WO2018038311A1 - 이동 단말기 - Google Patents

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WO2018038311A1
WO2018038311A1 PCT/KR2016/010487 KR2016010487W WO2018038311A1 WO 2018038311 A1 WO2018038311 A1 WO 2018038311A1 KR 2016010487 W KR2016010487 W KR 2016010487W WO 2018038311 A1 WO2018038311 A1 WO 2018038311A1
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WO
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metal part
mobile terminal
metal
ground line
antenna
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PCT/KR2016/010487
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김동진
김창일
송문수
김남용
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엘지전자 주식회사
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    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present invention relates to a mobile terminal using the side case of the mobile terminal as an antenna.
  • Terminals may be divided into mobile / portable terminals and stationary terminals according to their mobility.
  • the mobile terminal may be further classified into a handheld terminal and a vehicle mounted terminal according to whether a user can directly carry it.
  • the functions of mobile terminals are diversifying. For example, data and voice communication, taking a picture and video with a camera, recording a voice, playing a music file through a speaker system, and outputting an image or video to a display unit.
  • Some terminals have an electronic game play function or a multimedia player function.
  • recent mobile terminals may receive multicast signals that provide visual content such as broadcasting, video, and television programs.
  • such a terminal is a multimedia player having a complex function such as taking a picture or a video, playing a music or video file, playing a game, or receiving a broadcast. Is being implemented.
  • the display unit includes a touch sensor
  • the display unit combines not only an output but also an input function, and as the multimedia function is enlarged, the size of the display unit becomes larger and the size of the bezel positioned around the display unit becomes smaller.
  • An object of the present invention is to provide a mobile terminal that can secure the antenna performance even if the size of the bezel using the side case of the mobile terminal as an antenna.
  • a housing including a rear case located at a rear side and a side case located at a side thereof; A display unit located at the front of the housing; A window glass covering a front surface of the display unit and the housing; A main board mounted inside the housing; And a wireless communication unit mounted on the main board to process a radio signal, and the side case includes a first metal part and a second metal part spaced apart in a layered structure in a thickness direction of the first metal part and the housing.
  • the first metal part and the second metal part extend to at least a portion of the second side surface and the third side surface positioned on the left and right sides of the first side surface and the first side surface of the housing. At least one of the two metal parts is connected to the wireless communication unit to provide a mobile terminal for transmitting and receiving RF signals.
  • the side case further includes a first non-metal part positioned between the first metal part and the second metal part, wherein the first metal part, the first non-metal part, and the second metal part are in a thickness direction of the mobile terminal. It may have a layered structure.
  • Both ends of the first non-metal part may further include a feeding line which is bent in the direction of the second metal part to extend to both ends of the second metal part and connected to the second metal part to transmit and receive an RF signal.
  • the side case may further include a pair of third metal parts connecting both ends of the first metal part and the second metal part.
  • the side case may include a fourth metal part spaced apart from the first metal part, the second metal part, and the third metal part; And a second nonmetal part disposed between the third metal part and the fourth metal part.
  • a power supply line connected to the second metal part to transmit and receive an RF signal; And a first ground line connected to the first metal portion and grounded.
  • the signal may transmit and receive a signal having a wavelength having a length L 2 corresponding to the length L 2 or two times to the third metal part, the first metal part, and the first ground line.
  • the second metal part, the second metal part in the second direction, and the length (L 1 ) to the second metal part, the third metal part, the first metal part and the first ground line in the first direction in the feed line The difference between the length L 2 of the three metal parts, the first metal part, and the first ground line may be 10% or less.
  • a conductive pattern having both ends connected to the second metal part; And a second ground line connected to the conductive pattern and the conductive pattern to ground.
  • the conductive pattern may be formed on an inner surface of the rear case.
  • the length from the feed line to the second metal portion, the conductive pattern and the second ground line is from the feed line to the second metal portion, the third metal portion, the first metal portion and the first ground line. It can be formed corresponding to the length.
  • the display apparatus may further include a middle frame made of a metal material positioned on a rear surface of the display unit, and the conductive pattern and the second ground line may be formed by cutting a portion of the middle frame.
  • a lower unit coupled to a direction in which the first metal part and the second metal part of the housing are formed; And a battery protruding from the lower unit and inserted into a space between the first metal part and the second metal part.
  • the flexible substrate connecting the second metal portion to the main substrate, wherein the flexible substrate includes: a power supply line connected to the second metal portion to transmit and receive an RF signal; A conductive pattern in contact with both ends of the second metal part; And a second ground line connected to the conductive pattern and grounded.
  • the first metal part and the second metal part are continuously formed around the side surface of the mobile terminal in a ring shape, and are connected to the first metal part and the second metal part to transmit and receive an RF signal, and a first feed line and a second. Feeding line;
  • the display device may further include a first ground line and a second ground line connected to the first metal portion and the second metal portion to ground.
  • the wireless communication unit transmits and receives an RF signal corresponding to the length of the first metal portion between the first ground line and the first ground line or the length of the second metal portion between the second ground line and the second feed line. can do.
  • the side case may further include a ring-shaped first non-metal part positioned between the first metal part and the second metal part.
  • the mobile terminal according to the present invention extends the performance of the mobile communication antenna so that the performance can be secured even if adjacent to the components around the antenna.
  • the other radiator can transmit and receive signals, thereby improving the wireless communication performance of the terminal.
  • FIG. 1A is a block diagram illustrating a mobile terminal related to the present invention.
  • 1B and 1C are conceptual views of one example of a mobile terminal, viewed from different directions.
  • 2A is a diagram for explaining antenna performance according to an arrangement of an antenna radiator and a middle frame.
  • 2B is a graph showing antenna performance according to the arrangement of the antenna radiator and the middle frame.
  • 3A and 3B are diagrams for describing the shape of a folded antenna.
  • 4A is a conceptual diagram illustrating a dual mode folded monopole antenna of a mobile terminal of the present invention.
  • 4B is a conceptual diagram illustrating a multipath folded monopole antenna of a mobile terminal of the present invention.
  • FIG. 5A is a perspective view showing the actual configuration of the embodiment corresponding to FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a perspective view showing the actual configuration of the embodiment corresponding to FIG. 4A.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the embodiment corresponding to FIG. 4A.
  • FIG. 6A is a perspective view showing the actual configuration of the embodiment corresponding to FIG. 4B.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the embodiment corresponding to FIG. 4B.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating a modification of FIGS. 6A and 6B.
  • FIGS. 4A and 4B are diagram illustrating the efficiency of the antenna of FIGS. 4A and 4B.
  • FIG. 9 is a view for explaining the radiation performance of the antenna implemented in the side case of the lower portion of the mobile terminal when the user grabs the mobile terminal.
  • FIG. 10A is a graph showing a state in which a user does not hold a conventional mobile terminal and a performance of the side case part when the user touches the mobile terminal by hand.
  • FIG. 10B is a graph showing the performance when the user does not hold the mobile terminal of the present invention and the side case part touches the hand by holding the mobile terminal by hand.
  • FIG. 11 is a graph showing a resonant frequency when the mobile terminal of the present invention is held by hand.
  • FIG. 12 illustrates a mobile terminal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a cross section of the mobile terminal according to the embodiment of FIG. 12.
  • 14A to 16B illustrate a mobile terminal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a perspective view illustrating a mobile terminal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a conceptual diagram of a mobile terminal according to the embodiment of FIG. 17.
  • the mobile terminal described herein includes a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant, a portable multimedia player, a navigation, a slate PC , Tablet PCs, ultrabooks, wearable devices, such as smartwatches, glass glasses, head mounted displays, and the like. have.
  • FIG. 1A is a block diagram illustrating a mobile terminal according to the present invention
  • FIGS. 1B and 1C are conceptual views of one example of the mobile terminal, viewed from different directions.
  • the mobile terminal 100 includes a wireless communication unit 110, an input unit 120, a sensing unit 140, an output unit 150, an interface unit 160, a memory 170, a controller 180, and a power supply unit 190. ) May be included.
  • the components shown in FIG. 1A are not essential to implementing a mobile terminal, so that the mobile terminal described herein may have more or fewer components than those listed above.
  • the wireless communication unit 110 of the components, between the mobile terminal 100 and the wireless communication system, between the mobile terminal 100 and another mobile terminal 100, or the mobile terminal 100 and the external server It may include one or more modules that enable wireless communication therebetween.
  • the wireless communication unit 110 may include one or more modules for connecting the mobile terminal 100 to one or more networks.
  • the wireless communication unit 110 may include at least one of the broadcast receiving module 111, the mobile communication module 112, the wireless internet module 113, the short range communication module 114, and the location information module 115. .
  • the broadcast management server may mean a server that generates and transmits a broadcast signal and / or broadcast related information or a server that receives a previously generated broadcast signal and / or broadcast related information and transmits the same to a terminal.
  • the broadcast signal may include not only a TV broadcast signal, a radio broadcast signal, and a data broadcast signal, but also a broadcast signal having a data broadcast signal combined with a TV broadcast signal or a radio broadcast signal.
  • the broadcast signal may be encoded according to at least one of technical standards (or broadcast methods, for example, ISO, IEC, DVB, ATSC, etc.) for transmitting and receiving digital broadcast signals, and the broadcast receiving module 111 may
  • the digital broadcast signal may be received by using a method suitable for the technical standard set by the technical standards.
  • the broadcast associated information may mean information related to a broadcast channel, a broadcast program, or a broadcast service provider.
  • the broadcast related information may also be provided through a mobile communication network. In this case, it may be received by the mobile communication module 112.
  • the broadcast related information may exist in various forms such as an electronic program guide (EPG) of digital multimedia broadcasting (DMB) or an electronic service guide (ESG) of digital video broadcast-handheld (DVB-H).
  • EPG electronic program guide
  • ESG electronic service guide
  • the broadcast signal and / or broadcast related information received through the broadcast receiving module 111 may be stored in the memory 170.
  • the mobile communication module 112 may include technical standards or communication schemes (eg, Global System for Mobile communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Code Division Multi Access 2000 (CDMA2000), and EV).
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • CDMA2000 Code Division Multi Access 2000
  • EV Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only (DO), Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) and the like to transmit and receive a radio signal with at least one of a base station, an external terminal, a server on a mobile communication network.
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • CDMA2000 Code Division Multi Access 2000
  • EV Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only (DO)
  • WCDMA Wideband CDMA
  • HSDPA High
  • the wireless signal may include various types of data according to transmission and reception of a voice call signal, a video call call signal, or a text / multimedia message.
  • the wireless internet module 113 refers to a module for wireless internet access and may be embedded or external to the mobile terminal 100.
  • the wireless internet module 113 is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network according to wireless internet technologies.
  • wireless Internet technologies include Wireless LAN (WLAN), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), Wireless Fidelity (Wi-Fi) Direct, Digital Living Network Alliance (DLNA), Wireless Broadband (WiBro), and WiMAX (World).
  • the wireless Internet module 113 for performing a wireless Internet access through the mobile communication network 113 May be understood as a kind of mobile communication module 112.
  • the short range communication module 114 is for short range communication, and includes Bluetooth TM, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and NFC. (Near Field Communication), at least one of Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology can be used to support short-range communication.
  • the short-range communication module 114 may be configured between a mobile terminal 100 and a wireless communication system, between the mobile terminal 100 and another mobile terminal 100, or through the wireless area networks. ) And a network in which the other mobile terminal 100 (or an external server) is located.
  • the short range wireless communication network may be short range wireless personal area networks.
  • the other mobile terminal 100 is a wearable device capable of exchanging (or interworking) data with the mobile terminal 100 according to the present invention (for example, smartwatch, smart glasses). (smart glass), head mounted display (HMD).
