리 송신안테나(TX) 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 부분 확대 평면도이고, 도 12c는 본 발명을 설명하기 위한 제7예에 따른 휴대 단말기(200)와 근거리 송신안테나(TX) 상호간의 자계형성을 시뮬레이션화시킨 측면도이다.12A is a plan view showing a portable terminal 200 and a short-range transmission antenna TX according to a seventh example of the present invention. FIG. 12B illustrates a portable terminal 200 according to a seventh example of the present invention. FIG. 12C is a partial enlarged plan view illustrating a magnetic field formation between the portable terminal 200 and the local transmission antenna TX according to a seventh example of the present invention. . Fig.

본 발명을 설명하기 위한 제6예 및 제7예에 따른 휴대 단말기(200)는 도 5a 및 도 11a 내지 도 11e 그리고 도 12a 내지 도12c에 도시된 바와 같이 근거리 무선송신기(100)의 근거리 송신안테나(TX)에 연동되는 저주파안테나(RX) 및 배터리(20)를 커버링하여 보호하는 메탈플레이트(10)를 구비하고, 메탈플레이트(10)는 저주파안테나(RX)에 걸쳐지는 슬릿(Slit; S)을 구비하여 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)로 구획되며, 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)는 슬릿(S)의 일측에 설치된 공진 커패시터(C)에 의해 접속됨과 동시에 슬릿(S)의 타측에 설치된 연결수단(13)에 의해 접속되면서 폐회로를 구성하여 메탈플레이트(10)로 하여금 근거리 무선송신기(100)의 근거리 송신안테나(TX)에 연동되면서 방사체로서 동작토록 하여 근거리 무선통신을 가능케 한다.The portable terminal 200 according to the sixth and seventh embodiments for explaining the present invention is a portable terminal 200 according to the present invention as shown in FIGS. 5A, 11A to 11E and 12A to 12C, A low frequency antenna RX interlocked with the low frequency antenna TX and a metal plate 10 covering and protecting the battery 20. The metal plate 10 has a slit S extending over the low frequency antenna RX, And the upper plate 10a and the under plate 10b are connected to each other by a resonance capacitor C provided at one side of the slit S and connected to the slit S S to constitute a closed circuit so as to allow the metal plate 10 to operate as a radiator while interlocked with the short-distance transmission antenna TX of the short- range wireless transmitter 100, .

이때, 연결수단(13)은 접속인덕터(13a), 접속패치(13b) 또는 접속커패시터(13c)일 수 있으며, 이러한 접속인덕터(13a), 접속패치(13b) 또는 접속커패시터(13c)는 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b) 상호간을 접속시켜 폐회로를 구성하기 위함이다.The connecting means 13 may be a connecting inductor 13a, a connecting patch 13b or a connecting capacitor 13c. The connecting inductor 13a, the connecting patch 13b, or the connecting capacitor 13c may be connected to the upper plate (10a) and the under plate (10b) to constitute a closed circuit.

접속패치(13b)는 메탈플레이트(10)에 슬릿(S)을 부여할 때 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b) 상호간을 직접 연결할 수 있도록 하는 가공으로 형성시킬 수 있으며, 이러할 경우 저항값이 특히 낮아 바람직하고, 접속인덕터(13a) 역시 저항값이 낮으므로 본 발명에 적용할 수 있고, 나아가 접속커패시터(13c)는 용량이 큰 것을 활용하여 저항값을 낮출 수 있도록 설계함으로써 본 발명에 적용할 수 있게 된다.The connection patch 13b may be formed by machining to directly connect the upper plate 10a and the under plate 10b when the slit S is provided to the metal plate 10. In this case, The connection inductor 13a can be applied to the present invention since the resistance value of the connection inductor 13a is also low. Further, the connection capacitor 13c can be applied to the present invention by designing the resistance value to be low by utilizing a large capacitance .

이와 같은 슬릿(S)에 의해 메탈플레이트(10)가 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)로 구획됨과 동시에 공진 커패시터(C) 및 연결수단(13)인 접속인덕터(13a), 접속패치(13b) 또는 접속커패시터(13c)에 의해 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)가 폐회로를 구성함으로써 메탈플레이트(10)의 슬릿(S) 사이에 흐르는 반대 방향의 전류에 의해서 도 11b 내지 도 11e 그리고 도 12b 내지 도 12c에 도시된 바와 같이 슬릿(S) 전체에 걸쳐 표면전류의 세기의 변화없이 메탈플레이트(10) 전체에 큰 전류가 흐르면서 강한 자기장을 발생시켜 슬릿(S) 주변뿐만 아니라 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)로 구획된 메탈플레이트(10) 전체가 방사체로 역할을 하여 근거리 송신안테나(TX)로부터 저주파안테나(RX)로의 자계전달 효율을 극대화시킬 수 있게 된다.The metal plate 10 is divided into the upper plate 10a and the under plate 10b by the slit S and the connection inductor 13a and the connection patch 13b which are the resonance capacitor C and the connection means 13 The upper plate 10a and the under plate 10b constitute a closed circuit by the connection capacitors 13a and 13b or the connection capacitors 13c so that the current flows in the opposite direction between the slits S of the metal plate 10, As shown in FIGS. 12B to 12C, a large current flows through the entire metal plate 10 without changing the intensity of the surface current over the entire slit S, thereby generating a strong magnetic field, The entire metal plate 10 partitioned by the lower plate 10a and the under plate 10b serves as a radiator to maximize the magnetic field transmission efficiency from the near-field transmission antenna TX to the low-frequency antenna RX.

