KR20200062724A - 안테나 모듈 - Google Patents

안테나 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20200062724A
KR20200062724A KR1020180148447A KR20180148447A KR20200062724A KR 20200062724 A KR20200062724 A KR 20200062724A KR 1020180148447 A KR1020180148447 A KR 1020180148447A KR 20180148447 A KR20180148447 A KR 20180148447A KR 20200062724 A KR20200062724 A KR 20200062724A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
core
magnetic sheet
antenna module
disposed
antenna
Prior art date
Application number
KR1020180148447A
Other languages
English (en)
Inventor
한보현
Original Assignee
주식회사 아모센스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아모센스 filed Critical 주식회사 아모센스
Priority to KR1020180148447A priority Critical patent/KR20200062724A/ko
Publication of KR20200062724A publication Critical patent/KR20200062724A/ko
Priority to KR1020230160395A priority patent/KR102682741B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H01Q7/06—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop with core of ferromagnetic material
    • H01Q7/08—Ferrite rod or like elongated core
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/10—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F2003/005—Magnetic cores for receiving several windings with perpendicular axes, e.g. for antennae or inductive power transfer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

굴곡이 형성된 코어에 코일을 권선하여 주변 금속에 의한 효율 저하를 방지하도록 한 안테나 모듈을 제시한다. 제시된 안테나 모듈은 멀티 충전 시스템에 설치되는 안테나 모듈로 코어 및 코어의 외주를 따라 권선된 코일을 포함하고, 코어는 2개의 굴곡이 형성된 'ㄷ' 형상이다.

