WO2018124684A1 - 휴대 전자기기용 안테나모듈 및 이를 포함하는 휴대 전자기기 - Google Patents

휴대 전자기기용 안테나모듈 및 이를 포함하는 휴대 전자기기 Download PDF

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    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes

Definitions

  • the present invention relates to an antenna module and a portable electronic device, and more particularly, to an antenna module and a portable electronic device including the same, which are embedded in a portable electronic device such as a smart phone and perform a function such as electronic payment.
  • the portable electronic device is increasingly used as a material of the cover material. Accordingly, various types of antenna modules have been developed to smoothly perform near field communication and electronic payment even in a metal cover.
  • an antenna for electronic payment and short-range communication is formed in a predetermined pattern on one surface of the FPCB.
  • the portable electronic device is covered with a metal cover other than the front surface where the display is disposed, that is, the five surfaces including the side part and the rear part, it is difficult to implement the performance of the antenna to a certain level or more.
  • the portable electronic device is covered with a metal material except for the front surface, it is urgently needed to realize the performance of the antenna above a certain level.
  • the present invention has been made in view of the above, it provides an antenna module for a portable electronic device that can implement the required level of antenna performance even if the cover of the portable electronic device made of a metal material and a portable electronic device including the same Its purpose is to.
  • another object of the present invention is to provide an antenna module for a portable electronic device and a portable electronic device including the same, which can secure a mounting space and simplify the manufacturing and mounting process while achieving performance equivalent to or higher than that of a conventional antenna module.
  • the present invention provides a first circuit board having a first radiation pattern formed on at least one surface, a second circuit board having a second radiation pattern formed on at least one surface, and the first circuit board and the second circuit board.
  • An antenna unit including an accommodation space formed between the antenna units; And a shielding sheet at least partially inserted into the accommodation space and disposed between the first radiation pattern and the second radiation pattern.
  • the first radiation pattern and the second radiation pattern may be electrically connected to each other via a plurality of via holes to form a single radiator, the radiator may be configured in the form of a solenoid wound around the shielding sheet a plurality of times. Can be. In this case, the radiator may serve as an MST antenna.
  • the accommodating space may be formed by joining the first circuit board and the second circuit board to each other with the edges facing each other through an adhesive layer.
  • the accommodation space may be open at least one side so that the shielding sheet can be inserted.
  • the second circuit board may have a relatively larger area than the first circuit board.
  • the antenna unit may further include one antenna formed by the first radiation pattern and the second radiation pattern, and a different role from the radiator, for example, another antenna for short range communication.
  • the other antenna may be formed at an appropriate position in consideration of the position of the first radiation pattern.
  • an auxiliary shielding sheet may be disposed on one surface of the second circuit board to increase the performance of the other antenna.
  • the shielding sheet may be inserted into the receiving space such that a partial area protrudes outward from the first radiation pattern.
  • the present invention is a first circuit board formed with a plurality of first patterns spaced apart from each other without being electrically connected to at least one surface, and a plurality of second spaced apart from each other without being electrically connected to at least one surface
  • An antenna unit including a patterned second circuit board and a receiving space formed between the first circuit board and the second circuit board; And a shielding sheet having at least a part inserted into the accommodation space and disposed between the plurality of first patterns and the second pattern, wherein the plurality of first patterns and the second patterns are sequentially formed through a plurality of via holes. It is connected to provide an antenna module for a portable electronic device to form a coil-shaped radiator is wound a plurality of times around the shielding sheet.
  • the above-described antenna module for a portable electronic device can be applied to a portable electronic device such as a smart phone.
  • the present invention by forming a radiator in the form of a solenoid through the radiation pattern formed on the two circuit boards it is possible to achieve the same level of performance as the solenoid form. As a result, the recognition area of the radiator may be enlarged as compared with the conventional antenna module.
  • the present invention can secure antenna mounting space and simplify the fabrication and mounting process, while achieving antenna performance equivalent to that of the conventional antenna module.
  • the present invention can increase the amount of magnetic field emitted to the outside by arranging a portion of the shielding sheet to protrude to the outside of the radiator. Through this, it is possible to improve the performance of the antenna by forming a strong radiation field formed by the radiator.
  • FIG. 1 is a view showing an antenna module for a portable electronic device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is an exploded view of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a cross-sectional view along the A-A direction of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a connection relationship between a first radiation pattern and a second radiation pattern that can be applied to an antenna module for a portable electronic device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is an exploded view of FIG. 4,
  • FIG. 6 is a schematic view showing an arrangement relationship between the first radiation pattern and the shielding sheet in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a shielding sheet that may be applied to FIG. 1, conceptually illustrating a first portion that is not flake and a second portion that is flake;
  • FIG. 8 is a schematic view showing an antenna module for a portable electronic device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exploded view of FIG. 8;
  • FIG. 10 is a view illustrating an arrangement relationship between antennas different from the first radiation pattern in FIG. 8; FIG.
  • FIG. 11 is a schematic view showing an antenna module for a portable electronic device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an exploded view of FIG. 11, and
  • FIG. 13 is a schematic view showing a state in which the antenna module for a portable electronic device according to an embodiment of the present invention is applied to the portable electronic device.
  • the antenna module 100, 200, 300 for a portable electronic device includes the antenna units 110, 210, 310, and the shielding sheet 120 as shown in FIGS. 1, 8, and 11.
  • the portable electronic device may be a mobile phone, a PDA, a PMP, a tablet, a multimedia device, and the like, and in particular, the side and the back of the electronic device body 10 may be a portable electronic device made of a metal material.
  • the front surface of the main body 10 of the electronic device may be a surface exposed to the outside
  • the rear surface of the main body of the electronic device 10 may be the opposite surface of the front
  • the side is connected to the front and rear It may be a surface for determining the thickness of the body.
  • the antenna unit 110, 210, 310 may perform a predetermined function such as short-range communication or self-payment in a wireless manner using a predetermined frequency band.
  • the antenna units 110, 210, and 310 may include at least one antenna that is a radiator, and may perform a function such as near field communication or self payment using the antenna.
  • the at least one antenna may be an antenna pattern in which a radiator is patterned in a loop shape on one surface of a circuit board, or a plurality of radiating patterns may be connected to each other to form one radiator.
  • the antenna units 110, 210, and 310 may include a plate-shaped first circuit board 111 and a second circuit board 112 having a predetermined area, and each circuit board 111 and 112 may radiate on at least one surface thereof. Patterns 114 and 115 may be formed, respectively, and the radiation pattern 114 formed on the first circuit board 111 and the radiation pattern 115 formed on the second circuit board 112 are connected to form one radiator. can do.
  • the first circuit board 111 and the second circuit board 112 may be a known flexible circuit board.
  • the first radiation pattern 114 may include a plurality of first patterns 114a having a predetermined length and not electrically connected to each other. 114a) may be disposed on one surface of the first circuit board 111 in a parallel state at intervals from each other.
  • the second radiation pattern 115 may include a plurality of second patterns 115a having a predetermined length and not electrically connected to each other as shown in FIG. 2, and the plurality of second patterns 115a may be disposed on one surface of the second circuit board 112 in parallel with an interval therebetween.
  • any one of the first pattern 114a and the second pattern 115a may be formed to have a predetermined slope with respect to the other pattern. Accordingly, the first pattern 114a and the second pattern 115a may be connected in a zigzag manner through a via hole.
