WO2016111533A1 - Ｎｆｃ 안테나 모듈 - Google Patents

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WO2016111533A1
WO2016111533A1 PCT/KR2016/000072 KR2016000072W WO2016111533A1 WO 2016111533 A1 WO2016111533 A1 WO 2016111533A1 KR 2016000072 W KR2016000072 W KR 2016000072W WO 2016111533 A1 WO2016111533 A1 WO 2016111533A1
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terminal
antenna pattern
antenna module
nfc antenna
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PCT/KR2016/000072
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노진원
백형일
김범진
황용호
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주식회사 아모텍
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Definitions

  • the present invention relates to an NFC antenna module, and more particularly, to an NFC antenna module (NFC ANTENNA MODULE) using a metal case as an auxiliary radiator in a mobile terminal employing a metal case.
  • 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 to be used is a non-contact short-range wireless communication module using a frequency band of about 13.56 MHz as one of the electronic tags (RFID) to transmit data between terminals at a close distance of about 10 cm.
  • RFID electronic tags
  • Portable terminals such as a tablet and a smart phone
  • functions such as information exchange, payment, ticket reservation, and search between terminals using short-range communication (ie, NFC). Accordingly, the demand for NFC antenna modules used in the near field communication method is increasing.
  • the NFC antenna module is formed in a flat shape and mounted on a battery pack, a back cover (rear cover), or the like.
  • the NFC antenna module is composed of a shielding sheet (for example, a metal plate such as a ferrite sheet) laminated on the battery of the mobile terminal, and a radiator pattern laminated on the shielding sheet, and inside the battery pack of the mobile terminal. It is mounted on a shielding sheet (for example, a metal plate such as a ferrite sheet) laminated on the battery of the mobile terminal, and a radiator pattern laminated on the shielding sheet, and inside the battery pack of the mobile terminal. It is mounted on a shielding sheet (for example, a metal plate such as a ferrite sheet) laminated on the battery of the mobile terminal, and a radiator pattern laminated on the shielding sheet, and inside the battery pack of the mobile terminal. It is mounted on a shielding sheet (for example, a metal plate such as a ferrite sheet) laminated on the battery of the mobile terminal, and
  • the rear cover of the portable terminal is formed of polycarbonate, it does not affect the communication of the NFC antenna mounted on the battery pack or the rear cover.
  • the NFC antenna signal is shielded by a metal material, so that short-range communication performance (that is, a recognition range) is degraded, or communication cannot be performed at all.
  • the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, NFC antenna module to operate as an auxiliary radiator of the antenna pattern by connecting the side cover (that is, the metal frame) formed on one side of the portable terminal with the antenna pattern It aims to provide.
  • NFC antenna module for achieving the above object is a metal side cover coupled to the mobile terminal, an antenna pattern connected to the chipset for short-range communication built in the portable terminal, connecting the chipset and the side cover for short-range communication And a first terminal portion for connecting the second terminal portion for connecting the antenna pattern and the side cover.
  • the side cover may be coupled to an upper side of the portable terminal, one side of the side cover may be connected to the first terminal, and the other side of the side cover may be connected to the second terminal.
  • the first terminal portion and the second terminal portion may be connected to the side cover by soldering.
  • the first terminal portion and the second terminal portion may be provided with contacts, respectively, and the side cover may be in contact with the contacts.
  • the second terminal portion may be spaced apart from the first terminal portion and connected to the side cover.
  • It may further include a metal back cover coupled to the rear of the portable terminal to form an overlapping region with the antenna pattern.
  • the back cover may include a metal material region overlapping a portion of the antenna pattern to operate as an auxiliary radiator, and a nonmetal material region overlapping another portion of the antenna pattern.
  • the rear cover is overlapped with a portion of one side of the antenna pattern to form a first metal material region, which is spaced apart from the first metal material region, to form a spaced area, and overlaps with a portion of the other side of the antenna pattern to act as an auxiliary radiator.
  • the nonmetallic material region may be formed in the bimetallic region and the spaced region and overlap the portion of the antenna pattern.
