KR20190040331A - 모바일 단말기용 안테나 장치 및 상기 모바일 단말기용 안테나 장치를 갖는 모바일 단말기 - Google Patents

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밍치엔 샤오
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Abstract

본 개시는 이동 통신 단말기 및 이동 통신 단말기를 위한 안테나 장치를 개시한다. 안테나 장치는 주 안테나 및 제 1 금속 부품을 포함한다. 상기 주 안테나는 이동 통신 단말기의 하단에 배치되며, 상기 주 안테나는 제 1 안테나 브랜치; 제 2 안테나 브랜치; 및 제 1 급전점을 포함하며, 상기 제 1 급전점은 상기 제 1 안테나 브랜치의 제 1 단부 및 상기 제 2 안테나 브랜치의 제 1 단부와 연결되며, 상기 제 1 급전점은 이동 통신 단말기의 메인 보드와 연결된다. 상기 제 1 금속 부품은 이동 통신 단말기의 하단에 위치하며, 상기 제 1 금속 부품은 제 1 금속 세그먼트, 제 2 금속 세그먼트 및 제 3 금속 세그먼트를 포함한다. 상기 제 1 금속 세그먼트, 상기 제 2 금속 세그먼트 및 상기 제 3 금속 세그먼트는 수평 방향으로 순차적으로 배열되며, 상기 제 1 금속 세그먼트 및 제 3 금속 세그먼트 각각은 이동 통신 단말기의 금속 후면 케이스에 연결되고, 상기 제 2 금속 세그먼트는 연결점을 가지며, 상기 연결점은 상기 제 2 안테나 브랜치의 제 2 단부와 연결된다.

Description

모바일 단말기용 안테나 장치 및 상기 모바일 단말기용 안테나 장치를 갖는 모바일 단말기.
본 개시는 통신 기술 분야에 관한 것으로, 특히, 이동 통신 단말기용 안테나 장치 및 이동 통신 단말기에 관한 것이다.
종래 기술에서, 이동 통신 단말기용으로 사용되는 금속 안테나는 4G LTE 주파수 대역을 커버할 수 없다는 단점이 있으며, 두 개의 급전점을 가진다. 안테나 설계 중에, 절연이 고려될 필요가 있으나, 두 개의 방사체가 서로에게 매우 가깝기 때문에, 절연을 보장할 수 없다. 더욱이, 이러한 금속 안테나는 전체 이동 통신 단말기의 금속 후면 케이스를 차지하고, 결과적으로 다른 안테나를 설계하기 위한 금속 후면 케이스상에 자리가 없다.
본 개시의 목적은 종래 기술의 기술적 문제점 중 최소한 어느 정도는 해결하는 것이다. 이를 위해, 본 개시의 목적은 이동 통신 단말기용 안테나 장치를 제안하는 것이며, 상기 안테나 장치는 2G/3G/4G의 모든 주파수 대역을 커버할 수 있다.
본 개시의 다른 목적은 이동 통신 단말기를 제안하는 것이다
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 양상의 일실시예에서 제안된 이동 통신 단말기용 안테나 장치는 다음과 같다: 주 안테나, 상기 주 안테나는 이동 통신 단말기의 하단에 배치되며, 상기 주 안테나는 제 1 안테나 브랜치와 제 2 안테나 브랜치; 및 제 1 급전점을 포함하며, 상기 제 1 급전점은 상기 제 1 안테나 브랜치의 제 1 단부 및 상기 제 2 안테나 브랜치의 제 1 단부와 연결되며, 상기 제 1 급전점은 이동 통신 단말기의 메인 보드와 연결됨; 및 상기 이동 통신 단말기의 하단에 위치한 제 1 금속 부품, 상기 제 1 금속 부품은 제 1 금속 세그먼트, 제 2 금속 세그먼트 및 제 3 금속 세그먼트를 포함하고, 상기 제 1 금속 세그먼트, 상기 제 2 금속 세그먼트 및 상기 제 3 금속 세그먼트는 서로 격리되어 수평 방향으로 순차적으로 배열되며, 상기 제 1 금속 세그먼트 및 제 3 금속 세그먼트 각자는 이동 통신 단말기의 금속 후면 케이스에 연결되고, 상기 제 2 금속 세그먼트는 연결점을 가지며, 상기 연결점은 상기 제 2 안테나 브랜치의 제 2 단부와 연결됨; 을 포함하는 것이다.
본 개시의 이번 실시예에서 제안된 이동 통신 단말기용 안테나 장치에 따르면, 상기 주 안테나의 제 1 급전점은 주 안테나의 상기 제 1 안테나 브랜치 및 제 2 안테나 브랜치와 연결되며, 제 1 급전점은 이동 통신 단말기의 메인보드와 연결되며, 상기 제 2 안테나 브랜치의 제 2 단부는 제 1 금속 부품과 연결된다. 그러므로, LTE/GSM/CDMA/UMTS의 낮은 주파수 및 높은 주파수를 포함하는 2G/3G/4G의 모든 주파수 대역은 하나의 주 안테나를 사용함으로써 커버될 수 있다. 또한, 전세계의 휴대 전화 통화를 위한 모든 주파수 대역은 커버될 수 있고, 주파수 대역은 넓으며, 방사 효율은 높아진다. 또한, 하나의 주 안테나에 대해서, 격리 문제를 고려할 필요가 없고, 비용이 더욱 감소될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해서, 본 개시의 또 다른 양상의 일실시예는 제 1 양상에 따른 안테나 장치를 포함하는 이동 통신 단말기를 제안한다.
