WO2011065655A2 - 수직 방사체를 가진 내장형 안테나 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수직 방사체를 가진 내장형 안테나 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 적용 단말기의 구조에 일치하도록 구성된 수직형 도전성 방사체를 이용한 내장형 안테나가 제공되며, 다중 대역을 커버할 수 있을 뿐 아니라 단말기 형상 및 특성에 따라 다양한 안테나 형상으로 구성할 수 있어 제조 편의성을 보장하는 동시에 제조비용을 절감할 수 있는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 적용 단말기의 구조에 일치하도록 구성된 수직형 도전성 방사체를 이용한 내장형 안테나를 제공하는 것으로 기존 내장형 안테나에 대비하여 방사효율을 높이고 큰 대역폭을 제공하는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 방사체를 PCB 기판과 수직배치하고, 이를 통해 PCB 기판과 단말기의 커버 사이에 형성되는 공간을 활용할 수 있어, 패턴 구현의 자유도가 높으므로 PIFA, Monopole, Loop 등 다양한 대역특성 및 특이형상에 대응되는 맞춤형 안테나를 제공하는 효과가 있다.

Description

수직 방사체를 가진 내장형 안테나 및 그 제조방법
본 발명은 수직 방사체를 가진 내장형 안테나 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 적용 단말기의 구조에 일치하도록 구성된 수직형 도전성 방사체를 이용한 내장형 안테나가 제공되며, 다중 대역을 커버할 수 있을 뿐 아니라 단말기 형상 및 특성에 따라 다양한 안테나 형상으로 구성할 수 있어 제조 편의성을 보장하는 동시에 제조비용을 절감할 수 있는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이동통신망의 발전과 더불어 이에 따른 다양한 이동통신 표준 및 각 표준에 따른 대역을 수용하기 위한 이동통신 단말기의 발전이 지속적으로 진행되어 왔다. 상기 이동통신망은 상호 이질적인 서비스를 제공하는 통신망끼리 연결되어 통합 인프라망으로 진행되고 있는 추세이며, 이를 통해 단순 음성신호의 교환 뿐만 아니라 SMS 서비스, 멀티미디어 서비스 및 웹서비스까지 이르러 대용량 데이터 전송이 실시간으로 처리되는 통합 인프라망이 구축될 전망이다.
따라서, 상기와 같은 다양한 서비스를 제공하는 이동통신망에서 제공되는 각종 데이터를 송수신하기 위하여 상기 이동통신 단말기 또한 지속적인 발전을 거듭하고 있으며, 각종 통신망에서 제공하는 서비스를 안정적으로 수신하기 위하여 일차적으로 상기 이동통신 단말기의 안테나 구성이 매우 중요한 역할을 차지한다.
특히, 상기 안테나는 최근 상기 이동통신 단말기의 휴대성 및 심미성의 요구와 더불어, 기존 로드 안테나를 대신하여 상기 이동통신 단말기 내부에 실장되는 내장형 안테나로 대체되고 있으며 상기 로드 안테나만큼의 성능 보장을 위하여 다양한 형태의 안테나가 등장하고 있다.
기존의 상기 내장형 안테나는 일반적으로 유전채(캐리어)와, 방사체로 구성되고, 상기 유전체는 플라스틱 구조물로 제조되며, 상기 방사체는 도전성이 강한 금속으로 구성된 패턴에 상기 금속을 보호하기 위한 보호층이 형성된다.
상기와 같은 종래의 상기 내장형 안테나는 다음과 같은 방식으로 제작된다.
첫째로, 상기 내장형 안테나의 구성을 일반적인 조립방식으로 제작하는 방식이 있다. 즉, 상기 유전체의 표면에 상기 방사체를 체결수단을 통해 체결하는 방식이다.
상기와 같은 종래의 조립방식은 우선 상기 유전체에 상기 방사체를 체결하는 과정에 있어서 도 1에 도시된 바와 같이 상기 유전체(10)의 외관 형태에 따라 상기 방사체(20)를 꺽어서 체결해야 하고, 이로 인해 상기 유전체(10) 및 방사체(20) 상부에 결합되는 이동통신 단말기의 커버(30)가 상기 내장형 안테나와 일정 공간을 형성하며 이격되어, 공간 효용성이 떨어지는 문제점이 있다.
