KR20090116524A - 근거리 무선통신이 가능한 ｓｉｍ 카드가 장착된 모바일단말기 - Google Patents

근거리 무선통신이 가능한 ｓｉｍ 카드가 장착된 모바일단말기 Download PDF

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KR20090116524A
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Abstract

본 발명은 RF 안테나를 구비한 SIM 카드 세트를 장착함으로써 근거리 무선통신이 가능한 모바일 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다. 이러한 목적을 달성하기 위한 기술구성은, 무선통신 기능이 탑재된 단말기 몸체(11); 상기 단말기 몸체(11)에 형성된 카드 슬롯(12)에 삽입 장착되고, 컨트롤러와 메모리로 구성된 콤비 COB(21)가 내장되며, 이 콤비 COB(21)의 둘레를 따라 내장형 RF 안테나(23)가 설치된 RF SIM 카드(20); 및 상기 단말기 몸체(11) 내에서 RF SIM 카드(20)에 인접하게 설치되고, 상기 내장형 RF 안테나(23)와의 상호 유도 작용에 의해 콤비 COB(21)로부터 전송된 무선신호를 단말기 몸체(11)의 외부로 송출되도록 해주는 중계형 RF 안테나(30)를 포함한다.
모바일 단말기, RF SIM 카드, 내장용 RF 안테나, 중계형 RF 안테나, 차폐재

Description

근거리 무선통신이 가능한 ＳＩＭ 카드가 장착된 모바일 단말기{Mobile communication terminal including Subscriber Identity Module card being able to do Near Field Communication in itself}
본 발명은 근거리 무선통신이 가능한 SIM 카드가 장착된 모바일 단말기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 RF 안테나를 구비한 SIM 카드 세트를 제공하여 모바일 단말기의 기종에 관계없이 근거리 무선통신을 할 수 있도록 해주는 SIM 카드가 장착된 모바일 단말기에 관한 것이다.
SIM 카드는 가입자 식별 모듈 카드(Subscriber Identity Module card)로서, 모바일 단말기에 장착되어 단말기 사용자의 인증, 과금 및 보안 기능 등 다양한 서비스를 제공할 수 있도록 개인 정보를 저장한 일종의 스마트 카드이다. SIM 카드는 GSM(Global System for Mobile communication) 방식을 채택하고 있는 유럽에서 처음 사용되었는데, 그 일 예로서 통신사업자는 SIM 카드를 발급하고 가입자는 발급받은 SIM카드만 들고다니면 언제 어디서나 백화점, 슈퍼마켓 등에서 모바일 단말기를 구매하여 SIM 카드를 장착한 후 자유롭게 사용할 수 있다.
한편, CDMA(Code Division Multiple Access) 진영에서는 기능적으로는 동일 하나 상기한 SIM과 구별하기 위하여 UIM(User Identity Module)이라는 용어를 사용하고 있다. 또한, USIM(Universal Subscriber Identity Module)은 SIM과 UIM을 모두 수용하는 보다 확장된 개념의 용어로써, 3세대 이동통신인 IMT-2000 무선 접속규격이 동기식과 비동기식이 동시에 복수로 승인됨에 따라 서로 다른 무선접속표준을 이용하여 로밍을 구현하는 실제적인 방법이 되고 있는 바, 사용자 인증을 위하여 USIM에 대한 표준이 적극적으로 추진되고 있다. 이하 본 명세서에는 SIM이 UIM과 USIM을 총칭하는 개념으로 사용될 것이다.
앞서 설명한 바와 같이, 모바일 단말기 내에 고유 식별번호가 내장되어 있던 2세대 모바일 단말기와 달리 3세대 모바일 단말기에서는 사용자 인증을 위하여 반드시 SIM 카드를 장착하도록 되어 있다. SIM 카드는 칩 내부에 컨트롤러와 메모리를 가지고 있어 사용자에 대한 다양한 정보를 저장할 수 있는데, 주로 저장되는 개인정보는 휴대폰 가입자 번호, 이용자 ID 또는 주소록 등이다. 초창기 SIM 카드는 이러한 개인 정보를 이용하여 사용자를 인증하는데만 사용되었으나, 최근에 3세대 이동통신 서비스가 본격화되면서 단순한 사용자 인증 기능뿐만 아니라 교통카드, 신용카드, 뱅킹 업무, 증권거래, 멤버십 결제 기능 등 다양한 서비스 기능을 수행하는데 사용되고 있다.
