KR20200089330A - 안테나 장치 및 이를 구비하는 이동 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 이동 단말기는 상기 이동 단말기의 메탈 프레임의 일 측면을 형성하고 단말 외관에 노출된 도전 멤버 (conductive member); 및 상기 메탈 프레임 내에서 상기 도전 멤버와 전기적으로 커플링되는 복수의 도전 패턴(conductive pattern)을 포함한다. 한편, 상기 복수의 도전 패턴은 상기 도전 멤버의 그라운드(ground)를 기준으로 양측에 배치되는 제1 도전 패턴 및 제2 도전 패턴을 포함한다. 이때, 상기 제1 도전 패턴은 제1 안테나 및 제2 안테나의 방사체(radiator)로서 동작하고, 상기 제2 도전 패턴은 제3 안테나 및 제4 안테나의 방사체로서 동작할 수 있다. 한편, 상기 제1 안테나 내지 상기 제4 안테나는 복수의 신호에 의해 동일 주파수 대역에서 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)으로 동작하여, 복수의 안테나 소자 간 격리도 특성이 우수한 안테나 장치를 제공할 수 있다.

Description

안테나 장치 및 이를 구비하는 이동 단말기

본 발명은 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치를 구비하는 이동 단말기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 복수의 안테나를 구비하는 이동 단말기에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.

이동 단말기의 기능은 다양화되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.

상기 시도들에 더하여, 이동 단말기는 다양한 통신 기술을 이용한 무선 통신 시스템이 상용화되어 다양한 서비스를 제공하고 있다. 이와 관련하여, 이동 단말기는 LTE와 같은 4세대 (4G) 통신 기술에 추가적으로, 5세대 (5G) 통신 기술을 이용하려는 시도가 이루어지고 있다.

한편, 5G 통신 기술을 이용하는 이동 단말기는 전송 속도 향상 또는 통신 안정성을 위해 다중 입력 다중 출력 (MIMO: Multi-Input Multi-Output)을 제공할 필요가 있다. 이동 단말기에서 MIMO를 지원하기 위해서는 복수의 안테나가 구비되어야 하고, 복수의 안테나 간에 수 파장 이상의 이격 거리를 위한 공간이 필요하다.

한편, 5G 통신 서비스는 밀리미터파 대역과 같은 높은 주파수 대역에서 서비스가 이루어질 수 있지만, 6GHz 이하의 Sub6 주파수 대역에서도 서비스가 이루어질 수 있다. 특히, 5G 통신 서비스의 도입 시기에는 6GHz 이하의 Sub6 주파수 대역을 이용하여 통신 서비스가 이루어질 전망이다. 하지만, Sub6 주파수 대역에서 MIMO를 지원하기 위해 복수의 안테나 간에 수 파장 이상의 이격 거리 확보가 어렵다는 문제점이 있다.

