WO2019151693A1 - 안테나 성능을 개선시키는 무선 충전 수신기 - Google Patents

안테나 성능을 개선시키는 무선 충전 수신기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판, 기판에 배치되어 무선 전력 신호를 수신하는 코일, 코일의 내측 및 외측에 배치되는 제1 무선 통신용 안테나, 및 코일의 내측 및 외측에 배치되는 제2 무선 통신용 안테나를 포함하고, 제1 무선 통신용 안테나와 제2 무선 통신용 안테나는 서로 다른 통신 방식을 지원하는 무선 전력 수신기를 제공한다.

Description

안테나 성능을 개선시키는 무선 충전 수신기
본 발명은 무선 충전 수신기에 관한 것으로서, 상세하게는 소형화된 무선 충전 수신기에서 무선 이동 통신 및 근거리 무선 통신에 사용되는 안테나 성능을 개선시킬 수 있는 구조를 제공하는 것이다.
무선 전력 전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 자기장의 유도 원리를 이용하여 무선으로 송신기에서 수신기로 전기 에너지를 전송하는 기술로서, 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저, 고주파, 마이크로웨이브와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다.
현재까지 무선을 이용한 에너지 전달 방식은 크게 자기 유도 방식, 자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식 및 단파장 무선 주파수를 이용한 RF 전송 방식 등으로 구분될 수 있다.
자기 유도 방식은 두 개의 코일을 서로 인접시킨 후 한 개의 코일에 전류를 흘려보내면 이 때 발생한 자속(Magnetic Flux)이 다른 코일에 기전력을 일으키는 현상을 사용한 기술로서, 휴대폰과 같은 소형기기를 중심으로 빠르게 상용화가 진행되고 있다. 자기 유도 방식은 최대 수백 키로와트(kW)의 전력을 전송할 수 있고 효율도 높지만 최대 전송 거리가 1센티미터(cm) 이하이므로 일반적으로 충전기나 바닥에 인접시켜야 하는 단점이 있다.
자기 공진 방식은 전자기파나 전류 등을 활용하는 대신 전기장이나 자기장을 이용하는 특징이 있다. 자기 공진 방식은 전자파 문제의 영향을 거의 받지 않으므로 다른 전자 기기나 인체에 안전하다는 장점이 있다. 반면, 한정된 거리와 공간에서만 활용할 수 있으며 에너지 전달 효율이 다소 낮다는 단점이 있다.
단파장 무선 전력 전송 방식-간단히, RF 전송 방식-은 에너지가 라디오 파(RadioWave)형태로 직접 송수신될 수 있다는 점을 활용한 것이다. 이 기술은 렉테나(rectenna)를 이용하는 RF 방식의 무선 전력 전송 방식으로서, 렉테나는 안테나(antenna)와 정류기(rectifier)의 합성어로서 RF 전력을 직접 직류 전력으로 변환하는 소자를 의미한다. 즉, RF 방식은 AC 라디오파를 DC로 변환하여 사용하는 기술로서, 최근 효율이 향상되면서 상용화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
무선 전력 전송 기술은 모바일 뿐만 아니라 차량, IT, 철도, 가전 산업 등 산업 전반에 다양하게 활용될 수 있다.
휴대용 단말기와 같이, 무선 충전 수신 기능을 포함하고 있을 뿐만 아니라 무선 이동 통신, 근거리 무선 통신 등을 수행하는 전자기기들은 각 기능의 수행을 위한 복수의 서로 다른 코일 또는 안테나를 포함할 수 있다. 휴대용 단말기에 요구되는 기능이 늘어나면서 복수의 서로 다른 코일 또는 안테나가 포함되지만, 휴대용 단말기의 크기는 복수의 서로 다른 코일 또는 안테나를 위해 충분히 커질 수 없다. 따라서, 제한된 공간에 복수의 서로 다른 코일 또는 안테나를 배치함으로써 코일 또는 안테나의 성능이 열화될 수 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명은 무선 충전 수신 기능, 무선 이동 통신 및 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 복수의 서로 다른 코일 또는 안테나을 성능을 개선할 수 있는 장치와 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 무선 충전을 위한 코일의 내측에 무선 이동 통신 및 근거리 무선 통신을 수행하는 적어도 하나의 안테나를 배치시켜 무선 이동 통신 및 근거리 무선 통신의 성능을 개선할 수 있는 장치와 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 무선 충전을 위한 코일의 내측에 무선 통신을 위한 안테나를 배치시켜 인덕턴스를 증가시킴으로써 무선 충전 수신기로서의 인식률을 높일 수 있는 장치와 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 무선 충전을 위한 코일과 무선 이동 통신을 위한 안테나를 기판의 양면에 중첩하여 배치시켜 자기장 형성 시 발생하는 저항을 줄일 수 있어 코일 또는 안테나의 성능을 개선할 수 있는 장치와 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 무선 통신을 위한 안테나 성능이 개선된 무선 충전 수신기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신기는 기판; 상기 기판에 배치되어 무선 전력 신호를 수신하는 코일; 상기 코일의 내측 및 외측에 배치되는 제1 무선 통신용 안테나; 및 상기 코일의 내측 및 외측에 배치되는 제2 무선 통신용 안테나를 포함하고, 상기 제1 무선 통신용 안테나와 상기 제2 무선 통신용 안테나는 서로 다른 통신 방식을 지원할 수 있다.
