WO2022169162A1 - 안테나 모듈 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an antenna module, and more particularly, to an antenna module mounted on a portable terminal to support wireless power transmission.
  • the mobile terminal charges the built-in battery using a charging cable, and is driven by the power charged in the battery.
  • a wireless power transmission technology has been developed, a method of wirelessly charging a battery using a wireless power transmission technology is being applied to a mobile terminal.
  • Wireless charging is a charging method that wirelessly transmits power through coil-shaped antennas built into the transmitting side (Tx, charger) and the receiving side (R, mobile terminal), respectively.
  • wireless charging has a constant charging efficiency even when the antenna of the transmitting side and the antenna of the receiving side are not accurately aligned.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, and among the entire area of the shielding sheet, a partial area overlapping with the magnet mounted on the antenna sheet is punched out to prevent the shielding sheet from being magnetically saturated (magnetized) by the magnet. It aims to provide a module.
  • a radiation pattern is formed, a magnet array formed along the outer periphery of the radiation pattern is stacked on the inserted antenna sheet and the antenna sheet, and an area overlapped with the magnet array and a shielding sheet having an anti-overlapping hole formed therein.
  • the magnet array includes a plurality of magnet units arranged in an arc shape along the outer periphery of the radiation pattern, and the magnet unit is disposed between the S-pole permanent magnet and the S-pole permanent magnet disposed to be spaced apart from the outer periphery of the radiation pattern. It may include a disposed N-pole permanent magnet.
  • the antenna sheet is formed on the base sheet having the first through-hole and the second through-hole formed on the base sheet, the first radiation pattern formed in a loop shape having an entry path and an exit path, the first radiation pattern formed on the base sheet, and the second through the entry path.
  • a second radiation pattern disposed outside the first radiation pattern through an exit path enters the inner peripheral region of the first radiation pattern to form an inner loop, penetrates the first through hole, and is disposed along the outer periphery of the first radiation pattern It may include a first magnet array and a second magnet array spaced apart from the first magnet array, passing through the second through hole, and disposed along the outer periphery of the first radiation pattern.
  • the first radiation pattern includes an upper radiation pattern formed on a first surface of the base sheet and a lower radiation pattern formed on a second surface of the base sheet and connected to the upper radiation pattern through a via hole passing through the base sheet,
  • the pattern may be formed into a loop shape having an entry path and an exit path.
  • Both ends of the first magnet array and the second magnet array may be disposed to face each other, and may be spaced apart from each other to form an entry path and an exit path of the second radiation pattern.
  • the antenna sheet includes a first magnet array and a second magnet array, and the shielding sheet has a first anti-overlapping hole formed in a region overlapping with the first magnet array and a second anti-overlapping hole formed in a region overlapping with the second magnet array. can be formed.
  • the first magnet array may pass through the antenna sheet and be accommodated in the first anti-overlapping hole
  • the second magnet array may pass through the antenna sheet and be accommodated in the second anti-overlapping hole
  • the antenna module has an effect of preventing magnetic saturation (magnetization) of the shielding sheet by the magnet by punching out a partial area overlapping the magnet mounted on the antenna sheet among the entire area of the shielding sheet.
  • the antenna module has an effect of preventing a decrease in the shielding performance of the shielding sheet by punching out a partial area overlapping the magnet mounted on the antenna sheet among the entire area of the shielding sheet.
  • the antenna module punches out a partial area overlapping with the magnet mounted on the antenna sheet among the entire area of the shielding sheet to prevent the shielding sheet from being magnetically saturated (magnetized) by the magnet, so that the antenna module such as inductance, charging efficiency, etc. There is an effect that can prevent deterioration of properties.
  • FIG. 1 is a view for explaining an antenna module according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a top view for explaining the antenna sheet of Figure 1
  • Figure 3 is a bottom view for explaining the antenna sheet of Figure 2;
  • Figure 4 is a view for explaining the first magnet array and the second magnet array of Figure 3;
  • FIG. 5 is a view for explaining the magnetic sheet of FIG. 1;
  • FIG. 6 is a view for explaining a stacked structure of an antenna module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view for explaining a modified example of the stacked structure of the antenna module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 8 and 9 are views for explaining a modified example of the antenna module according to an embodiment of the present invention.
  • the antenna module includes an antenna sheet 100 having a first surface and a second surface, and a shielding sheet 200 disposed on the second surface of the antenna sheet 100 . is composed by
  • a plurality of radiation patterns resonating in different frequency bands are formed on the antenna sheet 100 .
