KR102128272B1 - 휴대형 전자장치 커버 - Google Patents

휴대형 전자장치 커버 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 휴대형 전자장치 커버는, 휴대형 전자장치가 상기 휴대형 전자장치 커버에 장착되는 경우, 상기 휴대형 전자장치에 실장된 안테나와 일정 거리 이격되고, 상기 안테나의 적어도 일부와 중첩되는 위치에 배치되는 도전성 플레이트(conductive plate)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대형 전자장치 커버{COVER FOR PORTABLE ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 휴대형 전자장치 커버에 관한 것이다.
최근 정보통신 기술과 반도체 기술 등의 눈부신 발전에 힘입어 휴대형 전자장치의 보급과 이용이 급속도로 증가하고 있으며, 현대인의 필수품으로 자리 잡아가고 있다. 휴대용 전자장치는 통화 정보 송수신을 비롯하여 웹 서핑 등 다양한 부가 기능이 강화된 스마트폰이 주류를 형성하고 있다.
이러한 휴대형 전자장치는 그 기능뿐만 아니라 상대적으로 동일한 또는 좀 더 진보적인 성능을 발현하면서 장치의 전체 크기 및 디자인이 소비자의 욕구 충족에 중요한 요인으로 대두되고 있으며, 이를 위해 휴대형 전자장치의 제조자는 동일한 기능 또는 진보된 성능을 구현하면서도, 좀 더 소형 및 슬림화를 구현하기 위해 경주하고 있다.
특히, 안테나 장치의 경우 최초 로드 안테나 장치나 헬리켈 안테나 장치와 같은 외부 안테나 장치를 사용하였으나, 휴대형 전자장치 낙하 시 파손의 가장 취약한 부분이 되며, 휴대성을 저하시키기 때문에 근래에는 내장형 안테나 장치(built-in antenna)를 사용하고 있다.
한편, 휴대형 전자장치 내외에 실장된 부품들을 외부 충격, 마찰로부터 보호하기 위하여 액세서리로서 휴대형 전자장치 커버(cover)가 널리 이용되고 있다. 최근 이러한 휴대형 전자장치 커버는 단순히 외부로부터 휴대형 전자장치를 보호할 뿐만 아니라, 휴대형 전자장치를 충전하기 위한 보조 배터리 로서의 기능을 하고, 또한 휴대형 전자장치에 장착 시 휴대형 전자장치에서 새로운 기능이 구현되도록 하고 있다.
그러나, 위와 같은 휴대형 전자장치 커버의 기능에도 불구하고, 휴대형 전자장치 커버가 휴대형 전자장치에 장착되는 경우, 휴대형 전자장치에 내장된 안테나 장치의 성능을 저하시키는 문제가 있다. 다시 말해, 휴대형 전자장치의 제조자는 휴대형 전자장치 커버가 장착되지 않은 상태에서 안테나 장치의 방사 성능이 최대가 되도록 설계한다. 반면, 휴대형 전자장치 커버가 장착되면 휴대형 전자장치 커버로 인한 안테나 장치의 특성 예를 들어, 공진 주파수 대역이 변화되어 안테나 장치의 방사 성능을 저하시킬 수 있다.
이를 해결하기 위해, 종래에는 휴대형 전자장치와 접촉하는 휴대형 전자장치 커버 면에 홈을 파는 등과 같이 물리적 공간을 마련하고, 휴대형 전자장치 커버 및 안테나 장치를 이격하여 휴대형 전자장치 커버로 인한 영향을 줄이는 방법을 사용하고 있었다.
