WO2014014273A1 - 휴대 단말용 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말 - Google Patents

휴대 단말용 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말 Download PDF

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WO2014014273A1
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antenna
base sheet
portable terminal
wireless charging
sheet
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박종호
백형일
김범진
정을영
이도형
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Amotech Co Ltd
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Amotech Co Ltd
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    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
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    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support

Definitions

  • the present invention relates to an antenna for a portable terminal, and more particularly, an antenna module for a portable terminal including an NFC antenna module embedded in the portable terminal to provide short-range communication and an antenna module for wireless charging for wireless charging of the portable terminal.
  • An embodiment of the present invention relates to a mobile terminal having the same (ANTENNA MODULE FOR PORTABLE DEVICE AND PORTABLE DEVICE HAVING THE ANTENNA).
  • the portable terminal is provided with a plurality of antennas for wireless communication, such as wireless internet and Bluetooth.
  • the portable terminal is equipped with a portable terminal antenna module (ie, NFC antenna module) used in the short-range communication method.
  • NFC antenna module used is a non-contact short-range wireless communication module using a frequency band of about 13.56 GHz as one of electronic tags (RFID) and transmits data between terminals at a close distance of 10 cm.
  • RFID electronic tags
  • the NFC antenna module is formed in a flat shape and mounted on a battery pack, a battery cover, or the like. That is, as shown in FIG. 1, in the related art, the NFC antenna module may include a shielding sheet 24 (for example, a metal plate such as a ferrite sheet) stacked on the battery 22 of the mobile terminal 10. And a radiator pattern 26 stacked on the shielding sheet 24 and mounted inside the battery pack 20 of the mobile terminal 10. Of course, as shown in FIG. 2, the NFC antenna module may further include a radiation patch 28 formed to be spaced apart from the radiator pattern 26 in an inner direction of the radiator pattern 26.
  • a shielding sheet 24 for example, a metal plate such as a ferrite sheet
  • the NFC antenna module may further include a radiation patch 28 formed to be spaced apart from the radiator pattern 26 in an inner direction of the radiator pattern 26.
  • a wireless charging antenna is installed in the battery cover or battery pack of the mobile terminal.
  • the thickness of a device for example, a battery pack, a housing of a portable terminal, etc.
  • a device for example, a battery pack, a housing of a portable terminal, etc.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, the antenna module for a mobile terminal to form a slot in the base sheet on which the NFC antenna and the wireless charging antenna is stacked to minimize the height difference between the NFC antenna and the wireless charging antenna And a portable terminal having the same.
  • an antenna module for a portable terminal includes a base sheet having a slot; NFC antenna formed on the upper surface of the base sheet; And a wireless charging antenna formed on an upper surface of the base sheet, the outer circumferential portion being spaced apart from the inner circumference of the NFC antenna, and both ends of the wireless charging antenna passing through the lower end of the NFC antenna through the slots of the base sheet to support the mobile terminal. It is characterized in that connected to the feed terminal.
  • the wireless charging antenna may be formed in a loop shape in which a wire is wound a plurality of times, and both ends of the wire may pass through a lower end of the NFC antenna through a slot of the base sheet and be connected to a feed terminal of a mobile terminal.
  • a plurality of terminals are formed on one surface, it may further include a terminal portion connected to one side of the base sheet.
  • both ends of the NFC antenna and both ends of the wireless charging antenna is connected to the terminal formed in the terminal portion through the soldering or via holes.
  • an antenna module for a portable terminal including: a first base sheet in which a slot is formed; NFC antenna stacked on the upper surface of the base sheet; A second base sheet disposed inside a slot of the first base sheet; And a wireless charging antenna stacked on an upper surface of the second base sheet, and both ends of the wireless charging antenna are connected to the feed terminal of the mobile terminal through the slot of the first base sheet and passing through the bottom of the NFC antenna.
  • the second base sheet may be formed to be spaced apart from the first base sheet in the slot of the first base sheet.
  • the first base sheet and the second base sheet may be formed of one shielding sheet among a ferrite sheet, a polymer sheet, a nano ribbon sheet, and an iron-based sheet.
  • the first base sheet and the second base sheet are formed of shielding sheets of different materials.
  • a portable terminal for achieving the object of the present invention the portable terminal body; A battery pack mounted inside the portable terminal body; A rear housing mounted to the rear of the portable terminal body; And the above-described antenna module for a portable terminal, which is assembled to any one of a portable terminal body, a battery pack, and a rear housing.
  • the antenna module for a mobile terminal is formed in a structure in which the wireless charging antenna passes through the lower portion of the NFC antenna through a slot formed in the base sheet, while maintaining the same performance as the FPCB type antenna of the same size,
  • the height of the wireless charging antenna can be made uniform, a low antenna resistance can be formed, and it can be manufactured at a low cost compared to a conventional FPCB type antenna.
  • an antenna module for a portable terminal and a portable terminal having the same have an effect of increasing the NFC antenna performance by disposing a wireless charging antenna inside the NFC antenna to form a larger size than a general NFC antenna. .
  • an antenna module for a portable terminal and a portable terminal having the same implement a NFC antenna using a wire, and a ferrite sheet thicker than a conventional FPCB type antenna composed of a ferrite sheet of 0.1t or less (for example, , 0.4t or more) has the effect of increasing the NFC antenna performance.