  • the NFC antenna module by connecting the side cover formed on one side of the mobile terminal with the antenna pattern to operate as an auxiliary radiator of the antenna pattern, while providing an antenna characteristic equivalent to the NFC antenna module of the general structure, the recognition range Has the effect of maximizing.
  • the NFC antenna module is connected to the antenna pattern to operate as an auxiliary radiator of the antenna pattern, there is an effect that can increase the convenience compared to the general NFC antenna module.
  • 1 is a view for explaining the NFC antenna module mounted on the mobile terminal to which the metal case is applied.
  • FIG 2 and 3 are views for explaining the NFC antenna module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 and 5 are views for explaining the back cover of FIG.
  • FIG. 6 is a view for explaining a modification of the NFC antenna module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are views for comparing the antenna characteristics of the NFC antenna module of the general structure and the NFC antenna module according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile terminal 10 to which the metal case is applied is formed with a metal case including a metal back cover 20 and a side cover 30 at a position other than the front surface on which the display is disposed.
  • the NFC antenna module 50 including the chipset 40 and the antenna pattern 52 is mounted in the portable terminal 10
  • the rear cover 20 is formed of a metal material
  • the NFC antenna module 50 may be formed. Communication performance is degraded.
  • a part of the rear cover 20 of the portable terminal 10 is formed of a non-metal material 22 so that a part of the antenna pattern is disposed in the area formed of the non-metal material.
  • the mobile terminal 10 since the rear cover 20 and the side cover 30 are formed of a metal material, the mobile terminal 10 has a radiation field formed only on the rear surface (that is, one surface opposite to one surface on which the display is disposed), thereby providing near field communication. Can be done.
  • NFC antenna module increases the recognition range by connecting one of the side covers of the portable terminal to the NFC antenna module to operate as an auxiliary radiator.
  • NFC antenna module is a base sheet 100, antenna pattern 200, the first terminal portion 300, the second terminal portion 400, the side cover 500, It is configured to include a rear cover 600.
  • the base sheet 100 is installed in the mechanism 700 of the portable terminal 1000. That is, the base sheet 100 has an antenna pattern 200 (for example, NFC antenna pattern 200) is stacked on the upper surface, the lower surface is coupled to the mechanism 700 of the mobile terminal 1000.
  • the base sheet 100 operates as a shielding sheet for shielding between the antenna pattern 200 and the apparatuses 700 of the portable terminal 1000.
  • the base sheet 100 is formed of a material such as a ferrite sheet, a polymer sheet, a nano ribbon sheet, and an iron-based sheet.
  • the antenna pattern 200 is formed by printing fine lines in a loop shape on the upper surface of the flexible circuit board.
  • the antenna pattern 200 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 base sheet 100 along the outer circumferential portion of the base sheet 100.
  • the antenna pattern 200 transmits and receives a short range communication signal (for example, an NFC signal) with an antenna pattern 200 mounted in another mobile terminal 1000.
  • the antenna pattern 200 is connected to a chipset (for example, an NFC chipset) that has one end embedded in the portable terminal 1000 and processes a short range communication signal transmitted and received through the antenna pattern 200, and the other end thereof has a second end. It is connected to the terminal 400.
  • a chipset for example, an NFC chipset
  • the first terminal unit 300 is connected to a chipset on which one side is embedded in the portable terminal 1000 and processes a short range communication signal transmitted and received through the antenna pattern 200. That is, the first terminal unit 300 is installed on the base sheet 100, the mechanism 700 of the portable terminal 1000 (eg, the main substrate), and a separate flexible circuit board. The first terminal unit 300 is connected to the chipset through the first connection line.
  • the first connection line may be formed on the upper surface of the base sheet 100 through a wire, or may be formed through fine line printing on the device 700 or the flexible circuit board.
  • the other end of the first terminal part 300 is connected to the side cover 500.
  • the first terminal part 300 may be formed in a structure such that the other side is connected to the side cover 500 by soldering or the other side is in contact with the side cover 500 through an elastic member (not shown).
  • the first terminal part 300 may be formed as a contact on the other side, and the contact may be formed in contact with a part of the side cover 500 when the side cover 500 is coupled.