  • the short range communication module 114 may sense (or recognize) a wearable device that can communicate with the mobile terminal 100, around the mobile terminal 100.
  • the controller 180 may include at least a portion of data processed by the mobile terminal 100 in the short range communication module ( The transmission may be transmitted to the wearable device through 114. Therefore, the user of the wearable device may use data processed by the mobile terminal 100 through the wearable device. For example, according to this, when a call is received by the mobile terminal 100, the user performs a phone call through the wearable device or when a message is received by the mobile terminal 100, the received through the wearable device. It is possible to check the message.
  • the location information module 115 is a module for obtaining a location (or current location) of a mobile terminal, and a representative example thereof is a Global Positioning System (GPS) module or a Wireless Fidelity (WiFi) module.
  • GPS Global Positioning System
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • the mobile terminal may acquire the location of the mobile terminal using a signal transmitted from a GPS satellite.
  • the mobile terminal may acquire the location of the mobile terminal based on information of the wireless access point (AP) transmitting or receiving the Wi-Fi module and the wireless signal.
  • AP wireless access point
  • the location information module 115 may perform any function of other modules of the wireless communication unit 110 to substitute or additionally obtain data regarding the location of the mobile terminal.
  • the location information module 115 is a module used to obtain the location (or current location) of the mobile terminal, and is not limited to a module that directly calculates or obtains the location of the mobile terminal.
  • the voice data or the image data collected by the input unit 120 may be analyzed and processed as a control command of the user.
  • the sensing unit 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the mobile terminal, surrounding environment information surrounding the mobile terminal, and user information.
  • the sensing unit 140 may include a proximity sensor 141, an illumination sensor 142, an illumination sensor, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, and gravity.
  • Optical sensors e.g. cameras 121), microphones (see 122), battery gauges, environmental sensors (e.g.
  • the mobile terminal disclosed herein may use a combination of information sensed by at least two or more of these sensors.
  • the output unit 150 is used to generate an output related to sight, hearing, or tactile sense, and includes at least one of a display unit 151, an audio output unit 152, a hap tip module 153, and an optical output unit 154. can do.
  • the display unit 151 forms a layer structure with or is integrally formed with the touch sensor, thereby implementing a touch screen.
  • the touch screen may function as a user input unit 123 that provides an input interface between the mobile terminal 100 and the user, and may also provide an output interface between the mobile terminal 100 and the user.
  • the interface unit 160 serves as a path to various types of external devices connected to the mobile terminal 100.
  • the interface unit 160 connects a device equipped with a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, and an identification module. It may include at least one of a port, an audio input / output (I / O) port, a video input / output (I / O) port, and an earphone port.
  • I / O audio input / output
  • I / O video input / output
  • earphone port an earphone port
  • the memory 170 stores data supporting various functions of the mobile terminal 100.
  • the memory 170 may store a plurality of application programs or applications driven in the mobile terminal 100, data for operating the mobile terminal 100, and instructions. At least some of these applications may be downloaded from an external server via wireless communication.
  • at least some of these application programs may exist on the mobile terminal 100 from the time of shipment for basic functions of the mobile terminal 100 (for example, a call forwarding, a calling function, a message receiving, and a calling function).
  • the application program may be stored in the memory 170 and installed on the mobile terminal 100 to be driven by the controller 180 to perform an operation (or function) of the mobile terminal.
  • the controller 180 In addition to the operation related to the application program, the controller 180 typically controls the overall operation of the mobile terminal 100.
  • the controller 180 may provide or process information or a function appropriate to a user by processing signals, data, information, and the like, which are input or output through the above-described components, or by driving an application program stored in the memory 170.
  • controller 180 may control at least some of the components described with reference to FIG. 1A in order to drive an application program stored in the memory 170. Furthermore, the controller 180 may operate by combining at least two or more of the components included in the mobile terminal 100 to drive the application program.
  • the power supply unit 190 receives power from an external power source and an internal power source under the control of the controller 180 to supply power to each component included in the mobile terminal 100.
  • the power supply unit 190 includes a battery, which may be a built-in battery or a replaceable battery.
  • At least some of the components may operate in cooperation with each other to implement an operation, control, or control method of the mobile terminal according to various embodiments described below.
  • the operation, control, or control method of the mobile terminal may be implemented on the mobile terminal by driving at least one application program stored in the memory 170.
  • the disclosed mobile terminal 100 includes a terminal body in the form of a bar.
  • the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to various structures such as a watch type, a clip type, a glass type, or a folder type, a flip type, a slide type, a swing type, a swivel type, and two or more bodies which are coupled to be movable relative to each other.
  • a description of a particular type of mobile terminal may generally apply to other types of mobile terminals.
  • the terminal body may be understood as a concept that refers to the mobile terminal 100 as at least one aggregate.
  • the mobile terminal 100 includes a case (eg, a frame, a housing, a cover, etc.) forming an external appearance. As shown, the mobile terminal 100 may include a front case 101 and a rear case 102. Various electronic components are disposed in the internal space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102.
  • a case eg, a frame, a housing, a cover, etc.
  • the mobile terminal 100 may include a front case 101 and a rear case 102.
  • Various electronic components are disposed in the internal space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102.
  • a side case 105 covering a side surface of the mobile terminal may be separately provided.
  • the side case 105 may have a constant thickness, may partially vary in thickness, and may be implemented by mixing a metal material and a non-metal material.
  • an RF signal may be supplied from the wireless communication unit 110 to the metal part of the side case 105 to be used as an antenna radiator.
  • the display unit 151 may be disposed in front of the terminal body to output information.
  • the window 151a of the display unit 151 may be mounted to the front case to form the front surface of the terminal body together with the front case.
  • the window glass 151a covering the display unit 151 and a part of the front case may be disposed on the front surface, and the window glass 151a may be entirely used on the front surface to realize a more uniform appearance.
  • the front case may not be exposed to the outside, or the front case may be omitted, so that the appearance of the mobile terminal 100 may be more neatly implemented.
  • the mobile terminal 100 may further include a middle frame 104 supporting the rear surface of the display unit 151. Since the display unit 151 is disposed on the front surface of the middle frame 104, the front surface of the middle frame 104 provides a flat surface. As it is mounted, unevenness corresponding to the shape of each part may be formed in order for each part to be seated in.
  • the middle frame 104 may include a metal material for rigidity and to serve as a ground of various parts. Can be.
  • an electronic component may be mounted on the rear case 102.
  • Electronic components attachable to the rear case 102 include a removable battery, an identification module, a memory card, and the like.
  • the rear case 102 may be detachably coupled to the rear cover for covering the mounted electronic component. Therefore, when the rear cover is separated from the rear case 102, the electronic components mounted on the rear case 102 are exposed to the outside.
  • the rear cover when the rear cover is coupled to the rear case 102, a portion of the side surface of the rear case 102 may be exposed. In some cases, the rear case 102 may be completely covered by the rear cover during the coupling. On the other hand, the rear cover may be provided with an opening for exposing the camera 121 or the sound output unit 152b to the outside.
  • These cases 102 and 105 may be formed by injecting a synthetic resin, or may be formed of a metal, for example, stainless steel (STS), aluminum (Al), titanium (Ti), or the like.
  • STS stainless steel
  • Al aluminum
  • Ti titanium
  • the mobile terminal 100 may be configured such that one case may provide the internal space, unlike the above example in which a plurality of cases provide an internal space for accommodating various electronic components.
  • the mobile terminal 100 of the unibody that the synthetic resin or metal from the side to the rear may be implemented.
  • the mobile terminal 100 may be provided with a waterproof portion (not shown) to prevent water from seeping into the terminal body.
  • the waterproof portion is provided between the window 151a and the front case 101, between the front case 101 and the rear case 102 or between the rear case 102 and the rear cover, and when the combination thereof, the internal space It may include a waterproof member for sealing the.
  • the mobile terminal 100 may include a display unit 151, first and second sound output units 152a and 152b, a camera 121, a microphone 122, an interface unit 160, and the like.
  • the display unit 151 and the first sound output unit 152a are disposed in front of the terminal body, and the microphone 122 and the second sound are disposed on the side of the terminal body.
  • the output unit 152b and the interface unit 160 are disposed, and the mobile terminal 100 in which the camera 121 is disposed on the rear of the terminal body will be described as an example.
  • first manipulation unit may not be provided on the front surface of the terminal body
  • second sound output unit 152b may be provided on the rear surface of the terminal body instead of the side of the terminal body.
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the mobile terminal 100.
  • the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven in the mobile terminal 100 or user interface (UI) and graphical user interface (GUI) information according to the execution screen information. .
  • UI user interface
  • GUI graphical user interface
  • the display unit 151 may include a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display (flexible display). display, a 3D display, or an e-ink display.
  • LCD liquid crystal display
  • TFT LCD thin film transistor-liquid crystal display
  • OLED organic light-emitting diode
  • flexible display flexible display
  • display a 3D display, or an e-ink display.
  • two or more display units 151 may exist according to an implementation form of the mobile terminal 100.
  • the plurality of display units may be spaced apart or integrally disposed on one surface of the mobile terminal 100, or may be disposed on different surfaces.
  • the display unit 151 may include a touch sensor that senses a touch on the display unit 151 so as to receive a control command by a touch method.
  • the touch sensor may sense the touch, and the controller 180 may generate a control command corresponding to the touch based on the touch sensor.
  • the content input by the touch method may be letters or numbers or menu items that can be indicated or designated in various modes.
  • the touch sensor is formed of a film having a touch pattern and disposed between the window 151a and the display (not shown) on the rear surface of the window 151a or directly patterned on the rear surface of the window 151a. It can also be Alternatively, the touch sensor may be integrally formed with the display. For example, the touch sensor may be disposed on a substrate of the display or provided in the display.
  • the display unit 151 may form a touch screen together with the touch sensor.
  • the touch screen may function as the user input unit 123 (see FIG. 1A).
  • the first sound output unit 152a may be implemented as a receiver for transmitting a call sound to the user's ear, and the second sound output unit 152b may be a loud speaker for outputting various alarm sounds or multimedia reproduction sounds. It can be implemented in the form of).
  • a sound hole for emitting sound generated from the first sound output unit 152a may be formed in the window 151a of the display unit 151.
  • the present invention is not limited thereto, and the sound may be configured to be emitted along an assembly gap between the structures (for example, a gap between the window 151a and the front case 101).
  • an externally formed hole may be invisible or hidden for sound output, thereby simplifying the appearance of the mobile terminal 100.
  • the light output unit is configured to output light for notifying when an event occurs. Examples of the event may include message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, information reception through an application, and the like.
  • the controller 180 may control the light output unit 154 to end the light output.
  • the camera 121 processes an image frame of a still image or a moving image obtained by an image sensor in a shooting mode or a video call mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151 and stored in the memory 170.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be collectively referred to as a manipulating portion as an example of the user input unit 123 operated to receive a command for controlling the operation of the mobile terminal 100. have.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be adopted in any manner as long as the user is tactile manner such as touch, push, scroll, and the like while the user is tactile.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be employed in such a manner that the first and second manipulation units 123a and 123b are operated without a tactile feeling by the user through proximity touch, hovering touch, or the like.
  • the first operation unit 123a is illustrated as being a touch key, but the present invention is not limited thereto.
  • the first manipulation unit 123a may be a mechanical key or a combination of a touch key and a push key.
  • the contents input by the first and second manipulation units 123a and 123b may be variously set.
  • the first operation unit 123a receives a command such as a menu, a home key, a cancellation, a search, etc.
  • the second operation unit 123b is output from the first or second sound output units 152a and 152b.
  • the user may receive a command such as adjusting the volume of the sound and switching to the touch recognition mode of the display unit 151.
  • a rear input unit (not shown) may be provided on the rear surface of the terminal body.
