KR101332846B1 - 무선 통신 단말에서의 보청기 호환성을 위한 안테나 - Google Patents

무선 통신 단말에서의 보청기 호환성을 위한 안테나 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신호 접점과 그라운드 접점이 형성된 무선 통신 단말기의 안테나로, 상기 신호 접점과 그라운드 접점 각각에서 소정 길이만큼 연장되어 제 1 지점에서 연결되어 형성된 연장 패턴부와, 상기 제 1 지점에서 제 1 길이만큼 연장되어 형성된 저주파 대역 패턴부와, 상기 그라운드 접점에서 상기 제 1 길이보다 짧은 제 2 길이만큼 연장되어 형성된 고주파 대역 패턴부를 포함한다.

Description

무선 통신 단말에서의 보청기 호환성을 위한 안테나{Antenna for HAC in Wireless Communication Terminal}
본 발명은 무선 통신 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보청기 호환성(HAC; Hearing Aids Compatibility)에 대한 기능 향상을 위한 무선 통신 단말기의 안테나에 관한 것이다.
최근, 휴대폰과 같이 무선 통신 서비스에 이용되는 개인 휴대 단말기는 소형화, 다기능화, 경량화 및 저전력화를 목표로 발전되고 있으며, 기지국 및 단말기에 필수적인 안테나는 신호 입출력의 처음과 끝을 담당하여 통화품질을 결정하는 핵심 부품으로서 설계기술의 난이도가 높은 분야로 인식되고 있다.
특히, 소형 안테나는 장착되는 단말기의 형태와 기능 및 재질 등에 따라 성능이 변화하기 때문에 다른 핵심부품들과는 달리 최적의 성능을 얻기 위해서는 단말기의 모델에 따라 적합하도록 다르게 설계가 이루어져야 하는 어려움이 있다.
한편, 현재 휴대폰에서 복사되는 전자파에 의한 인체(머리부분) 영향을 규제할 수 있는 측정량으로 널리 사용되고 있는 전자파 흡수율(이하, SAR)은 일정한 기준치를 넘지 못하도록 규제되고 있다. 예를 들면, 한국과 미국의 경우 SAR 허용기준은 1.6W/kg, 유럽과 일본은 이보다 높은 2.0W/kg을 허용기준으로 삼고 있다. 따라서, 휴대폰 안테나의 설계시 단말기의 형태와 기능 및 재질 등에 따른 성능은 물론 SAR의 허용기준을 고려하여 충족시켜야 하는 어려움도 있다.
더욱이, 최근에 미국의 연방정보통신위원회(FCC; Federal Communications Commission)에서는 청각장애가 있는 사람이 휴대폰을 사용하는데 문제가 없도록 하기 위한 취지에서 자국 수출시 보청기 호환성(이하, HAC)이라는 기능을 장착한 휴대폰을 인증받은 후 출시하도록 강제적으로 규제하기 위해 법규를 강화하고 있는 추세에 있다. 예를 들어, 우리나라 통신회사가 해외에 단말기를 수출하는 경우, 일부 수입국에서는 납품되는 단말기 중에서 일정 수량의 단말기를 HAC규격에 맞추도록 요구하고 있다. 따라서, HAC가 구현된 이동통신단말기의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 보청기 호환성(HAC)에 대한 기능 향상에 따른 통화 품질을 향상시킬 수 있는 무선 통신 단말기에서의 안테나를 제공한다.
본 발명은 신호 접점과 그라운드 접점이 형성된 무선 통신 단말기의 안테나로, 상기 신호 접점과 그라운드 접점 각각에서 소정 길이만큼 연장되어 제 1 지점에서 연결되어 형성된 연장 패턴부와, 상기 제 1 지점에서 제 1 길이만큼 연장되어 형성된 저주파 대역 패턴부와, 상기 그라운드 접점에서 상기 제 1 길이보다 짧은 제 2 길이만큼 연장되어 형성된 고주파 대역 패턴부를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 무선 통신 단말기에서의 안테나에 따르면, 보청기 호환성(HAC)에 대한 기능 향상에 따라 보청기 착용자의 휴대폰 통화시 전자파 간섭작용을 최소화시켜 잡음전류의 억제에 의해 통화품질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 일반적인 무선 통신 단말기의 안테나 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 휴대폰 안테나 구조를 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 안테나 구조에 따른 전파 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 안테나 구조에 따른 HAC 측정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시 예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
또한, 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 일반적인 무선 통신 단말기의 안테나 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 신호 접점(110)과 그라운드(GND)(120)가 연결되어 있고, 신호 접점(110)에서 연장된 제 1 안테나 패턴(140)과, 그리운드(GND)(120)에서 연장된 제 2 안테나 패턴(130)이 형성되어 있다. 신호 접점(110)에서 출력된 시그널은 제 1 패턴을 통해 전파로 방사되거나, 제 2 패턴을 통해 전파로 방사되는데, 패턴 길이에 따라 각각 상이한 주파수 대역의 전파가 방사된다. 즉, 상대적으로 짧은 길이를 갖는 제 1 안테나 패턴(140)으로는 고주파수 대역(High Frequency Band)의 전파가 방사되고, 상대적으로 길이가 긴 제 2 안테나 패턴(130)으로는 저주파수 대역(Low Frequency Band)의 전파가 방사된다.
