KR20120061303A - 휴대용 단말기의 안테나 장치 - Google Patents

휴대용 단말기의 안테나 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 단말기의 안테나 장치를 제공하고, 상기 장치는 막대 안테나와, 상기 막대 안테나와 선택적으로 연결되어 DMB 기능을 수행하는 DMB 모듈부와, 상기 막대 안테나와 선택적으로 연결되어 부가 기능을 수행하는 부가 기능 모듈부와, 상기 막대 안테나의 급전 라인에 설치되어 상기 DMB 모듈부와 부가 기능 모듈부에 선택적인 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 장치 및 상기 스위칭 장치를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 단말기의 안테나 장치{ANTENNA DEVICE FOR PORTABLE TERMINAL}
본 발명은 휴대용 단말기의 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히 DMB(digital Multimedia Broadcasting) 수신용 안테나 장치를 이용하여 단말기에 구현되는 부가 기능을 위한 서브 안테나 장치로 병행하여 사용함으로써 단말기의 슬림화에 주력할 수 있는 휴대용 단말기의 안테나 장치에 관한 것이다.
현재 전자 통신 산업의 발달로 말미암아 이동 통신 단말기(셀룰러폰), 전자수첩, 개인 복합 단말기 등의 상기 휴대용 단말기는 현대 사회의 필수품이 되어가면서, 빠르게 변화하는 정보 전달의 중요한 수단이 되고 있다. 이러한 상황에서 휴대용 단말기는 점차 그 기능이 부가되고 크기는 경박 단소화 되고 있다.
상술한 바와 같이 휴대용 단말기가 경박 단소화 되고 있는 상황에서 한정된 공간에 여러 구성 요소들을 실장시키기 더욱 어려워지고 있다. 예를 들어, 전파 송수신을 위한 안테나는 클수록 성능이 우수하나 상기 안테나를 실장시키기 위한 공간은 협소해지고 있다.
일반적으로, 휴대용 단말기는 서로 다른 주파수 대역의 신호를 송수신하기 위한 여러 안테나를 구비할 수 있다. 일 예로, 휴대용 단말기는 DMB(Digital Multimedia Broadcast) 통신, 블루투스 통신, 와이파이 통신, GPS(Global Positioning system) 통신 등을 위한 안테나를 각각 구비한다. 이때, 한정된 공간에서 이 안테나들을 모두 실장시키기란 어렵다. 더욱이, 안테나는 타 요소에 의해 간섭받아 그 성능이 열화되기 쉬우므로 이를 고려한 실장 방법이 고려된다.
본 발명의 목적은 특정 기능을 수행하기 위한 안테나를 이용하여 단말기에 구현되는 부가 기능을 위한 서브 안테나로 겸용하여 사용함으로써 단말기의 슬림화에 주력할 수 있는 휴대용 단말기의 안테나 장치에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 수신용 안테나를 근거리 통신을 위한 안테나로 겸용으로 사용함으로써 별도의 근거리 통신용 안테나가 필요없는 휴대용 단말기의 안테나 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 단말기의 통화 품질을 개선함과 동시에 슬림화에 기여할 수 있도록 구성되는 휴대용 단말기의 안테나 장치를 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 1 견지로서, 본 발명은 휴대용 단말기의 안테나 장치에 있어서, 막대 안테나와, 상기 막대 안테나와 선택적으로 연결되어 DMB 기능을 수행하는 DMB 모듈부와, 상기 막대 안테나와 선택적으로 연결되어 부가 기능을 수행하는 부가 기능 모듈부와, 상기 막대 안테나의 급전 라인에 설치되어 상기 DMB 모듈부와 부가 기능 모듈부에 선택적인 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 장치 및 상기 스위칭 장치를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 2 견지로서, 본 발명은 휴대용 단말기의 안테나 장치에 있어서, 이동 가능한 막대 안테나와, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 기능을 수행하는 DMB 모듈부의 단자 및 부가 기능을 수행하는 부가 기능 모듈부의 단자가 구비된 메인 보드와, 막대 안테나가 이동하여 상기 DMB 모듈부의 단자와 접촉하면 DMB 대역에서 신호를 수신하고, 상기 부가 기능 모듈부의 단자와 접촉하면 부가 기능의 대역에서 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 안테나 장치는 DMB 수신용 안테나를 부가 기능을 위한 안테나로 병행하여 사용하므로 단말기의 슬림화에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)용 안테나 장치를 갖는 휴대용 단말기의 사시도 및
도 2는 본 발명의 DMB용 안테나 장치를 부가 기능을 위한 서브 안테나 장치로 병행하여 사용하는 단말기의 블럭 구성도.