이를 개선하기 위한 두번째 방식으로, LDS(Laser Direct Structuring), 이중사출과 같은 제조방식이 도입되고 있다. 이와 같은 방식들은 도 2에 도시된 바와 같이 유전체(10) 외관의 곡면 형태에 따라 방사체(20)의 곡면 제조가 가능하여 상기 방사체(20)와 커버(30)사이의 공간형성을 방지할 수 있다.
우선, 이중사출은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 방사체(20)를 사출한 후 상기 유전체(10)를 생성하는 금형에 상기 방사체(20)를 넣어 상기 방사체(20)가 형성될 부분이 마련된 유전체(10)를 사출한 후 사출된 상기 유전체(10)에 상기 방사체(20)를 삽입하는 방식이다.
이와 같은 이중사출 방식은 상기 커버와 상기 상기 사출물을 제작하기 위한 금형이 복수가 필요하기 때문에 비용이 높고 수정이 어려워 대량생산에 적합한 제작방식이며, 소량생산에는 적용하기 어려운 제작방식이다.
더불어, 금형형태에 따라 상기 방사체의 크기에 제한이 있어 복잡한 형태의 방사체를 구성하기 어려울 뿐 아니라 사출과정이 번거롭기 때문에 수율이 낮은 동시에 제조비용은 상당한 문제점이 있다. 또한, 상기와 같은 문제점으로 인해 이중사출 방식으로 제조된 내장형 안테나는 안테난 영역이 차지하는 부분이 작아 방사 특성이 낮고 도금 두께가 얇아 손상에 따른 신뢰성이 떨어지며, 상기 안테나 영역에 비해 상기 유전체 영역이 차지하는 부분은 상대적으로 많아 상기 유전체 영역에 해당하는 부분의 효율성이 낮은 문제점이 있다.
한편, 상기 LDS는 도 4에 도시된 바와 같이 LDS용 수지(40)에 레이저(30)를 통해 방사체(20)가 형성될 부분을 식각한 후 상기 방사체(20) 부분에 해당하는 금속도금을 실시하고, 상기 금속도금에 보호층을 형성하여 내장형 안테나를 제조하는 기술이다.
그러나, 이와 같은 LDS 역시 이중사출 방식과 마찬가지로 유전체 구성을 위해 상기 LDS용 전용 수지가 필요하며, 상기 LDS용 전용 수지는 상기 이중사출 방식의 유전체로 인해 발생하는 문제점을 동일하게 가지고 있다. 또한, 상기 LDS용 전용 수지의 비용이 상당할 뿐 아니라 상기 LDS용 전용 수지의 가공에 필요한 레이저 장치의 비용도 상당하여 결과적으로 전체 안테나의 제조 비용이 크게 상승하는 문제점이 있다. 더불어, 상기 LDS 방식을 이용한 안테나의 수율이 낮아 비용면에서 이점이 낮은 문제점이 있다.
본 발명은 유전체 없이도 용이하게 안테나를 구성할 수 있으며, 이를 통해 금속부분 면적을 상대적으로 넓혀 안테나의 수신 성능을 향상시킴과 동시에 유전체로 인한 안테나의 성능 하락을 방지하는 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 이동통신 단말기의 케이스에 맞추어 용이하게 안테나를 배치 및 가공할 수 있도록 하여 이동통신 단말기의 공간 활용성을 높이는 동시에 안테나 배치면에서 편의성을 보장하는 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.
더하여, 본 발명은 기존의 안테나 배치방식과 다르게 안테나의 구조적 강도를 높임과 더불어 안테나의 성능을 향상시킬 수 있는 고유한 안테나 배치방식을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 단말기에 내장되는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나는, 휴대 단말기의 보드와 케이스에 의해 결정된 안테나 배치 공간에 적용되는 내장형 안테나로서, 기 설정된 두께의 금속이 길이 방향으로 한번 이상 절곡된 구조를 가지며 그 길이 방향이 상기 보드와 평행하고 그 폭의 방향이 상기 보드와 수직이 되도록 상기 보드 상에 배치된 방사체를 포함하며, 상기 보드 상에 수직 배치된 방사체는 상기 안테나 배치 공간의 상부 형태를 결정하는 상기 케이스 내부면의 형태에 대응하는 높이와 형태를 가지도록 형성된다.
이때, 상기 방사체는 프레스 가공방식을 통해 전개된 도전 금속을 절곡하여 상기 절곡 구조를 가지도록 하거나, MIM 또는 DIE-CASTING 방식을 통해 상기 절곡특성이 포함된 주물에 용융된 도전 금속을 주입하여 생성될 수도 있다.