  • the first radiation pattern 120 for wireless power transmission and the second radiation pattern 130 for short-range communication are formed on the antenna sheet 100 .
  • a magnet for inducing alignment between the antenna sheet 100 and the wireless charger is disposed on the antenna sheet 100 .
  • An arc-shaped magnet is disposed on the antenna sheet 100 along the outer periphery of the first radiation pattern 120 .
  • the antenna sheet 100 is a base sheet 110, a first radiation pattern 120, a second radiation pattern 130, a first magnet array 140 and a second magnet array ( 150).
  • the base sheet 110 is a plate-shaped substrate having a first surface and a light second surface.
  • the base sheet 110 is a resin sheet formed of a material such as polyimide.
  • the first radiation pattern 120 is a radiation pattern for wireless power transmission.
  • the first radiation pattern 120 includes an upper radiation pattern 121 and a lower radiation pattern 122 .
  • the upper radiation pattern 121 is formed on the first surface of the base sheet 110 , and forms a first loop wound a plurality of times on the first surface of the base sheet 110 .
  • the upper radiation pattern 121 includes an entry path R1 through which the second radiation pattern 130 enters the inner periphery of the first loop from the outside of the first loop, and the second radiation pattern 130 includes the inner periphery of the first loop. to form an exit path R2 leading to the outside of the first loop.
  • the entry path R1 and the exit path R2 mean paths that the second radiation pattern 130 traverses to form an inner loop in the inner peripheral region of the first loop.
  • the entry path R1 and the exit path R2 extend from the inner periphery to the outer periphery of the first loop to cross the first radiation pattern 120 .
  • the entry path R1 and the exit path R2 are spaces in which the first radiation pattern 120 is not formed in the first loop, and the first radiation pattern 120 is formed in the entry path R1 and the exit path R2. not placed
  • the lower radiation pattern 122 is formed on the second surface of the base sheet 110 and forms a second loop wound a plurality of times on the second surface of the base sheet 110 .
  • the lower radiation pattern 122 is connected to the upper radiation pattern 121 through a plurality of via holes penetrating the base sheet 110 .
  • the outer diameter of the first loop of the upper radiation pattern 121 and the second loop of the lower radiation pattern 122 is approximately 38 phi .
  • the second radiation pattern 130 is formed on the first surface of the base sheet 110 .
  • the second radiation pattern 130 enters the inner periphery of the first loop of the first radiation pattern 120 through the entry path R1 to form an inner loop in the inner periphery of the first loop.
  • the second radiation pattern 130 advances to the outside of the first loop of the first radiation pattern 120 through the outgoing path R2 .
  • the second radiation pattern 130 is wound a plurality of times on the first surface of the base sheet 110 to form a third loop.
  • a through hole through which the first magnet array 140 and the second magnet array 150 pass is formed in the base sheet 110 .
  • a first through hole through which the first magnet array 140 passes and a second through hole through which the second magnet array 150 passes are formed in the base sheet 110 .
  • the first through hole and the second through hole are formed to be spaced apart from the outer periphery of the loop formed by the first radiation pattern 120 by a predetermined distance or more. In this case, it is assumed that the first through-hole and the second through-hole are spaced apart from the outer periphery of the first radiation pattern 120 by approximately 1 mm.
  • the first magnet array 140 is configured by arranging a plurality of magnets in an arc shape. One end of the first magnet array 140 passes through the first through hole of the base sheet 110 and is disposed on the first surface and the second surface of the first base sheet 110 .
  • the first magnet array 140 includes a plurality of first magnet units 141 disposed along the outer periphery of the first radiation pattern 120 to form an arc shape.
  • the first magnet unit 141 is an S-pole permanent magnet 142 disposed to be spaced apart from the outer periphery of the first radiation pattern 120, and an S-pole permanent magnet 142 disposed to be spaced apart from the outer periphery of the first radiation pattern 120. ) and an N-pole permanent magnet 143 disposed between the outer periphery of the first radiation pattern 120 .
  • the second magnet array 150 is configured by arranging a plurality of magnets in an arc shape. One end of the second magnet array 150 passes through the second through hole of the base sheet 110 and is disposed on the first and second surfaces of the first base sheet 110 .
  • the second magnet array 150 includes a plurality of second magnet units 151 disposed along the outer periphery of the first radiation pattern 120 to form an arc shape.
  • the second magnet unit 151 is an S pole permanent magnet 152 disposed to be spaced apart from the outer periphery of the first radiation pattern 120 , and an S pole permanent magnet 152 disposed to be spaced apart from the outer periphery of the first radiation pattern 120 .
