KR101633856B1 - 모바일 기기용 루프 안테나 - Google Patents

모바일 기기용 루프 안테나 Download PDF

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KR101633856B1
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이승재
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주식회사 에이치시티엠
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Abstract

본 발명은 모바일 기기용 루프 안테나에 관한 것이다. 상기 모바일 기기용 루프 안테나는 모바일기기의 내부에 설치되는 영구자석을 수용하는 영구자석구조물, 상기 영구자석구조물을 수용하기 위한 하우징, 및 상기 영구자석의 바깥 둘레를 감싸도록 상기 하우징에 설치된 안테나 패턴부를 포함한다.

Description

모바일 기기용 루프 안테나 {COIL TYPE LOOP ANTENNA FOR MOBILE DEVICE}
본 발명은 모바일 기기용 루프 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모바일 기기의 리서버 또는 스피커에 설치된 영구자석의 자계 내에 안테나 패턴을 형성함으로써, 자기력을 이용하여 공진되는 대역의 신호를 강화하여, 마그네틱 보안전송, 및 무선 충전 의 성능을 향상시킬 수 있는 모바일 기기용 루프 안테나에 관한 것이다.
일반적으로, 모바일 기기는 무선 네트워크를 이용하여 상대방과 음성, 영상 및 데이터 등의 정보를 교환할 수 있는 기기이다.
이러한 모바일 기기는 이북(E-book), MP3, 카메라, 녹음기, 스캐너, 멀티미디어 재생장치, 게임기 등의 부가기능을 추가하고 있고, 최근에는 태블릿 컴퓨터 기능을 추가하여 스마트폰으로서 개량된 장치가 출시되고 있다.
또한, 상술된 부가 기능 이외에 근접된 거리에서 기설정된 주파수 대역의 데이터 통신을 실시하는 엔에프시(NFC; Near Field Communication) 기술, 신용카드 정보를 담은 기기를 마크네틱 방식의 결재 단말기에 접촉하면 정보를 인식하여 결재가 되는 마그네틱 보안 전송(MST; magnetic secure transmission)기술, 및 자기 공진 또는 자기 공명 방식으로 기설정된 거리 내에서 무선으로 모바일 기기를 충전하는 무선충전 기술 등이 개발되고 있다. 다양한 기능을 추가적으로 부가하여 모바일 기기의 활용도를 넓히고 있다.
이와 같은 기술을 구현하기 위하여 주파수 신호와 자기력 신호를 공진에 의해 송수신할 수 있는 안테나가 설치되어 사용되고 있다.
모바일 기기에 설치되는 추가 기능에 따라 주파수 신호, 자기력 신호 등과 같이 서로 다른 신호를 송수신 하기 위해서 안테나를 추가적으로 설치하여야함에 따라 제조 비용과 체적이 증대될 수 있다.
최근에는 모바일 기기의 케이스가 무선 상에 신호에 간섭이 발생될 수 있는 금속 재질로 구비되어 신호의 송수신 효율이 저하될 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 모바일 기기의 각종 부품들 중에서 영구자석을 이용하는 영구자석구조물의 자계가 발생되는 영역 내에 안테나패턴을 설치하여 자기력과 안테나패턴에서 송수신되는 신호가 상호 공진하면서 송수신되는 주파수 대역을 증폭시켜 송수신 효율이 증대되고, 자기력 신호를 이용하는 마그네틱 보안전송, 및 무선 충전 신호의 송수신이 가능함에 따라 다기능으로 사용할 수 있어 범용성을 향상되는 모바일 기기용 루프 안테나를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나는 모바일기기의 내부에 설치되는 영구자석을 수용하는 영구자석구조물; 상기 영구자석구조물을 수용하기 위한 하우징; 상기 영구자석의 바깥 둘레를 감싸도록 상기 하우징에 설치된 안테나 패턴부;를 포함한다.
또한, 상기 영구자석구조물은 스피커일 수 있다.
그리고, 상기 영구자석구조물은 리시버일 수 있다.
아울러, 상기 안테나 패턴부는 상기 하우징의 내면에 상기 영구자석의 자계를 감싸도록 설치될 수 있다.
더불어, 상기 안테나 패턴부는 상기 하우징의 측면부에 인서트 형태로 삽입 형성될 수 있다.
또한, 상기 안테나패턴부는 코일 형태의 안테나코일로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 안테나패턴부는 안테나패턴이 인쇄된 연질인쇄기판으로 이루어질 수 있다.
아울러, 상기 안테나패턴부는 패턴이 도금된 도금기판으로 이루어질 수 있다.
더불어, 상기 안테나패턴부는 패턴형태의 시트메탈(sheet metal)로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 하우징에 설치되어 있으며, 상기 안테나패턴부와 상기 영구자석 사이에 형성되는 자기장유도체를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 안테나패턴부의 이웃한 위치의 상기 하우징에 형성된 자기장유도체를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 자기장유도체는 금속(metal)일 수 있다.