본 개시의 이번 실시예에서 제안된 이동 통신 단말기에 따르면, 이동 통신 단말기의 성능이 전술한 실시예에 따른 안테나 장치를 사용함으로써 향상될 수 있다.
도 1 은 본 개시의 일실시예에 따른 이동 통신 단말기용 안테나 장치의 평면도로, 금속 후면 케이스가 구비된 것이다;
도 2a 는 본 개시의 일실시예에 따른 주 안테나의 개략적인 구조도이다;
도 2b 는 도 2a 에서 제 1 안테나 브랜치의 확대 개략도이다;
도 2c 는 도 2a에서 제 2 안테나 브랜치의 확대 개략도이다;
도 3 은 본 개시의 일실시예에 따른 이동 통신 단말기용 안테나 장치의 평면도로, 금속 후면 케이스를 구비하지 않은 것이다;
도 4 는 본 개시의 일실시예에 따른 매칭 및 스위칭 회로의 회로 원리도이다;
도 5a 는 본 개시의 일실시예에 따른 상태 1, 상태 2 및 상태 3 에서의 주 안테나의 반사손실에 관한 시뮬레이션 곡선도이다;
도 5b 는 본 개시의 일실시예에 따른 상태 1, 상태 2, 상태 3 및 상태 4 에서의 주 안테나의 반사손실에 관한 실제 테스트 곡선도이다;
도 6a 는 본 개시의 일실시예에 따른 상태 1 에서의 주 안테나의 효율의 시뮬레이션 곡선 및 실제 테스트 곡선의 비교도이다;
도 6b 는 본 개시의 일실시예에 따른 상태 2 에서의 주 안테나의 효율의 시뮬레이션 곡선 및 실제 테스트 곡선의 비교도이다;
도 6c 는 본 개시의 일실시예에 따른 상태 3 에서의 주 안테나의 효율의 시뮬레이션 곡선 및 실제 테스트 곡선의 비교도이다;
도 7 은 본 개시의 일실시예에 따른 다중 입력 다중 출력(MIMO) 안테나의 효율의 시뮬레이션 곡선 및 실제 테스트 곡선의 비교도이다;
도 8 은 본 개시의 일실시예에 따른 쥐피에스(GPS, Global Positioning System) 및 블루투스(BT, Bluetooth)/와이파이(WiFi, Wireless Fidelity) 투인원(two-in-one) 안테나의 효율의 시뮬레이션 곡선 및 실제 테스트 곡선의 비교도이다;
도 9 는 본 개시의 일실시예에 따른 5G WiFi 안테나의 효율의 시뮬레이션 곡선 및 실제 테스트 곡선의 비교도이다.
이하, 본 개시의 실시예를 상세하게 설명한다. 실시형태의 예시는 첨부된 도면에 도시되어 있다. 동일하거나 유사한 요소 및 동일하거나 유사한 기능을 가진 요소는 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호로 표시된다. 이하, 첨부된 도면에서 참조하여 설명되는 실시예는 예시적인 것이며, 본 개시를 설명하는 것이 목적이고, 본 개시를 제한하는 것으로 이해될 수 없다.
본 개시의 일실시예에 따른 이동 통신 단말기용 안테나 장치는 이하 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 안테나 장치는 휴대 전화 및 태블릿 컴퓨터와 같은 이동 통신 단말기에 적용가능하며, 엘티이(LTE, Long Term Evolution)/쥐에스엠(GSM, Global System for Mobile Communications)/씨디엠에이(CDMA, Code Division Multiple Access)/유엠티에스(UMTS, Universal Mobile Telecommunications System)의 모든 저주파수 및 고주파수를 포함하는 휴대 전화용 모든 4G 주파수 대역을 커버할 수 있다. LTE의 고주파는 1710 MHz에서 2690 MHz 범위에서 작동하는 모든 LTE 주파수 대역일 수 있다.
도 1, 도 2a 및 도 3 에서의 본 실시형태에 따른 안테나 장치는 주 안테나(10) 및 제 1 금속 부품을 포함한다.
주 안테나(10)는 이동 통신 단말기(100)의 하부에 배치되며, 주 안테나(10)는 제 1 안테나 브랜치(11), 제 2 안테나 브랜치(12) 및 제 1 급전점(도시되지 않음)을 포함한다. 상기 제 1 급전점은 제 1 안테나 브랜치(11)의 제 1 단부 및 제 2 안테나 브랜치(12)의 제 1 단부와 연결되며, 상기 제 1 급전점은 이동 통신 단말기(100)의 메인보드(101)에 연결된다. 구체적으로, 상기 제 1 안테나 브랜치(11)의 제 1 단부는 제 2 안테나 브랜치(12)의 제 1 단부와 연결되며, 연결 위치에는 제 1 연결점(13)이 제공되며, 제 1 급전점은 메인보드(101)에 위치할 수 있으며, 제 1 급전점은 탄성 시트를 사용함으로써 제 1 연결점(13)에 연결될 수 있다.