이와 같이 SIM 카드를 이용한 다양한 서비스를 수행하기 위해서는 SIM 카드가 근거리 무선통신(NFC, Near Field Communication)이 가능하도록 모바일 단말기 내에서 RF 안테나와 접속되어야 한다. RF 안테나의 인식거리는 안테나의 권선 수 및 장착 형태에 따라 달라지는데, 종래에는 인식거리를 확보하기 위하여 코일형 RF 안테나를 모바일 단말기 내에 반복해서 감고 안테나의 시작점을 SIM 카드의 접속단자와 연결하였다. 따라서, NFC 서비스는 RF 안테나가 장착된 모바일 단말기(이하 "NFC 전용폰"이라 한다)를 가지고 있는 경우에만 이용 가능하였다.
도 1 및 도 2에는 NFC 전용폰에 SIM 카드 및 RF 안테나가 장착된 형태가 도시되어 있다.
모바일 단말기(1)의 뒷면에는 배터리(4)가 탈착 가능하게 장착되는 공간이 마련되고, 배터리(4)가 장착되는 공간에는 SIM 카드(5)가 삽입되는 카드 슬롯(2)이 형성된다. 이 카드 슬롯(2)에는 SIM 카드(5)의 콤비 COB(6)와 접촉되는 슬롯 단자(3)가 설치되어 모바일 단말기(1)의 컨트롤러와 통신할 수 있도록 구성된다. 모바일 단말기(1)를 구매한 사용자가 자신의 개인정보가 저장된 SIM 카드(5)를 카드 슬롯(2)에 삽입하고 배터리(4)와 커버(7)를 차례로 장착한 다음 전원 버튼을 누르면, SIM 카드(5)에 저장된 개인정보가 모바일 단말기(1)의 컨트롤러로 전송되어 사용자 인증 과정이 실행된다.
한편, 근거리 무선통신 기능을 갖추기 위해 모바일 단말기(1)의 몸체 내부에, 상세하게는 배터리(4)가 설치되는 공간의 둘레에 코일형 RF 안테나(8)가 일정한 권선 수로 감겨진다. 이 RF 안테나(8)는 SIM 카드(5)의 콤비 COB(6)와 연결되어 일정한 인식거리 내에 있는 판독장치와 근거리 무선통신을 할 수 있도록 구성된다.
이러한 종래 방식에 따르면, 사용자는 반드시 NFC 전용폰을 가지고 있어야만, SIM 카드를 사용자 인증 이외의 서비스 매체로 사용할 수 있다는 문제점이 있었다. 즉, SIM 카드가 장착된 3세대 모바일 단말기라 하더라도 NFC 전용폰이 아닌 경우에는 SIM 카드를 이용하여 다양한 NFC 서비스를 받을 수 없다는 사용상의 한계가 있었다.
예를 들어, 대한민국의 경우에는 오래전부터 모바일 단말기를 이용한 교통카드, 전자결제 시스템 등의 인프라가 구축되어 있어 근거리 무선통신 기능을 갖춘 전용폰이 상용화되어 왔다. 그러나, 중국의 경우에는 GSM 방식을 채택하여 대부분의 모바일 단말기가 SIM 카드를 내장하고 있음에도 불구하고, NFC 서비스 시장이 거의 활성화되어 있지 않기 때문에 RF 안테나가 탑재된 NFC 전용폰도 거의 없는 실정이다. 그 결과, SIM 카드가 단순히 사용자 인증용으로만 사용되고 있다.
그러나, 중국 내에서도 빠른 IT 인프라의 보급과 생활 수준의 향상으로 NFC 서비스 시장이 급속히 성장하고 있다. NFC 서비스 시장의 활성화를 위해서는 NFC 전용폰의 공급이 선행되어야 하나, 현재 보급되어 있는 수천만 대의 모바일 단말기를 NFC 전용폰으로 모두 교체하는 것은 엄청난 비용과 시간이 소요되므로 현실적으로 불가능하다.
따라서, 현재 보급되어 있는 SIM 카드가 내장된 모바일 단말기에 간단하게 근거리 무선통신 기능을 추가함으로써, SIM 카드를 이용한 다양한 NFC 서비스를 받을 수 있도록 해주는 기술이 절실히 필요한 실정이다.