더불어, 상기 자기장유도체는 페라이트(ferrite)일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나는 모바일 기기에 장착되는 디스플레이 패널; 상기 모바일기기의 내부에 설치되는 영구자석을 수용하는 영구자석구조물에 대향하는 위치의 상기 디스플레이 패널에 형성되는 안테나 패턴부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 영구자석구조물은 스피커일 수 있다.
아울러, 상기 영구자석구조물은 리시버일 수 있다.
더불어, 상기 안테나패턴부는 상기 영구자석구조물을 마주보는 상기 디스플레이패널의 하면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 안테나패턴부는 상기 영구자석구조물을 대향하는 면의 반대방향인 상기 디스플레이패널의 상면에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 안테나 패턴부는 상기 디스플레이 패널에 인서트 형태로 삽입되어 형성될 수 있다.
아울러, 상기 안테나패턴부는 코일 형태의 안테나코일로 이루어질 수 있다.
더불어, 상기 안테나패턴부는 안테나패턴이 인쇄된 연질인쇄기판으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 안테나패턴부는 패턴이 도금된 도금기판으로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 안테나패턴부는 패턴형태의 시트메탈(sheet metal)로 이루어질 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나에 따르면, 모바일 기기의 영구자석이 설치된 영구자석구조물의 자기력 간섭이 최소화하는 위치인 하우징의 내부 또는 안쪽에 안테나를 설치하여 신호의 송수신 효율을 향상시킬 수 있고, 기존의 구조물을 이용함에 따라 생산비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나는 설치된 자석에서 발생되는 자계를 이용하여 신호와 공진에 의해 송수신함에 따라 통신에 의한 주파수 신호와 자기력에 의한 신호도 송수신할 수 있어, 엔에프시에 주파수 대역신호뿐만 아니라 마그네틱 보안전송, 및 무선 충전 신호와 같이 자기력 신호를 송수신할 수 있어 하나의 안테나에서 다양한 기능을 수행함으로써, 범용성을 확대시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 다른 모바일 기기용 루프 안테나는 자석의 자계를 이용하여 신호가 송수신되는 안테나를 구현함에 따라 금속 재질인 케이스의 전파 간섭이 최소화됨으로써, 안테나 수신 효율이 향상되어 성능을 향상시킬 수 있다.
아울러, 본 발명의 모바일 기기용 루프 안테나는 스피커나 리시버에 설치된 영구자석의 자계가 발생되는 영역 내에 안테나 패턴이 지지될 수 있는 스피커나 리시버의 하우징 내부 또는 디스플레이 패널에 설치되어 기존의 모바일 기기의 추가적인 구성없이 기존의 부품을 활용할 수 있어 비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 모바일 기기용 루프 안테나가 설치된 상태를 나타내는 사용 상태도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 1 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 모바일 기기용 루프안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 2 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2의 모바일 기기용 루프안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 3 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 2의 모바일 기기용 루프안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 4 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6의 모바일 기기용 루프 안테나의 주요 구성인 자기장유도체의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 1 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 8의 모바일 기기용 루프안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 2 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 8의 모바일 기기용 루프안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 3 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 11은 도 8의 모바일 기기용 루프안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 4 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나를 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나를 나타내는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나를 나타내는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 뒤에 설명이 되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 뒤에 설명되는 용어들은 본 발명에서의 구조, 역할 및 기능 등을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 오로지 특허청구범위에 기재된 청구항의 범주에 의하여 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나에 대하여 첨부한 도면을 참고하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 모바일 기기용 루프 안테나가 설치된 상태를 나타내는 사용 상태도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 1 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 2의 모바일 기기용 루프안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 2 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 2의 모바일 기기용 루프안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 3 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 5는 도 2의 모바일 기기용 루프안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 4 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 모바일 기기(1)에 설치된 부품 중에서 영구자석(22)이 구비되어 있는 스피커(20)의 내부에 설치되어 엔에프 신호, 마그네틱 보안 전송 신호, 및 무선충전 신호를 상호 공진하면서 송수신 또는 충전을 실시하도록 설치된다.
여기서, 스피커(20)는 모바일 기기(1)에서 영구자석(22)이 설치되어 있는 영구자석구조물에 하나의 예에 대해서 제시하고 있는 것으로, 이는 설명의 편의를 위한 것이다. 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 모바일 기기(1)에서 영구자석(22)이 설치되어 있는 모든 부품에 적용이 가능하다. 특히, 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 영구자석(22)이 내부에 설치된 리서버에 설치될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 영구자석구조물은 상기에서 예로든 스피커 또는 리시버와 같이 영구자석의 둘레에 코일이 감겨있는 영구자석구조물의 경우에만 한정하지 않는다. 다시 말해서, 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 영구자석이 포함되어 있는 모든 부품에 적용가능하다.