  • the plurality of second patterns 115a may be formed on the second circuit board 112 to have a predetermined slope with respect to the longitudinal direction of the first pattern 114a. Accordingly, when one surface of the first circuit board 111 and the second circuit board 112 face each other, the second pattern 115a selected from the plurality of second patterns 115a may be disposed. One end of both ends may be located directly under one of the first patterns 114a selected from among the plurality of first patterns 114a, and the other end thereof is adjacent to the selected first pattern 114a. It may be located directly under the first pattern 114a.
  • one of the second patterns 115a of the plurality of second patterns 115a may have two first patterns 114a and both via holes 116 adjacent to each other. Can be connected to one another.
  • the first radiation pattern 114 and the second radiation pattern 115 are formed by the plurality of first patterns 114a and the second pattern 115a which are not electrically connected to each other. By sequentially connecting to one radiator can be formed.
  • one radiator formed through the first radiation pattern 114 and the second radiation pattern 115 is disposed between the first circuit board 111 and the second circuit board 112, as shown in FIG. It may be composed of a solenoid-shaped radiator surrounding the formed receiving space 113.
  • one radiator formed through the first radiation pattern 114 and the second radiation pattern 115 has the shielding sheet 120 at the center thereof. Can be arranged.
  • the radiation path of the radiator formed by the first radiation pattern 114 and the second radiation pattern 115 is parallel to one surface of the shielding sheet 120 along one or both sides of the shielding sheet 120. It can be formed as.
  • the solenoid-shaped radiator formed through the first radiation pattern 114 and the second radiation pattern 115 may serve as a magnetic secure transmission (MST) antenna used for electronic payment.
  • MST magnetic secure transmission
  • the role of the radiator is not limited thereto, and the radiator may serve as an NFC antenna for short range communication or a wireless power transfer (WPT) antenna for wireless power transmission.
  • WPT wireless power transfer
  • the plurality of first patterns 114a and the second pattern 115a do not face each other.
  • the first circuit board 111 is formed on one surface of the first circuit board 111 and one surface of the second circuit board 112.
  • the plurality of first patterns 114a and the second patterns 115a are not limited thereto. It may be formed on one side of the first circuit board 111 and one side of the second circuit board 112 facing each other.
  • first pattern 114a may be formed on the upper and lower surfaces of the first circuit board 111, and then portions formed on the upper surface and portions formed on the lower surface may be connected to each other via via holes (not shown).
  • second pattern 115a may also be formed on the upper and lower surfaces of the second circuit board 112, and then portions formed on the upper surface and portions formed on the lower surface may be connected to each other via via holes (not shown). In this case, the first pattern 114a and the second pattern 115a may be connected to each other through the via hole 116 in the same manner as described above.
  • the antenna units 110, 210, and 310 may include an accommodation space 113 for inserting the shielding sheet 120.
  • the accommodation space 113 may be formed between the pair of first circuit board 111 and the second circuit board 112 facing each other, and at least one side may have an open pocket shape.
  • the shielding sheet 120 may be partially or entirely inserted into the receiving space 113 side.
  • the first radiation pattern 114 may be disposed on one surface of the shielding sheet 120 and the second radiation pattern 115 may be disposed on the other surface of the shielding sheet 120.
  • the antenna modules 100, 200, and 300 have the plurality of first patterns 114a and the plurality of second patterns 115a connected to each other through the via holes 116.
  • the radiator may be configured, and the shielding sheet 120 may be disposed inside the radiator to form a solenoid.
  • the antenna module (100, 200, 300) according to an embodiment of the present invention may have a very thin thickness while being implemented in the form of a solenoid.
  • the antenna modules 100, 200, and 300 according to an embodiment of the present invention may be smoothly embedded in the portable electronic device body 10.
  • first circuit board 111 and the second circuit board 112 are joined to each other by the edges facing each other through the adhesive layer 117, so that the first circuit board 111 and the second circuit board 112 are connected to each other.
  • the accommodation space 113 may be formed between the two sides.
  • the first and second circuit boards 111 and 112 may not have an adhesive layer 117 disposed on edges of some edges facing each other.
  • the adhesive layer 117 is disposed on three remaining sides except one of four sides or faces each other. It can be arranged on two sides.
  • two sides where the adhesive layer 117 is disposed may be two sides positioned at both end sides of the first pattern 114a and the second pattern 115a.
  • an accommodation space 113 into which the shielding sheet 120 may be inserted may be formed between the first circuit board 111 and the second circuit board 112, and the accommodation space 113 may be At least one side may be an open form.
  • the antenna modules 100, 200, and 300 may be implemented in the same manner as the solenoid method.
  • the adhesive layer 117 may be a known bonding sheet or may be a thermosetting adhesive.
  • the adhesive layer 117 is not limited thereto, and any known adhesive or adhesive may be used as long as the edges of the two circuit boards 111 and 112 may be bonded or attached, and the adhesive layer 117 may be an inorganic material. It may be a type or may be a substrate type.
  • the via hole 116 may form the adhesive layer 117 as shown in FIG. 5. It may be formed to penetrate.
  • the antenna module (100, 200, 300) for a portable electronic device may have the same or similar sizes to each other, but the first circuit board One of the 111 and the second circuit board 112 may have a relatively larger size than the other.
  • an area of the first circuit board 111 is greater than that of the second circuit board 112 as shown in FIGS. 11 and 12. It may have a relatively narrow area.
  • the accommodation space 113 may be formed between the first circuit board 111 and the second circuit board 112, and one end side of the first circuit board 111 may be formed on the second circuit board 111. It may be exposed on one surface of the circuit board 112.
  • the operator when inserting the shielding sheet 120 into the receiving space 113 side, the operator can use the end side of the first circuit board 111 exposed on one surface of the second circuit board 112. As a result, an open portion of the accommodation space 113 may be easily opened. Accordingly, the worker can easily insert the shielding sheet 120 into the accommodation space 113.
  • separate protective sheets 118a and 118b may be disposed on one surface of the first circuit board 111 and the second circuit board 112, respectively.
  • the first radiation pattern 114 and the second radiation pattern 115 may be prevented from being exposed to the outside through the protective sheets 118a and 118b.
  • Such a protective sheet 118 may be a known coverlay generally used to protect the exposed surface of the circuit board.
  • the protective sheet 118 may be a film of a polymer resin such as PET, PI, PTFE, and the like, and preferably, may be a polymer resin film having heat resistance.
  • the material of the protective sheet is not limited thereto, and all known heat resistant resins may be applied.
  • the shielding sheet 120 may increase the performance of the radiator by shielding a magnetic field generated by one radiator implemented through the first radiating pattern 114 and the second radiating pattern 115 and focusing in a required direction. have.
  • the shielding sheet 120 may be made of a magnetic material.
  • the shielding sheet 120 may be a ribbon sheet including at least one or more of amorphous and nanocrystalline alloys.
  • the ribbon sheet may be a Fe-based ribbon sheet.
  • the shielding sheet 120 is not limited thereto, and any known shielding sheet such as a ferrite sheet and a polymer sheet may be applied.
  • the shielding sheet 120 may have a form in which a plurality of sheets are stacked in multiple layers.