본 발명은 이러한 필요성을 충족시키기 위하여 개발된 것으로서, 모바일 단말기 내에 2개의 RF 안테나를 간단하게 장착하여 SIM 카드로부터 발생된 무선신호를 모바일 단말기의 외부로 송출하는 충분한 인식거리를 확보함으로써, NFC 전용폰이 아닌 모바일 단말기에서도 SIM 카드를 이용하여 다양한 NFC 서비스를 받을 수 있도록 해주는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 슬립형 RF 안테나가 내장된 SIM 카드와, 이 슬립형 RF 안테나와 연동되어 SIM 카드의 무선신호를 모바일 단말기의 외부로 송출해주는 중계형 RF 안테나가 장착된 모바일 단말기를 제공한다.
박막이고 소형인 SIM 카드의 물리적 한계로 인해, SIM 카드에 내장되는 슬립형 RF 안테나만으로는 모바일 단말기의 외부로 무선신호를 송출할 수 없어 충분한 인식거리를 확보할 수 없다. 따라서, 상기 슬립형 RF 안테나와 상호 유도 작용에 의해 공진되는 중계형 RF 안테나를 추가로 설치함으로써 실질적으로 안테나를 확장하는 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명은 중계형 RF 안테나의 일부분에 차폐재를 부착하여 배터리로부터의 영향을 차단할 수 있도록 구성된다. 배터리에서 발생하는 전자기파로 인해 중계형 RF 안테나를 통한 무선신호의 송출이 방해받는 것을 방지하기 위하여 중계형 RF 안테나 중 배터리의 표면과 접촉되는 면에 차폐재가 부착된다.
또한, 본 발명은 중계형 RF 안테나의 일부분에 스티커 부재를 부착하여 모바일 단말기의 내면 또는 배터리의 표면에 안정적으로 고정될 수 있도록 구성된다. 중계형 RF 안테나는 종래와 달리 모바일 단말기의 몸체 내부에 직접 장착되지 아니하므로, 일부분을 모바일 단말기 또는 배터리에 고정시키는 것이 사용에 편리하다.
또한, 본 발명은 중계형 RF 안테나의 양 끝단을 소정의 면적을 가진 제1 안테나부와 제2 안테나부로 분리하고, 두 부분 사이를 선으로 연결하는 라인 연결부로 구성된다. 이와 같이 구성된 중계형 RF 안테나를 사용하면, SIM 카드가 모바일 단말기 내에서 배터리의 아래쪽에 위치하도록 장착되는 경우에도 중계형 RF 안테나를 상기 라인 연결부가 배터리를 감싸듯이 장착함으로써, 제2 안테나부를 배터리의 위쪽에 위치하도록 하여 배터리의 영향을 최소화할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, NFC 전용폰이 아닌 모바일 단말기에 RF 기능을 갖춘 SIM 카드를 추가함으로써 모바일 단말기를 교환하지 않고도 SIM 카드를 이용한 다양한 NFC 서비스를 받을 수 있도록 해준다. 그 결과, NFC 전용폰이 상용화되지 못한 모바일 단말기 시장에서도 다양한 NFC 서비스를 이용할 수 있으므로 NFC 서비스 시장의 활성화에 크게 기여할 수 있다.
이하에서 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다. 도 3에는 본 발명에 따른 근거리 무선통신이 가능한 SIM 카드가 장착된 모바일 단말기의 모든 구성요소가 도시되어 있다.
모바일 단말기(10)는 음성 통화, 데이터 전송과 같은 통상적인 기능을 수행하기 위하여 무선통신 모듈이 탑재된다. 또한, 제3세대 모바일 단말기(10)는 GSM 방식, W-CDMA 방식에 관계없이 사용자 인증을 위하여 SIM 카드가 장착된다. 본 발명에서는 RF 안테나가 설치되어 있지 않아 근거리 무선통신이 불가능한 모바일 단말기를 대상으로 한다. 이하에서는 대표적인 모바일 단말기(10)로서 셀룰라폰을 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명의 기술 사상은 PDA, HPC(Hand Personal Computer), 웹패드, 스마트폰, WAP(Wireless Application Protocol)폰, 팜PC, e-book 단말기, HHT(Hand Held Terminal) 등 모든 종류의 모바일 단말기에 적절한 변형을 통해 적용될 수 있다.