상술된, 모바일 기기(1)에 설치된 스피커(20)는 케이스(10)의 일측에 음성이 출력되는 부분에 하우징(21)이 설치된다. 하우징(21)의 내부에는 음성을 출력하기 위해서 공진하도록 스피커코일(23)이 감싸고 있는 영구자석(22)이 설치된다. 여기서, 스피커는 영구자석과 스피커코일(23)의 상호 작용으로 공진되는 신호에 의해 음성을 발생시키는 다양한 부품이 설치될 수 있으나, 이는 통상적인 기술임에 따라 도면 내에서 표현을 생략하고, 이에 대한 설명도 생략한다.
상술한 바와 같이, 스피커(20)에 설치되어 있는 영구자석(22)은 진동에 의해 소리를 발생시키기 위해서 스피커코일(23)과의 신호가 상호 공진되기 위해서 자계 영역을 형성한다. 이에 따라, 하우징(21)의 둘레에 루프 안테나(100)가 설치되면 영구자석(22)에 의해 형성된 자계 내에서 루프 안테나(100)가 자계를 발생시키면 자기장들이 상호 상승 작용을 일으켜 송수신 효율이 향상될 수 있다.
즉, 루프 안테나(100)는 영구자석에서 발생되는 자계를 이용하여 신호를 송수신함에 따라 송수신하는 주파수 신호를 증폭시켜 엔에프시 신호의 송수신 효율을 향상시킬 수 있고, 마그네틱 보안 전송과 무선충전에 사용되는 자기력 신호를 송수신할 수 있다.
모바일 기기용 루프 안테나(100)는 모바일 기기의 내부에 설치되어 자석의 자계를 이용함에 따라 엔에프시의 주파수 신호를 송수신 시에 신호 강도를 증가시켜 금속재 케이스 내부에 설치되어도 송수신 되는 효율이 향상될 수 있다.
또한, 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 모바일 기기(1)의 내부에 설치되어 자계를 이용하여 자기력 신호를 송수신할 수 있어 마그네틱 보안 전송 기술을 사용하여 마그네틱 방식의 단말기에 접촉하면 모바일 기기(1)에 입력되어 있는 인증 정보를 확인하여 각종 결재와 신원확인 등의 인증정보를 확인할 수 있다.
그리고, 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 모바일 기기(1)의 내부에 설치되면 자계를 이용하여 자기력 신호를 송수신할 수 있어 무선충전 기술을 사용하여 자기력을 발생시키는 발생체에 근접되면 자기력이 상호 공명 또는 유도되면서 모바일 기기의 충전을 실시할 수 있다.
이런, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 모바일 기기(1)에 설치되며 내부에 영구자석(22)을 포함하는 스피커(20)의 하우징 내부에 영구자석(22)을 중심으로 바깥 둘레를 감싸도록 설치된 안테나패턴부(110)를 포함한다.
안테나패턴부(110)는 하우징(21)의 내부면에 영구자석의 자계 영역 내부에서 감싸도록 구비된다.
안테나패턴부(110)는 내부에 영구자석(22)이 설치되어 있는 하우징(21)의 내부면에 설치됨에 따라 전력이 인가되면 영구자석(22)의 자계 내에서 엔에프시 신호를 송수신시에 영구자석(22)에서 발생된 자계가 엔에프시의 주파수 신호를 증폭시킴에 따라 외부 간섭에 영향을 최소화하면서 엔에프시 신호의 송수신 효율이 향상될 수 있다.
즉, 안테나패턴부(110)는 스피커(20)의 영구자석(22)에서 발생되는 자계 내에서 신호를 증폭한 상태로 송수신됨에 따라 신호를 간섭하는 소재인 금속재 케이스(미도시됨) 내부에 설치되어도 증폭된 신호에 의해 송수신되는 효율이 향상될 수 있다.
또한, 안테나패턴부(110)는 영구자석(22)의 자계 내에서 하우징(21)의 내부면으로 영구자석(22)을 감싸도록 구비되어 자기력 신호를 송수신할 수 있음에 따라 엔에프시에 주파수 대역신호뿐만 아니라 마그네틱 보안전송, 및 무선 충전 신호와 같이 자기력 신호를 송수신할 수 있어 하나의 안테나에서 다양한 기능을 수행함으로써, 범용성을 확대시킬 수 있다.
즉, 안테나패턴부(110)는 스피커(20)의 영구자석(22) 자계 내부에서 수신되는 주파수 신호를 증폭하고, 자기력 신호가 송수신될 수 있어 인증 신호 송수신 또는 공진에 의한 전력 발생으로 충전이 가능한 기능을 수행하도록 하우징(21)의 영구자석(22)과 마주보고 있는 내부면에 복수회 권회되도록 설치된다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)의 주요 구성인 안테나패턴부(110)의 제 1 실시예에 관한 것으로, 안테나패턴부(110)는 하우징(21)의 내부면에 영구자석(22)을 감싸도록 권회되어 있는 안테나코일(111)로 구비된다. 안테나코일(111)은 패턴을 코일 형태로 하우징(21)의 내부에 설치된 영구자석(22)의 자계 내에 위치하도록 영구자석(22)이 마주보고 있는 하우징(21)의 내부면에 복수회 권회되도록 설치된다. 안테나코일(111)은 하우징(21)의 내부에서 간섭되는 구조물 없이 영구자석(22)과 마주보는 위치에 전력의 인가로 인해 주파수 신호를 송수신하는 코일 형태로 구비되어 하우징의 내부면에 권선되도록 설치될 수 있다.