또한, 상기 방사체는 상기 절곡 구조에 따른 인접한 방사면 사이에 발생하는 커플링, 상기 방사체의 높이 및 길이에 따라 대역특성이 결정될 수 있다.
한편, 상기 방사체는 일측에 상기 보드상에 형성된 홀에 삽입되어 납땜될 수 있는 돌출부가 형성될 수 있다. 또한, 상기 방사체는 일측에 상기 보드상에 고정되기 위한 구조물이 형성될 수 있으며, 상기 구조물을 보드와 납땜 처리하여 상기 방사체를 고정할 수 있다. 이때, 상기 구조물은 노루발 구조 또는 원형 구조를 가질 수 있으며, 원형 구조인 경우 상기 납땜 대신 볼트와 같은 체결수단을 통해 상기 보드에 체결될 수 있다.
더하여, 상기 방사체의 대역 특성을 가변하는 컨트롤 보드가 상기 방사체와 연결되어 일체로 구성될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말기에 내장되는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나는 휴대 단말기의 보드와 케이스에 의해 결정된 안테나 배치 공간에 적용되는 내장형 안테나로서, 기 설정된 두께의 금속이 길이 방향으로 한번 이상 절곡된 구조를 가지며 그 길이 방향이 상기 보드와 평행하고 그 폭의 방향이 상기 보드와 수직이 되도록 위치하는 방사체와; 상기 방사체와 상기 보드 사이에 위치하며, 상기 방사체를 지지하는 유전체를 포함하며, 상기 방사체는 상기 안테나 배치 공간의 상부 형태를 결정하는 상기 케이스 내부면의 형태에 대응하는 높이와 형태를 가진 것이다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말기에 내장되는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나의 제조방법은 휴대 단말기의 보드와 케이스에 의해 결정된 안테나 배치 공간에 적용되는 내장형 안테나의 제조방법으로서, 도전 금속으로 구성된 방사체를 프레스 가공방식을 통해 전개하는 제 1단계; 상기 전개된 방사체를 길이 방향으로 한번 이상 절곡하는 제 2 단계; 절곡형상을 가진 방사체를 그 길이 방향이 상기 보드와 평행하고 그 폭의 방향이 상기 보드와 수직이 되도록 상기 보드 상에 배치하는 제 3단계; 및 상기 제 3단계 이전 또는 이후에 상기 방사체의 높이와 형태가 상기 케이스 내부면의 곡면 형태에 대응하도록 상기 방사체의 상부면을 절삭하는 제 4단계를 포함할 수 있다.
더하여, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말기에 내장되는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나의 제조방법은, 휴대 단말기의 보드와 케이스에 의해 결정된 안테나 배치 공간에 적용되는 내장형 안테나의 제조방법으로서, 길이 방향으로 기설정된 절곡형상 또는 곡면형상을 가지며, 상기 안테나 배치 공간의 케이스 내부면 곡면 구조에 일치되는 폭 방향 구조를 가지는 방사체의 주물을 생성하는 제 1단계; 상기 제 1단계를 통해 생성된 주물에 용융된 도전 금속을 주입하는 제 2단계; 상기 제 2단계를 통해 상기 주물로부터 응고된 도전 금속으로 구성된 방사체를 추출하는 제 3단계; 및 상기 제 3단계를 통해 추출된 상기 방사체를 그 길이 방향이 상기 보드와 평행하고 그 폭의 방향이 상기 보드와 수직이 되도록 상기 보드 상에 배치하는 제 4단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 적용 단말기의 구조에 일치하도록 구성된 수직형 도전성 방사체를 이용한 내장형 안테나를 제공하는 것으로 기존 내장형 안테나에 대비하여 방사효율을 높이고 큰 대역폭을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 방사체를 PCB 기판과 수직배치하고, 이를 통해 PCB 기판과 단말기의 케이스 사이에 형성되는 공간을 활용할 수 있어, 패턴 구현의 자유도가 높으므로 PIFA, Monopole, Loop 등 다양한 대역특성 및 특이형상에 대응되는 맞춤형 안테나를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 프레스 가공을 통한 절곡 방식으로 구성된 절곡형 안테나 뿐 아니라 주물을 이용한 MIM 또는 DIE-CASTING 방식을 통해 곡면형 안테나까지 정밀하고 신속하게 제공할 수 있으며, 이를 통한 제품 수율 및 제조비용 절감을 통해 제품 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상기 방사체의 두께 및 너비 구성과 절곡 구성에 따라 인접하는 방사체 부분 사이의 신호 간섭에 따른 커플링 현상을 이용하여 대역 특성에 대응되는 안테나를 자유롭게 설계할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 조립과정에 따라 제조된 기존 내장형 안테나의 구조를 나타낸 도면.