  • an N-pole permanent magnet 153 disposed between the outer periphery of the first radiation pattern 120 .
  • the first magnet array 140 is disposed counterclockwise along the outer periphery of the first radiation pattern 120 from a position adjacent to the entry path R1 of the first radiation pattern 120 to a position adjacent to the exit path R2 of the first radiation pattern 120 .
  • the second magnet array 150 is disposed counterclockwise along the outer periphery of the first radiation pattern 120 from a position adjacent to the exit path R2 of the first radiation pattern 120 to a position adjacent to the entry path R1 of the first radiation pattern 120 . do.
  • the first magnet array 140 and the second magnet array 150 are disposed so that both ends face each other, and are spaced apart from each other to form an entry path R1 and an exit path R2 of the second radiation pattern 130 . do.
  • N-pole permanent magnets 143 and 153 are disposed on the inside, and S-pole permanent magnets 142 and 152 are disposed on the outside. to form an annular shape.
  • the N-pole permanent magnets 143 and 153 and the S-pole permanent magnets 142 and 152 constituting the first magnet array 140 and the second magnet array 150 are formed in an arc shape having an angle of approximately 20 degrees. do.
  • the arc-shaped inner periphery diameter d1 formed by the first magnet array 140 and the second magnet array 150 has a diameter of about 38 mm, and the annular outer periphery diameter d2 is about 46 mm. have a diameter
  • the S pole permanent magnets 142 and 152 and the N pole permanent magnets 143 and 153 constituting the first electrode unit and the second electrode unit have a width of approximately 3 mm and a thickness of approximately 300 ⁇ m to 400 ⁇ m.
  • the shielding sheet 200 is a plate-shaped substrate formed of a magnetic material having a first surface and a second surface, and is laminated on the second surface of the base sheet 110 .
  • the N-pole permanent magnets 143 and 153 and the S-pole permanent magnets 142 and 152 When the shielding sheet 200 overlaps with the first magnet array 140 and the second magnet array 150 , the N-pole permanent magnets 143 and 153 and the S-pole permanent magnets 142 and 152 generate magnetism. It is magnetically saturated (magnetized), and thus shielding performance may be deteriorated, or antenna characteristics such as inductance and charging efficiency may be changed.
  • the shielding sheet 200 is magnetically saturated by the magnet. (magnetization) to prevent deterioration of the characteristics of the antenna module such as deterioration of shielding performance, inductance, charging efficiency, etc.
  • an overlap prevention hole is formed in a region overlapping the first magnet array 140 and the second magnet array 150 of the base sheet 110 . That is, the overlap prevention hole is formed by removing (punching) the area overlapping the first magnet array 140 and the second magnet array 150 among the entire area of the shielding sheet 200 .
  • a first anti-overlapping hole 210 corresponding to the first magnet array 140 and a second anti-overlapping hole 220 corresponding to the second magnet array 150 are formed in the shielding sheet 200 .
  • the first overlap prevention hole 210 may overlap the first through hole formed in the base sheet 110
  • the second overlap prevention hole 220 may overlap the second through hole formed in the base sheet 110 .
  • the antenna module may further include a protective sheet 300 laminated on the first surface of the base sheet 110 and a heat dissipation sheet 400 laminated on the second surface of the shielding sheet 200 .
  • the thickness of the first radiation pattern 120 and the thickness (or the number of layers) of the shielding sheet 200 may be appropriately selected according to the thickness of the first magnet array 140 and the second magnet array 150 .
  • the first magnet array 140 and the second magnet array 150 are accommodated in the anti-overlapping hole. That is, a part of the first magnet array 140 is accommodated in the first through-hole of the base sheet 110, and the other part (the end of the first magnet array 140 penetrating the first through-hole) is part of the shielding sheet ( 200 is accommodated in the first anti-overlapping hole 210 . A part of the second magnet array 150 is accommodated in the second through-hole of the base sheet 110, and the other part (the end of the second magnet array 150 penetrating the second through-hole) is the shielding sheet 200 . is accommodated in the second anti-overlapping hole 220 of the
  • the first anti-overlapping hole 210 and the second anti-overlapping hole 220 are formed with a gap 500a between the first magnet array 140 and the second magnet array 150 and the heat dissipation sheet 400 .
  • 500b can be formed. That is, the first gap 500a is formed between the end of the first magnet array 140 , the first anti-overlapping hole 210 , and the heat dissipation sheet 400 , and the end of the second magnet array 150 .