또한, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)의 주요 구성인 안테나패턴부(110)의 제 2 실시예에 관한 것으로, 안테나패턴부(110)는 하우징(21)의 내부면에 영구자석(22)을 감싸는 패턴이 인쇄된 연질인쇄기판(112)으로 구비된다. 연질인쇄기판(112)은 유연한 재질로 구비된 기판에 영구자석(22)의 자계 내에서 신호를 송수신하는 패턴이 인쇄되어 구비된다. 연질인쇄기판(112)은 하우징(21)의 내부에 설치된 영구자석(22)과 마주보는 내부면에 영구자석(22)의 자계 내부에서 신호를 송수신하도록 하우징(21) 내부에서 간섭되는 구조물이 없이 설치될 수 있다.
그리고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)의 주요 구성인 안테나패턴부(110)의 제 3 실시예에 관한 것으로, 안테나패턴부(110)는 하우징(21)의 내부면에 영구자석(22)을 감싸는 패턴이 도금된 도금기판(113)으로 구비된다. 도금기판(113)은 유연한 재질로 구비된 기판에 영구자석(22)의 자계 내에서 신호를 송수신하는 패턴이 도금되어 구비된다. 도금기판(113)은 하우징(21)의 내부에 설치된 영구자석(22)과 마주보는 내부면에 영구자석(22)의 자계 내부에서 신호를 송수신하도록 하우징(21) 내부에서 간섭되는 구조물이 없이 설치될 수 있다.
아울러, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)의 주요 구성인 안테나패턴부(110)의 제 4 실시예에 관한 것으로, 안테나패턴부(110)는 하우징(21)의 내부면에 영구자석(22)을 감싸는 패턴 형태의 금속재인 시트메탈(114)로 구비된다. 시트메탈(114)은 통전이 가능한 금속재 얇은 박판 시트 형태로 영구자석(22)의 자계 내에서 신호를 송수신하는 패턴 형상으로 구비된다. 시트메탈(114)은 통전이 가능한 금속재를 얇은 박판 시트 형태로 영구자석(22)의 자계 내에서 신호를 송수신하도록 하우징(21)의 내부면에 구비된다. 시트메탈(114)은 하우징(21)의 내부에 설치된 영구자석(22)과 마주보는 내부면에 영구자석(22)의 자계 내부에서 신호를 송수신하도록 하우징(21) 내부에서 간섭되는 구조물이 없이 설치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나를 나타내는 단면도이고, 도 7은 도 6의 모바일 기기용 루프 안테나의 주요 구성인 자기장유도체의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참고하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 하우징(21)의 내부에 설치된 안테나패턴부(110), 및 자기장유도체(120)를 포함한다. 여기서, 안테나패턴부(110)는 도 1 내지 도 5에 나타낸 모바일 기기용 루프 안테나(100)의 구성과 이에 대한 복수의 실시예가 적용될 수 있는 것으로, 상세한 설명을 생략하고, 차이가 있는 구성인 자기장유도체(120)에 대해서만 설명한다.
자기장유도체(120)는 하우징(21)의 내부에 구비되어 있으며, 안테나패턴부(110)와 영구자석(22) 사이에서 영구자석(22)의 바깥둘레를 감싸도록 설치된다. 자기장유도체(120)는 영구자석(22)과 안테나패턴부(110) 사이에 위치하여 영구자석(22)에서 발생되는 자계를 안테나패턴부(110)에서 송수신되는 효율의 향상을 위해 유도하도록 설치된다. 자기장유도체(120)는 영구자석(22)에서 발생되는 자계를 유도하여 자계발생효율을 증대시킴에 따라 안테나패턴부에서 인가된 전류에 의해 송수신되는 신호를 증폭하여 송수신되는 효율을 향상시킬 수 있다.
자기장유도체(120)는 안테나패턴부(110)에 인가된 전류에 의해 발생되는 송수신되는 신호의 증폭에 의해 송수신 효율을 향상시키기 위해서 영구자석(22)의 자계발생효율을 향상시키도록 자기장을 유도하는 재질로 설치되는 것이 바람직하다.
자기장유도체(120)는 코일 형태의 안테나패턴부(110)의 전력 인가 시에 영구자석(22)의 자계가 유도될 수 있는 재질로 구비되는 것으로, 바람직하기로는 자기장유도체(120)는 금속(metal), 및 자성물질인 페라이트(ferrite) 중에서 하나를 선택하여 구성할 수 있다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)의 주요 구성인 자기장유도체(120)의 다른 실시예에 따르면, 하우징(21)의 내부면으로 영구자석(22)을 감싸는 위치에 일부에는 안테나패턴부(110)가 구비되고, 일부를 제외한 나머지면에는 자기장유도체(120)가 구비되도록 설치될 수 있다.