  • the rear input unit is manipulated to receive a command for controlling the operation of the mobile terminal 100, and the input contents may be variously set. For example, commands such as power on / off, start, end, scroll, etc., control of the volume of sound output from the first and second sound output units 152a and 152b, and the touch recognition mode of the display unit 151. Commands such as switching can be received.
  • the rear input unit may be implemented in a form capable of input by touch input, push input, or a combination thereof.
  • the rear input unit may be disposed to overlap the front display unit 151 in the thickness direction of the terminal body.
  • the rear input unit may be disposed at the rear upper end of the terminal body so that the user can easily manipulate the index body when the user grips the terminal body with one hand.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the position of the rear input unit may be changed.
  • the rear input unit when the rear input unit is provided at the rear of the terminal body, a new type user interface using the same may be implemented.
  • the touch screen or the rear input unit described above replaces at least some functions of the first operation unit 123a provided in the front of the terminal body, the first operation unit 123a is not disposed on the front of the terminal body.
  • the display unit 151 may be configured with a larger screen.
  • the mobile terminal 100 may be provided with a fingerprint recognition sensor for recognizing a user's fingerprint, and the controller 180 may use fingerprint information detected through the fingerprint recognition sensor as an authentication means.
  • the fingerprint recognition sensor may be embedded in the display unit 151 or the user input unit 123.
  • the microphone 122 is configured to receive a user's voice, other sounds, and the like.
  • the microphone 122 may be provided at a plurality of locations and configured to receive stereo sound.
  • the interface unit 160 serves as a path for connecting the mobile terminal 100 to an external device.
  • the interface unit 160 may be connected to another device (eg, an earphone or an external speaker), a port for short-range communication (for example, an infrared port (IrDA Port), or a Bluetooth port (Bluetooth). Port), a wireless LAN port, or the like, or a power supply terminal for supplying power to the mobile terminal 100.
  • the interface unit 160 may be implemented in the form of a socket for receiving an external card such as a subscriber identification module (SIM) or a user identity module (UIM), a memory card for storing information.
  • SIM subscriber identification module
  • UIM user identity module
  • the camera 121 may be disposed at the rear of the terminal body.
  • the camera 121 may include a plurality of lenses arranged along at least one line.
  • the plurality of lenses may be arranged in a matrix format.
  • Such a camera may be referred to as an 'array camera'.
  • an image may be photographed in various ways using a plurality of lenses, and an image of better quality may be obtained.
  • the flash 124 may be disposed adjacent to the camera 121.
  • the flash 124 shines light toward the subject when the subject is photographed by the camera 121.
  • the second sound output unit 152b may be additionally disposed on the terminal body.
  • the second sound output unit 152b may implement a stereo function together with the first sound output unit 152a and may be used to implement a speakerphone mode during a call.
  • the terminal body may be provided with at least one antenna for wireless communication.
  • the antenna may be built in the terminal body or formed in the case.
  • an antenna that forms part of the broadcast receiving module 111 (refer to FIG. 1A) may be configured to be pulled out from the terminal body.
  • the antenna may be formed in a film type and attached to the inner side of the rear cover, or may be configured such that a case containing a conductive material functions as an antenna.
  • the terminal body is provided with a power supply unit 190 (see FIG. 1A) for supplying power to the mobile terminal 100.
  • the power supply unit 190 may include a battery 191 embedded in the terminal body or detachably configured from the outside of the terminal body.
  • the battery 191 may be configured to receive power through a power cable connected to the interface unit 160.
  • the battery 191 may be configured to enable wireless charging through a wireless charger.
  • the wireless charging may be implemented by a magnetic induction method or a resonance method (magnetic resonance method).
  • the drawing illustrates that the rear cover is coupled to the rear case 102 to cover the battery 191 to limit the detachment of the battery 191 and to protect the battery 191 from external shocks and foreign substances.
  • the rear cover may be detachably coupled to the rear case 102.
  • An accessory may be added to the mobile terminal 100 to protect the appearance or to assist or expand the function of the mobile terminal 100.
  • An example of such an accessory may be a cover or pouch that covers or accommodates at least one surface of the mobile terminal 100.
  • the cover or pouch may be configured to be linked with the display unit 151 to expand the function of the mobile terminal 100.
  • Another example of the accessory may be a touch pen for assisting or extending a touch input to a touch screen.
  • the antenna is disposed below the mobile terminal 100.
  • the user When placed on the side, the user has a problem that performance is degraded when held by the hand, and when placed on the side, the body touches the user's body during a call and moves as far from the brain as possible because the antenna is located close to the brain. It is disposed below the terminal 100.
  • the side case 105 When the side case 105 is used as a metal material, the side case 105 may be used as an antenna radiator. At this time, the length of the antenna radiator is important to match the frequency of the RF signal, and the metal part corresponding to the predetermined length and the other part may use a non-metal part or a method of separating the non-metal part from the metal part of another part. have.
  • the width of the antenna radiator is important to improve antenna performance.
  • the width is an important factor in the efficiency.
  • the thickness of the metal part of the side case there is a limit in forming the thickness of the metal part of the side case to increase the width of the antenna radiator using the side case.
  • components including a conductive material are disposed apart from the antenna radiator because they affect the performance of the antenna.
  • the middle frame 104 and the display unit 151 include a conductive material
  • the main substrate 181 also partially includes a conductive material.
  • the display unit 151 is gradually increased, and the size of the bezel (the area located around the display unit 151 in the mobile terminal 100) is minimized.
  • the size of the display unit 151 is large, the size of the middle frame 104 supporting the rear surface of the display unit 151 is also increased, such that the display unit 151 and the middle frame 104 including the conductor are antennas.
  • the problem of approaching the radiator occurs.
  • FIG. 2A is a view for explaining antenna performance according to the arrangement of the antenna radiator and the middle frame.
  • the side case 11 In order to use the side case 11 as an antenna radiator, the side case 11 is in contact with the power supply line 16 connected to the wireless communication unit. The ground line 17 connected to the branch is connected. Since the middle frame 12 is located inside the body, the middle frame 12 is disposed inside the side case 11 and spaced apart from the predetermined distance w as shown in FIG. 2A.
  • a conductive component is mounted inside the body, and the middle frame 12, which occupies the largest area, is disposed closest to the side case 11, so that the middle frame 12 and the side case 11 will be described below.
  • the distance between the conductive component and the side case 11 should be spaced a predetermined distance to ensure wireless communication performance.
  • FIG. 2B is a graph showing the antenna performance according to the arrangement of the antenna radiator (side case 11) and the middle frame, wherein the distance w between the metal part of the side case 105 as the antenna radiator and the middle frame 104 and The relationship between the thickness d of the antenna radiator and the radio communication performance is shown.
  • the performance is 66.8%. .
  • the percentage means relative value in terms of efficiency of 100% in the ideal case.
  • the performance is about half the efficiency of the middle frame 12 and the thickness is 8.5 mm.
  • the present invention provides an antenna radiator capable of ensuring performance even in a mobile terminal 100 having a thickness of 1 mm between the middle frame 12 of the metal part of the side case 11 and the metal part of the side case 11. do.
  • FIG. 3A and 3B are views for explaining the shape of a folded antenna
  • FIG. 3A is a view of a folded dipole antenna
  • FIG. 3B is a view of a folded monopole antenna. to be.
  • the folded dipole antenna (Fig. 3a) is connected to the (+) pole and the (-) pole, respectively, characterized in that the length of the entire antenna corresponds to the wavelength length of the resonance frequency.
  • the folded monopole antenna (Fig. 3b) is an improved form of the dipole antenna, one side is the power is applied (feed) means a form that is connected to the ground plane (short) instead of the (-) pole (short).
  • the ground plane acts like a mirror, acting as if it is twice the length of the actual antenna radiator. Therefore, the monopole antenna can implement the same antenna as the antenna having a length of one wavelength only by half the length of the dipole antenna.
  • the length of the antenna radiator of the monopole antenna can ensure the performance of the length corresponding to 1/2 wavelength of the resonant frequency, it is advantageous in terms of securing the antenna mounting space when it is mounted in a small size product such as the mobile terminal 100.
  • the folded monopole is a form in which the antenna radiator is bent and arranged as shown in FIGS. 3A and 3B in the form of a conventional monopole antenna, and since the monopole antenna has to be spaced apart from the middle frame 104 in a double length space, the pole By using the decoded monopole, the mounting space of the antenna radiator can be reduced.
  • FIG. 4A is a conceptual diagram illustrating a dual mode folded monopole antenna of the mobile terminal of the present invention.
  • the folded monopole has a small space and can be implemented using two folded monopole antennas (dual mode) by using the side case 105.
  • the first antenna radiator 110a having the length of L 1 and the second antenna radiator 110b having the length of L 2 may be used as independent antenna radiators, respectively, and conventionally using a lower portion of the side case 105 More antennas may be mounted than when one antenna is implemented.
  • FIG. 5A is a perspective view showing the actual configuration of the embodiment corresponding to FIG. 4A, in which only the metal parts 1051, 1052, 1053, 1054 are shown in the side case 105
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the embodiment corresponding to FIG. 4A. to be.
  • At least a portion of the side case 105 of the present invention (parts of the second side surface and the third side surface positioned on the left and right sides of the first side surface and the first side surface of the mobile terminal) in three steps in the thickness direction of the mobile terminal 100.
  • the first metal part 1051 adjacent to the rear case 102, the second metal part 1052 adjacent to the window glass 151a, and the first metal part 1051 and the second metal part 1052. are spaced apart into three layers (see FIGS. 1B and 1C).
  • first non-metal part 1055 disposed between the first metal part 1051 and the second metal part 1052 to form a layer structure consisting of three layers in the thickness direction of the mobile terminal 100.
  • an opening communicating with the inside may be formed, such as an ear jack or interface unit 160 of the mobile terminal 100, or an acoustic hole for the sound output unit 152b. .
  • Both ends of the first metal part 1051 and the second metal part 1052 may be connected using a pair of third metal parts 1053 to implement a folded antenna type radiator. As shown in FIG. 4A, the first metal part 1051, the second metal part 1052, and the third metal part 1053 are connected to each other in the shape of ' ⁇ '.
  • the fourth metal part 1054 made of the remaining metal material of the side case 105 of the mobile terminal 100 from the first to third metal parts 1051, 1052, and 1053
  • the second non-metal part 1056 may be interposed between the 1054 and the first to third metal parts 1051, 1052, and 1053.
  • At least one of the first metal part 1051 and the second metal part 1052 is connected to a feed line 1111 for supplying power corresponding to a signal generated by the wireless communication unit 110, and the other is connected to a ground part.
  • the first ground line 1112 to be connected is connected.
  • the ground portion is provided on the main substrate 181 and is connected to the middle frame 104 so that the middle frame 104 also serves as a ground portion. Therefore, the first ground line 1112 is included in the present invention when connected to the middle frame 104 as well as the ground portion of the main substrate 181.
  • the ground line and the first feed line 1111 may be formed integrally by soldering using a connection structure such as a C clip or a pogo pin.
  • the distance between the middle frame 104, the display unit 151, and the first and second metal parts 1051 and 1052 of the side case 105 may be closer. Therefore, there is a problem that the wireless communication performance is degraded.
  • a multipath dual mode folded monopole antenna radiator having three paths is implemented to improve performance. can do. Increasing the number of passes allows current to flow more actively, similar to increasing the antenna volume, improving wireless communication performance.
  • FIG. 6A is a perspective view showing the actual configuration of the embodiment corresponding to FIG. 4B
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the embodiment corresponding to FIG. 4B
  • 5A and 5B may further include a conductive pattern 1115 formed on an inner side surface of the rear case 102.