Description

안테나 모듈{ANTENNA MODULE}
본 발명은 안테나 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 전력 전송을 수행하는 안테나 모듈에 관한 것이다.
무선 충전 기기가 대중화되면서 다수의 소형 전자 기기를 동시에 충전할 수 있는 멀티 충전 시스템이 개발되고 있다. 멀티 충전 시스템은 소형 전자 기기가 삽입되는 다수의 슬롯을 포함한다. 멀티 충전 시스템은 각 슬롯에 대응하는 위치에 배치되어 소형 전자기기와의 무선 전력 전송을 위한 무선 전력 전송용 안테나가 배치된다.
하지만, 멀티 충전 시스템과 소형 전자기기는 한정된 공간에 무선 전력 전송용 안테나를 실장해야하기 때문에 안테나 모듈의 사이즈가 작아져서 무선 충전 효율이 저하되는 문제점이 있다.
이에, 멀티 충전 시스템과 소형 전자 기기 사이의 무선 충전 효율을 높이기 위한 다양한 기술이 연구되고 있다.
한국등록특허 제10-1850553호(명칭: 휴대 단말기용 다중 충전 장치)
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 제안된 것으로, 굴곡이 형성된 코어에 코일을 권선하여 주변 금속에 의한 효율 저하를 방지하도록 한 안테나 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈은 멀티 충전 시스템에 설치되는 안테나 모듈로, 코어 및 코어의 외주를 따라 권선된 코일을 포함하고, 코어는 2개의 굴곡이 형성된 'ㄷ' 형상이다.
코어는 수평부, 수평부의 일단에서 일측 방향으로 굴곡된 제1 수직부 및 수평부의 타단에서 일측 방향으로 굴곡된 제2 수직부를 포함한다. 이때, 제1 수직부 및 제2 수직부는 수평부와 직각을 이루고, 코일은 수평부의 외주를 따라 권선될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈은 코어의 일단에 배치된 제1 자성 시트 및 코어의 타단에 배치된 제2 자성 시트를 더 포함할 수 있다. 이때, 제1 자성 시트는 코어의 제1 수직부의 단부에 배치되고, 제2 자성 시트는 코어의 제2 수직부의 단부에 배치되고, 제1 자성 시트 및 제2 자성 시트는 판상의 자성 폴리머일 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제1 코어, 제1 코어의 일측 단부에 치우쳐져 배치되고, 일단이 제1 코어에 삽입된 제2 코어, 제1 코어의 타측 단부에 치우쳐져 배치되고, 일단이 제1 코어에 삽입된 제3 코어 및 제1 코어의 외주를 따라 권선된 코일을 포함한다. 이때, 제2 코어 및 제3 코어는 제1 코어와 직각을 이룰 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제2 코어의 타단에 배치된 제1 자성 시트 및 제3 코어의 타단에 배치된 제2 자성 시트를 더 포함할 수 있다. 이때, 제1 자성 시트 및 제2 자성 시트는 판상의 자성 폴리머일 수 있다.
본 발명에 의하면, 안테나 모듈은 굴곡이 형성된 코어에 코일을 권선함으로써, 주변에 금속이 위치한 경우에도 무선 전력 전송 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈(100, 200)은 멀티 충전 시스템(1)과 소형 전자 기기(20) 사이의 무선 전력 전송을 위해 솔레노이드 코일(Solenoid Coil) 방식의 안테나(이하, 솔레노이드 안테나)를 포함한다. 안테나 모듈(100, 200)은 멀티 충전 시스템(1)에 설치되어 소형 전자 기기(20)에 설치된 솔레노이드 안테나(22)로 무선으로 전력을 전송한다. 여기서, 도 2를 참조하면, 소형 전자 기기(20)는 노트북, 핸드폰, 로봇 청소기 등을 포함하며, 자기 유도 방식의 무선 전력 전송을 통해 무선 충전을 수행한다.
솔레노이드 안테나는 원통형 코어에 코일을 균일하게 감은 구조를 갖는다. 솔레노이드 안테나는 스파이럴 코일 방식의 안테나(이하, 스파이럴 안테나)에 비해 소형으로 제작할 수 있어 멀티 충전 시스템에 적용이 가능하다.
솔레노이드 안테나는 스파이럴 안테나에 비해 전송 거리가 긴 장점이 있으나, 주변에 금속이 존재하는 경우 무선 전력 전송 효율(즉, 충전 효율)이 급격히 저하되는 문제점이 있다.
소형 전자기기의 무선 충전을 위해서는 솔레노이드 안테나의 크기(사이즈)가 중요하지만, 멀티 충전 시스템에서는 한정된 공간에 다수의 솔레노이드 안테나를 실장되기 때문에 크기에 제약이 따른다.
도 3를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 안테나 모듈(100)은 코어(120) 및 코어(120)에 권선된 코일(140)을 포함한다.
코어(120)는 페라이트 등의 자성 재질로 형성된다. 코어(120)는 2개의 굴곡을 갖는다. 코어(120)는 자성 재질의 원통형으로 형성되고, 양단이 굴곡되어 "ㄷ" 형상으로 형성된다.
도 4를 참조하며, 코어(120)는 수평부(122), 수평부(122)의 일단에서 일측 방향을 굴곡된 제1 수직부(124) 및 수평부(122)의 타단에서 일측 방향으로 굴곡된 제2 수직부(126)를 포함한다. 이때, 제1 굴곡부 및 제2 굴곡부는 수평부(122)와 수직을 이루고, 동일한 방향으로 굴곡된 것을 일례로 한다. 이때, 제1 수직부(124) 및 제2 수직부(126)는 수평부(122)와 대략 90°정도로 굴곡된 것을 일례로 한다.