즉, 슬릿(S)에 의해 메탈플레이트(10)가 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)로 구획됨과 동시에 공진 커패시터(C) 및 연결수단(13)에 의해 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)가 폐회로를 구성한 상태에서 메탈플레이트(10)를 사이에 두고 근거리 무선송신기(100)에 전원을 공급하여 근거리 송신안테나(TX)에 전류를 흐르게 하면 자기장을 발생하는데, 이 자기장은 메탈플레이트(10)를 투과하지 못하는 대신 슬릿(S)을 통해 전방위로 휴대 단말기(200)의 저주파안테나(RX)를 링크시켜 유도전류를 형성케 할 수 있고, 특히 공진 커패시터(C)로서 주파주 공진을 가능케 함으로써 근거리 무선통신 즉, 자기유도로서 무선 태그, 소액 결재 또는 배터리(20)의 충전 등을 가능케 할 수 있는 것이다.That is, the metal plate 10 is divided into the upper plate 10a and the under plate 10b by the slit S and the upper plate 10a and the under plate 10b are separated by the resonance capacitor C and the connecting means 13, When the power is supplied to the short-range wireless transmitter 100 via the metal plate 10 in a state where the first antenna 10b constitutes a closed circuit and a current is supplied to the short-distance transmission antenna TX, a magnetic field is generated. It is possible to link the low frequency antenna RX of the portable terminal 200 in all directions via the slit S to form an induced current instead of transmitting the resonance capacitor 10, It is possible to enable short-range wireless communication, that is, magnetic induction, such as charging of a wireless tag, a microcredit, or the battery 20.

도 12d는 본 발명을 설명하기 위한 제7예에 따른 근거리 무선송신기(100)의 근거리 송신안테나(TX)와 휴대 단말기(200)의 저주파안테나(RX) 상호간의 Return Loss를 나타내는 그래프로서 S11 및 S22 그래프를 보면 휴대 단말기(200)의 저주파안테나(RX)와 근거리 무선송신기(100)의 근거리 송신안테나(TX) 사이에 Return Loss가 발생하여 공진 커패시터(C)로 연결한 슬릿(S)이 중계안테나로서 동작하는 것을 확인할 수 있다.12D is a graph showing Return Losses between the short-distance transmission antenna TX of the short-range wireless transmitter 100 and the low-frequency antenna RX of the portable terminal 200 according to the seventh example of the present invention, and S11 and S22 A return loss is generated between the low frequency antenna RX of the portable terminal 200 and the local transmission antenna TX of the short range wireless transmitter 100 so that the slit S connected by the resonance capacitor C is transmitted to the relay antenna As shown in Fig.

한편, 저주파안테나(RX)는 도 11a 및 도 12a에 도시된 바와 같이 메탈플레이트(10)의 어느 한쪽으로 편심되게 배치되어 배터리(20)의 위치와 중첩되지 않도록 하여 휴대 단말기(200)의 슬림화를 보장케 한다.11A and 12A, the low-frequency antenna RX is eccentrically disposed on one side of the metal plate 10 so as not to be overlapped with the position of the battery 20, thereby reducing the slimming of the portable terminal 200 Guarantee.

본 발명을 설명하기 위한 제7예에 따라 메탈플레이트(10)는 도 12a에 도시된 바와 같이 슬릿(S)에 연통되는 개구홀(S1)을 더 구비하여 미 도시된 카메라 모듈이 장착될 수 있도록 할 수 있음은 물론이다.According to a seventh example for explaining the present invention, the metal plate 10 further includes an opening hole S1 communicating with the slit S as shown in FIG. 12A, so that a camera module Of course.

한편, 저주파안테나(RX)는 근거리 송신안테나(TX)에 연동되어 배터리(20)를 무선 충전시킬 수도 있고, 저주파안테나(RX)는 NFC, RFID, MST로 동작될 수 있음은 물론이다.It should be noted that the low frequency antenna RX may be connected to the local transmission antenna TX to wirelessly charge the battery 20 and the low frequency antenna RX may operate as NFC, RFID, and MST.

휴대 단말기(200)의 저주파안테나(RX)는 원거리(Far Field)에서는 방사선 통신(Radio Communication)을 하고 근거리에서는 Inductor 결합 시스템(Inductor Coupling System)으로 역할을 한다.The low frequency antenna RX of the portable terminal 200 performs radio communication in a far field and serves as an induction coupling system in a short distance.

예를 들어, 저주파안테나(RX)가 근거리 송신안테나(TX)에 연동되어 배터리(20)를 무선 충전시키고자 할 경우 저주파안테나(RX)는 전자기 유도원리, 즉 유도자계 원리에 따라 근거리 무선송신기(100)의 근거리 송신안테나(TX)에 전류를 흘려 자기장을 형성하고 그 위에 휴대 단말기(200)를 놓아 100∼200㎑ 주파수 대역 또는 6MHz 주파수 대역에서 배터리(20)를 충전케 할 수 있다.For example, when the low-frequency antenna RX is to be connected to the short-range transmission antenna TX to wirelessly charge the battery 20, the low-frequency antenna RX is driven by a short-range wireless transmitter 100 to form a magnetic field and place the portable terminal 200 thereon to charge the battery 20 in the frequency band of 100 to 200 kHz or the frequency band of 6 MHz.