  • a conductive pattern 1115 formed on an inner side surface of the rear case 102.
  • the thickness of the mobile terminal 100 to form three paths with the side case 105.
  • the thickness of the first metal part 1051 and the second metal part 1052 is increased.
  • a separate conductive pattern 1115 is formed on the inner surface of the rear case 102 to implement the third pass of the multipath folded monopole antenna. Can be.
  • Both ends of the conductive pattern 1115 are connected to the first metal part 1051, the second metal part 1052, or the third metal part 1053, and a section other than the end part is formed of the metal of the side case 105.
  • the parts 1051, 1052, 1053 and the middle frame 104 are disposed to be spaced apart from a member including a conductive material.
  • the conductive pattern 1115 is connected to the middle frame 104 through the second ground line 1113 so that the conductive pattern 1115 is also grounded, and the second ground line 1113 is connected to the feed line 1111 or the first ground line. It can be placed in a position similar to 1112. Placing the second ground line 1113 at a position similar to the power supply line 1111 or the first ground line 1112 may form the length of each path of the multipath dual mode folded monopole antenna to have the same resonance frequency. It is for configuration.
  • a length from the feed line 1111 to the second metal part 1052, the conductive pattern 1115, and the second ground line 1113 may be a length from the feed line 1111 to the second metal part 1052.
  • the third metal part 1053, the first metal part 1051, and the first ground line 1112 may be formed to have a similar length.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 1C, in which the lower direction is the front surface of the mobile terminal 100 and the upper direction is the rear surface of the mobile terminal 100.
  • the window glass 151a, the display unit 151, the middle frame 104, the main board 181 and the rear case 102 are stacked in this order, and the side case 105 surrounding the side circumference is located.
  • the side case 105 has a stacked structure of a first metal part 1051, a first nonmetal part 1055, and a second metal part 1052.
  • the first metal part 1051 is supplied with the power corresponding to the RF signal from the wireless communication unit 110 mounted on the main board 181 through the power supply line 1111, and the ground part and the first ground part of the main board 181 are provided.
  • the second metal part 1052 is connected to the ground line 1112.
  • the first ground line 1112 may be directly connected to the middle frame 104 positioned on the front surface of the main board 181.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating a modified example of FIGS. 6A and 6B.
  • a portion of the middle frame 104 is processed to form the conductive pattern 1115.
  • a portion formed by cutting a portion of the middle frame 104 in a bar shape to be distinguished from the conductive pattern 1115 formed on the inner surface of the rear case 102 is referred to as a metal strip 1045.
  • the portion adjacent to the second metal portion 1052 of the middle frame 104 is processed into a bar shape to form a metal strip 1045, and is formed at a position similar to that of the power supply line 1111 or the first ground line 1112. 2 may be connected to the middle frame 104 using the ground line 1113.
  • the second ground line 1113 may be integrally formed with the middle frame 104 and the metal strip 1045. That is, when the metal frame 1045 is formed by processing the middle frame 104, the metal strip 1045 and the middle frame 104 may be connected to each other by leaving the second ground line 113.
  • the antenna radiator of this type uses the side case 105 exposed to the outside, it is difficult to change the appearance design to match the correct frequency. Therefore, by connecting an additional pattern made of a separate conductive material with the first metal part 1111 or the second metal part 1112, the antenna can be tuned to extend the length of the antenna radiator so that resonance occurs at a frequency to be used. have.
  • FIG 8 is a diagram illustrating the efficiency of the antenna of FIGS. 4A and 4B.
  • the dotted line represents the efficiency of the antenna of FIG. 4A, and the solid line represents the antenna efficiency of FIG. 4B.
  • the efficiency increased from 25% to 35%.
  • the efficiency of the vertical axis shows relative performance at 100% of the ideal value.
  • a frequency signal having a wavelength having a length corresponding to the distances L 1 and L 2 to the length 1112 / second ground line 1113 is transmitted and received.
  • a frequency signal having a wavelength twice as long as L 1 and L 2 may be transmitted and received, and using a frequency signal having a wavelength twice as long, there is an advantage of reducing the size of an antenna. That is, L 1 or L 2 is a signal having a wavelength of ⁇ 1/2 or ⁇ 2/2 using the antenna radiator resonance frequency capable of performing wireless communication.
  • the resonant frequency is closer to each other. As shown in the dashed line graph of (b), the resonant frequency is overlapped and the efficiency is improved to show the performance of 42.6%. Since two antennas with three passes transmit and receive signals, wireless communication performance is improved. It is nested performance is adjusted to be within 10% of the length difference L 1 and L 2 for the effect to be improved is preferable.
  • the antenna of the present invention can improve the efficiency of the low-band signal when the frequency matching to the low-band signal of less than 1GHz.
  • Low-band signal is difficult to secure performance because the wavelength is relatively long, the use of the antenna of the present invention can improve the wireless communication performance of the low-band.
  • L 1 and L 2 are similar, there is a disadvantage in that it is not possible to transmit and receive signals of a plurality of frequency bands.However, high-frequency signals can be secured relatively even if implemented in other parts, so performance is best secured. Overall wireless performance can be improved by improving the performance of difficult low-band.
  • FIG. 9 is a view for explaining the radiation performance of the antenna implemented in the side case 105 of the lower portion of the mobile terminal 100 when the user grasps the mobile terminal 100. If the user does not hold as shown in (a), the signal can be transmitted without interruption.However, if the user holds in his hand as shown in (b) or (c), the touched area (mainly close to the thumb, palm, drawing) Dotted square part) does not radiate properly.
  • FIG. 10A is a graph showing a state in which a user does not hold a conventional mobile terminal and a performance when the user touches the mobile terminal by hand and the side case part touches the hand.
  • FIG. 10B illustrates a mobile terminal 100 of the present invention. It is a graph which shows the performance when the user does not hold and the side case 105 part touches the mobile terminal by hand.
  • the performance of the conventional mobile terminal 100 shown in FIG. 10A is reduced by about 14.9 dB
  • the present invention shown in FIG. 10B is degraded only by about 6.6-7 dB. Since the conventional mobile terminal 100 includes only one antenna, the radioactivity is degraded. However, when the lengths of the left and right paths are similar to each other as in the present invention, since both sides are radiated from the left and right sides, even if the performance of either antenna is degraded, the signal can be transmitted to the other antenna. It can be secured.
  • the conductive pattern 1115 that does not touch the user may maintain the wireless communication performance at a predetermined level because the user does not directly contact the hand of the user even when the user grabs the mobile terminal.
  • FIG 11 is a graph showing the resonant frequency when the mobile terminal 100 of the present invention is held by hand. Even if the mobile terminal 100 is held by hand, the resonant frequency does not move from side to side. As described above, even if the antenna of one side is held by hand and the performance of the other antenna resonates at the original frequency, the resonance frequency does not change.
  • FIG. 12 is a view showing a mobile terminal 100 according to another embodiment of the present invention
  • Figure 13 is a cross-sectional view showing a cross section of the mobile terminal 100 according to the embodiment of FIG.
  • This embodiment is an embodiment in which the antenna of the present invention is implemented in a mobile terminal 100 having a unit shape in which top and bottom are separated.
  • the main unit of the display unit 151, the main board 181, etc. are located in the upper unit 201, and the lower unit 202 includes a speaker or some user input unit 123, a microphone 122, an interface unit 160, and the like. Can be placed.
  • the battery unit 191 may be mounted on the lower unit 202 to be coupled to the upper unit 201 to replace the battery 191 without implementing the battery cover on the rear surface.
  • the antenna of the present invention is arranged at the lower end of the upper unit 201 and omits the first non-metal part 1055 positioned between the first metal part 1051 and the second metal part 1052 of the above-described embodiment. Can be implemented.
  • the battery 191 and the substrate 281 of the lower unit 202 may be inserted between the first metal part 1051 and the second metal part 1052.
  • the inserted battery 191 and the substrate 281 of the lower unit 202 are connected to the main substrate 181 of the mobile terminal 100 to supply power and to control the components of the lower unit 202 or the lower unit 202.
  • Information collected in the) can be transmitted to the main board 181 of the upper unit.
  • the power supply line 1111 and the first ground line 1112 may have difficulty in directly connecting the main unit, the first metal part 1051, and the second metal part 1052 to each other.
  • the first ground line 1112 of the present embodiment is directly connected to the first metal part 1051 and the middle frame 104 to ground the first metal part 1051, and the feed line 1111 is the second metal part.
  • the flexible substrate 183 may be used to connect between the 1052 and the main substrate 181.
  • the first ground line 1112 may be implemented to connect the wireless communication unit 110 mounted thereon.
  • the flexible substrate 183 includes a plurality of conductive layers, and thus the conductive pattern 1115, the second ground line 1113, and the power feed line 1111 may be implemented in different layers.
  • the flexible substrate 183 and the second metal part 1052 may be connected using a C clip or the like.
  • 14A to 16B are diagrams illustrating still other embodiments of the present invention.
  • the mobile terminal 100 of the embodiment shown in FIGS. 14A and 14B has a metal part 1057 integrally formed as shown in FIG. 14A without the side case 105 being divided into three layers as in the above-described embodiment. do.
  • the metal part 1057 which is not divided into the first metal part 1051 and the second metal part 1052 is used as one pass, and the remaining two paths are used in the conductive pattern 1115 of FIG. 6 and the middle of FIG. 7.
  • the frame 104 may be implemented using the processed metal strip 1045 to implement three passes.
  • the metal strip 1045 is connected to the middle frame 104 and the ground line, and the metal part 1057 of the side case 105 is connected to the feed line 1111 and the conductive pattern 1115 by the ground line, respectively. Configure the antenna of the structure as shown.
  • Such a structure can provide a mobile terminal 100 having a uniform appearance by simply forming a portion exposed to the outside, and can implement a pair of antennas (multipath dual mode folded monopole antennas) consisting of three passes.
  • Wireless communication performance can be improved similarly to the above-described embodiment. There is an advantage that the performance does not decrease even if the user holds by hand.
  • the antenna is implemented by constructing a part of the non-metallic material.
  • 15A and 15B illustrate a side case 105 having a layered structure composed of a first metal part 1051 and a second metal part 1052 and a first non-metal part 1055 positioned therebetween.
  • the first metal part 1051 and the fourth metal part 1054 may be connected to each other instead of the third metal part 1053, and only the second metal part 1052 may be used as an antenna.
  • 16A and 16B partially use a two-layer structure in which a portion adjacent to the rear case 102 is composed of a non-metal portion 1059 and a portion adjacent to the window glass 151a is formed of a metal portion 1058.
  • a conductive pattern 1115 may be formed on the inner surface of the rear case 102, and the antenna may be implemented by connecting the conductive pattern 1115 and the wireless communication unit 110.
  • FIG. 17 is a perspective view illustrating a mobile terminal 100 according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 18 is a conceptual diagram of the mobile terminal 100 according to the embodiment of FIG. 17.
  • the side case 105 of the mobile terminal 100 does not have only a part of a layered structure, but the first metal part 1051 and the second metal part 1052 extending along the entire circumference of the side of the mobile terminal 100. ) And a first nonmetal part 1055 positioned therebetween.
  • the first metal part 1051 and the second metal part 1052 having such a structure become a ring-shaped conductor in which both ends abut.
  • the feed line 1111 and the ground line may serve as an antenna radiator.
  • a power supply line 1111 and a ground line are connected to the first metal part 1051 and the second metal part 1052, respectively.
  • a section divided into a feed line 1111 and a ground line connected to the first metal part 1051 and the second metal part 1052 may be used as an antenna.
  • the first antenna radiator is a section from a feed line 1117a connected to the first metal part 1051 to a ground line 1118a
  • the second antenna radiator is a second metal part 1052. It is a section from the power supply line 1117b connected to the ground line 1117c.