도 3은 사용자의 단말기 환경에 따라 DMB 안테나 장치를 부가 기능을 위한 서브 안테나 장치로 병행하여 사용하는 본 발명의 일 실시 예 및
도 4a 및 4b는 DMB 안테나가 이동에 따라 DMB 기능 또는 부가 기능을 위한 해당 모듈부의 단자와 기구적으로 접촉되는 본 발명의 일 실시 예.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 GPS(Global Positioning System) 통신, 블루투스 통신, 와이파이 통신 등의 부가 기능을 수행하기 위한 안테나를 별도로 구비하지 않고, 기존의 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 수신용 안테나를 병행하여 사용하므로 단말기의 슬림화에 기여할 수 있는 안테나 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)용 안테나 장치를 갖는 휴대용 단말기의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 휴대용 단말기(100)는 외관을 형성하는 바디(11)와, 상기 바디(11)에 구비되는 다수의 구성 요소들을 구비한다. 상기 휴대용 단말기(100)는 영상 신호를 출력하기 위한 디스플레이(12)와, 음성 신호를 출력하기 위한 스피커 (17)와, 음성 신호를 입력하기 위한 마이크로폰(14) 및 데이터 입력 수단인 키버튼(13)을 구비한다. 상기 디스플레이(12)는 수백만 화소를 갖는 엘씨디(LCD;Liquid Crystal Display)가 될 수 있다. 만약, 상기 엘씨디에 터치 스크린(touch screen)이 적용된다면, 상기 디스플레이(12)는 보조적 또는 상기 키버튼을 대신하여 데이터 입력 기능을 수행할 수 있다.
한편, 상기 휴대용 단말기(100)는 통화를 위하여 해당 주파수 대역에서 신호를 송수신하는 메인 안테나 장치(미도시됨)와, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 및 부가 기능의 신호를 수신하기 위한 안테나 장치(10)를 포함한다. 상기 안테나 장치(10)는 단말기 외부로 돌출시켜 신장시킬 수 있는 막대 안테나(bar antenna)(15)를 포함한다.
상기 막대 안테나(15)는 지름이 다른 몇 개의 금속 파이프를 차례로 겹쳐 자유로이 신축할 수 있다. 상기 막대 안테나(15)는 휩 안테나(whip antenna)가 대신할 수 있다.
또한, 상기 단말기(100)는 블루투스 통신, GPS(Global Positioning System) 통신, 와이파이 통신 등의 부가 기능을 수행할 수 있다. 그러나, 상기 부가 기능을 위한 안테나 장치는 존재하지 않는다. 이는 상기 안테나 장치(10)가 상기 부가 기능을 위하여 병행하여 사용되기 때문이다.
상기 막대 안테나(15)는 DMB 공진 주파수 및 상기 부가 기능을 위한 공진 주파수를 갖는다. 상기 막대 안테나(15)는 단말기의 내부 또는 외부로 이동하고, 이는 막대 안테나의 성능을 열화시키는 여러 원인 중 하나가 될 수 있다. 또한, 상기 막대 안테나(15)는 부정합하는 공진 주파수를 가질 수 있다. 따라서, 상기 안테나 장치(10)는 상기 막대 안테나(15)의 부정합하는 공진 주파수를 보상 및 그 성능을 개선시키기 위한 매칭 수단을 더 포함할 수 있다. 상기 매칭 수단은 메인 보드에 구성되는 매칭 회로가 될 수 있다. 또는, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 매칭 수단은 상기 막대 안테나(15)의 내부에 구성되는 별도의 방사체(16)일 수 있다. 상기 방사체(16)는 코일 안테나(coil antenna) 또는 헬리컬 안테나(helical antenna) 등이 될 수 있다. 상기 방사체(16)는 상기 막대 안테나(15)와 함께 이동하고 급전된다.