도 2는 LDS 또는 이중사출에 따라 제조된 기존 내장형 안테나의 구조를 나타낸 도면.
도 3은 이중사출에 따른 기존 내장형 안테나의 제조과정을 나타낸 도면.
도 4는 LDS에 따른 기존 내장형 안테나의 제조과정을 나타낸 도면.
도 5는 기존 내장형 안테나 및 본 발명에 따른 수직 방사체를 가진 내장형 안테나의 구성 사시도.
도 6은 기존 내장형 안테나 및 본 발명에 따른 수직 방사체를 가진 내장형 안테나의 Radiation Aperture를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 수직 방사체를 가진 내장형 안테나에 포함된 방사체의 PCB 기판에 대한 배치예를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 수직 방사체를 가진 내장형 안테나에 결합되는 단말기의 상부 커버를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 수직 방사체를 가진 내장형 안테나의 제조방식을 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 수직 방사체를 가진 내장형 안테나와 컨트롤보드의 배치예를 나타낸 도면.
도 11은 유전체를 이용한 본 발명에 따른 수직 방사체를 가진 내장형 안테나의 구성 사시도.
도 12는 기존 내장형 안테나의 대역특성 그래프.
도 13은 본 발명에 따른 수직 방사체를 가진 내장형 안테나의 대역특성 그래프.
본 발명은 안테나를 구성하는 방사체를 직접 가공하여 이동통신 단말기를 포함하는 각종 휴대용 단말기의 PCB 보드상에 직접 배치시켜 유전체의 사용없이 수신하고자 하는 대역특성에 따라 대응하는 안테나를 맞춤식으로 제작할 수 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 상기 방사체는 상기 이동통신 단말기의 PCB 보드상에 수직형태로 배치 및 고정되며, 이를 통해 상기 방사체의 패턴 라인을 두껍게 유지하면서 기존 내장형 안테나의 구성인 유전체의 사용 없이도 그 이상의 안정성 및 성능향상을 보장할 수 있다.
또한, 상기 안테나는 상기 수직배치를 통해 기존에 사용하지 않던 상기 PCB 보드 및 이동통신 단말기의 커버 사이의 공간을 충분히 활용할 수 있으므로, 안테나의 형상을 자유로이 설계할 수 있으며 이는 안테나 대역 특성에 대한 자율성을 향상시킨다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 수직 방사체를 가진 내장형 안테나를 도면을 통해 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 기존 내장형 안테나와 수직 방사체를 가진 내장형 안테나의 사시도로서, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 기존 내장형 안테나는 유전체(20) 상부에 안테나 패턴(10)을 형성하여 구성되므로, 안테나 선로간 과도한 커플링 현상이 발생한다. 따라서 이와 같은 과도한 커플링 현상은 이득 및 효율을 저하시키며, 특히 Low Band에 대한 이득이 상당히 떨어지는 문제점이 있다. 즉, 알려진 바와 같이 도시된 안테나 패턴(10)의 경우 안테나 선로 간 거리(d)가 가까울수록, 안테나 선로의 폭이 좁을수록 안테나 이득과 대역폭은 낮아지게 되므로 단말기 내부의 제한된 공간에 내장되는 기존 안테나 구성으로는 이득과 대역폭 모두를 만족하는 안테나 설계가 어렵다.
반면, 도 5(b)에 도시된 본 발명에 따른 상기 수직 방사체를 가진 내장형 안테나는 도전 금속인 방사체(100)만으로 구성될 수 있으며, 상기 방사체(100)를 수신하고자 하는 대역특성에 따라 절곡하여 상기 수직 방사체를 가진 내장형 안테나를 구성할 수 있다.