  • the side case 105 of the present embodiment may implement an antenna for transmitting and receiving frequency signals of different sections, and if the length of the first antenna radiator and the second antenna radiator are configured differently, two antennas are provided in the same frequency band. It is possible not only to prevent the resonance frequency from changing, but also to prevent the wireless communication performance from being deteriorated even if one of the users is caught.
  • Transmit and receive signals of different frequency bands by separately connecting ground and feed lines to the remaining portions of the first metal part 1051 and the second metal part 1052 except for the parts used as the first antenna radiator and the second antenna radiator.
  • the third and fourth antenna radiators may be additionally implemented.
  • the mobile terminal 100 according to the present invention extends the performance of the mobile communication antenna, even if adjacent to the parts around the antenna, the performance can be secured.
  • the other radiator can transmit and receive signals, thereby improving the wireless communication performance of the terminal.

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Abstract

배면에 위치하는 리어 케이스 및 측면에 위치하는 사이드 케이스를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 전면에 위치하는 디스플레이부; 상기 디스플레이부 및 상기 하우징의 전면을 커버하는 윈도우 글래스; 상기 하우징의 내부에 실장되는 메인기판; 상기 메인기판에 실장되어 무선신호를 처리하는 무선통신부를 포함하고, 상기 사이드 케이스는 제1 금속부와, 상기 제1 금속부와 상기 하우징의 두께 방향으로 층상구조를 이루며 이격된 제2금속부를 포함하며, 상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부는 상기 하우징의 제1측면 및 상기 제1측면의 좌우에 위치하는 제2 측면과 제3측면의 적어도 일부까지 연장되고, 상기 제1 금속부 또는 제2 금속부 중 적어도 하나는 상기 무선통신부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 이동 단말기는 이동통신 안테나의 성능을 확장하여 안테나 주변의 부품과 인접하더라도 성능이 확보될 수 있다.

Description

이동 단말기
본 발명은 이동 단말기의 사이드 케이스를 안테나로 이용한 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 다양화 되고 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.
디스플레이부가 터치센서를 구비하여 디스플레이부가 출력뿐만 아니라 입력기능까지 겸비하게 되고, 멀티미디어 기능이 확대됨에 따라 디스플레이부의 크기는 점점 커지고 디스플레이부의 주변에 위치하는 베젤의 크기는 점점 작아지는 추세이다.
그러나, 이렇게 디스플레이부의 크기가 커지고 베젤의 크기가 작아지면 베젤에 실장되는 부품의 실장공간이 줄어들게 되고 특히 안테나와 같이 주변의 부품에 영향을 받는 부품은 실장공간 제약의 영향을 크게 받는다.
본 발명은 이동 단말기의 사이드 케이스를 안테나로 이용하여, 베젤의 크기가 작더라도 안테나 성능을 확보할 수 있는 이동 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
배면에 위치하는 리어 케이스 및 측면에 위치하는 사이드 케이스를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 전면에 위치하는 디스플레이부; 상기 디스플레이부 및 상기 하우징의 전면을 커버하는 윈도우 글래스; 상기 하우징의 내부에 실장되는 메인기판; 상기 메인기판에 실장되어 무선신호를 처리하는 무선통신부를 포함하고, 상기 사이드 케이스는 제1 금속부와, 상기 제1 금속부와 상기 하우징의 두께 방향으로 층상구조를 이루며 이격된 제2금속부를 포함하며, 상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부는 상기 하우징의 제1측면 및 상기 제1측면의 좌우에 위치하는 제2 측면과 제3측면의 적어도 일부까지 연장되고, 상기 제1 금속부 또는 제2 금속부 중 적어도 하나는 상기 무선통신부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 이동 단말기를 제공한다.
상기 사이드 케이스는, 상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부 사이에 위치하는 제1 비금속부를 더 포함하며 상기 제1 금속부, 상기 제1 비금속부 및 상기 제2 금속부는 상기 이동 단말기의 두께 방향으로 층상구조를 가질 수 있다.
상기 제1 비금속부에 형성된 개구부; 및 상기 개구부의 내측에 배치되는, 인터페이스, 이어폰 잭 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 비금속부의 양단은 상기 제2 금속부 방향으로 꺾여 상기 제2금속부의 양 단부까지 연장되고, 상기 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 급전라인을 더 포함할 수 있다.
상기 사이드 케이스는, 상기 제1 금속부와 제2 금속부의 양단을 연결하는 한 쌍의 제3 금속부를 더 포함할 수 있다.
상기 사이드 케이스는 상기 제1 금속부, 상기 제2 금속부 및 상기 제3 금속부와 이격하여 배치되는 제4 금속부; 및 상기 제3 금속부와 상기 제4 금속부 사이에 배치되는 제2 비금속부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 급전라인; 및 상기 제1 금속부와 연결되어 접지하는 제1 접지라인을 더 포함할 수 있다.
상기 급전라인에서 상기 급전라인에서 제1 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L1)와 제2 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L2) 또는 그 2배에 상응하는 길이의 파장을 가지는 주파수의 신호를 송수신할 수 있다.
상기 급전라인에서 제1 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L1)와 제2 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L2)의 차이는 10%이내로 구성할 수 있다.
양단이 상기 제2 금속부와 연결되는 도전성 패턴; 및 상기 도전성 패턴과 상기 도전성 패턴과 연결되어 접지하는 제2 접지라인을 더 포함할 수 있다.
상기 도전성 패턴은 상기 리어 케이스의 내측면에 형성될 수 있다.
상기 급전라인에서 상기 제2 금속부, 상기 도전성 패턴 및 상기 제2 접지라인까지 길이는 상기 급전라인에서 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이에 상응하게 형성할 수 있다.
상기 디스플레이부의 배면에 위치하는 금속재질의 미들 프레임을 더 포함하고, 상기 도전성 패턴 및 상기 제2 접지라인은 상기 미들 프레임의 일부를 절개하여 형성할 수 있다.
상기 하우징의 상기 제1 금속부 및 상기 제2 금속부가 형성된 방향에 결합하는 하부유닛; 및 상기 하부유닛에서 돌출되고 상기 제1 금속부 및 상기 제2 금속부의 이격공간에 삽입되는 배터리를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 금속부와 상기 메인기판 사이를 연결하는 플렉서블 기판을 더포함하고, 상기 플렉서블 기판은, 상기 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 급전라인; 상기 제2 금속부와 양단이 접하는 도전성 패턴; 및 상기 도전성 패턴과 연결되어 접지하는 제2 접지라인을 포함할 수 있다.
상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부는 링형상으로 이동 단말기의 측면 둘레에 연속적으로 형성되고, 상기 제1 금속부 및 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 제1 급전라인 및 제2 급전라인; 상기 제1 금속부 및 제2 금속부와 연결되어 접지하는 제1 접지라인 및 제2 접지라인을 더 포함할 수 있다.
상기 무선통신부는 상기 제1 급전라인에서 상기 제1 접지라인 사이의 상기 제1 금속부의 길이 또는 상기 제2 급전라인에서 상기 제2 접지라인 사이의 상기 제2 금속부의 길이에 상응하는 RF신호를 송수신할 수 있다.
상기 사이드 케이스는, 상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부 사이에 위치하는 링형상의 제1 비금속부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 이동 단말기는 이동통신 안테나의 성능을 확장하여 안테나 주변의 부품과 인접하더라도 성능이 확보될 수 있다.
또한, 독립된 패스를 가지는 복수개의 방사체를 구현하여 하나의 방사체가 사용자의 손과 같은 방해물에 의해 성능이 저하되더라도 다른 방사부가 신호를 송수신 할 수 있어 단말기의 무선통신 성능이 향상된다.
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 2a는 안테나 방사체와 미들 프레임의 배치에 따른 안테나 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 2b는 안테나 방사체와 미들 프레임의 배치에 따른 안테나 성능을 나타낸 그래프이다.
도 3a 및 도 3b는 폴디드 안테나의 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 이동 단말기의 듀얼모드 폴디드 모노폴 안테나를 도시한 개념도이다.
도 4b는 본 발명의 이동 단말기의 멀티패스 폴디드 모노폴 안테나를 도시한 개념도이다.
도 5a는 도 4a에 상응하는 실시예의 실제 구성을 도시한 사시도이다.
도 5b는 도 4a에 상응하는 실시예의 단면도이다.
도 6a는 도 4b에 상응하는 실시예의 실제 구성을 도시한 사시도이다.
도 6b는 도 4b에 상응하는 실시예의 단면도이다.
도 7은 도 6a 및 도 6b의 변형예를 도시한 평면도이다.
도 8은 도 4a와 도 4b의 안테나의 효율을 도시한 도면이다.
도 9는 사용자가 이동 단말기를 잡았을 때 이동 단말기의 하단부분의 사이드 케이스에 구현된 안테나의 방사성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a는 종래의 이동 단말기를 사용자가 잡지 않은 상태와 사용자가 손으로 이동 단말기를 잡아 사이드 케이스 부분이 손에 닿을 때의 성능을 표시한 그래프이다.
도 10b는 본 발명의 이동 단말기를 사용자가 잡지 않은 상태와 사용자가 손으로 이동 단말기를 잡아 사이드 케이스 부분이 손에 닿을 때의 성능을 표시한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 이동 단말기를 손으로 잡았을 때, 공진 주파수를 나타낸 그래프이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 단말기를 도시한 도면이다.
도 13은 도 12의 실시예에 따른 이동 단말기의 단면을 도시한 단면도이다.
도 14a내지 도 16b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 단말기를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 단말기를 도시한 사시도이다.
도 18은 도 17의 실시예에 따른 이동 단말기의 개념도이다.
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.
상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.
상기 방송 신호는 디지털 방송 신호의 송수신을 위한 기술표준들(또는 방송방식, 예를 들어, ISO, IEC, DVB, ATSC 등) 중 적어도 하나에 따라 부호화될 수 있으며, 방송 수신 모듈(111)은 상기 기술표준들에서 정한 기술규격에 적합한 방식을 이용하여 상기 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다.
상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련된 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.
상기 방송 관련 정보는 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 다양한 형태로 존재할 수 있다. 방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(170)에 저장될 수 있다.
이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.
상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
여기에서, 다른 이동 단말기(100)는 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 이동 단말기(100) 주변에, 상기 이동 단말기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 이동 단말기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.
위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.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 인가 받아 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.
도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이 이동 단말기의 측면을 커버하는 사이드 케이스(105)를 별도로 구비할 수 있다. 사이드 케이스(105)는 일정한 두께를 가질 수 있고, 부분적으로 두께가 변화할 수 도 있으며, 금속재질과 비금속 재질을 섞어서 구현할 수 있다. 사이드 케이스(105)가 금속재질을 포함하는 경우 사이드 케이스(105)의 금속부에 무선통신부(110)로부터 RF신호를 공급하여, 안테나 방사체로 이용할 수 있다.
단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스에 장착되어 프론트 케이스와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다. 디스플레이부(151)와 프론트 케이스의 일부를 커버하는 윈도우 글래스(151a)를 전면에 배치할 수 있으며, 보다 통일된 외관을 구현하기 위해 전면을 전부 윈도우 글래스(151a)를 이용할 수 있다. 전면을 전부 윈도우 글래스(151a)로 커버하는 경우 프론트 케이스가 외부로 드러나지 않거나, 프론트 케이스를 생략할 수 있어, 이동 단말기(100)의 외관을 더 깔끔하게 구현할 수 있다.
