KR100606074B1 - 폴더 타입 휴대폰의 안테나 접속장치 - Google Patents

Abstract

폴더 타입 휴대폰의 폴더 덮개에 설치된 안테나 접속장치에 관한 것이다. 상기 폴더 타입 휴대폰의 안테나 접속장치는 폴더 본체와, 폴더 덮개와, 상기 폴더 본체와 폴더 덮개를 기계적으로 연결시키는 힌지부로 구성된 폴더 타입 휴대폰에 있어서, 상기 폴더 덮개에 위치한 안테나와, 상기 폴더 본체에 내장되는 메인보드와, 상기 폴더 덮개에 내장되어 상기 안테나와 메인보드를 연결하는 전송선과, 상기 힌지부에 형성되어 상기 메인보드와 공통 접지평면을 갖고 상기 전송선으로부터 전기신호를 전달받는 플렉시블 보드와, 상기 플렉시블 보드에 구성된 등평면 도파관과, 상기 전송선과 등평면 도파관의 연결시 신호선들과 접지부가 각각 전기적으로 연결되는 제1접속부와, 상기 등평면 도파관과 메인보드의 연결시 신호선들과 접지부가 각각 전기적으로 연결되는 제2접속부를 포함하여 구성한다.

폴더, 휴대폰, 안테나, 전송선 전이

Description

폴더 타입 휴대폰의 안테나 접속장치{TRANSITION STRUCTURE FOR CONNECTING RF SIGNALS FROM FOLDER TO MAIN BODY IN FOLDER TYPE MOBILE PHONE}

도 1은 종래의 기술에 따른 폴더 타입 휴대폰에서 폴더 본체의 일단에 안테나가 설치된 상태를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더 타입 휴대폰에서 폴더 덮개의 일단에 안테나가 설치된 상태를 나타내는 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 폴더 덮개의 일단에 설치된 안테나의 구성 및 접속구조를 도시한 상세도.

본 발명은 휴대폰에 관한 것으로서, 특히 폴더 타입 휴대폰의 폴더 덮개에 설치된 안테나 접속장치에 관한 것이다.

통상적으로 휴대폰은 바 타입과, 플립 타입 및 폴더 타입의 휴대폰이 존재한다. 상기 여러 가지의 휴대폰 타입가운데 폴더 타입 휴대폰은 도 1에 도시된 바와 같이 폴더 본체(10), 폴더 덮개(12), 폴더 본체(10)와 폴더 덮개(12)를 기계적으로 연결시키는 힌지장치로 구성된다. 상기 폴더 덮개(12)에는 스피커를 포함하는 이어 피스가 위치하고, 이어 피스 하측으로 엘씨디부가 위치한다. 이어서 폴더 본체(10)에는 최상단에 안테나(14) 장치가 위치하고, 안테나(14) 장치 하측으로 키 패드가 위치한다. 그리고, 폴더 본체(10)의 하단에는 마이크장치가 위치한다.

종래의 안테나 연결기술은 크게 두 가지 종류로 분류될 수 있다. 하나는 가장 보편적으로 사용되는 방법으로 안테나 핑거를 폴더 본체에 연결하여 삽입시 안테나로 수신 및 송신되는 신호를 전기적으로 연결할 수 있도록 한 것으로 리트렉터블 안테나 또는 고정형 안테나가 주로 사용된다. 다른 하나의 방법은 안테나 핑거 대신 동축 커넥터를 안테나 인입부에 두어 안테나 연결을 유도하는 것으로 고정형 안테나에만 사용될 수 있다. 안테나로부터 듀플렉서 또는 다이플렉서 등으로의 전기적 연결이 매우 중요하므로 50옴 전송선 및 세미 리지드(semi rigid) 동축 케이블 등과 정합회로를 이용하여 전기적 특성을 최적화한다.