또한, 상기 제1 무선 통신용 안테나는 상기 코일의 내측에 배치되는 제1 패턴; 및 상기 코일의 외측에 배치되는 제2 패턴을 포함하고, 상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴은 상기 기판의 일측면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 무선 통신용 안테나는 근거리 통신(Near Field Communication, NFC)을 위한 안테나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 무선 통신용 안테나는 상기 코일의 내측에 배치되는 제3 패턴; 및 상기 코일의 외측에 배치되는 제4 패턴을 포함하고, 상기 제3 패턴은 상기 제1 패턴이 배치된 상기 일측면에 반대면인 타측면에 배치되며, 상기 제4 패턴은 상기 일측면 및 상기 타측면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 무선 통신용 안테나는 마그네틱 보안 전송(Magnetic Secure Transmission, MST)을 위한 안테나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 패턴보다 상기 제3 패턴에서 안테나 권선 수가 더 클 수 있다.
또한, 상기 제1 패턴보다 상기 제3 패턴이 중심에 가깝도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 패턴의 내측경과 상기 제3 패턴의 외측경은 수평면을 기준으로 2.3 mm 이상 이격될 수 있다.
또한, 무선 전력 수신기는 상기 제1 무선 통신용 안테나 및 상기 제2 무선 통신용 안테나의 내측에 배치되는 안테나 액추에이터; 및 상기 기판에 대응하여 배치되는 차폐재를 더 포함하고, 상기 차폐재에는 상기 제3 패턴의 외측경보다 넓은 면적을 가지는 차폐보강패턴이 포함될 수 있다.
또한, 상기 코일은 상기 기판의 양측면에 배치되는 제5 패턴 및 제6 패턴을 포함하고, 상기 제5 패턴과 상기 제6 패턴의 내측경과 외측경이 정렬될 수 있다.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 무선 통신을 위한 안테나가 배치되는 면적을 확장할 수 있어, 안테나가 무선 신호의 송수신 성능을 개선할 수 있는 무선 충전 수신기를 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서의 감지 신호 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 무선 충전 수신기의 제1예를 설명한다.
도 5는 도 4에서 설명한 무선 충전 수신기의 단면을 설명한다.
도 6은 도 4에서 설명한 무선 충전 수신기의 기판의 양면을 설명한다.
도 7은 기판에 배치되는 홀의 예를 설명한다.
도 8은 무선 충전 수신기의 제2예를 설명한다.
도 9는 도 8에서 설명한 무선 충전 수신기의 단면을 설명한다.
도 10 및 도 11은 종래의 무선 충전 수신기와 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 수신기의 효과를 설명한다.
실시 예에 따른 무선 전력 수신기는 기판; 상기 기판에 배치되어 무선 전력 신호를 수신하는 코일; 상기 코일의 내측 및 외측에 배치되는 제1 무선 통신용 안테나; 및 상기 코일의 내측 및 외측에 배치되는 제2 무선 통신용 안테나를 포함하고, 상기 제1 무선 통신용 안테나와 상기 제2 무선 통신용 안테나는 서로 다른 통신 방식을 지원할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 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.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
실시예의 설명에 있어서, 무선 전력 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선 파워 송신기, 무선 파워 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 파워 전송 장치, 무선 파워 전송기 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 파워 수신 장치, 무선 파워 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 등이 혼용되어 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 송신기는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 바닥 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 무선 전력을 전송할 수도 있다. 이를 위해, 송신기는 적어도 하나의 무선 파워 전송 수단을 구비할 수도 있다. 여기서, 무선 파워 전송 수단에는 전력 송신단 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신단 코일에서 전기가 유도되는 전자기 유도 원리를 이용하여 충전하는 전자기 유도 방식에 기반한 다양한 무전 전력 전송 표준이 사용될 수 있다. 일 예로, 무선 파워 전송 수단은 WPC(Wireless Power Consortium), AFA(AirFuel Alliance) 등의 무선 충전 기술 표준 기구에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 수신 수단이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 WPC(Wireless Power Consortium), AFA(AirFuel Alliance) 등에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에 따른 무선 전력 수신기는 운송 장치의 일측에 장착될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 본 발명에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 기기라면 족하다.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템은 크게 무선으로 전력을 송신하는 무선 전력 송신단(10), 상기 송신된 전력을 수신하는 무선 전력 수신단(20) 및 수신된 전력을 공급 받는 전자기기(30)로 구성될 수 있다.
일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 인밴드(In-band) 통신을 수행할 수 있다. 다른 일예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 상이한 별도의 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 대역외(Out-of-band) 통신을 수행할 수도 있다.
일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20) 사이에 교환되는 정보는 서로의 상태 정보뿐만 아니라 제어 정보도 포함될 수 있다. 여기서, 송수신단 사이에 교환되는 상태 정보 및 제어 정보는 후술할 실시예들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.
상기 인밴드 통신 및 대역외 통신은 양방향 통신을 제공할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 실시예에 있어서는 단방향 통신 또는 반이중 방식의 통신을 제공할 수도 있다.
일 예로, 단방향 통신은 무선 전력 수신단(20)이 무선 전력 송신단(10)으로만 정보를 전송하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 송신단(10)이 무선 전력 수신단(20)으로 정보를 전송하는 것일 수도 있다.
반이중 통신 방식은 무선 전력 수신단(20)과 무선 전력 송신단(10) 사이의 양방향 통신은 가능하나, 어느 한 시점에 어느 하나의 장치에 의해서만 정보 전송이 가능한 특징이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신단(20)은 전자 기기(30)의 각종 상태 정보를 획득할 수도 있다. 일 예로, 전자 기기(30)의 상태 정보는 현재 전력 사용량 정보, 실행중인 응용을 식별하기 위한 정보, CPU 사용량 정보, 배터리 충전 상태 정보, 배터리 출력 전압/전류 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 전자 기기(30)로부터 획득 가능하고, 무선 전력 제어에 활용 가능한 정보이면 족하다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신단(10)은 고속 충전 지원 여부를 지시하는 소정 패킷을 무선 전력 수신단(20)에 전송할 수 있다. 무선 전력 수신단(20)은 접속된 무선 전력 송신단(10)이 고속 충전 모드를 지원하는 것으로 확인된 경우, 이를 전자 기기(30)에 알릴 수 있다. 전자 기기(30)는 구비된 소정 표시 수단-예를 들면, 액정 디스플레이일 수 있음-을 통해 고속 충전이 가능함을 표시할 수 있다.