이동 단말기(100)는 디스플레이부(151)의 배면을 지지하는 미들 프레임(104)을 더 포함할 수 있다. 미들 프레임(104)의 전면은 디스플레이부(151)가 배치되므로, 편평한 면을 제공하고, 배면은 메인기판(181), 카메라(121), 음향출력부(152b), 배터리(191_ 및 각종 부품이 실장되는 바, 각 부품이 안착되기 위해 각 부품의 형상에 상응하는 요철이 형성될 수 있다. 상기 미들 프레임(104)은 강성을 위해 그리고, 각종 부품의 그라운드로서 역할을 하기 위해 금속재질을 포함할 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 후면커버가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.
도시된 바와 같이, 후면커버가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버에는 카메라(121)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.
이러한 케이스들(102, 105)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 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), 메라(121), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.
이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a)가 배치되고, 단말기 바디의 측면에 마이크로폰(122), 제2 음향 출력부(152b) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 카메라(121)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 제1 조작유닛이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 측면이 아닌 단말기 바디의 후면에 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.
제1 음향 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 제1 음향 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 출력부는 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.
카메라(121)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 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(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, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 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 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(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 카메라(121)가 배치될 수 있다.
카메라(121)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 카메라(121)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.
플래시(124)는 카메라(121)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 카메라(121)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 제1 음향 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 커버의 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 커버가 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 커버는 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.
일반적으로 안테나는 이동 단말기(100)의 하측에 배치한다. 측면에 배치하는 경우 사용자가 손으로 잡는 경우 성능이 저하되는 문제가 있고, 상측에 배치하는 경우 통화시 사용자의 몸과 닿으며, 뇌에 가까운 위치에 안테나가 위치하기 때문에 가능한 뇌에서 멀리 위치하는 이동 단말기(100)의 하측에 배치한다.
사이드 케이스(105)를 금속 재질로 이용하는 경우 사이드 케이스(105)를 안테나 방사체로 이용할 수 있다. 이때 RF신호의 주파수를 매칭하기 위해 안테나 방사체의 길이가 중요하며, 소정 길이에 해당하는 금속부분과 그 외에 부분은 비금속 부분을 이용하거나, 비금속 부분을 다른 부분의 금속 부분과 분리하는 방법을 이용할 수 있다.
안테나 성능을 향상시키기 위해서는 안테나 방사체의 너비가 중요하다. 안테나 방사체의 두께가 두꺼울수록 안테나의 송수신 효율이 좋아진다. 즉, 방사체의 길이는 RF신호의 주파수 매칭 결정에 중요한 요소가 되고, 너비는 효율에 중요한 요소가 된다. 다만, 이동 단말기(100)의 크기가 작아짐에 따라 사이드 케이스의 금속부 두께를 크게 형성하는데 한계가 있어 사이드 케이스를 이용한 안테나 방사체의 너비를 증가시키는 데는 한계가 있다.
이동 단말기(100)의 내부에 배치되는 부품 중, 도전성 물질을 포함하는 부품은 안테나의 성능에 영향을 미치기 때문에 안테나 방사체와 이격하여 배치한다. 이동 단말기(100)의 내부에 배치되는 부품 중 미들 프레임(104), 디스플레이부(151)는 전도성 물질을 포함하고, 메인기판(181)도 부분적으로 전도성 물질을 포함한다.
사이드 케이스(105)의 금속부를 안테나 방사체로 이용하는 미들 프레임(104), 디스플레이부(151) 등과 소정거리 이격되도록 배치할 필요가 있다.
특히 최근에 디스플레이부(151)를 점점 키우고, 베젤(이동 단말기(100)에서 디스플레이부(151) 이외에 그 둘레에 위치하는 영역)의 크기를 최소화한다. 이렇게 디스플레이부(151)의 크기가 크면 디스플레이부(151)의 배면을 지지하는 미들 프레임(104)의 크기 또한 커지게 되어, 도전체를 포함하는 디스플레이부(151)와 미들 프레임(104)이 안테나 방사체(사이드 케이스(105)의 금속부)와 가까워지는 문제가 발생한다.
도 2a는 안테나 방사체와 미들 프레임의 배치에 따른 안테나 성능을 설명하기 위한 도면으로, 사이드 케이스(11)를 안테나 방사체로 이용하기 위해 사이드 케이스(11)에 무선통신부와 연결된 급전라인(16)과 접지부와 연결된 접지라인(17) 이 연결된다. 미들 프레임(12)은 바디의 내부에 위치하므로 사이드 케이스(11)의 내측에 배치되며, 도 2a에 도시된 바와 같이 소정거리(w) 이격되어 배치된다.
미들 프레임(12) 이외에 바디 내부에 도전성 부품이 실장되며, 가장 큰 면적을 차지하는 미들 프레임(12)이 상기 사이드 케이스(11)와 가장 가까이 배치되므로, 이하에서는 미들 프레임(12)과 사이드 케이스(11) 사이의 간격을 기준으로 설명한다. 미들 프레임(12) 이외에 도전성 부품과 사이드 케이스(11)와의 거리도 마찬가지로 소정거리 이격되어야 무선통신 성능을 확보할 수 있다.
도 2b는 안테나 방사체(사이드 케이스(11))와 미들 프레임의 배치에 따른 안테나 성능을 나타낸 그래프로서, 안테나 방사체인 사이드 케이스(105)의 금속부와 미들 프레임(104) 사이의 간격(w) 및 안테나 방사체의 두께(d)와 무선통신 성능의 관계를 나타낸다.
방사체인 사이드 케이스(11)의 금속부분의 두께(도 2a의 d)가 3mm이고, 미들 프레임(12)과 메탈 케이스 사이의 간격(도 2a의 w)이 8.5mm인 경우 성능은 66.8%가 나타난다. 상기 퍼센트는 이상적인 경우 효율을 100%로 보았을 때 상대적인 값을 의미한다.
미들 프레임(12)과 메탈 케이스의 간격(w)이 1.69mm인 경우 두께가 두꺼울수록 성능이 좋으나, 30% 대의 성능을 보여 간격이 8.5mm인 경우보다 절반 정도의 효율을 나타낸다.
두께(d)를 더 얇게 간격(w)을 더 좁게 하면 그 효율은 24%로 저하된다. 본 발명은 사이드 케이스(11의 금속부분의 두께 0.6mm 미들 프레임(12)과 사이드 케이스(11)의 금속부분 사이의 간격이 1mm인 이동 단말기(100)에서도 성능을 확보할 수 있는 안테나 방사체를 제공한다.
도 3a 및 도 3b는 폴디드 안테나의 형태를 설명하기 위한 도면으로, 도 3a는 폴디드 다이폴(folded dipole) 안테나를 도시한 도면이고, 도 3b는 폴디드 모노폴(folded monopole) 안테나를 도시한 도면이다. 폴디드 다이폴 안테나(도 3a)는 (+)극과 (-)극에 각각 연결되어 전체 안테나의 길이가 공진주파수의 파장길이에 상응한 것을 특징으로 한다.
한편, 폴디드 모노폴 안테나(도 3b)는 다이폴 안테나를 개선한 형태로서, 일측은 전원이 인가되고(feed), (-)극 대신에 접지면에 연결되는(short) 형태를 의미한다. 접지면은 미러처럼 작용하여 실제 안테나 방사체 길이보다 2배의 길이인 것처럼 동작한다. 따라서, 모노폴 안테나는 다이폴 안테나의 1/2 길이만으로 1파장의 길이의 안테나와 동일한 안테나를 구현할 수 있다.
모노폴 안테나의 안테나 방사체 길이가 공진주파수의1/2파장에 상응하는 길이면 성능을 확보할 수 있기 때문에 이동 단말기(100)와 같이 작은 사이즈의 제품에 실장 시 안테나 실장공간 확보측면에서 유리하다.
폴디드 모노폴은 통상의 모노폴 안테나의 형태에서 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 안테나 방사체를 꺾어서 배치한 형태로서, 모노폴 안테나는 2배 길이의 공간에서 미들 프레임(104)과 이격되어야 하기 때문에 폴디드 모노폴을 이용함으로써, 안테나 방사체의 실장공간을 줄일 수 있다.
도 4a는 본 발명의 이동 단말기의 듀얼모드 폴디드 모노폴 안테나(dual mode folded monopole antenna) 를 도시한 개념도이다. 폴디드 모노폴은 전술한 바와 같이 차지하는 공간이 작아, 사이드 케이스(105)를 이용하여 폴디드 모노폴 안테나 2개로 구현할 수 있다(듀얼 모드(dual mode)).
L1 의 길이를 가지는 제1 안테나 방사체(110a)와 L2의 길이를 가지는 제2 안테나 방사체(110b)를 각각 독립된 안테나 방사체로 이용할 수 있어, 종래에 사이드 케이스(105)의 하단 부분을 이용하여 1개의 안테나를 구현한 경우보다 안테나의 개수를 더 많이 실장할 수 있다.
제1 안테나 방사체(110a)는 L1의 2배 길이의 파장을 가지는 주파수의 신호를 송수신하고, 제2 안테나 방사체(110b)는 L2의 2배 길이의 파장을 가지는 주파수의 신호를 송수신한다. 도 5a는 도 4a에 상응하는 실시예의 실제 구성을 도시한 사시도로서, 사이드 케이스(105)에서 금속부(1051, 1052, 1053, 1054)만 도시하였으며, 도 5b는 도 4a에 상응하는 실시예의 단면도이다.
본 발명의 사이드 케이스(105)의 적어도 일부분(이동 단말기의 제1측면과 제1측면의 좌우에 위치하는 제2 측면 및 제3 측면의 일부분)을 이동 단말기(100)의 두께 방향으로 3단으로 나누어, 리어 케이스(102)에 인접한 제1 금속부(1051), 윈도우 글래스(151a)에 인접한 제2 금속부(1052) 그리고, 상기 제1 금속부(1051)와 상기 제2 금속부(1052)는 이격되어 3개의 층으로 구분된다(도 1b 및 도 1c참조).
제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052) 사이에 배치되는 제1 비금속부(1055)를 더 포함하여 이동 단말기(100)의 두께 방향으로 3개 층으로 이루어진 층상구조를 형성할 수 있다. 상기 제1 비금속부(1055)가 위치하는 부분에 이동 단말기(100)의 이어잭이나 인터페이스부(160), 음향출력부(152b)를 위한 음향홀과 같이 내부와 연통되는 개구부가 형성될 수 있다.
제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052)의 양 단부는 한 쌍의 제3 금속부(1053)를 이용하여 연결하여 폴디드 안테나 형태의 방사체를 구현할 수 있다. 제1 금속부(1051), 제2 금속부(1052) 및 제3 금속부(1053)가 도 4a에 도시된 바와 같이 'ㅁ'자 형태로 연결된다.
이동 단말기(100)의 사이드 케이스(105)의 나머지 금속재질로 된 제4 금속부(1054)와 상기 제1 내지 제3 금속부(1051, 1052, 1053)을 분리하기 위해 상기 제4 금속부(1054)와 제1 내지 제3 금속부(1051, 1052, 1053) 사이에 제2 비금속부(1056)를 개재할 수 있다.
제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052) 중 적어도 하나는 무선통신부(110)에서 생성한 신호에 상응하는 전원을 공급하는 급전라인(1111)이 연결되고, 다른 하나는 접지부와 접속하는 제1 접지라인(1112)이 연결된다. 접지부는 메인기판(181)에 구비되며 미들 프레임(104)과 연결되어 실질적으로 미들 프레임(104)도 접지부로서 역할을 한다. 따라서, 상기 제1 접지라인(1112)은 메인기판(181)의 접지부뿐만 아니라, 미들 프레임(104)과 연결된 경우도 본 발명에 포함된다. 접지라인과 제1 급전라인(1111)은 C클립이나 포고핀과 같은 접속구조를 이용하거나, 납땜으로 일체형으로 형성할 수도 있다.