자기장유도체(120)는 하우징(21)의 영구자석(22)을 마주보는 내부면에 안테나패턴부(110)와 상호 중첩되지 않도록 안테나패턴부(110)와 서로 떨어진 나머지 일부를 영구자석(22)을 감싸도록 구비되어 안테나패턴부(110)의 송수신 효율을 향상시키기 위해서 영구자석(22)의 자계를 유도하도록 설치될 수 있다.
자기장유도체(120)는 안테나패턴부(110)에 인가된 전류에 의해 발생되는 송수신되는 신호의 증폭에 의해 송수신 효율을 향상시키기 위해서 영구자석(22)의 자계발생효율을 향상시키도록 자기장을 유도하는 재질로 설치되는 것이 바람직하다.
자기장유도체(120)는 코일 형태의 안테나패턴부(110)의 전력 인가 시에 영구자석(22)의 자계가 유도될 수 있는 재질로 구비되는 것으로, 바람직하기로는 자기장유도체(120)는 금속(metal), 및 자성물질인 페라이트(ferrite), 중에서 하나를 선택하여 구성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 1 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 9는 도 8의 모바일 기기용 루프안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 2 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 10은 도 8의 모바일 기기용 루프안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 3 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 11은 도 8의 모바일 기기용 루프안테나에 주요 구성인 안테나패턴부의 제 4 실시예가 적용된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8 내지 도 11를 참고하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 모바일 기기(1)에 설치되며 내부에 영구자석(22)을 포함하는 스피커(20)에 하우징(21) 안쪽으로 인서트 되도록 일체로 내장되어 영구자석(22)을 중심으로 바깥 둘레를 감싸도록 설치된 안테나패턴부(110)를 포함한다.
안테나패턴부(110)는 영구자석(22)의 자계 영역 내부에서 감싸도록 하우징(21)의 안쪽으로 인서트 되도록 일체로 내장되도록 설치된다.
안테나패턴부(110)는 내부에 영구자석(22)이 설치되어 있는 하우징(21)의 안쪽에 인서트 되도록 일체로 내장 설치되어 전력이 인가되면 영구자석(22)의 자계 내에서 엔에프시 신호를 송수신시에 영구자석(22)에서 발생된 자계가 엔에프시의 주파수 신호를 증폭시킴에 따라 외부 간섭에 영향을 최소화하면서 엔에프시 신호의 송수신 효율이 향상될 수 있다.
즉, 안테나패턴부(110)는 스피커(20)의 영구자석(22)에서 발생되는 자계 내에서 신호를 증폭한 상태로 송수신됨에 따라 신호를 간섭하는 소재인 금속재 케이스 내부에 설치되어도 증폭된 신호에 의해 송수신되는 효율이 향상될 수 있다.
또한, 안테나패턴부(110)는 영구자석(22)의 자계 내에서 하우징(21)의 영구자석(22)을 마주보는 방향의 안쪽에 인서트 방식으로 영구자석(22)을 감싸도록 내장되어 있어 자기력 신호를 송수신할 수 있음에 따라 엔에프시에 주파수 대역신호뿐만 아니라 마그네틱 보안전송, 및 무선 충전 신호와 같이 자기력 신호를 송수신할 수 있어 하나의 안테나(100)에서 다양한 기능을 수행함으로써, 범용성을 확대시킬 수 있다.
즉, 안테나패턴부(110)는 스피커(20)의 영구자석(22) 자계 내부에서 수신되는 주파수 신호를 증폭하고, 자기력 신호가 송수신될 수 있어 인증 신호 송수신 또는 공진에 의한 전력 발생으로 충전이 가능한 기능을 수행하도록 하우징(21)의 영구자석(22)과 마주보고 있는 내부면에 복수회 권회되도록 설치된다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)의 주요 구성인 안테나패턴부(110)의 제 1 실시예에 관한 것으로, 안테나패턴부(110)는 하우징(21)의 안쪽에 인서트 방식으로 영구자석(22)을 감싸도록 권회된 상태로 내장되어 있는 안테나코일(111)로 구비된다. 안테나코일(111)은 패턴을 코일 형태로 하우징(21)의 내부에 설치된 영구자석(22)의 자계 내에 위치하도록 영구자석(22)이 마주보고 있는 하우징(21)의 안쪽으로 인서트 방식으로 복수회 권회되도록 내장 설치된다. 안테나코일(111)은 영구자석(22)과 마주보는 위치에 전력의 인가로 인해 주파수 신호를 송수신하는 코일 형태로 구비되어 하우징(21)의 안쪽에서 권선되도록 설치될 수 있다.