  • the second terminal unit 400 is connected to the antenna pattern 200. That is, the second terminal unit 400 is installed on the base sheet 100, the mechanism 700 of the portable terminal 1000, and a separate flexible circuit board.
  • the second terminal unit 400 is connected to the other end of the antenna pattern 200 through the second connection line 450.
  • the second connection line may be formed on the upper surface of the base sheet 100 through a wire, or may be formed through fine line printing on the apparatus 700 or the flexible circuit board.
  • the second terminal portion 400 is connected to the side cover 500 on the other side. That is, the second terminal part 400 is connected to the side cover 500 of the part opposite to the part to which the first terminal part 300 is connected.
  • the second terminal part 400 may be formed in a structure such that the other side is connected to the side cover 500 by soldering, or the other side is in contact with the side cover 500 through an elastic member (not shown).
  • the second terminal unit 400 may be formed as a contact at the other side, and the contact may be formed in contact with a part of the side cover 500 when the side cover 500 is coupled.
  • the second terminal part 400 is illustrated and described as being connected to the side cover 500 of the part opposite to the part to which the first terminal part 300 is connected, but is not limited thereto.
  • the other end of the terminal unit 400 may be spaced apart from the other end of the first terminal unit 300 to be connected to the side cover 500. That is, the second terminal unit 400 may be connected to an area of the side cover 500 spaced apart from the area of the side cover 500 to which the first terminal unit 300 is connected.
  • the side cover 500 is formed of a metal material and is coupled to one side of the mobile terminal 1000.
  • the side cover 500 coupled to the mobile terminal 1000 includes a portion of both sides and a first side cover 520 coupled to the upper side of the portable terminal 1000, other portions of both sides, and a lower side.
  • the second side cover 540 is coupled to the side.
  • the first side cover 520 and the second side cover 540 are spaced apart by predetermined intervals from both sides of the mobile terminal 1000 to form a spaced area.
  • the side cover 500 is formed of a non-metallic material and has one end coupled to the first side cover 520 and the other end coupled to the second side cover 540 and the fourth side cover 560 and the fourth side cover 580. ) May be further included.
  • the side cover 500 may be formed on the upper side, the left side, the right side and the lower side, respectively, an independent side cover 500.
  • the side cover 500 may maximize communication performance by using the first side cover 520 as an auxiliary radiator of the antenna pattern 200.
  • the rear cover 600 is coupled to the rear of the mobile terminal 1000.
  • the back cover 600 includes a metal material region 620 and a non-metal material region 640.
  • the back cover 600 is formed so that the metal material region 620 and the non-metal material region 640 overlap the antenna pattern 200 to operate as an auxiliary radiator of the antenna pattern 200. That is, the rear cover 600 is formed by overlapping the antenna pattern 200 with the metal material region 620, thereby coupling the antenna pattern 200 and the metal material region 620 by the coupling (Coupling) of the antenna pattern 200. Act as an auxiliary radiator.
  • the back cover 600 has a non-metal material region 640 in the antenna pattern. It is formed to partially overlap with the (200).
  • the rear cover 600 may include a first metal material region 622, a non-metal material region 640, and a second metal material region 624. Accordingly, as shown in FIG. 6, coupling occurs in the region where the first metal material region 622 and the second metal material region 624 partially overlap with the antenna pattern 200. It acts as an auxiliary radiator of 200.
  • the minimum voltage required when the position of PICC is (0,0,0) is 8.8 mV
  • the minimum voltage required when the position of PICC is (1,0,0) is 7.2 mV
  • the minimum voltage required is 5.6 mV
  • the position of PICC is (3,0,0)
  • the minimum voltage required is 4 mV.
  • the NFC antenna module and the NFC antenna module having a general structure in the card mode have a recognition distance of about 60 mm when both the rear surface of the mobile terminal 1000 and the plane where the terminal of the reader mode are located are parallel to each other. .
  • the NFC antenna module of the general structure is 30 mm, whereas the NFC antenna module is improved to 40 mm.