하지만, 종래 기술로서 휴대형 전자장치 커버에 물리적 공간을 마련하는 방법은 커버 내에 공간적 제약으로 인한 한계가 있으며, 물리적 공간을 마련함에 따라 커버의 디자인을 훼손할 우려가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 휴대형 전자장치 커버의 고유 기능으로서 휴대형 전자장치의 파손을 방지 및 디자인을 유지하면서, 휴대형 전자장치 내에 실장된 안테나 장치의 성능이 향상되도록 지원하는 휴대형 전자장치 커버를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 휴대형 전자장치 커버는, 휴대형 전자장치가 상기 휴대형 전자장치 커버에 장착되는 경우, 상기 휴대형 전자장치에 실장된 안테나와 일정 거리 이격되고, 상기 안테나의 적어도 일부와 중첩되는 위치에 배치되는 도전성 플레이트(conductive plate)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 따른 휴대형 전자 장치 커버는 휴대형 전자장치 내에 실장된 안테나 장치의 성능이 향상되도록 지원하여 뛰어난 사용성을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 전자장치 및 휴대형 전자장치 커버를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 및 도전성 플레이트를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 휴대형 전자장치 커버 장착 시, 공진 주파수 이동을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 전자장치 커버 장착 시 안테나 성능 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 플레이트의 형태에 따른 안테나 성능을 비교하기 위한 표를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면들에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 개시의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 하기의 설명에서는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 전자장치(100) 및 휴대형 전자장치 커버를 나타내는 도면이다.
101에서 휴대형 전자장치(100)는 안테나(110)를 내장할 수 있다. 안테나(110)는 휴대형 전자장치(100)의 통신 기능 활성화 시에 송신할 신호를 공중(air)에 방사하고, 공중에 방사된 신호를 수신할 수 있다. 이러한 안테나(110)는 휴대형 전자장치(100)의 하측에 배치될 수 있다. 휴대형 전자장치(100)의 하측에 안테나(110)를 배치함으로써, 사용자가 휴대형 전자장치(100)를 파지한 상태에서도 인체로부터 영향이 적게 받을 뿐만 아니라, 인체의 두부와 가장 멀리 떨어지도록 할 수 있다. 다만, 휴대형 전자장치(100) 내에 안테나(110)의 배치는 이에 한정되지 않으며, 휴대형 전자장치(100)의 상측 또는 중앙에 배치될 수도 있다.
안테나(110)는 휴대형 전자장치(100)가 복수 개의 통신 방식을 지원하는 경우, 적어도 두 개의 안테나(110) 패턴을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 안테나(110) 패턴은 서로 다른 공진 주파수 대역 내 각각의 주파수 영역에서 동작할 수 있다. 즉, 각기 다른 주파수 영역에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 안테나(110)가 두 개의 안테나(110) 패턴을 포함하는 경우, 어느 하나의 안테나(110) 패턴은 800 내지 1000Mhz에 해당하는 비교적 낮은 주파수 영역에서 동작하고, 다른 안테나(110) 패턴은 1700 내지 2500Mhz에 해당하는 비교적 높은 주파수 영역에서 동작할 수 있다. 이러한 안테나(110) 패턴은 지원하는 통신 방식에 따라 길이, 체적 및 모양 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 휴대형 전자장치(100)가 GSM(Global System for Mobile communication) 통신 방식 및 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)1 통신 방식을 지원하는 경우, 안테나(110) 패턴은 상기 GSM 통신 방식을 지원하기 위한 길이, 체적 및 모양을 가지며, WCDMA1 통신 방식을 지원하는 길이, 체적 및 모양을 가질 수 있다. 이러한 안테나(110)는 PIFA(Planer Inverted F Antenna) 타입 또는 FIA(Inverted F Antenna) 타입일 수 있으며, 또는 이들을 결합한 타입일 수 있다. 다만, 이러한 안테나 타입은 예시이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다.
103은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 전자장치 커버(120)를 나타낸다. 휴대형 전자장치 커버(120)는 휴대형 전자장치(100)의 테두리를 덮는 크기를 가질 수 있다. 또한, 휴대형 전자장치 커버(120)는 휴대형 전자장치(100)를 외부 충격이나 스크래치로부터 보호하기 위하여 러버(rubber), 우레탄(Urethane), 실리콘(silicon), 가죽, 합성 피혁, 섬유 등 적어도 하나 또는 이들의 결합한 재질을 가질 수 있다. 다만, 이는 예시이며, 휴대형 전자장치 커버(120)는 보다 다양한 재질을 가지는 재료를 이용하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 전자장치 커버(120)는 휴대형 전자장치 커버(120) 내에 삽입되거나 휴대형 전자장치 커버(120) 외부로 노출되는 형태로 부착된 도전성 플레이트(130)(conductive plate)를 포함할 수 있다. 도전성 플레이트(130)는 휴대형 전자장치 커버(120)가 휴대형 전자장치(100)에 장착되는 경우, 안테나(110)의 성능을 향상시키는 기능을 수행할 수 있다. 휴대형 전자장치(100) 제조자는 제조 시, 휴대형 전자장치 커버(120)가 부착되지 않은 상태에서 안테나(110) 성능이 최대가 되도록 설계한다. 휴대형 전자장치(100)에 휴대형 전자장치 커버(120)가 장착되면, 안테나(110)가 주변에 높은 유전율을 가지는 재질로 구성되는 휴대형 전자장치 커버(120)가 위치하기 때문에, 이로 인해 안테나(110)가 동작하는 공진 주파수 대역에 변화가 발생할 수 있다. 도전성 플레이트(130)는 휴대형 전자장치 커버(120) 장착으로 인한 안테나(110) 공진 주파수 대역 이동을 최소화하여 안테나(110) 성능 저하를 줄일 수 있다.