  • the antenna module for a mobile terminal and a mobile terminal having the same by forming a slot in the base sheet (ie, ferrite sheet or nano ribbon sheet), by minimizing the thickness of the overlapping portion of the NFC antenna and the wireless charging antenna antenna for the portable terminal There is an effect that can minimize the thickness of the mechanism (eg, battery pack, housing, etc.) on which the module is mounted.
  • the base sheet ie, ferrite sheet or nano ribbon sheet
  • 1 to 4 are diagrams for explaining the conventional antenna module for a mobile terminal.
  • FIG. 5 is a view for explaining the antenna module for a mobile terminal according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cutaway view of a portion C of FIG. 5 taken from D to D ′; FIG.
  • FIG. 7 is a view for explaining the wireless charging antenna of FIG.
  • FIG. 8 is a view for explaining the antenna module for a mobile terminal according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cutaway view of section E of FIG. 8 taken from F to F ′; FIG.
  • FIG. 10 is a view for explaining the antenna characteristics of the antenna module for a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
  • 11 and 12 are views for explaining a portable terminal having an antenna module for a portable terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining an antenna module for a mobile terminal according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cutaway view of part C of FIG. 5 taken from D to D ′, and
  • FIG. 7 is a view for explaining the wireless charging antenna of FIG. 5.
  • the antenna module 100 for a portable terminal includes a base sheet 110, a terminal unit 120, an NFC antenna 130, and a wireless charging antenna 140.
  • the base sheet 110 is formed with a slot 112 and installed in a mechanism (eg, a battery pack, a rear housing, etc.) of the portable terminal. That is, the base sheet 110, the NFC antenna 130 and the wireless charging antenna 140 is stacked on the upper surface, the lower surface is coupled to the mechanism of the portable terminal.
  • the base sheet 110 operates as a shielding sheet for shielding between the antennas (ie, the NFC antenna 130 and the wireless charging antenna 140) and the instruments of the portable terminal.
  • the base sheet 110 is formed of a material such as a ferrite sheet, a polymer sheet, a nano ribbon sheet, and an iron-based sheet.
  • the base sheet 110 is formed with a slot 112 for maintaining the height of the NFC antenna 130 and the wireless charging antenna 140 uniformly. Accordingly, as shown in Figure 6, both ends of the wireless charging antenna 140 passes through the lower end of the NFC antenna 130 through the slot 112, the height between the NFC antenna 130 and the wireless charging antenna 140 Can prevent the occurrence of car.
  • the base sheet 110 may have a plurality of slots 112 through which both ends of the wireless charging antenna 140 pass.
  • the terminal portion 120 is the base sheet 110 is connected to the outer direction on one side. At this time, the terminal portion 120 is formed with a plurality of terminals 122 on the upper or lower surface. One side of the terminal 122 is connected to each of the feed terminals of the portable terminal, and the other side of the terminal 122 is connected to both ends of the NFC antenna 130 or the wireless charging antenna 140 through the soldering (124, 126; or via hole) It is connected to both ends, respectively.
  • NFC antenna 130 is stacked on the upper surface of the base sheet 110.
  • the NFC antenna 130 is formed by printing a fine line in a loop shape on the upper surface of the flexible circuit board having the slot 112 formed therein.
  • the NFC antenna 130 may be formed in a loop shape in which wires are wound a plurality of times in the center direction of the upper surface of the base sheet 110 along the outer circumference of the base sheet 110.
  • both ends of the NFC antenna 130 are connected to the terminals 122 formed on the terminal unit 120 through soldering 124 (or via holes).
  • the wireless charging antenna 140 is stacked on the upper surface of the base sheet 110.
  • the wireless charging antenna 140 is disposed spaced apart from the inner circumference of the NFC antenna 130 formed in a loop shape. That is, the wireless charging antenna 140 is disposed inside the NFC antenna 130, and stacked on the upper surface of the base sheet 110.
  • the wireless charging antenna 140 is formed by a loop in which a wire is wound a plurality of times. At this time, both ends of the wire constituting the wireless charging antenna 140 is connected to the terminal 122 formed in the terminal portion 120 through the lower portion of the NFC antenna 130 through the slot 112 of the base sheet 110. . At this time, both ends of the wireless charging antenna 140 is connected to the terminals 122 formed on the terminal portion 120 through the soldering 126 (or via hole).
  • the wireless charging antenna 140 may be formed with an insulating material (not shown) for the insulation of the portion intersecting the NFC antenna 130.
  • the insulating material may be formed of an insulating sheet, an insulating coating, or the like.
  • FIG. 8 is a view illustrating an antenna module for a portable terminal according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a cutaway view of section E of FIG. 8 based on F to F ′.
  • the antenna module 200 for a portable terminal includes a first base sheet 210, a terminal unit 220, an NFC antenna 230, a second base sheet 240, and a wireless charging antenna 250. It is configured to include.
  • the first base sheet 210 is formed of a material different from the second base sheet 240.
  • the second base sheet 240 is formed of a ribbon sheet.
  • the first base sheet 210 is formed with a slot 212 is installed in the instrument (eg, battery pack, rear housing, etc.) of the portable terminal. That is, the NFC antenna 230 is stacked on the upper surface of the first base sheet 210, and the lower surface is coupled to the mechanism of the portable terminal.