  • the shielding sheet 120 is inserted into the accommodation space 113 to form the first pattern 114a and the second radiation pattern 115 that constitute the first radiation pattern 114. It may be located between the second pattern 115a.
  • a shielding sheet 120 may be in the form of a plate-like sheet having a predetermined area.
  • the shielding sheet 120 is provided to have a relatively larger size or area than the accommodating space 113 so that a part of the total area is inserted into the accommodating space 113 and the remaining part is the accommodating space 113. It may have a shape protruding outward from the.
  • the antenna module Can increase the performance even if the radiation path of the radiator formed by the first radiation pattern 114 and the second radiation pattern 115 is similar to the solenoid by increasing the total area of the shielding sheet 120.
  • the size of the shielding sheet 120 is not limited thereto, and the shielding sheet 120 may be provided to have a size or an area substantially the same as that of the accommodation space 113. In this case, the shielding sheet 120 may be entirely inserted into the accommodation space 113.
  • the shielding sheet 120 inserted into the accommodation space 113 is disposed at the outermost side of the plurality of first patterns 114a constituting the first radiation pattern 114. It may be inserted into the receiving space 113 to protrude to the outside of the first pattern 114a is disposed. Accordingly, the radiator formed by the first radiation pattern 114 and the second radiation pattern 115 may extend to a portion of the shielding sheet 120 in which a radiation path of a magnetic field protrudes to the outside of the first pattern 114a. Can be.
  • the magnetic field generated by the radiator and flowing along the shielding sheet 120 may be prevented from being rapidly dispersed after passing through the first pattern 114a disposed at the outermost part, thereby improving the overall performance of the antenna module. Can be increased further.
  • the shielding sheet 220 may be separated into a plurality of fine pieces by flake processing the area of the entire area. That is, the shielding sheet 220 includes a first portion 221 inserted into the accommodation space 113 and a second portion 222 not inserted into the accommodation space 113 as shown in FIG. 7. The second portion 222 may be separated into a plurality of fine pieces.
  • the first portion 221 may mean an area portion that is simultaneously covered by the first circuit board 111 and the second circuit board 112 of the total area of the shielding sheet 220.
  • the second portion 222 may mean an area portion other than the first portion 221.
  • the shielding sheet 220 is a separate protective film 223 for preventing the separation of a plurality of fine pieces when a partial area is formed into a plurality of fine pieces are attached to both sides via the adhesive layer 224. It may be in the form.
  • the area of the flake-treated portion of the total area of the shielding sheet 220 has a low permeability compared to before the flake treatment, thereby increasing the saturation magnetic field, thereby reducing the magnetic hysteresis.
  • the shielding sheet 220 is disposed at a position close to another electronic component (for example, a geomagnetic sensor (not shown)) embedded in the portable electronic device, the effect due to the magnetic field generated by the radiator is applied to the electronic component. You can minimize the impact.
  • the antenna module (100, 200, 300) for portable electronic devices is formed by the first radiation pattern 114 and the second radiation pattern 115 to perform the role of an antenna in a predetermined frequency band
  • the radiator it may be a combo type further including other antennas 119.
  • the other antenna 119 may use a different frequency band from the radiator formed by the first radiating pattern 114 and the second radiating pattern 115 and may perform a different function from the radiator.
  • the other antenna 119 may be a near field communication antenna, and the near field communication antenna may be a known NFC antenna.
  • the other antenna 119 is not limited thereto, and the role of the other antenna 119 may vary depending on the role of the radiator formed by the first radiation pattern 114 and the second radiation pattern 115.
  • the other antenna 119 may be an antenna pattern formed in a loop shape on one surface of the first circuit board 111.
  • the other antenna 119 may be formed at various locations.
  • the other antenna 119 may be formed outside the first radiation pattern 114 as shown in FIGS. 6 and 12, and the first radiation pattern 114 as shown in FIG. 10. ) May be formed to surround the whole.
  • the antenna module (100,300) for a portable electronic device has a through portion (S) having a predetermined area on the antenna unit (110, 310) side as shown in Figs. Can be formed.
  • the other antenna 119 may be formed on the first circuit board 111 to surround the through part S as shown in FIGS. 2 and 12. Accordingly, the other antenna 119 may be formed at a position not surrounding the first radiation pattern 114.
  • the through part S may be a space for disposing a component such as the camera module 14 exposed to the outside from the main body 10 of the portable electronic device as shown in FIG. 13.
  • the antenna module 200 for a portable electronic device includes a plurality of antennas in which the other antenna 119 is formed on the first circuit board 111. It may be formed to completely surround the first pattern 114a.
  • the position of the other antenna 119 is not limited thereto, and may be changed to an appropriate position according to design conditions.
  • the other antenna 119 may be formed on the second circuit board 112 in the above-described manner or may be formed on a separate circuit board side.
  • the antenna module (100, 200, 300) for portable electronic devices is implemented in a combo type including the other antenna 119 described above
  • the antenna module (100, 200, 300) for the portable electronic device is the other antenna ( 119 may include a separate auxiliary shield sheet 130 to improve the performance.
  • the auxiliary shielding sheet 130 may be provided in a ring shape having a predetermined width as shown in FIGS. 2, 9, and 12, and may be disposed in an area corresponding to the other antenna 119. Can be.
  • auxiliary shielding sheet 130 is not limited thereto.
  • the auxiliary shielding sheet 130 is provided with an area capable of covering both the first radiation pattern 114 and the second radiation pattern 115 together with the other antenna 119. May be
  • antenna module 100, 200, 300 for portable electronic devices may be applied to the portable electronic device 1, and may be embedded in the portable electronic device main body 10.
  • the antenna module 100 for the portable electronic device may be embedded in the portable electronic device main body 10 as shown in FIG. 13.
  • the back of the portable electronic device body 10 may be made of a metal material, and at least one slit 12a, 12b may be formed.
  • the main body 10 of the portable electronic device may be made of a metal material on both the rear side and the side except the front side.
  • the slits may include a first slit 12a and a second slit 12b, and the first slit 12a and the second slit 12b may be spaced apart from each other. .
  • the magnetic field generated by the antenna units 110, 210, and 310 may be emitted to the outside through the first slit 12a and the second slit 12b even if the rear surface of the main body of the portable electronic device 10 is made of metal. By doing so, it is possible to smoothly form a radiation field for electronic payment or short-range communication.
  • the slit 12 may be formed to be cut in a predetermined length in the rear cover constituting the rear surface of the main body 10 of the portable electronic device, two adjacent to each other when the rear cover is composed of a plurality of members It may be a gap formed between the two members.
  • the antenna module 100 may be embedded in the portable electronic device main body 10 such that the other antenna 119 partially overlaps the first slit 12a, and the end of the shield sheet 120
  • the portable electronic device may be embedded in the main body 10 so as to be spaced apart from the second slit 12b.
  • the magnetic field generated by the other antenna 119 can be smoothly passed to the outside through the slits 12a and 12b to increase the amount of magnetic field emitted to the outside of the portable electronic device body 10. It can form a strong spinning field.
  • the other antenna 19 can implement the required performance by the recognition rate can be increased during operation.