또한, 도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)의 주요 구성인 안테나패턴부(110)의 제 2 실시예에 관한 것으로, 안테나패턴부는 하우징의 안쪽에 인서트 방식으로 영구자석(22)을 감싸는 패턴을 인쇄시킨 연질인쇄기판(112)이 내장되도록 구비된다. 연질인쇄기판(112)은 유연한 재질로 구비된 기판에 영구자석(22)의 자계 내에서 신호를 송수신하는 패턴이 인쇄되어 구비된다. 연질인쇄기판(112)은 하우징(21)의 내부에 설치된 영구자석(22)과 마주보는 방향으로 하우징(21)의 안쪽에 인서트 방식으로 영구자석(22)의 자계 내부에서 신호를 송수신하도록 내장 설치될 수 있다.
그리고, 도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)의 주요 구성인 안테나패턴부(110)의 제 3 실시예에 관한 것으로, 안테나패턴부(110)는 하우징(21)의 안쪽에 인서트 방식으로 영구자석(22)을 감싸는 패턴을 도금시킨 도금기판(113)이 내장되도록 구비된다. 도금기판(113)은 유연한 재질로 구비된 기판에 영구자석(22)의 자계 내에서 신호를 송수신하는 패턴이 도금되어 구비된다. 도금기판(113)은 하우징(21)의 내부에 설치된 영구자석(22)과 마주보는 방향으로 하우징(21)의 안쪽에 인서트 방식으로 영구자석(22)의 자계 내부에서 신호를 송수신하도록 내장 설치될 수 있다.
아울러, 도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)의 주요 구성인 안테나패턴부(110)의 제 4 실시예에 관한 것으로, 안테나패턴부(110)는 하우징(21)의 안쪽에 인서트 방식으로 영구자석(22)을 감싸는 패턴 형태의 금속재인 시트메탈(114)이 내장되도록 구비된다. 시트메탈(114)은 통전이 가능한 금속재 얇은 박판 시트 형태로 영구자석(22)의 자계 내에서 신호를 송수신하는 패턴 형상으로 구비된다. 시트메탈(114)은 통전이 가능한 금속재를 얇은 박판 시트 형태로 영구자석(22)의 자계 내에서 신호를 송수신하도록 하우징(21)의 안쪽에 인서트 방식으로 내장되도록 구비된다. 시트메탈(114)은 하우징(21)의 내부에 설치된 영구자석(22)과 마주보는 방향으로 하우징(21)의 안쪽에 인서트 방식으로 영구자석(22)의 자계 내부에서 신호를 송수신하도록 내장 설치될 수 있다.
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나를 나타내는 단면도이다.
도 12를 참고하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 하우징(21)의 내부에 설치된 안테나패턴부(110), 및 자기장유도체(120)를 포함한다. 여기서, 안테나패턴부(110)는 도 8 내지 도 11에 나타낸 모바일 기기용 루프 안테나(100)의 구성과 이에 대한 복수의 실시예가 적용될 수 있는 것으로, 상세한 설명을 생략하고, 차이가 있는 구성인 자기장유도체(120)에 대해서만 설명한다.
자기장유도체(120)는 하우징(21)의 내부에 구비되어 있으며, 하우징(21)의 안쪽에 내장된 안테나패턴부(110)와 영구자석(22) 사이에서 영구자석(22)의 바깥둘레를 감싸도록 설치된다. 자기장유도체(120)는 영구자석(22)과 안테나패턴부(110) 사이에 위치하여 영구자석(22)에서 발생되는 자계를 안테나패턴부(110)에서 송수신되는 효율의 향상을 위해 유도하도록 설치된다. 자기장유도체(120)는 영구자석(22)에서 발생되는 자계를 유도하여 자계발생효율을 증대시킴에 따라 안테나패턴부(110)에서 인가된 전류에 의해 송수신되는 신호를 증폭하여 송수신되는 효율을 향상시킬 수 있다.
이런, 자기장유도체(120)는 안테나패턴부(110)와 함께 하우징(21)의 안쪽에 인서트 방식으로 내장되어 설치될 수도 있고, 하우징(21)의 내부면에 설치되어 영구자석(22)의 바깥 둘레를 감싸도록 설치될 수도 있다. 이는 사용자가 선택할 수 있는 것으로, 자기장유도체(120)는 영구자석(22)과 안테나패턴부(110) 사이에만 설치되는 모든 구성이 포함되는 것은 당업자에게 자명하다.
자기장유도체(120)는 안테나패턴부(110)에 인가된 전류에 의해 발생되는 송수신되는 신호의 증폭에 의해 송수신 효율을 향상시키기 위해서 영구자석(22)의 자계발생효율을 향상시키도록 자기장을 유도하는 재질로 설치되는 것이 바람직하다.
자기장유도체(120)는 코일 형태의 안테나패턴부(110)의 전력 인가 시에 영구자석의 자계가 유도될 수 있는 재질로 구비되는 것으로, 바람직하기로는 자기장유도체(120)는 금속(metal), 및 자성물질인 페라이트(ferrite) 중에서 하나를 선택하여 구성할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나를 나타내는 단면도이다.