그런데, 도 1에 도시된 바와 같이 안테나 패턴을 설계하였을 경우, 안테나가 설치된 무선 통신 단말기의 상단으로 전파가 많이 방사되고, 상단으로 방사된 전파는 핫 스팟(hot spot)을 무선 통신 단말기의 음성 수신부에 집중되도록 하여 HAC에 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명은 무선 통신 단말기의 상단으로 방사되는 전파의 일부가 하단으로 방사되도록 하는 안테나를 제공하고자 한다. 이를 통해, 보청기에 대한 전파의 영향을 최소화할 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무선 통신 단말기에서 보청기 호환성을 위한 안테나를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무선 통신 단말기의 안테나는 신호 접점(220)과 그라운드 접점(210) 각각에서 소정 길이만큼 연장되어 제 1 지점(230)에서 연결된 연장 패턴부(260a, 260b)를 형성한다. 상세하게는 연장 패턴부(260a, 260b)는 상기 그라운드 접점과 제 1 지점을 연결하는 제 1 연장 패턴부(260a)과, 상기 신호 접점과 제 1 지점을 연결하는 제 2 연장 패턴부(260b)를 포함하되, 상기 제 1 연장 패턴부는 상기 제 2 연장 패턴부 및 상기 저주파 대역 패턴부 사이에 위치한다. 또한, 상기 제 1 지점 및 상기 그라운드 접점은 무선 통신 단말에서 대칭적으로 반대로 위치되고, 상기 제 1 지점 및 상기 신호 접점은 무선 통신 단말에서 대칭적으로 반대로 위치된다.
그리고, 저주파 대역 패턴부(240)가 상기 제 1 지점(230)에서 제 1 길이만큼 연장되어 형성되고, 고주파 대역 패턴부(250)가 그라운드 접점(210)에서 상기 제 1 길이보다 짧은 제 2 길이만큼 연장되어 형성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 저주파 대역 패턴부는 U자형이고, 상기 고주파 대역 패턴부는 구부러진다.
상대적으로 긴 길이를 갖는 저주파 대역 패턴부(240)으로는 저주파수 대역(Low Frequency Band)의 전파가 방사되고, 상대적으로 길이가 긴 고주파 대역 패턴부 (250)으로는 고주파수 대역(High Frequency Band)의 전파가 방사된다.
본 발명의 구성을 통해 그라운드 접점(210)에서 출력된 전기적 신호는 제 1 지점(230)을 경유하여, 저주파 대역 패턴부(240)을 통해 전파로 방사되는데, 그라운드 접점(210)에서 제 1 지점(230)의 길이만큼 방사 패턴이 하단으로 이동하게 된다. 본 발명에서 제안하는 안테나는 종래에 무선 통신 단말기의 각 타입별로 한정적으로 적용된 디버깅 방법의 한계를 넘어, 다양한 타입(Bar, slide, qwerty slide, clamshell)에 공통으로 적용할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 그라운드 접점(210)에서 제 1 지점(230)까지의 길이는 그라운드 접점(210)에서 제 1 지점(230)까지의 길이와 제 1 길이의 합의 10퍼센트 이상으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 그라운드 접점(210)에서 제 1 지점(230)까지의 길이는 그라운드 접점(210)에서 제 1 지점(230)까지의 길이와 제 1 길이의 합의 40퍼센트 이상에서 50 퍼센트 이하로 한다.
그러면, 안테나 구조에 따른 방사 패턴의 변화에 대해 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 3a는 기존 안테나 구조에 따른 방사 패턴도를 도시한 도면이다. 도 3a를 참조하면, 방사 패턴이 무선 통신 단말기의 전면 상단(화살 표시)으로 크게 방사됨을 알 수 있다. 이럴 경우, HAC 값이 증가하게 된다.
도 3b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 그라운드 접점(210)에서 제 1 지점(230)까지의 길이는 그라운드 접점(210)에서 제 1 지점(230)까지의 길이와 제 1 길이의 합의 10퍼센트일 경우의 방사 패턴도가 도시되어 있다. 도 3b를 참조하면, 전면 상단에서의 방사 패턴이 하단으로 이동됨을 알 수 있다. 이럴 경우, HAC 값이 감소하게 된다.
도 3c는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 그라운드 접점(210)에서 제 1 지점(230)까지의 길이는 그라운드 접점(210)에서 제 1 지점(230)까지의 길이와 제 1 길이의 합의 15퍼센트일 경우의 방사 패턴도가 도시되어 있다. 도 3c를 참조하면, 전면 상단에서의 방사 패턴이 하단으로 크게 이동됨을 알 수 있다. 이럴 경우, HAC 값을 만족하게 된다.
다음으로, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 HAC 측정을 설명하기로 한다.
도 4a는 기존의 안테나 구조에 따른 HAC 측정을 위한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 무선 통신 단말기 상단쪽으로 전파가 많이 방사되어 리시버 부위에 핫 스팟(hot spot)이 형성되어 HAC가 높게 나타남을 알 수 있다. 상세하게는 Grid 5를 제외한 나머지 부분에서 연속한 세 개의 상위값을 갖는 부분의 HAC 값인 Grid 1, Grid 2, Grid 4에서의 HAC 값을 제외시키고, 나머지 부분에서 최상위 값인 Grid 5에서의 값 132.4 V/m가 HAC 값이 된다. HAC 값이 132.4 V/m가 될 경우, M2가 되므로 HAC 규격에 만족하지 못하게 된다.
도 4b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 안테나 구조에 따른 HAC 측정을 위한 도면이다.
도 4b를 참조하면, 무선 통신 단말기 하단쪽으로 방사 패턴이 이동하여 리시버 부위 하단에 핫 스팟(hot spot)이 형성되어 HAC가 만족됨을 알 수 있다. 상세하게는 Grid 5를 제외한 나머지 부분에서 연속한 세 개의 상위값을 갖는 부분의 HAC 값인 Grid 7, Grid 8, Grid 9에서의 HAC 값을 제외시키고, 나머지 부분에서 최상위 값인 Grid 5에서의 값 74.1 V/m가 HAC 값이 된다. HAC 값이 74.1 V/m이 될 경우, M3가 되므로 HAC 규격을 만족하게 된다.

