KR100666047B1

KR100666047B1 - 휴대용 무선단말기의 블루투스용 방사체를 갖는 내장형안테나 모듈

Info

Publication number: KR100666047B1
Application number: KR1020050000038A
Authority: KR
Inventors: 박주상; 김건태; 김홍철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-01-03
Filing date: 2005-01-03
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2025-01-03
Also published as: US20060145934A1; CN1812191A; KR20060079600A; EP1677387A1

Abstract

본 발명은 휴대용 무선단말기에 적용되는 내장형 안테나 모듈에 관한 것으로서, 메인 보드와, 상기 메인 보드상에 고정되는 일정 넓이의 상면과 일정 높이의 측면을 갖는 캐리어와, 상기 캐리어의 상면 적소에 고정되는 적어도 하나의 통신용 방사체 및 상기 캐리어의 상면 적소에 설치되는 블루투스용 방사체를 포함하며, 상기 통신용 방사체와 상기 블루투스용 방사체는 메인 보드상에 전기적으로 접속되도록 하여, 통신용 방사체와 블루투스용 방사체가 하나의 내장형 안테나 모듈로써 제공되기 때문에 별도의 블루투스용 안테나 설치에 따른 단말기 부피 증가 및 제조 원가의 증가를 미연에 방지할 수 있다.

단말기, 내장형 안테나 모듈, 방사체, 블루투스, 캐리어, 메인 보드

Description

휴대용 무선단말기의 블루투스용 방사체를 갖는 내장형 안테나 모듈{BUILT-IN ANTENNA MODULE WITH BLUETOOTH RADIATOR IN PORTABLE WIRELESS TERMINAL}

도 1은 본 발명에 따른 휴대용 무선단말기의 사시도;

도 2는 본 발명에 따른 휴대용 무선단말기의 내장형 안테나 모듈이 실장되는 위치를 도시한 후면 사시도; 및

도 3은 본 발명에 따른 내장향 안테나 모듈의 구성을 도시한 분리사시도.

본 발명은 휴대용 무선단말기에 적용되는 내장형 안테나 모듈(built-in antenna module)에 관한 것으로서, 특히 블루투스(bluetooth)용 안테나 방사체를 내장형 안테나 모듈에 포함하여 하나의 모듈로써 구현함으로써 별도의 블루투스용 안테나 방사체의 설치에 따른 단말기의 부피 증가 및 회로 설계의 어려움을 방지하도록 구성되는 휴대용 무선단말기의 블루투스용 방사체를 갖는 안테나 모듈에 관한 것이다.

최근들어, CDMA, PCS, DCS, GSM 등과 같은 다양한 대역을 별도로, 또는 공용으로 사용하는 휴대용 무선단말기가 점차 보급화되어감에 따라 다양한 기능과 디자인의 단말기가 등장하고 있다. 또한, 상기 단말기가 점차 소형화, 경박 단소화되어감과 동시에 그 기능의 다양성이 더욱 부각되고 있는 실정이다. 따라서, 상기와 같은 소비자의 욕구를 만족시키기 위해서는 기능을 유지 또는 향상시키면서 단말기의 부피를 줄여야 하는데 역점을 두고 있다.

특히, 안테나 장치의 경우에 있어서, 단말기의 외부로 일정 길이만큼 돌출되도록 설치되는 로드 안테나(또는 휩 안테나) 및 헬리컬 안테나는 전방향 방사로 인한 우수한 특성이 구현되는 반면, 단말기의 낙하시 파손될 수 있는 가장 취약한 부분이 되며, 휴대성을 저하시키는 문제점을 야기시키게 된다. 따라서, 최근에는 단말기의 내부에 실장되는 플레이트 타입 내장형 안테나 모듈(소위 '인터널 안테나' 또는 '인테나' 라고 함)를 많이 사용하고 있으며, 상술한 내장형 안테나의 특성을 향상시킴과 동시에 조립성 및 생산성을 향상시키기 위하여 경주하고 있는 실정이다.

한편, 근래들어, 근거리 무선 통신 수단으로 2.4GHz대역의 블루투스 기능을 탑재한 단말기가 등장하고 있다. 상술한 블루투스 기능으로, 예를 들어, 단말기간의 데이터 통신이나, 이어마이크로폰과 단말기간의 무선 통신등이 사용할 수 있을 것이다. 상술한 블루투스 기능을 수행하기 위하여, 단말기 내부에는 소정의 블루투스 칩(소자)가 실장되어야 하며, 블루투스 기능을 수행하기 위한 방사체를 포함하게 된다.