  • a second gap 500b is formed between the second overlapping prevention hole 220 and the heat dissipation sheet 400 (thermal spread).
  • a region S1 in which the second radiation pattern 130 is not formed may exist in the base sheet 110 of the base sheet 110 according to required characteristics. That is, the second radiation pattern 130 may be formed to be adjacent only to the inner peripheral region of the first radiation pattern 120 and two adjacent sides of the base sheet 110 . In this case, a portion of the shielding sheet 200 overlapping the area where the second radiation pattern 130 is not formed may be partially removed.

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Abstract

차폐 시트의 전체 영역 중에서 안테나 시트에 실장된 자석과 중첩되는 일부 영역을 타발하여 자석에 의해 차폐 시트가 자기포화(자화)되는 것을 방지하도록 한 안테나 모듈을 제시한다. 제시된 안테나 모듈은 방사 패턴이 형성되고, 방사 패턴의 외주를 따라 형성된 자석 어레이가 삽입된 안테나 시트 및 안테나 시트에 적층되고, 자석 어레이와 중첩된 영역에 중첩 방지 홀이 형성된 차폐 시트를 포함한다.

Description

안테나 모듈
본 발명은 안테나 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대 단말에 실장되어 무선 전력 전송을 지원하는 안테나 모듈에 관한 것이다.
휴대 단말은 충전 케이블을 이용해 내장된 배터리를 충전하고, 배터리에 충전된 전력으로 구동한다. 최근에는 무선 전력 전송 기술이 개발되면서 무선 전력 전송 기술을 이용해 배터리를 무선 충전하는 방식이 휴대 단말에 적용되고 있다.
무선 충전은 송신 측(Tx, 충전기)과 수신 측(R, 휴대 단말)에 각각 내장된 코일 형태의 안테나를 통해 무선으로 전력을 전송하는 충전 방식이다.
무선 충전은 저속 충전인 경우 송신 측의 안테나와 수신 측의 안테나의 정렬(align)이 정확히 되지 않은 상태에서도 일정한 충전 효율을 갖는다.
하지만, 무선 충전은 고속 충전인 경우 송신 측의 안테나와 수신 측의 안테나의 정렬이 정확히 되지 않으면 충전 효율이 저하되고, 충전시 휴대 단말 및/또는 충전기의 발열이 심해지는 문제점이 있다.
이에, 휴대 단말을 충전기에 거치할 때 휴대 단말의 안테나와 충전기의 안테나를 정확하게 정렬하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로 차폐 시트의 전체 영역 중에서 안테나 시트에 실장된 자석과 중첩되는 일부 영역을 타발하여 자석에 의해 차폐 시트가 자기포화(자화)되는 것을 방지하도록 한 안테나 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈은 방사 패턴이 형성되고, 방사 패턴의 외주를 따라 형성된 자석 어레이가 삽입된 안테나 시트 및 안테나 시트에 적층되고, 자석 어레이와 중첩된 영역에 중첩 방지 홀이 형성된 차폐 시트를 포함한다.
자석 어레이는 방사 패턴의 외주를 따라 환호 형상으로 배열된 복수의 자석 유닛을 포함하고, 자석 유닛은 방사 패턴의 외주와 이격되도록 배치된 S극 영구 자석 및 방사 패턴의 외주와 S극 영구 자석 사이에 배치된 N극 영구 자석을 포함할 수 있다.
안테나 시트는 제1 관통 홀 및 제2 관통 홀이 형성된 베이스 시트, 베이스 시트에 형성되되, 진입 경로 및 진출 경로를 갖는 루프 형상으로 형성된 제1 방사 패턴, 베이스 시트에 형성되되, 진입 경로를 통해 제1 방사 패턴의 내주 영역으로 진입하여 내부 루프를 형성하고, 진출 경로를 통해 제1 방사 패턴의 외부에 배치되는 제2 방사 패턴, 제1 관통 홀을 관통하고, 제1 방사 패턴의 외주를 따라 배치된 제1 자석 어레이 및 제1 자석 어레이와 이격되어 제2 관통 홀을 관통하고, 제1 방사 패턴의 외주를 따라 배치된 제2 자석 어레이를 포함할 수 있다.
제1 방사 패턴은 베이스 시트의 제1면에 형성된 상부 방사 패턴 및 베이스 시트의 제2면에 형성되고, 베이스 시트를 관통하는 비아 홀을 통해 상부 방사 패턴과 연결된 하부 방사 패턴을 포함하고, 상부 방사 패턴은 진입 경로 및 진출 경로를 갖는 루프 형상으로 형성될 수 있다.