상기 모바일 단말기(10)의 단말기 몸체(11)에는 그 뒷면에 배터리(15)가 장착될 수 있도록 배터리 수용부(14)가 형성되며, 이 배터리 수용부(14) 상에 SIM 카드가 삽입 장착되는 카드 슬롯(12)이 형성된다. 이 카드 슬롯(12)은 도 1에 도시된 바와 같이 배터리 수용부(14)의 바닥면에 형성될 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 배터리 수용부(14)의 상부에 인접하게 형성될 수도 있다. 또한, 상기 카드 슬롯(12)에는 SIM 카드의 단자와 접속되는 슬롯 단자(13)가 마련되어 SIM 카드와 모바일 단말기(10)의 중앙 컨트롤러와 통신할 수 있도록 해준다.
상기한 바와 같이, 사용자는 SIM 카드를 카드 슬롯(12)에 삽입 장착함으로써 모바일 단말기(10)의 사용자 인증을 받을 수 있으나, 모바일 단말기(10)가 NFC 전용폰이 아닌 경우에는 SIM 카드를 다른 용도로 사용할 수 없었다.
본 발명은 모바일 단말기(10)를 교체하지 않고 새로운 SIM 카드 세트만을 제 공함으로써 이러한 문제점을 해결하였다. 새로운 SIM 카드 세트는 SIM 카드 내에 내장형 RF 안테나(23)를 설치한 RF SIM 카드(20)와, RF SIM 카드(20)로부터 전송된 무선신호를 단말기 몸체(11)의 외부로 송출해주는 중계형 RF 안테나(30)로 구성된다. 이 RF SIM 카드(20)와 중계형 RF 안테나(30)는 본 발명의 가장 특징적인 기술구성을 이룬다.
도 4 및 도 5에는 상기 SIM 카드 세트 중 RF SIM 카드(20)의 구성이 도시되어 있다.
RF SIM 카드(20)는 단말기 몸체(11)의 카드 슬롯(12)에 삽입 장착되는 스마트 칩의 일종으로, 박막이고 소형인 카드 바디(22)에 컨트롤러와 메모리로 구성된 콤비 COB(21)가 내장되고, 이 콤비 COB(21)의 둘레를 따라 내장형 RF 안테나(23)가 설치되어 구성된다.
스마트 카드는 대용량의 정보를 저장할 수 있는 IC 칩을 하나 이상 내장한 카드를 말하는 것으로서, 스마트카드와 그 판독장치와의 통신방법 즉, 인터페이스 방식에 따라 접촉식(contact), 비접촉식(contactless), 하이브리드(Hybrid), 및 콤비(Combination) 방식으로 분류된다. 특히, 콤비 방식은 스마트카드 칩에 루프 안테나가 연결되어 접촉식과 비접촉식이 통합된 형태의 스마트카드로써 근거리 무선통신과 같은 응용분야에 가장 많이 활용되고 있다.
따라서 본 발명에서도 RF SIM 카드(20)의 제어 모듈로서 콤비 COB(21)를 사용한다. 그러나, 사업 분야에 따라 상기 비접촉식이나 하이브리드 방식도 채택 가능하므로, 이러한 제어 모듈을 사용하는 것도 본 발명의 균등범위에 포함된다 할 것이다. 또한, 본 발명에서는 근거리 무선통신을 위한 컨트롤러로서 기존 SIM 카드의 콤비 COB(21)을 그대로 사용할 수 있고, 상기 콤비 COB(21)에 근거리 무선통신용 NFC칩을 별도로 연결하여 사용할 수도 있다.
도 5를 참조로 RF SIM 카드(20) 내에 콤비 COB(21)와 내장형 RF 안테나(23)의 결합 관계를 상세히 설명한다.
콤비 COB(21)는 도 5에 도시된 바와 같이 표준화된 접속단자를 가지고 있다. C1은 전원공급단자(Vcc), C2는 초기화 입력단자(RESET), C3는 클럭단자(CLK), C4는 비사용 예비단자(N/C), C5는 접지단자(GND), C6은 프로그램 전압단자(Vpp), C7은 직렬 데이터 입출력단자(I/0), C8은 비사용 예비단자(N/C)이다. 여기서 내장형 RF 안테나(23)는 콤비 COB(21)의 접속단자 중에서 상기 비사용 예비단자(C4 및 C8)와 접속되어 근거리 무선통신이 가능하도록 설치된다.