나아가, 저주파안테나(RX)가 NFC로 동작될 경우 주파수는 13.56㎒이며 Inductor로서 작용을 하며 근거리 송신안테나(TX)와 커플링(Coupling)된다.Further, when the low frequency antenna RX is operated by NFC, the frequency is 13.56 MHz, which acts as an inductor and is coupled with a short distance transmit antenna TX.

즉, 한 Inductor로부터 또 다른 Inductor 주변을 통과하면, 두 번째 Inductor 안에 유도전류(Induced current)가 생성되고, 이러한 비접촉식 에너지 전달을 이용하는 것이 NFC의 원리인 것이다.In other words, if an Inductor passes around another Inductor, an Induced current is generated in the second Inductor, and using this non-contact energy transfer is the principle of NFC.

이와 같이 본 발명에 따른 휴대 단말기(200)에 내장된 저주파안테나(RX)는 근거리 무선통신으로서 배터리(20)의 충전을 가능케 하거나 RFID, MST 또는 NFC 태그 등을 구현케 할 수 있도록 하는 것이다.As described above, the low-frequency antenna RX built in the portable terminal 200 according to the present invention enables short-range wireless communication to charge the battery 20 or implement RFID, MST or NFC tags.

도 13은 본 발명을 설명하기 위한 제8예에 따른 휴대 단말기(200)의 원거리 무선통신을 위한 고주파안테나(A)의 동작특성을 나타내는 메탈플레이트(10)를 나타내는 평면도이다.13 is a plan view showing a metal plate 10 showing operation characteristics of a high frequency antenna A for long distance wireless communication of the portable terminal 200 according to an eighth example for explaining the present invention.

본 발명을 설명하기 위한 제8예에 따른 휴대 단말기(200)는 도 13에 도시된 바와 같이 슬릿(S)을 통해 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)로 구획된 메탈플레이트(10)를 포함하고, 나아가 메탈플레이트(10), 예를 들면 어퍼플레이트(10a)에 급전포인트(Antenna Feeding Point; P)를 두어 급전하면서 원거리 무선통신을 구현하는 고주파안테나(A)를 포함할 수 있는데, 이 고주파안테나(A)는 휴대 단말기(200) 내의 미 도시된 메인회로기판으로부터 급전포인트(P)로 급전하여 메탈플레이트(10)에 흐르는 신호전력에 대한 전류경로의 길이를 설계하여 WiFi, Bluetooth, W-CDMA, GPS, MRD 또는 LTE 등과 같은 원거리 무선통신을 실현할 수 있도록 한다.The portable terminal 200 according to the eighth example for explaining the present invention has a metal plate 10 partitioned by an upper plate 10a and an under plate 10b through a slit S as shown in FIG. And a high frequency antenna (A) for realizing long distance wireless communication while feeding a metal plate (10) such as an antenna feeding point (P) to the upper plate (10a) The high frequency antenna A feeds power from the main circuit board (not shown) in the portable terminal 200 to the feeding point P to design the length of the current path to the signal power flowing to the metal plate 10, To realize long distance wireless communication such as CDMA, GPS, MRD or LTE.

이때, 고주파안테나(A)의 WiFi, Bluetooth, W-CDMA, GPS, MRD 또는 LTE 등과 같은 원거리 무선통신을 결정하는 메탈플레이트(10)에 흐르는 신호전력의 전류는 여러 경로로 분산되지 않도록 하거나 폐루프를 형성하여 상쇄되지 않도록 할수록 원거리 무선통신의 송수신 이득을 높일 수 있게 된다.At this time, the current of the signal power flowing to the metal plate 10, which determines the remote radio communication such as WiFi, Bluetooth, W-CDMA, GPS, MRD or LTE of the high frequency antenna A, So that it is possible to increase the transmission / reception gain of the far-range wireless communication.

그리고, 메탈플레이트(10)를 사용하는 휴대 단말기(200)는 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 또는 다이폴 안테나(Dipole Antenna)에 관계없이 급전포인트(P)에 미 도시된 C-clip 또는 도전성 패드를 통해 급전할 수 있도록 설계되며, 이러한 급전포인트(P)는 WiFi, Bluetooth, W-CDMA, GPS, MRD 또는 LTE 등과 같이 다수의 원거리 무선통신의 수에 맞게 여러 개로 설계될 수 있음은 물론이다.The portable terminal 200 using the metal plate 10 has a C-clip or a conductive pad (not shown) at the feeding point P, regardless of the PIFA (Planar Inverted-F Antenna) or the dipole antenna And may be designed so as to be suitable for a number of a plurality of long distance wireless communications such as WiFi, Bluetooth, W-CDMA, GPS, MRD or LTE.

도 14a 및 도 14b는 본 발명을 설명하기 위한 제9예에 따른 휴대 단말기(200)의 원거리 무선통신을 위한 고주파안테나(A) 및 근거리 무선통신을 위한 저주파안테나(RX)의 동작특성을 나타내는 공진 커패시터(Cr)를 포함한 메탈플레이트(10)를 나타내는 평면도이다.14A and 14B are views for explaining the operation of the high frequency antenna A and the low frequency antenna RX for the remote wireless communication of the portable terminal 200 according to the ninth example of the present invention, Is a plan view showing a metal plate 10 including a capacitor Cr.