상기 제 1 금속 부품은 이동 통신 단말기(100)의 하부에 위치하며, 상기 제 1 금속 부품은 또한 이동 통신 단말기(100)의 하부에 위치한 금속 베젤(metal bezel)로 사용될 수 있다. 제 1 금속 부품은 제 1 금속 세그먼트(21), 제 2 금속 세그먼트(22) 및 제 3 금속 세그먼트(23)를 포함한다. 제 1 금속 세그먼트(21), 제 2 금속 세그먼트(22) 및 제 3 금속 세그먼트(23)는 서로 격리되며, 수평 방향으로 순차적으로 배열된다. 즉, 제 1 금속 세그먼트(21) 및 제 3 금속 세그먼트(23)는 각각 제 2 금속 세그먼트(22)의 좌측 단부 및 우측 단부에 위치한다. 게다가, 제 1 금속 세그먼트(21) 및 제 3 금속 세그먼트(23) 각각은 이동 통신 단말기(100)의 금속 후면 케이스(102)에 연결되며, 제 2 금속 세그먼트(22)는 제 2 연결점(223)을 가지며, 상기 제 2 연결점(223)은 상기 제 2 안테나 브랜치(12)의 제 2 단부에 연결된다.
이동 통신 단말기(100)의 금속 후면 케이스(102)의 하부는 제 1 비금속 영역(61)을 가지며, 상기 주 안테나(10)는 제 1 비금속 영역(61)에 배치될 수 있으며, 제 1 비금속 영역(61)은 플라스틱 금속 하이브리드(Plastic Metal Hybrid, PMH)를 통해 매체로 채워질 수 있다.
상기 제 2 금속 세그먼트(22)는 주 안테나(10)에 연결되므로, 제 2 금속 세그먼트(22)는 주 안테나(10)의 일부로서 사용될 수 있다. 즉, 2G/3G/4G의 모든 주파수 대역을 커버하는 안테나는 2 개의 부분을 포함하며, 하나의 부분은 이동 통신 단말기(100)의 하부에 위치한 제 2 금속 세그먼트(22)고, 다른 부분은 추가된 안테나 브랜치다. 상기 안테나 브랜치는 제 1 연결점(13)에 의해서 두 부분으로 분할되고, 제 1 연결점(13)의 우측 부분은 제 1 안테나 브랜치(11)고, 제 1 연결점(13)의 좌측 부분은 제 2 안테나 브랜치(12)다.
본 개시의 일실시예에 따르면, 상기 제 2 금속 세그먼트(22)는 제 1 금속 서브 세그먼트(221) 및 제 2 금속 서브 세그먼트(222)를 가지며, 상기 제 2 연결점(223)은 제 1 금속 서브 세그먼트(221) 및 제 2 금속 서브 세그먼트(222) 사이에 배치된다. 즉, 제 2 금속 세그먼트(22)는 제 2 연결점(223)에 의해 두 부분, 즉, 제 1 금속 서브 세그먼트(221) 및 제 2 금속 서브 세그먼트(222)로 분할된다.
제 1 안테나 브랜치(11)는 2300 내지 2690 MHz의 주파수 대역을 생성하며; 제 2 안테나 브랜치(12)는 제 2 금속 서브 세그먼트(222)와 결합하여 699 내지 960 MHz의 주파수대역을 생성하고; 제 2 안테나 브랜치(12)는 제 1 금속 서브 세그먼트(221)와 결합하여 1710 내지 2170 MHz의 주파수 대역을 생성한다.
주 안테나(10)는 단극 안테나(monopole antenna)이다. 주 안테나(10)는 도 4 에 도시된 매칭 및 스위칭 회로를 사용함으로써 다음의 주파수 대역을 생성한다: 제 2 안테나 브랜치(12)에 안테나 브랜치로서의 제 2 금속 서브 세그먼트(222)를 더하여 저주파 공진을 발생시키고, 매칭 및 스위칭 회로를 사용함으로써 LTE의 699 내지 960MHz를 포함하는 저주파대역을 커버할 수 있으며; 제 2 안테나 브랜치(12)에 안테나 브랜치로서의 제 1 금속 서브 세그먼트(221)를 더하여 중간 고주파 공진을 발생시키고 매칭 및 스위칭 회로를 사용함으로써 1710 내지 2170 MHz의 주파수 대역을 커버할 수 있으며; 제 1 안테나 브랜치(11)는 고주파 주파수대역을 생성하고, 매칭 및 스위칭 회로를 사용함으로써 2300 내지 2690 MHz의 주파수 대역을 커버할 수 있다. 그러므로, 주 안테나(10)는 699 내지 960 MHz의 주파수 대역을, 즉, LTE 저주파 주파수 대역 및 GSM 850/900, 1710 내지 2690MHz의 고주파 주파수 대역, 즉, GSM/CDMA/UMTS 주파수대역을 커버할 수 있다.