즉, 상기 수직 방사체를 가진 내장형 안테나는 도시된 바와 같이 안테나 방사체(100)를 수직으로 배치함에 따라 방사체의 높이(도 5(a)에서는 방사체 폭에 대응)를 여유있게 구성할 수 있을 뿐만 아니라 안테나 간 거리(d)를 넓게 구성할 수 있다. 즉, 도 5(a)의 경우에 비해 안테나 선로의 폭과 간격을 모두 증가시킬 수 있게 되므로 동일한 공간을 이용하더라도 더 높은 안테나 이득과 더 넓은 대역폭을 얻을 수 있게 된다.
더하여, 이하 설명되는 PCB 기판(200)에 대한 상기 방사체(100)의 배치를 통해, 기존에 PCB 기판(200)에 평면상으로 구현되던 종래 안테나 방사체의 두께보다 두껍게 구성할 수 있어 제작 편의성 및 비용이 절감되는 이점이 있다.
도 6은 종래의 내장형 안테나와 본 발명에 따른 수직 방사체를 가진 내장형 안테나의 Radiation Aperture를 비교한 도면으로서, 도 6(a)에 도시된 종래의 내장형 안테나보다 도 6(b)의 수직 방사체를 가진 내장형 안테나의 Radiation Aperture가 A부분만큼 증가하는 것을 나타낸다. 이를 통해, 본 발명의 수직 방사체를 가진 내장형 안테나는 방사체의 방사효율 및 이득을 증가시킬 수 있다.
도 7은 상술한 바에 따른 상기 방사체의 PCB 기판에 대한 배치 실시예를 나타낸 것으로서, 상기 방사체(100)를 PCB 기판면(200)에 수직으로 고정시키기 위하여 다양한 방식이 적용될 수 있다.
우선 도 7(a)를 참고하면, 상기 방사체(100)의 고정은 상기 방사체(100) 일측면에 돌출부(111)를 형성하여 상기 PCB의 홀(210)에 삽입한 후 납땜하여 고정시킬 수 있다.
또한, 도 7(b)에 도시된 바와 같이 상기 방사체의 일측면에 "노루발" 구조로 형성된 단자(112)를 구성하여 상기 PCB 기판에 납땜하여 고정시킬 수 있다.
이외에도, 도 7(c)에 도시된 바와 같이 상기 방사체의 일측면에 원형 구조로 형성된 단자(113)를 구성하여 상기 PCB 기판에 볼트와 같은 체결수단(220)을 통해 체결할 수도 있어 조립 편의성을 제공한다.
상기와 같이 고정된 방사체의 상부로 도 8과 같이 상기 이동통신 단말기의 상부커버(케이스)(300)가 결합되게 되는데, 이때 상기 방사체(100)는 상기 상부커버(300)의 형상에 따라 절삭되어, 상부커버(300)가 안정적으로 결합되도록 구성될 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 상기 방사체(100)는 상기 이동통신 단말기의 상부 커버(300)와 상기 PCB 기판(200)사이의 공간 내에서 자유롭게 구성될 수 있으며, 기존 내장형 안테나보다 너비나 두께의 구성에 있어서 제약이 적다.
따라서, 기존 내장형 안테나의 방사체 구성이 PCB 기판의 크기 뿐만 아니라 방사체가 결합되는 유전체의 크기까지 고려하여 구성하여야 되기 때문에 대역특성에 대응되는 안테나 길이 및 최상의 신호감도를 유지할 수 있는 안테나 패턴 모양을 자유롭게 설계할 수 없는 문제점을 본 발명은 상술한 바와 같은 방사체를 PCB 기판과 수직배치하여 PCB 기판과 이동통신 단말기의 커버 사이에 형성되는 공간을 활용하는 안테나 설계를 통해 해결할 수 있다.
또한, 기존 내장형 안테나의 면적 대부분이 유전체로 이루어져 실제 신호 송수신을 수행하는 방사체의 면적이 상대적으로 적어 방사 효율이 낮은 반면, 본 발명은 방사체만으로 구성된 내장형 안테나를 제공할 수도 있어, 방사효율을 높이고 큰 대역폭을 보장할 수 있다.
더불어, 상술한 바와 같이 상기 방사체의 두께 및 너비 구성에 따라 인접하는 방사체 선로 사이의 신호 간섭에 따른 커플링 현상을 이용하여 대역 특성에 대응되는 안테나를 자유롭게 구성할 수 있으며, 제작 편의성을 증대시킬 수 있다.
한편, 대역특성에 따라 결정된 방사체의 절곡 형상은 도 9에 도시된 바와 같은 제조 방식을 통해 제조될 수 있다.