일반적으로 커패시터는 고주파수에서 단락(Short)으로 작용되어 고주파 신호전력을 통과시키는 반면 저주파수에서 개방(Open)으로 작용되어 저주파 신호전력을 차단시키는 특성이 있다.Generally, a capacitor is short-circuited at a high frequency to pass a high-frequency signal power, but has a characteristic to cut off a low-frequency signal power by acting as an open at a low frequency.

본 발명을 설명하기 위한 제9예에 따라 휴대 단말기(200)에 적용되어 원거리 무선통신을 수행하기 위한 WiFi, Bluetooth, W-CDMA, GPS, MRD 또는 LTE 등과 같은 고주파안테나(A)의 주파수는 수백 ㎒이상을 사용하고 있어 공진 커패시터(Cr)는 단락으로 작용되어 고주파 신호전력을 통과시키게 된다.The frequency of the high frequency antenna A such as WiFi, Bluetooth, W-CDMA, GPS, MRD or LTE applied to the portable terminal 200 for performing the long distance wireless communication according to the ninth example for explaining the present invention, MHz or more is used so that the resonance capacitor Cr acts as a short circuit to pass the high frequency signal power.

이때, 슬릿(S)에 의해 구획된 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)로 된 메탈플레이트(10)는 자체의 1턴(Turn)의 루프로 형성된 인덕턴스 L1을 가지고, 공진 커패시터(Cr)의 커패시턴스를 Cr이라 할 때, 도 14a 및 도 14b와 같은 메탈플레이트(10)의 공진주파수는

Figure pat00001
와 같이 된다.At this time, the metal plate 10 composed of the upper plate 10a and the under plate 10b partitioned by the slits S has an inductance L1 formed by a turn loop of its own, and the resonance capacitor Cr, The resonance frequency of the metal plate 10 as shown in Figs. 14A and 14B is
Figure pat00001
.

그런데, 도 14a 및 도 14b와 같이 메탈플레이트(10)를 갖는 휴대 단말기(200)에 있어 저주파안테나(RX)가 슬릿(S)에 겹쳐있고 근거리 무선통신을 위한 공진 커패시터(Cr)를 가질 경우 공진 커패시터(Cr)가 고주파수에서 단락으로 작용되어 고주파안테나(A)의 신호전력의 전류 경로를 바꿔 원거리 무선통신을 위한 고주파수를 변경시킬 뿐만 아니라 공진 커패시터(Cr)에 의해 원거리 무선통신을 위한 고주파수에서 단락으로 작용되어 슬릿(S)이 오히려 메탈플레이트(10)를 분절케 하여 고주파안테나(A)의 길이 역할을 해야 하는 어퍼플레이트(10a)를 방사체(Radiator)로서 작용할 수 없도록 하는 현상을 초래하곤 한다.14A and 14B, when the low-frequency antenna RX overlaps the slit S and has a resonance capacitor Cr for short-distance wireless communication in the portable terminal 200 having the metal plate 10, The capacitor Cr is changed from a high frequency to a short circuit so that the current path of the signal power of the high frequency antenna A is changed to change the high frequency for the remote wireless communication as well as the resonance capacitor Cr short- So that the slit S separates the metal plate 10 and can not act as a radiator on the upper plate 10a which should serve as the length of the high frequency antenna A. [

이러한 문제로 인하여 자계를 이용하는 근거리 무선통신을 위한 저주파안테나(RX)는 매우 높은 성능을 보이나 원거리 무선통신을 위한 고주파안테나(A)는 정상적인 기능을 구현치 못하는 문제를 발생하곤 하는 것이다.Due to these problems, the low-frequency antenna (RX) for the short-range wireless communication using the magnetic field has a very high performance, but the high-frequency antenna (A) for the long-distance wireless communication has a problem that the normal function can not be realized.

도 15a 및 도 15b는 본 발명을 설명하기 위한 제10예에 따른 휴대 단말기(200)의 원거리 무선통신을 위한 고주파안테나(A) 및 근거리 무선통신을 위한 저주파안테나(RX)의 동작특성을 나타내는 인덕터(L)를 포함한 메탈플레이트(10)를 나타내는 평면도이다.15A and 15B illustrate a high frequency antenna A for a long distance radio communication and an inductor RX for a low frequency antenna RX for short-range wireless communication according to a tenth example of the present invention. And a metal plate 10 including a metal plate L as shown in Fig.

일반적으로 인덕터(L)는 저주파수에서 단락(Short)으로 작용되어 저주파 신호전력을 통과시키는 반면 고주파수에서 개방(Open)으로 작용되어 고주파 신호전력을 차단시키는 특성이 있다.Generally, the inductor L has a characteristic of short-circuiting at a low frequency to pass a low-frequency signal power, while blocking the high-frequency signal power by acting as an open at a high frequency.

도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같이 도 14a 및 도 14b의 공진 커패시터(Cr) 대신 인덕터(L)를 사용하면 600㎒이상의 고주파수를 갖는 원거리 무선통신의 신호전력에 대한 전류는 인덕터(L)를 잘 통과하지 못하여 전류 경로 및 전류 세기가 변하지 않게 되어 원거리 무선통신을 위한 고주파안테나(A)의 성능에 거의 영향을 주지 않게 된다.15A and 15B, when the inductor L is used instead of the resonant capacitor Cr in FIGS. 14A and 14B, the current for the signal power of the far-field wireless communication having a high frequency of 600 MHz or more becomes higher than the inductor L The current path and the current intensity do not change due to the failure to pass through the antenna. Thus, the performance of the high-frequency antenna (A) for long-distance wireless communication is hardly affected.