매칭 및 스위칭 회로는 상기 매칭 및 스위칭 회로의 정합값을 변경함으로써 다른 상태로 동작시킬 수 있고, 그렇게 함으로써, 주파수 대역 스위칭을 구현한다. 구체적으로는, 도 4 에 도시된 바와 같이, 다른 매칭회로를 구현하기 위해, 그리고 다른 주파수 대역에서의 커버리지를 더 구현하기 위해서 스위치(S1)를 스위칭함으로써 다른 커패시턴스 값이 스위칭될 수 있다. 예를 들면, 가변 커패시턴스의 3 개의 다른 커패시턴스 값을 스위칭함으로써, 매칭 및 스위칭 회로는 안테나가 모든 주파수 대역에서의 커버리지를 구현하기 위해 다음의 3 가지 상태에서 작동하는 것을 가능하게 할 수 있다.
매칭 및 스위칭 회로가 상태 1 에서 작동할 때, 699 내지 790 MHz의 주파수 대역, 그리고 1710 내지 2170 MHz 및 2300 내지 2690 MHz의 모든 고주파수가 커버된다.
매칭 및 스위칭 회로가 상태 2 에서 작동할 때, 790 내지 894 MHz의 주파수 대역이 커버된다.
매칭 및 스위칭 회로가 상태 3 에서 작동할 때, 880 내지 960 MHz의 주파수 대역이 커버된다.
또한, 제 1 안테나 브랜치(11)의 구조 및 제 2 안테나 브랜치(12)의 구조는 도 2a 내지 도 2c 의 일실시형태를 참조하여 설명한다.
도 2a 및 도 2b 에서 도시된 바와 같이, 제 1 안테나 브랜치(11)는 제 1 구조체(A1), 제 2 구조체(A2), 및 제 3 구조체(A3)를 포함한다. 제 1 구조체(A1)는 제 1 금속 부품과 평행하고 제 1 금속체(A1)의 제 1 단부는 제 1 급전점과 연결된다. 제 2 구조체(A2)의 제 1 단부는 상기 제 1 구조체(A1)의 제 2 단부와 연결된다. 상기 제 3 구조체(A3)는 제 1 구조체(A1)와 평행하고, 제 3 구조체(A3)의 제 1 단부는 상기 제 2 구조체(A2)의 제 2 단부와 연결되며, 제 3 구조체(A3)의 길이는 제 1 구조체(A1) 길이보다 더 길다.
도 2a 및 도 2c 에서 도시된 바와 같이, 제 2 안테나 브랜치(12)는 제 4 구조체(A4), 제 5 구조체(A5)를 포함하며, 상기 제 4 구조체(A4)는 제 1 금속 부품과 평행하며, 상기 제 4 구조체(A4)의 제 1 단부는 제 1 급전점과 연결된다. 제 5 구조체(A5)의 제 1 단부는 제 4 구조체(A4)의 제 2 단부와 연결되며, 제 5 구조체(A5)의 제 2 단부는 제 2 연결점(223)과 연결된다.
본 개시의 구체적인 예시에서, 상기 제 2 구조체(A2)는 제 1 구조체(A1)와 수직일 수 있으며, 제 2 구조체(A2)는 제 3 구조체(A3)와 추가로 수직일 수 있고, 제 4 구조체(A4) 또한 제 5 구조체(A5)와 수직일 수 있다.
도 2a 내지 도 2c 에서 도시된 바와 같이, 안테나 브랜치는 제 1 연결점(13) 상에서 2 개의 부분으로 분할된다. 제 1 연결점(13)의 우측 부분은 제 1 안테나 브랜치(11)를 형성하고, 그 부분은 먼저 제 2 금속 세그먼트(22)와 평행하게 배치되고, 아래로 수직하게 구부러지고, 마지막으로 제 2 금속 세그먼트(22)와 평행하게 배치되게 왼쪽으로 구부러진다. 제 1 연결점(13)의 좌측 부분은 제 2 안테나 브랜치(12)를 형성하고, 그 부분은 제 2 금속 세그먼트(22)와 평행하게 배치되고, 그리고 나서 90도로 아래로 구부러지며, 제 2 안테나 브랜치(12)는 제 2 금속 세그먼트(22)와 연결된다.
그러므로, 주 안테나(10)는 구조가 단순하고, 구현이 용이하다.
본 개시의 구체적인 일실시예에 따르면, 주 안테나(10)는 컴퓨터 수치 제어(CNC, Computer Numerical Control)를 통해 제조될 수 있다.
본 개시의 일실시예에 따르면, 제 1 슬롯(31)은 제 1 금속 세그먼트(21) 및 제 2 금속 세그먼트(22) 사이에 형성되며, 제 2 슬롯(32)은 제 2 금속 세그먼트(22) 및 제 3 금속 세그먼트(23) 사이에 형성된다. 그러므로, 제 2 금속 세그먼트(22)는 제 1 슬롯(31) 및 제 2 슬롯(32)를 사용함으로써 금속 후면 케이스(102)로부터 격리된다, 즉, 제 2 금속 세그먼트(22)는 금속 후면 케이스(102)와 연결되지 않는다. 이러한 방식으로, 제 1 슬롯(31) 및 제 2 슬롯(32)을 사용함으로써 금속 베젤을 끊고, 그 후 이동 통신 단말기(100)의 하부에 위치한 금속 베젤은 안테나로서 사용된다.