또한, 전자 기기(30) 사용자는 액정 표시 수단에 표시된 소정 고속 충전 요청 버튼을 선택하여 무선 전력 송신단(10)이 고속 충전 모드로 동작하도록 제어할 수도 있다. 이 경우, 전자 기기(30)는 사용자에 의해 고속 충전 요청 버튼이 선택되면, 소정 고속 충전 요청 신호를 무선 전력 수신단(20)에 전송할 수 있다. 무선 전력 수신단(20)은 수신된 고속 충전 요청 신호에 상응하는 충전 모드 패킷을 생성하여 무선 전력 송신단(10)에 전송함으로써, 일반 저전력 충전 모드를 고속 충전 모드로 전환시킬 수 있다.
도 2는 본 발명에 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
일 예로, 도면 부호 200a에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신단(20)은 복수의 무선 전력 수신 장치로 구성될 수 있으며, 하나의 무선 전력 송신단(10)에 복수의 무선 전력 수신 장치가 연결되어 무선 충전을 수행할 수도 있다. 이때, 무선 전력 송신단(10)은 시분할 방식으로 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 분배하여 송신할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며. 다른 일 예로, 무선 전력 송신단(10)은 무선 전력 수신 장치 별 할당된 상이한 주파수 대역을 이용하여 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 분배하여 송신할 수 있다.
이때, 하나의 무선 전력 송신 장치(10)에 연결 가능한 무선 전력 수신 장치의 개수는 무선 전력 수신 장치 별 요구 전력량, 배터리 충전 상태, 전자 기기의 전력 소비량 및 무선 전력 송신 장치의 가용 전력량 중 적어도 하나에 기반하여 적응적으로 결정될 수 있다.
다른 일 예로, 도면 부호 200b에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신단(10)은 복수의 무선 전력 송신 장치로 구성될 수도 있다. 이 경우, 무선 전력 수신단(20)은 복수의 무선 전력 송신 장치와 동시에 연결될 수 있으며, 연결된 무선 전력 송신 장치들로부터 동시에 전력을 수신하여 충전을 수행할 수도 있다. 이때, 무선 전력 수신단(20)과 연결된 무선 전력 송신 장치의 개수는 무선 전력 수신단(20)의 요구 전력량, 배터리 충전 상태, 전자 기기의 전력 소비량, 무선 전력 송신 장치의 가용 전력량 등에 기반하여 적응적으로 결정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서의 감지 신호 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.
일 예로, 무선 전력 송신기는 3개의 송신 코일(111, 112, 113)이 장착될 수 있다. 각각의 송신 코일은 일부 영역이 다른 송신 코일과 서로 중첩되도록 배치될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 서로 중첩되지 않게 배치되거나 하나의 송신 코일이 장착될 수도 있다.
무선 전력 송신기는 각각의 송신 코일을 통해 무선 전력 수신기의 존재를 감지하기 위한 소정 감지 신호(117, 127)-예를 들면, 디지털 핑-를 미리 정의된 순서로 순차적으로 송신한다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기는 도면 번호 110에 도시된 1차 감지 신호 송신 절차가 개시되면 감지 신호(117)를 순차적으로 송신하고, 무선 전력 수신기(115)로부터 소정 응답 신호-예를 들면, 감지 신호에 대응되는 수신 신호 세기 정보가 포함된 신호일 수 있으며, 이하 설명의 편의를 위해, 신호 세기 지시자(Signal Strength Indicator, 116) 또는 신호 세기 패킷(Signal Strength Packet)이라 명함-가 수신된 송신 코일(111, 112)을 식별할 수 있다. 연이어, 무선 전력 송신기는 도면 번호 120에 도시된 2차 감지 신호 송신 절차가 개시되면 감지 신호(127)를 순차적으로 송신하고, 신호 세기 지시자(126)가 수신된 송신 코일(111, 112) 중 전력 전송 효율(또는 충전 효율)-즉, 송신 코일과 수신 코일 사이의 정렬 상태-이 좋은 송신 코일을 식별하고, 식별된 송신 코일을 통해 전력이 송신되도록-즉, 무선 충전이 이루어지도록- 제어할 수 있다.
상기의 도 3에서 보여지는 바와 같이, 무선 전력 송신기가 2회의 감지 신호 송신 절차를 수행하는 이유는 어느 송신 코일에 무선 전력 수신기의 수신 코일이 잘 정렬되어 있는지를 보다 정확하게 식별하기 위함이다.
만약, 상기한 도 3의 도면 번호 110 및 120에 도시된 바와 같이, 제1 송신 코일(111), 제2 송신 코일(112)에 신호 세기 지시자(116, 126)가 수신된 경우, 무선 전력 송신기는 제1 송신 코일(111)과 제2 송신 코일(112) 각각에 수신된 신호 세기 지시자(126)에 기반하여 가장 정렬이 잘된 송신 코일을 선택하고, 선택된 송신 코일을 이용하여 무선 충전을 수행한다.
도 4는 무선 충전 수신기의 제1예를 설명한다.
도시된 바와 같이, 무선 충전 수신기는 안테나 또는 코일이 배치될 수 있는 기판(10)을 포함한다.