또한, 상기 내장형 RF 안테나(23)는 중계형 RF 안테나(30)와의 상호 유도 작용을 위한 공진 주파수를 맞추기 위해 커패시터(capacitor, 24)가 추가로 연결될 수 있다. 공지된 바와 같이, RF 안테나는 공진에 따른 상호 유도 작용에 의해 근거리 무선통신을 실행하며, 이를 위한 공진 주파수로서 13.56MHz가 많이 사용되고 있다. 이 공진 주파수는 안테나 자체가 가지는 인덕턴스(L)와 커패시티(C) 값에 의해 결정된다.
내장형 RF 안테나(23)는 박막이고 소형인 SIM 카드에 내장된다는 물리적 한계로 인해 인덕턴스(L) 값이 상대적으로 작아 조절할 수 있는 범위가 제한적이다. 따라서 내장형 RF 안테나(23)의 공진 주파수를 맞추기 위해서는 커패시티(C) 값을 조절하는 것이 바람직하다. 이를 위해 본 발명에서는 내장형 RF 안테나(23)의 안테나 선에 커패시터(24)가 추가로 연결된다. 이러한 구성은 현재 연구되고 있는 900MHz 공진 주파수를 포함해 다양한 타입의 근거리 무선통신 규격에 모두 적용될 수 있다.
내장형 RF 안테나(23)는 콤비 COB(21)의 둘레를 따라 감겨진 형태로 설치된다. RF 안테나를 만드는 방식에는 코일 방식, 에칭 방식, 프레스 방식, 프린트 방식이 있는데, 본 발명과 같이 박막의 SIM 카드 내에 RF 안테나를 감기 위해서는 슬립형 PCB 기판을 SIM 카드에 부착시킨 후 이를 에칭시켜 안테나 선을 형성하는 에칭 방식을 사용하는 것이 바람직하다.
내장형 RF 안테나(23)는 박막이고 소형인 SIM 카드 내에 장착된다는 물리적 한계로 인해 인식거리가 매우 짧은 특성이 있다. 따라서, RF SIM 카드(20) 내에 설치된 내장형 RF 안테나(23) 만으로는 근거리 무선통신을 할 수 있는 실효성 있는 인식거리(5~10cm)를 확보할 수 없다.
본 발명은 이러한 점을 고려해 내장형 RF 안테나(23)의 인식거리를 확장할 수 있는 매개 수단으로서 중계형 RF 안테나(30)를 추가로 구성한다. 이 중계형 RF 안테나(30)는 단말기 몸체(11) 내에서 RF SIM 카드(20)에 인접하게 설치되고, 상기 내장형 RF 안테나(23)와의 상호 유도 작용에 의해 콤비 COB(21)로부터 전송된 무선신호를 단말기 몸체(11)의 외부로 송출되도록 해준다.
중계형 RF 안테나(30)는 내장형 RF 안테나(23)의 권선 수를 보충하여 실효성 있는 인식거리를 확보할 수 있다면 어떠한 형태의 것이라도 무방하다. 예를 들어, 단순한 직사각형으로 된 중계형 RF 안테나(30)라 하더라도 내장형 RF 안테나(23)와의 공진을 통해 무선신호를 단말기 몸체(11)의 외부로 송출할 수 있는 것이면 본 발명에 따른 중계형 RF 안테나(30)로 사용할 수 있다.
그러나, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 RF SIM 카드(20)가 삽입되는 카드 슬롯(12)이 배터리 수용부(14)에 인접하게 형성되므로, 상기 중계형 RF 안테나(30)도 RF SIM 카드(20)와 배터리(15)의 위치 관계를 고려하여 최적화된 형태로 구성되는 것이 바람직하다.
도 6 및 도 7에는 최적화된 2 가지 중계형 RF 안테나(30)가 각각 도시되어 있다. 도 6에 도시된 중계형 RF 안테나는 도 3과 같이 RF SIM 카드(20)가 배터리(15)의 위쪽에 장착되는 모바일 단말기에 최적화된 것이고, 도 7에 도시된 중계형 RF 안테나는 도 1과 같이 RF SIM 카드(20)가 배터리(15)의 아래쪽에 장착되는 모바일 단말기에 최적화된 것이다.