한편, 상기 방사체(16)는 간섭으로 인한 해당 안테나의 부정합 공진 주파수를 보상하는 용도로 사용될 수 있다. 일 예로, 상기 막대 안테나(15)는 상기 메인 안테나의 간섭으로 기 설정된 공진 주파수를 얻지 못하는 경우가 있다. 이때, 상기 방사체(16)는 상기 막대 안테나(15)의 기 설정된 공진 주파수로 조절할 도 있다.
더욱이, 상기 방사체(16)는 새로운 공진 주파수 형성에 기여할 수 있다. 일 예로, 상기 막대 안테나(15)와 상기 방사체(16)는 상호 공진하여 DMB 공진 주파수, 부가 기능을 위한 공진 주파수 및 그 밖의 공진 주파수를 가질 수 있다.
상기 단말기(100)는 DMB 기능을 위한 DMB 모듈부와, 부가 기능을 위한 부가 기능 모듈부를 포함한다. 상기 단말기(100)는 상기 막대 안테나(15)를 해당 모듈부에 선택적으로 연결할 수 있다.
일 예로, 상기 막대 안테나(15)는 사용자의 단말기 환경에서 선택된 모듈부와 연결될 수 있다. 사용자가 DMB 기능을 실행시키면, 상기 막대 안테나(15)는 DMB 모듈부와 연결된다. 또한, 사용자가 부가 기능을 실행시키면, 상기 막대 안테나(15)는 부가 기능 모듈부와 연결된다. 더욱이, 사용자가 DMB 기능 및 부가 기능을 모두 실행시키면, 상기 막대 안테나(15)는 두 모듈부에 모두 연결된다.
다른 예로, 상기 막대 안테나(15)는 이동에 따라 해당 모듈부와 연결될 수 있다. 일반적으로, DMB 기능이 원할히 실행되려면 상기 막대 안테나(15)는 단말기 외부로 돌출되어야 한다. 만약 DMB 기능이 실행 중 막대 안테나(15)가 단말기 내부로 삽입된다면 신호 세기가 미약해질 것이다. 한편, 블루투스 통신 등의 부가 기능은 원할한 동작을 위하여, 막대 안테나(15)가 반드시 외부로 돌출되어야 하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 막대 안테나(15)는 외부로 돌출되면 DMB 모듈부와 연결되고, 내부로 삽입되면 부가 기능 모듈부와 연결될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 막대 안테나(15)는 외부로 돌출되면 DMB 모듈부 및 부가 기능 모듈부와 연결되고, 내부로 삽입되면 부가 기능 모듈부와 연결될 수도 있다. 이때, 막대 안테나(15)의 이동에 따라 해당 모듈부와 막대 안테나(15)가 연결만 된 상태이지 해당 기능이 실행된 것은 아닐 수 있다.
도 2는 본 발명의 DMB용 안테나 장치를 부가 기능을 위한 서브 안테나 장치로 병행하여 사용하는 단말기의 블럭 구성도이다.
도 2를 참조하면, 제어부(201)는 후술되는 모듈부들(202, 203, 204)의 송, 수신 신호를 처리하는 모뎀을 포함한다. 모듈부들(202, 203, 204)은 하나의 RF 모듈로서 각 안테나에 대한 개별 처리가 가능하도록 구현될 수 있다.