기판(10)에는 제1 무선 방식을 통한 데이터 통신을 수행하기 위한 제1 안테나, 제2 무선 방식을 통한 데이터 통신을 수행하기 위한 제2 안테나 및 제3 무선 방식을 통해 무선 충전을 수행하기 위한 제3 안테나를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 안테나, 제2 안테나 및 제3 안테나는 각각 도전선이 루프 형태로 감겨 배치되는 적어도 하나의 코일부 및 코일부와 기판(10)에 배치된 단자를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 내지 제3 안테나 각각에 포함된 코일부는 제1 내지 제3 무선 방식에 대응하는 서로 다른 도전선의 형상(단면, 굵기, 구성물질 등) 및 권선 수를 가질 수 있다.
무선 충전 수신기는 기판(10)에 배치되어 무선 전력 신호를 수신하는 제3 안테나의 무선 충전 코일부(16A), 무선 충전 코일부(16A)의 내측 및 외측에 배치되는 제1 무선 통신용 코일부(14A, 14C), 및 무선 충전 코일부(16A)의 내측 및 외측에 배치되는 제2 무선 통신용 코일부(12A, 12C)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 무선 통신용 코일부(14A, 14C)와 제2 무선 통신용 코일부(12A, 12C)는 서로 다른 통신 방식을 지원할 수 있다.
예를 들어, 제1 무선 통신용 코일부(14A, 14C)는 근거리 통신(Near Field Communication, NFC)을 위한 안테나를 포함할 수 있고, 제2 무선 통신용 코일부(12A, 12C)는 마그네틱 보안 전송(Magnetic Secure Transmission, MST)을 위한 안테나를 포함할 수 있다. 여기서, 근거리 통신(NFC)는 기 설정된 주파수(예, 13.56MHz)의 대역을 가진 근접한 거리(약 10cm 이내)에서 사용 가능한 무선 통신을 위한 기술이다. 근거리 통신(NFC)에서는 일측 단말기는 리더(reader)로서의 기능을 수행하고, 타측 단말기는 태그(tag)로서의 기능을 수행하며 두 단말기가 1:1 통신을 수행할 수 있다. 한편, 마그네틱 보안 전송(MST)은 사용자들이 이용하는 자기장을 이용한 마그네틱 선을 내장하는 신용카드 혹은 체크카드를 단말기에 긁을 때 생기는 자기장의 원리를 휴대용 기기에 내장하는 기술로, 결제 단말기의 마그네틱 리더에 접촉하는 것만으로 결제가 이루어질 수 있다. 제1 무선 통신용 코일부(14A, 14C)와 제2 무선 통신용 코일부(12A, 12C)를 통해 무선 충전 수신기를 사용한 금융 결제(payment) 기능을 지원할 수 있다.
제1 무선 통신용 코일부(14A, 14C)와 제2 무선 통신용 코일부(12A, 12C)는 무선 충전 코일부(16A)의 내측과 외측에 모두 배치될 수 있다. 무선 충전 코일부(16A)의 내측과 외측에 제1 무선 통신용 코일부(14A, 14C)와 제2 무선 통신용 코일부(12A, 12C)를 배치시켜 무선 통신 기능을 강화할 수 있다.
도 5는 도 4에서 설명한 무선 충전 수신기의 단면을 설명한다. 구체적으로, 도 1의 A-A'의 단면을 설명한다.
도시된 바와 같이, 기판(10)의 양측면에는 코일 또는 안테나가 배치될 수 있다. 기판(10)의 일측면과 타측면에 배치된 무선 충전 코일부(16A, 16B), 제1 무선 통신용 코일부(14A, 14C) 및 제2 무선 통신용 코일부(12A, 12B, 12C)는 복수의 패턴을 포함하고 있다. 제3 안테나의 무선 충전 코일부(16A, 16B), 제1 안테나의 제1 무선 통신용 코일부(14A, 14C) 및 제2 안테나의 제2 무선 통신용 코일부(12A, 12B, 12C) 각각은 개별적으로 동작할 수 있다. 무선 충전 수신기의 평면에 각 안테나마다 복수의 패턴이 배치되고 각 안테나의 복수의 패턴이 함께 동작함으로써 무선 충전 및 무선 통신 기능이 향상될 수 있다. 도시되지 않았으나, 각 안테나의 복수의 패턴 사이에 스위치 소자가 포함되는 경우, 각 안테나의 복수의 패턴을 선택적으로 확장시켜 동작시킬 수도 있다.
구체적으로, 기판(10)의 일측면을 살펴보면, 무선 충전을 수행하기 위한 코일의 제5 패턴(16A)을 기준으로 내측에 제1 무선 통신용 안테나의 제1 패턴(14C)이 배치되어 있고, 외측에는 제1 무선 통신용 안테나의 제2 패턴(14A) 및 제2 무선 통신용 안테나의 제4 패턴(12A)이 배치될 수 있다.
기판(10)의 타측면을 살펴보면, 무선 충전을 수행하기 위한 코일(16B)을 기준으로 내측에는 제2 무선 통신용 안테나의 제3 패턴(12C)이 배치되어 있고, 외측에는 제2 무선 통신용 안테나의 제4패턴(12B)이 배치될 수 있다.
무선 충전 코일의 제5 패턴(16A) 및 제6 패턴(16B)의 내측경과 외측경은 수직 방향으로 서로 정렬되어 있다. 기판(10)의 일측면과 타측면에 있는 공간에 배치되는 코일이 다른 기능을 수행하는 안테나와 중첩되지 않는 범위 내에서 서로 정렬되어 배치되는 경우, 무선 충전 중 인덕턴스를 유지시켜 무선 충전 기능을 강화할 수 있다.