상술한 블루투스용 방사체는 단말기의 송수신용으로 사용되는 RF용 방사체와 별도로 구비되어야 하는바, 기존에는 RF보드에 SMD타입으로 실장되었다. 상기 블루투스용 방사체로는 칩안테나(chip antenna)를 주로 사용하고 있다.

그러나 상술한 바와 같이 RF 송수신용 안테나 방사체와 별도로 설치되는 블루투스용 안테나 방사체는 고가의 칩안테나를 사용하기 때문에 제품 단가가 상승할 뿐만 아니라, 특성상 보드의 최외곽에 설치하고 그 주변에는 접지면을 제거해야하기 때문에 보드 artwork시 어려움 및 단말기의 부피 증가가 필수적으로 수반되는 문제점이 발생하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 단말기의 부피 증가 없이 소망하는 방사 특성이 구현되도록 구성되는 휴대용 무선단말기의 블루투스용 방사체를 갖는 내장형 안테나 모듈을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 내장형 안테나 모듈에 함께 구현시킴으로써 별도 설치에 따른 메인 보드의 공간 확대를 미연에 방지하여 결과적으로 단말기의 경박 단소화에 이바지 할 수 있도록 구성되는 휴대용 무선단말기의 블루투스 방사체를 갖는 내장형 안테나 모듈을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 블루투스 동작을 위한 고가의 개별적인 안테나 방사체를 사용하지 않아 단말기 생산 원가를 절감시킬 수 있도록 구성되는 휴대용 무선단말기의 블루투스 방사체를 갖는 내장형 안테나 모듈을 제공하는데 있다.

본 발명의 더욱 더 다른 목적은 블루투스 기능을 위하여 플레이트 타입 방사체를 사용함으로써 방사 성능이 더욱 향상되도록 구성되는 휴대용 무선단말기의 블루투스 방사체를 갖는 내장형 안테나 모듈을 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 휴대용 무선단말기에 있어서, 메인 보드와, 상기 메인 보드상에 고정되는 일정 넓이의 상면과 일정 높이의 측면을 갖는 캐리어와, 상기 캐리어의 상면 적소에 고정되는 적어도 하나의 통신용 방사체 및 상기 캐리어의 상면 적소에 설치되는 블루투스용 방사체를 포함하며, 상기 통신용 방사체와 상기 블루투스용 방사체는 메인 보드상에 전기적으로 접속되도록 함을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 통신용 방사체와 블루투스용 방사체를 하나의 모듈로 구성함으로써, 별도의 블루투스용 방사체를 메인 보드상에 설치할 필요가 없다. 따라서, 종래의 메인 보드에 설치되던 고가의 칩 안테나가 불필요하며, 칩 안테나 설치로 인한 주변 접지면의 제거에 따른 공간의 제약을 받을 필요가 없을 것이다.

바람직하게도, 본 발명에 따르면, 블루투스용 방사체는 통신용 방사체와 같이 플레이트 타입으로 제작이 가능할 것이다. 상기 방사체는 일정 폭을 갖는 슬릿에 의해 소망 패턴이 형성될 것이며, 이러한 패턴은 해당 단말기의 가장 우수한 방사 특성을 보장할 수 있을 것이다.

더욱 바람직하게도, 본 발명에 따르면, 통신용 방사체와 블루투스용 방사체 는 일정 높이의 캐리어에 의해 고정되는데, 이는 플레이트 타입 단말기의 휨이나 구부러짐과 같은 현상으로 인한 방사 특성의 열화를 방지하는데 도움을 준다. 더욱이, 상기 캐리어가 메인 보드상에 고정됨과 동시에 상기 방사체들은 메인 보드에 전기적으로 접지될 것이다. 즉, 메인 보드와 방사체의 접속을 위한 별도의 본딩, 솔더링과 같은 공정이 필요 없다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명을 설명함에 있어, 슬라이드 타입 단말기를 도시하고 이에 대하여 기술하였으나, 일반 폴더 타입 단말기, 플립 타입 단말기, 플립업 타입 단말기, 일반 PDA등 내장형 안테나 모듈이 적용되는 다양한 단말기에 적용 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대용 무선단말기의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 휴대용 무선단말기의 내장형 안테나 모듈이 실장되는 위치를 도시한 후면 사시도이다.