103에서는 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 커버 장착된 상태에서, 점선으로 표시된 안테나(110)(B)의 위치는 휴대형 전자장치 커버(120)에 상대적인 안테나(110) 패턴 위치를 나타낸다. 103에 도시된 바와 같이, 휴대형 전자장치(100)에 휴대형 전자장치 커버(120) 장착 시, 도전성 플레이트(130)는 점선으로 표시된 안테나(110)(B)의 안테나 패턴 중 적어도 일부를 덮는 형태로 휴대형 전자장치 커버(120) 내에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 플레이트(130)는 101에서와 같이, 안테나(110) 패턴이 접히거나 구부러짐에 따라 돌아서 연장되는 부분(B) 예를 들어, 'ㄷ' 또는 'U' 형태로 형성되는 부분을 덮도록 휴대형 전자장치 커버(120) 내에 배치될 수 있다. 이와 같이 도전성 플레이트(130)가 휴대형 전자장치 커버(120) 내에 배치됨으로써, 안테나(110)의 방사 성능 저하를 줄일 수 있다. 이와 관련하여, 도 2 이하에서 상세히 설명한다.
105는 본 발명의 일 실시예에 따라, 휴대형 전자장치 커버(120)에 휴대형 전자장치(100)가 장착된 상태를 측면에서 나타내는 도면이다. 105에 도시된 바와 같이, 도전성 플레이트(130)는 안테나 패턴이 접히거나 구부러짐에 따라 돌아서 연장되는 부분(A)을 덮는 형태로 일정 거리(d) 이격되어 휴대형 전자장치 커버(120) 내에 배치될 수 있다. 여기서, 도전성 플레이트(130)와 안테나(110) 패턴이 이격된 일정 거리(d)는 휴대형 전자장치 커버(120) 내에 노출되거나 1mm 이하일 수 있다. 다시 말해, 일정 거리(d)는 0~1mm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 휴대형 전자장치 커버(120)는 휴대형 전자장치(100)의 파손을 방지하기 위한 보호 커버(protective cover) 이외에도 배터리 팩(battery pack) 또는 뷰 커버(view cover)일 수 있다. 예를 들어, 휴대형 전자장치 커버(120)는 휴대형 전자장치(100) 내의 배터리를 충전하기 위한 배터리 팩 형태로 구현될 수 있다. 또한, 휴대형 전자장치 커버(120)는 휴대형 전자장치(100) 배면에 위치하는 휴대형 전자장치 자체의 커버를 떼어내고, 휴대형 전자장치(100)에 부착되는 형태로 구성되는 뷰 커버 형태로도 구성될 수 있다. 이와 같이, 휴대형 전자장치(100)가 배터리 팩 또는 뷰 커버 형태로 구현되는 경우, 도전성 플레이트(130)는 안테나 패턴 성능이 향상되도록 길이, 체적 및 모양 등이 적응적으로 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 및 도전성 플레이트를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(110)를 나타낸다. 안테나(110)는 제 1 안테나 패턴(210), 제 2 안테나 패턴(220) 및 급전부(230) 등을 포함할 수 있다.