상기 제 1 슬롯(31) 및 제 2 슬롯(32)은 PMH 기술을 사용함으로써 플라스틱 합성물로 채워질 수 있다.
게다가, 도 1 에서 도시된 바와 같이, 이동 통신 단말기용 안테나 장치는 제 2 금속 부품(40)을 더 포함하고, 상기 제 2 금속 부품(40)은 이동 통신 단말기(100)의 상부에 위치하며, 제 2 금속 부품(40)은 또한 이동 통신 단말기(100)의 상부에 위치하는 금속 베젤로서 사용될 수 있으며, 상기 제 2 금속 부품(40)은 제 3 슬롯(33) 및 제 4 슬롯(34)을 사용함으로써 금속 후면 케이스(102)와 격리된다. 구체적으로, 상기 제 2 금속 부품(40)은 금속 후면 케이스(102)와 연결되지 않는다. 이러한 방식으로, 제 3 슬롯(33) 및 제 4 슬롯(34)을 사용함으로써 금속 베젤을 끊고, 그 후 이동 통신 단말기(100)의 상부에 위치한 금속 베젤은 안테나로서 사용된다.
제 3 슬롯(33) 및 제 4 슬롯(34)는 PMH기술을 사용함으로써 플라스틱 합성물로 채워질 수 있다.
또한, 제 2 금속 부품(40)은 MIMO 안테나를 형성한다. 도 3 에 도시된 바와 같이, MIMO 안테나 및 메인보드(101)의 접지점은 81, 82 및 83 이다.
즉, MIMO 안테나, 즉, 다이버시티 안테나가 제 2 금속 부품(40)을 사용함으로써 고안될 수 있으며, 제 2 금속 부품(40)을 사용함으로써, 상기 MIMO 안테나가 728 내지 960 MHz 및 1805 내지 2690 MHz의 주파수 대역을 커버할 수 있다
또한, 본 개시의 일부 실시예에 따르면, 도 1 에서 도시된 바와 같이, 이동 통신 단말기용 안테나 장치는 제 1 안테나(50)를 더 포함하며, 상기 제 1 안테나(50)는 이동 통신 단말기(100)의 상부에 위치하며 제 1 안테나(50)는 제 2 급전점을 가지며, 상기 제 2 급전점은 메인보드(101)와 연결된다. 더 구체적으로는, 이동 통신 단말기(100)의 금속 후면 케이스(102)의 상부는 제 2 비금속 영역(62)을 가지며, 제 1 안테나(50)가 제 2 비금속 영역(62)에 배치될 수 있으며 그 제 2 비금속 영역(62)은 PMH기술을 사용함으로써 절연 매체로 채워질 수 있다.
상기 제 1 안테나(50)가 GPS 및 BT/WiFi 투인원(two-in-one) 안테나일 수 있다.
즉, GPS 및 2G BT/WiFi 안테나는 투인원 안테나로서 고안될 수 있고, GPS는 Beidou 위성의 주파수 대역을 포함한다. 제 1 안테나(50)는 제 2 비금속 영역(62)에 위치할 수 있고, 제 1 안테나(50)는 주 안테나(10)와 비슷하게 구현될 수 있으며, 즉, 제 2 급전점은 메인보드(101)에 위치할 수 있고, 상기 제 2 급전점은 탄성시트를 사용함으로써 제 1 안테나(50)에 연결될 수 있다. 제 1 안테나(50)는 1550 내지 1620 MHz 및 2400 내지 2484 MHz의 주파수대역을 커버할 수 있다.
본 개시의 구체적인 실시형태에 따르면, 제 1 안테나(50)는 주 안테나(10)와 동일한 방식으로 제조될 수 있다, 즉, 제 1 안테나(50)는 CNC 공정을 사용함으로써 제조될 수 있다.
또한, 본 개시의 일부 실시예에 따르면, 이동 통신 단말기용 안테나 장치는 제 2 안테나를 더 포함하고, 상기 제 2 안테나는 메인보드(101)에 배치된다. 제 2 안테나는 5150 내지 5825 MHz의 주파수 대역에서 작동하는 WiFi 안테나일 수 있다.
즉, 제 2 안테나, 즉, 5G WiFi 안테나는 WiFi의 5150 내지 5825 MHz의 고주파 대역을 커버한다. 상기 제 2 안테나는 메인보드(101) 상에 독립적으로 배치되며, 인쇄 회로 기판(PCB) 안테나이다.
본 개시의 구체적인 예시에서, 제 2 안테나의 말단부는 제 4 슬롯(34)을 향하여 마주볼 수 있다.