본 발명에 따른 휴대용 무선단말기(100)는 슬라이드 타입 단말기로써, 메인 바디(110)와, 상기 메인 바디(110)에서 단말기의 길이 방향으로 일정 길이 만큼 슬라이딩 동작(도 1의 화살표 방향)을 수행하여 개방되는 슬라이드 바디(120)를 포함한다.

상기 슬라이드 바디(120)에는 전면에 걸쳐 디스플레이 장치(121)가 설치 된다. 상기 디스플레이 장치(121)는, 바람직하게는 고화질 컬러 와이드 엘씨디 모듈 이 될 수 있을 것이다. 상기 디스플레이 장치(121)의 하측에는 사용자가 단말기를 편리하게 조작하기 위한 키 버튼 장치(122)가 설치될 것이다. 상기 키 버튼 장치(122)는 단말기(100)가 폐쇄된 상태에서도 동작이 가능한 기능을 수행하기 위한 네비게이션 키 버튼일 수 있다. 그후, 상기 디스플레이 장치(121)의 상부에는 상대방의 음성을 수신하기 위한 스피커 장치(123)가 설치 된다. 상기 스피커 장치(123)의 일측에는 피사체 촬영등의 부가 기능을 수행하기 위한 회전식 카메라 모듈(125)이 설치 된다.

상기 슬라이드 바디(120)가 완전히 개방된 상태에서 보이는 상기 메인 바디(110)의 면상에는 다수의 키패드 어셈블리(111)가 설치될 것이다. 상기 키패드 어셈블리(111)는 바람직하게도 3×4 키 버튼 장치일 수 있을 것이다. 상기 키패드 어셈블리(111)의 하측에는 사용자의 음성을 상대방에게 전달하기 위한 마이크 장치(112)가 설치 된다.

상술한 구성을 갖는 슬라이드 타입 단말기(100)는 외부에 돌출된 안테나 모듈이 존재하지 않는다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 메인 바디(110)의 후면의 상측(도 2의 A부분) 내부에 소정의 내장형 안테나 모듈(built-in module)이 설치됨으로써 단말기의 송수신 동작을 수행할 것이다. 바람직하게도, 본 발명에 따른 단말기(100)는 근거리(약 10m 내외) 통신을 수행하기 위한 블루투스 모듈이 탑재된다. 따라서, 상기 단말기 내부에는 블루투스 기능을 수행하기 위한 블루투스용 방사체가 상술한 통신 기능을 위한 안테나 방사체와 별도로 구비될 것이다. 바람직하게도, 본 발명에서는 상기 통신 기능을 위한 방사체를 갖는 내장형 안테나 모듈에 상 기 블루투스 방사체가 함께 하나의 모듈로써 설치될 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 내장형 안테나 모듈의 구성을 도시한 분리사시도로써, 메인 보드(113)와, 상기 메인 보드(113)상에 설치 고정되는 일정 크기의 캐리어(50)와, 상기 케리어(50)의 상부에 고정되는 다수의 방사체(20, 30)를 포함한다. 상기 방사체(20, 30)는 통신용 방사체(20)와 블루투스용 방사체(30)를 포함한다.

본 발명의 도면에서 통신용 방사체로써 두 개의 전기적 접속부를 갖는 PIFA(Planar Inverted F Antenna)를 도시하고 기술하였으나, 공지된 하나의 접속부를 갖는 모노폴 안테나 또는 세 개 이상의 접속부를 갖는 다중 접점 안테나가 사용되어도 무방할 것이다. 또한, 본 발명에서는 다중 대역, 예를 들어, DCS, PCS, GSM, CDMA의 대역에서 겸용으로 동작하는 형태의 PIFA를 도시하였다.

상기 메인 보드(113)에는 급전부(114)와 상기 급전부(114)와 일정 간격으로 이격된 접지부(115)가 형성되어 있다. 상기 접지부(115)와 급전부(114)에는 후술될 통신용 방사체(PIFA)의 급전핀(24) 및 접지핀(25)이 전기적으로 접속될 것이다. 상기 접지부(115)는 메인 보드(113)상에 형성되는 접지면과 전기적으로 접속될 것이며, 상기 급전부(114)는 메인 보드(113)에 설치되는 RF 컨넥터(116)와 소정의 패턴(117)에 의해 전기적으로 연결될 것이다. 또한, 상기 메인 보드(113)의 적소에는 블루투스용 방사체(30)의 급전핀(36)이 전기적으로 접속되기 위한 블루투스용 급전부(118)가 형성된다. 상기 블루투스용 급전부(118)는 소정의 패턴(119)에 의해서 메인 보드(113)에 실장되어 있는 블루투스 모듈(40)과 전기적으로 연결되는 구성을 갖는다.