제1 자석 어레이 및 제2 자석 어레이는 양단이 서로 마주하도록 배치되고, 서로 이격되어 제2 방사 패턴의 진입 경로 및 진출 경로를 형성할 수 있다.
안테나 시트는 제1 자석 어레이 및 제2 자석 어레이를 포함하고, 차폐 시트에는 제1 자석 어레이와 중첩되는 영역에 형성된 제1 중첩 방지 홀 및 제2 자석 어레이와 중첩되는 영역에 형성된 제2 중첩 방지 홀이 형성될 수 있다.
제1 자석 어레이는 안테나 시트를 관통하여 제1 중첩 방지 홀에 수용되고, 제2 자석 어레이는 안테나 시트를 관통하여 제2 중첩 방지 홀에 수용될 수 있다.
차폐 시트에 적층되는 방열 시트를 더 포함하고, 제1 중첩 방지 홀은 제1 자석 어레이 및 방열 시트 사이에 제1 공극을 형성하고, 제2 중첩 방지 홀은 제2 자석 어레이 및 방열 시트 사이에 제2 공극을 형성할 수 있다.
본 발명에 의하면, 안테나 모듈은 차폐 시트의 전체 영역 중에서 안테나 시트에 실장된 자석과 중첩되는 일부 영역을 타발함으로써, 자석에 의해 차폐 시트가 자기포화(자화)되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 안테나 모듈은 차폐 시트의 전체 영역 중에서 안테나 시트에 실장된 자석과 중첩되는 일부 영역을 타발함으로써, 차폐 시트의 차폐 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 안테나 모듈은 차폐 시트의 전체 영역 중에서 안테나 시트에 실장된 자석과 중첩되는 일부 영역을 타발하여 자석에 의해 차폐 시트가 자기포화(자화)되는 것을 방지함으로, 인덕턴스, 충전 효율 등과 같은 안테나 모듈의 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 2는 도 1의 안테나 시트를 설명하기 위한 상면도,
도 3은 도 2의 안테나 시트를 설명하기 위한 저면도.
도 4는 도 3의 제1 자석 어레이 및 제2 자석 어레이를 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 1의 자성 시트를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈의 적층 구조를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈의 적층 구조의 변형 예를 설명하기 위한 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈의 변형 예를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제1면 및 제2면을 갖는 안테나 시트(100), 안테나 시트(100)의 제2면에 배치된 차폐 시트(200)를 포함하여 구성된다.
안테나 시트(100)에는 서로 다른 주파수 대역에 공진하는 복수의 방사 패턴이 형성된다. 안테나 시트(100)에는 무선 전력 전송을 위한 제1 방사 패턴(120), 근거리 통신을 위한 제2 방사 패턴(130)이 형성되는 것을 일례로 한다. 안테나 시트(100)에는 안테나 시트(100)와 무선 충전기의 정렬을 유도하는 자석이 배치된다. 안테나 시트(100)에는 환호(環壕) 형상의 자석이 제1 방사 패턴(120)의 외주를 따라 배치된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 안테나 시트(100)는 베이스 시트(110), 제1 방사 패턴(120), 제2 방사 패턴(130), 제1 자석 어레이(140) 및 제2 자석 어레이(150)를 포함한다.
베이스 시트(110)는 제1면 빛 제2면을 갖는 판상 기재이다. 베이스 시트(110)는 폴리이미드 등의 재질로 형성된 수지 시트인 것을 일례로 한다.
제1 방사 패턴(120)은 무선 전력 전송을 위한 방사 패턴이다. 제1 방사 패턴(120)은 상부 방사 패턴(121) 및 하부 방사 패턴(122)으로 구성된다.
상부 방사 패턴(121)은 베이스 시트(110)의 제1면에 형성되고, 베이스 시트(110)의 제1면에서 복수 회 권회하는 제1 루프를 형성한다. 이때, 상부 방사 패턴(121)은 제2 방사 패턴(130)이 제1 루프의 외부에서 제1 루프의 내주로 진입하는 진입 경로(R1)와 제2 방사 패턴(130)이 제1 루프의 내주에서 제1 루프의 외부로 진출하는 진출 경로(R2)를 형성한다.