따라서, Sub6 주파수 대역에서 MIMO를 지원하기 위해, 복수의 안테나 간 이격 거리가 수 파장 이내, 경우에 따라 한 파장 이내가 되어야 하는 경우에, 안테나 간 격리도(isolation)가 매우 중요하다. 하지만, Sub6 주파수 대역에서 복수의 안테나 간 이격 거리가 가까운 경우에 안테나 간 격리도 확보를 위한 구체적인 해법이 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 보다 성능이 향상된 복수의 안테나 소자를 가지는 이동 단말기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 다중 입력 다중 출력 (MIMO)를 지원하기 위해, 복수의 안테나 소자 간 격리도 특성이 우수한 안테나 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 이동 단말기는 상기 이동 단말기의 메탈 프레임의 일 측면을 형성하고 단말 외관에 노출된 도전 멤버 (conductive member); 및 상기 메탈 프레임 내에서 상기 도전 멤버와 전기적으로 커플링되는 복수의 도전 패턴(conductive pattern)을 포함한다. 한편, 상기 복수의 도전 패턴은 상기 도전 멤버의 그라운드(ground)를 기준으로 양측에 배치되는 제1 도전 패턴 및 제2 도전 패턴을 포함한다. 이때, 상기 제1 도전 패턴은 제1 안테나 및 제2 안테나의 방사체(radiator)로서 동작하고, 상기 제2 도전 패턴은 제3 안테나 및 제4 안테나의 방사체로서 동작할 수 있다. 한편, 상기 제1 안테나 내지 상기 제4 안테나는 복수의 신호에 의해 동일 주파수 대역에서 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)으로 동작하여, 복수의 안테나 소자 간 격리도 특성이 우수한 안테나 장치를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 안테나 내지 상기 제4 안테나 각각은 상기 도전 멤버와 평행한 제1 도전 라인; 및 상기 제1 도전 라인과 일정 각도로 구부러져 연결되고, 상기 신호가 인가되는 제2 도전 라인을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 도전 멤버의 그라운드와 연결되고, 상기 도전 멤버와 일정 간격으로 이격된 제3 도전 패턴을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제3 도전 패턴은, 상기 도전 멤버의 그라운드와 상기 도전 멤버를 연결하는 제3 도전 라인; 상기 제3 도전 라인의 일 지점과 연결되고, 상기 도전 멤버와 평행하게 배치되는 제4 도전 라인; 및 상기 제4 도전 라인과 연결되고, 단부가 상기 도전 멤버와 일정 갭(gap)을 갖도록 배치되는 제5 도전 라인을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 일단에 제1 신호가 인가되고, 상기 제1 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 타단에 제2 신호가 인가될 수 있다. 또한, 상기 제2 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 일단에 제3 신호가 인가되고, 상기 제2 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 타단에 제4 신호가 인가될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 각각은, 상기 제1 도전 패턴과 상기 도전 멤버로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나 각각은, 상기 제2 도전 패턴과 상기 도전 멤버로 이루어질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인 간 및 상기 제2 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인 간에 각각 배치되는 디커플링 라인을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 디커플링 라인은, 상기 제1 도전 라인과 평행하게 배치되고, 상기 제2 도전 라인 간을 연결하는 제1 디커플링 라인; 및 일단이 상기 제1 디커플링 라인과 수직하게 연결되고, 타단이 그라운드와 연결된 제2 디커플링 라인을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 도전 패턴의 상기 제1 도전 라인은 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나 간의 격리도(isolation) 향상을 위해 분절된 형태일 수 있다. 또한, 상기 제2 도전 패턴의 상기 제1 도전 라인은 상기 제3 안테나와 상기 제4 안테나 간의 격리도 향상을 위해 분절된 형태일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나 간의 격리도 향상을 위해 상기 제1 도전 패턴의 상기 제1 도전 라인의 양 단부는 그라운드와 연결될 수 있다. 또한, 상기 제3 안테나와 상기 제4 안테나 간의 격리도 향상을 위해 상기 제2 도전 패턴의 상기 제1 도전 라인의 양 단부는 그라운드와 연결될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 도전 라인의 제1 분절 라인, 상기 제2 도전 라인 및 상기 제3 도전 라인과 상기 도전 멤버에 의해 상기 제3 안테나의 방사 패턴의 주 영역(main region)이 일정 각도만큼 변경되어, 상기 제3 안테나의 방사 패턴과 상기 제4 안테나의 방사 패턴과의 ECC (Electric Coupling Coefficient)가 향상될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 분절 라인과 상기 제3 도전 라인에 의해 상기 제3 안테나의 방사 커플링 영역(radiating coupling region)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 도전 라인의 제2 분절 라인과 상기 도전 멤버에 의해 상기 제4 안테나의 방사 커플링 영역이 형성될 수 있다. 이때, 상기 단부가 상기 도전 멤버와 일정 갭(gap)을 갖도록 배치되어, 상기 제3 안테나와 상기 제4 안테나 간의 디커플링 지점(decoupling point)이 형성될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 도전 라인의 제1 분절 라인과 상기 도전 멤버와의 제1 간격과 상기 제1 도전 라인의 제2 분절 라인과 상기 도전 멤버와의 제2 간격을 상이하게 하여 상기 제3 안테나와 상기 제4 안테나 간의 격리도를 향상될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1분절 라인과 상기 제2 분절 라인 간에, 상기 제1분절 라인 및 상기 제2 분절 라인과 수직하게 배치된 상기 제5 도전 라인에 의해, 상기 제3 안테나와 상기 제4 안테나 간의 격리도를 향상시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제3 안테나의 상기 제1 도전 패턴과 상기 제2 도전 패턴을 급전하는 제1 급전부는 상기 이동 단말기의 회로 기판에 배치될 수 있다. 한편, 상기 제3 안테나의 상기 제3 도전 패턴과 상기 제4 안테나의 상기 제1 도전 패턴과 상기 제2 도전 패턴은 상기 이동 단말기의 리어 케이스에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 안테나의 상기 제2 도전 패턴에 인가되는 제3 신호와 상기 제4 안테나의 상기 제2 도전 멤버에 인가되는 제4 신호 간의 격리도가 향상될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 이동 단말기는, 메탈 프레임의 일 측면을 형성하고 단말 외관에 노출된 도전 멤버 (conductive member); 및 상기 메탈 프레임 내에서 상기 도전 멤버와 전기적으로 커플링되는 복수의 도전 패턴(conductive pattern)을 포함한다. 한편, 상기 복수의 도전 패턴은 상기 도전 멤버의 그라운드(ground)를 기준으로 양측에 배치되는 제1 도전 패턴 및 제2 도전 패턴을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 도전 패턴은 제1 안테나 및 제2 안테나의 방사체(radiator)로서 동작하고, 상기 제2 도전 패턴은 제3 안테나 및 제4 안테나의 방사체로서 동작할 수 있다. 한편, 상기 이동 단말기의 상단 또는 하단 메탈 프레임의 일부를 통해 제1 통신 시스템의 안테나가 구현되고, 상기 제1 안테나 내지 상기 제4 안테나는 복수의 신호에 의해 동일 주파수 대역에서 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)으로 동작할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 안테나 내지 상기 제4 안테나 각각은 상기 도전 멤버와 평행한 제1 도전 라인; 및 상기 제1 도전 라인과 일정 각도로 구부러져 연결되고, 상기 신호가 인가되는 제2 도전 라인을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 일단에 제1 신호가 인가되고, 상기 제1 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 타단에 제2 신호가 인가될 수 있다. 또한, 상기 제2 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 일단에 제3 신호가 인가되고, 상기 제2 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 타단에 제4 신호가 인가될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 각각은, 상기 제1 도전 패턴과 상기 도전 멤버로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나 각각은, 상기 제2 도전 패턴과 상기 도전 멤버로 이루어질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 도전 멤버의 그라운드와 연결되고, 상기 도전 멤버와 일정 간격으로 이격된 제3 도전 패턴을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제3 도전 패턴은, 상기 도전 멤버의 그라운드와 상기 도전 멤버를 연결하는 제3 도전 라인; 상기 제3 도전 라인의 일 지점과 연결되고, 상기 도전 멤버와 평행하게 배치되는 제4 도전 라인; 및 상기 제4 도전 라인과 연결되고, 단부가 상기 도전 멤버와 일정 갭(gap)을 갖도록 배치되는 제5 도전 라인을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 이동 단말기 및 안테나 장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 메탈 프레임에 연결되고 그 내부에 배치된 복수의 도전 패턴에 의해 동일 주파수 대역에서 다중입력 다중 출력이 수행되는 이동 단말기를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 복수의 도전 패턴 중 일부를 변경하여 복수의 안테나 소자 간 격리도 특성이 향상된 이동 단말기를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예와 관련된 이동 단말기의 분해사시도이다.
도 3a 와 도 3b는 본 발명에 따른 복수의 안테나 소자가 배치된 이동 단말기의 구조를 나타낸다.
도 4a는 본 발명에 따른 메탈 프레임과 이동 단말기 내부의 도전 패턴 (conductive pattern)을 이용한 복수의 안테나 소자들의 형태를 나타낸 개념도이다.
도 4b는 본 발명에 따른 메탈 프레임과 이동 단말기 내부의 도전 패턴을 이용한 복수의 안테나 소자들의 형태를 나타낸 사시도이다.
도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 CMA 구조에서 서로 다른 포트에서의 신호 입력에 따른 전류 분포와 안테나 동작 원리의 개념도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 도전 멤버와 평행한 도전 패턴이 분절된 형태의 안테나 구조를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 도전 라인 간에 디커플링된 형태로 구성되는 안테나 구조를 나타낸다.
도 8a 및 도 8b는 도 6a 및 도 6b의 안테나 구조에서 격리도 향상을 위해 분절된 라인이 그라운드와 연결된 구조를 나타낸다.
도 9a와 도 9b는 본 발명에 따른 안테나 포트 간 격리도 개선을 위한 디커플링 라인의 등가 회로(equivalent circuit)과 안테나 구성과 디커플링 라인을 모두 포함하는 등가 회로를 나타낸다.
도 10a 내지 10c는 본 발명에 따른 안테나 구조에서 격리도 향상을 위한 다양한 실시 예들을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비대칭 형태의 도전 패턴을 나타낸다.
도 12a와 도 12b는 본 발명에 따른 복수의 안테나의 비대칭 도전 패턴에 따라 변경되는 방사 패턴의 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.

도 1 b 및 1c를 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.

여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.

이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.

경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.

도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.

이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.

이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.

이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1카메라(121a) 및 제1조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.

다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.

제1음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.

제1카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.

본 도면에서는 제1조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.

한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.

후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.

이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면으로 구성될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.

단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.

제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, 어레이(array) 카메라로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.

배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.

한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.

이하에서는 이와 같이 구성된 안테나 장치와 안테나 장치가 구현된 이동 단말기와 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

먼저, 도 2는 본 발명의 일 실시 예와 관련된 이동 단말기의 분해사시도인데, 도 2를 참조하면, 상기 이동 단말기는 상기 디스플레이부(210)를 구성하는 윈도우(210a) 및 디스플레이 모듈(210b)을 포함한다. 윈도우(210a)는 상기 프론트 케이스(201)의 일면에 결합될 수 있다. 윈도우(210a) 및 디스플레이 모듈(210b)는 일체로 형성될 수 있다.

프론트 케이스(201)와 리어 케이스(202) 사이에 전기적 소자들이 지지되도록 프레임(260)이 형성된다. 이와 관련하여, 프론트 케이스(201)와 리어 케이스(202)가 메탈로 구현되는 경우에는 메탈 프레임으로 지칭할 수 있다. 본 발명에서는 편의상 프론트 케이스(201)가 메탈 프레임(201)인 것으로 기재하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 프론트 케이스(201)와 리어 케이스(202) 중 적어도 하나가 금속 재질의 메탈 프레임으로 구현될 수 있다. 한편, 메탈 프레임(201)의 측면의 적어도 일부는 안테나로서 동작할 수 있다.

프레임(260)은 단말기 내부의 지지구조로서, 일 예로 디스플레이 모듈(210b), 카메라 모듈(221), 안테나 장치, 배터리(240) 또는 회로 기판(250) 중 적어도 어느 하나를 지지할 수 있도록 형성된다.

프레임(260)은 그 일부가 단말기의 외부로 노출될 수 있다. 또한, 프레임(260)은 바 타입이 아닌 슬라이드 타입의 단말기에서 본체부와 디스플레이부를 서로 연결하는 슬라이딩 모듈의 일부를 구성할 수도 있다.

도 2에 도시한 것은 일 예로서, 프레임(260)과 리어 케이스(202) 사이에 회로 기판(250)이 배치되고, 프레임(260)의 일면에 디스플레이 모듈(210b)이 결합되는 것을 도시하고 있다. 프레임(260)의 타면에는 회로 기판(250)과 배터리가 배치되고, 배터리를 덮도록 배터리 커버(203)가 리어 케이스(202)에 결합될 수 있다.

