KR101040221B1

KR101040221B1 - 휴대폰 케이스 내장용 안테나 및 휴대폰 케이스 내장용 안테나 패턴의 배치 방법

Info

Publication number: KR101040221B1
Application number: KR1020100068751A
Authority: KR
Inventors: 이상훈
Original assignee: 에이큐 주식회사
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2011-06-09

Abstract

본 발명은 배터리와 겹치는 위치에 안테나의 패턴이 최소 면적을 점유하도록 배치하고, 겹치는 부분에 병렬패턴 및 흡수체를 선택적으로 사용하여 와전류에 의한 손실을 보상하는 휴대폰 케이스 내장용 안테나 및 휴대폰 케이스 내장용 안테나 패턴의 배치 방법에 관한 것으로 특히, 안테나 패턴은 휴대폰의 케이스에서 배터리 점유 영역과 겹치지 않으면서 루프 형상으로 다수 선회하여 루프안테나의 일부를 형성하고 통신신호를 무선 송수신하는 제 1 폐루프 패턴부 및 제 1 폐루프 패턴부의 외곽에서 전기적으로 연결하여 루프안테나의 일부를 형성하고 배터리 점유 영역과 겹치면서 루프 형상으로 일회 이상 선회하여 인덕턴스 값을 0.85 내지 2.25 마이크로 헨리(uH)의 범위에서 보상하는 제 2 폐루프 패턴부를 포함하는 특징에 의하여 도체로 작용하는 배터리와 전기적 길이의 점유를 필요로 하는 안테나가 겹치는 면적을 최소로 하여 와전류의 영향을 줄이거나 제거하고, 안테나로부터 송수신 되는 신호가 와전류에 의하여 감쇄되지 않으므로 통신거리를 늘리며 무선신호의 전송손실 및 전송오류를 줄이고, 안테나의 전기적 길이를 유지하면서 인덕턴스의 값을 조절하여 안테나의 송수신 이득을 최적의 값으로 확보하며, 필름형 안테나와 배터리를 겹치도록 배치하면서도 안테나의 송수신 이득을 정상으로 유지하는 효과가 있다.

Description

휴대폰 케이스 내장용 안테나 및 휴대폰 케이스 내장용 안테나 패턴의 배치 방법{A internal antenna in mobile phone case and a method of arranging internal antenna pattern in mobile phone case}

본 발명은 휴대폰의 케이스에 내장된 근거리 통신용 루프 안테나에 관한 것으로 더욱 상세하게는 배터리와 겹치는 위치에 안테나의 패턴이 최소 면적을 점유하도록 배치하고, 겹치는 부분에 병렬패턴 및 흡수체를 선택적으로 사용하여 와전류에 의한 손실을 보상하는 휴대폰 케이스 내장용 안테나 및 휴대폰 케이스 내장용 안테나 패턴의 배치 방법에 관한 것이다.

인간의 사회생활 구조가 복잡해지면서 이동거리와 교환할 정보의 량이 늘어나고 있으며, 이동하면서 언제 어디서나 지정된 상대방과 무선 접속하여 정보를 교환하는 장비가 이동통신용 단말기(이하, ‘휴대폰’이라 한다.)이고, PDA, PMP 등을 포함한다.

휴대폰은 이동 중에 상대방과 무선접촉하고 통신신호를 송수신하기 위하여 안테나를 필요로 하며, 이동성 및 휴대성을 높이기 위하여 가볍고 소형이며 휴대하기 편리한 구조로 개발하고 있다.

안테나는 통신에 사용하는 무선주파수의 파장 길이에 비례하는 전기적 길이를 하는 경우 송수신 이득이 가장 우수하고, 형상에 따라 다이폴, 헬리컬, 루프, 야기 등등의 종류로 분류하며, 외부로 노출되는 형상이 안테나이고 내장되는 형상은 인테나(이하, ‘안테나’라고 한다.)이다.

통신은 언제 누구와 어디서든지 발생할 수 있으므로 휴대폰은 항상 휴대하여야 하는 특성이 있고, 이러한 휴대폰에 근거리 통신(NFC: Near Field Communication) 기술을 부가하여 P2P 서비스, 전자결재 서비스 등을 제공할 수 있다.

전자결재를 위한 근거리 통신에는 ISO 14443, ISO 18092 등의 기술적 표준 규칙에 의하여 13.56 MHz 대역의 무선주파수를 사용하며, 13.56 MHz 대역의 안테나는 약 30 cm 정도의 범위에 해당하는 전기적 길이를 필요로 한다.

소형 휴대폰에 전자결재를 위한 안테나를 구비하기 위하여 루프 방식의 안테나를 내장방식으로 형성하는 것이 바람직하다.

안테나는 통신신호를 송수신하며 통신신호는 교류신호로 분류할 수 있고, 안테나에 인접하여 도체가 위치하면 인접한 도체에 와전류(eddy current)가 흐르는 동시에 와전류에 의하여 통신신호에 손실(loss)이 발생하는 문제가 있다.

근거리 통신에서 송수신 되는 무선신호의 세기는 비교적 약하므로 손실이 발생하는 경우 데이터 오류 및 통신 불가 등의 문제가 발생하는 동시에 제품의 신뢰성이 떨어지는 등의 문제가 있다.

또한, 휴대폰에는 데이터 전송 등을 위하여 다양한 종류의 도체를 포함하고 특히, 도체에 해당하며 동작전원을 공급하는 배터리는 가장 큰 부피를 차지하는 동시에 가장 큰 면적을 차지하므로 다이얼 버튼 등이 배치되는 전면을 피하여 배면에 배치하는 것이 일반적이다.

한편, 안테나의 경우에도 일정한 전기적 길이를 필요로 하는 부품 중에 하나이고 비교적 큰 부피와 면적을 점유하므로 휴대폰의 배면(뒷면)에 배치하는 것이 일반적이다.

도 1 은 종래 기술의 일례에 의한 것으로 휴대폰에 내장 안테나를 배치하는 방식 설명도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 휴대폰(10)의 배면에 동작전원을 공급하는 배터리(20)가 구비된다.

그리고 휴대폰(10)의 배면을 구성하는 케이스에 안테나(30)의 패턴을 형성한다.

휴대폰(10)의 기본적인 통신기능을 위하여 다이얼 신호 및 데이터를 입력하는 키버튼부, 마이크, 스피커와 부가적인 서비스 기능 등을 위한 표시부, 카메라 등은 정면에 배치하는 것이 일반적이므로 정면에는 여유 공간 및 면적이 부족하다.