그러나, 이러한 인덕터(L)를 슬릿(S)에 연결할 경우 원거리 무선통신을 위한 고주파안테나(A)의 정상적인 성능을 구현케 할 수 있을 지라도 수 ㎑∼수십 ㎒를 사용하는 근거리 무선통신에 해당되는 NFC, MST, RFID, WPT와 같은 자계를 활용하는 저주파안테나(RX)는 메탈플레이트(10)의 루프코일(X2)에 따른 동작을 정상적으로 수행치 못하게 할 뿐만 아니라 단순히 링 형태인 폐루프로 보이게 되어 근거리 무선통신에 대한 송수신 이득을 얻지 못하는 현상을 초래하곤 한다.However, if the inductor L is connected to the slit S, it is possible to realize the normal performance of the high-frequency antenna A for long-distance wireless communication. However, even if NFC The low frequency antenna RX utilizing magnetic fields such as MST, RFID, and WPT not only can not normally perform the operation according to the loop coil X2 of the metal plate 10 but also appears as a ring-shaped closed loop, The transmission / reception gain for wireless communication can not be obtained.

도 16a 및 도 16b는 본 발명을 설명하기 위한 제11예에 따른 휴대 단말기(200)의 고주파안테나(A) 및 저주파안테나(RX)의 동작특성을 나타내는 공진 커패시터(Cr) 및 공진 인덕터(L2)로 된 공진회로부(30)를 포함한 메탈플레이트(10)를 나타내는 평면도이다.16A and 16B illustrate a resonant capacitor Cr and a resonant inductor L2 showing the operating characteristics of the high frequency antenna A and the low frequency antenna RX of the portable terminal 200 according to the eleventh example of the present invention, The metal plate 10 including the resonance circuit portion 30 formed of the metal plate 10 shown in Fig.

최근의 휴대 단말기(200)에 있어 통화 영상 음성을 전송하기 위한 WiFi, Bluetooth, W-CDMA, GPS, 3G, 2G, MRD 또는 LTE와 같은 고주파안테나(A)의 고주파수는 수백 ㎒이상을 사용하고, 자계를 이용하는 근거리 무선통신을 위한 저주파안테나(RX)는 루프코일(X2)을 통해 NFC, MST, RFID, WPT와 같은 수십 ㎒이하를 사용한다.The high frequency of the high-frequency antenna (A) such as WiFi, Bluetooth, W-CDMA, GPS, 3G, 2G, MRD or LTE for transmitting the call video voice in recent portable terminal 200 uses several hundreds MHz or more, A low-frequency antenna (RX) for short-range wireless communication using a magnetic field uses several tens MHz or less such as NFC, MST, RFID, and WPT through a loop coil X2.

본 발명을 설명하기 위한 제11예에 따른 휴대 단말기(200)는 도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같이 메탈플레이트(10)에 급전포인트(P)를 두어 급전하면서 원거리 무선통신을 구현하는 고주파안테나(A)와, 메탈플레이트(10) 및 루프코일(X2)의 조합으로 근거리 무선통신을 구현하는 저주파안테나(RX)를 포함한다.16A and 16B, the portable terminal 200 according to an eleventh example for explaining the present invention includes a feeding point P for feeding a metal plate 10, a high frequency antenna And a low frequency antenna RX that implements near field wireless communication by a combination of the metal plate 10 and the loop coil X2.

이때, 메탈플레이트(10)는 루프코일(X2)에 겹쳐지는 슬릿(S)을 통해 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)로 구획된다.At this time, the metal plate 10 is divided into the upper plate 10a and the under plate 10b through the slit S overlapping the loop coil X2.

그리고, 본 발명을 설명하기 위한 제11예의 특징에 따라 고주파수에서 단락으로 작용되어 고주파 신호전력을 통과시키는 반면 저주파수에서 개방으로 작용되어 저주파 신호전력을 차단시키는 공진 커패시터(Cr) 및 저주파수에서 단락으로 작용되어 저주파 신호전력을 통과시키는 반면 고주파수에서 개방으로 작용되어 고주파 신호전력을 차단시키는 공진 인덕터(L2)로 된 공진회로부(30)를 슬릿(S)의 일측에 부여함과 동시에 슬릿(S)의 타측에 연결수단(13)을 부여하여 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)로 하여금 방사체로 동작케 하여 고주파안테나(A)의 원거리 무선통신을 비롯한 저주파안테나(RX)의 근거리 무선통신을 더불어 보장할 수 있도록 한다.According to an eleventh example of the present invention for explaining the present invention, a resonant capacitor (Cr) that acts as a short circuit at a high frequency to pass a high frequency signal power while blocking the low frequency signal power by acting as an open at a low frequency, The resonance circuit portion 30 is formed of a resonance inductor L2 which is made to pass the low frequency signal power and is opened at high frequencies to cut off the high frequency signal power. The resonance circuit portion 30 is provided on one side of the slit S, The upper plate 10a and the under plate 10b are operated as a radiator so as to ensure short-range wireless communication of the low-frequency antenna RX including long-range wireless communication of the high-frequency antenna A .