상기 윈도우(210a)는 상기 프론트 케이스(201)의 일면에 결합된다. 상기 윈도우(210a)의 일면에는 터치를 감지할 수 있도록 형성되는 터치 감지 패턴(210c)이 형성될 수 있다. 터치 감지 패턴(210c)은 터치 입력을 감지하도록 형성되고, 광투과성으로 이루어진다. 터치 감지 패턴(210c)은 상기 윈도우(210a)의 전면에 장착되며, 윈도우(210a)의 특정 부위에 발생하는 전압 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다.

상기 디스플레이 모듈(210b)은 상기 윈도우(210a)의 후면에 장착된다. 본 실시 예에서는 상기 디스플레이 모듈(210b)의 예로서 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD)가 개시되나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 디스플레이 모듈(210b)은 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 등이 될 수 있다.

상기 회로 기판(250)은 앞서 살펴본 바와 같이, 프레임(260)의 일면에 형성될 수 있지만, 상기 디스플레이 모듈(210b)의 하부에 장착될 수도 있다. 그리고, 상기 회로 기판(250)의 하면 상에 적어도 하나의 전자소자들이 장착된다.

상기 프레임(260)에는 상기 배터리(240)가 수용될 수 있도록 리세스된 형태의 수용부가 형성된다. 상기 배터리 수용부의 일 측면에는 상기 배터리(240)가 단말기 본체에 전원을 공급하도록 상기 회로 기판(250)과 연결되는 접촉단자가 형성될 수 있다.

프레임(260)은 얇은 두께로 형성되더라도 충분한 강성을 유지할 수 있도록 금속 재질로 형성될 수 있다. 금속 재질의 프레임(260)은 그라운드로 동작할 수 있다. 즉, 회로 기판(250) 또는 안테나 장치가 프레임(260)에 그라운드 연결될 수 있으며, 프레임(260)은 회로 기판(250)이나 안테나 장치의 그라운드로 동작할 수 있다. 이 경우 프레임(260)은 이동 단말기의 그라운드를 확장할 수 있다.

회로 기판(250)은 안테나 장치와 전기적으로 연결되며, 안테나 장치에 의하여 송수신되는 무선 신호(또는 무선 전자기파)를 처리하도록 이루어진다. 무선 신호의 처리를 위해, 복수의 송수신 회로들이 회로 기판(250)에 형성되거나 장착될 수 있다.

송수신기 회로들은 하나 이상의 집적 회로 및 관련 전기적 소자들을 포함하여 형성될 수 있다. 일 예로, 송수신기 회로는 송신 집적 회로, 수신 집적회로, 스위칭 회로, 증폭기 등을 포함할 수 있다.

복수의 송수신기 회로들은 방사체인 도전 패턴으로 형성되는 도전 멤버들을 동시 급전함으로써, 복수의 안테나 장치가 동시에 작동할 수 있다. 예를 들면, 어느 하나가 송신하는 동안, 다른 하나는 수신할 수 있으며, 둘 다 송신하거나 둘 다 수신을 할 수 있다.

동축 케이블은 회로기판과 각 안테나 장치들을 서로 연결하도록 형성될 수 있다. 일 예로 동축 케이블은 안테나 장치들을 급전시키는 급전 장치에 연결될 수 있다. 급전 장치들은 조작부(123a)로부터 입력되는 신호들을 처리하도록 형성되는 연성회로기판(242)의 일면에 형성될 수 있다. 연성회로기판(242)의 타면은 조작부(123a)의 신호를 전달하도록 형성되는 신호 전달 유닛과 결합될 수 있다. 이 경우 연성회로기판(242)의 타면에 돔이 형성되고, 신호 전달 유닛에 액추에이터가 형성될 수 있다.

캐리어(135)의 하부에는 연성회로기판(242)이 연결된다. 연성회로기판(242)은 일단이 제어부를 구비하는 회로기판(250)에 연결될 수 있다. 그리고 연성회로기판(242)은 단말기의 조작부(123a)와 연결될 수 있다. 이 경우, 연성회로기판(242)은 조작부(123a)에서 생성된 신호가 회로기판(250)의 제어부에 전달되도록 형성된다.

본 발명에서는 전술된 메탈 프레임(201)의 측면의 적어도 일부가 안테나로서 동작하는 이동 단말기에 대해 살펴보기로 하자. 이와 관련하여, 메탈 프레임(201) 측면의 적어도 일부는 복수의 안테나 소자로서 동작할 수 있다.

한편, 도 3a 와 도 3b는 본 발명에 따른 복수의 안테나 소자가 배치된 이동 단말기의 구조를 나타낸다. 도 3a를 참조하면, 이동 단말기 메탈 프레임의 일 측면, 예컨대 좌 측면에 5G 통신 서비스를 지원하는 복수의 안테나 소자들(1110 내지 1140)이 배치될 수 있다. 한편, 복수의 안테나 소자들(1110 내지 1140)의 개수는 4개에 한정되는 것은 아니고, 응용에 따라 자유롭게 변경 가능하다.

한편, 본 발명은 5G Sub-6GHz 특성 상 4개 또는 8개의 안테나를 이동 단말기의 제한된 사이즈에 적용하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 4G 안테나 영역(상단, 하단)을 제외한 Sub-6GHz 안테나 영역은 측면 부로 한정된다. 또한, 5G 안테나들 중 일부는 4G 안테나와 공유(sharing) 하는 방법이 고려될 수 있다.

이와 관련하여, 이동 단말기는 5G 통신 서비스 뿐만 아니라, 기존의 4G 통신 서비스와 WiFi 통신 서비스와 GPS 서비스 등을 지원할 필요가 있다. 4G 통신 서비스인 LTE 통신 서비스와 관련하여, 이동 단말기는 저대역 (LB: Low-Band), 중대역 (MB: Middle-Band) 및 고대역 (HB: High-Band)에서 동작하여야 한다. 이와 관련하여, 4G 통신 서비스를 지원하는 복수의 안테나 소자들(1151 내지 1154)는 이동 단말기의 일 측면, 예컨대 상단부와 하단부에 배치될 수 있다.

또한, 추가적인 5G 회로 모듈 (예컨대, 밀리미터파(mmWave) 모듈)이 안테나에 추가되면 Sub-6GHz 안테나 영역은 더욱 제한될 수 있다.

한편, 5G 통신 서비스를 지원하는 복수의 안테나 소자들(1110 내지 1140)은 5G 통신 서비스를 지원하는 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 반면에, 4G 통신 서비스를 지원하는 복수의 안테나 소자들(1151 내지 1154)은 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 복수의 안테나 소자들(1151 내지 1154)은 전술된 LB, MB 및 HB에 해당하는 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있다.

따라서, 이러한 복수의 안테나 소자들(1110 내지 1140)과 관련하여, 안테나 공간을 축소하기 위해, 하나의 안테나 패턴을 다중 포트(multi-port)를 사용하는 방식이 이용될 수 있다. 이에 따라 본 발명은 동일한 주파수 대역 (예컨대, Sub-6GHz 대역의 3.5GHz 대역)에 맞게 커플링 패턴(coupling pattern)에 해당하는 도전 패턴을 이용하여 안테나를 설계할 수 있다.

이와 같은 커플링 패턴을 구비하는 안테나는 일반적인 PIFA 타입 안테나에 비해 사이즈를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한, 커플링 패턴을 이용한 다중 포트 안테나로 구성하여, 일부 안테나 영역이 공유됨에 따라 사이즈를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 커플링 패턴을 구비하는 안테나는 도 3에 제시된 바와 같이 제한된 공간에서 안테나를 구현할 수 있다. 구체적으로, 안테나 사이즈는 약 50% 정도로 감소시킬 수 있고, 이에 따라 도 3a 및 도 3b와 같이 안테나를 이동 단말기의 측면 부에 용이하게 배치할 수 있다. 또한, 4G 안테나 중 일부를 5G 안테나로 공유할 수 있는 자유도(freedom)가 증가한다는 장점이 있다.