  • the first base sheet 210 operates as a shielding sheet for shielding between the NFC antenna 230 and the apparatus of the portable terminal.
  • the first base sheet 210 is formed of a ferrite sheet, a polymer sheet, a nano ribbon sheet, an iron-based sheet, or the like.
  • the first base sheet 210 is formed with a slot 212 for maintaining the height of the NFC antenna 230 and the wireless charging antenna 250 uniformly. Accordingly, as shown in Figure 9, both ends of the wireless charging antenna 250 passes through the lower end of the NFC antenna 230 through the slot 212, the height between the NFC antenna 230 and the wireless charging antenna 250 Can prevent the occurrence of car.
  • the first base sheet 210 may be formed with two slots through which both ends of the wireless charging antenna 250 pass.
  • the terminal unit 220 is connected to an outer direction on one side of the first base sheet 210. That is, the terminal unit 220 is connected to one side of the first base sheet 210 in which the slot 212 is formed.
  • the terminal unit 220 has a plurality of terminals 222 are formed on the upper or lower surface.
  • One side of the terminal 222 is connected to the feed terminal of the mobile terminal, respectively, the other side of the terminal 222 through the soldering (224, 226; or via hole) of both ends of the NFC antenna 230 or of the wireless charging antenna 250 It is connected to both ends, respectively.
  • the NFC antenna 230 is stacked on the top surface of the first base sheet 210.
  • NFC antenna 230 is composed of a fine line is printed in a loop shape on the upper surface of the flexible circuit board.
  • the NFC antenna 230 may be formed in a loop shape in which a wire is wound a plurality of times in the center direction of the upper surface of the first base sheet 210 along the outer circumference of the first base sheet 210.
  • both ends of the NFC antenna 230 is connected to the terminals 222 formed in the terminal portion 220 through the soldering 224 (or via holes).
  • the second base sheet 240 is disposed on a mechanism (eg, a battery pack, a rear housing, etc.) of the portable terminal. That is, the second base sheet 240 has a wireless charging antenna 250 is stacked on the upper surface, the lower surface is coupled to the mechanism of the portable terminal.
  • the second base sheet 240 operates as a shielding sheet for shielding between the wireless charging antenna 250 and the apparatus of the portable terminal.
  • the second base sheet 240 is formed of a material such as a ferrite sheet, a polymer sheet, a nano ribbon sheet, an iron-based sheet, or the like.
  • the second base sheet 240 is disposed inside the first base sheet 210. At this time, in order to allow both ends of the wireless charging antenna 250 stacked on the upper surface to pass through the lower end of the NFC antenna 230, the second base sheet 240 has the same direction as the terminal portion 220 of the NFC antenna 230 The slot may be spaced apart from the slot 212 of the first base sheet 210.
  • the wireless charging antenna 250 is stacked on the upper surface of the second base sheet 240. Accordingly, the wireless charging antenna 250 is spaced apart from the inner circumferential portion of the NFC antenna 230 formed in a loop shape.
  • the wireless charging antenna 250 is formed by a loop in which a wire is wound a plurality of times. In this case, as shown in FIG. 9, both ends of the wireless charging antenna 250 are spaced between the first base sheet 210 and the second base sheet 240 and the slot 212 of the first base sheet 210. Pass through the bottom of the NFC antenna 230 through). Both ends of the wireless charging antenna 250 are connected to the terminals 222 formed in the terminal portion 220 through soldering 226 (or via holes).
  • the wireless charging antenna 250 may be formed with an insulating material (not shown) for the insulation of the portion intersecting the NFC antenna 230.
  • the insulating material (not shown) may be formed of an insulating sheet, an insulating coating, or the like.
  • the antenna module for a mobile terminal is formed in a structure in which the wireless charging antenna passes through the lower portion of the NFC antenna through a slot formed in the base sheet, while maintaining the same performance as the FPCB type antenna of the same size,
  • the height of the wireless charging antenna can be made uniform, a low antenna resistance can be formed, and it can be manufactured at a low cost compared to a conventional FPCB type antenna.
  • FIG. 10 is a table showing the NFC antenna performance of the conventional NFC antenna and the portable terminal antenna module of the present invention manufactured in the same size. Referring to FIG. 10, it can be seen that the antenna module for a portable terminal of the present invention has NFC frequency characteristics equivalent to those of a conventional NFC antenna in Type A and Type B of EMV Load modulation.
  • the antenna module for a mobile terminal of the present invention arranges the wireless charging antenna inside the NFC antenna, the antenna module for the portable terminal may have a larger size than the conventional antenna module mounting the NFC antenna and the wireless charging antenna.
  • the antenna module for a portable terminal of the present invention can mount a relatively large antenna in the same mounting space of the size, it can be seen that the NFC antenna performance is increased compared to the conventional antenna module.
  • the antenna module for a mobile terminal and a mobile terminal having the same have an effect of increasing the NFC antenna performance by forming a larger size than a general NFC antenna by disposing a wireless charging antenna inside the NFC antenna.
  • the antenna module for a mobile terminal and a mobile terminal having the same by forming a slot in the base sheet (ie, ferrite sheet or nano ribbon sheet), by minimizing the thickness of the overlapping portion of the NFC antenna and the wireless charging antenna antenna for the portable terminal There is an effect that can minimize the thickness of the mechanism (eg, battery pack, rear housing, etc.) on which the module is mounted.