최근 유행하고 있는 폴더 타입의 휴대폰은 폴더 덮개 부분에 의하여 폴더 타입 휴대폰의 폴더 본체 상단부에 부착된 안테나 특성이 크게 영향을 받으므로 안테나 특성의 최적화 구현이 어려운 단점이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 안테나와 투영하여 본 위치가 중첩되는 폴더 덮개 부분의 전도성 있는 물질을 부분적으로 제거해야 하는데 이는 실제 구현시 타 기능 회로부분의 배치 자유도를 크게 제한할 수 있다. 그러므로 안테나를 폴더 덮개에 위치시키면 상기한 문제점들을 해결할 수 있지만, 안테나로부터 폴더 본체부에 위치한 메인보드까지 전기신호를 전달시키는데 곤란한 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 폴더 타입 휴대폰에서 안테나의 장착위치를 폴더 본체에 국한하지 않고 폴더 덮개에 장착하는 폴더 타입 휴대폰의 안테나 접속장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 안테나의 방사특성을 향상시킬 수 있는 폴더 타입 휴대폰의 안테나 접속장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴더 본체와, 폴더 덮개와, 상기 폴더 본체와 폴더 덮개를 기계적으로 연결시키는 힌지부로 구성된 폴더 타입 휴대폰에 있어서, 상기 폴더 덮개에 위치한 안테나와, 상기 폴더 본체에 내장되는 메인보드와, 상기 폴더 덮개에 내장되어 상기 안테나와 메인보드를 연결하는 전송선과, 상기 힌지부에 형성되어 상기 메인보드와 공통 접지평면을 갖고 상기 전송선으로부터 전기신호를 전달받는 플렉시블 보드와, 상기 플렉시블 보드에 구성된 등평면 도파관과, 상기 전송선과 등평면 도파관의 연결시 신호선들과 접지부가 각각 전기적으로 연결되는 제1접속부와, 상기 등평면 도파관과 메인보드의 연결시 신호선들과 접지부가 각각 전기적으로 연결되는 제2접속부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 동일한 부호가 사용되고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략됨을 유의하여야 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더 타입 휴대폰에서 폴더 덮개(22)의 일단에 안테나 어셈블리(24)가 설치된 상태를 나타내는 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 폴더 덮개(22)의 일단에 설치된 안테나 어셈블리(24)의 구성 및 접속구조를 도시한 상세도이다.

본 발명은 폴더 타입 휴대폰에서 안테나 어셈블리(24)의 위치를 폴더 본체(20)에 국한시키지 않고 폴더 덮개(22)에 장착할 수 있도록 하여 폴더 타입 휴대폰의 설계 자유도를 증대시키며 안테나 방사특성 최적화를 용이하게 하는데 있다.

본 발명은 RF기술 관련분야로 세부분야로서는 안테나 연결기술에 속하며, 종래의 안테나 접속기법에 전송선 전이구조를 접목한 기술이다.

폴더 덮개(22)에 위치한 안테나(26)의 신호를 힌지부를 통하여 폴더 본체(20)의 메인보드(32)에 연결하기 위해서는 기존에 광범위하게 사용되는 마이크로스트립 형태의 전송선 구조가 아닌 등평면 구조의 전송선이 필요하며, 이를 전기적으로 효과적인 연결을 하기 위해서는 전송선 전이 구조가 요구된다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명은 폴더 본체(20)와, 폴더 덮개(22)와, 상 기 폴더 본체(20)와 폴더 덮개(22)를 기계적으로 연결시키는 힌지부로 구성된 폴더 타입 휴대폰에 있어서, 안테나 어셈블리(24), 세미 리지드 동축 케이블(28), 플렉시블 보드(30), 메인보드(32)등으로 구성된다. 상기 폴더 덮개(22)에는 안테나 장착부가 위치하고 있으며, 안테나 장착부는 안테나 접촉부와 정합회로 등으로 구성된다.

상기 안테나 어셈블리(24)는 상기 폴더 덮개(22)의 일단에 결합된다. 상기 세미 리지드 동축 케이블(28)은 상기 폴더 덮개(22)에 내장되어 상기 안테나 어셈블리(24)와 메인보드(32)를 연결한다. 상기 플렉시블 보드(30)는 상기 힌지부에 형성되어 상기 메인보드(32)와 공통 접지평면을 갖고 상기 세미 리지드 동축 케이블(28)로부터 전기신호를 전달받는다. 상기 플렉시블 보드(30)에는 등평면 도파관이 구성된다. 상기 메인보드(32)는 상기 폴더 본체(20)에 내장되며 상기 휴대폰의 전반적인 회로 구성을 갖는다. 상기 메인보드(32)에는 상기 등평면 도파관의 신호를 마이크로스트립 형태의 전송선 구조로 전환하는 구조가 구성된다.

한편, 상기 도 3에 도시된 바와 같이 제1접속부(36)를 통해 상기 세미 리지드 동축 케이블(28)과 등평면 도파관의 연결시 신호선들과 접지부가 각각 납땜(34)접속된다. 또한 상기 제2접속부(40)를 통해 상기 등평면 도파관과 메인보드(32)의 연결시 신호선들과 접지부가 각각 납땜(34)접속된다. 한편 상기 제2접속부(40)에는 소정의 크기를 갖는 다수 개의 접지구멍(38)이 형성된다.