또한, 도 4a와 도 4b와 같은 제안된 구조, 즉 안테나 기본 구조를 기반으로 다양한 안테나 토폴로지(topology), 예컨대 도 6 내지 도 8과 도 10의 다양한 안테나 토폴로지의 구현이 가능하다는 장점이 있다. 즉, 다중 포트를 분리하여 커플링 패턴 타입의 다양한 안테나로 구성 가능하다.

전술한 바와 같이, 5G 통신 서비스를 지원하는 복수의 안테나 소자들(1110 내지 1140) 중 적어도 하나는 5G 주파수 대역 이외에, 4G 주파수 대역에서 동작할 수도 있다. 예를 들어, 4G 통신 서비스를 지원하는 안테나 소자(1151)에 인접하게 배치된 안테나 소자(1140)는 5G 주파수 대역 이외에, 4G 주파수 대역에서 동작할 수 있다.

한편, 4G 통신 서비스를 지원하는 복수의 안테나 소자들(1151 내지 1154) 중 어느 하나는 GPS 서비스를 지원할 수 있다. 또한, 이동 단말기의 메탈 프레임의 타 측면에는 WiFi 안테나 (1161 및 1162)가 배치될 수 있다.

한편, 도 3b를 참조하면, 5G 통신 서비스를 지원하는 복수의 안테나 소자들(1110＇내지 1140＇)은 이동 단말기 메탈 프레임의 타 측면, 예컨대 우측면에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 도 3a를 참조하면, WiFi 안테나 (1161 및 1162)가 메탈 프레임의 타 측면에 배치될 수 있다. 또한, 도 2를 참조하면, 물리적 버튼이 메탈 프레임의 타 측면에 배치될 수 있다. 따라서, 도 3b에 도시된 복수의 안테나 소자들(1110＇내지 1140＇)은 도 3a에 도시된 복수의 안테나 소자들(1110 내지 1140)에 비해 더 좁은 공간 내에 배치되어야 한다. 이에 따라, 복수의 안테나 소자들(1110＇내지 1140＇) 간 격리도 개선을 위한 방안이 더욱 중요함을 알 수 있다.

한편, 도 4a는 본 발명에 따른 메탈 프레임과 이동 단말기 내부의 도전 패턴 (conductive pattern)을 이용한 복수의 안테나 소자들의 형태를 나타낸 개념도이다. 또한, 도 4b는 본 발명에 따른 메탈 프레임과 이동 단말기 내부의 도전 패턴을 이용한 복수의 안테나 소자들의 형태를 나타낸 사시도이다.

도 2 및 도 4a를 참조하면, 복수의 도전 패턴은 리어 케이스(202)의 일 면에 배치될 수 있고, 메탈 프레임(201)과 전기적으로 커플링(coupling)될 수 있다. 한편, 도전 멤버(1200)는 메탈 프레임(201)의 일부를 형성하도록 구성 가능하다. 구체적으로, 도전 멤버(1200)는 이동 단말기의 메탈 프레임(201)의 일 측면을 형성하고 단말 외관에 노출될 수 있다.

이때, 도전 멤버(1200)는 메탈 프레임(201)의 일부에 해당하므로, 메탈 테두리(metal rim)으로 지칭될 수 있다. 한편, 도전 멤버(1200)의 양 단은 그라운드(ground)와 연결될 수 있고, 도전 멤버(1200)의 중앙 부근의 일 지점도 그라운드와 연결될 수 있다. 예를 들어, 도전 멤버(1200)의 양 단과 중앙 부근의 일 지점은 회로 기판(250)의 그라운드와 연결될 수 있다.

한편, 복수의 도전 패턴(1300)은 상기 도전 멤버의 그라운드를 기준으로 양측에 배치되는 제1 도전 패턴(1310) 및 제2 도전 패턴(1320)을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 도전 패턴(1300)은 메탈 프레임인 도전 멤버(1200)와 평행하게 배치되어 전기적으로 커플링되기 때문에, 커플링 패턴으로 지칭될 수 있다. 따라서, 제1 도전 패턴(1310)과 제2 도전 패턴(1320)은 제1 커플링 패턴(1310)과 제2 커플링 패턴(1320)으로 지칭될 수 있다.

한편, 제1 도전 패턴(130)은 제1 안테나(ANT1) 및 제2 안테나(ANT2)의 방사체(radiator)로서 동작하고, 제2 도전 패턴(1320)은 제3 안테나(ANT3) 및 제4 안테나(ANT4)의 방사체로서 동작할 수 있다.

한편, 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4)는 복수의 신호에 의해 동일 주파수 대역에서 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)으로 동작할 수 있다. 기존의 이동 단말기에서 복수의 도전 패턴들은 서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 데 비해, 본 발명의 복수의 도전 패턴(1300)에 의한 복수의 안테나는 서로 다른 지점에서 인가되는 복수의 신호에 의해 동일 주파수 대역에서 다중입력 다중 출력(MIMO)이 수행된다는 점에서 기술적 차별점이 있다.

한편, 제1 도전 패턴(1310)과 제2 도전 패턴(1320) 각각은 제1 도전 라인(1311, 1321) 및 제2 도전 라인(1312, 1322)을 구비한다. 이와 관련하여, 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT2) 각각은 제1 도전 라인(1311, 1321) 및 제2 도전 라인(1312, 1322)을 구비한다. 구체적으로, 제1 안테나(ANT1)와 제2 안테나(ANT2)는 제1 도전 라인(1311)과 제2 도전 라인(1312)으로 구성된다. 또한, 제3 안테나(ANT3)와 제4 안테나(ANT4)는 제1 도전 라인(1321)과 제2 도전 라인(1322)으로 구성된다.

이때, 제1 도전 라인(1312, 1321)은 도시된 바와 같이 각각 제1 안테나(ANT1)와 제2 안테나(ANT2) 또는 제3 안테나(ANT3)와 제4 안테나(ANT4)의 공통 연결부에 해당할 수 있다.

하지만, 이러한 공통 연결부에 한정되는 것은 제1 도전 라인(1311, 1321)는 후술되는 바와 같이 분절 구조(cut-off structure)로 구성될 수 있다.

이와 관련하여, 제1 도전 라인(1311, 1321)은 메탈 프레임에 해당하는 도전 멤버(1200)와 평행하게 배치된다. 또한, 제2 도전 라인(1312, 1322)은 제1 도전 라인(1311, 1321)과 일정 각도로 구부러져 연결되고, 회로기판(250)으로부터 신호가 인가되도록 구성된다.

한편, 제1 도전 패턴(1310)의 제2 도전 라인(1312)의 일단에 제1 신호가 인가되고, 제1 도전 패턴(1310)의 제2 도전 라인(1312)의 타단에 제2 신호가 인가될 수 있다. 또한, 제2 도전 패턴(1320)의 제2 도전 라인(1322)의 일단에 제3 신호가 인가되고, 제2 도전 패턴(1320)의 제2 도전 라인(1322)의 타단에 제4 신호가 인가될 수 있다. 여기서, 제2 도전 라인(1312, 1322)에는 신호 선(signal line)이 직접 연결되는 직접 피딩(direct feeding) 또는 커플링 연결되는 간접 피딩으로 제1 내지 제4 신호가 제공 가능하다. 이때, 커플링 연결되는 간접 피딩의 경우, 도 3b와 같이 커패시터(C1 내지 C4)를 통해 제2 도전 라인(1312, 1322)에 연결된 것으로 표현 가능하다.

전술된 제1 신호 및 제2 신호에 따라, 제1 도전 패턴(1310)과 도전 멤버(1200)는 제1 안테나(ANT1) 및 제2 안테나(ANT2)로 동작할 수 있다. 반면에, 제3 신호 및 제4 신호에 따라, 제2 도전 패턴(1320)과 도전 멤버(1200)는 제3 안테나(ANT3) 및 제4 안테나(ANT4)로 동작할 수 있다.