다만, 디스플레이부(151)가 커져 베젤이 최소화 된 구조에서는 미들 프레임(104) 및 디스플레이부(151)와 사이드 케이스(105)의 제1 및 제2 금속부(1051, 1052)와 거리가 가까워지기 때문에 무선통신 성능이 저하되는 문제가 있다.
상기 문제를 해소하기 위해 도 4 b와 같이 패스(path)를 1개를 추가하여 3개의 패스를 가지는 멀티패스 듀얼모드 폴디드 모노폴(multi-path dual mode folded monopole) 안테나 방사체를 구현하여 성능을 개선할 수 있다. 패스의 개수를 늘리면, 안테나 체적을 늘리는 것과 유사하게 전류가 보다 활발하게 흐를 수 있어, 무선통신 성능이 개선된다.
도 6a는 도 4b에 상응하는 실시예의 실제 구성을 도시한 사시도이고, 도 6b는 도 4b에 상응하는 실시예의 단면도이다. 전술한 도 5a및 도 5b의 실시예보다 리어 케이스(102)의 내측면에 형성된 도전성 패턴(1115)을 더 포함한다. 사이드 케이스(105)로 3개의 패스를 형성하기에는 이동 단말기(100)의 두께에 한계가 있고, 무리하게 3개의 패스로 분할하면 제1 금속부(1051) 및 제2 금속부(1052)의 두께가 얇아져 성능이 저하될 위험이 있는 바, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 별도의 도전성 패턴(1115)을 리어 케이스(102) 내측면에 형성하여 멀티패스 폴디드 모노폴 안테나의 제3 패스를 구현할 수 있다.
도전성 패턴(1115)은 양 단부는 상기 제1 금속부(1051) 또는 제2 금속부(1052) 또는 제3 금속부(1053)에 연결되고, 단부 이외의 구간은 상기 사이드 케이스(105)의 금속부(1051, 1052, 1053) 및 미들 프레임(104)과 같은 도전성 소재를 포함하는 부재와 이격하여 배치한다.
도전성 패턴(1115)은 제2 접지라인(1113)을 통해 미들 프레임(104)과 연결되어 도전성 패턴(1115)도 접지되며, 제2 접지라인(1113)은 급전라인(1111) 또는 제1 접지라인(1112)과 유사한 위치에 배치할 수 있다. 제2 접지라인(1113)을 급전라인(1111) 또는 제1 접지라인(1112)과 유사한 위치에 배치하는 것은 멀티패스 듀얼모드 폴디드 모노폴 안테나의 각 패스의 길이를 유사하게 형성하여 공진 주파수를 동일하게 구성하기 위함이다.
즉, 상기 급전라인(1111)에서 상기 제2 금속부(1052), 상기 도전성 패턴(1115) 및 상기 제2 접지라인(1113)까지 길이는 상기 급전라인(1111)에서 상기 제2 금속부(1052), 상기 제3 금속부(1053), 상기 제1 금속부(1051) 및 상기 제1 접지라인(1112)까지 길이와 유사하게 형성할 수 있다.
도 6b의 단면도는 도 1c의 A-A의 단면도로서, 도면상 하측방향이 이동 단말기(100)의 전면이고, 상측방향이 이동 단말기(100)의 배면이다. 전면부터, 윈도우 글래스(151a), 디스플레이부(151), 미들 프레임(104), 메인기판(181) 및 리어 케이스(102) 순으로 적층되며, 측면 둘레를 감싸는 사이드 케이스(105)가 위치한다. 사이드 케이스(105)는 제1 금속부(1051), 제1 비금속부(1055) 및 제2 금속부(1052)의 적층 구조를 가진다.
메인기판(181)에 실장된 무선통신부(110)로부터 RF신호에 상응하는 전원을 급전라인(1111)을 통해 제1 금속부(1051)가 공급받고, 메인기판(181)의 접지부와 제1 접지라인(1112)을 통해 제2 금속부(1052)가 연결된다. 상기 제1 접지라인(1112)은 메인기판(181)의 전면에 위치한 미들 프레임(104)과 직접 연결될 수도 있다.
도 7은 도 6a 및 도 6b의 변형예를 도시한 평면도로서, 리어 케이스(102)의 내측면에 형성한 도전성 패턴(1115) 대신에 미들 프레임(104)의 일부를 가공하여 도전성 패턴(1115)을 형성할 수 있다. 전술한 리어 케이스(102)의 내측면에 형성하는 도전성 패턴(1115)과 구분을 위해 미들 프레임(104)의 일부를 절개하여 바형상으로 형성한 부분을 메탈 스트립(1045)이라고 한다.
미들 프레임(104)의 상기 제2 금속부(1052)와 인접한 부분을 바 형상으로 가공하여 메탈 스트립(1045)을 형성하고, 급전라인(1111) 또는 제1 접지라인(1112)과 유사한 위치에 제2 접지라인(1113)을 이용하여 미들 프레임(104)과 연결할 수 있다. 제2 접지라인(1113)은 도 7에 도시된 바와 같이 미들 프레임(104)과 메탈 스트립(1045)와 일체형으로 형성할 수 있다. 즉, 미들 프레임(104)을 가공하여 메탈 스트립(1045)을 형성할 때 제2 접지라인(113)을 남겨두어 메탈 스트립(1045)과 미들 프레임(104)이 연결되도록 형성할 수 있다.
이와 같은 형태의 안테나 방사체는 외부로 노출되는 사이드 케이스(105)를 이용하기 때문에 정확한 주파수와 매칭하기 위해 외관 디자인을 변경하기 어려운 문제가 있다. 따라서 별도의 도전성 물질로 이루어진 추가 패턴을 상기 제1 금속부(1111) 또는 제2 금속부(1112)와 연결하여 안테나 방사체의 길이를 연장하여 이용하고자 하는 주파수에서 공진이 일어나도록 안테나를 튜닝할 수 있다.
도 8은 도 4a와 도 4b의 안테나의 효율을 도시한 도면이다. 점선은 도 4a의 안테나의 효율을 나타내고, 실선은 도 4 b의 안테나 효율을 나타낸다. 패스가 2개인 경우보다 3개의 패스를 이용하는 경우 효율이 25%에서 35%로 증가한 것을 확인할 수 있다. 세로축의 효율은 이상적인 값을 100%봤을 때 상대적인 성능을 나타낸다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 그림을 참고하면, 급전라인(1111)을 기준으로 제2 금속부(1052), 제3 금속부(1053) 제1 금속부(1051) 및 상기 제1 접지라인(1112)/제2 접지라인(1113)까지 길이 까지 거리(L1, L2)에 상응하는 길이의 파장을 가지는 주파수 신호를 송수신 한다. L1, L2의2배 의 길이의 파장을 가지는 주파수 신호를 송수신 할 수 있으며, 2배의 길이의 파장을 가지는 주파수 신호를 이용하면, 안테나의 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다. 즉, L1 또는 L2는 λ1/2 또는 λ2/2의 파장의 신호가 상기 안테나 방사체를 이용하여 무선통신을 수행할 수 있는 공진 주파수가 된다.
L1과 L2가 상이하면 서로 다른 주파수 대역에서 공진하기 때문에 도 8의 그래프의 점선 그래프와 실선 그래프와 같이 2개의 공진지점이 나타난다.
이 때 L1과 L2의 길이를 유사하게 바꾸면 공진주파수가 가까워지게 되어 (b)의 쇄선 그래프와 같이 공진주파수가 중첩되면서 효율이 향상되어 42.6%의 성능을 나타낸다. 3개의 패스를 가지는 안테나 2개가 신호를 송수신 하기 때문에 무선통신 성능이 개선되는 것이다. 중첩되어 성능이 향상되는 효과를 위해 L1과 L2의 길이차이는 10%이내가 되도록 조정하는 것이 바람직하다.
특히 본 발명의 안테나는 1GHz이하의 로우밴드의 신호에 주파수 매칭을 하면, 로우밴드의 신호의 효율을 향상시킬 수 있다. 로우밴드의 신호는 파장이 비교적 길기 때문에 성능확보가 어려우나, 본 발명의 안테나를 이용하면 로우밴드의 무선 통신성능을 개선할 수 있다.
다만, L1과 L2의 길이가 유사하면, 복수개의 주파수 대역의 신호를 송수신 할 수 가 없는 단점이 있으나, 고주파의 신호는 다른 부분에 구현하더라도 비교적 성능을 확보하기 용이하므로, 성능확보가 가장 어려운 로우밴드의 성능을 개선한다는 점에서 전체 무선통신 성능을 개선할 수 있다.
도 9는 사용자가 이동 단말기(100)를 잡았을 때 이동 단말기(100)의 하단부분의 사이드 케이스(105)에 구현된 안테나의 방사성능을 설명하기 위한 도면이다. (a)와 같이 사용자가 잡고 있지 않으면, 방해 받지 않고 신호를 송신할 수 있으나, (b) 또는 (c)와 같이 사용자가 손으로 잡는 경우, 많이 닿는 부분(주로 엄지손가락에 가까운 손바닥 부분, 도면상 점선 사각형 부분)으로는 방사가 제대로 이루어지지 않는다.
도 10a는 종래의 이동 단말기를 사용자가 잡지 않은 상태와 사용자가 손으로 이동 단말기를 잡아 사이드 케이스 부분이 손에 닿을 때의 성능을 표시한 그래프이고, 도 10b는 본 발명의 이동 단말기(100)를 사용자가 잡지 않은 상태와 사용자가 손으로 이동 단말기를 잡아 사이드 케이스(105) 부분이 손에 닿을 때의 성능을 표시한 그래프이다.
도 10a 및 도 10b모두 손으로 잡았을 때 성능이 현저하게 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 사용자의 손에 전류가 흐르기 때문에 공진 주파수가 변화될 뿐만 아니라 신호가 방사되지 않고 사용자의 손으로 흘러 성능을 저하시킨다.
도 10a 에 도시된 종래의 이동 단말기(100)는 약 14.9dB의 크기만큼 성능이 감소하나, 도 10b에 도시된 본 발명은 6.6~7dB정도만 성능이 저하된다. 종래의 이동 단말기(100)는 한 개의 안테나만 구비하고 있기 때문에 방사성능이 저하된다. 그러나, 본 발명과 같이 좌우 패스의 길이를 유사하게 한 경우 좌측과 우측에서 모두 방사되기 때문에 어느 한 쪽의 안테나의 성능이 저하되더라도 다른 한 쪽의 안테나로 신호를 송신할 수 있어 성능이 종래에 비해 확보 가능하다. 그리고, 사용자의 손에 닿지 않는 도전성 패턴(1115)은 사용자가 이동 단말기를 잡더라도 직접적으로 사람의 손에 접촉되지 않아 무선통신 성능을 일정수준으로 유지할 수 있다.
도 11은 본 발명의 이동 단말기(100)를 손으로 잡았을 때, 공진 주파수를 나타낸 그래프로, 손으로 잡더라도 공진 주파수가 좌우로 움직이지 않는다. 이는 전술한 바와 같이, 손으로 잡아 일측의 안테나가 성능이 저하되더라도 다른 한쪽의 안테나가 원래 주파수에서 공진하므로, 공진 주파수가 변화하지 않는 장점이 있다.
도 12은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 단말기(100)를 도시한 도면이고, 도 13는 도 12의 실시예에 따른 이동 단말기(100)의 단면을 도시한 단면도이다. 본 실시예는 상하가 분리되는 유닛 형태의 이동 단말기(100)에 본 발명의 안테나를 구현한 실시예이다. 상부유닛(201)에 디스플레이부(151), 메인기판(181) 등의 주요 구성이 위치하고, 하부유닛(202)에는 스피커나 일부 사용자 입력부(123), 마이크(122) 및 인터페이스부(160) 등을 배치할 수 있다. 또한, 하부유닛(202)에 배터리(191)를 장착하여 상부유닛(201)에 삽입하는 방식으로 결합하여, 배면에 배터리 커버를 구현하지 않고, 배터리(191)를 교체할 수 있다.