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Abstract

휴대 전자기기용 안테나모듈이 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 전자기기용 안테나모듈은 적어도 일면에 제1방사패턴이 형성된 제1회로기판과, 적어도 일면에 제2방사패턴이 형성된 제2회로기판 및 상기 제1회로기판과 제2회로기판 사이에 형성되는 수용공간을 포함하는 안테나부; 및 적어도 일부가 상기 수용공간에 삽입되어 상기 제1방사패턴 및 제2방사패턴 사이에 배치되는 차폐시트;를 포함한다.

Description

휴대 전자기기용 안테나모듈 및 이를 포함하는 휴대 전자기기
본 발명은 안테나모듈 및 휴대 전자기기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 스마트폰과 같은 휴대 전자기기에 내장되어 전자결제와 같은 기능을 수행할 수 있는 안테나모듈 및 이를 포함하는 휴대 전자기기에 관한 것이다.
최근 휴대 전자기기는 소형화, 박형화됨에 따라 크기 및 두께가 줄어들고 있다. 이에 따라, 휴대 전자기기는 내부 부품을 실장하기 위한 공간 역시 줄어들고 있다.
또한, 상기 휴대 전자기기는 커버의 재질로 금속재질을 사용하는 경우가 늘어나고 있다. 이에 따라, 금속 재질의 커버에서도 근거리 통신과 전자결제를 원활하게 수행하기 위한 다양한 형태의 안테나모듈이 개발되고 있다.
이와 같은 안테나모듈은 전자결제, 근거리 통신을 위한 안테나가 FPCB의 일면에 소정의 패턴으로 형성된다.
그러나 휴대 전자기기가 디스플레이가 배치되는 전면부를 제외한 다른 면, 즉, 측면부 및 후면부를 포함하는 5면이 금속재질의 커버로 덮이는 경우 안테나의 성능을 일정 수준 이상으로 구현하기 어려운 문제가 있다.
이에 따라, 휴대 전자기기가 전면을 제외한 나머지 부분이 금속재질로 덮이더라도 안테나의 성능을 일정 수준 이상으로 구현하기 위한 연구가 시급한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 휴대 전자기기의 커버가 금속재질로 이루어지더라도 요구되는 수준의 안테나 성능을 구현할 수 있는 휴대 전자기기용 안테나모듈 및 이를 포함하는 휴대 전자기기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 실장 공간을 확보하고 제작 및 실장 공정을 단순화하면서도 종래의 안테나모듈과 동등 수준 이상의 성능을 구현할 수 있는 휴대 전자기기용 안테나모듈 및 이를 포함하는 휴대 전자기기를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 적어도 일면에 제1방사패턴이 형성된 제1회로기판과, 적어도 일면에 제2방사패턴이 형성된 제2회로기판 및 상기 제1회로기판과 제2회로기판 사이에 형성되는 수용공간을 포함하는 안테나부; 및 적어도 일부가 상기 수용공간에 삽입되어 상기 제1방사패턴 및 제2방사패턴 사이에 배치되는 차폐시트;를 포함하는 휴대 전자기기용 안테나모듈을 제공한다.
또한, 상기 제1방사패턴 및 제2방사패턴은 복수 개의 비아홀을 매개로 서로 전기적으로 연결되어 하나의 방사체를 구성할 수 있으며, 상기 방사체는 차폐시트를 중심으로 복수 회 감기는 솔레노이드 형태로 구성될 수 있다. 이때, 상기 방사체는 MST 안테나의 역할을 수행할 수 있다.
또한, 상기 수용공간은 상기 제1회로기판 및 제2회로기판은 서로 마주하는 테두리측이 접착층을 매개로 접합되어 형성될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 수용공간은 상기 차폐시트가 삽입될 수 있도록 적어도 일측이 개방될 수 있다.
또한, 상기 제2회로기판은 상기 제1회로기판보다 상대적으로 넓은 면적을 가질 수 있다. 이를 통해, 상기 수용공간 측으로 차폐시트를 삽입하는 과정이 용이하게 수행될 수 있다.
또한, 상기 안테나부는 상기 제1방사패턴 및 제2방사패턴에 의해 형성된 하나의 방사체와 더불어 상기 방사체와 다른 역할, 일례로, 근거리 통신을 위한 다른 안테나를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 다른 안테나는 상기 제1방사패턴의 위치를 고려하여 적절한 위치에 형성될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 제2회로기판의 일면에는 상기 다른 안테나의 성능을 높이기 위한 보조 차폐시트가 배치될 수 있다.
또한, 상기 차폐시트는 일부면적이 상기 제1방사패턴보다 외측으로 돌출되도록 상기 수용공간에 삽입될 수 있다.
한편, 본 발명은 적어도 일면에 서로 전기적으로 연결되지 않고 간격을 두고 이격된 복수 개의 제1패턴이 형성된 제1회로기판과, 적어도 일면에 서로 전기적으로 연결되지 않고 간격을 두고 이격된 복수 개의 제2패턴이 형성된 제2회로기판 및 상기 제1회로기판과 제2회로기판 사이에 형성되는 수용공간을 포함하는 안테나부; 및 적어도 일부가 상기 수용공간에 삽입되어 상기 복수 개의 제1패턴 및 제2패턴 사이에 배치되는 차폐시트;를 포함하고, 상기 복수 개의 제1패턴 및 제2패턴은 복수 개의 비아홀을 매개로 순차적으로 연결되어 상기 차폐시트를 중심으로 복수 회 권선되는 코일 형태의 방사체를 형성하는 휴대 전자기기용 안테나모듈을 제공한다.
한편, 상술한 휴대 전자기기용 안테나모듈은 스마트폰과 같은 휴대 전자기기에 적용될 수 있다.
본 발명에 의하면, 두 개의 회로기판에 형성된 방사패턴을 통하여 솔레노이드 형태로 방사체를 구성함으로써 솔레노이드 형태와 동등한 수준의 성능을 구현할 수 있다. 이를 통해, 종래의 안테나모듈에 비해 방사체의 인식 영역을 확대할 수 있다.
또한, 본 발명은 실장 공간을 확보하고 제작 및 실장 공정을 단순화하면서도 종래의 안테나모듈과 동등 수준 이상의 안테나 성능을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 차폐시트의 일부를 방사체의 외측으로 돌출되도록 배치함으로써 외부로 방출되는 자기장의 양을 증가시킬 수 있다. 이를 통해, 방사체에 의해 형성되는 방사필드를 강하게 형성함으로써 안테나의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 전자기기용 안테나모듈을 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 분리도,
도 3은 도 1의 A-A 방향 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 전자기기용 안테나모듈에 적용될 수 있는 제1방사패턴과 제2방사패턴의 연결관계를 나타낸 개략도,
도 5는 도 4의 분리도,
도 6은 도 1에서 제1방사패턴과 차폐시트의 배치관계를 나타낸 개략도,
도 7은 도 1에 적용될 수 있는 차폐시트를 나타낸 단면도로서, 플레이크 처리되지 않은 제1부분과 플레이크 처리된 제2부분을 개념적으로 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 전자기기용 안테나모듈을 나타낸 개략도,
도 9은 도 8의 분리도,
도 10는 도 8에서 제1방사패턴과 다른 안테나의 배치관계를 나타낸 도면,
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대 전자기기용 안테나모듈을 나타낸 개략도,
도 12은 도 11의 분리도, 그리고,
도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 전자기기용 안테나모듈이 휴대 전자기기에 적용된 상태를 나타낸 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 전자기기용 안테나모듈(100,200,300)은 도 1, 도 8 및 도 11에 도시된 바와 같이 안테나부(110,210,310) 및 차폐시트(120)를 포함한다.