도 6에 도시된 중계형 RF 안테나(30)는 양 끝단이 소정의 면적을 가진 제1 안테나부(31)와 제2 안테나부(32)로 분리된 형태로 구성된다. 상기 제1 안테나부(31)는 작은 RF SIM 카드(20) 상에 놓여지기 때문에 상대적으로 작게 형성되고, 상기 제2 안테나부(32)는 큰 배터리(15) 상에 놓여지기 때문에 상대적으로 크게 형성된다.
이와 같이 중계형 RF 안테나(30)를 제1 안테나부(31)와 제2 안테나부(32)로 분리하는 것은 안테나의 양 끝단이 놓여지는 위치에 따른 외형상의 구분일 뿐이며, 실제로는 안테나 선(33)이 상기 제1 안테나부(31)와 제2 안테나부(32)에 걸쳐 연속 되도록 구성되어 전체가 하나의 RF 안테나로 동작하게 된다. 다만, 배터리(15) 상에 놓여지는 제2 안테나부(32)를 상대적으로 크게 하면 후술하는 차폐재(36)의 사용 효과를 높일 수 있다.
중계형 RF 안테나(30)에서도 안테나 선(33) 상에 커패시터(34)가 추가되어 공진 주파수를 맞추는데 사용될 수 있으며, 그 작동 원리는 상기 RF SIM 카드(20)의 커패시터(24)에 대하여 설명한 것과 동일하다. 다만, 중계형 RF 안테나(30)는 내장형 RF 안테나(23)에 비해 면적이 넓어 안테나 선(33)의 권선 수에 대한 제약이 적으므로, 인덕턴스(L)의 조절만으로 공진 주파수를 맞추고 가급적 커패시터(24)를 사용하지 않는 것이 비용 면에서 바람직하다.
중계형 RF 안테나(30)는 그 일부분에 배터리(15)로부터 발생하는 전자기파를 차단하기 위해 차폐재(36)가 부착된다. 배터리(15)는 방전 과정에서 다량의 전자기파를 발생시키므로, 중계형 RF 안테나(30)를 통해 무선신호를 단말기 몸체(11)의 외부로 송출하기 위해서는 배터리(15)로부터의 전자기파를 효과적으로 차단하여야 한다.
본 실시예에서는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 배터리(15)에 놓여지는 제2 안테나부(32)의 뒷면에 시트(Sheet) 형태의 차폐재(36)가 부착되어 있으나, 본 발명의 기술 사상은 이에 한정되지 아니하며 배터리의 영향을 효과적으로 차단할 수 있는 범위 내에서 여러 가지 형태의 차폐재(36)가 사용될 수 있다. 한편, 제2 안테나부(32)가 크면 클수록 배터리(15)에 놓여지는 차폐재(36)를 크게 할 수 있어 차폐 효과를 높일 수 있다는 점은 상기한 바와 같다.
한편, 중계형 RF 안테나(30)는 그 일부분에 상기 단말기 몸체(11)의 내면 또는 배터리(15)의 표면에 접착되는 스티커 부재(35)가 부착된다. 중계형 RF 안테나(30)는 단말기 몸체(11)의 내부에서 RF SIM 카드(20)와 배터리(15)의 사이에 안정적으로 장착되기 위해서는, 중계형 RF 안테나(30)의 적어도 어느 한쪽이 단말기 몸체(11)의 내면이나 배터리(15)의 표면에 고정되는 것이 바람직하다. 상기 스티커 부재(35)의 접착력은 포스트 잇(Post-it)과 같이 중계형 RF 안테나(30)를 단말기 몸체(11) 또는 배터리(15)에 탈부착할 수 있을 정도로 조절하는 것이 바람직하다.
도 6에는 스티커 부재(35)가 제1 안테나부(31)의 뒷면에 부착된 형태가 도시되고, 도 7에는 스티커 부재(35)가 제2 안테나부(32)의 뒷면에 부착된 형태가 도시되어 있다. 이러한 차이는 중계형 RF 안테나(30)의 장착 형태의 차이에서부터 기인한 것인데, 이에 대한 상세한 내용은 도 8 및 도 9를 참조로 후술한다.
한편, 중계형 RF 안테나(30)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 배터리(15)의 아래쪽에 장착된 RF SIM 카드(20)에 놓여지는 제1 안테나부(31)와 배터리(15)의 위쪽에 놓여지는 제2 안테나부(32)로 분리되고, 상기 제1 안테나부(31)와 제2 안테나부(32)의 사이에는 상기 배터리(15)를 선으로 감싸도록 구성된 라인 연결부(37)로 이루어진다. 상기 라인 연결부(37)는 다양한 용량과 두께를 갖는 배터리(15)에 모두 적용될 수 있도록 충분히 길게 만드는 것이 바람직하다.