또한, 제2 무선 통신용 안테나의 제4 패턴(12A, 12B)도 코일의 제5 패턴(16A) 및 제6 패턴(16B)의 외측에 정렬되어 배치될 수 있다. 이러한 제2 무선 통신용 안테나의 제4 패턴(12A, 12B)의 배치는 저항을 줄이고 자기장을 보다 세게 형성할 수 있어, 제2 무선 통신용 안테나를 통한 마그네틱 보안 전송(MST) 기능을 강화할 수 있다.
도 6은 도 4에서 설명한 무선 충전 수신기의 기판(10)의 양면을 설명한다. 구체적으로, (a)는 기판(10)의 일측면(무선 충전 수신기의 내부 회로를 기준으로는 외측면)을 설명하고, (b)는 기판(10)의 타측면(무선 충전 수신기의 내부 회로를 기준으로 내측면)을 설명한다.
먼저 도 6의 (a)를 참조하면, 기판(10)의 일측면에 무선 충전을 수행하기 위한 코일의 제5 패턴(16A)을 기준으로 내측에 제1 무선 통신용 안테나의 제1 패턴(14C)이 배치되어 있고, 외측에는 제1 무선 통신용 안테나의 제2 패턴(14A) 및 제2 무선 통신용 안테나의 제4 패턴(12A)이 배치될 수 있다.
도 6의 (b)를 참조하면, 무선 충전을 수행하기 위한 코일(16B)을 기준으로 내측에는 제2 무선 통신용 안테나의 제3 패턴(12C)이 배치되어 있고, 외측에는 제2 무선 통신용 안테나의 제4패턴(12B)이 배치될 수 있다.
도 5 및 도 6의 (a) 및 (b)를 참조하면, 제1 무선 통신용 안테나의 제1 패턴(14C)은 기판(10)의 일측면에 배치되지만, 제2 무선 통신용 안테나의 제3 패턴(12C)는 기판(10)의 타측면에 배치되어 있다. 근거리 통신(NFC)을 수행하는 제1 무선 통신용 안테나의 경우 고주파수의 신호를 송신 또는 수신할 수 있기 때문에 산화철로 구성되는 차폐제와 이격하여 전기적 쇼트를 방지할 필요가 있다. 반면, 마그네틱 보안 전송(MST)을 수행하는 제2 무선 통신용 안테나의 경우 동작 주파수가 낮기 때문에 제1 무선 통신용 안테나와 달리 배치에 보다 자유로울 수 있다.
한편, 기판(10)의 일측면에 배치된 제1 무선 통신용 안테나의 제1 패턴(14C) 및 제2 패턴(14A)은 루프(loop)형태를 가지고 있어, 자기장 형성 시 저항을 감소시킬 수 있다.
또한, 무선 충전용 코일부(16A, 16B)의 내측에 배치되는 제1 무선 통신용 안테나의 제1 패턴(14C)과 제2 무선 통신용 안테나의 제3 패턴(12C)을 비교하면, 제1 패턴(14C)보다 제3 패턴(12C)에서 안테나 권선 수가 더 클 수 있다. 이는 제2 무선 통신용 안테나에서 수행되는 마그네틱 보안 전송(MST)이 제1 무선 통신용 안테나에서 수행되는 근거리 통신(NFC)에 비하여 낮은 주파수 대역에서 동작하기 때문이다.
또한, 안테나 권선 수에 비례하여 자기장의 세기가 결정될 수 있고, 마그네틱 보안 전송(MST)에서 사용되는 리딩 모듈이 근거리 통신(NFC)에서 사용되는 리딩 모듈에 비하여 더 작을 수 있기 때문에 마그네틱 보안 전송(MST)을 위한 인식률을 개선하기 위해 안테나 권선 수를 증가시킬 수 있다. 또한, 보다 더 작은 마그네틱 보안 전송(MST)에서 사용되는 리딩 모듈과의 인식율을 높이기 위해 제1 무선 통신용 안테나의 제1 패턴(14C) 보다 제2 무선 통신용 안테나의 제3 패턴(12C)이 더 중심에 가깝도록 배치될 수 있다.
한편, 기판(10)의 일측면과 타측면에 배치된 무선 충전 코일부(16A, 16B), 제1 무선 통신용 코일부(14A, 14C) 및 제2 무선 통신용 코일부(12A, 12B, 12C)의 코일 혹은 안테나의 권선 수는 동작 주파수에 대응하여 결정될 수 있으며, 동작 중 자기장의 세기 또는 성능을 유지하기 위한 인덕턴스 값의 범위에 따라 결정될 수도 있다. 예를 들어, 2 무선 통신용 코일부(12A, 12B, 12C), 무선 충전 코일부(16A, 16B), 제1 무선 통신용 코일부(14A, 14C)의 순서로 권선 수가 작아질 수 있다.
또한, 기판(10)의 일측면과 타측면에 배치된 무선 충전 코일부(16A, 16B), 제1 무선 통신용 코일부(14A, 14C) 및 제2 무선 통신용 코일부(12A, 12B, 12C)의 도선의 두께는 일정할 수 있으나, 패턴간의 전기적 연결 혹은 단자와의 연결을 위해 서로 중첩되는 영역에서는 인접한 부분에서의 열화를 방지하기 위해 도선의 두께를 얇게 조절할 수 있다.
또한, 기판(10)의 일측면과 타측면에 배치되어 연결되는 제2 무선 통신용 코일부(12A, 12B, 12C)의 경우, 패턴의 단면을 사용하여 인덕턴스를 증가시킬 수 있고, 인식 범위를 보다 증가시킬 수 있다.