한편, 전술한 제1 내지 제4 안테나(ANT 1 내지 ANT4)는 도전 멤버(1200)와 복수의 도전 패턴(1310, 1320)이 전기적으로 커플링되고, 복수의 안테나 포트를 구비하기 때문에, CMA (Coupled Multi-port Antenna)라고 지칭될 수 있다.

한편, 도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 CMA 구조에서 서로 다른 포트에서의 신호 입력에 따른 전류 분포와 안테나 동작 원리의 개념도이다.

도 4b와 도 5a를 참조하면, 제1 안테나(ANT1)의 포트 1로 신호 여기(Signal Excitation)가 이루어진다. 다음으로, 제1 도전 패턴(1310)의 제1 도전 라인(1311)을 통해 도전 멤버(1200)로의 전기적 커플링이 발생한다. 이러한 전기적 커플링에 따라, 도전 멤버(1200)의 일 단의 그라운드와 중앙 부근의 일 지점의 그라운드 사이의 전기적 길이에 따라 공진이 발생한다. 따라서, 동작 주파수, 예컨대 Sub6 주파수 대역의 일 주파수인 3.5GHz에서 전기적 길이, 예컨대, l/4에 따라 공진이 발생하여 안테나로 동작한다.

또한, 도 4b와 도 5b를 참조하면, 제2 안테나(ANT2)의 포트 2로 신호 여기(Signal Excitation)가 이루어진다. 다음으로, 제1 도전 패턴(1310)의 제1 도전 라인(1311)을 통해 도전 멤버(1200)로의 전기적 커플링이 발생한다. 이러한 전기적 커플링에 따라, 도전 멤버(1200)의 일 단의 그라운드와 중앙 부근의 일 지점의 그라운드 사이의 전기적 길이에 따라 공진이 발생한다. 따라서, 동작 주파수, 예컨대 Sub6 주파수 대역의 일 주파수인 3.5GHz에서 전기적 길이, 예컨대, l/4에 따라 공진이 발생하여 안테나로 동작한다.

마찬가지로, 제3 안테나(ANT3) 및 제4 안테나(ANT4)의 포트 3 및 포트 4에 대해서도, 전술된 신호 여기 ® 전기적 커플링 발생 ® 동작 주파수에서 전기적 길이로 동작하는 원리가 적용된다. 다만, 제2 도전 패턴(1312)의 제1 도전 라인(1321)을 통해 도전 멤버(1200)로의 전기적 커플링이 발생한다.

한편, 복수의 도전 패턴 중 도전 멤버와 평행한 도전 패턴은 격리도 향상을 위해 분절된 형태이거나 또는 도전 라인 간에 디커플링(decoupling)된 형태로 구성될 수 있다.

이와 관련하여, 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 도전 멤버와 평행한 도전 패턴이 분절된 형태의 안테나 구조를 나타낸다. 한편, 도 7은 본 발명에 따른 도전 라인 간에 디커플링된 형태로 구성되는 안테나 구조를 나타낸다. 한편, 도 8a 및 도 8b는 도 6a 및 도 6b의 안테나 구조에서 격리도 향상을 위해 분절된 라인이 그라운드와 연결된 구조를 나타낸다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제1 도전 패턴(1310)의 제1 도전 라인(1311)은 제1 안테나(ANT1)와 제2 안테나(ANT2) 간의 격리도(isolation) 향상을 위해 분절된 형태일 수 있다. 또한, 제2 도전 패턴(1320)의 제1 도전 라인(1321)은 제3 안테나(ANT3)와 제4 안테나(ANT4) 간의 격리도 향상을 위해 분절된 형태일 수 있다.

한편, 제1 안테나(ANT1)와 제2 안테나(ANT2)의 포트 구성에 따라 도 6b와 같이 제2 도전 라인(1312) 중 하나가 분절된 제1 도전 라인(1311) 중 하나에 연결된 구조로 구성 가능하다. 또한, 이와 같이 제2 도전 라인(1312) 중 하나가 분절된 제1 도전 라인(1311) 중 하나에 연결된 구조는 분절된 제1 도전 라인(1311) 사이에 제2 도전 라인(1312)이 배치되어 격리도 측면에서 더 유리할 수 있다. 즉, 제1 도전 라인 중 어느 하나인 제1 분절 라인(1311a)에서 제1 도전 라인 중 다른 하나인 제2 분절 라인(1311b)으로 전기적 커플링이 감소하여 포트 1과 포트 2 간 격리도가 개선될 수 있다.

한편, 도 4b 및 도 7을 참조하면, 제1 도전 패턴(1310)의 제2 도전 라인(1312) 간 및 제2 도전 패턴(1320)의 제2 도전 라인 간(1332)에 각각 배치되는 디커플링 라인(1331, 1332)을 포함할 수 있다. 이때, 디커플링 라인(1331, 1332)은 제1 디커플링 라인(1331a, 1332a) 및 제2 디커플링 라인(1331b, 1332b)을 포함할 수 있다. 제1 디커플링 라인(1331a, 1332a)은 제1 도전 라인(1311, 1312)과 평행하게 배치되고, 제2 도전 라인(1312, 1322) 간을 연결하도록 구성된다. 한편, 제2 디커플링 라인(1331b, 1332b)은 일단이 제1 디커플링 라인(1331a, 1332a)과 수직하게 연결되고, 타단이 그라운드와 연결될 수 있다.

이와 같은 디커플링 라인(1331, 1332)은 도 9에 도시된 바와 같이 Π 정합 회로(matching circuit)로 지칭될 수 있다. 즉, 도 9a와 도 9b는 본 발명에 따른 안테나 포트 간 격리도 개선을 위한 디커플링 라인의 등가 회로(equivalent circuit)과 안테나 구성과 디커플링 라인을 모두 포함하는 등가 회로를 나타낸다. 즉, 도 9a는 본 발명에 따른 안테나 포트 간 격리도 개선을 위한 디커플링 라인의 등가 회로를 나타낸다. 반면에, 도 9b는 본 발명에 따른 안테나 구성과 디커플링 라인을 모두 포함하는 등가 회로를 나타낸다.

한편, 본 발명에 따른 디커플링 라인(1331, 1332)은 도 7에 도시된 바와 같이 프린트된 회로 형태인 마이크로스트립 라인(microstrip line)으로 구성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 디커플링 라인(1331, 1332)은 도 9a에 도시된 바와 인덕터(L)와 커패시터(C)의 직렬 또는 병렬 조합 형태로 구성될 수 있다. 한편, 디커플링 라인(1331, 1332)이 마이크로스트립 라인으로 구성되는 경우에도 도 9a와 같은 LC 등가회로로 표현 가능하다.

한편, 도 9b를 참조하면, 전체 등가회로 구성은 CMA (Coupled Multi-port Antenna) 네트워크와 이중-대역 위상 천이 회로와 이중-대역 디커플링 회로를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 도 7의 제1 안테나(ANT1)와 제2 안테나(ANT2)는 도 9b의 CMA 네트워크의 각각의 안테나에 대응한다.

한편, 도 7의 디커플링 라인(1331, 1332)은 도 9b의 이중-대역 디커플링 회로에 해당한다. 이때, 도 7의 디커플링 라인(1331, 1332)은 Π 정합 회로이고, 도 9b의 이중-대역 디커플링 회로는 T 정합 회로이지만, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 자유롭게 변경 가능하다. 한편, Π 정합 회로와 T 정합 회로 간에는 상호 변환이 가능하다.

한편, 도 9b의 이중-대역 위상 천이 회로는 복수의 안테나 소자 간 위상 천이를 수행하지 않는 경우에는 상호 간에 동일한 파라미터 값을 갖는 연결 회로일 수 있다. 한편, 도 6b와 같이 제1 안테나(ANT1)와 제2 안테나(ANT2)가 비대칭 형태인 경우에는 상호 간에 파라미터 값이 서로 다른 값을 가질 수 있다.