  • the NFC antenna module having a general structure may be Compared to 20mm, it can be seen that the NFC antenna module is improved to 30mm.
  • the NFC antenna module improves the communication distance (ie, recognition distance) according to the angle while maintaining the same antenna characteristics as the NFC antenna module having a general general structure.
  • NFC antenna module increases the NFC range as the communication distance is improved, the user's convenience compared to the NFC antenna module of the general structure to close the back of the mobile terminal 1000 to the reader mode terminal for payment, information retrieval, etc. There is an effect that can increase.

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Abstract

휴대 단말의 일측면에 형성된 측면 커버(즉, 메탈 프레임)를 안테나 패턴과 연결하여 안테나 패턴의 보조 방사체로 동작하도록 한 NFC 안테나 모듈이 제시된다. 제시된 NFC 안테나 모듈은 금속 재질로 형성되어 휴대 단말의 일측면에 결합되는 측면 커버; 일단이 휴대 단말에 내장된 근거리 통신용 칩셋과 연결되는 안테나 패턴; 일단이 근거리 통신용 칩셋에 연결되고, 타단이 측면 커버와 연결되는 안테나 패턴의 제1단자부; 및 일단이 안테나 패턴의 타단과 연결되고, 타단이 측면 커버와 연결되는 제2단자부를 포함한다.

Description

ＮＦＣ 안테나 모듈
본 발명은 NFC 안테나 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메탈 케이스를 채용한 휴대 단말에서 메탈 케이스를 보조 방사체로 사용하는 NFC 안테나 모듈(NFC ANTENNA MODULE)에 관한 것이다.
본 발명은 2015년 1월 5일 출원된 한국특허출원 제10-2015-0000489호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
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 기능을 추가로 제공하고 있다. 그에 따라, 휴대 단말은 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 10cm 정도의 가까운 거리에서 단말 간 데이터를 전송한다. NFC는 결제뿐만 아니라 슈퍼마켓이나 일반 상점에서 물품 정보나 방문객을 위한 여행 정보 전송, 교통, 출입통제 잠금장치 등에 광범위하게 활용된다.
최근에는 타블렛, 스마트폰 등의 휴대용 단말의 시장이 급속이 확대되고 있다. 휴대용 단말은 근거리 통신(즉, NFC)을 이용하여 단말 간의 정보 교환, 결제, 티켓 예매, 검색 등의 기능을 포함하는 추세에 있다. 그에 따라, 근거리 통신 방식에 사용되는 NFC 안테나 모듈의 수요가 증가하고 있다.
NFC 안테나 모듈은 평면형태로 형성되어 배터리팩, 후면 커버(Back cover; 또는 리어 커버(rear cover)) 등에 실장된다. 일례로, NFC 안테나 모듈은 휴대 단말의 배터리 상부에 적층되는 실딩 시트(예를 들면, 페라이트 시트 등의 메탈 플레이트)와, 실딩 시트의 상부에 적층되는 방사체 패턴으로 구성되어, 휴대 단말의 배터리 팩 내부에 실장된다.
일반적으로, 휴대 단말의 후면 커버는 폴리카보네이트(polycarbonate) 재질로 형성기 때문에, 배터리팩, 후면 커버 등에 실장되는 NFC 안테나의 통신에 영향을 주지 않는다.
하지만, 최근 소비자에 의해 선호되는 트랜드(일례로, 그립감, 외관 등의 디자인 트랜드)로 인해 금속(metal) 재질의 후면 커버의 제작 요구가 증가하는 추세에 있다. 이 경우, 금속 재질에 의해 NFC 안테나 신호가 차폐되어 근거리 통신 성능(즉, 인식 범위)이 저하되거나, 아예 통신을 수행할 수 없게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 휴대 단말의 일측면에 형성된 측면 커버(즉, 메탈 프레임)를 안테나 패턴과 연결하여 안테나 패턴의 보조 방사체로 동작하도록 한 NFC 안테나 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 NFC 안테나 모듈은 휴대 단말에 결합된 금속제 측면 커버, 휴대 단말에 내장된 근거리 통신용 칩셋에 연결되는 안테나 패턴, 근거리 통신용 칩셋과 측면 커버를 연결하기 위한 제1단자부 및 안테나 패턴과 측면 커버를 연결하기 위한 제2단자부를 포함한다.