한편, 도 6의 (a) 및 (b)를 참조하여, 기판(10) 내 복수의 홀을 통해 일측면과 타측면에 배치되는 제1 내지 제3 안테나에 포함된 패턴, 코일부 또는 연결부의 물리적 연결을 보다 자세히 설명한다.
먼저, 제1 안테나의 제1 패턴(14C)은 기판(10)의 일측면의 중심부에 배치되어 있고, 제2 패턴(14A)은 일측면의 가장자리(외곽)에 배치되어 있다. 제1 패턴(14C)의 일단(14I)은 기판(10)에 배치된 홀 상에 배치되어 기판(10)의 타측면에 배치되는 제1 안테나의 다리부(14Y)의 일단(14J)과 연결된다. 다리부(14Y)는 타측면에 배치된 무선 충전 코일인 제6 패턴(16B)의 절단 부분을 지나가 다시 기판(10)에 배치된 홀을 통과하여 기판(10)의 일측면에 배치된 제2 패턴(14A)의 일단(14K)과 연결될 수 있다. 제2 패턴(14A)의 타단은 기판(10)의 일측면에 배치된 단자부(42A)와 전기적으로 연결된다.
제3 안테나에 포함되는 무선 충전 코일의 제5 패턴(16A)의 일단(16P)은 기판(10)의 일측면에 배치된 단자부(42A)와의 연결되는 연결부(16R)와 전기적으로 연결되어야 하지만, 제1 안테나의 제2 패턴(14A)이 기판(10)의 일측면에 배치되어 있다. 따라서, 기판(10)의 일측면에 배치된 제5 패턴(16A)의 일단(16P)은 기판(10)에 배치된 홀을 통해 기판(10)의 타측면에 배치된 연결부(16Q)와 연결되고, 제2 패턴(14A)과 전기적인 절연이 가능한 위치에서 기판(10)의 홀을 통해 기판(10)의 일측면에 배치된 연결부(16R)와 연결될 수 있다. 또한, 기판(10)의 타측면에 배치된 제6패턴(16B)의 일단이 기판의 타측면에 배치된 단자부(42B)와 연결되는 데에는 제2안테나의 제4 패턴(12B) 및 연결패턴(예, 12J 위치에서 12K 위치까지의 패턴)에 의해 직접 연결되기 어렵다. 이를 극복하기 위해, 기판(10)의 타측면에 배치되는 제6패턴(16B)의 일단은 기판(10)에 배치된 홀을 통해 기판(10)의 일측면의 연결부(16S)와 연결되고, 연결부(16S)는 제2 패턴(14A)과의 교차를 회피하기 위해 기판(10)의 홀을 통해 기판의 타측면에 배치되는 연결부(16T)와 연결된다. 전술한 바와 같이, 기판(10)에 배치되는 홀을 이용하여 복수의 안테나가 배치되더라도 서로가 교차되는 것을 최대한 억제할 수 있다. 특히, 무선 충전을 위한 제3 안테나의 코일부(16A, 16B)와 연결부(16P, 16Q, 16R, 16S, 16T)에는 제1~제2 안테나의 구성 요소보다 더 큰 전압과 전류가 흐를 수 있어, 기판(10) 내 배치된 복수의 홀을 이용하여 무선 충전을 위한 제3 안테나의 코일부(16A, 16B) 및 연결부(16P, 16Q, 16R, 16S, 16T)와 제1~제2 안테나의 구성 요소가 기판(10)의 일측면(예, 휴대용 기기에 탑재되었을 때 외벽으로 향하는 면)에서 교차되는 영역을 최대한 줄이는 것이 바람직하다.
또한, 제2안테나의 제4 패턴(12A)은 기판(10)의 일측면에서는 루프(loop)형태를 완성하지 못하지만, 제4 패턴(12A)의 일단(12I)은 기판(10)의 홀을 통해 기판(10)의 타측면에 배치되는 연결패턴(12J)과 연결될 수 있다. 또한, 연결패턴(12K)은 기판(10)의 홀을 통해 제4 패턴(12A)의 타단(12J)과 연결될 수 있다. 제4 패턴(12A)은 기판(10)에 배치되는 복수의 홀을 통해 루프 형태로 구현될 수 있다. 한편, 기판(10)의 타측면에 배치된 제2안테나의 제4 패턴(12B)은 루프형태로 구현되어 있다. 또한, 기판(10)의 일측면에는 제2안테나의 보강 패턴(12D)이 배치되어 있다. 기판(10)의 일측면에 배치되는 제2안테나의 보강 패턴(12D)은 기판(10)의 타측면에 배치되는 제4 패턴(12B)과 중첩되도록 배치되어 자기장 형성 시 노이즈를 감소시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 기판(10)의 일측면과 타측면에 배치되는 제1 안테나를 구성하는 복수의 패턴들은 기판(10)에 배치되는 복수의 홀을 통해 서로 연결되고, 제2 안테나를 구성하는 복수의 패턴들도 기판(10)에 배치되는 복수의 홀을 통해 서로 연결되며, 제3 안테나를 구성하는 복수의 패턴들도 기판(10)에 배치되는 복수의 홀을 통해 서로 연결된다. 이로 인해, 기판(10)의 일측면과 타측면에 배치되는 단자부(42A, 42B)에는 각 3개씩 총 6개의 단자만 있어도 제1 내지 제3 안테나를 구성하는 모든 패턴에 전원을 공급하는 데 문제가 없을 수 있다.
또한 실시예에 따라, 제1 내지 제3 안테나의 양단은 기판(10)의 일측면과 타측면에 배치되는 단자부(42A, 42B)에 하나씩 연결될 수 있다. 예를 들어 제1 안테나의 일측이 기판(10)의 일측면에 배치된 단자부(42A)에 연결되면 제1 안테나의 타측은 기판(10)의 타측면에 배치된 단자부(42B)에 연결될 수 있다.