이에 따라, 슬릿(S)에 의해 구획된 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)로 된 메탈플레이트(10)는 자체로서 1턴(Turn)의 루프로 형성된 인덕턴스 L1을 갖고 공진 커패시터(Cr)의 커패시턴스를 Cr이라 하면서 공진 인덕터(L2)의 인덕턴스를 L2라 할 때 본 발명에 의한 공진회로부(30)의 공진주파수는

Figure pat00002
로 이루어지며 저주파안테나(RX)로 설정된 저주파수에서 공진될 수 있게 되는 것이다.The metal plate 10 composed of the upper plate 10a and the under plate 10b partitioned by the slits S has the inductance L1 formed by a loop of one turn in itself and the resonance capacitor Cr, And the inductance of the resonant inductor L2 is L2, the resonant frequency of the resonant circuit portion 30 according to the present invention is
Figure pat00002
And can be resonated at a low frequency set by the low frequency antenna RX.

이와 같이 공진 커패시터(Cr)에 이어 공진 인덕터(L2)의 삽입으로 원거리 무선통신을 위한 고주파안테나(A)의 신호전력에 대한 전류 경로를 차단함으로서 고주파안테나(A)의 충분한 길이 값을 갖도록 할 수 있고, 더불어 분산되거나 폐루프로 소멸되는 전류 경로를 차단하여 원거리 무선통신에 대한 고주파안테나(A)의 성능변화를 없앨 수 있으며, 이와는 반대로 수십 ㎒이하의 저주파수를 사용하는 근거리 무선통신을 위한 NFC(Near Field Communication), RFID(Radio Frequency Identification), MST(Magnetic Secure Transmission), WPT(Wireless Power Transfer)와 같은 자계 수신 회로를 갖는 저주파안테나(RX)의 신호전력 전달 성능을 대폭 개선하여 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)로 하여금 방사체로 동작케 하여 고주파안테나(A)의 원거리 무선통신을 비롯한 저주파안테나(RX)의 근거리 무선통신을 더불어 보장할 수 있도록 하는 것이다.By inserting the resonance inductor L2 after the resonance capacitor Cr, the current path to the signal power of the high-frequency antenna A for long-range wireless communication is cut off so that the high-frequency antenna A can have a sufficient length value In addition, it is possible to eliminate the variation of the performance of the high frequency antenna (A) for long distance wireless communication by blocking the current path which is dispersed or disappearing in the closed loop. On the other hand, the NFC Frequency antenna RX having a magnetic field receiving circuit such as Near Field Communication (RFID), Radio Frequency Identification (RFID), Magnetic Field Transmission (MST) and Wireless Power Transmission (WPT) ) And the under plate 10b are operated as a radiator so that the low-frequency antenna RX, including the far-field wireless communication of the high-frequency antenna A, To help ensure, along the lines communication.

이때, 연결수단(13)은 접속인덕터(13a), 접속패치(13b) 및 접속커패시터(13c) 중 어느 하나일 수 있음은 물론이다.It goes without saying that the connecting means 13 may be any one of the connecting inductor 13a, the connecting patch 13b and the connecting capacitor 13c.

본 발명의 제11예에 따라 메탈플레이트(10)의 슬릿(S)에 저주파안테나(RX)(예를 들면 NFC)를 미 배치한 경우, 메탈플레이트(10)의 슬릿(S)에 저주파안테나(RX)를 배치하면서 공진 커패시터(Cr)만 장착한 경우, 메탈플레이트(10)의 슬릿(S)에 저주파안테나(RX)를 배치하면서 공진 커패시터(Cr) 및 공진 인덕터(L2)로 된 공진회로부(30)를 장착한 경우에 대한 고주파안테나(A)의 수동 이득을 표 1로 나타내 보면 아래와 같다.When the low frequency antenna RX (for example, NFC) is not disposed on the slit S of the metal plate 10 according to the eleventh example of the present invention, the slit S of the metal plate 10 is connected to the low frequency antenna RX Frequency antenna RX is disposed on the slit S of the metal plate 10 while only the resonance capacitor Cr is disposed while arranging the resonance capacitor Cr and the resonance inductor L2 30 is shown in Table 1, the manual gain of the high-frequency antenna A is as follows.

[표 1][Table 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

표 1에서 확인할 수 있듯이, 메탈플레이트(10)의 슬릿(S)에 저주파안테나(RX)(예를 들면 NFC)를 미 배치한 경우 고주파수의 대역에 따라 약 -4.72dB에서부터 -9.24dB의 수동 이득이 나타나 원거리 무선통신의 품질을 양호하게 함을 알 수 있다.As can be seen from Table 1, when the low-frequency antenna RX (for example, NFC) is not disposed in the slit S of the metal plate 10, a passive gain of about -4.72 dB to -9.24 dB And the quality of the remote wireless communication is improved.

그러나, 메탈플레이트(10)의 슬릿(S)에 저주파안테나(RX)를 배치하면서 공진 커패시터(Cr)만 장착한 경우 고주파수의 대역에 따라 약 -10,48dB에서부터 -13.21dB의 수동 이득이 나타나 원거리 무선통신의 품질을 현저하게 약화시키게 된다.However, when only the resonance capacitor Cr is mounted while the low-frequency antenna RX is disposed on the slit S of the metal plate 10, a passive gain of about -10.48 dB to -13.21 dB is exhibited depending on the high- Thereby significantly degrading the quality of wireless communication.