동작전원을 공급하는 배터리(20)와 신호를 무선 송수신하는 안테나(30)는 비교적 넓은 면적과 부피를 점유하는 부품 중에 하나이고, 전면에 배치하지 않아도 되므로 배면에 배치한다.

그러므로 크기가 작은 휴대폰의 내부 면적 및 용량을 효율적으로 분할하여 다양한 부품을 모두 배치하고 해당 기능이 정상적으로 동작하면서 사용하기 쉽고 외적 미관도 좋게 하는 장점이 있다.

이때, 넓은 면적을 점유하는 배터리(20)와 안테나(30)는 인접하여 배치되며, 각각 점유하는 일부의 영역이 겹치는 상태가 될 수 있다.

안테나(30)로부터 송수신 되는 무선 신호는 교류 성분이 포함되고, 배터리(20)는 도체에 해당하며, 안테나(30)와 배터리(20)가 겹치는 영역에서는 와전류가 발생하여 무선 송수신 되는 통신신호의 세기를 약화시킨다.

이러한 와전류는 안테나의 특성을 변화시켜 통신신호의 세기를 약화시키므로 휴대폰의 통신 가능한 거리를 줄이는 문제가 있다.

또한, 휴대폰으로 송수신하는 신호의 세기가 약해지면서 전송손실 및 전송오류를 크게 발생시켜 통신신호의 신뢰성을 낮추는 문제가 있다.

한편, 와전류는 주울열로 발산하여 열이 발생되므로 다른 부품의 성능도 변화시키고 수명을 단축시키며 사용자는 불쾌감을 느끼는 등의 문제가 있다.

따라서 휴대폰의 배터리에 인접하게 배치된 안테나에서 송수신 되는 신호의 와전류 발생을 최소화하여 통신거리를 늘리고 통신신호의 전송손실을 줄이는 기술을 개발할 필요가 있다.

본 발명은 종래 기술의 문제와 필요성을 해소하기 위한 것으로 휴대폰에 내장된 안테나와 배터리가 인접한 상태로 겹치면서 와전류에 의하여 안테나의 송수신 이득이 낮아지는 것을 보상하는 휴대폰 케이스 내장용 안테나 및 휴대폰 케이스 내장용 안테나 패턴의 배치 방법을 제공하는 것이 그 목적이다.

또한, 본 발명은 안테나로부터 송수신 되는 무선통신 신호가 도체로 작용하는 배터리에 의하여 와전류가 발생하지 않도록 차단하거나 안테나의 전기저항 줄여 보상하므로 통신거리를 늘리는 휴대폰 케이스 내장용 안테나 및 휴대폰 케이스 내장용 안테나 패턴의 배치 방법을 제공하는 것이 그 목적이다.

한편, 본 발명은 휴대폰 케이스에 내장된 필름형 안테나에서 통신신호를 최대 이득으로 송수신하는 휴대폰 케이스 내장용 안테나 및 휴대폰 케이스 내장용 안테나 패턴의 배치 방법을 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은 안테나 패턴을 포함하는 휴대폰 케이스 내장용 안테나에 있어서, 상기 안테나 패턴은 상기 휴대폰의 케이스에서 배터리 점유 영역과 겹치지 않으면서 루프 형상으로 다수 선회하여 상기 안테나의 일부를 형성하고 통신신호를 무선 송수신하는 제 1 폐루프 패턴부; 및 상기 제 1 폐루프 패턴부의 외곽에서 전기적으로 연결되어 상기 안테나의 일부를 형성하고 안테나의 전체 인덕턴스 값이 0.85 내지 2.25 마이크로 헨리(uH)의 범위를 갖고 보상하기 위하여 상기 배터리 점유 영역과 겹치는 영역을 전체 영역의 50%로 이하로 배치하고, 루프 형상으로 일회 이상 선회되어 전기적 길이가 조정되는 제 2 폐루프 패턴부;를 포함하여 이루어지는 휴대폰 케이스 내장용 안테나를 제시한다.

바람직하게 안테나는, 열가소성의 제 1 필름과, 제 1 필름에 밀착 형성된 안테나 패턴과, 안테나 패턴에 신호를 입출력하는 단자부 및 단자부의 위치에 단자홀을 형성하고 안테나 패턴에 밀착되어 외부의 충격으로부터 보호하며 제 1 필름과 동일한 재질의 제 2 필름을 포함하는 구성으로 이루어진다.

그리고 제 2 폐루프 패턴부는, 배터리 점유 영역과의 사이에 흡수체를 더 포함하여 이루어진다.

또한, 흡수체는 페라이트 재질의 패드로 부착하는 것과 잉크로 도포하는 것 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지고, 휴대폰의 배터리와 배터리에 대응하는 제 2 폐루프 패턴부 중에서 선택된 어느 하나 이상에 형성하는 구성으로 이루어진다.

여기서 제 1 폐루프 패턴부와 제 2 폐루프 패턴부 중에서 선택된 어느 하나 이상은, 안테나의 전기저항을 줄이는 규격화된 병렬패턴을 하나 이상 부가하여 연결하는 구성으로 이루어진다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은 제 1 폐루프 패턴부와 제 2 폐루프 패턴부를 포함하는 휴대폰 케이스 내장용 안테나 패턴의 배치 방법에 있어서, 상기 휴대폰의 케이스에서 배터리 점유 영역과 겹치지 않으면서 루프 형상으로 다수 선회하여 상기 안테나의 일부를 형성하고 통신신호를 무선 송수신하는 제 1 폐루프 패턴부를 배치하는 과정; 및 상기 제 1 폐루프 패턴부의 외곽에서 전기적으로 연결되어 상기 안테나의 일부를 형성하고 안테나의 전체 인덕턴스 값이 0.85 내지 2.25 마이크로 헨리(uH)의 범위를 갖고 손실을 보상하기 위하여 상기 배터리 점유 영역과 겹치는 영역을 전체 영역의 50%로 이하로 배치하고, 루프 형상으로 일회 이상 선회되어 전기적 길이가 조정되는 제 2 폐루프 패턴부를 배치하는 과정; 을 포함하여 이루어지는 휴대폰 케이스 내장용 안테나 패턴의 배치 방법을 제시한다.

바람직하게, 제 1 폐루프 패턴부와 제 2 폐루프 패턴부 중에서 선택된 어느 하나 이상에 전기저항을 부분적으로 줄이는 규격화된 병렬패턴을 하나 이상 부가하여 연결하는 과정을 더 포함하여 이루어진다.