  • the base sheet ie, ferrite sheet or nano ribbon sheet
  • 11 and 12 are views for explaining a mobile terminal having an antenna module for a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the portable terminal includes the antenna modules 100 and 200 for the portable terminal, and the battery pack 300.
  • the antenna modules 100 and 200 for the mobile terminal are attached to the battery pack 300 using an adhesive (or an adhesive sheet).
  • the antenna module (100, 200) for the portable terminal is attached so that one surface formed with the NFC antenna and the wireless charging antenna is directed toward the outside of the portable terminal.
  • a protective sheet is laminated on one surface (that is, one surface on which the antenna is formed) of the portable antenna module 100, 200 to prevent damage to the portable antenna module 100, 200.
  • the portable terminal includes an antenna module 100 and 200 for the portable terminal and a rear housing 400 (that is, a battery cover).
  • the antenna module (100, 200) for the portable terminal is attached to the inner surface of the rear housing 400 so that one surface formed with the NFC antenna and the wireless charging antenna is directed toward the outside of the portable terminal.
  • the antenna modules 100 and 200 for the mobile terminal are attached to the inner surface of the rear housing 400 using an adhesive (or an adhesive sheet).
  • the portable terminal antenna modules 100 and 200 may be attached to the inner surface of the rear housing 400 by disposing an adhesive sheet or a protective sheet on the other surface instead of the adhesive.
  • the portable terminal may include a portable terminal antenna module 100, 200 embedded in the rear housing 400.

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)

Description

휴대 단말용 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말
본 발명은 휴대 단말용 안테나에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 휴대 단말에 내장되어 근거리 통신을 제공하는 NFC 안테나 모듈과 휴대 단말의 무선충전을 위한 무선충전용 안테나 모듈을 포함하는 휴대 단말용 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말(ANTENNA MODULE FOR PORTABLE DEVICE AND PORTABLE DEVICE HAVING THE ANTENNA)에 대한 것이다.
기술의 발전과 함께 휴대폰, 피디에이(PDA), 피엠피(PMP), 내비게이션, 랩톱 등과 같은 휴대 단말들은 통화, 동영상/음악 재생, 길안내 등과 같은 기본 기능 이외에도 디엠비, 무선 인터넷, 기기 간의 근거리 통신 등의 기능이 추가로 제공하고 있다. 그에 따라, 휴대 단말에는 무선 인터넷, 블루투스 등과 같이 무선통신을 위한 복수의 안테나를 구비한다.
이외에도, 최근에는 근거리 통신(즉, NFC)을 이용하여 단말 간의 정보 교환, 결제, 티켓 예매, 검색 등의 기능을 휴대 단말에 적용하는 추세에 있다. 이를 위해, 휴대 단말에는 근거리 통신 방식에 사용되는 휴대 단말용 안테나 모듈(즉, NFC 안테나 모듈)이 장착되고 있다. 이때, 사용되는 NFC 안테나 모듈은 전자태그(RFID)의 하나로 대략 13.56㎐ 정도의 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 근거리 무선통신 모듈로 10cm의 가까운 거리에서 단말기 간 데이터를 전송한다. NFC는 결제뿐만 아니라 슈퍼마켓이나 일반 상점에서 물품 정보나 방문객을 위한 여행 정보 전송, 교통, 출입통제 잠금장치 등에 광범위하게 활용된다.
NFC 안테나 모듈은 평면형태로 형성되어 배터리팩, 배터리 커버 등에 실장된다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 NFC 안테나 모듈은 휴대 단말(10)의 배터리(22) 상부에 적층되는 실딩 시트(24; Shielding Sheet, 예를 들면, 페라이트 시트 등의 메탈 플레이트)와, 실딩 시트(24)의 상부에 적층되는 방사체 패턴(26)으로 구성되어, 휴대 단말(10)의 배터리 팩(20) 내부에 실장된다. 물론, 도 2에 도시된 바와 같이, NFC 안테나 모듈은 방사체 패턴(26)의 내부방향으로 방사체 패턴(26)과 이격되어 형성되는 방사 패치(28)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
또한, 최근에는 사용자 편의 제공을 위해서 휴대 단말의 배터리 충전을 별도의 충전용 어댑터를 사용하지 않고, 무선으로 배터리를 충전하는 기술이 적용되고 있다. 이를 위해, 휴대 단말의 배터리 커버 또는 배터리 팩에 무선충전 안테나를 설치한다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, NFC 안테나 모듈(30)의 내측부에 무선충전 안테나(40)를 설치하는 경우, 코일로 형성되는 무선충전 안테나(40)의 급전부를 NFC 안테나 모듈(30)에 형성된 급전 단자에 납땜으로 연결한다. 이를 위해, 무선충전 안테나(40)의 급전부를 외부로 빼는 과정(즉, 무선충전 안테나(40)의 급전부를 NFC 안테나 모듈(30)의 상부 또는 하부로 통과시켜 급전단자와 연결하는 과정)에서 급전부의 일측이 안테나부의 코일에 부분적으로 겹치게 된다. 이로 인해, 도 4에 도시된 바와 같이, NFC 안테나 모듈(30)과 무선충전 안테나(40) 간의 높이 차(H)가 발생하게 된다.