이때, 측면 커버는 휴대 단말의 상측면에 결합되고, 측면 커버의 일측부가 제1단자부와 연결되고, 측면 커버의 타측부가 제2단자부와 연결될 수 있다.
제1단자부 및 제2단자부는 측면 커버에 솔더링으로 연결될 수도 있다.
제1단자부 및 제2단자부는 각각 접점을 구비하고, 측면 커버와 접점이 접촉되어 연결될 수도 있다.
제2단자부는 제1단자부와 이격되어 측면 커버와 연결될 수도 있다.
휴대 단말의 후면에 결합되어 안테나 패턴과 중첩 영역을 형성하는 금속제 후면 커버를 더 포함할 수도 있다.
후면 커버는 안테나 패턴의 일부와 중첩되어 보조 방사체로 동작하는 금속 재질 영역 및 안테나 패턴의 다른 일부와 중첩되는 비금속 재질 영역을 포함할 수도 있다.
후면 커버는 안테나 패턴의 일측 일부와 중첩되어 보조 방사체로 동작하는 제1금속 재질 영역, 제1금속 재질 영역과 이격되어 이격 영역을 형성하고, 안테나 패턴의 타측 일부와 중첩되어 보조 방사체로 동작하는 제2금속 재질 영역 및 이격 영역에 형성되어 안테나 패턴의 일부와 중첩되는 비금속 재질 영역을 포함할 수도 있다.
본 발명에 의하면, NFC 안테나 모듈은 휴대 단말의 일측면에 형성된 측면 커버를 안테나 패턴과 연결하여 안테나 패턴의 보조 방사체로 동작하도록 함으로써, 일반적인 구조의 NFC 안테나 모듈과 동등한 안테나 특성을 제공하면서, 인식 범위를 최대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, NFC 안테나 모듈은 측면 커버를 안테나 패턴과 연결하여 안테나 패턴의 보조 방사체로 동작하도록 함으로써, 일반적인 NFC 안테나 모듈에 비해 편의성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 메탈 케이스가 적용된 휴대 단말에 실장되는 NFC 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 NFC 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 4 및 도 5는 도 2의 후면 커버를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 NFC 안테나 모듈의 변형예를 설명하기 위한 도면.
도 7 및 도 8은 일반적인 구조의 NFC 안테나 모듈과 본 발명의 실시예에 따른 NFC 안테나 모듈의 안테나 특성을 비교 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.
도 1을 참조하면, 메탈 케이스가 적용된 휴대 단말(10)은 디스플레이가 배치되는 전면을 제외한 위치에 금속 재질의 후면 커버(20) 및 측면 커버(30)를 포함하는 메탈 케이스가 형성된다. 휴대 단말(10)의 내부에 칩셋(40) 및 안테나 패턴(52)을 포함하는 NFC 안테나 모듈(50)이 실장되는 경우 후면 커버(20)가 모두 금속 재질로 형성되면 NFC 안테나 모듈(50)의 통신 성능이 저하된다. 이에, 휴대 단말(10)의 후면 커버(20) 중에 일부 영역을 비금속 재질(22)로 형성하여 안테나 패턴의 일부가 비금속 재질로 형성된 영역에 배치되도록 한다.
이때, 휴대 단말(10)은 후면 커버(20) 및 측면 커버(30)가 금속 재질로 형성되기 때문에 후면(즉, 디스플레이가 배치된 일면에 대향되는 일면)으로만 방사필드가 형성되어 근거리 통신을 수행할 수 있다.
이에, NFC 안테나 모듈은 휴대 단말의 측면 커버들 중 하나를 NFC 안테나 모듈과 연결하여 보조 방사체로 동작하도록 하여 인식 범위를 증가시킨다. 이를 위해, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, NFC 안테나 모듈은 베이스 시트(100), 안테나 패턴(200), 제1단자부(300), 제2단자부(400), 측면 커버(500), 후면 커버(600)를 포함하여 구성된다.