본 발명에서, 상기 휴대 전자기기는 휴대폰, PDA, PMP, 테블릿, 멀티미디어 기기 등일 수 있으며, 특히, 전자기기 본체(10)의 전면을 제외한 측면 및 후면이 금속재질로 이루어진 휴대 전자기기일 수 있다. 또한, 상기 전자기기 본체(10)의 전면은 디스플레이부가 외부로 노출되는 면일 수 있고, 전자기기 본체(10)의 후면은 상기 전면의 반대면일 수 있으며, 상기 측면은 상기 전면과 후면을 연결하면서 상기 본체의 두께를 결정하는 면일 수 있다.
상기 안테나부(110,210,310)는 소정의 주파수 대역을 이용하여 무선방식으로 근거리 통신이나 자기결제 등과 같은 소정의 기능을 수행할 수 있다.
즉, 상기 안테나부(110,210,310)는 방사체인 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있으며, 상기 안테나를 이용해 근거리 무선 통신이나 자기결제 등과 같은 기능을 수행할 수 있다.
이때, 상기 적어도 하나의 안테나는 방사체가 회로기판의 일면에 루프 형상으로 패턴형성되는 안테나 패턴일 수도 있고, 복수 개의 방사패턴이 상호 연결되어 하나의 방사체를 구성할 수도 있다.
일례로써, 상기 안테나부(110,210,310)는 소정의 면적을 갖는 판상의 제1회로기판(111) 및 제2회로기판(112)을 포함할 수 있고, 각각의 회로기판(111,112)은 적어도 일면에 방사패턴(114,115)이 각각 형성될 수 있으며, 상기 제1회로기판(111)에 형성된 방사패턴(114)과 상기 제2회로기판(112)에 형성된 방사패턴(115)이 연결됨으로써 하나의 방사체를 구성할 수 있다. 여기서, 상기 제1회로기판(111) 및 제2회로기판(112)은 공지의 연성회로기판일 수 있다.
이때, 상기 제1방사패턴(114)은 도 2에 도시된 바와 같이 소정의 길이를 갖추고 서로 전기적으로 연결되지 않은 복수 개의 제1패턴(114a)을 포함할 수 있으며, 상기 복수 개의 제1패턴(114a)은 상기 제1회로기판(111)의 일면에 서로 간격을 두고 평행한 상태로 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2방사패턴(115)은 도 2에 도시된 비와 같이 소정의 길이를 갖추고 서로 전기적으로 연결되지 않은 복수 개의 제2패턴(115a)을 포함할 수 있으며, 상기 복수 개의 제2패턴(115a)은 상기 제2회로기판(112)의 일면에 서로 간격을 두고 평행한 상태로 배치될 수 있다.
이때, 상기 제1패턴(114a)과 제2패턴(115a) 중 어느 하나는 다른 하나의 패턴에 대하여 소정의 기울기를 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1패턴(114a)과 제2패턴(115a)은 비아홀을 통해 지그재그 방식으로 연결될 수 있다.
일례로, 상기 복수 개의 제2패턴(115a)은 상기 제1패턴(114a)의 길이방향에 대하여 소정의 기울기를 갖도록 상기 제2회로기판(112)에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1회로기판(111)과 상기 제2회로기판(112)의 일면이 서로 마주하도록 배치하는 경우, 상기 복수 개의 제2패턴(115a) 중 선택된 어느 하나의 제2패턴(115a)은 양단부 중 일단부가 복수 개의 제1패턴(114a) 중 선택된 어느 하나의 제1패턴(114a)의 직하부에 위치될 수 있고 나머지 단부가 상기 선택된 어느 하나의 제1패턴(114a)과 이웃하는 다른 제1패턴(114a)의 직하부에 위치할 수 있다.
이로 인해, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 복수 개의 제2패턴(115a) 중 어느 하나의 제2패턴(115a)은 양단부가 서로 이웃하는 두 개의 제1패턴(114a)과 각각 비아홀(116)을 통해 서로 연결될 수 있다.
이를 통해, 상기 제1방사패턴(114)과 제2방사패턴(115)은 서로 전기적으로 연결되지 않은 복수 개의 제1패턴(114a) 및 제2패턴(115a)이 복수 개의 비아홀(116)을 매개로 순차적으로 연결됨으로써 하나의 방사체를 형성할 수 있다. 또한, 상기 제1방사패턴(114)과 제2방사패턴(115)을 통해 형성된 하나의 방사체는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1회로기판(111)과 제2회로기판(112) 사이에 형성된 수용공간(113)을 둘러싸는 솔레노이드 형태의 방사체로 구성될 수 있다.
이를 통해, 상기 수용공간(113)에 차폐시트(120)가 삽입되는 경우 상기 제1방사패턴(114)과 제2방사패턴(115)을 통해 형성된 하나의 방사체는 중앙부에 상기 차폐시트(120)가 배치될 수 있다.
이로 인해, 상기 제1방사패턴(114) 및 제2방사패턴(115)에 의해 형성된 방사체의 방사경로가 상기 차폐시트(120)의 일면 또는 양면을 따라 차폐시트(120)의 일면과 수평한 방향으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 후면이 금속재질로 이루어진 휴대 전자기기 본체(10)에 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나모듈(100,200,300)이 내장되더라도 요구되는 안테나 특성을 구현할 수 있으며, 상기 휴대 전자기기 본체(10)의 후면이 비금속 재질로 이루어진 경우와 동등 수준 이상의 안테나 성능을 유지할 수 있다.
본 발명에서, 상기 제1방사패턴(114) 및 제2방사패턴(115)을 통해 형성된 솔레노이드 형태의 방사체는 전자결제용으로 사용되는 MST(magnetic secure transmission) 안테나의 역할을 수행할 수 있다. 그러나 상기 방사체의 역할을 이에 한정하는 것은 아니며 근거리 통신을 위한 NFC 안테나 또는 무선전력 전송을 위한 WPT(wireless power transfer) 안테나의 역할을 수행할 수도 있음을 밝혀둔다.
더불어, 도면에는 상기 제1회로기판(111)과 상기 제2회로기판(112)의 일면이 서로 마주하도록 배치하는 경우 상기 복수 개의 제1패턴(114a) 및 제2패턴(115a)은 서로 마주하지 않는 제1회로기판(111)의 일면 및 제2회로기판(112)의 일면에 형성되는 것으로 도시하였지만 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 복수 개의 제1패턴(114a) 및 제2패턴(115a)은 서로 마주하는 제1회로기판(111)의 일면 및 제2회로기판(112)의 일면 측에 형성될 수도 있다.
더하여, 상기 제1패턴(114a)은 상기 제1회로기판(111)의 상면과 하면에 각각 형성된 후 상면에 형성된 부분과 하면에 형성된 부분이 비아홀(미도시)을 매개로 서로 연결된 형태일 수도 있으며, 상기 제2패턴(115a) 역시 제2회로기판(112)의 상면과 하면에 각각 형성된 후 상면에 형성된 부분과 하면에 형성된 부분이 비아홀(미도시)을 매개로 서로 연결된 형태일 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 제1패턴(114a)과 제2패턴(115a)은 전술한 방식과 동일한 방식으로 비아홀(116)을 통해 서로 연결될 수 있다.