한편, 이와 같은 전체 등가회로 구성을 통해 일 주파수에서 측정한 안테나 소자 간 격리도 정보를 이용하여 다른 주파수에서도 격리도에 대한 예측이 가능하다는 기술적 장점을 갖는다. 또한, 이와 같은 전체 등가회로 구성을 통해 원하는 주파수 대역 전체에 대해 격리도 특성이 개선되도록 디커플링 라인(1331, 1332)을 설계할 수 있다는 기술적 장점을 갖는다.

한편, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 도 6a 및 도 6b 구조에서 분절된 라인이 그라운드와 연결될 수 있다. 예를 들어, 분절된 제1 도전 라인(1311)은 회로 기판(250)의 그라운드와 연결될 수 있다. 이와 같이, 분절된 제1 도전 라인(1311)은 회로 기판(250)의 그라운드와 연결됨에 따라, 분절된 제1 도전 라인(1311) 간에 전기적인 커플링이 감소하고, 이에 따라 안테나 포트 간 격리도는 개선된다.

구체적으로, 제1 안테나(ANT1)와 제2 안테나(ANT2) 간의 격리도 향상을 위해 제1 도전 패턴(1310), 즉 제1 도전 라인(1311)의 양 단부는 그라운드와 연결될 수 있다. 또한, 제3 안테나(ANT3)와 상기 제4 안테나(ANT4) 간의 격리도 향상을 위해 제2 도전 패턴(1320), 즉 제1 도전 라인(1321)의 양 단부는 그라운드와 연결될 수 있다.

한편, 도 10a 내지 10c는 본 발명에 따른 안테나 구조에서 격리도 향상을 위한 다양한 실시 예들을 나타낸다. 이와 관련하여, 도 10a는 도전 패턴의 분절 없이 도전 패턴의 중앙 부근의 일 지점이 그라운드와 연결된 형태를 나타낸다. 이와 관련하여, 도전 패턴의 중앙 부근의 일 지점은 회로 기판의 그라운드와 연결될 수 있다.

도 10a를 참조하면, 분절 없이 제1 도전 패턴(1310)과 제2 도전 패턴(1320)에 의한 신호가 전부 도전 멤버(1200)로 커플링되면서, 격리도 특성은 개선될 수 있다. 제1 도전 라인(1311, 1321)의 일 지점이 그라운드와 연결됨에 따라, 복수의 안테나 포트 간 격리도 특성은 개선된다.

한편, 도 10b는 도 6a의 구조에서 분절된 도전 패턴과 도전 멤버의 일 지점이 그라운드와 연결된 형태를 나타낸다. 즉, 도 10b는 분절된 제1 도전 라인(1311, 1321)의 양 단이 아니라 양 단에서 일정 오프셋 지점이 그라운드와 연결된 형태이다. 따라서, 복수의 안테나 포트 간 격리도 특성이 최적이 되도록 분절 지점에서 일정 오프셋 지점을 그라운드와 연결할 수 있다. 또한, 분절된 도전 라인 사이의 도전 멤버(1200)의 일 지점(X)이 그라운드와 연결되도록 하여, 복수의 안테나 포트 간 격리도 특성을 개선시킬 수 있다. 이와 관련하여, 도전 멤버(1200)의 일 지점(X)은 회로 기판의 그라운드와 연결될 수 있다.

한편, 도 10c는 도 6b의 구조에서 분절된 도전 패턴과 도전 멤버의 일 지점이 그라운드와 연결된 형태를 나타낸다. 도 10c를 참조하면, 분절된 제1 도전 라인(1311, 1321) 중 적어도 하나는 양 단이 아니라 양 단에서 일정 오프셋 지점이 그라운드와 연결된 형태이다. 또한, 분절된 도전 라인 사이의 도전 멤버(1200)의 일 지점(X)이 그라운드와 연결되도록 하여, 복수의 안테나 포트 간 격리도 특성을 개선시킬 수 있다. 이와 관련하여, 도전 멤버(1200)의 일 지점은 회로 기판의 그라운드와 연결될 수 있다. 이때, 도전 멤버(1200)는 분절된 제1 도전 라인(1311) 사이의 일 지점(X)에서 그라운드와 연결되고, 분절된 다른 제2 도전 라인(1312) 사이의 일 지점에서는 그라운드와 연결되지 않을 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 복수의 안테나 소자 간의 도전 패턴을 상이하게 하여 격리도 특성을 최적화할 수 있다. 이와 관련하여, 도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비대칭 형태의 도전 패턴을 나타낸다. 한편, 도 11에서는 제3 안테나(ANT3) 및 제4 안테나(ANT4)를 기준으로 도시하였다. 하지만, 이에 한정되는 것은 제1 안테나(ANT1) 및 제2 안테나(ANT2)에 대해서도 동일한 원리가 적용될 수 있다.

도 11을 참조하면, 도전 멤버(1200)의 그라운드와 연결되고, 도전 멤버(1200)와 일정 간격으로 이격된 제3 도전 패턴(1330)을 더 포함할 수 있다. 한편, 제3 도전 패턴(1330)은 제3 내지 제5 도전 라인(1331 내지 1333)을 포함할 수 있다. 제3 도전 라인(1331)은 도전 멤버(1200)의 그라운드와 도전 멤버(1200)를 연결하도록 구성된다. 또한, 제4 도전 라인(1332)은 제3 도전 라인(1331)의 일 지점과 연결되고, 도전 멤버(1200)와 평행하게 배치될 수 있다. 또한, 제5 도전 라인(1333)은 제4 도전 라인(1332)과 연결되고, 단부가 도전 멤버(1200)와 일정 갭(gap)을 갖도록 배치될 수 있다.

한편, 제3 안테나(ANT3) 및 제4 안테나(ANT4)는 도 11에 도시된 바와 같이 도전 패턴이 비대칭 형태로 구성되고, 이에 따라 격리도 특성이 개선될 수 있다. 이를 위해, 제1 도전 라인(1311)의 제1 분절 라인, 제2 도전 라인(1312) 및 제3 도전 라인(1331)과 도전 멤버(1200)에 의해 제3 안테나의 방사 패턴의 주 영역(main region)이 일정 각도만큼 변경될 수 있다.

이에 따라, 제3 안테나(ANT3)의 방사 패턴과 제4 안테나(ANT4)의 방사 패턴과의 ECC (Electric Coupling Coefficient)특성이 향상될 수 있다. 이와 관련하여, 도 12a와 도 12b는 본 발명에 따른 복수의 안테나의 비대칭 도전 패턴에 따라 변경되는 방사 패턴의 나타낸다.

도 11을 참조하면, 영역(A)로 표시된 바와 같이, 제3 안테나(ANT3)에서 제1 도전 라인(1311)의 분절 라인과 제4 도전 라인(1332) 간에 전기적 커플링이 발생할 수 있다. 이와 같이 영역(A)의 제1 도전 라인(1311)의 분절 라인과 제4 도전 라인(1332)은 방사 커플링 패턴(radiating coupling pattern)을 형성한다.

또한, 영역(B)로 표시된 바와 같이, 도전 멤버(1200)와 제5 도전 라인(1333)은 일정 갭을 갖도록 배치되어, 제3 안테나(ANT3) 및 제4 안테나(ANT4) 간에 디커플링이 발생할 수 있다. 따라서, 영역(B)에 표시된 제5 도전 라인(1333)과 일정 갭에 의해 디커플링 지점(decoupling point)가 형성된다.

한편, 도 12a를 참조하면, 제3 안테나(ANT3)는 전술된 제3 도전 패턴(1330)이 추가됨에 따라 방사패턴이 일부 변경된다. 띠라서, 제3 안테나(ANT3)의 방사패턴 피크값 생성 지점은 도 12b의 제4 안테나(ANT4)의 방사 패턴의 피크 값 생성 지점과 상이하게 된다. 따라서, 제3 안테나(ANT3)의 방사 패턴과 제4 안테나(ANT4)의 방사 패턴과의 ECC 특성이 향상되고, 이에 따라 복수의 안테나 간 격리도가 향상된다.