베이스 시트(100)는 휴대 단말(1000)의 기구물(700)에 설치된다. 즉, 베이스 시트(100)는 상면에 안테나 패턴(200; 예를 들면, NFC 안테나 패턴(200))이 적층되고, 하면이 휴대 단말(1000)의 기구물(700)에 결합된다. 베이스 시트(100)는 안테나 패턴(200)과 휴대 단말(1000)의 기구물(700)들 간의 차폐를 수행하는 실딩 시트(Shielding Sheet)로 동작한다. 베이스 시트(100)는 페라이트 시트, 폴리머 시트, 나노 리본 시트, 철 계열 시트 등의 재질로 형성된다.
안테나 패턴(200)은 연성회로기판의 상면에 미세 라인이 루프 형상으로 인쇄되어 구성된다. 물론, 안테나 패턴(200)은 베이스 시트(100)의 외주부를 따라 베이스 시트(100) 상면의 중심 방향으로 와이어가 복수 회 감긴 루프 형상으로 형성될 수도 있다. 안테나 패턴(200)은 다른 휴대 단말(1000)에 실장된 안테나 패턴(200)과 근거리 통신 신호(예를 들면, NFC 신호)를 송수신한다. 이때, 안테나 패턴(200)은 일단이 휴대 단말(1000)에 내장되어 안테나 패턴(200)을 통해 송수신되는 근거리 통신 신호를 처리하는 칩셋(예를 들면, NFC 칩셋)과 연결되고, 타단이 제2단자부(400)와 연결된다.
제1단자부(300)는 일측이 휴대 단말(1000)에 내장되어 안테나 패턴(200)을 통해 송수신되는 근거리 통신 신호를 처리하는 칩셋과 연결된다. 즉, 제1단자부(300)는 베이스 시트(100), 휴대 단말(1000)의 기구물(700; 예를 들면, 메인 기판), 별도의 연성회로기판에 설치된다. 제1단자부(300)는 제1연결 라인을 통해 칩셋과 연결된다. 이때, 제1연결 라인은 베이스 시트(100) 상면에 와이어를 통해 형성되거나, 기구물(700) 또는 연성회로기판에 미세 라인 인쇄를 통해 형성될 수 있다.
제1단자부(300)는 타측이 측면 커버(500)와 연결된다. 이때, 제1단자부(300)는 타측이 측면 커버(500)에 솔더링을 통해 연결되거나, 탄성부재(미도시)를 통해 타측이 측면 커버(500)에 접촉되도록 하는 구조로 형성될 수 있다. 물론, 제1단자부(300)는 타측에 접점으로 형성되고, 측면 커버(500)의 결합시 접점이 측면 커버(500)의 일부와 접촉되는 구조로 형성될 수도 있다.
제2단자부(400)는 일측이 안테나 패턴(200)과 연결된다. 즉, 제2단자부(400)는 베이스 시트(100), 휴대 단말(1000)의 기구물(700), 별도의 연성회로기판에 설치된다. 제2단자부(400)는 제2연결 라인(450)을 통해 안테나 패턴(200)의 타단과 연결된다. 이때, 제2연결 라인은 베이스 시트(100) 상면에 와이어를 통해 형성되거나, 기구물(700) 또는 연성회로기판에 미세 라인 인쇄를 통해 형성될 수 있다.
제2단자부(400)는 타측이 측면 커버(500)와 연결된다. 즉, 제2단자부(400)는 제1단자부(300)가 연결된 부분과 대향되는 부분의 측면 커버(500)와 연결된다. 이때, 제2단자부(400)는 타측이 측면 커버(500)에 솔더링을 통해 연결되거나, 탄성부재(미도시)를 통해 타측이 측면 커버(500)에 접촉되도록 하는 구조로 형성될 수 있다. 물론, 제2단자부(400)는 타측에 접점으로 형성되고, 측면 커버(500)의 결합시 접점이 측면 커버(500)의 일부와 접촉되는 구조로 형성될 수도 있다. 여기서, 도 2 및 도 3에서는 제2단자부(400)가 제1단자부(300)가 연결된 부분과 대향되는 부분의 측면 커버(500)와 연결되는 것으로 도시 및 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 제2단자부(400)의 타단은 제1단자부(300)의 타단과 이격되어 측면 커버(500)와 연결될 수도 있다. 즉, 제1단자부(300)가 연결된 측면 커버(500)의 영역과 소정 간격 이격된 측면 커버(500)의 영역에 제2단자부(400)가 연결될 수 있다.