반면, 메탈플레이트(10)의 슬릿(S)에 저주파안테나(RX)를 배치하면서 공진 커패시터(Cr) 및 공진 인덕터(L2)로 된 공진회로부(30)를 장착한 경우 고주파수의 대역에 따라 약 -5.65dB에서부터 -9.72dB의 수동 이득이 나타나 원거리 무선통신의 품질을 양호하게 함을 확인할 수 있다.On the other hand, when the low-frequency antenna RX is disposed on the slit S of the metal plate 10 and the resonance circuit portion 30 formed of the resonance capacitor Cr and the resonance inductor L2 is mounted, The passive gain of -9.72dB from 5.65dB appears, which makes the quality of the long distance wireless communication good.

다른 한편으로, 본 발명의 제11예에 따라 메인회로기판으로부터 급전포인트(P)에 급전하여 고주파안테나(A)를 통한 원거리 무선통신을 구현한 경우, 메인회로기판으로부터 급전포인트(P)에 급전하여 고주파안테나(A)를 통한 원거리 무선통신을 구현하면서 공진 커패시터(Cr)를 슬릿(S)에 장착한 경우, 메인회로기판으로부터 급전포인트(P)에 급전하여 고주파안테나(A)를 통한 원거리 무선통신을 구현하면서 공진 커패시터(Cr) 및 공진 인덕터(L2)로 된 공진회로부(30)를 슬릿(S)에 장착한 경우에 대한 저주파안테나(RX)인 NFC의 Tag 인식거리를 표 2로 나타내 보면 다음과 같다.On the other hand, according to the eleventh example of the present invention, when remote radio communication through the high frequency antenna (A) is implemented by feeding power from the main circuit board to the feeding point (P) And the resonance capacitor Cr is mounted on the slit S while realizing long distance wireless communication through the high frequency antenna A, the power is supplied from the main circuit board to the feeding point P, Table 2 shows the tag recognition distance of the NFC which is the low frequency antenna RX when the resonance circuit portion 30 formed of the resonance capacitor Cr and the resonance inductor L2 is mounted on the slit S while implementing communication As follows.

[표 2][Table 2]

Figure pat00004
Figure pat00004

표 2에서 확인할 수 있듯이, 메인회로기판으로부터 급전포인트(P)에 급전하여 고주파안테나(A)를 통한 원거리 무선통신을 구현한 경우의 저주파안테나(RX)인 NFC의 Tag 인식거리 30㎜를 기본으로 할 때 공진 커패시터(Cr) 및 공진 인덕터(L2)를 메탈플레이트(10)의 슬릿(S)에 장착하지 않는 경우 8∼22㎜로서 저주파 무선통신을 구현하기 어려움을 알 수 있다.As can be seen from Table 2, based on the tag recognition distance of 30 mm of the NFC which is the low frequency antenna RX when the remote circuit communication through the high frequency antenna A is implemented by feeding the power supply point P from the main circuit board It is difficult to realize the low frequency wireless communication as 8 to 22 mm when the resonance capacitor Cr and the resonance inductor L2 are not mounted on the slit S of the metal plate 10.

그러나, 메인회로기판으로부터 급전포인트(P)에 급전하여 고주파안테나(A)를 통한 원거리 무선통신을 구현한 경우의 저주파안테나(RX)인 NFC의 Tag 인식거리 30㎜를 기본으로 할 때 공진 커패시터(Cr)를 메탈플레이트(10)의 슬릿(S)에 장착한 경우 26∼43㎜로서 저주파 무선통신을 구현할 수 있음을 확인할 수 있다.However, when the tag recognition distance of 30 mm, which is the NFC of the low frequency antenna RX in the case of the remote radio communication through the high frequency antenna A by feeding the power supply point P from the main circuit board, Cr) is mounted on the slit S of the metal plate 10, it can be confirmed that low-frequency wireless communication can be realized as 26 to 43 mm.

반면, 메인회로기판으로부터 급전포인트(P)에 급전하여 고주파안테나(A)를 통한 원거리 무선통신을 구현한 경우의 저주파안테나(RX)인 NFC의 Tag 인식거리 30㎜를 기본으로 할 때 공진 커패시터(Cr) 및 공진 인덕터(L2)로 된 공진회로부(30)를 메탈플레이트(10)의 슬릿(S)에 장착한 경우 26∼43㎜로서 저주파 무선통신을 충분히 구현할 수 있음을 확인할 수 있다.On the other hand, assuming that the tag recognition distance of 30 mm of the NFC which is the low frequency antenna RX when the remote circuit communication through the high frequency antenna A is implemented by feeding the power supply point P from the main circuit board, It can be confirmed that the low frequency wireless communication can be sufficiently realized as 26 to 43 mm when the resonant circuit portion 30 made of the resonant inductor L2 and the resonant inductor L2 is mounted on the slit S of the metal plate 10.

도 17은 본 발명을 설명하기 위한 제12예에 따른 휴대 단말기(200)의 저주파안테나(RX)를 나타내는 평면도이다.17 is a plan view showing a low frequency antenna RX of a portable terminal 200 according to a twelfth example for explaining the present invention.

본 발명을 설명하기 위한 제12예에 따른 휴대 단말기(200)의 저주파안테나(RX)는 도 17에 도시된 바와 같이 플렉시블필름(X1)과, 플렉시블필름(X1)에 패터닝된 루프코일(X2)로 이루어진다.
17, the low frequency antenna RX of the portable terminal 200 according to the twelfth example for explaining the present invention includes a flexible film X1, a loop coil X2 patterned on the flexible film X1, .