제 1 안테나 패턴(210)은 800Mhz 내지 1000Mhz에 해당하는 비교적 낮은 공진 주파수 대역에서 신호를 방사할 수 있다. 예를 들어, 휴대형 전자장치(100)가 지원하는 통신 방식에 따라, 제 1 안테나 패턴(210)은 824Mhz 내지 894Mhz에 해당하는 GSM(Global System for Mobile communication) 통신 대역, 880Mhz 내지 960Mhz에 해당하는 EGSM(Extension of Global System for Mobile communication) 통신 대역에서 신호를 방사할 수 있다. 201에서 제 1 안테나 패턴(210)은 급전부로부터 안테나(110) 외부을 둘러싸는 부분(210-1)에 해당할 수 있다.
제 2 안테나 패턴(220)은 1700Mhz 내지 2500Mhz에 해당하는 비교적 높은 공진 주파수 대역에서 신호를 방사할 수 있다. 예를 들어, 휴대형 전자장치(100)가 지원하는 통신 방식에 따라, 제 2 안테나 패턴(220)은 1710Mhz 내지 1880Mhz에 해당하는 DCS(Digital Cordless System) 통신 대역, 1850Mhz 내지 1990Mhz에 해당하는 PCS(Personal Communication System) 통신 대역, 1920Mhz 내지 2170Mhz에 해당하는 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)1 통신 대역에서 신호를 방사할 수 있다. 201에서 제 2 안테나 패턴(220)은 급전부(230)를 포함하는 부분(230-1)부터 안테나(110) 내부에 형성되는 부분(220-1)에 해당할 수 있다.
201에서 제 1 안테나 패턴(210) 및 제 2 안테나 패턴(220)의 길이, 형태 등은 예시이며, 제 1 안테나 패턴(210) 및 제 2 안테나 패턴(220)은 다양한 길이, 형태 등을 가질 수 있다. 또한, 201에서 안테나(110)는 제 1 안테나 패턴(210) 및 제 2 안테나 패턴(220)을 포함하는 것으로 예시하고 있지만, 본 발명의 기술적 사항은 이제 제한되지 않는다. 다시 말해, 안테나(110)는 하나의 안테나 패턴만을 포함할 수 있으며, 3개 이상의 안테나 패턴을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 휴대형 전자장치(100)가 GSM 통신 방식만 지원하는 경우, 제 1 안테나 패턴(210)만을 포함할 수 있으며, 800Mhz 이하 또는 2500Mhz 이상에서 공진 주파수 대역을 가지는 통신 방식을 지원하는 경우에는 제 1 안테나 패턴(210) 및 제 2 안테나 패턴(220) 외에 추가로 안테나 패턴을 더 포함할 수 있다.
203은 본 발명의 일 실시예에 따라 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착된 상태에서, 안테나(110) 및 휴대형 전자장치(100)에 배치된 도전성 플레이트(130)를 중첩하여 나타내는 도면이다. 203에서, 도전성 플레이트(130)는 제 1 안테나 패턴(210)의 일부 예를 들어, 제 1 안테나 패턴(210)이 접히거나 구부러짐에 따라 돌아서 연장되는 부분을 덮는 형태로 제 1 안테나 패턴(210)과 일정거리 이격되어 휴대형 전자장치(120) 커버 내에 배치될 수 있다.
도전성 플레이트(130)는 203에서와 같이 배치됨으로써, 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착됨에 따라 공진 주파수 대역 이동 즉. 제 1 안테나 패턴(210)이 동작하는 공진 주파수 대역이 보다 낮은 주파수 대역으로 이동되는 것을 방지할 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 예를 들어, 다이폴 안테나(dipole antenna)의 전기적 길이는 수학식 1과 같다.
Figure 112013108533761-pat00001
(여기서, λ는 파장, C는 빛의 속도, f는 공진 주파수, ε은 유전율, μ은 투자율을 의미한다.)