본 개시의 구체적인 예시에서, 주 안테나(10), 제 1 안테나(50) 및 제 2 안테나 각각은 금속 재질로 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이, LTE의 모든 주파수 대역을 커버하는 주 안테나(10), 다이버시티 안테나, 즉, MIMO 안테나와 GPS 및 BT/WiFi 투인원 안테나는 본 개시의 이번 실시형태에 따른 안테나 장치에 배치되며 넓은 주파수 대역을 커버한다.
또한, 본 개시의 이번 실시예에 따른 안테나 장치는 안테나 장치의 실현 가능성을 검증하기 위해서 시뮬레이션 및 실제 테스트 받을 수 있다. 시뮬레이션은 CST2013을 통하여 수행될 수 있다.
실시형태 1: 상태 1, 상태 2 및 상태 3 에서 각각 주 안테나(10)의 반사손실이 시뮬레이션 및 실제 테스트된다. 도 5a 는 상태 1, 상태 2, 상태 3 및 상태 4 에서의 주 안테나(10)의 반사손실의 시뮬레이션 곡선도이고, 도 5b 는 스위치(S1)를 사용하여 3 개의 다른 매칭회로로 스위칭하는 경우의 상태 1, 상태 2 및 상태 3 에서의 주 안테나(10)의 반사 손실의 실제 테스트 곡선도로서, 상태 4 는 매칭회로에 접근하지 않은 원래의 상태이다. 도 5a 및 도 5b 로부터 알 수 있듯이, 주 안테나(10)의 구현이 실현가능하고, 시뮬레이션 곡선이 실제 테스트 곡선과 상대적으로 꽤 일치한다는 것이 시뮬레이션 및 실제 테스트를 통해 증명된다. 도 5b 로부터 알 수 있듯이, 스위치(S1)에 의해 스위치된 매칭회로를 도입함으로써, 안테나에 의해 커버되는 주파수 대역 범위는 초기 상태에서보다 넓다.
실시형태 2: 상태 1, 상태 2 및 상태 3 에서 각각 주 안테나(10)의 효율이 시뮬레이션 및 실제 테스트된다. 도 6a 는 상태 1 에서 주 안테나(10)의 효율의 시뮬레이션 곡선 및 실제 테스트 곡선의 비교도이며, 도 6b 는 상태 2 에서의 주 안테나(10)의 효율의 시뮬레이션 곡선 및 실제 테스트 곡선의 비교도이고, 도 6c는 상태 3 에서 주 안테나(10)의 효율의 시뮬레이션 곡선 및 실제 테스트 곡선의 비교도이다. 도 6a 내지 도 6c 로부터 알 수 있듯이, 주 안테나(10)의 구현은 실현 가능하고, 시뮬레이션 곡선이 실제 테스트 곡선과 상대적으로 꽤 일치한다는 것이 시뮬레이션 및 실제 테스트를 통해 증명된다.
실시형태 3: MIMO 안테나, 즉, 다이버시티 안테나의 효율이 시뮬레이션 및 실제 테스트된다. 도 7 은 MIMO 안테나의 효율의 시뮬레이션 곡선 및 실제 테스트 곡선의 비교도이다. 도 7 로부터 알 수 있듯이, MIMO 안테나의 구현은 실현 가능하고, 시뮬레이션 곡선이 실제 테스트 곡선과 상대적으로 꽤 일치한다는 것이 시뮬레이션 및 실제 테스트를 통해 증명된다.
실시형태 4: 제 1 안테나(50), 즉, GPS 및 BT/WiFi 투인원 안테나 의 효율 이 시뮬레이션 및 실제 테스트된다. 도 8 은 GPS 및 BT/WiFi 투인원 안테나의 효율의 시뮬레이션 곡선 및 실제 테스트 곡선의 비교도이다. 도 8 로부터 알 수 있듯이, GPS 및 BT/WiFi 투인원 안테나의 구현은 실현 가능하고, 시뮬레이션 곡선이 실제 테스트 곡선과 상대적으로 꽤 일치한다는 것이 시뮬레이션 및 실제 테스트를 통해 증명된다.
실시형태 5: 제 2 안테나, 즉, 5G WiFi 안테나의 효율이 시뮬레이션 및 실제 테스트된다. 도 9 는 5G WiFi 안테나의 효율의 시뮬레이션 곡선 및 실제 테스트 곡선의 비교도이다. 도 9 로부터 알 수 있듯이, 5G WiFi 안테나의 구현은 실현 가능하고, 시뮬레이션 곡선이 실제 테스트 곡선과 상대적으로 꽤 일치한다는 것이 시뮬레이션 및 실제 테스트를 통해 증명된다.
본 개시의 이번 실시형태에 따라 제안된 이동 통신 단말기용 안테나 장치에서, 주 안테나의 제 1 급전점은 주 안테나의 제 1 안테나 브랜치 및 제 2 안테나 브랜치와 연결되며, 제 1 급전점은 이동 통신 단말기의 메인보드와 연결되며, 제 2 안테나 브랜치의 제 2 단부는 제 1 금속 부품과 연결된다. 그러므로, LTE 저주파 및 고주파/GSM/CDMA/UMTS를 포함한 2G/3G/4G의 모든 주파수 대역은 오직 하나의 주 안테나만을 사용함으로써 커버될 수 있다. 또한, 전세계의 휴대 전화 통화를 위한 모든 주파수 대역은 커버될 수 있고, 주파수 대역은 넓으며, 방사 효율은 높아진다. 또한, 하나의 주 안테나에 대해서, 격리 문제를 고려할 필요가 없고, 비용이 더욱 감소될 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상의 실시형태는 이동 통신 단말기를 제안한다.
