KR101341486B1 - 스피커 일체형 내장형 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피커 일체형 내장형 안테나를 개시한다. 본 발명에 따른 스피커 일체형 내장형 안테나는, 이동통신 단말기의 내부에 장착되며 스피커가 일체로 형성된 내장형 안테나에 있어서, 상기 이동통신 단말기의 메인보드와 도선에 의해 전기적으로 연결되는 스피커; 유전체 재질로 이루어지고, 상기 스피커가 내부에 장착될 수 있는 안테나 캐리어; 및 상기 안테나 캐리어의 표면에 형성되어 외부로 전자기파를 방사하는 안테나 소자를 포함하되, 상기 스피커의 도선은 상기 안테나 캐리어에 배선되되, 적어도 하나의 도선이 상기 안테나 소자와 일정 간격 이격되게 배치되어 상기 안테나 소자와 전자기적으로 커플링되는 것을 특징으로 한다.

Description

스피커 일체형 내장형 안테나{Internal antenna with speaker}

본 발명은 내장형 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스피커와 일체로 구성된 내장형 안테나에 관한 것이다.

일반적으로 셀룰러 폰(Cellular phone), 스마트 폰(Smart phone), 지상파 DMB용 단말기, PDA 등과 같은 이동통신용 무선 단말기에는 전파를 송수신하기 위한 안테나가 구비되어 있다. 이러한 안테나는 여러 종류가 사용될 수 있으나, 과거에는 안테나 몸체부의 내부에 전파를 송수신하기 위한 헬리켈 모양의 안테나선을 내장하는 헬리켈 안테나가 주로 이용되었다. 이러한 헬리켈 안테나는 필요 시 로드를 인출하여 안테나의 길이를 신장한 상태로 사용하는 로드 안테나와는 달리 단말기의 본체 상단부 일측에 고정 설치하여 이용된다.

한편, 최근에는 휴대의 용이함 측면에서 매우 효율적인 내장형 안테나가 주로 사용되고 있다. 이와 같은 내장형 안테나는 단말기의 내부에 장착되고 단말기의 외부로 돌출되지 않기 때문에 단말기의 소형화 및 간소화를 추구하는 현대인들에게 매우 선호되고 있다.

이러한 내장형 안테나에 있어서 종래에는 단말기 내부 공간의 제약을 극복하기 위해서 내장형 안테나에 스피커를 일체형으로 결합하여 모듈화한 구성의 안테나가 널리 사용되고 있다. 이하, 종래기술에 따른 스피커 일체형 안테나를 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 종래의 스피커 일체형 안테나를 도시한 분해 사시도이다.

종래의 스피커 일체형 안테나는 도 1에 도시된 바와 같이, 안테나의 하부 프레임(20) 내측 소정의 위치에 형성된 장착부(31)에 스피커(30)를 삽입한 후, 상부 프레임(10)과 하부 프레임(20)을 상호 밀착시킨 상태에서 초음파 융착 또는 본드 접착하도록 구성되어 있다.

그런데, 종래의 스피커 일체형 안테나의 경우, 상부 프레임(10)과 하부 프레임(20) 사이에 스피커(30)를 장착시키기 위하여, 상부 및 하부 프레임(10, 20) 모두에 스피커(30)에 대응되는 형상의 구조물을 형성하여야 했고, 두 프레임(10, 20)의 내부에 스피커(30)가 위치되어 있기 때문에 단말기의 메인보드(미도시)와 전기적으로 연결하는 구조가 복잡해지므로, 스피커(30)를 위한 공명공간이 상대적으로 작아지는 문제점이 있었다. 또한, 초음파 융착에 의한 안테나와 스피커의 결합방식은 초음파 융착 과정에서 발생하는 초음파에 의하여 스피커의 음질 등에 악영향을 미쳐 스피커의 불량 및 품질의 저하를 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 스피커를 일체화한 안테나 캐리어의 결합 구조와 함께 스피커와 단말기의 메인보드 간의 전기적 연결 구조를 개선하여, 스피커를 위한 공명 공간을 최대화할 수 있으면서, 스피커와 단말기를 전기적으로 연결하는 스피커 라인이 내장형 안테나와 전자기적으로 커플링될 수 있도록 하여 내장형 안테나의 전자기적 특성을 향상시킬 수 있는 스피커 일체형 내장형 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피커 일체형 내장형 안테나는, 이동통신 단말기의 내부에 장착되며 스피커가 일체로 형성된 내장형 안테나에 있어서, 상기 이동통신 단말기의 메인보드와 도선에 의해 전기적으로 연결되는 스피커; 유전체 재질로 이루어지고, 상기 스피커가 내부에 장착될 수 있는 안테나 캐리어; 및 상기 안테나 캐리어의 표면에 형성되어 외부로 전자기파를 방사하는 안테나 소자를 포함하되, 상기 스피커의 도선은 상기 안테나 캐리어에 배선되되, 적어도 하나의 도선이 상기 안테나 소자와 일정 간격 이격되게 배치되어 상기 안테나 소자와 전자기적으로 커플링되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 안테나 캐리어는, 상기 스피커가 상하로 통과될 수 있는 장착홀이 형성된 상부 캐리어와, 상기 장착홀을 통과한 스피커가 결합되는 장착부가 형성된 하부 캐리어가 결합되어 이루어진다.