그리고 제 2 폐루프 패턴부와 배터리가 점유하는 영역과의 사이에 흡수체를 배치하는 과정을 더 포함하여 이루어진다.

또한, 흡수체는 페라이트 재질의 패드로 부착하는 것과 잉크로 도포하는 것 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지고, 휴대폰의 배터리와 배터리에 대응하는 제 2 폐루프 패턴부 중에서 선택된 어느 하나에 형성하는 과정을 포함하여 이루어진다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 휴대폰에서 도체로 작용하는 배터리와 소정의 전기적 길이를 갖는 안테나가 중첩되어 겹치는 면적이 최소가 되도록 하므로 와전류의 영향을 줄이거나 제거하는 산업적 이용효과가 있다.

또한, 상기와 같은 구성의 본 발명은 배터리와 겹치게 배치된 안테나로부터 송수신 되는 신호가 와전류에 의하여 감쇄되지 않고 통신거리를 유지하며 무선신호의 전송손실 및 전송오류가 발생하지 않는 산업적 이용효과가 있다.

한편, 상기와 같은 구성의 본 발명은 안테나의 전기적 길이를 유지하면서 전체 인덕턴스의 값을 지정한 값이 되도록 보상하여 안테나의 송수신 이득을 최적의 값으로 확보하는 사용상 편리한 효과가 있다.

또한, 상기와 같은 구성의 본 발명은 휴대폰의 적은 공간 및 면적을 이용하여 필름형 안테나와 배터리를 중첩되어 겹치도록 배치하면서도 안테나의 송수신 이득을 정상 상태로 유지하는 사용상 편리한 효과가 있다.

도 1 은 종래 기술의 일례에 의한 것으로 휴대폰에 내장 안테나를 배치하는 방식 설명도,
도 2 는 본 발명의 일 실시 예로 휴대폰을 이용한 근거리 통신 서비스 상태 설명도,
도 3 은 본 발명의 일 실시 예로 안테나에 도체가 인접한 상태의 방사패턴 설명도,
도 4 는 본 발명의 제 1 실시 예에 의한 휴대폰 케이스 내장용 안테나의 배치 상태 설명도,
도 5 는 본 발명의 제 2 실시 예에 의한 휴대폰 케이스 내장용 안테나의 배치 상태 설명도,
도 6 은 본 발명의 제 3 실시 예에 의한 휴대폰 케이스 내장용 안테나의 배치 상태 설명도,
도 7 은 본 발명의 제 3 실시 예에 의한 휴대폰 케이스 내장용 안테나에서 흡수체를 배치하는 상태 설명도,
도 8 은 본 발명의 제 3 실시 예에 의한 휴대폰의 케이스에 필름형 안테나와 흡수체를 구비한 상태 설명도,
도 9 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 필름형 안테나의 구성 상태 설명도,
그리고
도 10 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 휴대폰 케이스 내장용 안테나 패턴의 배치 방법 순서도 이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명과 도면 도시는 생략한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시 예로 휴대폰을 이용한 근거리 통신 서비스 상태 설명도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 근거리 통신용 안테나(35)와 스마트카드(40)를 구비한 휴대폰(100), 휴대폰(100)과 근거리 무선 통신하는 리더라이터(reader/writer)(50)를 포함하는 구성이다.

휴대폰(100)은 이동하면서 무선 통신하는 것이 기본 기능이고, 카메라, 동영상 촬영기, 녹음기, MP3, 게임기, 전자수첩 등의 다양한 부가서비스 기능을 포함하며 특히, 전자상거래를 위하여 13.56 MHz 의 무선주파수로 근거리 통신(NFC: Near Field Communication)하는 스마트카드 기능을 구비한다.

스마트카드 기능은 전자상거래의 데이터를 처리하는 스마트카드(40)와 전자상거래 데이터를 무선으로 송수신하는 안테나(35)를 포함하는 구성이다.

리더라이터(50)는 자체 구비된 13.56 MHz 무선주파수에 공진하는 안테나(55)를 통하여 전자상거래를 위한 데이터를 읽어 수신하고 연산 처리된 데이터를 안테나를 통하여 송신하므로 기록하는 전용 데이터 단말기이다.

리더라이터(50)는 안테나(55)를 이용하며 휴대폰(100)의 안테나(35)와 근거리에서 무선 접속하여 스마트카드(40)로부터 전자상거래가 진행되는 데이터를 무선 수신하여 읽고(read) 해당 전자상거래의 내역을 연산 처리하며, 결과 데이터를 무선 송신하여 스마트카드(40)에 기록(write)한다.

휴대폰(100)과 리더라이터(50)가 근거리 통신할 수 있는 거리는 데이터를 유효한 레벨로 무선 송수신할 수 있는 전자파가 형성된 영역의 범위 이내인 근거리이다.

여기서 휴대폰(100)의 근거리 통신용 안테나(35)에 금속 등과 같은 판 형상의 도전성 물질이 인접한 경우, 안테나(35)는 Q 값이 감소하면서 공진범위를 벗어나 스마트카드와 부정합(mismatching)하고, 형성하는 전자파의 크기(영역)가 감소하므로 무선통신 가능한 거리가 줄어들며, 송수신 되는 데이터의 전송손실 및 전송오류가 크게 발생한다.

도 3 은 본 발명의 일 실시 예로 안테나에 도체가 인접한 상태의 방사패턴 설명도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 제 1 안테나(36)와 제 2 안테나(56)는 13.56 MHz의 무선주파수에 공진하는 것으로, 근거리에서 무선 접속하여 통신하는 근거리 통신용 안테나이다.

일례로, 제 1 안테나(36)는 휴대폰에 구비되고, 제 2 안테나(56)는 리더/라이터에 구비될 수 있다.

위쪽에 도시된 것은 제 1 안테나(36)와 제 2 안테나(56)가 정상적으로 동작하는 상태이며, 각 안테나에 도체가 인접하지 않으므로 전자파의 방사패턴은 정상적으로 발생하여 각각 무선접속하고 정상적으로 통신하는 상태이다.

가운데는 일례로, 제 1 안테나(36)에 판 형상의 도체(60)가 인접 또는 중첩되어 겹치는 상태이다.

도체(60)가 인접 또는 중첩되어 겹치는 제 1 안테나(36)는 데이터를 송신하는 경우, 데이터는 교류 성분에 해당하므로 도체(60)에서 와전류가 발생한다.

와전류에 의하여 제 1 안테나(36)의 전기저항이 커지므로 전자파가 손실(와전류 손실)되고 전자파의 방사패턴 크기가 급격히 줄어들어 무선접속 및 통신할 수 있는 거리가 매우 짧아진다.