본 개시의 이번 실시형태에 따른 이동 통신 단말기는 상술한 실시형태에 따른 안테나 장치를 포함한다.
이동 통신 단말기는 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터 등일 수 있다.
본 개시의 이번 실시형태에 따라 제안된 이동 통신 단말기에 따르면, LTE 저주파 및 고주파/GSM/CDMA/UMTS를 포함한 2G/3G/4G의 모든 주파수 대역은 상술한 실시형태에 따른 안테나 장치를 사용함으로써 커버될 수 있다. 그러므로, 전세계의 휴대 전화 통화를 위한 모든 주파수 대역은 커버될 수 있고, 안테나 장치의 주파수 대역은 넓으며, 방사 효율은 높아진다. 그러므로, 이동 통신 단말기의 성능 또한 상응하여 개선된다. 또한, 하나의 주 안테나에 대해서, 격리 문제를 고려할 필요가 없고, 비용이 더욱 감소될 수 있다.
본 개시의 설명에서, "중심", "종 방향", "횡 방향", "길이", "폭", "두께", "위", "아래", "앞", "뒤", "왼쪽", "오른쪽", "수직", "수평", "상단", "하단", "내부", "외부", "시계 방향 "반 시계 방향", "축 방향", "방사형"및 "원주 방향" 등과 같은 용어로 지시된 방향 또는 위치 관계는 첨부 된 도면에 기초하여 도시 된 방향 또는 위치 관계이며, 장치 또는 요소가 특정 방향을 가져야 하거나 특정 방향으로 구성되고 작동되어야 한다고 지시하거나 암시하는 것이 아니라 단지 본 개시를 설명하고 설명을 단순화를 위해 사용 된 것 뿐이므로, 본 개시의 제한으로 해석되어서는 안된다.
또한 "제 1" 및 "제 2"라는 용어는 설명 목적으로만 사용되며, 상대적 중요성을 지시 또는 암시하거나 지시된 기술적 특징의 양을 암시하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 그러므로, "제 1" "제 2"로 제한된 특징은 적어도 하나의 그러한 특징을 명시적으로 나타내거나 암시적으로 포함할 수 있다. 본 개시의 설명에 있어서, 다르게 특별히 제한되지 않는 한, "복수"는 적어도 2 개, 예를 들면, 2 개 또는 3 개를 의미한다.
본 개시에서, 명시적으로 언급되거나 달리 정의되지 않는 한, "장착", "연결" 및 "고정"등의 용어는 광범위하게 이해되어야 하고 예컨대 고정 연결, 착탈 가능한 연결, 혹은 일체형이 모두 가능하며; 기계적 또는 전기적으로 연결될 수 있으며; 직접 연결되거나 중간 매체를 통해 간접 연결될 수 있으며, 두 구성 요소의 내부 연결 또는 두 구성 요소의 상호 작용이 될 수 있다. 본 업계의 통상 기술자는 본 발명의 상기 용어의 구체적인 의미를 구체적인 상황에 따라 이해할 수 있다.
본 개시에서, 명시적으로 언급되거나 달리 정의되지 않는 한, 제 2 특성에 대해 "위"또는 "아래"에 있는 제 1 특성은 제 2 특성과 직접 접촉하는 제 1 특성 또는 중간 매체를 사용함으로써 제 2 특성과 간접적으로 연결되는 제 1 특성일 수 있다. 또한, 제 2 특성의 "위", "보다 위" 및 "상측"에 있는 제 1 특성은 제 2 특성 바로 위 또는 비스듬히 위에 있는 제 1 특성이거나, 제 1 특성의 수평 높이가 제 2 특성보다 높은 것을 의미할 수 있다. 제 2 특성의 "아래", "보다 아래" 및 "하측"의 제 1 특성은 제 2 특성의 바로 아래 또는 제 2 특성의 비스듬히 아래에 있는 제 1 특성이거나 제 1 특성의 수평 높이가 제 2 특성의 수평 높이보다 낮다는 것을 나타내는 것일 수 있다.
명세서의 설명에서, 참조 용어 "일실시형태", "일부 실시형태", "실시예","특정 실시예", 또는 "일부 실시예"는 실시형태 또는 실시예와 관련하여 기술된 특정한 특징, 구조, 재료, 또는 특성이 본 개시의 적어도 하나의 실시형태 또는 실시예에 포함됨을 나타내는 것을 의도한다. 본 명세서에서, 전술한 용어의 개략적인 설명이 동일한 실시형태 또는 실시예를 지향할 필요는 없다. 또한, 설명된 특정한 특징들, 구조들, 재료들 또는 특성들은 임의의 하나 이상의 실시형태 또는 실시예에서 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 또한, 상호 모순이 아닌 경우에, 본 업계의 통상 기술자는 본 명세서에 기술된 상이한 실시형태 또는 실시예 그리고 상이한 실시형태 또는 실시예의 특징을 조합하거나 그룹화할 수 있다.