도 13를 참고하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 모바일 기기(1)에 설치된 부품 중에서 영구자석(22)이 구비되어 있는 스피커의 전면으로 떨어져 터치에 의해 조작하면서 각종 화면을 디스플레이하는 패널 형태의 디스플레이패널(30)에서 패널하우징(31)의 스피커(20)와 마주보는 면인 하면에 영구자석(22)의 자계 영역 내에 설치되어 엔에프 신호, 마그네틱 보안 전송 신호, 및 무선충전 신호를 상호 공진하면서 송수신 또는 충전을 실시하도록 설치된다.
여기서, 스피커(20)는 모바일 기기(1)에서 영구자석(22)이 설치되어 있는 영구자석구조물에 하나의 예에 대해서 제시하고 있는 것으로, 이는 설명의 편의를 위한 것이다. 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 디스플레이패널(30)의 패널하우징(31)에 영구자석구조물과 마주보는 면인 상면으로 영구자석(22)의 자기력이 발생되는 영역을 감싸는 위치에 설치되는 것으로, 모바일 기기(1)에서 영구자석(22)이 설치되어 있는 모든 부품에 적용이 가능하다. 특히, 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 영구자석(22)이 내부에 설치된 리서버와 마주보는 면에 위치한 디스플레이패널(30)의 패널하우징(31)에 설치될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 영구자석구조물은 상기에서 예로든 스피커 또는 리시버와 같이 영구자석의 둘레에 코일이 감겨있는 영구자석구조물의 경우에만 한정하지 않는다. 다시 말해서, 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 영구자석이 포함되어 있는 모든 부품에 적용가능하다.
상술된 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 모바일 기기(1)의 내부에 자기력을 이용하는 스피커(20)와 떨어진 전면에 위치한 디스플레이패널(30)의 케이스역할을 수행하는 패널하우징(31)에 스피커(20)와 마주보는 면으로 영구자석(22)이 자계 영역이 형성된 위치를 감싸도록 설치된 안테나패턴부(110)를 포함한다.
안테나패턴부(110)는 스피커(20)의 내부에 설치된 영구자석(22)이 발생되는 자계 영역 내에 위치하도록 모바일 기기(1)의 부품 중에서 스피커(20)와 인접된 위치에 설치된 디스플레이패널(30)의 케이스 형태로 외부를 감싸고 있는 패널하우징(31)에 설치된다. 안테나패턴부(110)는 패널하우징(31)의 스피커(20)와 마주보는 면으로 영구자석(22)의 자계가 발생되는 영역 내에 위치하여 영구자석(22)에서 발생되는 자계의 영역에서 상호 공진되도록 감싸는 형태로 구비된다.
이런, 안테나패턴부(110)는 패널하우징(31)의 스피커(20)와 마주보는 면에 설치되는 것으로, 도 2 내지 도 5에서 나타내는 안테나패턴부(110)의 제 1 실시예 내지 제 4 실시예에 따른 다양한 형태가 적용될 수 있다. 즉, 제 5 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 도 1의 제 1 실시예의 모바일 기기용 루프 안테나(100)에 안테나패턴부(110)의 해결원리 및 설치 형태가 동일하고, 설치 위치만 상이함에 따라, 제 1 실시에에 적용되는 안테나패턴부(110)의 제 1 실시예 내지 제 4 실시예에 적용될 수 있는 것으로, 상세한 설명을 생략한다.
도 14는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나를 나타내는 단면도이다.
도 14를 참고하면, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 모바일 기기(1)에 설치된 부품 중에서 영구자석(22)이 구비되어 있는 스피커(20)의 전면으로 떨어져 터치에 의해 조작하면서 각종 화면을 디스플레이하는 패널 형태의 디스플레이패널(30)의 패널하우징(31)에 스피커(20)와 마주보는 면과 대향되는 반대면으로 영구자석(22)의 자계 영역 내에 설치되어 엔에프 신호, 마그네틱 보안 전송 신호, 및 무선충전 신호를 상호 공진하면서 송수신 또는 충전을 실시하도록 설치된다.
안테나패턴부(110)는 스피커(20)와 패널하우징(31)의 마주보는 면과 대향되는 반대면으로 영구자석(22)의 자계 영역을 감싸도록 설치된 것으로, 도 13에서 도시된 제 5 실시예의 모바일 기기용 루프 안테나(100)의 안테나패턴부(110)가 패널하우징(31)에 설치되는 위치만 차이가 있는 것으로, 각각의 구성이 유사함에 따라 상세한 설명을 생략한다. 또한, 안테나패턴부(110)는 도 2 내지 도 5에서 도시된 안테나패턴부(110)의 제 1 실시예 내지 제 4 실시예의 다양한 형태가 모두 적용될 수 있다.
도 15는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나를 나타내는 단면도이다.
도 15를 참고하면, 본 발명의 제 7 실시예에 따른 모바일 기기용 루프 안테나(100)는 모바일 기기(1)에 설치된 부품 중에서 영구자석(22)이 구비되어 있는 스피커(20)의 전면으로 떨어져 터치에 의해 조작하면서 각종 화면을 디스플레이하는 패널 형태의 디스플레이패널(30)에서 패널하우징(31)의 내부에 인서트 형태로 삽입되도록 설치하되, 영구자석(22)의 자계 영역 위치에 구비되어 엔에프 신호, 마그네틱 보안 전송 신호, 및 무선충전 신호를 상호 공진하면서 송수신 또는 충전을 실시하도록 설치된다.