결과적으로 안테나의 송수신 이득이 줄어들어, 데이터의 전송손실 및 전송오류가 커지는 문제가 있다.

일반적으로 안테나에 도체가 인접하면 Q 팩터가 떨어지고 공진주파수가 높아지므로 안테나 이득(gain)이 낮아진다.

아래쪽에 도시된 것은 제 1 안테나(36)와 도체(60)의 사이에 흡수체(70)를 게재한 상태이다.

제 1 안테나(36)가 송신하는 데이터 신호는 흡수체(70)에 의하여 와전류가 감소한 상태이므로 전자파의 방사패턴이 거의 정상적으로 복구된 상태이고, 제 2 안테나(56)와 거의 정상적인 안테나 이득으로 무선접속 및 통신한다.

흡수체(70)로는 자기투과성과 전기저항이 큰 페라이트(ferrite) 재료를 사용하는 것이 일반적이고, 이하의 설명에서 흡수체는 페라이트로 이루어지는 것으로 설명한다.

페라이트는 자기장에 대한 투과성이 크므로 코일의 Q 값 조정에 사용할 수 있어 동조회로 및 안테나 등에 사용하고, 전기저항이 크므로 와전류를 감소시키는 변압기의 자심(磁心)으로 응용한다.

페라이트는 3 산화철을 주성분으로 하고 마그네슘, 알루미늄, 바륨, 망간, 구리, 니켈, 코발트, 철 등의 여러 가지 다른 금속과 반응하여 형성되고 자성체로 알려져 있는 것이 일반적이다.

페라이트를 포함하는 투자율이 높은 자성체에 고주파 자계를 인가하면 자벽의 이동 또는 회전 자화 기구에 의해 자성체로 자화되고, 자화되기 쉬움을 나타내는 투자율은 복소 투자율로 나타나며 μ = μ’- I * μ” 로 표현된다.

여기서 μ’는 투자율의 실수부이고 외부자계에 추종하는 성분을 나타내며, μ”는 투자율의 허수부이고 외부자계에 추종할 수 없으며 위상이 90 도 지연된 성분을 나타내고 투자율의 손실값으로 불리며, I 는 허수 단위이다.

투자율의 실수부가 큰 재료일수록 허수부도 커지므로 실수부와 허수부는 밀접한 관계가 있다.

자성체에 고주파 자계를 인가하여 자화시키는 경우, 일반적으로 고주파수일수록 투자율이 저하한다.

자성체에 사용되는 주파수에 의한 손실계수는 tan δ = μ”/ μ’와 같은 식으로 나타낸다.

한편, 자성체의 동적자화에 있어서 고주파 손실은 손실계수와 같고, tan δ = tan δh + tan δe + tan δr 와 같이 3 개 타입의 에너지 손실의 합으로서 표현된다.

tan δh 는 히스테리시스 손실이고 히스테리시스 곡선으로 표시되는 자화변화이며 주파수에 비례하여 증가한다.

tan δe 는 와전류 손실이고 도전성 자성체에 교류 자계를 인가하면 자속 변화에 대응하여 유기되는 와전류에 의하여 주울열로 소비되는 에너지 손실이다.

또한, tan δr 은 어디에도 해당하지 않는 나머지 부분의 손실이다.

13.56 MHz 의 고주파 자계에 의한 와전류 손실(tan δe)은 tan δe = e2 μ f δ 와 같이 표현되고, 도전율과 주파수에 비례하여 커진다.

여기서 e2 는 계수, μ 는 투자율, f 는 사용 주파수, σ 는 자성 분말의 도전율이다.

자성체의 와전류 손실(tan δe)은 도전율이 작고 저항률이 큰 자성 분말을 사용함으로써 작게 할 수 있고, 와전류 손실이 작은 자성 분말을 사용하면 자성체의 복소 투자율에 대한 손실값 μ” 성분을 감소시켜 손실 계수를 낮춘다.

자성체의 도전율은 자성 분말의 종류나 입자의 크기, 배합비 등에 따라 다르며, 사용 주파수에 대한 자심 부재의 복소 투자율에 대한 실수부 μ’와 허수부 μ” 로 표현되는 손실 계수(μ”/μ')의 역수를 Q 팩터라 한다.

도 4 는 본 발명의 제 1 실시 예에 의한 휴대폰 케이스 내장용 안테나의 배치 상태 설명도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 휴대폰(100)의 뒷면 케이스(102)에 이중 사출(antenna in-mold; AIM) 또는 초음파 융착 또는 양면 접착테이프에 의하여 13.56 MHz 대역 무선 주파수로 근거리 통신하고 루프 형상을 하는 필름형 안테나(200)가 구비된다.

또한, 휴대폰(100)에 동작전원을 공급하는 배터리(300)가 뒷면에 배치된다.

휴대폰(100)에서 비교적 넓은 면적을 점유하는 필름형 루프 안테나(200)는 전기적으로 연결된 제 1 폐루프 패턴부(201)와 제 2 폐루프 패턴부(202)로 이루어지고, 배터리(300)는 휴대폰(100)의 뒷면 부분에서 인접하여 배치한다.

제 1 폐루프 패턴부(201)는 휴대폰(100)의 뒷면 케이스(102)에서 배터리(300)가 점유하는 영역과 겹치지 않으면서 루프(loop)와 같이 여러 횟수 선회하며 루프안테나의 일부를 형성하고 주로 통신신호를 무선송수신하는 구성이다.

제 2 폐루프 패턴부(202)는 휴대폰(100)의 뒷면 케이스(102)에서 제 1 폐루프 패턴부(201)와 전기적으로 접속하여 루프안테나의 일부를 형성하고, 제 1 폐루프 패턴부(201)의 외곽에서 루프 형상으로 일 회 이상 선회하며 안테나의 전체 인덕턴스의 값을 0.85 내지 2.25 마이크로 헨리(uH)의 범위 중에서 선택된 어느 하나의 인덕턴스 값이 유지되도록 보상하는 구성이다.

바람직하게는 안테나(200) 전체의 인덕턴스 값으로 0.36 내지 1.66 마이크로 헨리(uH)의 범위 중에서 선택된 어느 하나의 값이 되도록 보상한다.

이때, 제 2 폐루프 패턴부(202)가 점유하는 영역은 배터리(300)가 점유하는 영역과 겹친다.