이처럼, NFC 안테나 모듈과 무선충전 안테나 간의 높이 차(H)로 인해 안테나 모듈이 실장되는 기구물(예를 들면, 배터리 팩, 휴대 단말의 하우징 등)의 두께가 두꺼워지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, NFC 안테나 및 무선충전 안테나가 적층되는 베이스 시트에 슬롯을 형성하여 NFC 안테나와 무선충전 안테나 간의 높이 차를 최소화하도록 한 휴대 단말용 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말용 안테나 모듈은, 슬롯이 형성된 베이스 시트; 베이스 시트의 상면에 형성되는 NFC 안테나; 및 베이스 시트의 상면에 형성되되, 외주부가 NFC 안테나의 내주부와 이격되어 형성되는 무선충전 안테나를 포함하고, 무선충전 안테나의 양단은 베이스 시트의 슬롯을 통해 NFC 안테나의 하단을 통과하여 휴대 단말의 급전단자에 연결되는 것을 특징으로 한다.
무선충전 안테나는 와이어가 복수 회 감긴 루프 형상으로 형성되고, 와이어의 양단이 베이스 시트의 슬롯을 통해 NFC 안테나의 하단을 통과하여 휴대 단말의 급전단자에 연결될 수도 있다.
한편, 일면에 복수의 단자가 형성되고, 베이스 시트의 일측에 연결되는 단자부를 더 포함할 수도 있다.
이때, NFC 안테나의 양단 및 무선충전 안테나의 양단은 솔더링 또는 비아홀을 통해 단자부에 형성된 단자에 연결된다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 단말용 안테나 모듈은, 슬롯이 형성되는 제1베이스 시트; 베이스 시트의 상면에 적층되는 NFC 안테나; 제1베이스 시트의 슬롯 내부에 배치되는 제2베이스 시트; 및 제2베이스 시트의 상면에 적층되는 무선충전 안테나를 포함하고, 무선충전 안테나의 양단은 제1베이스 시트의 슬롯을 통해 NFC 안테나의 하단을 통과하여 휴대 단말의 급전단자에 연결되는 것을 특징으로 한다.
제2베이스 시트는, 제1베이스 시트의 슬롯 내부에서 제1베이스 시트와 이격되어 형성될 수 있다.
제1베이스 시트 및 제2베이스 시트는, 페라이트 시트, 폴리머 시트, 나노 리본 시트, 철 계열 시트 중에 하나의 실딩 시트로 형성될 수 있다.
제1베이스 시트 및 제2베이스 시트는 서로 다른 재질의 실딩 시트로 형성된다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 휴대 단말은, 휴대 단말 본체; 휴대 단말 본체의 내부에 장착되는 배터리팩; 휴대 단말 본체의 후면에 장착되는 후면 하우징; 및 휴대 단말 본체, 배터리팩 및 후면 하우징 중에 어느 하나에 조립되는 상술한 휴대 단말용 안테나 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 휴대 단말용 안테나 모듈은 베이스 시트에 형성된 슬롯을 통해 무선충전 안테나가 NFC 안테나의 하부를 통과하는 구조로 형성함으로써, 동일 크기의 FPCB 타입 안테나와 동등한 성능을 유지하면서, NFC 안테나와 무선충전 안테나의 높이를 균일하게 하고, 낮은 안테나 저항을 형성할 수 있고, 종래의 FPCB 형태의 안테나에 비해 저렴한 단가에 제작할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 휴대 단말용 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말은 NFC 안테나의 내부에 무선충전 안테나를 배치함으로써, 일반 NFC 안테나에 비해 크기를 크게 형성하여 NFC 안테나 성능을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 휴대 단말용 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말은 와이어를 이용하여 NFC 안테나를 구현함으로써, 0.1t 이하의 페라이트 시트로 구성되는 종래의 FPCB 타입 안테나에 보다 두꺼운 페라이트 시트(예를 들면, 0.4t 이상)를 사용하게 되어 NFC 안테나 성능을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 휴대 단말용 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말은 베이스 시트(즉, 페라이트 시트 또는 나노 리본 시트)에 슬롯을 형성함으로써, NFC 안테나 및 무선충전 안테나가 겹치는 부분의 두께를 최소화하여 휴대 단말용 안테나 모듈이 실장되는 기구물(예를 들면, 배터리 팩, 하우징 등)의 두께를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 4는 종래의 휴대 단말용 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대 단말용 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 5의 C 부분을 D~D`를 기준으로 절개한 절개도.
도 7은 도 5의 무선충전 안테나를 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대 단말용 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 9는 도 8의 E 영역을 F~F`를 기준으로 절개한 절개도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말용 안테나 모듈의 안테나 특성을 설명하기 위한 도면.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말용 안테나 모듈을 구비하는 휴대 단말을 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 실시예를 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.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대 단말용 안테나 모듈을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대 단말용 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 도 5의 C 부분을 D~D`를 기준으로 절개한 절개도이고, 도 7은 도 5의 무선충전 안테나를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 휴대 단말용 안테나 모듈(100)은 베이스 시트(110), 단자부(120), NFC 안테나(130), 무선충전 안테나(140)를 포함하여 구성된다.