코일(140)을 코어(120)의 외주를 따라 권선된다. 코일(140)은 코어(120)의 수평 영역의 외주를 따라 권선된다. 이때, 코일(140)은 요구되는 무선 전력 전송 특성에 따라 두께, 권선 횟수, 코일(140)간 간격 등이 다르게 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 안테나 모듈(100)은 코어(120)의 양단에 배치된 제1 자성 시트(160) 및 제2 자성 시트(180)를 더 포함할 수 있다.
제1 자성 시트(160)는 자성 폴리머 등의 자성 재질로 형성된다. 제1 자성 시트(160)는 소정 두께를 갖는 판상으로 형성되어, 코어(120)의 일측 단부에 배치된다. 이때, 제1 자성 시트(160)는 코어(120)의 제1 수직부(124)의 단부에 배치된다.
제2 자성 시트(180)는 자성 폴리머 등의 자성 재질로 형성된다. 제1 자성 시트(160)는 소정 두께를 갖는 판상으로 형성되어, 코어(120)의 타측 단부에 배치된다. 이때, 제2 자성 시트(180)는 코어(120)의 제2 수직부(126)의 단부에 배치된다.
이때, 제1 자성 시트(160) 및 제2 자성 시트(180)의 두께는 안테나 모듈(100)에서 요구되는 특성에 따라 다르게 설정될 수 있다. 제1 자성 시트(160) 및 제2 자성 시트(180)는 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 특성에 따라 서로 다른 두께로 형성될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 안테나 모듈(200)은 제1 코어(210), 제2 코어(220), 제3 코어(230) 및 코일(240)을 포함한다.
제1 코어(210)는 페라이트 등의 자성 재질로 형성된다. 제1 코어(210)는 소정 높이(길이)를 갖는 원기둥 형상으로 형성된다.
제2 코어(220)는 페라이트 등의 자성 재질로 형성된다. 제2 코어(220)는 제1 코어(210)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 제2 코어(220)는 소정 높이는 갖는 원기둥 형상으로 형성된다. 제2 코어(220)는 제1 코어(210)의 일측 단부에 치우쳐져 배치된다. 제2 코어(220)의 일단은 제1 코어(210)를 관통하여 삽입된다.
제3 코어(230)는 페라이트 등의 자성 재질로 형성된다. 제3 코어(230)는 제1 코어(210) 및 제2 코어(220)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 제3 코어(230)는 소정 높이는 갖는 원기둥 형상으로 형성된다. 제3 코어(230)는 제2 코어(220)와 동일한 높이로 형성될 수 있다.
제3 코어(230)는 제1 코어(210)의 타측 단부에 치우쳐져 배치된다. 제3 코어(230)의 일단은 제1 코어(210)를 관통하여 삽입된다.
이처럼, 제1 코어(210)의 일측 단부에 제2 코어(220)가 삽입되고, 제2 코어(220)의 타측 단부에 제3 코어(230)가 삽입됨에 따라, "ㄷ" 형상의 코어를 구성한다.
코일(240)을 제1 코어(210)의 외주를 따라 권선된다. 이때, 코일(240)은 요구되는 무선 전력 전송 특성에 따라 두께, 권선 횟수, 코일(240)간 간격 등이 다르게 형성될 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 안테나 모듈(200)은 제1 자성 시트(250) 및 제2 자성 시트(260)를 더 포함할 수 있다.
제1 자성 시트(250)는 자성 폴리머 등의 자성 재질로 형성된다. 제1 자성 시트(250)는 소정 두께를 갖는 판상으로 형성되어, 제2 코어(220)의 타측 단부에 배치된다. 이때, 제1 자성 시트(250)는 제2 코어(220)의 타단에 배치된다.
제2 자성 시트(260)는 자성 폴리머 등의 자성 재질로 형성된다. 제1 자성 시트(250)는 소정 두께를 갖는 판상으로 형성되어, 제3 코어(230)의 타측 단부에 배치된다. 이때, 제2 자성 시트(260)는 제3 코어(230)의 타단에 배치된다.
이때, 제1 자성 시트(250) 및 제2 자성 시트(260)의 두께는 안테나 모듈(200)에서 요구되는 특성에 따라 다르게 설정될 수 있다. 제1 자성 시트(250) 및 제2 자성 시트(260)는 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 특성에 따라 서로 다른 두께로 형성될 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100: 안테나 모듈 120: 코어
122: 수평부 124: 제1 수직부
126: 제2 수직부 140: 코일
160: 제1 자성 시트 180: 제2 자성 시트
200: 안테나 모듈 210: 제1 코어
220: 제2 코어 230: 제3 코어
240: 코일 250: 제1 자성 시트
260: 제2 자성 시트