한편, 상기 안테나부(110,210,310)는 도 1, 도 8 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 차폐시트(120)를 삽입하기 위한 수용공간(113)이 형성될 수 있다. 이와 같은 수용공간(113)은 서로 마주하는 한 쌍의 제1회로기판(111) 및 제2회로기판(112)의 사이에 형성될 수 있으며, 적어도 일측이 개방된 포켓 형태일 수 있다.
이에 따라, 상기 차폐시트(120)는 상기 수용공간(113) 측에 일부 또는 전체가 삽입될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 제1방사패턴(114)은 상기 차폐시트(120)의 일면에 배치될 수 있으며 상기 제2방사패턴(115)은 상기 차폐시트(120)의 타면에 배치될 수 있다.
이로 인해, 상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나모듈(100,200,300)은 상기 복수 개의 제1패턴(114a)과 복수 개의 제2패턴(115a)이 비아홀(116)을 통해 서로 연결되어 하나의 방사체를 구성할 수 있으며 상기 방사체의 내부에 차폐시트(120)가 배치됨으로써 솔레노이드 형태로 구성될 수 있다.
더불어, 상기 차폐시트(120)가 판상의 시트 형태로 구비되는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나모듈(100,200,300)은 솔레노이드 형태로 구현되면서도 매우 얇은 두께를 가질 수 있다. 이로 인해, 휴대 전자기기 본체(10)가 박형의 형태로 구성되더라도 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나모듈(100,200,300)은 휴대 전자기기 본체(10)에 원활하게 내장될 수 있다.
이를 위해, 상기 제1회로기판(111) 및 제2회로기판(112)은 서로 마주하는 테두리측이 접착층(117)을 매개로 접합됨으로써 상기 제1회로기판(111) 및 제2회로기판(112) 사이에 수용공간(113)이 형성될 수 있다. 더불어, 상기 제1회로기판(111) 및 제2회로기판(112)은 서로 마주하는 전체 테두리 중 일부의 테두리 측에 접착층(117)이 배치되지 않을 수 있다.
일례로, 상기 제1회로기판(111) 및 제2회로기판(112)이 대략 4각 형상으로 구비되는 경우, 상기 접착층(117)은 네 변 중 한 변을 제외한 나머지 세 변에 배치되거나 서로 마주하는 두 변에 배치될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 접착층(117)이 배치되는 두 변은 상기 제1패턴(114a) 및 제2패턴(115a)의 양 단부측에 위치하는 두 변일 수 있다.
이에 따라, 상기 제1회로기판(111) 및 제2회로기판(112) 사이에는 상기 차폐시트(120)가 삽입될 수 있는 수용공간(113)이 형성될 수 있으며, 상기 수용공간(113)은 적어도 일측이 개방된 형태일 수 있다.
이로 인해, 상기 수용공간(113) 측에 상기 차폐시트(120)를 삽입하면 별다른 추가 작업을 수행하지 않아도 상기 제1방사패턴(114) 및 제2방사패턴(115)을 통해 구현된 하나의 방사체가 상기 차폐시트(120)를 중심으로 권선된 형태일 수 있다. 이에 따라, 상기 안테나모듈(100,200,300)은 솔레노이드 방식과 동일한 방식으로 구현될 수 있다.
본 발명에서, 상기 접착층(117)은 공지의 본딩시트일 수 있으며, 열경화성 점착제일 수도 있다. 그러나 상기 접착층(117)을 이에 한정하는 것은 아니며, 두 개의 회로기판(111,112)의 테두리 측을 접합 또는 부착할 수 있는 것이라면 공지의 모든 접착제 또는 점착제가 사용될 수 있으며, 상기 접착층(117)은 무기재 타입일 수도 있고 기재 타입일 수도 있다.
더불어, 상기 접착층(117)이 제1회로기판(111)과 제2회로기판(112)의 테두리 측에 배치되는 경우, 상기 비아홀(116)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 접착층(117)을 관통하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 전자기기용 안테나모듈(100,200,300)은 상기 제1회로기판(111) 및 제2회로기판(112)이 서로 동일 또는 유사한 크기를 가질 수도 있지만 상기 제1회로기판(111) 및 제2회로기판(112) 중 어느 하나가 다른 하나보다 상대적으로 더 큰 크기를 가질 수 있다.
일례로, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 전자기기용 안테나모듈(200)은 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 상기 제1회로기판(111)의 면적이 상기 제2회로기판(112)보다 상대적으로 좁은 면적을 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 제2회로기판(112)의 일면에 상기 제1회로기판(111)을 배치한 후, 상기 제1회로기판(111) 및 제2회로기판(112)의 테두리 측을 상기 접착층(117)으로 부착하면 상기 제1회로기판(111)과 제2회로기판(112) 사이에는 상기 수용공간(113)이 형성될 수 있으며, 상기 제1회로기판(111)의 일단부 측은 상기 제2회로기판(112)의 일면에 노출될 수 있다.
이로 인해, 상기 수용공간(113) 측에 상기 차폐시트(120)를 삽입하는 경우 작업자는 상기 제2회로기판(112)의 일면에 노출된 제1회로기판(111)의 단부측을 이용할 수 있음으로써 상기 수용공간(113)의 개방된 부분을 용이하게 벌릴 수 있다. 이에 따라, 작업자는 상기 수용공간(113)의 내부로 차폐시트(120)를 용이하게 삽입할 수 있다.
한편, 상기 제1회로기판(111) 및 제2회로기판(112)의 일면에는 별도의 보호시트(118a,118b)가 각각 배치될 수 있다. 이를 통해, 상기 제1방사패턴(114) 및 제2방사패턴(115)은 상기 보호시트(118a,118b)를 통해 외부로 노출되는 것이 방지될 수 있다.
이와 같은 보호시트(118)는 회로기판의 노출면을 보호하기 위하여 일반적으로 사용되는 공지의 커버레이일 수 있다. 일례로, 상기 보호시트(118)는 PET, PI, PTFE 등과 같은 고분자 수지의 필름일 수 있으며, 바람직하게는 내열성을 갖는 고분자 수지계 필름일 수 있다. 그러나 상기 보호시트의 재질을 이에 한정하는 것은 아니며 공지의 내열성 수지가 모두 적용될 수 있다.
상기 차폐시트(120)는 상기 제1방사패턴(114) 및 제2방사패턴(115)을 통해 구현된 하나의 방사체에서 발생되는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시킴으로써 상기 방사체의 성능을 높일 수 있다.
이를 위해, 상기 차폐시트(120)는 자성체로 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 차폐시트(120)는 비정질 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트일 수 있다. 바람직하게는 상기 리본시트는 Fe계 리본시트일 수 있다. 그러나 상기 차폐시트(120)를 이에 한정하는 것은 아니며, 페라이트 시트, 폴리머 시트 등 공지의 차폐시트가 모두 적용될 수 있다. 더불어, 상기 차폐시트(120)는 복수 개의 시트가 다층으로 적층된 형태일 수도 있다.