측면 커버(500)는 금속 재질로 형성되어 휴대 단말(1000)의 일측면에 결합된다. 일반적으로, 휴대 단말(1000)에 결합되는 측면 커버(500)는 휴대 단말(1000)의 전면을 기준으로 양측면의 일부 및 상측면에 결합되는 제1측면 커버(520), 양측면의 다른 일부 및 하측면에 결합되는 제2측면 커버(540)로 구성된다. 이때, 제1측면 커버(520)와 제2측면 커버(540)는 휴대 단말(1000)의 양측면에서 소정간격 이격되어 이격 영역을 형성한다. 측면 커버(500)는 비금속 재질로 형성되어 일단이 제1측면 커버(520)와 결합되고, 타단이 제2측면 커버(540)와 결합되는 제3측면 커버(560) 및 제4측면 커버(580)를 더 포함할 수도 있다. 여기서, 측면 커버(500)는 상측면, 좌측면, 우측면 및 하측면에 각각 독립된 측면 커버(500)가 형성될 수도 있다.
사용자는 주로 휴대 단말(1000)의 전면을 기준으로 하면을 잡고 사용하기 때문에 제2측면 커버(540)를 안테나 패턴(200)의 보조 방사체로 이용하는 경우, 사용자의 접촉에 의한 통신 성능 저하가 발생할 수 있다. 따라서, 측면 커버(500)는 제1측면 커버(520)를 안테나 패턴(200)의 보조 방사체로 이용하는 것이 통신 성능을 최대화할 수 있다.
후면 커버(600)는 휴대 단말(1000)의 후면에 결합된다. 이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 후면 커버(600)는 금속 재질 영역(620)과 비금속 재질 영역(640)을 포함하여 형성된다. 후면 커버(600)는 금속 재질 영역(620)과 비금속 재질 영역(640)이 안테나 패턴(200)과 중첩되도록 형성되어 안테나 패턴(200)의 보조 방사체로 동작한다. 즉, 후면 커버(600)는 금속 재질 영역(620)이 안테나 패턴(200)과 중첩됨으로써, 안테나 패턴(200)과 금속 재질 영역(620) 간의 커플링(Coupling)에 의해 안테나 패턴(200)의 보조 방사체로 동작한다. 이때, 안테나 패턴(200) 전체가 금속 재질 영역(620)과 중첩되는 경우 금속 재질 영역(620)에 의한 통신 성능 저하가 발생하기 때문에, 후면 커버(600)는 비금속 재질 영역(640)이 안테나 패턴(200)과 일부 중첩되도록 형성된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 후면 커버(600)는 제1금속 재질 영역(622), 비금속 재질 영역(640) 및 제2금속 재질 영역(624)을 포함하여 형성될 수도 있다. 그에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1금속 재질 영역(622)과 제2금속 재질 영역(624)은 안테나 패턴(200)과 일부 중첩된 영역에서 커플링(Coupling)이 발생하여 안테나 패턴(200)의 보조 방사체로 동작한다.
이하, 일반적인 구조의 NFC 안테나 모듈과 본 발명의 실시예에 따른 NFC 안테나 모듈의 안테나 특성을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 아래와 같다.
도 7을 참조하면, PICC의 위치가 (0,0,0)인 경우 요구되는 최소 전압은 8.8 mV이고, PICC의 위치가 (1,0,0)인 경우 요구되는 최소 전압은 7.2 mV이고, PICC의 위치가 (2,0,0)인 경우 요구되는 최소 전압은 5.6 mV이고, PICC의 위치가 (3,0,0)인 경우 요구되는 최소 전압은 4 mV이다. 이를 기준으로 일반적인 구조의 NFC 안테나 모듈과 NFC 안테나 모듈의 EMVCo Load Modulation Type A에 대한 안테나 특성을 비교하면, 모두 PICC의 위치에 따른 최소 전압에 대한 평가를 통과하고, 안테나 특성 역시 동등한 수준을 유지하는 것을 알 수 있다.