메인 안테나(230)는 RF 모듈부(202)에 전기적으로 연결되어 통화를 위한 주파수 대역에서 신호를 송수신한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 막대 안테나(15)는 소정의 스위칭 장치(220)에 의해 DMB 모듈부(203) 또는 부가 기능 모듈부(204)에 전기적으로 절환되는데, 상기 스위칭 장치(220)는 상기 제어부(201)의 제어를 받는다. 상기 DMB 모듈부(203)와 부가 기능 모듈부(204)는 모두 상술한 막대 안테나(15)와 선택적인 급전을 하도록 구성된다. 따라서, 상기 스위칭 장치(220)는 상기 막대 안테나(15)의 급전 라인에 구성된다.
상기 제어부(201)는 사용자의 단말기 사용 환경에 따라 상기 스위칭 장치(220)를 제어할 수 있다. 도 3은 사용자의 단말기 환경에 따라 DMB 안테나 장치를 부가 기능을 위한 서브 안테나 장치로 병행하여 사용하는 본 발명의 일 실시 예이다. 도 3을 참조하면, 상기 제어부(201)는 단말기가 DMB 기능을 실행할 경우, 상기 막대 안테나(15)를 상기 DMB 모듈부(203)와 연결되도록 상기 스위칭 장치(220)를 제어할 것이다. 또한, 상기 제어부(201)는 단말기가 부가 기능을 실행할 경우, 상기 막대 안테나(15)를 상기 부가 기능 모듈부(204)와 연결되도록 상기 스위칭 장치(220)를 제어할 것이다. 더욱이, 상기 제어부(201)는 단말기가 DMB 기능 및 부가 기능을 모두 실행할 경우, 상기 막대 안테나(15)를 상기 두 모듈부(203, 204)에 연결되도록 상기 스위칭 장치(220)를 제어할 것이다.
바람직하게도, 상기 단말기는 막대 안테나(15)의 성능을 개선하기 위하여 전술한 방사체(16)을 더 구비할 수 있다. 또한, 상기 단말기는 막대 안테나(15)의 성능을 개선하기 위하여 상기 스위칭 장치(220)와 상기 DMB 모듈부(203) 사이 또는 상기 스위칭 장치(220)와 상기 부가 기능 모듈(204) 사이에 매칭 회로(221, 222)를 개재할 수 있다. 상기 매칭 회로(221, 222)는 인덕턴스, 캐패시턴스 등의 소자를 포함할 수 있다.
도시된 표시부(205), 메모리부(206), 코덱(207), 입력부(208) 및 마이크(17), 스피커(14)는 단말기의 공지 구성이므로 설명을 생략한다.
도 4a 및 4b는 DMB 안테나가 이동에 따라 DMB 기능 또는 부가 기능을 위한 해당 모듈부의 단자와 기구적으로 접촉되는 본 발명의 일 실시 예이다. 메인 보드(300)에는 각 모듈부(203, 204)의 단자들(205, 206)이 구비된다. 첫 번째 단자(205)는 DMB 모듈부(203)의 단자이고, 두 번째 단자(206)는 부가 기능 모듈부(204)의 단자이다.
도 4a를 참조하면, 막대 안테나(15)는 단말기 내부로 삽입되면 두 번째 단자(206)와 접촉되고 상기 부가 기능 모듈부(204)와 연결된다. 막대 안테나(15)는 단말기 외부로 돌출되면 첫 번째 단자(205)와 접촉되고 상기 DMB 모듈부(203)와 연결된다. 도 4b를 참조하면, 막대 안테나(15)는 단말기 내부로 삽입되면 두 번째 단자(206)와 접촉되고 상기 부가 기능 모듈부(204)와 연결된다. 막대 안테나(15)는 단말기 외부로 돌출되면 두 단자들(205, 206)와 접촉되고 두 모듈부들(203, 204)와 연결된다. 일반적으로, DMB 기능은 막대 안테나(15)가 돌출되었을 때 원활히 실행되며, 전술한 실시 예가 이를 보여준다. 또한, 전술하였듯이, 해당 모듈부와 막대 안테나(15)는 상호 연결만 된 상태이지 해당 기능이 실행된 것은 아닐 수 있다.