이하에서는 도 6 및 도 7에 도시된 2가지 중계형 RF 안테나(30)를 포함한 SIM 카드 세트의 장착 과정을 각각 설명한다.
도 8a 내지 도 8d는 도 6에 도시된 중계형 RF 안테나(30)를 포함한 SIM 카드 세트의 장착 과정이 도시되어 있다. 이 SIM 카드 세트는 도 3과 같이 RF SIM 카드(20)가 배터리(15)의 위쪽에 장착되는 모바일 단말기(10)에 사용된다.
사용자는 본 발명에 따른 RF SIM 카드(20)와 중계형 RF 안테나(30)로 된 SIM 카드 세트를 구입한다. 자신의 모바일 단말기(10)로부터 커버(16), 배터리(15)를 차례로 탈거하고 장착되어 있던 사용자 인증용 SIM 카드를 제거한 다음, 새로 구입한 RF SIM 카드(20)를 카드 슬롯(12)에 삽입 장착한다[도 8a]. 이 RF SIM 카드(20)에는 사용자 인증을 위한 개인 정보뿐만 아니라 NFC 서비스를 제공하기 위한 정보들이 저장되어 있다.
그 후 배터리(15)를 다시 장착하고[도 8b], 중계형 RF 안테나(30)의 제1 안테나부(31)를 상기 RF SIM 카드(20)를 덮도록 놓은 다음 스티커 부재(35)를 이용해 단말기 몸체(11)의 내면에 부착한다. 제2 안테나부(32)를 그 뒷면에 부착된 차폐재(36)가 배터리(15)의 표면에 밀착되도록 놓은 다음[도 8c], 커버(16)를 결합시키면 근거리 무선통신이 가능한 모바일 단말기가 완성된다[도 8d].
도 9a 내지 도 9e는 도 7에 도시된 중계형 RF 안테나(30)를 포함한 SIM 카드 세트의 장착 과정이 도시되어 있다. 이 SIM 카드 세트는 도 1과 같이 RF SIM 카드(20)가 배터리(15)의 아래쪽에 장착되는 모바일 단말기(10)에 사용된다.
사용자가 기존의 SIM 카드를 제거한 다음 새로운 RF SIM 카드(20)를 카드 슬롯(12)에 삽입 장착하는 과정[도 9a 및 도 9b]은 상술한 도 8의 (a) 및 (b) 과정과 동일하나, 중계형 RF 안테나(30)를 장착하는 과정이 상이하다.
사용자는 중계형 RF 안테나(30)의 제1 안테나부(31)를 배터리(15)의 아래쪽 에 형성된 카드 슬롯(12)에 놓여지도록 위치시킨 다음, 제1 안테나부(31)를 누른 상태에서 배터리(15)를 장착하여 제1 안테나부(31)를 고정시킨다[도 9c]. 그 후 라인 연결부(37)를 배터리(15)의 측면을 감싸듯이 돌려서 제2 안테나부(32)가 배터리(15)의 표면에 위치하도록 한다. 그 결과 제2 안테나부(32)의 뒷면에 부착된 차폐재(36)가 배터리(15)의 표면에 위치하게 되므로, 차폐재(36) 위에 부착된 스티커 부재(35)를 이용하여 제2 안테나부(32)를 배터리(15)의 표면에 고정시킨다[도 9d]. 마지막으로 커버(16)를 결합시키면 근거리 무선통신이 가능한 모바일 단말기가 완성된다[도 9e].
한편, 본 발명의 기술 사상에는 RF SIM 카드(20)와 중계형 RF 안테나(30)가 장착된 모바일 단말기뿐만 아니라, 모바일 단말기의 SIM 카드를 교체하는 것만으로 근거리 무선통신이 가능하도록 해주는 상기 RF SIM 카드(20)와 중계형 RF 안테나(30)로 이루어진 SIM 카드 세트도 독립적으로 포함된다 할 것이다.
도 1은 종래에 SIM 카드가 장착된 모바일 단말기를 나타낸 도면.