상기 차폐시트(120)는 상술한 바와 같이 상기 수용공간(113)에 삽입배치됨으로써 상기 제1방사패턴(114)을 구성하는 제1패턴(114a)과 상기 제2방사패턴(115)을 구성하는 제2패턴(115a) 사이에 위치할 수 있다. 이와 같은 차폐시트(120)는 소정의 면적을 갖는 판상의 시트형태일 수 있다.
이때, 상기 차폐시트(120)는 상기 수용공간(113)보다 상대적으로 더 큰 크기 또는 면적을 갖도록 구비됨으로써 전체면적 중 일부가 상기 수용공간(113)에 삽입되고 나머지 부분이 상기 수용공간(113)으로부터 외측으로 돌출된 형태일 수 있다.
이에 따라, 상기 차폐시트(120)의 전체면적을 늘릴 수 있음으로써 상기 제1방사패턴(114) 및 제2방사패턴(115)에 의해 형성된 방사체의 방사경로가 솔레노이드와 유사한 형태로 형성되더라도 안테나모듈의 성능을 증가시킬 수 있다.
그러나 상기 차폐시트(120)의 크기를 이에 한정하는 것은 아니며 상기 차폐시트(120)는 상기 수용공간(113)과 대략 동일한 크기 또는 면적을 갖도록 구비될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 차폐시트(120)는 전체가 상기 수용공간(113)에 삽입될 수 있다.
한편, 상기 수용공간(113)에 삽입되는 차폐시트(120)는 도 6에 도시된 바와 같이 일단부측이 상기 제1방사패턴(114)을 구성하는 복수 개의 제1패턴(114a) 중 최외곽에 배치되는 제1패턴(114a)의 외측으로 돌출되도록 상기 수용공간(113)에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1방사패턴(114) 및 제2방사패턴(115)에 의해 형성된 방사체는 자기장의 방사경로가 상기 제1패턴(114a)의 외측으로 돌출된 차폐시트(120) 부분까지 연장될 수 있다.
이를 통해, 상기 방사체에서 발생되어 상기 차폐시트(120)를 따라 흐르는 자기장은 상기 최외곽에 배치되는 제1패턴(114a)을 지난 후 급격하게 분산되는 것이 방지될 수 있음으로써 안테나모듈의 전체적인 성능을 더욱 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 차폐시트(220)는 전체면적 중 일부의 면적이 플레이크 처리되어 다수 개의 미세조각으로 분리형성될 수 있다. 즉, 상기 차폐시트(220)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 수용공간(113)에 삽입되는 제1부분(221)과 상기 수용공간(113)에 삽입되지 않는 제2부분(222)을 포함할 수 있으며, 상기 제2부분(222)이 다수 개의 미세조각으로 분리형성될 수 있다.
본 발명에서, 상기 제1부분(221)은 상기 차폐시트(220)의 전체면적 중 상기 제1회로기판(111) 및 제2회로기판(112)에 의해 동시에 덮이는 면적부분을 의미할 수 있으며, 상기 제2부분(222)은 상기 제1부분(221)을 제외한 나머지 면적부분을 의미할 수 있다. 더불어, 상기 차폐시트(220)는 일부면적이 다수 개의 미세조각으로 분리형성되는 경우 다수 개의 미세조각의 이탈을 방지하기 위한 별도의 보호필름(223)이 접착층(224)을 매개로 양면에 부착된 형태일 수 있다.
이에 따라, 즉, 상기 차폐시트(220)의 전체면적 중 플레이크 처리된 일부의 면적은 플레이크 처리 전에 비해 투자율이 낮아져 포화자기장이 증가함으로써 자기이력현상이 줄어들 수 있다. 이를 통해, 상기 차폐시트(220)가 휴대 전자기기에 내장되는 다른 전자부품(일례로, 지자기 센서(미도시))과 근접한 위치에 배치되더라도 방사체에서 발생되는 자기장에 기인한 영향이 상기 전자부품에 미치는 것을 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 전자기기용 안테나모듈(100,200,300)은 상기 제1방사패턴(114) 및 제2방사패턴(115)에 의해 형성되어 소정의 주파수 대역에서 안테나의 역할을 수행하는 방사체 이외에 다른 안테나(119)가 더 포함된 콤보형일 수 있다.
본 발명에서, 상기 다른 안테나(119)는 상기 제1방사패턴(114) 및 제2방사패턴(115)에 의해 형성된 방사체와 다른 주파수 대역을 사용할 수 있으며 상기 방사체와 다른 기능을 수행할 수 있다.
일례로, 상기 다른 안테나(119)는 근거리 통신용 안테나일 수 있으며, 상기 근거리 통신용 안테나는 공지의 NFC 안테나일 수 있다. 그러나 상기 다른 안테나(119)를 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 제1방사패턴(114) 및 제2방사패턴(115)에 의해 형성된 방사체의 역할에 따라 다른 안테나(119)의 역할은 달라질 수 있다.
이와 같은 다른 안테나(119)는 상기 제1회로기판(111)의 일면에 루프 형상으로 형성된 안테나 패턴일 수 있다.
이때, 상기 다른 안테나(119)는 다양한 위치에 형성될 수 있다.
일례로, 상기 다른 안테나(119)는 도 6 및 도 12에 도시된 바와 같이 상기 제1방사패턴(114)의 외측에 형성될 수도 있고, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제1방사패턴(114)을 전체적으로 둘러싸도록 형성될 수도 있다.
구체적인 일례로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 전자기기용 안테나모듈(100,300)은 도 1 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 안테나부(110,310) 측에 소정의 면적을 갖는 관통부(S)가 형성될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 다른 안테나(119)는 도 2 및 도 12에 도시된 바와 같이 상기 관통부(S)를 둘러싸도록 상기 제1회로기판(111)에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 다른 안테나(119)는 상기 제1방사패턴(114)을 둘러싸지 않는 위치에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 관통부(S)는 도 13에 도시된 바와 같이 상기 휴대 전자기기 본체(10)에서 외부로 노출되는 카메라 모듈(14)과 같은 부품을 배치하기 위한 공간일 수 있다.
이와 다르게, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 전자기기용 안테나모듈(200)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 다른 안테나(119)가 상기 제1회로기판(111)에 형성되는 복수 개의 제1패턴(114a)을 완전히 둘러싸도록 형성될 수도 있다.
그러나 상기 다른 안테나(119)의 위치를 이에 한정하는 것은 아니며 설계조건에 따라 적절한 위치로 변경될 수 있다. 일례로, 상기 다른 안테나(119)는 상기 제2회로기판(112) 측에 상술한 방식으로 형성될 수도 있고, 별도의 다른 회로기판 측에 형성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 전자기기용 안테나모듈(100,200,300)이 상술한 다른 안테나(119)를 포함하는 콤보형으로 구현되는 경우, 상기 휴대 전자기기용 안테나모듈(100,200,300)은 상기 다른 안테나(119)의 성능을 향상시키기 위한 별도의 보조차폐시트(130)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 보조차폐시트(130)는 도 2, 도 9 및 도 12에 도시된 바와 같이 소정의 폭을 갖는 링 형상으로 구비될 수 있으며, 상기 다른 안테나(119)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다.
그러나 상기 보조차폐시트(130)의 형상을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 다른 안테나(119)와 더불어 상기 제1방사패턴(114) 및 제2방사패턴(115)을 모두 커버할 수 있는 면적으로 구비될 수도 있다.