상기 캐리어(50)는 장방형 형태로써 상기 방사체들(20, 30)이 고정되기 위한 상면(51, 52)과, 상기 상면과 메인 보드(113)간의 간격을 제공하는 측면(53)이 일체로 형성된다. 이는 PIFA 타입 방사체(20)가 소정의 접지면(메인 보드에 형성됨)을 요구하고, 상기 접지면과 방사체(20)간을 일정 거리 만큼 이격시켜야 소망하는 방사 특성이 발현되는 것에 기인한다. 상기 상면(51, 52)은 상기 통신용 방사체(20)가 고정되기 위한 면(51)과, 상기 블루투스용 방사체(30)가 고정되기 위한 면(52)으로 나뉘어져 있다. 도 3에 도시한 캐리어(50)의 상면 중 빗금친 부분(52)은 블루투스용 방사체(30)가 고정되기 위한 부분이다. 그러나, 상기 통신용 방사체(20)와 블루투스용 방사체(30)는 캐리어(50)의 상면(51, 52)에서 서로 전기적으로 접촉되지 않고, 단지 각 방사체(20, 30)의 하측에서 인출된 각 접속핀(24, 25, 36)만이 메인 보드(113)의 대응 접속부(114, 115, 118)에 접속될 것이다.

상기 방사체들(20, 30)은 소정의 금속성 플레이트로 형성 된다. 상기 통신용 방사체(20)는 일정폭을 갖는 슬릿에 의해 패턴이 형성되는 상면(21)과, 상기 상면(21)에서 일정 각도로 절곡되는 절곡면(22)을 갖는다. 또한, 상기 방사체(20)의 일측에는 하측으로 일정 길이 만큼 하측으로 돌출되어 형성되는 두 개의 접속핀(24, 25)이 형성 된다. 상기 두 개의 접속핀(24, 25)은 상기 메인 보드(113)의 급전부(114)에 전기적으로 접속되기 위한 급전핀(24)과, 접지부(115)에 전기적으로 접속되기 위한 접지핀(25)을 포함한다.

또한, 상기 블루투스용 방사체(30) 역시 소정의 슬릿에 의해 소망 패턴이 형성되는 플레이트 타입으로 형성될 것이다. 더욱이, 상기 방사체(30)의 일측에 역시 일정 길이 만큼 하측으로 돌출되어 형성되는 급전핀(36)이 형성 된다. 상기 급전핀(36)은 상술한 통신용 방사체(20)에 형성되는 접속핀(24, 25)들과 같은 방식으로 형성될 수 있다. 상기 급전핀(36)은 상기 메인 보드(113)에 형성되는 블루투스용 급전부(118)에 전기적으로 접속될 것이다.

상술한 방사체들(20, 30)은 소정의 금속성 플레이트로 구현하는 것이 바람직하지만, 이에 국한되지는 않을 것이다. 예를 들어, 유사한 패턴 형상을 갖는 가요성 인쇄회로(FPCB; Flexible Printed Circuit Board)로 구성될 수 있을 것이다. 이러한 경우 상기 가요성 인쇄회로의 상부는 도전체가 노출되는 방식으로 적용 가능할 것이다.

바람직하게도, 상기 캐리어(50)는 합성 수지 재질로 사출하여 만들 수 있다. 이러한 경우에 상기 방사체들(20, 30)은 상기 캐리어(50)상에 본딩, 열 융착등에 의해 고정될 수 있을 것이다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 공지의 여타 고정 수단을 사용하여도 무방할 것이다. 상기 캐리어(50) 역시 메인 보드(113)상에 공지의 고정 수단에 의해 고정될 수 있을 것이다. 예를 들어, 스크류등에 의한 체결, 캐리어와 메인 보드간의 스냅-핏(snap-fit) 결합등이 가능할 것이다.