수학식 1에서, 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되면, 휴대형 전자장치 커버(120)로 인해, 제 1 안테나 패턴(210)의 유전율(ε)이 증가할 수 있다. 제 1 안테나 패턴(210)의 전기적인 길이, 투자율(μ) 및 빛의 속도(C)가 고정된 값이라면, 제 1 안테나 패턴(210)의 유전율(ε)이 증가에 따라, 공진 주파수(f)는 감소할 수 있다.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도전성 플레이트(130)가 203에서와 같이 제 1 안테나 패턴(210) 영역(210-1)에 배치되는 경우, 제 1 안테나 패턴(210)의 전기적 길이를 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 다시 말해, 수학식 1에서 유전율(ε), 투자율(μ) 및 빛의 속도(C)가 고정되는 경우, 제 1 안테나 패턴(210)의 전기적인 길이는 공진 주파수(f)에 반비례하게 된다. 따라서, 제 1 안테나 패턴(210)의 전기적인 길이가 감소됨에 따라, 공진 주파수를 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 도전성 플레이트(130)는 제 1 안테나 패턴(210)이 동작하는 공진 주파수 대역이 보다 낮은 주파수 대역으로 이동되는 것을 방지함으로써, 제 1 안테나 패턴(210)의 방사 성능 저하를 방지할 수 있다. 특히, 도전성 플레이트(130)는 제 1 안테나 패턴(210)이 접히거나 구부러짐에 따라 돌아서 연장되는 부분을 덮는 형태로 제 1 안테나 패턴(210)과 일정거리 이격되어 휴대형 전자장치 커버(120) 내에 배치될 수 있다. 도전성 플레이트(130)는 제 1 안테나 패턴(210)이 접히거나 구부러짐에 따라 돌아서 연장되는 부분을 덮는 형태로 배치됨으로써, 일정하게 연장되는 제 1 안테나 패턴(210) 부분을 덮는 형태로 배치되는 것에 비하여 제 1 안테나 패턴(210) 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
205는 203과 같이, 도전성 플레이트(130)가 배치됨에 따른 효과를 설명하기 위한 도면이다. 더욱 상세히 설명하면, 203과 같이, 도전성 플레이트(130)가 배치됨에 따라, 제 1 안테나 패턴(210) 사이에 캐피시터가 연결되는 효과 즉, 제 1 안테나 패턴(210) 간에 캐패시턴스(capacitance) 성분이 발생하는 효과가 있다. 이에 따라, 제 1 안테나 패턴(210)의 전기적인 길이를 줄이는 효과가 발생한다. 특히, 도전성 플레이트(130)가 제 1 안테나 패턴(210)이 접히거나 구부러짐에 따라 돌아서 연장되는 부분을 덮는 형태로 제 1 안테나 패턴(210)과 일정거리 이격되어 휴대형 전자장치 커버(120) 내에 배치됨으로써, 일정하게 연장되는 안테나(110) 패턴 부분을 덮는 형태로 배치되는 것에 비하여 제 1 안테나 패턴(210)의 전기적인 길이를 상당히 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 2에서는 제 1 안테나 패턴(210)과의 관계에서 도전성 플레이트(130)를 설명하고 있다. 이는 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착 시, 안테나(110)의 유전율의 변화와 관련하여, 고주파수 대역에 있는 공진 주파수 대역에 비하여, 저주파수 대역에 있는 공진 주파수 대역에서 동작하는 제 1 안테나 패턴(210)이 받은 영향이 크기 때문이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 고주파수 대역에 있는 공진 주파수 대역에서 동작하는 제 2 안테나 패턴(220)에도 적용될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명한 사항이다. 또한, 도전성 플레이트(130)에 의한 안테나(110) 성능 향상 효과는 제 1 안테나 패턴(210) 및 제 2 안테나 패턴(220)에 따라 독립적일 수 있다. 따라서, 도전성 플레이트(130)는 실시예에 따라, 각각의 안테나 패턴 상에 적어도 두 개 이상이 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 휴대형 전자장치 커버 장착 시, 공진 주파수 이동을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 301은 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되지 않은 상태에서 공진 주파수 대역을 나타내는 그래프(310)이다. 301에서 휴대형 전자장치(100)가 지원하는 통신 방식이 EGSM인 경우, 공진 주파수 대역은 890Mhz를 중심으로 형성될 수 있다.
반면, 303에서 휴대형 전자장치(100)가 금속 플레이트를 포함하지 않는 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되는 경우, 그래프(320)로부터 공진 주파수 대역이 890Mhz보다 감소된 854Mhz를 중심으로 형성될 수 있음을 알 수 있다. 따라서, EGSM(Extension of Global System for Mobile communication) 통신 방식에서, 안테나(110)의 수신 성능을 나타내는 TIS(Total Isotropic Sensitivity)가 상당히 감소될 수 있다.