한편, 상술한 휴대 전자기기용 안테나모듈(100,200,300)은 휴대 전자기기(1)에 적용될 수 있으며, 상기 휴대 전자기기 본체(10)에 내장될 수 있다.
일례로, 상기 휴대 전자기기용 안테나모듈(100)은 도 13에 도시된 바와 같이 상기 휴대 전자기기 본체(10)에 내장될 수 있다.
이때, 상기 휴대 전자기기 본체(10)는 후면이 금속재질로 이루어질 수 있으며, 적어도 하나의 슬릿(12a,12b)이 형성될 수 있다. 더불어, 상기 휴대 전자기기 본체(10)는 전면을 제외한 후면과 측면이 모두 금속재질로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 상기 슬릿은 제1슬릿(12a)과 제2슬릿(12b)을 포함할 수 있으며, 상기 제1슬릿(12a)과 제2슬릿(12b)은 서로 간격을 두고 이격배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 안테나부(110,210,310)에서 발생된 자기장은 상기 휴대 전자기기 본체(10)의 후면이 금속재질로 이루어진다 하더라도 상기 제1슬릿(12a) 및 제2슬릿(12b)을 통해 외부로 방출될 수 있음으로써 전자 결제 또는 근거리 통신을 위한 방사필드를 원활하게 형성할 수 있다.
여기서, 상기 슬릿(12)은 상기 휴대 전자기기 본체(10)의 후면을 구성하는 후면커버에 소정의 길이로 절개형성된 형태일 수도 있고, 상기 후면커버가 복수 개의 부재로 구성되는 경우 서로 이웃하는 두 개의 부재 사이에 형성된 간격일 수도 있다.
이때, 상기 안테나모듈(100)은 상기 다른 안테나(119)가 상기 제1슬릿(12a)과 일부 중첩되도록 상기 휴대 전자기기 본체(10)에 내장될 수 있으며, 상기 차폐시트(120)의 단부가 상기 제2슬릿(12b)과 간격을 두고 이격되도록 상기 휴대 전자기기 본체(10)에 내장될 수 있다.
이에 따라, 상기 다른 안테나(119)에서 발생되는 자기장은 상기 슬릿(12a,12b)을 통해 외부로 원활하게 통과될 수 있음으로써 휴대 전자기기 본체(10)의 외부로 방출되는 자기장의 양을 증가시켜 강한 방사 필드를 형성할 수 있다. 이로 인해, 상기 전자기기 본체(10)의 후면이 금속 재질로 이루어지더라도 후면에 의한 손실(Loss)을 최소화할 수 있다. 이를 통해, 상기 다른 안테나(19)는 작동시 인식률이 증가될 수 있음으로써 요구되는 성능을 구현할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims (18)

  1. 적어도 일면에 제1방사패턴이 형성된 제1회로기판과, 적어도 일면에 제2방사패턴이 형성된 제2회로기판 및 상기 제1회로기판과 제2회로기판 사이에 형성되는 수용공간을 포함하는 안테나부; 및
    적어도 일부가 상기 수용공간에 삽입되어 상기 제1방사패턴 및 제2방사패턴 사이에 배치되는 차폐시트;를 포함하는 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1방사패턴은 서로 전기적으로 연결되지 않고 간격을 두고 이격된 복수 개의 제1패턴을 포함하고,
    상기 제2방사패턴은 서로 전기적으로 연결되지 않고 간격을 두고 이격된 복수 개의 제2패턴을 포함하며,
    상기 제1패턴의 양단부는 상기 복수 개의 제2패턴 중 서로 이웃하는 두 개의 제2패턴과 비아홀을 매개로 각각 전기적으로 연결되는 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제2패턴은 상기 제1패턴의 길이방향에 대하여 소정의 기울기를 갖도록 배치되고, 상기 제2패턴의 양단부 중 어느 하나의 단부는 상기 제1패턴의 직하부에 배치되고 나머지 단부는 상기 제1패턴과 이웃하는 다른 제1패턴의 직하부에 배치되는 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제1방사패턴 및 제2방사패턴이 소정의 주파수 대역에서 작동하는 하나의 방사체를 형성할 수 있도록 상기 복수 개의 제1패턴 및 제2패턴은 복수 개의 비아홀을 매개로 순차적으로 연결되는 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1방사패턴 및 제2방사패턴은 서로 전기적으로 연결되어 소정의 주파수 대역에서 작동하는 하나의 방사체를 형성하고, 상기 하나의 방사체는 MST 안테나의 역할을 수행하는 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1회로기판 및 제2회로기판은 서로 마주하는 테두리측이 접착층을 매개로 접합되어 상기 수용공간을 형성하고, 상기 수용공간은 상기 차폐시트가 삽입될 수 있도록 적어도 일측이 개방되는 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 접착층은 본딩시트 또는 열경화성 점착제인 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제2회로기판은 상기 제1회로기판보다 상대적으로 넓은 면적을 가지는 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나부는 상기 제1방사패턴 및 제2방사패턴에 의해 형성된 하나의 방사체와 더불어 상기 방사체와 다른 주파수 대역에서 작동하는 다른 안테나를 더 포함하는 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 다른 안테나는 NFC 안테나인 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 다른 안테나는 상기 제1방사패턴을 둘러싸지 않도록 상기 제1회로기판의 일면에 루프 형상으로 형성되는 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 다른 안테나는 상기 제1방사패턴을 둘러싸도록 상기 제1회로기판의 일면에 형성되는 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 제2회로기판의 일면에는 상기 다른 안테나와 대응되는 영역에 배치되는 보조 차폐시트를 포함하는 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 차폐시트는 상기 수용공간에 삽입되는 제1부분과 상기 수용공간에 삽입되지 않는 제2부분을 포함하고, 상기 제2부분은 플레이크 처리되어 다수 개의 미세조각으로 분리된 시트로 이루어진 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 차폐시트는 비정질 및 나노 결정립 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트인 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 차폐시트는 일부면적이 상기 제1방사패턴보다 외측으로 돌출되도록 상기 수용공간에 삽입되는 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  17. 적어도 일면에 서로 전기적으로 연결되지 않고 간격을 두고 이격된 복수 개의 제1패턴이 형성된 제1회로기판과, 적어도 일면에 서로 전기적으로 연결되지 않고 간격을 두고 이격된 복수 개의 제2패턴이 형성된 제2회로기판 및 상기 제1회로기판과 제2회로기판 사이에 형성되는 수용공간을 포함하는 안테나부; 및
    적어도 일부가 상기 수용공간에 삽입되어 상기 복수 개의 제1패턴 및 제2패턴 사이에 배치되는 차폐시트;를 포함하고,
    상기 복수 개의 제1패턴 및 제2패턴은 복수 개의 비아홀을 매개로 순차적으로 연결되어 상기 차폐시트를 중심으로 복수 회 권선되는 코일 형태의 방사체를 형성하는 휴대 전자기기용 안테나모듈.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 휴대 전자기기용 안테나모듈을 포함하는 휴대 전자기기.
PCT/KR2017/015451 2016-12-29 2017-12-26 휴대 전자기기용 안테나모듈 및 이를 포함하는 휴대 전자기기 Ceased WO2018124684A1 (ko)

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