도 2는 종래에 RF 안테나가 장착된 모바일 단말기를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 자체 무선통신이 가능한 SIM 카드가 장착된 모바일 단말기의 구성요소를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 RF SIM 카드를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 RF SIM 카드의 상세 구성을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 중계형 RF 안테나의 일 실시예를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 중계형 RF 안테나의 또 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 8a 내지 도 8d는 도 6의 중계형 RF 안테나의 장착 순서를 나타낸 도면.
도 9a 내지 도 9e는 도 7의 중계형 RF 안테나의 장착 순서를 나타낸 도면.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
10: 모바일 단말기 11: 단말기 몸체
12: 카드 슬롯 13: 슬롯 단자
14: 배터리 수용부 15: 배터리
16: 커버 20: RF SIM 카드
21: 콤비 COB 22: 카드 바디
23: 내장형 RF 안테나 24: 커패시터
30: 중계형 RF 안테나 31: 제1 안테나부
32: 제2 안테나부 33: 안테나 선
34: 커패시터 35: 스티커 부재
36: 차폐재 37: 라인 연결부

Claims (8)

  1. 무선통신 기능이 탑재된 단말기 몸체(11);
    상기 단말기 몸체(11)에 형성된 카드 슬롯(12)에 삽입 장착되고, 컨트롤러와 메모리로 구성된 콤비 COB(21)가 내장되며, 이 콤비 COB(21)의 둘레를 따라 내장형 RF 안테나(23)가 설치된 RF SIM 카드(20); 및
    상기 단말기 몸체(11) 내에서 RF SIM 카드(20)에 인접하게 설치되고, 상기 내장형 RF 안테나(23)와의 상호 유도 작용에 의해 콤비 COB(21)로부터 전송된 무선신호를 단말기 몸체(11)의 외부로 송출되도록 해주는 중계형 RF 안테나(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신이 가능한 SIM 카드가 장착된 모바일 단말기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 단말기 몸체(11)는 그 뒷면에 배터리(15)가 장착될 수 있도록 배터리 수용부(14)가 형성되고, 상기 카드 슬롯(12)은 상기 배터리 수용부(14) 상에 형성된 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신이 가능한 SIM 카드가 장착된 모바일 단말기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 내장형 RF 안테나(23)는 상기 중계형 RF 안테나(30)와의 상호 유도 작 용을 위한 공진 주파수를 맞추기 위해 커패시터(24)가 추가로 연결된 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신이 가능한 SIM 카드가 장착된 모바일 단말기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 내장형 RF 안테나(23)는 상기 콤비 COB(21)의 비사용 예비단자와 연결된 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신이 가능한 SIM 카드가 장착된 모바일 단말기.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 중계형 RF 안테나(30)는 그 일부분에 상기 배터리(15)로부터의 발생하는 전자기파를 차단하기 위해 차폐재(36)가 부착된 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신이 가능한 SIM 카드가 장착된 모바일 단말기.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 중계형 RF 안테나(30)는 그 일부분에 상기 단말기 몸체(11)의 내면 또는 배터리(15)의 표면에 접착되는 스티커 부재(35)가 부착된 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신이 가능한 SIM 카드가 장착된 모바일 단말기.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 중계형 RF 안테나(30)는 상기 배터리(15)의 아래쪽에 장착된 RF SIM 카 드(20)에 놓여지는 제1 안테나부(31)와 배터리(15)의 위쪽에 놓여지는 제2 안테나부(32)로 분리되고, 상기 제1 안테나부(31)와 제2 안테나부(32)의 사이는 상기 배터리(15)를 선으로 감싸도록 구성된 라인 연결부(37)로 이루어진 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신이 가능한 SIM 카드가 장착된 모바일 단말기.
  8. 모바일 단말기로 근거리 무선통신을 하기 위한 것으로서,
    단말기 몸체(11)에 형성된 카드 슬롯(12)에 삽입 장착되고, 컨트롤러와 메모리로 구성된 콤비 COB(21)가 내장되며, 이 콤비 COB(21)의 둘레를 따라 내장형 RF 안테나(23)가 설치된 RF SIM 카드(20)와,
    상기 단말기 몸체(11) 내에서 RF SIM 카드(20)에 인접하게 설치되고, 상기 내장형 RF 안테나(23)와의 상호 유도 작용에 의해 콤비 COB(21)로부터 전송된 무선신호를 단말기 몸체(11)의 외부로 송출되도록 해주는 중계형 RF 안테나(30)로 이루어진 SIM 카드 세트.
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