한편, 도 8을 참조하면, 카드 모드에서 일반구조의 NFC 안테나 모듈 및 NFC 안테나 모듈은 휴대 단말(1000)의 후면과 리더 모드의 단말이 위치한 평면이 평행한 경우 모두 60 mm 정도의 인식 거리를 갖는다.
하지만, 휴대 단말(1000) 후면과 리더 모드의 단말이 위치한 평면의 각도가 45°인 경우, 일반구조의 NFC 안테나 모듈은 30mm인데 비해, NFC 안테나 모듈은 40 mm로 향상됨을 알 수 있다.
또한, 휴대 단말(1000) 후면과 리더 모드의 단말이 위치한 평면의 각도가 90°(즉, 휴대 단말(1000)의 측면이 리더 모드 단말에 수직으로 배치)인 경우, 일반구조의 NFC 안테나 모듈은 20mm인데 비해, NFC 안테나 모듈은 30 mm로 향상됨을 알 수 있다.
이처럼, NFC 안테나 모듈은 일반적인 일반구조의 NFC 안테나 모듈과 동등한 안테나 특성을 유지하면서 각도에 따른 통신 거리(즉, 인식 거리)가 향상되는 것을 알 수 있다. NFC 안테나 모듈은 통신 거리가 향상됨에 따라 NFC 인식 범위가 증가하여 결제, 정보 검색 등을 위해 휴대 단말(1000)의 후면을 리더 모드의 단말에 근접시켜야 하는 일반적인 구조의 NFC 안테나 모듈에 비해 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있는 효과가 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 (8)

  1. 휴대 단말에 결합된 금속제 측면 커버;
    상기 휴대 단말에 내장된 근거리 통신용 칩셋에 연결되는 안테나 패턴;
    상기 근거리 통신용 칩셋과 상기 측면 커버를 연결하기 위한 제1단자부; 및
    상기 안테나 패턴과 상기 측면 커버를 연결하기 위한 제2단자부;를 포함하는 NFC 안테나 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측면 커버는 상기 휴대 단말의 상측면에 결합되고, 상기 측면 커버의 일측부가 상기 제1단자부와 연결되고, 상기 측면 커버의 타측부가 상기 제2단자부와 연결되는 것을 특징으로 하는 NFC 안테나 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1단자부 및 제2단자부는 상기 측면 커버에 솔더링으로 연결되는 것을 특징으로 하는 NFC 안테나 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1단자부 및 제2단자부는,
    각각 접점을 구비하고, 상기 측면 커버와 상기 접점이 접촉되어 연결되는 것을 특징으로 하는 NFC 안테나 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2단자부는 상기 제1단자부와 이격되어 상기 측면 커버와 연결되는 것을 특징으로 하는 NFC 안테나 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 휴대 단말의 후면에 결합되어 상기 안테나 패턴과 중첩 영역을 형성하는 금속제 후면 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 NFC 안테나 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 후면 커버는,
    상기 안테나 패턴의 일부와 중첩되어 보조 방사체로 동작하는 금속 재질 영역; 및
    상기 안테나 패턴의 다른 일부와 중첩되는 비금속 재질 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 NFC 안테나 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 후면 커버는,
    상기 안테나 패턴의 일측 일부와 중첩되어 보조 방사체로 동작하는 제1금속 재질 영역;
    상기 제1금속 재질 영역과 이격되어 이격 영역을 형성하고, 상기 안테나 패턴의 타측 일부와 중첩되어 보조 방사체로 동작하는 제2금속 재질 영역; 및
    상기 이격 영역에 형성되어 상기 안테나 패턴의 일부와 중첩되는 비금속 재질 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 NFC 안테나 모듈.
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