도 7은 기판(10)에 배치되는 홀의 예를 설명한다. 구체적으로, 도 6의 (a)의 기판(10)의 일부 영역(30)에서 홀을 통한 안테나의 연결을 설명한다.
도시된 바와 같이, 기판(10)에는 복수의 홀(H1, H2)이 배치될 수 있다. 도 6의 (a) 및 (b)에서 설명한 바와 같이, 제1 내지 제3 안테나 각각의 코일부와 연결부가 서로의 간섭을 최소화하고, 열화를 방지하기 위해 교차되는 것을 줄이기 위해 기판(10)에는 복수의 홀이 배치된다.
예를 들어, 도 7 및 도 6(a), (b)를 참조하면, 제1 홀(H1)은 기판(10)의 타측면에 배치되는 제2 안테나의 제3 패턴(12C)의 일단(12S)과 기판(10)의 일측면의 중심에 배치되는 연결부(12P)를 연결시킨다.
또한, 도 7 및 도 6(a), (b)를 참조하면, 제2 홀(H2)은 기판(10)의 일측면에 배치되는 제1 안테나의 제1 패턴(14C)의 일단(14I)과 기판(10)의 타측면에 배치되는 제1 안테나의 다리부(14Y)의 일단(14J)을 연결시킬 수 있다.
도 7에 도시된 제1, 제2 홀(H1, H2)은 이해를 돕기 위해 설명한 예로서, 기판(10)에는 제1 내지 제3 안테나 각각의 코일부와 연결부를 연결시키기 위한 복수의 홀이 더 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6(a), (b)를 참조하면, 제3 안테나의 코일부와 단자를 연결하는 연결부의 경우 다른 안테나와의 교차를 피하기 위해 연결부가 기판(10)의 일측면과 타측면에 배치되는 복수의 패턴(예, 16P, 16Q, 16R, 16S, 16T)으로 구성되고, 복수의 패턴은 기판(10)에 배치되는 복수의 홀을 통해 서로 연결될 수 있다.
기판(10)에 배치된 복수의 홀을 통해 제1 내지 제3 안테나 각각의 코일부와 연결부를 연결함에 따라 제1 내지 제3 안테나 각각의 코일부와 연결부가 기판(10)에 더욱 단단하게 고정되는 효과가 있다. 기판(10)의 일측면과 타측면에 배치되는 복수의 안테나를 접착성 절연물 혹은 열에 강한 접착제로 고정하는 경우, 긴 사용기간 동안 발생하는 열 등에 의해 복수의 안테나와 기판(10)의 일측면과 타측면에 배치되는 복수의 안테나가 기판(10)가 물리적으로 분리될 수도 있다. 만약, 복수의 안테나가 기판(10)가 물리적으로 분리되는 경우, 복수의 안테나 동작에 문제가 발생할 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에서는 제1 내지 제3 안테나 각각의 코일부와 연결부의 연결을 위해 기판(10)에 복수의 홀을 배치시키고 이를 통하여 제1 내지 제3 안테나 각각의 코일부와 연결부를 연결함으로써 제1 내지 제3 안테나 각각의 코일부와 연결부가 기판(10)에 더욱 단단히 고정될 수 있다.
도 8은 무선 충전 수신기의 제2예를 설명한다. 구체적으로, 도 8의 (a) 및 (b)는 평면 상에서 추가 구성 요소들이 배치될 수 있는 영역을 설명한다.
도시된 바와 같이, 무선 충전 수신기는 제1 무선 통신용 안테나의 제1 패턴(14C) 및 제2 무선 통신용 안테나의 제3 패턴(12C)의 내측에 배치되는 안테나 액추에이터(22)를 더 포함할 수 있다.
또한, 무선 충전 수신기는 제2 무선 통신용 안테나의 제3 패턴(12C)에 대응하여 제3 패턴(12C)의 외측경보다 넓은 면적을 가지는 차폐보강패턴(20)을 더 포함할 수 있다.
도 9는 도 8에서 설명한 무선 충전 수신기의 단면을 설명한다. 구체적으로, 도 8의 B-B'의 단면을 설명한다.
도시된 바와 같이, 무선 충전 수신기는 기판(10)과 기판(10)에 대응하는 차폐재(24)를 포함할 수 있다.
중심축(Y-Y')을 기준으로, 코일의 제5 패턴(16A)의 내측으로, 기판(10)의 일측면에는 코일의 제5 패턴(16A)과 제1 무선 통신용 안테나의 제1 패턴(14C)이 배치될 수 있고, 기판(10)의 타측면에는 코일의 제6 패턴(16B)과 제2 무선 통신용 안테나의 제3 패턴(12C)이 배치될 수 있다.
기판(10)의 일측면에 배치되는 안테나 액추에이터(22)는 제1 무선 통신용 안테나의 제1 패턴(14C) 및 제2 무선 통신용 안테나의 제3 패턴(12C)의 내측에 배치될 수 있다. 여기서 안테나 액추에이터(22)의 두께(T3)는 약 100~150μm일 수 있다.
또한, 제2 무선 통신용 안테나의 제3 패턴(12C)에 대응하여 제3 패턴(12C)의 외측경보다 넓은 면적을 가지는 페라이트로 구성된 차폐보강패턴(20)은 차폐재(24) 상에 배치될 수 있다. 여기서 차페보강패턴(20)의 두께(T2)는 약 10μm 이하일 수 있다. 또한 차폐재(24)는 나노 크리스탈로 구성되어 두께(T1)가 약 150μm 이하일 수 있다.