첫번째 제조방식으로, 도 9(a)에 도시된 일반 프레스(PRESS) 가공 기술을 이용하여 방사체(100)를 전개시킨 후 상기 절곡 형상에 대응하여 상기 방사체(100)를 절곡하고, 상기 이동통신 단말기의 커버에 맞추어 절삭하는 것으로 제작이 완료된다.
이때, 상술한 바와 같이 상기 PCB에 안정적으로 고정될 수 있도록, 상기 방사체의 일측면에는 상기 PCB의 홀에 대응하여 삽입되는 돌출부가 형성될 수 있다.
두번째 제조방식으로, 도 9(b)에 도시된 바와 같이 대역특성 또는 상기 방사체가 장착되는 상기 단말기 커버의 구조에 따라 결정된 방사체(100)의 절곡 형상 또는 곡면형상에 대한 주물을 제조한 후 MIM 또는 DIE-CASTING 방식을 이용하여 상기 주물에 용융된 상기 도전 금속을 주입하는 방식이 사용될 수 있다.
이와 같은, MIM 또는 DIE-CASTING 방식은 응고된 상기 방사체의 절곡 형상을 별도의 가공 없이 직접 획득할 수 있도록 하며, 상기 방사체의 절곡 형상 중 절곡된 경계선 부분 주위를 곡면으로 처리한 곡면형상에 대해서도 용이하게 제작이 가능하여 정밀도를 증가시킬 수도 있다. 이때, 상기 곡면형상은 상기 이동통신 단말기의 상부커버의 형상을 고려하여 상기 방사체가 인접하는 부분을 상기 이동통신 단말기의 상부커버의 형상에 맞추어 구성될 수 있어, 곡면형태로 구성된 상기 방사체의 상면에 맞추어 상기 이동통신 단말기의 상부커버가 안정적으로 결합하여 조립될 수 있다.
상술한 바와 같은 상기 수직 방사체를 가진 내장형 안테나에 대한 제조 방식 중 일반 프레스 가공 기술을 이용한 방식은 소량 생산에 사용될 수 있으며, 상기 MIM 또는 DIE-CASTING 방식은 대량생산에 사용될 수 있도록 하여, 사업자는 필요에 따라 원하는 방식을 자유롭게 선택하여 생산 비용을 크게 절감할 수 있다.
한편, 도 10은 상기 수직 방사체를 가진 내장형 안테나의 대역특성 조절에 대한 실시예를 도시한 도면으로서, 상기 방사체와 연결되는 컨트롤 보드(400)를 상기 PCB(200)에 상기 방사체(100)와 일체화되도록 부착할 수 있다. 이를 통해, 상기 컨트롤 보드는 상기 상기 방사체의 대역 특성을 조절하여 주파수 가변이 이루어지도록 하며, 이를 통해 용이하게 다중 대역을 커버할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 수직 방사체를 가진 내장형 안테나는 기존 내장형 안테나에서 사용되는 유전체를 이용하여 구성할 수도 있다.
즉, 도 11(a)에 도시된 바와 같이, 기존 내장형 안테나가 유전체에 패턴형식으로 결합되어 이동통신 단말기의 상부커버와 형성되던 빈 공간(B)을 도 11(b)에 도시된 바와 같이 방사체의 수직배치를 위한 공간으로 활용하여 유전체(20)를 포함하는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나를 구성할 수 있다. 따라서, 유전체(20) 상면에 방사체(100)를 수직배치하여 공간활용성을 극대화시킬 수 있을 뿐 아니라, 상기 방사체(100)의 방사 효율을 증가시킬 수 있다.
한편, 도 12는 본 발명에 따른 기존 내장형 안테나의 대역특성 그래프이며, 도 13은 본 발명에 따른 수직 방사체를 가진 내장형 안테나의 대역특성을 나타낸 그래프로서, 도 12에 도시된 기존 내장형 안테나의 대역특성과 도 13에 도시된 본 발명에 따른 수직 방사체를 가진 내장형 안테나의 대역특성을 비교해볼 때, 기존 내장형 안테나보다 본 발명에 따른 수직 방사체를 가진 내장형 안테나가 더 넓은 대역폭을 제공하고 있으며, 이를 통해 본 발명에 따른 수직 방사체를 가진 내장형 안테나는 방사효율을 증가시키고 높은 이득을 제공하는 것을 알 수 있다.