도 3에서, DMB 기능이 실행되어 상기 DMB 모듈부(203)가 상기 막대 안테나(15)와 연결되더라도 막대 안테나(15)가 단말기 내부로 삽입되면, 신호 세기가 미약할 수 있다. 또한, 부가 기능이 실행되어 상기 부가 기능 모듈부(204)가 상기 막대 안테나(15)와 연결되더라도 막대 안테나(15)의 이동에 따라 신호 세기가 미약할 수 있다. 이때, 상기 매칭 회로(221, 222) 또는 방사체(16)가 이를 개선할 수도 있다.
도 4a에서, DMB 기능이 실행되더라도 상기 막대 안테나(15)가 단말기 외부로 돌출되지 않는다면, 상기 DMB 모듈부(203)는 원활히 동작할 수 없다. 또한, 부가 기능이 실행되더라도 상기 막대 안테나(15)가 단말기 내부로 삽입되지 않는다면, 상기 부가 기능 모듈부(204)는 원활히 동작할 수 없다.
도 4b에서, DMB 기능이 실행되더라도 상기 막대 안테나(15)가 단말기 외부로 돌출되지 않는다면, 상기 DMB 모듈부(203)는 원활히 동작할 수 없다. 부가 기능은 상기 막대 안테나(15)의 이동에 상관없이 항상 실행할 수 있고, 미약해진 신호는 상기 매칭 회로(222) 또는 상기 방사체(16)에 의해 개선될 수도 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (13)

  1. 휴대용 단말기의 안테나 장치에 있어서,
    막대 안테나;
    상기 막대 안테나와 선택적으로 연결되어 DMB 기능을 수행하는 DMB 모듈부;
    상기 막대 안테나와 선택적으로 연결되어 부가 기능을 수행하는 부가 기능 모듈부;
    상기 막대 안테나의 급전 라인에 설치되어 상기 DMB 모듈부와 부가 기능 모듈부에 선택적인 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 장치 및
    상기 스위칭 장치를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    부정합하는 공진 주파수를 보상하기 위한 매칭 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 매칭 수단은,
    상기 막대 안테나 내부에 구성되는 방사체임을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 방사체는,
    코일 안테나(coil), 헬리컬 안테나(helical antenna) 중 어느 하나임을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 매칭 수단은,
    상기 DMB 모듈부 또는 부가 기능 모듈부에 연결되는 매칭 회로임을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 부가 기능 모듈부에 의해 처리될 수 있는 기능은 블루투스 통신, 와이파이 통신, GPS(Global Positioning system) 통신 중 어느 하나임을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 막대 안테나는,
    단말기 내부 또는 외부로 이동할 수 있음을 특징으로 하는 장치.
  8. 휴대용 단말기의 안테나 장치에 있어서,
    이동 가능한 막대 안테나;
    DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 기능을 수행하는 DMB 모듈부의 단자 및 부가 기능을 수행하는 부가 기능 모듈부의 단자가 구비된 메인 보드;
    막대 안테나가 이동하여 상기 DMB 모듈부의 단자와 접촉하면 DMB 대역에서 신호를 수신하고, 상기 부가 기능 모듈부의 단자와 접촉하면 부가 기능의 대역에서 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    부정합하는 공진 주파수를 보상하기 위한 매칭 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 매칭 수단은,
    상기 막대 안테나 내부에 구성되는 방사체임을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 방사체는,
    코일 안테나(coil), 헬리컬 안테나(helical antenna) 중 어느 하나임을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 매칭 수단은,
    상기 DMB 모듈부 또는 상기 부가 기능 모듈부에 연결되는 매칭 회로임을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 부가 기능 모듈부가 수행하는 부가 기능은 블루투스 통신, 와이파이 통신, GPS(Global Positioning system) 통신 중 어느 하나임을 특징으로 하는 장치.
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