여기서, 진입 경로(R1) 및 진출 경로(R2)는 제2 방사 패턴(130)이 제1 루프의 내주 영역에 내부 루프를 형성하기 위해서 횡단하는 경로를 의미한다. 진입 경로(R1) 및 진출 경로(R2)는 제1 루프의 내주에서 외주 방향으로 연장되어 제1 방사 패턴(120)을 횡단하도록 형성된다. 진입 경로(R1) 및 진출 경로(R2)는 제1 루프에서 제1 방사 패턴(120)이 형성되지 않는 공간으로, 진입 경로(R1) 및 진출 경로(R2)에는 제1 방사 패턴(120)이 배치되지 않는다.
하부 방사 패턴(122)은 베이스 시트(110)의 제2면에 형성되고, 베이스 시트(110)의 제2면에서 복수 회 권회하는 제2 루프를 형성한다. 하부 방사 패턴(122)은 베이스 시트(110)를 관통하는 복수의 비아 홀을 통해 상부 방사 패턴(121)과 연결된다.
상부 방사 패턴(121)의 제1 루프 및 하부 방사 패턴(122)의 제2 루프의 외경은 대략 38Φ 정도이다.
제2 방사 패턴(130)은 베이스 시트(110)의 제1면에 형성된다. 제2 방사 패턴(130)은 진입 경로(R1)를 통해 제1 방사 패턴(120)의 제1 루프의 내주로 진입하여 제1 루프의 내주 영역에 내부 루프를 형성한다. 제2 방사 패턴(130)은 내부 루프를 형성한 후 진출 경로(R2)를 통해 제1 방사 패턴(120)의 제1 루프의 외부로 진출한다. 제2 방사 패턴(130)은 제1 루프의 외부로 진출한 후 베이스 시트(110)의 제1면에서 복수회 권회하여 제3 루프를 형성한다.
베이스 시트(110)에는 제1 자석 어레이(140) 및 제2 자석 어레이(150)가 관통하는 관통 홀이 형성된다. 베이스 시트(110)에는 제1 자석 어레이(140)가 관통하는 제1 관통 홀, 제2 자석 어레이(150)가 관통하는 제2 관통 홀이 형성된다. 제1 관통 홀 및 제2 관통 홀은 제1 방사 패턴(120)이 형성한 루프의 외주와 소정 간격 이상 이격되도록 형성된다. 이때, 제1 관통 홀 및 제2 관통 홀은 제1 방사 패턴(120)의 외주와 대략 1㎜ 정도 이격된 것을 일례로 한다.
제1 자석 어레이(140)는 복수의 자석이 환호 형상으로 배열되어 구성된다. 제1 자석 어레이(140)의 일단은 베이스 시트(110)의 제1 관통 홀을 관통하여 제1 베이스 시트(110)의 제1면 및 제2면에 배치된다. 제1 자석 어레이(140)는 제1 방사 패턴(120)의 외주를 따라 배치되어 환호 형상을 형성하는 복수의 제1 자석 유닛(141)을 포함한다. 제1 자석 유닛(141)은 제1 방사 패턴(120)의 외주와 이격되도록 배치된 S극 영구 자석(142), 제1 방사 패턴(120)의 외주를 이격되도록 배치되되 S극 영구 자석(142)과 제1 방사 패턴(120)의 외주 사이에 배치된 N극 영구 자석(143)을 포함하여 구성된다.
제2 자석 어레이(150)는 복수의 자석이 환호 형상으로 배열되어 구성된다. 제2 자석 어레이(150)의 일단은 베이스 시트(110)의 제2 관통 홀을 관통하여 제1 베이스 시트(110)의 제1면 및 제2면에 배치된다. 제2 자석 어레이(150)는 제1 방사 패턴(120)의 외주를 따라 배치되어 환호 형상을 형성하는 복수의 제2 자석 유닛(151)을 포함한다. 제2 자석 유닛(151)은 제1 방사 패턴(120)의 외주와 이격되도록 배치된 S극 영구 자석(152), 제1 방사 패턴(120)의 외주를 이격되도록 배치되되 S극 영구 자석(152)과 제1 방사 패턴(120)의 외주 사이에 배치된 N극 영구 자석(153)을 포함하여 구성된다.
제1 자석 어레이(140)는 제1 방사 패턴(120)의 진입 경로(R1)에 인접한 위치에서 진출 경로(R2)에 인접한 위치까지 제1 방사 패턴(120)의 외주를 따라 반시계방향으로 배치된다. 제2 자석 어레이(150)는 제1 방사 패턴(120)의 진출 경로(R2)에 인접한 위치에서 진입 경로(R1)에 인접한 위치까지 제1 방사 패턴(120)의 외주를 따라 반시계방향으로 배치된다. 이때, 제1 자석 어레이(140) 및 제2 자석 어레이(150)는 양단이 서로 마주하도록 배치되고, 서로 이격되어 제2 방사 패턴(130)의 진입 경로(R1) 및 진출 경로(R2)를 형성한다.