이상, 본 개시의 실시예가 도시되고 설명하였지만, 상기 실시형태는 예시들이고, 본 개시를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 본 업계의 통상 기술자는 본 개시의 범위 내에서 전술한 실시형태로부터 변화, 수정, 대체 및 변형을 가할 수 있다.

Claims (12)

  1. 이동 통신 단말기의 하단에 배치되는 주 안테나 및 상기 이동 통신 단말기의 하단에 위치하는 제 1 금속 부품을 포함하며,
    상기 주 안테나는
    제 1 안테나 브랜치;
    제 2 안테나 브랜치; 및
    제 1 급전점을 포함하며, 상기 제 1 급전점은 상기 제 1 안테나 브랜치의 제 1 단부 및 상기 제 2 안테나 브랜치의 제 1 단부와 연결되며, 상기 제 1 급전점은 이동 통신 단말기의 메인 보드와 연결되고;
    상기 제 1 금속 부품은 제 1 금속 세그먼트, 제 2 금속 세그먼트 및 제 3 금속 세그먼트를 포함하고, 상기 제 1 금속 세그먼트, 상기 제 2 금속 세그먼트 및 상기 제 3 금속 세그먼트는 서로 격리되며 수평 방향으로 순차적으로 배열되며, 상기 제 1 금속 세그먼트 및 제 3 금속 세그먼트는 이동 통신 단말기의 금속 후면 케이스에 연결되고, 상기 제 2 금속 세그먼트는 연결점을 가지며, 상기 연결점은 상기 제 2 안테나 브랜치의 제 2 단부와 연결되는 이동 통신 단말기용 안테나 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 슬롯은 상기 제 1 금속 세그먼트와 상기 제 2 금속 세그먼트 사이에 형성되고, 제 2 슬롯은 상기 제 2 금속 세그먼트와 상기 제 3 금속 세그먼트 사이에 형성되는 안테나 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 금속 세그먼트는 제 1 금속 서브 세그먼트 및 제 2 금속 서브 세그먼트를 가지며, 상기 연결점은 상기 제 1 금속 서브 세그먼트 및 상기 제 2 금속 서브 세그먼트 사이에 배치되며,
    상기 제 1 안테나 브랜치는 2300내지 2690 MHz의 주파수 대역을 생성하고, 상기 제 2 안테나 브랜치는 상기 제 2 금속 서브 세그먼트와 결합하여 699 내지 960 MHz의 주파수 대역을 생성하며, 상기 제 2 안테나 브랜치는 상기 제 1 금속 서브 세그먼트와 결합하여 1710 내지 2170 MHz의 주파수 대역을 생성하는 안테나 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    이동 통신 단말기의 상단에 위치한 제 2 금속 부품을 더 포함하고, 상기 제 2 금속 부품은 제 3 슬롯 및 제 4 슬롯을 사용함으로써 금속 후면 케이스로부터 격리되는 안테나 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 안테나 브랜치는,
    상기 제 1 금속 부품에 평행하며, 제 1 구조체의 제 1 단부가 상기 제 1 급전점과 연결되는 제 1 구조체;
    제 2 구조체의 제 1 단부가 상기 제 1 구조체의 제 2 단부와 연결되는 제 2 구조체; 및
    상기 제 1 구조체와 평행하며, 제 3 구조체의 제 1 단부가 상기 제 2 구조체의 제 2 단부와 연결되고, 상기 제 3 구조체의 길이는 상기 제 1 구조체의 길이보다 더 긴 제 3 구조체;
    를 포함하는 안테나 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 안테나 브랜치는,
    상기 제 1 금속 부품과 평행하며, 제 4 구조체의 제 1 단부가 상기 제 1 급전점과 연결되는 제 4 구조체; 및
    제 5 구조체의 제 1 단부는 상기 제 4 구조체의 제 2 단부와 연결되고, 상기 제 5 구조체의 제 2 단부는 상기 연결점과 연결되는 제 5 구조체;
    를 포함하는 안테나 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 통신 단말기의 상단에 위치하고, 제 2 급전점을 가지며, 상기 제 2 급전점은 상기 메인보드에 연결되는 제 1 안테나;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 안테나가 쥐피에스(GPS, Global Positioning System) 및 블루투스(BT, Bluetooth)/와이파이(WiFi, Wireless Fidelity)의 투인원(two-in-one) 안테나인 안테나 장치.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 금속 부품이 다중 입력 다중 출력(MIMO) 안테나를 형성하는 안테나 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인보드에 배치되는 제 2 안테나;
    를 더 포함하는 안테나 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 안테나는 5150 내지 5825 MHz의 주파수 대역에서 작동하는 와이파이(WiFi) 안테나인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 안테나 장치를 포함하는 이동 통신 단말기.
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