한편, 복수의 안테나 간에 분절 라인과 도전 멤버와의 간격을 상이하게 하여 격리도 특성을 향상시킬 수 있다. 이와 관련하여, 제1 도전 라인의 제1 분절 라인(1312a)과 도전 멤버(1200)와의 제1 간격(S1)과 제1 도전 라인의 제2 분절 라인(1312b)과 도전 멤버(1200)와의 제2 간격(S2)을 상이하게 할 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 분절 라인(1312a, 1312b)과 도전 멤버(1200)와의 상이한 제1 및 제2 간격(S1 및 S2)에 의해, 제3 안테나와 상기 제4 안테나 간의 격리도를 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 복수의 안테나를 급전하는 급전선(feeding line)은 도 2의 회로 기판(250)내에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제3 안테나(ANT3)의 제1 도전 패턴(1310)과 제2 도전 패턴(1320)을 급전하는 제1 급전부는 이동 단말기의 회로 기판(250)에 배치될 수 있다.

한편, 제3 안테나(ANT3)의 제3 도전 패턴(1330)과 제4 안테나(ANT4)의 제1 도전 패턴(1310)과 제2 도전 패턴(1320)은 이동 단말기의 리어 케이스(202)에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제3 안테나(ANT3)의 제2 도전 패턴(1320)에 인가되는 제3 신호와 제4 안테나(ANT3)의 제2 도전 패턴(1320)에 인가되는 제4 신호 간의 격리도가 향상될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 복수의 통신 시스템을 지원하는 이동 단말기의 안테나 구조에 대해 살펴보면 다음과 같다. 이와 관련하여, 도 2, 도 3a, 도 3b, 도 4a 및 도 4b를 참조하면 복수의 통신 시스템을 지원하는 안테나들을 포함하는 이동 단말기는 다음과 같은 특징을 갖는다. 전술한 바와 같이, 도전 멤버(1200)는 이동 단말기의 측면 메탈 프레임의 일부를 형성한다. 한편, 복수의 도전 패턴(1300)은 메탈 프레임 내에서 도전 멤버(1200)와 전기적으로 커플링되도록 구성된다.

구체적으로, 복수의 도전 패턴(1300)은 도전 멤버의 그라운드(ground)를 기준으로 양측에 배치되는 제1 도전 패턴(1310) 및 제2 도전 패턴(1320)을 포함한다.

한편, 이동 단말기의 상단 또는 하단 메탈 프레임의 일부를 통해 제1 통신 시스템의 안테나가 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 도 3a를 참조하면, 4G 통신 서비스를 지원하는 복수의 안테나 소자들(1151 내지 1154)는 이동 단말기의 일 측면, 예컨대 상단부와 하단부에 배치될 수 있다.

한편, 제1 도전 패턴(1310)과 제2 도전 패턴(1320)에 인가되는 복수의 신호에 의해 제2 통신 시스템, 예컨대 5G 통신 시스템의 동일 주파수 대역에서 다중입력 다중 출력(MIMO)이 수행될 수 있다.

한편, 도 4a와 도 4b를 참조하면, 제1 도전 패턴(1310)과 제2 도전 패턴(1320)은 각각 제1 도전 라인(1311, 1312) 및 제2 도전 라인(1312, 1322)를 구비한다. 즉, 제1 도전 패턴(1310)은 제1 도전 라인(1311)과 제2 도전 라인(1312)으로 구성된다. 또한, 제2 도전 패턴(1310)은 제1 도전 라인(1321)과 제2 도전 라인(1322)으로 구성된다.

이와 관련하여, 제1 도전 라인(1311, 1321)은 메탈 프레임에 해당하는 도전 멤버(1200)와 평행하게 배치된다. 또한, 제2 도전 라인(1312, 1322)은 제1 도전 라인(1311, 1321)과 일정 각도로 구부러져 연결되고, 회로기판(250)으로부터 신호가 인가되도록 구성된다.

한편, 제1 도전 패턴(1310)의 제2 도전 라인(1312)의 일단에 제1 신호가 인가되고, 제1 도전 패턴(1310)의 제2 도전 라인(1312)의 타단에 제2 신호가 인가될 수 있다. 또한, 제2 도전 패턴(1320)의 제2 도전 라인(1322)의 일단에 제3 신호가 인가되고, 제2 도전 패턴(1320)의 제2 도전 라인(1322)의 타단에 제4 신호가 인가될 수 있다.

전술된 제1 신호 및 제2 신호에 따라, 제1 도전 패턴(1310)과 도전 멤버(1200)는 제1 안테나(ANT1) 및 제2 안테나(ANT2)로 동작할 수 있다. 반면에, 제3 신호 및 제4 신호에 따라, 제2 도전 패턴(1320)과 도전 멤버(1200)는 제3 안테나(ANT3) 및 제4 안테나(ANT4)로 동작할 수 있다.

한편, 4G 안테나와 5G 안테나가 모두 배치된 안테나 구조에서도, 5G 안테나 간에 격리도 개선을 위하여 도 5 내지 도 12와 관련하여 설명된 내용이 적용 가능하다.

4G 안테나와 5G 안테나가 모두 배치된 도 3a와 도 11을 참조하면, 도전 멤버(1200)의 그라운드와 연결되고, 도전 멤버(1200)와 일정 간격으로 이격된 제3 도전 패턴(1330)을 더 포함할 수 있다. 한편, 제3 도전 패턴(1330)은 제3 내지 제5 도전 라인(1331 내지 1333)을 포함할 수 있다. 제3 도전 라인(1331)은 도전 멤버(1200)의 그라운드와 도전 멤버(1200)를 연결하도록 구성된다. 또한, 제4 도전 라인(1332)은 제3 도전 라인(1331)의 일 지점과 연결되고, 도전 멤버(1200)와 평행하게 배치될 수 있다. 또한, 제5 도전 라인(1333)은 제4 도전 라인(1332)과 연결되고, 단부가 도전 멤버(1200)와 일정 갭(gap)을 갖도록 배치될 수 있다.

한편, 제3 안테나(ANT3) 및 제4 안테나(ANT4)는 도 11에 도시된 바와 같이 도전 패턴이 비대칭 형태로 구성되고, 이에 따라 격리도 특성이 개선될 수 있다. 이를 위해, 제1 도전 라인(1311)의 제1 분절 라인, 제2 도전 라인(1312) 및 제3 도전 라인(1331)과 도전 멤버(1200)에 의해 제3 안테나의 방사 패턴의 주 영역(main region)이 일정 각도만큼 변경될 수 있다.

이에 따라, 제3 안테나(ANT3)의 방사 패턴과 제4 안테나(ANT4)의 방사 패턴과의 ECC (Electric Coupling Coefficient)특성이 향상될 수 있다.

이상에서는 본 발명에 따른 동일 주파수 대역에서 동작하는 복수의 안테나 소자 간 격리도 특성이 개선된 이동 단말기에 대해 살펴보았다. 또한, 복수의 통신 시스템에서 동작하는 복수의 안테나가 배치된 구조에서, 동일 주파수 대역에서 동작하는 복수의 안테나 소자 간 격리도 특성이 개선된 이동 단말기에 대해 살펴보았다.