Claims (11)

  1. 멀티 충전 시스템에 설치되는 안테나 모듈에 있어서,
    코어;
    상기 코어의 외주를 따라 권선된 코일을 포함하고,
    상기 코어는 2개의 굴곡이 형성된 'ㄷ' 형상인 안테나 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코어는,
    수평부;
    상기 수평부의 일단에서 일측 방향으로 굴곡된 제1 수직부; 및
    상기 수평부의 타단에서 일측 방향으로 굴곡된 제2 수직부를 포함하는 안테나 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 수직부 및 상기 제2 수직부는 상기 수평부와 직각을 이루는 안테나 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 코일은 상기 수평부의 외주를 따라 권선된 안테나 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코어의 일단에 배치된 제1 자성 시트; 및
    상기 코어의 타단에 배치된 제2 자성 시트를 더 포함하는 안테나 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 자성 시트는 상기 코어의 제1 수직부의 단부에 배치되고,
    상기 제2 자성 시트는 상기 코어의 제2 수직부의 단부에 배치된 안테나 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 자성 시트 및 상기 제2 자성 시트는 판상의 자성 폴리머인 안테나 모듈.
  8. 제1 코어;
    상기 제1 코어의 일측 단부에 치우쳐져 배치되고, 일단이 상기 제1 코어에 삽입된 제2 코어;
    상기 제1 코어의 타측 단부에 치우쳐져 배치되고, 일단이 상기 제1 코어에 삽입된 제3 코어; 및
    상기 제1 코어의 외주를 따라 권선된 코일을 포함하는 안테나 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 코어 및 상기 제3 코어는 상기 제1 코어와 직각을 이루는 안테나 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 코어의 타단에 배치된 제1 자성 시트; 및
    상기 제3 코어의 타단에 배치된 제2 자성 시트를 더 포함하는 안테나 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 자성 시트 및 상기 제2 자성 시트는 판상의 자성 폴리머인 안테나 모듈.
KR1020180148447A 2018-11-27 2018-11-27 안테나 모듈 KR20200062724A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180148447A KR20200062724A (ko) 2018-11-27 2018-11-27 안테나 모듈
KR1020230160395A KR102682741B1 (ko) 2023-11-20 안테나 모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180148447A KR20200062724A (ko) 2018-11-27 2018-11-27 안테나 모듈

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230160395A Division KR102682741B1 (ko) 2023-11-20 안테나 모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200062724A true KR20200062724A (ko) 2020-06-04

Family

ID=71081304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180148447A KR20200062724A (ko) 2018-11-27 2018-11-27 안테나 모듈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200062724A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101850553B1 (ko) 2012-06-05 2018-04-19 삼성전자주식회사 휴대 단말기용 다중 충전 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101850553B1 (ko) 2012-06-05 2018-04-19 삼성전자주식회사 휴대 단말기용 다중 충전 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230161923A (ko) 2023-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101597168B1 (ko) 무선 통신 및 무선 충전용 안테나 장치 및 이를 구비한 무선 충전 장치
KR101765692B1 (ko) 무선충전기용 송신장치
KR20140011955A (ko) 휴대 단말용 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말
KR101883415B1 (ko) 리액터
JP2010263486A (ja) アンテナ装置
KR102524872B1 (ko) 안테나 모듈
US11251527B2 (en) Antenna module
JP4835800B1 (ja) 非接触充電モジュール及び非接触充電機器
KR20170129086A (ko) 무선 충전과 nfc 통신을 위한 무선 안테나 및 이를 적용한 무선 단말기
KR20200062724A (ko) 안테나 모듈
JP2016073059A (ja) 非接触電力伝送装置、非接触電力伝送装置を搭載した電子機器、非接触電力伝送装置の製造方法
KR20140102619A (ko) 무선통신 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말
KR102682741B1 (ko) 안테나 모듈
US10396463B2 (en) Antenna device
JP5071092B2 (ja) Ｒｆｉｄ用アンテナおよびアンテナコイルの製造方法
EP3133620B1 (en) Device for forming a toroidal coil and method for forming a toroidal coil
WO2022177589A1 (en) Accessory device to improve wireless power transfer efficiency
KR20230129048A (ko) 무선 전력 전송 효율을 개선하기 위한 액세서리 디바이스
JP2015080147A (ja) 磁性体装荷アンテナおよびアンテナ装置
KR102016613B1 (ko) 방사성능이 개선된 안테나 유닛
JP4900524B1 (ja) 非接触充電モジュール及び非接触充電機器
KR102529467B1 (ko) 안테나 모듈
JP2018121036A (ja) 非接触型電力伝送装置
KR20230125848A (ko) 무선 전력 전달 효율을 개선시키기 위한 액세서리 디바이스
KR102365158B1 (ko) 무선 전력 전송 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment
A107 Divisional application of patent