더욱 바람직하게도, 상기 캐리어(50)에는 상기 각 방사체(20, 30)에서 하측으로 돌출된 접속핀들(24, 25, 36)과 상응하는 부분에 소정의 관통 구멍(54, 55, 56)이 형성된다. 따라서, 상기 방사체들(20, 30)의 각 접속핀들(24, 25, 36)은 캐리어(50)상의 각각 대응 관통 구멍(54, 55, 56)에 관통된 후, 메인 보드(113)의 대응 접속부(114, 115, 118)에 전기적으로 연결될 것이다. 이는 캐리어(50)가 메인 보드(113)에 고정될 때, 이와 동시에 각 접속핀(24, 25, 36)이 자연스럽게 메인 보드(113)의 각 접속부에 전기적으로 연결시키는 것을 보조하게 된다.

분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 안테나 모듈은 통신용 방사체와 블루투스용 방사체가 하나의 내장형 안테나 모듈로써 제공되기 때문에 별도의 블루투스용 안테나 설치에 따른 단말기 부피 증가 및 제조 원가의 증가를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

휴대용 무선단말기에 있어서,

메인 보드;

상기 메인 보드상에 고정되는 일정 넓이의 상면과 일정 높이의 측면을 갖는 캐리어;

상기 캐리어의 상면 적소에 고정되는 적어도 하나의 통신용 방사체; 및

상기 캐리어의 상면 적소에 설치되는 블루투스용 방사체를 포함하되, 상기 통신용 방사체와 상기 블루투스용 방사체는 서로 전기적으로 접속되지 않도록 개별적으로 설치하여, 상기 메인 보드상에 전기적으로 각각 접속되도록 함을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 블루투스용 방사체를 갖는 내장형 안테나 모듈.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 통신용 방사체 및 블루투스용 방사체는 금속 재질의 플레이트 타입으로 형성하되, 소정의 슬릿에 의해 방사 패턴이 형성됨을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 블루투스용 방사체를 갖는 내장형 안테나 모듈.
제 3항에 있어서,

상기 통신용 방사체는 적어도 두 개의 접점을 갖는 다접점 다중 대역 PIFA임을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 블루투스용 방사체를 갖는 내장형 안테나 모듈.
제 4항에 있어서,

상기 통신용 방사체는 메인 바디에 설치되는 RF 컨넥터와 전기적으로 연결되는 급전부와, 접지부에 각각 전기적으로 접속되는 급전핀 및 접지핀이 하측으로 돌출되도록 형성됨을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 블루투스용 방사체를 갖는 내장형 안테나 모듈.
제 5항에 있어서,

상기 캐리어에는 상기 통신용 방사체의 급전핀과 접지핀이 관통하기 위한 관 통 구멍을 형성시키되, 상기 캐리어가 메인 보드에 고정될 때, 상기 방사체의 급전핀과 접지핀이 상기 관통 구멍을 통하여 메인 보드의 접지부와 급전부에 전기적으로 접속되도록 함을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 블루투스용 방사체를 갖는 내장형 안테나 모듈.
제 1항에 있어서,

상기 캐리어는 합성 수지 재질로 사출시키며, 상기 통신용 방사체 및 블루투스용 방사체의 면상에 다수의 구멍을 형성시켜 열 융착에 의해 상기 캐리어의 상면에 고정시킴을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 블루투스용 방사체를 갖는 내장형 안테나 모듈.
제 1항에 있어서,

상기 통신용 방사체 및 블루투스용 방사체는 상부에 도전체가 노출되도록 형성되는 가요성 인쇄회로(FPCB)임을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 블루투스용 방사체를 갖는 내장형 안테나 모듈.
제 3항에 있어서,

상기 블루투스용 방사체는 하측으로 일정 길이 만큼 돌출 형성되는 급전핀을 포함하되, 상기 메인 보드에 실장되는 블루투스 모듈과 전기적으로 연결되어 있는 블루투스용 급전부에 접속됨을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 블루투스용 방사체를 갖는 내장형 안테나 모듈.
제 9항에 있어서,

상기 캐리어에는 상기 블루투스용 방사체의 급전핀이 관통하기 위한 관통 구멍을 형성시키되, 상기 캐리어가 메인 보드에 고정될 때, 상기 방사체의 급전핀이 상기 관통 구멍을 통하여 메인 보드의 블루투스용 급전부에 전기적으로 접속되도록 함을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 블루투스용 방사체를 갖는 내장형 안테나 모듈.