Claims (11)

  1. 휴대 단말기의 보드와 케이스에 의해 결정된 안테나 배치 공간에 적용되는 내장형 안테나로서,
    기 설정된 두께의 금속이 길이 방향으로 한번 이상 절곡된 구조를 가지며 그 길이 방향이 상기 보드와 평행하고 그 폭의 방향이 상기 보드와 수직이 되도록 상기 보드 상에 배치된 방사체를 포함하며,
    상기 보드 상에 수직 배치된 방사체는 상기 안테나 배치 공간의 상부 형태를 결정하는 상기 케이스 내부면의 형태에 대응하는 높이와 형태를 가진 것을 특징으로 하는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사체는 프레스 가공방식을 통해 전개된 도전 금속을 절곡하여 상기 절곡 구조를 가지도록 한 것을 특징으로 하는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사체는 MIM 또는 DIE-CASTING 방식을 통해 상기 절곡 구조가 포함된 주물에 용융된 도전 금속을 주입하여 형성한 것을 특징으로 하는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사체는 상기 절곡 구조에 따른 인접한 방사면 사이에 발생하는 커플링, 상기 방사체의 높이 및 길이에 따라 대역특성이 결정되는 것을 특징으로 하는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사체는 일측에 상기 보드상에 형성된 홀에 삽입되어 납땜될 수 있는 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사체는 일측에 형성된 고정 구조물을 더 포함하며, 상기 고정 구조물은 보드와 납땜된 것을 특징으로 하는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 고정 구조물은 노루발 구조 또는 원형 구조를 가지며,
    원형 구조인 경우 상기 납땜 대신 볼트를 포함하는 체결수단으로 상기 보드에 체결되는 것을 특징으로 하는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사체의 대역 특성을 가변하는 컨트롤 보드가 상기 방사체와 연결되어 일체로 구성된 것을 특징으로 하는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나.
  9. 휴대 단말기의 보드와 케이스에 의해 결정된 안테나 배치 공간에 적용되는 내장형 안테나로서,
    기 설정된 두께의 금속이 길이 방향으로 한번 이상 절곡된 구조를 가지며 그 길이 방향이 상기 보드와 평행하고 그 폭의 방향이 상기 보드와 수직이 되도록 위치하는 방사체와;
    상기 방사체와 상기 보드 사이에 위치하며, 상기 방사체를 지지하는 유전체를 포함하며,
    상기 방사체는 상기 안테나 배치 공간의 상부 형태를 결정하는 상기 케이스 내부면의 형태에 대응하는 높이와 형태를 가진 것을 특징으로 하는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나.
  10. 휴대 단말기의 보드와 케이스에 의해 결정된 안테나 배치 공간에 적용되는 내장형 안테나의 제조방법에 있어서,
    도전 금속으로 구성된 방사체를 프레스 가공방식을 통해 전개하는 제 1단계;
    상기 전개된 방사체를 길이 방향으로 한번 이상 절곡하는 제 2 단계;
    절곡형상을 가진 방사체를 그 길이 방향이 상기 보드와 평행하고 그 폭의 방향이 상기 보드와 수직이 되도록 상기 보드 상에 배치하는 제 3단계; 및
    상기 제 3단계 이전 또는 이후에 상기 방사체의 높이와 형태가 상기 케이스 내부면의 곡면 형태에 대응하도록 상기 방사체의 상부면을 절삭하는 제 4단계
    를 포함하는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나의 제조방법.
  11. 휴대 단말기의 보드와 케이스에 의해 결정된 안테나 배치 공간에 적용되는 내장형 안테나의 제조방법에 있어서,
    길이 방향으로 기설정된 절곡형상 또는 곡면형상을 가지며, 상기 안테나 배치 공간의 케이스 내부면 곡면 구조에 일치되는 폭 방향 구조를 가지는 방사체의 주물을 생성하는 제 1단계;
    상기 제 1단계를 통해 생성된 주물에 용융된 도전 금속을 주입하는 제 2단계;
    상기 제 2단계를 통해 상기 주물로부터 응고된 도전 금속으로 구성된 방사체를 추출하는 제 3단계; 및
    상기 제 3단계를 통해 추출된 상기 방사체를 그 길이 방향이 상기 보드와 평행하고 그 폭의 방향이 상기 보드와 수직이 되도록 상기 보드 상에 배치하는 제 4단계
    를 포함하는 수직 방사체를 가진 내장형 안테나의 제조 방법.
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