한편, 제1 무선 통신용 안테나의 제1 패턴(14C)과 제2 무선 통신용 안테나의 제3 패턴(12C)은 2~3.6mm의 범위 이상의 거리(D3)로 이격될 수 있다. 특히, 제1 무선 통신용 안테나의 제1 패턴(14C)의 내측경과 제2 무선 통신용 안테나의 제3 패턴(12C)의 외측경이 적어도 2.3mm의 간격을 유지하여 제1 무선 통신용 안테나와 제2 무선 통신용 안테나가 각각 수행하는 기능에 의해 열화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 차폐보강패턴(20)은 제2 무선 통신용 안테나의 제3 패턴(12C)의 외측경보다 적어도 0.5 mm이상 큰 면적을 가질 수 있다(D5는 최소 0.5mm). 또한, 차폐보강 패턴(20)은 제1 무선 통신용 안테나의 제1 패턴(14C)로부터 1.6mm 이상의 이격 거리(D4)를 가질 수 있다.
또한, 안테나 액추에이터(22)는 제2 무선 통신용 안테나의 제3 패턴(12C)로부터 1.3mm의 이격 거리(D2)를 가질 수 있고, 제1 무선 통신용 안테나의 제1 패턴(14C)로부터 6.3mm의 이격거리(D1)를 가질 수 있다.
도 10 및 도 11은 종래의 무선 충전 수신기와 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 수신기의 효과를 설명한다. 특히, 도 10 및 도 11은 무선 충전 수신기에서 제2 무선 통신용 안테나를 통한 인식률을 비교하고 있다. 여기서, X 및 Y는 평면상의 위치(가로, 세로)를 의미하고, Z는 대응하는 리딩 모듈과의 수직한 거리(NFC 혹은 MST 단말기와 무선 충전 수신기의 거리)는 의미할 수 있다.
도 10은 종래의 일반적인 구조를 가지는 무선 충전 수신기를 사용한 인식률 시험에서 리딩 모듈과의 수직한 거리(0mm에서 3cm)의 변화에 따른 인식된 수를 표시하고 있다. 리딩 모듈과의 수직한 거리(Z=3cm)에서 인식률이 크게 저하된 것을 확인할 수 있다. 인식률 시험에서 리딩 모듈과의 수직한 거리(0mm에서 4cm)의 변화에 따른 인식 성공율은 약 67.38%로 집계되었다.
반면, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 수신기를 사용한 인식률 시험에서 리딩 모듈과의 수직한 거리(0mm에서 3cm)의 변화에 따른 인식된 수를 표시하고 있다. 도 9의 경우와 비교하면, 리딩 모듈과의 수직한 거리의 모든 범위에서 인식률이 개선됨을 확인할 수 있다. 인식률 시험에서 리딩 모듈과의 수직한 거리(0mm에서 4cm)의 변화에 따른 인식 성공율은 약 86.74%로 집계되었다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
따라서, 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.
본 발명은 무선 전력 수신 기능, 무선 이동 통신 및 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 복수의 서로 다른 코일 또는 안테나가 탑재된 무선 전력 수신 장치에 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판에 배치되는 무선 충전 코일부를 포함하는 무선 충전용 안테나;
    상기 무선 충전용 안테나의 내측 및 외측에 배치되는 제1 무선 통신 코일부를 포함하는 제1 무선 통신용 안테나; 및
    상기 무선 충전용 안테나의 내측 및 외측에 배치되는 제2 무선 통신 코일부를 포함하는 제2 무선 통신용 안테나
    를 포함하고,
    상기 제1 무선 통신용 안테나와 상기 제2 무선 통신용 안테나는 서로 다른 통신 방식을 지원하는 무선 전력 수신기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무선 통신 코일부는
    상기 무선 충전 코일부의 내측에 배치되는 제1 패턴; 및
    상기 무선 충전 코일부의 외측에 배치되는 제2 패턴을 포함하고,
    상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴은 상기 기판의 일측면에 배치되는 무선 전력 수신기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 무선 통신용 안테나는 근거리 통신(Near Field Communication, NFC)을 위한 안테나를 포함하는 무선 전력 수신기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 무선 통신 코일부는
    상기 무선 충전 코일부의 내측에 배치되는 제3 패턴; 및
    상기 무선 충전 코일부의 외측에 배치되는 제4 패턴을 포함하고,
    상기 제3 패턴은 상기 제1 패턴이 배치된 상기 일측면에 반대면인 타측면에 배치되며,
    상기 제4 패턴은 상기 일측면 및 상기 타측면에 배치되는 무선 전력 수신기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 무선 통신용 안테나는 마그네틱 보안 전송(Magnetic Secure Transmission, MST)을 위한 안테나를 포함하는 무선 전력 수신기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 패턴보다 상기 제3 패턴에서 안테나 권선 수가 더 큰 무선 전력 수신기.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 패턴보다 상기 제3 패턴이 중심에 가깝도록 배치되는 무선 전력 수신기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 패턴의 내측경과 상기 제3 패턴의 외측경은 수평면을 기준으로 2.3 mm 이상 이격되는 무선 전력 수신기.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제3 패턴의 내측에 배치되는 안테나 액추에이터; 및
    상기 기판에 대응하여 배치되는 차폐재를 더 포함하고,
    상기 차폐재 상에 배치되고 상기 제3 패턴의 외측경보다 크고 상기 제1 패턴의 외측경의 작은 외측경을 가지는 차폐보강패턴이 포함되는 무선 전력 수신기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 무선 충전 코일부는 상기 기판의 양측면에 배치되는 제5 패턴 및 제6 패턴을 포함하고,
    상기 제5 패턴과 상기 제6 패턴의 내측경과 외측경이 정렬되는 무선 전력 수신기.
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