이하에서 제 1 폐루프 패턴부와 제 2 폐루프 패턴부는 그 구성 및 작용이 같은 것으로 설명하기로 한다.

제 2 폐루프 패턴부(202)의 인덕턴스 값 조정 또는 보상은 해당 전기적 길이를 가감하므로 조정할 수 있다.

배터리(300)는 구성된 재료 및 특성에 의하여 전자파 신호에서 도체와 같이 작용하므로 이하, 본 발명에서 도체로 분류 및 설명하기로 한다.

즉, 제 1 폐루프 패턴부(201)는 도체 또는 도체로 작용하는 물체가 인접한 위치에 배치되어 있지 않고, 제 2 폐루프 패턴부(202)는 루프형의 안테나(200)가 무선신호를 송신하여 생성된 전자파에 심각한 영양을 주는 인접한 위치에서 도체로 작용하는 배터리(300)와 겹치는 상태로 배치되어 있다.

루프형의 안테나(200)가 동작하는 경우 제 2 폐루프 패턴부(202)는 도체로 작용하는 배터리(300)에서 와전류(eddy current)가 발생한다.

와전류는 제 2 폐루프 패턴부(202)에 전기저항을 증가시키는 동시에 인덕턴스를 떨어트리므로 루프형 안테나(200)는 Q 팩터가 떨어진다.

제 2 폐루프 패턴부(202)가 포함되는 루프형 안테나(200)는 Q 팩터가 변동되므로 공진주파수가 변하고, 공진주파수가 변한 안테나(200)는 송수신 이득이 낮아지므로 무선 송신되는 신호의 전송손실을 크게 하고 통신거리가 짧아지며 신호의 전송오류가 커지는 동시에 무선 수신되는 신호의 경우에도 동일하게 작용한다.

제 1 폐루프 패턴부(201)는 도체로 작용하는 배터리(300)가 인접하여 겹치지 않으므로 안테나(200)가 정상적인 송수신 이득 값으로 통신신호를 무선으로 송신하고 수신하는 주기능으로 동작한다.

안테나(200)는 사용하는 주파수의 파장에 해당하는 전기적 길이를 필요로 하고 일례로, 13.56 MHz 주파수는 약 30 cm 에 해당하는 전기적 길이를 충족하는 경우에 공진(resonant)되어 정상적인 송수신 이득(gain)으로 동작한다.

그러므로 안테나(200)가 제 1 폐루프 패턴부(201)와 제 2 폐루프 패턴부(202)로 구분되는 경우에도 전체 길이는 13.56 MHz 에 공진되기 위하여 약 30 cm 의 전기적 길이를 유지하여야 한다.

휴대폰(100)의 제한된 공간을 이용하여 특히, 케이스의 제한된 면적을 이용하여 13.56 MHz의 근거리 통신용 안테나(200)를 배치하는 경우, 도체와 인접하지 않도록 하기 어려우므로 제 2 폐루프 패턴부(202)의 점유 면적이 최소가 되도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 배터리(300)와 겹치는 제 2 폐루프 패턴부(202)의 비율이 낮은 경우, 제 2 폐루프 패턴부(202)에서 와전류가 발생하여도 안테나(200) 전체로는 인덕턴스 값의 변화가 적고, 안테나(200)는 13.56 MHz 주파수의 공진 허용 범위에 있을 수 있으므로 송수신 이득에 적은 영향을 준다.

또한, 인덕턴스 값은 해당 선로의 길이를 조절하는 것으로 조정할 수도 있다.

그러므로 제 2 폐루프 패턴부(202)의 길이 조정에 의하여 인덕턴스 값을 변화시키는 것이 바람직하다.

이때, 제 1 폐루프 패턴부(201)와 제 2 폐루프 패턴부(202)의 비율을 조정하므로 루프형의 안테나(200)에서 필요로 하는 전기적 길이는 변화시키지 않고 인덕턴스의 값을 변화시킬 수 있다.

제 2 폐루프 패턴부(202)에 의하여 조정할 수 있는 인덕턴스의 값은 0.85 내지 2.25 마이크로 헨리(uH)의 범위에서 조정할 수 있으며, 1.36 내지 1.66 마이크로 헨리(uH)의 범위에서 조정하는 것이 바람직하다.

그리고 루프형 안테나(200)에서 발생하는 송수신 이득의 변화는 고주파 회로부에서 증폭률을 조정하여 어느 정도 보상할 수 있다.

본 발명에서는 도체로 작용하는 배터리(300)의 점유 영역과 겹치므로 송수신 이득이 떨어지는 제 2 폐루프 패턴부(202)의 영역이 안테나(200)의 전체 점유 면적 중에서 50 % 이하의 범위를 차지하는 조건에서 실험하였다.

실험결과는 배터리(300)의 점유 영역과 겹치는 제 2 폐루프 패턴부(202)의 면적이 작을수록 통신신호의 품질이 양호하고, 겹치는 면적이 커질수록 고주파 회로부의 고주파 신호 증폭률 조정으로 송수신 이득을 보상할 수 있으나 신호대잡음비(signal to noise ratio : S/N)가 떨어지는 것으로 확인된다.

따라서 본 발명에서는 안테나(200)가 도체로 작용하는 배터리(300)와 인접한 상태로 겹치는 경우 안테나(200)의 겹치는 영역이 겹치지 않는 영역보다 적으면 인덕턴스 값의 조정으로 보상이 가능하고 또한, 송수신 이득의 차이는 고주파 회로 부분에서 보상이 가능한 것으로 확인하였다.

도 5 는 본 발명의 제 2 실시 예에 의한 휴대폰 케이스 내장용 안테나의 배치 상태 설명도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 휴대폰(100)의 뒷면 케이스(102)에 이중 사출에 의하여 13.56 MHz 대역의 무선 주파수를 사용하여 근거리 통신하는 루프로 이루어지는 필름형의 안테나(200)가 구비되고, 동작전원을 공급하는 배터리(300)가 휴대폰(100)의 뒷부분에 배치되는 것은 제 1 실시 예의 설명과 동일하다.

제 2 실시 예는 제 1 폐루프 패턴부(203)와 제 2 폐루프 패턴부(204) 중에서 선택된 곳에 규격화된 병렬패턴(205)을 하나 이상 부가하여 연결한다.

병렬패턴(205)은 제 1 폐루프 패턴부(203) 및 제 2 폐루프 패턴부(204)와 동일한 특성의 재질로 이루어지며, 지정된 길이에 의한 단위로 규격화하는 차이가 있다.