도 4를 참조하면, 제1 자석 어레이(140) 및 제2 자석 어레이(150)는 내측에 N극 영구 자석(143, 153)이 배치되고, 외측에 S극 영구 자석(142, 152)이 배치된 환 형상을 형성한다. 이때, 제1 자석 어레이(140) 및 제2 자석 어레이(150)를 구성하는 N극 영구 자석(143, 153) 및 S극 영구 자석(142, 152)은 대략 20도의 각도를 갖는 호 형상으로 형성된다. 제1 자석 어레이(140) 및 제2 자석 어레이(150)가 형성한 환호 형상의 내주 직경(d1)은 대략 38㎜ 정도의 직경을 갖고, 환 형상의 외주 직경(d2)은 대략 46㎜ 정도의 직경을 갖는다.
제1 전극 유닛 및 제2 전극 유닛을 구성하는 S극 영구 자석(142, 152) 및 N극 영구 자석(143, 153)은 폭이 대략 3mm 정도이고, 두께가 대략 300㎛~400㎛ 정도이다.
차폐 시트(200)는 제1면 및 제2면을 갖는 자성 재질로 형성된 판상의 기재이며, 베이스 시트(110)의 제2면에 적층된다.
차폐 시트(200)는 제1 자석 어레이(140) 및 제2 자석 어레이(150)와 중첩되는 경우 N극 영구 자석(143, 153) 및 S극 영구 자석(142, 152)에서 발생하는 자성에 의해 자기 포화(자화)되고, 이로 인해 차폐 성능이 저하되거나, 인덕턴스, 충전 효율 등의 안테나 특성이 변경될 수 있다.
이에, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈은 차폐 시트(200)의 전체 영역 중에서 베이스 시트(110)에 실장된 자석과 중첩되는 일부 영역을 타발함으로써, 자석에 의해 차폐 시트(200)가 자기포화(자화)되는 것을 방지하여 차폐 성능의 저하, 인덕턴스, 충전 효율 등과 같은 안테나 모듈의 특성 저하를 방지한다.
즉, 도 5를 참조하면, 차폐 시트(200)는 베이스 시트(110)의 제1 자석 어레이(140) 및 제2 자석 어레이(150)와 중첩되는 영역에 중첩 방지 홀이 형성된다. 즉, 차폐 시트(200)의 전체 영역 중에서 제1 자석 어레이(140) 및 제2 자석 어레이(150)와 중첩되는 영역을 제거(타발)함으로써 중첩 방지 홀이 형성된다.
차폐 시트(200)에는 제1 자석 어레이(140)에 대응되는 제1 중첩 방지 홀(210), 제2 자석 어레이(150)에 대응되는 제2 중첩 방지 홀(220)이 형성된다. 제1 중첩 방지 홀(210)은 베이스 시트(110)에 형성된 제1 관통 홀과 중첩되고, 제2 중첩 방지 홀(220)은 베이스 시트(110)에 형성된 제2 관통 홀과 중첩될 수 있다.
한편, 안테나 모듈은 베이스 시트(110)의 제1면에 적층되는 보호 시트(300), 차폐 시트(200)의 제2면에 적층된 방열 시트(400)를 더 포함할 수도 있다. 제1 방사 패턴(120)의 두께, 차폐 시트(200)의 두께(또는 층수)를 제1 자석 어레이(140) 및 제2 자석 어레이(150)의 두께에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 자석 어레이(140) 및 제2 자석 어레이(150)는 중첩 방지 홀에 수용된다. 즉, 제1 자석 어레이(140)는 일부가 베이스 시트(110)의 제1 관통 홀에 수용되고, 다른 일부(제1 관통 홀을 관통한 제1 자석 어레이(140)의 단부)가 차폐 시트(200)의 제1 중첩 방지 홀(210)에 수용된다. 제2 자석 어레이(150)는 일부가 베이스 시트(110)의 제2 관통 홀에 수용되고, 다른 일부(제2 관통 홀을 관통한 제2 자석 어레이(150)의 단부)가 차폐 시트(200)의 제2 중첩 방지 홀(220)에 수용된다.