Claims (10)

  1. 신호 접점과 그라운드 접점이 형성된 무선 통신 단말기의 안테나에 있어서,
    상기 신호 접점과 그라운드 접점 각각에서 소정 길이만큼 연장되어 제 1 지점에서 연결되어 형성된 연장 패턴부와,
    상기 제 1 지점에서 제 1 길이만큼 연장되어 형성된 저주파 대역 패턴부와,
    상기 그라운드 접점에서 상기 제 1 길이보다 짧은 제 2 길이만큼 연장되어 형성된 고주파 대역 패턴부를 포함하되,
    상기 그라운드 접점에서 제 1 지점까지의 길이는 상기 그라운드 접점에서 제 1 지점까지의 길이와 제 1 길이의 합과 소정 비율로 형성됨을 특징으로 하는 안테나.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 그라운드 접점에서 제 1 지점까지의 길이는 상기 그라운드 접점에서 제 1 지점까지의 길이와 제 1 길이의 합의 10퍼센트 이상임을 특징으로 하는 안테나.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 그라운드 접점에서 제 1 지점까지의 길이는 상기 그라운드 접점에서 제 1 지점까지의 길이와 제 1 길이의 합의 40퍼센트 이상에서 50 퍼센트 이하임을 특징으로 하는 안테나.
  4. 무선 통신 단말기의 안테나에 있어서,
    신호 접점과 그라운드 접점 각각에서 소정 길이만큼 연장되어 제 1 지점에서 연결되어 형성된 연장 패턴부와,
    제 1 주파수를 가진 제 1 전파를 방사하는 제 1 길이를 가진 저주파 대역 패턴부와,
    제 2 주파수를 가진 제 2 전파를 방사하는 제 2 길이를 가진 고주파 대역 패턴부와,
    상기 저주파 대역 패턴부는 제 1 지점으로부터 연장되고, 상기 고주파 대역 패턴부는 그라운드 접점으로부터 연장되고, 제 1 길이는 제 2 길이보다 길고,
    상기 그라운드 접점에서 제 1 지점까지의 길이는 상기 그라운드 접점에서 제 1 지점까지의 길이와 제 1 길이의 합과 소정 비율로 형성됨을 특징으로 하는 안테나.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 연장 패턴부는
    상기 그라운드 접점과 제 1 지점을 연결하는 제 1 연장 패턴부과,
    상기 신호 접점과 제 1 지점을 연결하는 제 2 연장 패턴부를 포함하되,
    상기 제 1 연장 패턴부는 상기 제 2 연장 패턴부 및 상기 저주파 대역 패턴부 사이에 위치함을 특징으로 하는 안테나.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 제 1 지점 및 상기 그라운드 접점은 무선 통신 단말에서 대칭적으로 반대로 위치됨을 특징으로 하는 안테나.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 제 1 지점 및 상기 신호 접점은 무선 통신 단말에서 대칭적으로 반대로 위치됨을 특징으로 하는 안테나.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 그라운드 접점에서 제 1 지점까지의 길이는 상기 그라운드 접점에서 제 1 지점까지의 길이와 제 1 길이의 합의 10퍼센트 이상임을 특징으로 하는 안테나.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 그라운드 접점에서 제 1 지점까지의 길이는 상기 그라운드 접점에서 제 1 지점까지의 길이와 제 1 길이의 합의 40퍼센트 이상에서 50 퍼센트 이하임을 특징으로 하는 안테나.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 저주파 대역 패턴부는 U자형이고,
    상기 고주파 대역 패턴부는 구부러짐을 특징으로 하는 안테나.
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