병렬패턴(205)의 규격화하는 길이와 폭에는 특별한 제한이 없고 일정한 규칙으로 부가 연결한 결과를 제어 할 수 있으면 충분하다.

또한, 병렬패턴(205)을 한 위치에 중복 또는 반복하여 부가 연결하는 횟수에도 특별한 제한이 없다.

병렬패턴(205)은 제 1 폐루프 패턴부(203) 및 제 2 폐루프 패턴부(204)의 선택된 위치에 부분적으로 부가하여 연결하는 것으로, 연결된 부분에서는 전기적 저항이 줄어들어 와전류에 의한 손실을 보상할 수 있다.

일반적으로 저항을 병렬로 연결하는 경우, 합성된 저항값이 감소하는 원리를 적용하고, 제 2 폐루프 패턴부(204)의 위치에서 부분적으로 병렬패턴(205)을 부가하여 연결하므로 전기저항을 줄이는 방식이다.

즉, 병렬패턴(205)은 안테나(200)에서 방사하는 전자파가 와전류에 의하여 감쇄되는 것을 보상할 수 있으므로, 와전류의 영향을 많이 받는 제 2 폐루프 패턴부(204)에 다수를 집중 배치하는 것이 바람직하다.

한편, 제 1 폐루프 패턴부(203)는 배터리(300)와 인접한 부분에 선택에 의하여 배치하는 것이 바람직하다.

그러므로 규격화된 병렬패턴(205)을 제 1 폐루프 패턴부(203) 및 제 2 폐루프 패턴부(204)의 선택된 위치에 하나 이상 부가 연결하여 안테나(200)의 전체적인 송수신 이득을 보상할 수 있다.

한편, 제 2 실시 예는 선택에 의하여 제 1 실시 예에서와 같이 송수신 이득의 감소를 고주파 증폭단에서의 증폭률 조정으로 보상하는 방식을 추가할 수 있다.

그러므로 본 발명은 안테나(200)의 전기적인 길이를 유지하면서 병렬패턴(205)을 부가하여 전기저항을 감소시키고 전자파가 방사하는 패턴의 감소를 일부 보상할 수 있는 장점이 있다.

도 6 은 본 발명의 제 3 실시 예에 의한 휴대폰 케이스 내장용 안테나의 배치 상태 설명도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 휴대폰(100)의 뒷면 케이스(102)에 이중 사출에 의하여 13.56 MHz 대역의 무선 주파수를 사용하여 근거리 통신하는 필름형의 안테나(200)를 구비하고, 동작전원을 공급하는 배터리(300)가 휴대폰(100)의 뒷부분에 배치되는 것은 제 2 실시 예의 설명과 동일하다.

제 3 실시 예는 도체로 작용하는 배터리(300)와 제 2 폐루프 패턴부(202)의 대응하는 영역 사이에 페라이트 등으로 이루어지는 흡수체(400)를 게재한다.

흡수체(400)는 안테나(200)로부터 방사되는 전자파 패턴이 배터리(300)에 의하여 와전류가 생성되는 것을 차단하므로, 제 2 폐루프 패턴부(202)를 포함하는 안테나(200)의 전기저항이 감소하지 않고 또한, 방사되는 전자파의 크기가 감소하지 않는다.

그러므로 본 발명은 안테나(200)가 정상적인 송수신 이득으로 작용하는 장점이 있다.

또한, 안테나(200)의 전기적인 길이가 짧은 경우에도 흡수체(400)를 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 제 1 실시 예에서의 고주파 증폭과 제 2 실시 예에서의 규격화된 병렬패턴을 부가하여 연결하는 방식을 선택에 의하여 병행하는 것도 바람직하다.

도 7 은 본 발명의 제 3 실시 예에 의한 휴대폰 케이스 내장용 안테나에서 흡수체를 배치하는 상태 설명도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 휴대폰(100)의 앞면 케이스(104)에 형성된 배터리홈(106)에 배터리(300)가 삽입되고 배터리(300)의 상부에 흡수체가 위치하면서 필름형의 안테나(200)가 이중 사출된 뒷면 케이스(102)를 앞면 케이스(104)와 조립한다.

흡수체(400)는 패드(pad) 또는 시트(sheet)(이하, ‘패드’라 한다.)로 형성하여 부착하는 방식과 잉크(ink)와 같은 액상의 도료(이하, ‘잉크’라 한다.)로 제작하여 도포 및 건조하는 방식으로 형성할 수 있다.

또한, 패드로 이루어진 흡수체(400)에 잉크로 이루어진 흡수체(400)를 부가하여 형성하거나 그 반대로 형성할 수도 있다.

흡수체(400)는 선택에 의하여 배터리(300)에 부착하거나, 배터리와 대응하는 뒷면 케이스(102)에 부착할 수 있으며, 뒷면 케이스(102)에 부착하는 것이 바람직하다.

여기서 뒷면 케이스(102)는 필름형의 안테나(200)를 이중 사출한 구성이다.

도 8 은 본 발명의 제 3 실시 예에 의한 휴대폰의 케이스에 필름형 안테나와 흡수체를 구비한 상태 설명도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 뒷면 케이스(102)에 이중 사출에 의하여 필름형의 안테나(200)를 내장하고 안테나(200)에는 전기적 신호를 입출력하는 안테나 단자(208)를 구비한다.

한편, 안테나(300)는 필름형으로 구비하는 것이 바람직하다.

안테나(300)로부터 방사되는 전자파 패턴이 도체로 작용하는 배터리(300)에 의하여 와전류가 생성되고, 생성된 와전류에 의하여 안테나(200)의 전기적 저항이 증가하는 것을 차단하기 위한 흡수체(400)를 필름형 안테나(200)의 상부에 형성한다.

흡수체(400)는 페라이트로 이루어지고 선택에 의하여 패드(pad) 형태로 형성하여 부착하거나 또는 잉크가 포함되는 도료의 형태로 이루어져 도포 및 건조 방식으로 형성할 수 있다.

또한, 패드와 잉크 형태의 흡수체(400)를 중복하여 형성할 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 경박단소를 추구하는 휴대폰(100)에 내장되는 안테나(200)가 배터리(300) 등과 같이 도체로 작용하는 부품과 매우 인접하게 중복되어 겹치는 상태로 배치되므로 와전류를 생성하고 안테나(200)의 전기저항을 높여 전자파의 발산을 방해하거나 송수신 이득을 줄이는 문제를 해소하므로 13.56 MHz를 포함하는 모든 종류 안테나의 무선통신신호가 원활하게 송수신되도록 하는 장점이 있다.