안테나패턴부(110)는 스피커(20)와 패널하우징(31)의 내부에 인서트 형태로 삽입 설치되어 영구자석(22)의 자계 영역을 감싸도록 설치된 것으로, 도 13에서 도시된 제 5 실시예의 모바일 기기용 루프 안테나(100)의 안테나패턴부(110)가 패널하우징(31)에 설치되는 위치만 차이가 있는 것으로, 각각의 구성이 유사함에 따라 상세한 설명을 생략한다. 또한, 안테나패턴부(110)는 도 2 내지 도 5에서 도시된 안테나패턴부(110)의 제 1 실시예 내지 제 4 실시예의 다양한 형태가 모두 적용될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 모바일 기기 10 : 케이스
20 : 스피커 21 : 하우징
22 : 영구자석 23 : 스피커코일
30 : 디스플레이패널 31 : 패널하우징
100 : 루프 안테나 110 : 안테나패턴부
111 : 안테나코일 112 : 연질인쇄기판
113 : 도금기판 114 : 시트메탈
120 : 자기장유도체

Claims (23)

  1. 영구자석;
    상기 영구자석을 감싸는 스피커 코일;
    상기 영구자석 및 상기 스피커 코일을 수용하는 하우징; 및
    상기 하우징의 내측 둘레에서 상기 영구자석을 둘러싸도록 형성되는 루프 안테나로서, 상기 영구자석에 의해 형성되는 자계 내에 배치되어, 상기 자계를 이용하여 자기력 신호를 송수신하는 루프 안테나;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 영구자석 구조물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 루프 안테나는 상기 하우징의 내측면에 부착되어 형성되는 것인, 모바일 기기용 영구자석 구조물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 루프 안테나는 상기 하우징의 내측면에 인서트되어 형성되는 것인, 모바일 기기용 영구자석 구조물.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 루프 안테나는 코일 형태로 이루어진, 모바일 기기용 영구자석 구조물.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 루프 안테나는 안테나패턴이 인쇄된 연질인쇄기판으로 이루어진, 모바일 기기용 영구자석 구조물.
  8. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 루프 안테나는 패턴이 도금된 도금기판으로 이루어진, 모바일 기기용 영구자석 구조물.
  9. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 루프 안테나는 패턴형태의 시트메탈(sheet metal)로 이루어진, 모바일 기기용 영구자석 구조물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징에 설치되어 있으며, 상기 루프 안테나와 상기 영구자석 사이에 형성되는 자기장유도체를 더 포함하는, 모바일 기기용 영구자석 구조물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 루프 안테나의 이웃한 위치에서 상기 하우징의 내면에 형성되는 자기장유도체를 더 포함하는, 모바일 기기용 영구자석 구조물.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 자기장유도체는 금속(metal)인, 모바일 기기용 영구자석 구조물.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 자기장유도체는 페라이트(ferrite)인, 모바일 기기용 영구자석 구조물.
  14. 패널 하우징;
    상기 패널 하우징의 전면에 부착된 디스플레이 패널;
    상기 패널 하우징의 내부에 장착되는 영구자석 구조물로서, 영구자석, 스피커 코일, 및 상기 영구자석과 스피커 코일을 수용하는 하우징을 포함하는 영구자석 구조물; 및
    상기 디스플레이 패널에 형성되는 루프 안테나로서, 상기 영구자석 구조물과 대향하는 위치의 디스플레이 패널에 형성되고, 상기 영구자석에 의해 형성되는 자계 내에 배치되어 상기 자계를 이용하여 자기력 신호를 송수신하는 루프 안테나;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 모바일 기기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 영구자석구조물은 스피커인, 모바일 기기.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 영구자석구조물은 리시버인, 모바일 기기.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 루프 안테나는 상기 디스플레이 패널의 하면에 형성되는 것인, 모바일 기기.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 루프 안테나는 상기 디스플레이 패널의 상면에 형성되는 것인, 모바일 기기.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 루프 안테나는 상기 디스플레이 패널에 인서트되어 형성되는 것인, 모바일 기기.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중에 어느 한 항에 있어서,
    상기 루프 안테나는 코일 형태로 이루어진, 모바일 기기.
  21. 제 17 항 내지 제 19 항 중에 어느 한 항에 있어서,
    상기 루프 안테나는 안테나패턴이 인쇄된 연질인쇄기판으로 이루어진, 모바일 기기.
  22. 제 17 항 내지 제 19 항 중에 어느 한 항에 있어서,
    상기 루프 안테나는 패턴이 도금된 도금기판으로 이루어진, 모바일 기기.
  23. 제 17 항 내지 제 19 항 중에 어느 한 항에 있어서,
    상기 루프 안테나는 패턴형태의 시트메탈(sheet metal)로 이루어진, 모바일 기기.
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