305에서, 휴대형 전자장치(100)가 금속 플레이트를 포함하는 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되는 경우, 그래프(330)에서 공진 주파수 대역이 854Mhz에 비해 증가된 876Mhz를 중심으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 휴대형 전자장치(100)가 도전성 플레이트(130)를 포함하지 않은 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되는 경우에 비해 공진 주파수 이동을 최소화하여, 안테나(110) 성능 저하를 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 전자장치 커버 장착 시 안테나 성능 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 도 4a의 401은 안테나(110) 전체의 방사 효율(total radiation efficiency) 즉, 안테나(110)에 입력되는 신호량 대비 실제로 공중(air)로 방사되는 신호량의 비율을 나타내는 그래프들을 도시하고 있다. 401에서, EGSM 통신 방식에 해당되는 공진 주파수 대역 구간(C)을 비교하면, 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되지 않은 경우는 그래프(410)에서 주파수 전체 대역에서 방사 효율이 가장 큰 것을 알 수 있다. 반면, 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되는 경우 그래프(420)에서 전체 구간에서 방사 효율이 대체로 낮고 특히, EGSM 통신 방식에 해당되는 공진 주파수 대역 구간(C)에서, 다른 그래프들에 비하여 방사 효율이 더욱 낮은 것을 알 수 있다.
한편, 종래 기술의 휴대형 전자장치 커버(120) 내에 물리적 공간을 확보하는 경우 그래프(430)에서 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되는 경우의 그래프(420)에 비하여 방사 효율이 약간 증가하였음을 나타낸다. 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 전자장치(100)가 도전성 플레이트(130)를 포함하는 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착된 경우의 그래프(440)에서 볼 수 있는 바와 같이, 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되는 경우의 그래프(420) 및 종래 기술의 휴대형 전자장치 커버(120) 내에 물리적 공간을 확보하는 방식의 그래프(430)에 비하여, 방사 효율이 증가하였음을 볼 수 있다.
도 4a의 403은 안테나(110)의 반사 계수(reflection coefficient) 즉, 안테나(110)에 입력되는 신호량(예를 들어, 입사파) 대비 되돌아오는 신호량(반사파)의 비율을 나타내는 그래프들을 도시하고 있다. 403에서, 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되지 않은 경우는 그래프(410-1)에서 890Mhz를 중심으로 하는 공진 주파수 대역에서 가장 낮은 반사 계수 크기를 가짐을 볼 수 있다. 반면, 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되는 경우 그래프(420-1)에서는 851Mhz를 중심으로 공진 주파수 대역이 형성되어, 휴대형 전자장치 커버(120)가 장착되지 않은 경우에 비해, 공진 주파수 대역이 매우 낮게 형성되고 있음을 알 수 있으며, 851Mhz를 중심으로 하는 공진 주파수 대역에서 반사 계수의 크기가 매우 큰 것을 알 수 있다. 그리고, 종래 기술의 휴대형 전자장치 커버(120) 내에 물리적 공간을 확보하는 경우 그래프(430-1)에서 855Hz를 중심으로 공진 주파수 대역이 형성되며, 반사 계수의 크기 또한 큰 것을 알 수 있다. 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 전자장치(100)가 도전성 플레이트(130)를 포함하는 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착된 경우는 그래프(440-1)에서 볼 수 있는 바와 같이, 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되는 경우의 그래프(420-1) 및 종래 기술의 휴대형 전자장치 커버(120) 내에 물리적 공간을 확보하는 방식의 그래프(430-1)에 비하여, 876Mhz를 중심으로 공진 주파수 대역이 형성되고, 반사 계수의 크기를 크게 낮춤으로써, 안테나(110)의 성능 저하를 최소화할 수 있음을 알 수 있다.
도 4b는 휴대형 전자장치(100)의 EGSM 통신 방식에서, 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되지 않는 경우, 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되는 경우, 종래 기술로서 휴대형 전자장치(100) 내에 물리적 공간을 확보하는 방식인 경우 및 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 플레이트(130)를 포함하는 휴대형 전자장치 커버(120)를 장착하는 경우에 있어서, 안테나(110) 효율, 송신 성능으로서 TRP(Total Radiated Power), 수신 성능으로서 TIS(Total Isotropic Sensitivity)를 비교하는 표를 나타낸다.