베이스 시트(110)는 슬롯(112)이 형성되어 휴대 단말의 기구물(예를 들면, 배터리팩, 후면 하우징 등)에 설치된다. 즉, 베이스 시트(110)는 상면에 NFC 안테나(130) 및 무선충전 안테나(140)가 적층되고, 하면이 휴대 단말의 기구물에 결합된다. 베이스 시트(110)는 안테나(즉, NFC 안테나(130), 무선충전 안테나(140))와 휴대 단말의 기구물들 간의 차폐를 수행하는 실딩 시트(Shielding Sheet)로 동작한다. 베이스 시트(110)는 페라이트 시트, 폴리머 시트, 나노 리본 시트, 철 계열 시트 등의 재질로 형성된다.
베이스 시트(110)는 NFC 안테나(130)와 무선충전 안테나(140)의 높이를 균일하게 유지하기 위한 슬롯(112)이 형성된다. 그에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 무선충전 안테나(140)의 양단이 슬롯(112)을 통해 NFC 안테나(130)의 하단을 통과하여 NFC 안테나(130)와 무선충전 안테나(140) 간의 높이 차 발생을 방지할 수 있다. 여기서, 도 7에 도시된 바와 같이, 베이스 시트(110)는 무선충전 안테나(140)의 양단이 각각 통과하는 복수의 슬롯(112)이 형성될 수도 있다.
단자부(120)는 베이스 시트(110)는 일측에 외부 방향에 연결된다. 이때, 단자부(120)는 상면 또는 하면에 복수의 단자(122)가 형성된다. 단자(122)의 일측은 휴대 단말의 급전단자와 각각 연결되고, 단자(122)의 타측은 솔더링(124, 126; 또는 비아홀)을 통해 NFC 안테나(130)의 양단 또는 무선충전 안테나(140)의 양단과 각각 연결된다.
NFC 안테나(130)는 베이스 시트(110)의 상면에 적층된다. NFC 안테나(130)는 내부에 슬롯(112)이 형성된 연성회로기판의 상면에 미세 라인이 루프 형상으로 인쇄되어 구성된다. 물론, NFC 안테나(130)는 베이스 시트(110)의 외주부를 따라 베이스 시트(110) 상면의 중심 방향으로 와이어가 복수 회 감긴 루프 형상으로 형성될 수도 있다. 이때, NFC 안테나(130)의 양단은 단자부(120)에 형성된 단자(122)들과 솔더링(124; 또는 비아홀)을 통해 연결된다.
무선충전 안테나(140)는 베이스 시트(110)의 상면에 적층된다. 무선충전 안테나(140)는 루프 형상으로 형성된 NFC 안테나(130)의 내주부와 소정간격 이격되어 배치된다. 즉, 무선충전 안테나(140)는 NFC 안테나(130)의 내부에 배치되어, 베이스 시트(110)의 상면에 적층된다.
무선충전 안테나(140)는 와이어가 복수 회 감긴 루프 형성으로 형성된다. 이때, 무선충전 안테나(140)를 구성하는 와이어의 양단은 베이스 시트(110)의 슬롯(112)을 통해 NFC 안테나(130)의 하부를 통과하여 단자부(120)에 형성된 단자(122)에 연결된다. 이때, 이때, 무선충전 안테나(140)의 양단은 단자부(120)에 형성된 단자(122)들과 솔더링(126; 또는 비아홀)을 통해 연결된다.
무선충전 안테나(140)는 NFC 안테나(130)가 와이어로 형성된 경우, NFC 안테나(130)와 교차하는 부분의 절연을 위해 절연재(미도시)가 형성될 수도 있다. 여기서, 절연재(미도시)는 절연 시트, 절연 피복 등으로 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대 단말용 안테나 모듈을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대 단말용 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 도 8의 E 영역을 F~F`를 기준으로 절개한 절개도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 휴대 단말용 안테나 모듈(200)은 제1베이스 시트(210), 단자부(220), NFC 안테나(230), 제2베이스 시트(240), 무선충전 안테나(250)를 포함하여 구성된다. 이때, 제1베이스 시트(210)는 제2베이스 시트(240)와 서로 다른 재질로 형성된다. 예를 들면, 제1베이스 시트(210)가 페라이트 시트로 형성되면, 제2베이스 시트(240)는 나로 리본 시트로 형성된다.
제1베이스 시트(210)는 슬롯(212)이 형성되어 휴대 단말의 기구물(예를 들면, 배터리팩, 후면 하우징 등)에 설치된다. 즉, 제1베이스 시트(210)는 상면에 NFC 안테나(230)가 적층되고, 하면이 휴대 단말의 기구물에 결합된다. 제1베이스 시트(210)는 NFC 안테나(230)와 휴대 단말의 기구물 간의 차폐를 수행하는 실딩 시트로 동작한다. 제1베이스 시트(210)는 페라이트 시트, 폴리머 시트, 나노 리본 시트, 철 계열 시트 등의 재질로 형성된다.
제1베이스 시트(210)는 NFC 안테나(230)와 무선충전 안테나(250)의 높이를 균일하게 유지하기 위한 슬롯(212)이 형성된다. 그에 따라, 도 9에 도시된 바와 같이, 무선충전 안테나(250)의 양단이 슬롯(212)을 통해 NFC 안테나(230)의 하단을 통과하여 NFC 안테나(230)와 무선충전 안테나(250) 간의 높이 차 발생을 방지할 수 있다. 여기서, 제1베이스 시트(210)는 무선충전 안테나(250)의 양단이 각각 통과하는 2개의 슬롯이 형성될 수도 있다.