이하, 본 발명에 따른 이동 단말기 및 안테나 장치의 기술적 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 메탈 프레임에 연결되고 그 내부에 배치된 복수의 도전 패턴에 의해 동일 주파수 대역에서 다중입력 다중 출력이 수행되는 이동 단말기를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 복수의 도전 패턴 중 일부를 변경하여 복수의 안테나 소자 간 격리도 특성이 향상된 이동 단말기를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

전술한 본 발명과 관련하여, 안테나 장치의 설계 및 이의 구동은 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (15)

1. 이동 단말기에 있어서,
   상기 이동 단말기의 메탈 프레임의 일 측면을 형성하고 단말 외관에 노출된 도전 멤버 (conductive member); 및
   상기 메탈 프레임 내에서 상기 도전 멤버와 전기적으로 커플링되는 복수의 도전 패턴(conductive pattern)을 포함하고,
   상기 복수의 도전 패턴은 상기 도전 멤버의 그라운드(ground)를 기준으로 양측에 배치되는 제1 도전 패턴 및 제2 도전 패턴을 포함하고,
   상기 제1 도전 패턴은 제1 안테나 및 제2 안테나의 방사체(radiator)로서 동작하고, 상기 제2 도전 패턴은 제3 안테나 및 제4 안테나의 방사체로서 동작하고,
   상기 제1 안테나 내지 상기 제4 안테나는 복수의 신호에 의해 동일 주파수 대역에서 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)으로 동작하는, 이동 단말기.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 안테나 내지 상기 제4 안테나 각각은
   상기 도전 멤버와 평행한 제1 도전 라인; 및
   상기 제1 도전 라인과 일정 각도로 구부러져 연결되고, 상기 신호가 인가되는 제2 도전 라인을 포함하는, 이동 단말기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 도전 멤버의 그라운드와 연결되고, 상기 도전 멤버와 일정 간격으로 이격된 제3 도전 패턴을 더 포함하고,
   상기 제3 도전 패턴은,
   상기 도전 멤버의 그라운드와 상기 도전 멤버를 연결하는 제3 도전 라인;
   상기 제3 도전 라인의 일 지점과 연결되고, 상기 도전 멤버와 평행하게 배치되는 제4 도전 라인; 및
   상기 제4 도전 라인과 연결되고, 단부가 상기 도전 멤버와 일정 갭(gap)을 갖도록 배치되는 제5 도전 라인을 포함하는, 이동 단말기.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 일단에 제1 신호가 인가되고, 상기 제1 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 타단에 제2 신호가 인가되고,
   상기 제2 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 일단에 제3 신호가 인가되고, 상기 제2 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 타단에 제4 신호가 인가되고,
   상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 각각은, 상기 제1 도전 패턴과 상기 도전 멤버로 이루어지고,
   상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나 각각은, 상기 제2 도전 패턴과 상기 도전 멤버로 이루어지는, 이동 단말기.
5. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인 간 및 상기 제2 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인 간에 각각 배치되는 디커플링 라인을 더 포함하고,
   상기 디커플링 라인은,
   상기 제1 도전 라인과 평행하게 배치되고, 상기 제2 도전 라인 간을 연결하는 제1 디커플링 라인; 및
   일단이 상기 제1 디커플링 라인과 수직하게 연결되고, 타단이 그라운드와 연결된 제2 디커플링 라인을 포함하는, 이동 단말기.
6. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 도전 패턴의 상기 제1 도전 라인은 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나 간의 격리도(isolation) 향상을 위해 분절된 형태이고,
   상기 제2 도전 패턴의 상기 제1 도전 라인은 상기 제3 안테나와 상기 제4 안테나 간의 격리도 향상을 위해 분절된 형태인, 이동 단말기.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나 간의 격리도 향상을 위해 상기 제1 도전 패턴의 상기 제1 도전 라인의 양 단부는 그라운드와 연결되고,
   상기 제3 안테나와 상기 제4 안테나 간의 격리도 향상을 위해 상기 제2 도전 패턴의 상기 제1 도전 라인의 양 단부는 그라운드와 연결되는, 이동 단말기.
8. 제3항에 있어서,
   상기 제1 도전 라인의 제1 분절 라인, 상기 제2 도전 라인 및 상기 제3 도전 라인과 상기 도전 멤버에 의해 상기 제3 안테나의 방사 패턴의 주 영역(main region)이 일정 각도만큼 변경되어, 상기 제3 안테나의 방사 패턴과 상기 제4 안테나의 방사 패턴과의 ECC (Electric Coupling Coefficient)가 향상되는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 제1 분절 라인과 상기 제3 도전 라인에 의해 상기 제3 안테나의 방사 커플링 영역(radiating coupling region)이 형성되고,
   상기 제1 도전 라인의 제2 분절 라인과 상기 도전 멤버에 의해 상기 제4 안테나의 방사 커플링 영역이 형성되고,
   상기 도전 멤버와 일정 갭(gap)을 갖도록 배치된 단부에 의해, 상기 제3 안테나와 상기 제4 안테나 간의 디커플링 지점(decoupling point)이 형성되는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.
10. 제3항에 있어서,
    상기 제1 도전 라인의 제1 분절 라인과 상기 도전 멤버와의 제1 간격과 상기 제1 도전 라인의 제2 분절 라인과 상기 도전 멤버와의 제2 간격이 상이하게 하여 상기 제3 안테나와 상기 제4 안테나 간의 격리도를 향상시키는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 분절 라인과 상기 제2 분절 라인 간에, 상기 제1분절 라인 및 상기 제2 분절 라인과 수직하게 배치된 상기 제5 도전 라인에 의해, 상기 제3 안테나와 상기 제4 안테나 간의 격리도를 향상시키는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.
12. 제3 항에 있어서,
    상기 제3 안테나의 상기 제1 도전 패턴과 상기 제2 도전 패턴을 급전하는 제1 급전부는 상기 이동 단말기의 회로 기판에 배치되고,
    상기 제3 안테나의 상기 제3 도전 패턴과 상기 제4 안테나의 상기 제1 도전 패턴과 상기 제2 도전 패턴은 상기 이동 단말기의 리어 케이스에 배치되어, 상기 제3 안테나의 상기 제2 도전 패턴에 인가되는 제3 신호와 상기 제4 안테나의 상기 제2 도전 멤버에 인가되는 제4 신호 간의 격리도가 향상되는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.
13. 이동 단말기에 있어서,
    상기 이동 단말기의 메탈 프레임의 일 측면을 형성하고 단말 외관에 노출된 도전 멤버 (conductive member); 및
    상기 메탈 프레임 내에서 상기 도전 멤버와 전기적으로 커플링되는 복수의 도전 패턴(conductive pattern)을 포함하고,
    상기 복수의 도전 패턴은 상기 도전 멤버의 그라운드(ground)를 기준으로 양측에 배치되는 제1 도전 패턴 및 제2 도전 패턴을 포함하고,
    상기 제1 도전 패턴은 제1 안테나 및 제2 안테나의 방사체(radiator)로서 동작하고, 상기 제2 도전 패턴은 제3 안테나 및 제4 안테나의 방사체로서 동작하고,
    상기 이동 단말기의 상단 또는 하단 메탈 프레임의 일부를 통해 제1 통신 시스템의 안테나가 구현되고,
    상기 제1 안테나 내지 상기 제4 안테나는 복수의 신호에 의해 동일 주파수 대역에서 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)으로 동작하는, 이동 단말기.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 안테나 내지 상기 제4 안테나 각각은
    상기 도전 멤버와 평행한 제1 도전 라인; 및
    상기 제1 도전 라인과 일정 각도로 구부러져 연결되고, 상기 신호가 인가되는 제2 도전 라인을 포함하고,
    상기 제1 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 일단에 제1 신호가 인가되고, 상기 제1 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 타단에 제2 신호가 인가되고,
    상기 제2 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 일단에 제3 신호가 인가되고, 상기 제2 도전 패턴의 상기 제2 도전 라인의 타단에 제4 신호가 인가되고,
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 각각은, 상기 제1 도전 패턴과 상기 도전 멤버로 이루어지고,
    상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나 각각은, 상기 제2 도전 패턴과 상기 도전 멤버로 이루어지는, 이동 단말기.
15. 제13항에 있어서,
    상기 도전 멤버의 그라운드와 연결되고, 상기 도전 멤버와 일정 간격으로 이격된 제3 도전 패턴을 더 포함하고,
    상기 제3 도전 패턴은,
    상기 도전 멤버의 그라운드와 상기 도전 멤버를 연결하는 제3 도전 라인;
    상기 제3 도전 라인의 일 지점과 연결되고, 상기 도전 멤버와 평행하게 배치되는 제4 도전 라인; 및
    상기 제4 도전 라인과 연결되고, 단부가 상기 도전 멤버와 일정 갭(gap)을 갖도록 배치되는 제5 도전 라인을 포함하는, 이동 단말기.

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