도 4b에서 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되는 경우 및 종래 기술로서 휴대형 전자장치(100) 내에 물리적 공간을 확보하는 방식에 비하여, 도전성 플레이트(130)를 포함하는 휴대형 전자장치 커버(120)를 장착하는 경우가 안테나(110) 효율이 상승됨을 알 수 있다. 또한, 안테나(110)의 수신 성능으로서 TIS의 경우, 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)를 장착하는 경우는 휴대형 전자장치 커버(120)를 장착하지 않은 경우에 비하여, 6.1dB 성능 저하가 발생하였지만, 도전성 플레이트(130)를 포함하는 휴대형 전자장치 커버(120)를 장착하는 경우에는 2.5dB가 개선됨을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 플레이트(130)의 형태에 따른 안테나(110) 성능을 비교하기 위한 표를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 표 가로축은 비교적 낮은 공진 주파수 대역에서 동작하는 GSM 통신 방식 및 EGSM 통신 방식과 비교적 높은 공진 주파수 대역에서 동작하는 DCS 통신 방식 및 WCDMA1 통신 방식을 나타낸다. 표의 세로축은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 플레이트(130)의 위치 및 면적 등의 형태를 나타낸다. 그리고, 도전성 플레이트(130)는 저주파 대역의 공진 주파수 대역에서 신호를 방사하는 제 1 안테나 패턴(210) 부분을 덮는 형태로 배치되는 것을 전제로 한다. 도 5에서 1번은 휴대형 전자장치(100)가 휴대형 전자장치 커버(120)에 장착되지 않은 경우를 나타낸다. 2번은 도 2의 203과 같이 도전성 플레이트(130)가 제 1 안테나 패턴(210)이 접히거나 구부러짐에 따라 돌아서 연장되는 부분을 포함하여, 203의 제 1 안테나 패턴(210) 상측 전체를 덮는 형태로 배치된 것을 나타낸다. 3번은 도전성 플레이트(130)가 제 1 안테나 패턴(210)이 접히거나 구부러짐에 따라 돌아서 연장되는 부분을 포함하여 제 1 안테나 패턴(210) 상측 절반을 덮는 형태로 배치된 것을 나타낸다. 4번은 도전성 플레이트(130)가 제 1 안테나 패턴(210)이 접히거나 구부러짐에 따라 돌아서 연장되는 부분만을 나타낸다. 5번은 도전성 플레이트(130)가 제 1 안테나 패턴(210)이 접히거나 구부러짐에 따라 돌아서 연장되는 부분을 포함하지 않고, 제 1 안테나 패턴(210) 상측 영역 절반을 덮는 형태로 배치된 것을 나타낸다. 6번은 도전성 플레이트(130)가 203의 제 1 안테나 패턴(210) 상측만 덮는 형태로 배치된 것을 나타내며, 7번은 도전성 플레이트(130)가 203의 제 1 안테나 패턴(210) 하측만을 덮는 형태로 배치된 것을 나타낸다.
도 5의 표에서 2번의 크기 및 위치를 가지는 도전성 플레이트(130)가 EGSM 통신 방식에서 가장 효율이 큰 것을 알 수 있다. 3번 도전성 플레이트(130) 및 5번 도전성 플레이트(130)를 비교하면, 제 1 안테나 패턴(210)이 접히거나 구부러짐에 따라 돌아서 연장되는 부분에 해당하는 면적을 가지는 3번 도전성 플레이트(130)가 효율이 더 큰 것을 알 수 있다. 그리고, 3번 도전성 플레이트(130) 및 4번 도전성 플레이트(130)를 비교하면, 도전성 플레이트(130)가 제 1 안테나 패턴(210)이 접히거나 구부러짐에 따라 돌아서 연장되는 부분의 일정 면적 이상을 덮는 형태로 배치되어야 보다 큰 효율을 가질 수 있음을 알 수 있다. 또한, 도전성 플레이트(130)가 제 1 안테나 패턴(210)이 접히거나 구부러짐에 따라 돌아서 연장되는 부분에 해당하는 면적을 가지지 않는 6번 도전성 플레이트(130) 및 7번 도전성 플레이트(130)의 경우에는 1번 도전성 플레이트(130)의 경우를 제외하고 효율이 가장 낮음을 알 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 플레이트(130)는 제 1 안테나 패턴(210)이 접히거나 구부러짐에 따라 돌아서 연장되는 부분에 해당하는 면적을 포함하여, 일정 면적 이상을 가지는 도전성 플레이트(130)가 가장 큰 안테나(110) 효율을 가지도록 하는 효과가 있음을 알 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 따른 휴대형 전자 장치 커버는 휴대형 전자장치(100) 내에 실장된 안테나(110) 장치의 성능이 향상되도록 지원하여 뛰어난 사용성을 제공할 수 있다.