도 9 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 필름형 안테나의 구성 상태 설명도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 필름형 안테나(200)는 제 1 필름(206), 안테나패턴(207), 안테나 단자(208), 제 2 필름(209)을 포함하는 구성이다.

제 1 필름(206)은 필름형 안테나(200)의 하측에 형성되고, 외부로부터 인가되는 물리적, 화학적, 기계적 및 전기적 충격 등을 차단하며 불필요한 이물질의 유입을 차단한다.

제 1 필름(206)의 물리적, 화학적, 기계적 및 전기적 특성과 두께 등에 의하여 보호할 수 있는 충격의 크기는 각각 상이한 것이 일반적이다.

안테나 패턴(207)은 휴대폰의 무선신호를 정합(matching) 상태에서 최대의 이득(gain)으로 송신과 수신하는 평면에 형성된 루프 형상의 무늬이고, 본 발명에서는 도전성이 양호한 얇은 박판 형상의 금속재료를 이용한다.

금속재료에는 일 실시 예에 의하여, 구리, 알루미늄, 금, 은, 합금 및 도전성 합성수지 재료 등을 포함하는 얇은 박판을 사용하는 것이 바람직하다.

안테나 패턴(207)은 일예로 프레스(press), 식각(etching), 인쇄(print), 접착(bonding) 등의 방식으로 형성하고, 제 1 필름(206)에 래미네이트(laminate) 방식으로 밀착 형성된다.

그리고 안테나 패턴(207)은 일 실시 예로, 13.56 MHz 대역 안테나, DMB안테나, WiFi안테나, GPS안테나, 블루투스 안테나 등을 포함하는 안테나 중에서 주파수 대역이 각각 다른 안테나를 동시에 다수 포함할 수 있다.

즉, 전기적으로 분리된 상태에서 다수 대역의 안테나를 하나의 안테나 패턴(207)에 포함할 수 있는 것은, 각 대역에서 공진하는 안테나의 전기적 길이가 각각 다르게 때문이다.

안테나 단자(208)는 안테나 패턴(207)의 양쪽 끝단에 구성되고, 전기적으로 접촉하여 무선송신 신호를 입력하며 무선수신 신호를 출력하는 것으로, 본 발명에서는 도금에 의하여 형성하는 것이 바람직하다.

도금에 사용하는 재료는 일 실시 예로, 금, 은, 납 및 합금이 포함되는 것 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.

제 2 필름(209)은 제 1 필름(206)과 같거나 유사한 특성의 재질로 구성하는 것이 바람직하고, 외부에서 안테나 단자(208)에 전기적으로 접촉할 수 있도록 같은 크기의 단자홀을 형성한 상태에서 안테나 패턴(207)과 제1필름(206)에 래미네이트(laminate) 방식으로 밀착 형성하며, 외부의 충격을 차단하여 안테나 패턴(207)을 보호하는 것은 제 1 필름(206)과 동일하다.

제 1 필름(206)과 제 2 필름(209)은 열가소성 합성수지 종류로 구성하며, 일예로 폴리카보네이트(PC)로 구성할 수 있다.

이하에서 본 발명에 의한 필름형 안테나(200)의 제조 방법을 설명하면, 외부의 충격을 차단하는 제 1 필름(206)을 준비한다(a).

준비된 제 1 필름(206)에 선택된 안테나의 패턴(207)을 프레스, 식각, 인쇄, 접착이 포함되는 방식 중에서 선택된 어느 하나 이상의 방식으로 형성하고 래미네이트 방식으로 밀착한다(b).

이때, 안테나 패턴(207)은 13.56 MHz 대역 안테나, DMB 안테나, WiFi 안테나, GPS 안테나, 블루투스 안테나를 포함하는 것 중에서 어느 하나 이상을 포함한다.

휴대폰과 같이 크기가 작은 이동용 단말기에서 허용되는 작은 면적을 최대한 활용하는 측면에서 2 개 이상의 안테나를 동시 구성하는 것이 바람직하다.

안테나 패턴(207)이 래미네이트로 접착된 상태에서 노출된 안테나 패턴(207)을 외부의 충격으로부터 보호하기 위한 제 2 필름(209)을 준비한다(c).

여기서 제 1 필름(206)과 제 2 필름(209)은 동일 또는 유사한 재질을 사용하는 것이 바람직하다.

준비된 제 2 필름(209)에 안테나 패턴(207)의 안테나 단자(208) 위치를 노출하기 위한 단자홀을 형성한다(d).

제 2 필름(209)을 단자홀과 안테나 단자(208) 위치가 일치하는 상태로 안테나 패턴(207)이 노출된 부분에 래미네이트(laminate) 방식으로 밀착 접착한다(e).

그리고 안테나 단자(208)가 전기적 접촉에 의하여 신호의 전달이 양호하도록 도금한다(f).

안테나(200)의 두께는 300 내지 400 마이크로미터(um)의 범위이다.

본 발명에 의한 필름형 안테나는 두께가 매우 얇고 휴대폰의 케이스에 이중 사출로 성형할 수 있어 휴대폰의 크기를 작게 하는 장점이 있다.

도 10 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 휴대폰 케이스 내장용 안테나 패턴의 배치 방법 순서도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 휴대폰의 뒷면 케이스에서 배터리 점유 영역과 겹치지 않으면서 루프 형상으로 다수 선회하여 루프안테나의 일부를 형성하고 통신신호를 무선 송수신하는 제 1 폐루프 패턴부를 설계에 의하여 배치한다(S510).

이때, 휴대폰의 제 1 폐루프 패턴부는 배터리의 위치와 겹치지 않거나 도체의 영향을 받지 않는 위치에 형성한다.

휴대폰 케이스의 제 1 폐루프 패턴부가 형성된 외곽에서 전기적으로 연결하여 루프안테나의 일부를 형성하고 상기 배터리 점유 영역과 겹치면서 루프 형상으로 일회 이상 선회하여 인덕턴스 값을 0.85 내지 2.25 마이크로 헨리(uH)의 범위에서 보상하는 제 2 폐루프 패턴부를 설계에 의하여 배치한다(S520).

제 2 폐루프 패턴부의 인덕턴스 조절은 제 2 폐루프 패턴부를 형성하는 패턴의 전기적 길이를 조절하므로 이루어진다.

이때, 제 1 폐루프 패턴부와 제 2 폐루프 패턴부는 전기적으로 연결하여 하나의 루프형 안테나를 완성하고 하나의 안테나는 고유한 전기적 길이를 유지하여야 한다.