상기 안테나 어셈블리(24)와 메인보드(32)를 연결하기 위하여 세미 리지드 동축 케이블(28)이 사용되었으며, 메인보드(32)와 공동 접지평면을 형성하기 위하 여 휴대폰의 힌지부에는 플렉시블 보드(FPCB : Flexible Printed Circuit Board)(30)에 구성된 등평면 도파관(CPW : Coplanar Waveguide)을 두어 폴더 덮개(22)의 개폐시에 무리없이 세미 리지드 동축 케이블(28)로부터의 전기신호를 전달할 수 있도록 한다. 세미 리지드 동축 케이블(28)과 등평면 도파관의 연결시 신호선들과 접지부는 각각 도 3에 도시된 바와 같이 납땜(34)연결된다. 메인보드(main PBA)(32)에는 등평면 도파관의 신호를 마이크로스트립 형태의 전송선 구조로 전환하기 위한 구조가 필요하다.

본 발명의 동작을 정보 데이터의 수신을 기준으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 안테나(26)로 유입된 신호는 세미 리지드 동축 케이블(28)을 통하여 폴더부 하단부까지 전달된 다음, 등평면 도파관 구조의 전송선이 있는 FPCB를 통하여 힌지부를 통과한다. 이후 폴더 본체(20)의 메인보드(32)로 전달된다.

전기적으로 신호의 전달경로를 자세히 살펴보면 다음과 같다.

안테나(26)⇒ 세미 리지드 동축 케이블(28) ⇒ 플렉시블 보드(FPCB)(30)⇒메인보드(32) 순이다.

세미 리지드 동축 케이블(28)을 상기 플렉시블 보드(30)에 직접 연결할 경우 발생 가능한 물리적인 외부 충격의 문제를 기계적으로 보완하기 위하여 폴더 내부에 등평면 도파관 전이구조를 위한 고정부를 둠으로써 세미 리지드 동축 케이블(28)과 플렉시블 보드(30)의 연결을 견고히 할 수 있다. 이 전이구조의 경우 전기적으로 18㎓까지 1.4이하의 VSWR을 갖는 것으로 보고되어 있으므로 [참조문헌 Houdart, M.,and C. Aury, "Various Excitations of Coplanar Waveguide,"IEEE MTT-S Digest, 1979.pp.116-118] 좋은 신호전달 특성을 보장하게 된다.

메인보드(32)는 기본적인 전송선이며, 마이크로 스트립으로 구성되어 있으므로 등평면 도파관 전송선 구조를 통하여 전달된 신호를 전기적으로 원활히 메인보드(32)에 연결할 수 있다. 등평면 도파관 마이크로스트립 전이구조의 경우 VSWR이 수 ㎓대역에서 1.4이하임이 보고되어 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명할 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더 타입 휴대폰의 안테나 접속장치는 안테나를 기준으로 볼 때 전체적으로 확대된 영상 안테나 효과가 발생하여 약전계 수신율을 증가시킬 수 있으며, 폴더 개방시 안테나가 RF 부품으로부터 멀리 위치되어 메인보드의 RF 동작 영역에 미치는 간섭 효과를 크게 감소시킬 수 있고, 기본적으로 접이식 안테나의 사용이 가능하여, 기존 휴대폰에는 필연적으로 있는 안테나 돌출부에 의한 기계적인 신뢰성이 미흡한 문제를 해결하여 휴대가 편리한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 폴더 본체와, 폴더 덮개와, 상기 폴더 본체와 폴더 덮개를 기계적으로 연결시키는 힌지부로 구성된 폴더 타입 휴대폰에 있어서,

   상기 폴더 덮개에 위치한 안테나와,

   상기 폴더 본체에 내장되는 메인보드와,

   상기 폴더 덮개에 내장되어 상기 안테나와 메인보드를 연결하는 전송선과,

   상기 힌지부에 형성되어 상기 메인보드와 공통 접지평면을 갖고 상기 전송선으로부터 전기신호를 전달받는 플렉시블 보드와,

   상기 플렉시블 보드에 구성된 등평면 도파관과,

   상기 전송선과 등평면 도파관의 연결시 신호선들과 접지부가 각각 전기적으로 연결되는 제1접속부와,

   상기 등평면 도파관과 메인보드의 연결시 신호선들과 접지부가 각각 전기적으로 연결되는 제2접속부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 폴더 타입 휴대폰의 안테나 접속장치.
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