단자부(220)는 제1베이스 시트(210)의 일측에 외부 방향에 연결된다. 즉, 단자부(220)는 슬롯(212)이 형성된 제1베이스 시트(210)의 일측에 연결된다. 이때, 단자부(220)는 상면 또는 하면에 복수의 단자(222)가 형성된다. 단자(222)의 일측은 휴대 단말의 급전단자와 각각 연결되고, 단자(222)의 타측은 솔더링(224, 226; 또는 비아홀)을 통해 NFC 안테나(230)의 양단 또는 무선충전 안테나(250)의 양단과 각각 연결된다.
NFC 안테나(230)는 제1베이스 시트(210)의 상면에 적층된다. NFC 안테나(230)는 연성회로기판의 상면에 미세 라인이 루프 형상으로 인쇄되어 구성된다. 이때, NFC 안테나(230)는 제1베이스 시트(210)의 외주부를 따라 제1베이스 시트(210) 상면의 중심 방향으로 와이어가 복수 회 감긴 루프 형상으로 형성될 수도 있다. 여기서, NFC 안테나(230)의 양단은 단자부(220)에 형성된 단자(222)들과 솔더링(224; 또는 비아홀)을 통해 연결된다.
제2베이스 시트(240)는 휴대 단말의 기구물(예를 들면, 배터리팩, 후면 하우징 등)에 배치된다. 즉, 제2베이스 시트(240)는 상면에 무선충전 안테나(250)가 적층되고, 하면이 휴대 단말의 기구물에 결합된다. 제2베이스 시트(240)는 무선충전 안테나(250)와 휴대 단말의 기구물 간의 차폐를 수행하는 실딩 시트로 동작한다. 제2베이스 시트(240)는 페라이트 시트, 폴리머 시트, 나노 리본 시트, 철 계열 시트 등의 재질로 형성된다.
제2베이스 시트(240)는 제1베이스 시트(210)의 내부에 배치된다. 이때, 상면에 적층되는 무선충전 안테나(250)의 양단이 NFC 안테나(230)의 하단으로 통과하도록 하기 위해서, 제2베이스 시트(240)는 NFC 안테나(230)의 단자부(220)와 동일한 방향이 제1베이스 시트(210)의 슬롯(212)과 이격되어 배치될 수도 있다.
무선충전 안테나(250)는 제2베이스 시트(240)의 상면에 적층된다. 그에 따라, 무선충전 안테나(250)는 루프 형상으로 형성된 NFC 안테나(230)의 내주부와 소정간격 이격된다.
무선충전 안테나(250)는 와이어가 복수 회 감긴 루프 형성으로 형성된다. 이때, 도 9에 도시된 바와 같이, 무선충전 안테나(250)의 양단은 제1베이스 시트(210) 및 제2베이스 시트(240) 사이의 이격 공간 및 제1베이스 시트(210)의 슬롯(212)을 통해 NFC 안테나(230)의 하부를 통과한다. 무선충전 안테나(250)의 양단은 단자부(220)에 형성된 단자(222)들과 솔더링(226; 또는 비아홀)을 통해 연결된다. 이때, 무선충전 안테나(250)는 NFC 안테나(230)가 와이어로 형성된 경우, NFC 안테나(230)와 교차하는 부분의 절연을 위해 절연재(미도시)가 형성될 수도 있다. 여기서, 절연재(미도시)는 절연 시트, 절연 피복 등으로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 휴대 단말용 안테나 모듈은 베이스 시트에 형성된 슬롯을 통해 무선충전 안테나가 NFC 안테나의 하부를 통과하는 구조로 형성함으로써, 동일 크기의 FPCB 타입 안테나와 동등한 성능을 유지하면서, NFC 안테나와 무선충전 안테나의 높이를 균일하게 하고, 낮은 안테나 저항을 형성할 수 있고, 종래의 FPCB 형태의 안테나에 비해 저렴한 단가에 제작할 수 있는 효과가 있다. 이를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 10은 동일한 크기로 제작된 종래의 NFC 안테나와 본 발명의 휴대 단말용 안테나 모듈의 NFC 안테나 성능을 도시한 표이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 휴대 단말용 안테나 모듈은 EMV Load modulation의 Type A 및 Type B에서 종래의 NFC 안테나와 동등한 NFC 주파수 특성을 갖는 것을 알 수 있다.
물론, 차폐 역할의 베이스 시트에 슬롯을 형성함으로써 일부 특성에 다소의 저하가 발생하지만, 이는 NFC 주파수 특성에 큰 영향을 주지 않는다. 이때, 본 발명의 휴대 단말용 안테나 모듈은 NFC 안테나의 내부에 무선충전용 안테나를 배치하기 때문에, NFC 안테나와 무선충전 안테나를 각각 실장하는 종래의 안테나 모듈에 비해 크기를 더 크게 형성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 휴대 단말용 안테나 모듈은 크기를 동일한 실장공간에 상대적으로 큰 안테나를 실장할 수 있으므로, 종래의 안테나 모듈에 비해 NFC 안테나 성능이 증가됨을 알 수 있다.