그러므로 제 2 폐루프 패턴부의 전기적 길이를 조절하여 인덕턴스의 값을 조절하는 경우, 제 1 폐루프 패턴부와 제 2 폐루프 패턴부의 길이 비율은 함께 조절하는 것이 바람직하다.

배터리와 겹치는 제 2 폐루프 패턴부는 와전류에 의하여 인덕턴스가 감소하고 Q 팩터가 떨어져서 공진주파수가 높아지며 결국 안테나의 공진주파수가 변하게 되어 송수신 이득이 낮아지게 된다.

이러한 상태에서 안테나의 송수신 이득을 다시 보상할 필요가 있는 경우(S530), 일 실시 예에 의하여 제 1 폐루프 패턴부와 제 2 폐루프 패턴부 중에서 선택된 어느 하나 이상에 규격화된 병렬패턴을 부가 연결하므로 안테나의 전기저항을 줄이고 안테나 이득을 보상한다(S540).

또한, 다른 일 실시 예에 의하여 안테나와 배터리의 사이에 페라이트로 구성되는 흡수체를 배치하여 배터리에서의 와전류 생성을 차단하므로 안테나의 전기저항을 줄이고 안테나 이득을 보상한다(S550).

본 발명의 구성은 휴대폰의 작은 면적에 무선 신호를 송수신하는 안테나를 필름형으로 내장하면서 도체로 작용하는 배터리와 안테나가 겹치는 부분에서 발생하는 와전류를 줄이거나 차단하므로 안테나가 정상적인 송수신 이득으로 동작하도록 보상하는 장점이 있다.

그리고 본 발명에서 13.56 MHz 대역의 안테나를 위주로 설명하였으나 DMB 안테나, WiFi 안테나, GPS 안테나, 블루투스 안테나, 셀룰러 이동통신용 안테나를 포함하는 모든 종류의 안테나에 적용할 수 있음은 당연하다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 휴대폰 102 : 뒷면 케이스
104 : 앞면 케이스 106 : 배터리 홈
200 : 안테나 201, 203 : 제 1 폐루프 패턴부
202, 204 : 제 2 폐루프 패턴부 205 : 병렬패턴
206 : 제 1 필름 207 : 안테나 패턴
208 : 안테나 단자 209 : 제 2 필름
300 : 배터리 400 : 흡수체

Claims

안테나 패턴을 포함하는 휴대폰 케이스 내장용 안테나에 있어서,
상기 안테나 패턴은,
상기 휴대폰의 케이스에서 배터리 점유 영역과 겹치지 않으면서 루프 형상으로 다수 선회하여 상기 안테나의 일부를 형성하고 통신신호를 무선 송수신하는 제 1 폐루프 패턴부; 및
상기 제 1 폐루프 패턴부의 외곽에서 전기적으로 연결되어 상기 안테나의 일부를 형성하고 안테나의 전체 인덕턴스 값이 0.85 내지 2.25 마이크로 헨리(uH)의 범위를 갖고 보상하기 위하여 상기 배터리 점유 영역과 겹치는 영역을 전체 영역의 50%로 이하로 배치하고, 루프 형상으로 일회 이상 선회되어 전기적 길이가 조정되는 제 2 폐루프 패턴부;를 포함하여 이루어지는 휴대폰 케이스 내장용 안테나.
제 1 항에 있어서, 상기 안테나는,
열가소성의 제 1 필름;
상기 제 1 필름에 밀착 형성된 안테나 패턴;
상기 안테나 패턴에 신호를 입출력하는 단자부; 및
상기 단자부의 위치에 단자홀을 형성하고 상기 안테나 패턴에 밀착되어 외부의 충격으로부터 보호하며 상기 제 1 필름과 동일한 재질의 제 2 필름; 을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대폰 케이스 내장용 안테나.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 폐루프 패턴부는,
상기 배터리 점유 영역과의 사이에 흡수체를 더 포함하여 이루어지는 구성을 특징으로 하는 휴대폰 케이스 내장용 안테나.
제 3 항에 있어서, 상기 흡수체는,
페라이트 재질의 패드로 부착하는 것과 잉크로 도포하는 것 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지고,
휴대폰의 배터리와 상기 배터리에 대응하는 상기 제 2 폐루프 패턴부 중에서 선택된 어느 하나 이상에 형성하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대폰 케이스 내장용 안테나.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 폐루프 패턴부와 제 2 폐루프 패턴부 중에서 선택된 어느 하나 이상은,
상기 안테나의 전기저항을 줄이는 규격화된 병렬패턴을 하나 이상 부가하여 연결하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대폰 케이스 내장용 안테나.
제 1 폐루프 패턴부와 제 2 폐루프 패턴부를 포함하는 휴대폰 케이스 내장용 안테나 패턴의 배치 방법에 있어서,
상기 휴대폰의 케이스에서 배터리 점유 영역과 겹치지 않으면서 루프 형상으로 다수 선회하여 상기 안테나의 일부를 형성하고 통신신호를 무선 송수신하는 제 1 폐루프 패턴부를 배치하는 과정; 및
상기 제 1 폐루프 패턴부의 외곽에서 전기적으로 연결되어 상기 안테나의 일부를 형성하고 안테나의 전체 인덕턴스 값이 0.85 내지 2.25 마이크로 헨리(uH)의 범위를 갖고 손실을 보상하기 위하여 상기 배터리 점유 영역과 겹치는 영역을 전체 영역의 50%로 이하로 배치하고, 루프 형상으로 일회 이상 선회되어 전기적 길이가 조정되는 제 2 폐루프 패턴부를 배치하는 과정; 을 포함하여 이루어지는 휴대폰 케이스 내장용 안테나 패턴의 배치 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 폐루프 패턴부와 제 2 폐루프 패턴부 중에서 선택된 어느 하나 이상에 전기저항을 부분적으로 줄이는 규격화된 병렬패턴을 하나 이상 부가하여 연결하는 과정; 을 더 포함하여 이루어지는 휴대폰 내장 안테나의 배치 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 제 2 폐루프 패턴부와 상기 배터리가 점유하는 영역과의 사이에 흡수체를 배치하는 과정; 을 더 포함하여 이루어지는 휴대폰 내장 안테나의 배치 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 흡수체는,
페라이트 재질의 패드로 부착하는 것과 잉크로 도포하는 것 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지고,
휴대폰의 배터리와 상기 배터리에 대응하는 제 2 폐루프 패턴부 중에서 선택된 어느 하나 이상에 형성하는 과정; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대폰 내장 안테나의 배치 방법.