도 7을 참조하면, 제1 중첩 방지 홀(210) 및 제2 중첩 방지 홀(220)은 제1 자석 어레이(140) 및 제2 자석 어레이(150)와 방열 시트(400) 사이에 공극(500a, 500b)을 형성할 수 있다. 즉, 제1 자석 어레이(140)의 단부와 제1 중첩 방지 홀(210), 방열 시트(400; Thermal Spread) 사이에 제1 공극(500a)이 형성되고, 제2 자석 어레이(150)의 단부와 제2 중첩 방지 홀(220), 방열 시트(400)(Thermal Spread) 사이에 제2 공극(500b)이 형성된다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 베이스 시트(110)의 베이스 시트(110)에는 요구되는 특성에 따라 제2 방사 패턴(130)이 형성되지 않은 영역(S1)이 존재할 수 있다. 즉, 제2 방사 패턴(130)은 제1 방사 패턴(120)의 내주 영역과 베이스 시트(110)의 인접한 두 변에만 인접하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 차폐 시트(200)는 제2 방사 패턴(130)이 형성되지 않은 영역과 중첩되는 영역이 일부 제거될 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (8)

  1. 방사 패턴이 형성되고, 상기 방사 패턴의 외주를 따라 형성된 자석 어레이가 삽입된 안테나 시트; 및
    상기 안테나 시트에 적층되고, 상기 자석 어레이와 중첩된 영역에 중첩 방지 홀이 형성된 차폐 시트를 포함하는 안테나 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자석 어레이는 상기 방사 패턴의 외주를 따라 환호 형상으로 배열된 복수의 자석 유닛을 포함하고,
    상기 자석 유닛은,
    상기 방사 패턴의 외주와 이격되도록 배치된 S극 영구 자석; 및
    상기 방사 패턴의 외주와 상기 S극 영구 자석 사이에 배치된 N극 영구 자석을 포함하는 안테나 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 시트는,
    제1 관통 홀 및 제2 관통 홀이 형성된 베이스 시트;
    상기 베이스 시트에 형성되되, 진입 경로 및 진출 경로를 갖는 루프 형상으로 형성된 제1 방사 패턴;
    상기 베이스 시트에 형성되되, 상기 진입 경로를 통해 상기 제1 방사 패턴의 내주 영역으로 진입하여 내부 루프를 형성하고, 상기 진출 경로를 통해 상기 제1 방사 패턴의 외부에 배치되는 제2 방사 패턴;
    상기 제1 관통 홀을 관통하고, 상기 제1 방사 패턴의 외주를 따라 배치된 제1 자석 어레이; 및
    상기 제1 자석 어레이와 이격되어 상기 제2 관통 홀을 관통하고, 상기 제1 방사 패턴의 외주를 따라 배치된 제2 자석 어레이를 포함하는 안테나 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 방사 패턴은
    상기 베이스 시트의 제1면에 형성된 상부 방사 패턴; 및
    상기 베이스 시트의 제2면에 형성되고, 상기 베이스 시트를 관통하는 비아 홀을 통해 상기 상부 방사 패턴과 연결된 하부 방사 패턴을 포함하고,
    상기 상부 방사 패턴은 상기 진입 경로 및 상기 진출 경로를 갖는 루프 형상으로 형성된 안테나 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 자석 어레이 및 상기 제2 자석 어레이는 양단이 서로 마주하도록 배치되고, 서로 이격되어 상기 제2 방사 패턴의 진입 경로 및 진출 경로를 형성하는 안테나 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 시트는 제1 자석 어레이 및 제2 자석 어레이를 포함하고,
    상기 차폐 시트에는,
    상기 제1 자석 어레이와 중첩되는 영역에 형성된 제1 중첩 방지 홀; 및
    상기 제2 자석 어레이와 중첩되는 영역에 형성된 제2 중첩 방지 홀이 형성된 안테나 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 자석 어레이는 상기 안테나 시트를 관통하여 상기 제1 중첩 방지 홀에 수용되고, 상기 제2 자석 어레이는 상기 안테나 시트를 관통하여 상기 제2 중첩 방지 홀에 수용된 안테나 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 차폐 시트에 적층되는 방열 시트를 더 포함하고,
    상기 제1 중첩 방지 홀은 상기 제1 자석 어레이 및 상기 방열 시트 사이에 제1 공극을 형성하고,
    상기 제2 중첩 방지 홀은 상기 제2 자석 어레이 및 상기 방열 시트 사이에 제2 공극을 형성하는 안테나 모듈.
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