한편, 상술한 휴대형 전자장치(100)는 안테나(110) 외에 그 제공 형태에 따라 다양한 모듈을 포함할 수 있다. 즉 휴대형 전자장치(100)는 근거리 통신을 위한 근거리 통신모듈, 상기 휴대형 전자장치(100)의 유선통신 방식 또는 무선통신방식에 의한 데이터 송수신을 위한 인터페이스, 인터넷 네트워크와 통신하여 인터넷 기능을 수행하는 인터넷통신모듈 및 디지털 방송 수신과 재생 기능을 수행하는 디지털방송모듈 등과 같이 상기에서 언급되지 않은 구성들을 더 포함할 수도 있다. 이러한 구성 요소들은 디지털 기기의 컨버전스(convergence) 추세에 따라 변형이 매우 다양하여 모두 열거할 수는 없으나, 상기 언급된 구성 요소들과 동등한 수준의 구성 요소가 상기 디바이스에 추가로 더 포함되어 구성될 수 있다. 또한 본 발명의 휴대형 전자장치(100)는 그 제공 형태에 따라 상기한 구성에서 특정 구성들이 제외되거나 다른 구성으로 대체될 수도 있음은 물론이다. 이는 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에겐 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
한편, 본 명세서와 도면을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 휴대형 전자장치 110 : 안테나
120 : 휴대형 전자장치 커버 130 : 도전성 플레이트
210 : 제 1 안테나 패턴 220 : 제 2 안테나 패턴

Claims (7)

  1. 휴대형 전자장치 커버에 있어서,
    휴대형 전자장치가 상기 휴대형 전자장치 커버에 장착되는 경우, 상기 휴대형 전자장치에 실장된 안테나와 일정 거리 이격되고, 상기 안테나의 적어도 일부와 중첩되는 위치에 배치되는 도전성 플레이트(conductive plate)를 포함하고,
    상기 안테나는, 제1공진 주파수 대역에서 동작하는 제1안테나 패턴 및 상기 제1공진 주파수 대역보다 높은 제2공진 주파수 대역에서 동작하는 제2안테나 패턴을 포함하고,
    상기 휴대형 전자장치가 상기 휴대형 전자장치 커버에 장착될 때, 상기 제1안테나 패턴의 전기적 길이가 감소되는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자장치 커버.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 패턴은 GSM(Global System for Mobile communication) 통신 방식 및 EGSM(Extension of Global System for Mobile communication) 통신 방식 중 어느 하나에 해당하는 공진 주파수 대역에서 신호를 방사하고, 상기 제 2 안테나 패턴은 DCS(Digital Cordless System) 통신 방식, PCS(Personal Communication System) 통신 방식 및 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)1 통신 방식 중 어느 하나에 해당하는 공진 주파수 대역에서 신호를 방사하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자장치 커버.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 도전성 플레이트는 상기 제 1 안테나 패턴이 접히거나 구부러짐에 따라 돌아서 형성되는 부분과 중첩되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자장치 커버.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 일정 거리는 상기 휴대형 전자장치와 접촉되는 상기 휴대형 전자장치 커버 면에 노출되거나, 1mm 이하인 것을 특징으로 하는 휴대형 전자장치 커버.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 휴대형 전자장치 커버는 상기 휴대형 전자장치의 배터리를 충전시키는 배터리 팩(battery pack)인 것을 특징으로 하는 휴대형 전자장치 커버.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 휴대형 전자장치 커버는 상기 휴대형 전자장치의 커버를 떼어낸 상태에서 상기 휴대형 전자장치를 장착하는 뷰-커버(view cover)인 것을 특징으로 하는 휴대형 전자장치 커버.
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