본 발명의 안테나는 상부유닛(201)의 하측 단부에 배치하고 전술한 실시예의 제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052) 사이에 위치하는 제1 비금속부(1055)를 생략한 형태로 구현 가능하다. 상기 제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052) 사이로 배터리(191) 및 하부유닛(202)의 기판(281)이 삽입될 수 있다.
삽입된 배터리(191) 및 하부유닛(202)의 기판(281)은 이동 단말기(100)의 메인기판(181)과 접속되어 전원을 공급하고 하부유닛(202)의 부품을 제어하거나 하부유닛(202)에서 수집한 정보를 상부유닛의 메인기판(181)에 전송할 수 있다.
하부유닛(202)이 결합하기 위해 상부유닛(201)의 하단 부분에 공간이 필요하여 제1 금속부(1051) 및 제2 금속부(1052)와 메인기판(181)이 도 12처럼 이격되어 배치되어 급전라인(1111)과 제1 접지라인(1112)을 전술한 실시예와 같이 메인유닛과 제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052)가 직접적으로 접속이 어려운 문제가 있다.
본 실시예의 제1 접지라인(1112)은 제1 금속부(1051)와 미들 프레임(104)과 직접적으로 연결하여 제1 금속부(1051)를 접지하고, 급전라인(1111)은 제2 금속부(1052)와 메인기판(181) 사이를 연결하는 플렉서블 기판(183)을 이용할 수 있다.
플렉서블 기판(183)에 도전성 패턴(1115), 상기 도전성 패턴(1115)과 메인기판(181)의 접지부를 연결하는 제2 접지라인(1113) 및 제2 금속부(1052)와 메인기판(181)에 실장된 무선통신부(110)를 연결하는 제1 접지라인(1112)을 구현할 수 있다. 특히 플렉서블 기판(183)은 복수개의 도전층으로 구성되는 바, 도전성 패턴(1115), 제2 접지라인(1113) 및 급전라인(1111)을 각각 다른 층에 구현할 수 있다. 상기 플렉서블 기판(183)과 제2 금속부(1052)는 C클립 등을 이용하여 접속할 수 있다.
도 14a 내지 도 16b는 본 발명의 또 다른 실시예들을 도시한 도면이다.
도 14a 및 도 14b에 도시된 실시예의 이동 단말기(100)는 사이드 케이스(105)가 전술한 실시예와 같이 3개의 층으로 분할되지 않고, 도 14a와 같이 일체형으로 이루어진 금속부(1057)를 구비한다.
제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052)로 구분되지 않은 금속부(1057)를 하나의 패스로 이용하고, 나머지 2개의 패스를 도 6의 도전성 패턴(1115)과 도 7의 미들 프레임(104)을 가공한 메탈 스트립(1045)을 이용하여 구현하여 3개 패스를 구현할 수 있다. 메탈 스트립(1045)은 미들 프레임(104)과 접지라인으로 연결되고, 사이드 케이스(105)의 금속부(1057)는 급전라인(1111) 그리고 도전성 패턴(1115)도 접지라인으로 연결하여 도 4 b와 같은 구조의 안테나를 구성한다.
이와 같은 구조는 외부로 노출되는 부분을 단순하게 형성하여 통일감 있는 외관의 이동 단말기(100)를 제공하면서, 3개의 패스로 이루어진 한 쌍의 안테나(멀티패스 듀얼모드 폴디드 모노폴 안테나)를 구현할 수 있어 무선통신 성능은 전술한 실시예와 유사하게 개선될 수 있다. 사용자가 손으로 잡더라도 성능이 저하되지 않는 장점이 있다.
도 15a 내지 도 16b에 도시된 실시예는 3개의 패스를 가지지는 않으나 디스플레이부(151)가 커서 베젤의 크기가 거의 없는 베젤리스(bezeless) 이동 단말기(100)의 안테나 영역 확보를 위해 사이드 케이스(105)의 일부를 비금속물질로 구성하여 안테나를 구현한 실시예 이다.
도 15a 및 도 15b에 도시된 실시예는 제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052) 그리고 그 사이에 위치하는 제1 비금속부(1055)로 이루어진 층상구조를 가지는 사이드 케이스(105)에서 제3 금속부(1053) 대신에 제1 금속부(1051)와 제4 금속부(1054)가 연결되고, 제2 금속부(1052)만 안테나로 이용할 수 있다.
도 16a 및 도 16b에 도시된 실시예는 리어 케이스(102)에 인접한 부분은 비금속부(1059)를 윈도우 글래스(151a)에 인접한 부분은 금속부(1058)로 이루어진 2층 구조를 이용하여, 부분적으로 개방된 리어 케이스(102)의 내측면에 도전성 패턴(1115)을 형성하고, 도전성 패턴(1115)과 무선통신부(110)를 연결하여 안테나를 구현할 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 단말기(100)를 도시한 사시도이고, 도 18은 도 17의 실시예에 따른 이동 단말기(100)의 개념도이다.
본 실시예의 이동 단말기(100)의 사이드 케이스(105)는 일부분만 층상구조를 가지는 것이 아니라, 이동 단말기(100)의 측면 둘레 전체를 따라 연장된 제1 금속부(1051) 제2 금속부(1052) 및 그 사이에 위치하는 제1 비금속부(1055)로 이루어진다.
이와 같은 구조의 제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052)는 도 18에 도시된 바와 같이 양단이 맞닿은 링 형상의 도전체가 된다. 링 형상의 금속부에 급전라인(1111)과 접지라인을 연결하면 급전라인(1111)과 접지라인 사이가 안테나 방사체로 역할을 할 수 있다.
도 18의 (a)와 같이 제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052)에 각각 급전라인(1111)과 접지라인이 연결된다. 이렇게 제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052)에 연결된 급전라인(1111)과 접지라인으로 구분되는 구간을 안테나로 이용할 수 있다. 도 18의 (b)를 참조하면 제1 안테나 방사체는 제1 금속부(1051)와 연결된 급전라인(1117a)부터 접지라인(1118a)까지 구간이고, 제2 안테나 방사체는 제2 금속부(1052)와 연결된 급전라인(1117b)부터 접지라인(1117c)까지 구간이다. 즉 본 실시예의 사이드 케이스(105)로 서로 다른 구간의 주파수 신호를 송수신 하는 안테나를 구현할 수 있으며, 제1 안테나 방사체와 제2 안테나 방사체의 길이를 상이하게 구성하면 동일한 주파수 대역에서 2개의 안테나를 구비하게 되어 어느 한쪽을 사용자가 잡더라도 공진주파수가 변화를 방지할 뿐만 아니라 무선통신 성능이 많이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
제1 안테나 방사체 및 제2 안테나 방사체로 이용되는 부분을 제외한 제1 금속부(1051) 및 제2 금속부(1052)의 나머지 부분에 별도로 접지라인과 급전라인을 연결하여 다른 주파수 대역의 신호를 송수신 하는 제3, 제4 안테나 방사체를 추가적으로 구현할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 이동 단말기(100)는 이동통신 안테나의 성능을 확장하여 안테나 주변의 부품과 인접하더라도 성능이 확보될 수 있다.
또한, 독립된 패스를 가지는 복수개의 방사체를 구현하여 하나의 방사체가 사용자의 손과 같은 방해물에 의해 성능이 저하되더라도 다른 방사부가 신호를 송수신 할 수 있어 단말기의 무선통신 성능이 향상된다.
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 (18)

  1. 배면에 위치하는 리어 케이스 및 측면에 위치하는 사이드 케이스를 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 전면에 위치하는 디스플레이부;
    상기 디스플레이부 및 상기 하우징의 전면을 커버하는 윈도우 글래스;
    상기 하우징의 내부에 실장되는 메인기판;
    상기 메인기판에 실장되어 무선신호를 처리하는 무선통신부를 포함하고,
    상기 사이드 케이스는
    제1 금속부와,
    상기 제1 금속부와 상기 하우징의 두께 방향으로 층상구조를 이루며 이격된 제2금속부를 포함하며,
    상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부는 상기 하우징의 제1측면 및 상기 제1측면의 좌우에 위치하는 제2 측면과 제3측면의 적어도 일부까지 연장되고,
    상기 제1 금속부 또는 제2 금속부 중 적어도 하나는 상기 무선통신부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 이동 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사이드 케이스는,
    상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부 사이에 위치하는 제1 비금속부를 더 포함하며 상기 제1 금속부, 상기 제1 비금속부 및 상기 제2 금속부는 상기 이동 단말기의 두께 방향으로 층상구조를 가지는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 비금속부에 형성된 개구부; 및
    상기 개구부의 내측에 배치되는, 인터페이스, 이어폰 잭 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 비금속부의 양단은 상기 제2 금속부 방향으로 꺾여 상기 제2금속부의 양 단부까지 연장되고,
    상기 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 급전라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 사이드 케이스는,
    상기 제1 금속부와 제2 금속부의 양단을 연결하는 한 쌍의 제3 금속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 사이드 케이스는
    상기 제1 금속부, 상기 제2 금속부 및 상기 제3 금속부와 이격하여 배치되는 제4 금속부; 및
    상기 제3 금속부와 상기 제4 금속부 사이에 배치되는 제2 비금속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 급전라인;
    상기 제1 금속부와 연결되어 접지하는 제1 접지라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 급전라인에서 제1 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L1)와 제2 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L2) 또는 그 2배 에 상응하는 길이의 파장을 가지는 주파수의 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 급전라인에서 제1 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L1)와 제2 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L2)의 차이는 10%이내인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  10. 제7항에 있어서,
    양단이 상기 제2 금속부와 연결되는 도전성 패턴; 및
    상기 도전성 패턴과 상기 도전성 패턴과 연결되어 접지하는 제2 접지라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 도전성 패턴은
    상기 리어 케이스의 내측면에 형성된 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 급전라인에서 상기 제2 금속부, 상기 도전성 패턴 및 상기 제2 접지라인까지 길이는 상기 급전라인에서 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이에 상응하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 디스플레이부의 배면에 위치하는 금속재질의 미들 프레임을 더 포함하고,
    상기 도전성 패턴 및 상기 제2 접지라인은 상기 미들 프레임의 일부를 절개하여 형성한 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 제1 금속부 및 상기 제2 금속부가 형성된 방향에 결합하는 하부유닛; 및
    상기 하부유닛에서 돌출되고 상기 제1 금속부 및 상기 제2 금속부의 이격공간에 삽입되는 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2 금속부와 상기 메인기판 사이를 연결하는 플렉서블 기판을 더포함하고,
    상기 플렉서블 기판은,
    상기 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 급전라인;
    상기 제2 금속부와 양단이 접하는 도전성 패턴; 및
    상기 도전성 패턴과 연결되어 접지하는 제2 접지라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부는 링형상으로 이동 단말기의 측면 둘레에 연속적으로 형성되고,
    상기 제1 금속부 및 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 제1 급전라인 및 제2 급전라인;
    상기 제1 금속부 및 제2 금속부와 연결되어 접지하는 제1 접지라인 및 제2 접지라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 무선통신부는 상기 제1 급전라인에서 상기 제1 접지라인 사이의 상기 제1 금속부의 길이 또는 상기 제2 급전라인에서 상기 제2 접지라인 사이의 상기 제2 금속부의 길이에 상응하는 RF신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 사이드 케이스는,
    상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부 사이에 위치하는 링형상의 제1 비금속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
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