또한, 휴대 단말용 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말은 NFC 안테나의 내부에 무선충전 안테나를 배치함으로써, 일반 NFC 안테나에 비해 크기를 크게 형성하여 NFC 안테나 성능을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 휴대 단말용 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말은 와이어를 이용하여 NFC 안테나를 구현함으로써, 0.1t 이하의 페라이트 시트로 구성되는 종래의 FPCB 타입 안테나에 보다 두꺼운 페라이트 시트(예를 들면, 0.4t 이상)를 사용하게 되어 NFC 안테나 성능을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 휴대 단말용 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말은 베이스 시트(즉, 페라이트 시트 또는 나노 리본 시트)에 슬롯을 형성함으로써, NFC 안테나 및 무선충전 안테나가 겹치는 부분의 두께를 최소화하여 휴대 단말용 안테나 모듈이 실장되는 기구물(예를 들면, 배터리팩, 후면 하우징 등)의 두께를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말용 안테나 모듈을 구비하는 휴대 단말을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말용 안테나 모듈을 구비하는 휴대 단말을 설명하기 위한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 휴대 단말은 휴대 단말용 안테나 모듈(100, 200), 및 배터리팩(300)을 포함하여 구성된다. 이때, 휴대 단말용 안테나 모듈(100, 200)은 접착제(또는, 접착 시트)를 이용하여 배터리팩(300)에 부착된다. 이때, 휴대 단말용 안테나 모듈(100, 200)은 NFC 안테나 및 무선충전 안테나가 형성된 일면이 휴대 단말의 외부 방향으로 향하도록 부착된다. 이때, 휴대 단말용 안테나 모듈(100, 200)의 일면(즉, 안테나가 형성된 일면)에는 보호시트를 적층하여 휴대 단말용 안테나 모듈(100, 200)의 파손을 방지한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 휴대 단말은 휴대 단말용 안테나 모듈(100, 200) 및 후면 하우징(400; 즉, 배터리 커버)을 포함하여 구성된다. 이때, 휴대 단말용 안테나 모듈(100, 200)은 NFC 안테나 및 무선충전 안테나가 형성된 일면이 휴대 단말의 외부 방향으로 향하도록 후면 하우징(400)의 내부면에 부착된다. 여기서, 휴대 단말용 안테나 모듈(100, 200)은 접착제(또는, 접착 시트)를 이용하여 후면 하우징(400)의 내부면에 부착된다. 물론, 휴대 단말용 안테나 모듈(100, 200)은 접착제를 대신하여 타면에 접착 시트 또는 보호시트를 배치하여 후면 하우징(400)의 내부면에 부착될 수도 있다.
이외에도, 휴대 단말은 후면 하우징(400) 내에 매입된 휴대 단말용 안테나 모듈(100, 200)을 포함하여 구성될 수도 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (9)

  1. 슬롯이 형성된 베이스 시트;
    상기 베이스 시트의 상면에 형성되는 NFC 안테나;
    상기 베이스 시트의 상면에 형성되되, 외주부가 상기 NFC 안테나의 내주부와 이격되어 형성되는 무선충전 안테나를 포함하고,
    상기 무선충전 안테나의 양단은 상기 베이스 시트의 슬롯을 통해 상기 NFC 안테나의 하단을 통과하여 휴대 단말의 급전단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말용 안테나 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선충전 안테나는 와이어가 복수 회 감긴 루프 형상으로 형성되고, 상기 와이어의 양단이 상기 베이스 시트의 슬롯을 통해 상기 NFC 안테나의 하단을 통과하여 상기 휴대 단말의 급전단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말용 안테나 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    일면에 복수의 단자가 형성되고, 상기 베이스 시트의 일측에 연결되는 단자부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말용 안테나 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 NFC 안테나의 양단 및 상기 무선충전 안테나의 양단은 솔더링 또는 비아홀을 통해 상기 단자부에 형성된 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말용 안테나 모듈.
  5. 슬롯이 형성되는 제1베이스 시트;
    상기 베이스 시트의 상면에 적층되는 NFC 안테나;
    상기 제1베이스 시트의 슬롯 내부에 배치되는 제2베이스 시트; 및
    상기 제2베이스 시트의 상면에 적층되는 무선충전 안테나를 포함하고,
    상기 무선충전 안테나의 양단은 상기 제1베이스 시트의 슬롯을 통해 상기 NFC 안테나의 하단을 통과하여 휴대 단말의 급전단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말용 안테나 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2베이스 시트는,
    상기 제1베이스 시트의 슬롯 내부에서 상기 제1베이스 시트와 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말용 안테나 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1베이스 시트 및 상기 제2베이스 시트는,
    페라이트 시트, 폴리머 시트, 나노 리본 시트, 철 계열 시트 중에 하나의 실딩 시트로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말용 안테나 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1베이스 시트 및 상기 제2베이스 시트는 서로 다른 재질의 실딩 시트로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말용 안테나 모듈.
  9. 휴대 단말 본체;
    상기 휴대 단말 본체의 내부에 장착되는 배터리팩;
    상기 휴대 단말 본체의 후면에 장착되는 후면 하우징; 및
    상기 휴대 단말 본체, 배터리팩 및 후면 하우징 중에 어느 하나에 조립되는 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 휴대 단말용 안테나 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말.
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