본 발명은 스마트 폰, 테블릿 PC, 노트북, PDA 및 각종 가전제품 등에 쓰여지는 무선통신 분야에 이용될 수 있다.
The present invention can be used in a wireless communication field used for a smart phone, a tablet PC, a notebook, a PDA, and various home appliances.

100 : 근거리 무선송신기 TX : 근거리 송신안테나
200 : 휴대 단말기 RX : 저주파안테나
X1 : 플렉시블필름 X2 : 루프코일
10 : 메탈플레이트 10a : 어퍼플레이트
10b : 언더플레이트 Cr : 공진 커패시터
11 : 유도홀 12 : 오픈홀
S : 슬릿 S1 : 개구홀
13 : 연결수단 13a : 접속인덕터
13b : 접속패치 13c : 접속커패시터
20 : 배터리 a1 : 화살표 1
a2 : 화살표 2 a3 : 화살표 3
I : 인입점 I O : 인출점 O
P : 급전포인트 A : 고주파안테나
L : 인덕터 L2 : 공진 인덕터
30 : 공진회로부100: Short range wireless transmitter TX: Short range transmit antenna
200: portable terminal RX: low frequency antenna
X1: Flexible film X2: Loop coil
10: metal plate 10a: upper plate
10b: under plate Cr: resonant capacitor
11: induction hole 12: open hole
S: Slit S1: An opening hole
13: connecting means 13a: connecting inductor
13b: connection patch 13c: connection capacitor
20: Battery a1: Arrow 1
a2: arrow 2 a3: arrow 3
I: In point IO: In point O
P: Feed point A: High frequency antenna
L: inductor L2: resonant inductor
30: Resonance circuit part

Claims (4)

메탈플레이트(10)에 급전포인트(P)를 두어 급전하면서 원거리 무선통신을 구현하는 고주파안테나(A)와, 상기 메탈플레이트(10) 및 루프코일(X2)의 조합으로 근거리 무선통신을 구현하는 저주파안테나(RX)를 포함하는 휴대 단말기(200)에 있어서,
상기 메탈플레이트(10)는 상기 루프코일(X2)에 겹쳐지는 슬릿(S)을 통해 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)로 구획되고,
고주파수에서 단락(Short)으로 작용되어 고주파 신호전력을 통과시키는 반면 저주파수에서 개방(Open)으로 작용되어 저주파 신호전력을 차단시키는 공진 커패시터(Cr) 및 저주파수에서 단락으로 작용되어 저주파 신호전력을 통과시키는 반면 고주파수에서 개방으로 작용되어 고주파 신호전력을 차단시키는 공진 인덕터(L2)로 된 공진회로부(30)를 상기 슬릿(S)의 일측에 부여함과 동시에 상기 슬릿(S)의 타측에 연결수단(13)을 부여하여 상기 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)로 하여금 방사체로 동작케 하여 상기 고주파안테나(A)의 원거리 무선통신을 비롯한 상기 저주파안테나(RX)의 근거리 무선통신을 더불어 보장하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기(200).A high frequency antenna A for realizing long distance wireless communication while supplying a feeding point P to the metal plate 10 and a low frequency antenna for realizing near field wireless communication by the combination of the metal plate 10 and the loop coil X2 In the portable terminal 200 including the antenna RX,
The metal plate 10 is divided into an upper plate 10a and an under plate 10b through a slit S overlapping the loop coil X2,
(Cr) that acts as a short at high frequencies to pass high frequency signal power while blocking low frequency signal power by acting as open at low frequencies and a short circuit at low frequencies to pass the low frequency signal power A resonance circuit part 30 made of a resonance inductor L2 which is opened at a high frequency to cut off a high frequency signal power is provided on one side of the slit S and a connection means 13 is provided on the other side of the slit S, So that the upper plate 10a and the under plate 10b are operated as a radiator to ensure short-range wireless communication of the low-frequency antenna RX including long-range wireless communication of the high-frequency antenna A (200). 제1항에 있어서,
상기 공진회로부(30)의 공진주파수는 상기 메탈플레이트(10)의 어퍼플레이트(10a) 및 언더플레이트(10b)에 의한 인덕턴스를 L1, 상기 공진 커패시터(Cr)의 커패시턴스를 Cr, 상기 공진 인덕터(L2)의 인덕턴스를 L2라고 할 때
Figure pat00005
로 이루어지며 상기 저주파안테나(RX)로 설정된 저주파수에서 공진되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기(200).The method according to claim 1,
The resonance frequency of the resonance circuit unit 30 is represented by L1 where inductance of the upper plate 10a and the under plate 10b of the metal plate 10 is L1 and the capacitance of the resonance capacitor Cr is Cr and the inductance of the resonance inductor L2 ) Is represented by L2
Figure pat00005
And is resonated at a low frequency set by the low frequency antenna (RX). 제1항에 있어서,
상기 연결수단(13)은 접속인덕터(13a), 접속패치(13b) 및 접속커패시터(13c) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기(200).The method according to claim 1,
Wherein the connection means 13 is any one of a connection inductor 13a, a connection patch 13b and a connection capacitor 13c. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저주파안테나(RX)는 플렉시블필름(X1)과, 상기 플렉시블필름(X1)에 패터닝된 루프코일(X2)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기(200).
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the low frequency antenna RX comprises a flexible film X1 and a loop coil X2 patterned on the flexible film X1.
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