바람직하게, 상기 안테나 캐리어의 상부 및 하부 캐리어에는 상기 스피커의 도선이 배선되는 배선 공간부가 형성된다.

바람직하게, 상기 안테나 캐리어의 상부 및 하부 캐리어는 초음파 융착 방식, 본드 접착 방식 또는 열 접합 방식을 통해 접합되어 결합된다.

바람직하게, 상기 스피커의 적어도 하나의 도선과 상기 안테나 소자는 서로 간의 이격 거리가 안테나의 동작 주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 파장(λ으로 이격된다.

바람직하게, 상기 스피커의 적어도 하나의 도선은 상기 안테나 소자와 평행하게 배치된다.

바람직하게, 상기 안테나 소자는, 상기 이동통신 단말기의 메인보드의 급전부와 전기적으로 연결되는 급전핀과, 상기 메인보드의 접지부와 전기적으로 연결되는 접지핀과, 상기 급전핀과 접지핀에 연결되어 외부로 전자기파를 방사하는 안테나 패턴으로 이루어진다.

본 발명에 따르면, 스피커를 일체화한 안테나 캐리어의 결합 구조와 함께 스피커와 단말기의 메인보드 간의 전기적 연결 구조를 개선하여, 스피커를 위한 공명 공간을 최대화할 수 있으면서, 스피커와 단말기를 전기적으로 연결하는 스피커 라인이 내장형 안테나와 전자기적으로 커플링될 수 있도록 하여 내장형 안테나의 전자기적 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 스피커의 공명 공간이 확보된 안테나 캐리어와 내장형 안테나를 선공정으로 결합하고, 후공정으로 안테나 캐리어와 스피커를 결합할 수 있도록 함으로써, 초음파 융착 등의 안테나 조립 과정에서 발생하는 스피커의 불량 및 품질 저하를 최소화할 수 있는 효과가 있다. 이를 통해, 내장형 안테나의 특성 향상과 스피커의 불량 및 품질 저하를 방지하고, 생산비용을 낮추어 생산성을 향상시킬 수 있는 스피커 일체형 내장형 안테나를 제공할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 후술되는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 스피커 일체형 안테나를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스피커 일체형 내장형 안테나의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 안테나 캐리어의 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 스피커 일체형 내장형 안테나의 결합 구성을 도시한 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 스피커 일체형 내장형 안테나의 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 안테나 캐리어의 결합된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 스피커 일체형 내장형 안테나의 결합 구성을 도시한 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 스피커 일체형 내장형 안테나는, 상부 캐리어(110)와 하부 캐리어(120)가 결합되어 이루어지는 안테나 캐리어(100)와, 상기 안테나 캐리어(100)의 표면에 형성되어 외부로 전자기파를 방사하는 안테나 소자(200)와, 상기 안테나 캐리어(100)에 장착되는 스피커(300)를 포함하여 구성된다.

상기 안테나 캐리어(100)는 유전체 재질로 이루어지고, 그 표면에 외부로 전자기파를 방사하는 안테나 소자(200)가 형성되며, 상기 스피커(300)가 내부에 장착될 수 있는 형태로 형성된다.

상기 안테나 캐리어(100)는 상기 스피커(300)가 상하로 통과될 수 있는 장착홀(111)이 형성된 상부 캐리어(110)와, 상기 상부 캐리어(110)와 대응하는 형태로 형성되고 상기 장착홀(111)을 통과한 스피커(300)가 결합되는 장착부(121)가 형성된 하부 캐리어(120)가 결합되어 이루어진 것이다.

이러한 상기 상부 캐리어(110)와 하부 캐리어(120)는 도 3에 도시된 바와 같이, 초음파 융착 방식, 본드 접착 방식 또는 열 접합 방식을 통해 접합되어 단일의 안테나 캐리어(100)를 구성하게 된다.

상기 안테나 소자(200)는 상기 안테나 캐리어(100)의 표면에 형성되며, 외부로 전자기파를 방사하는 역할을 수행한다. 안테나 소자(200)는 이동통신 단말기의 메인보드의 급전부(미도시)와 전기적으로 연결되는 급전핀과, 메인보드의 접지부(미도시)와 연결되는 접지핀과, 상기 급전핀과 접지핀에 연결되어 외부로 전자기파를 방사하는 안테나 패턴으로 이루어진 일반적인 안테나 소자의 형태를 갖는다. 하지만, 본 발명이 안테나 소자(200)의 형태에 의해 한정되는 것은 아니다.

이러한 안테나 소자(200)가 상기 안테나 캐리어(100)의 표면에 형성하는 방식은 PDS(Printing Direct Structuring) 방식, LDS(Laser Direct Structuring) 방식 또는 프레스 가공에 의해 금속 패턴을 형성하는 프레스 방식 등을 사용하여 형성할 수 있다. 예컨대, 상기 안테나 소자(200)를 프레스 방식으로 형성할 경우, 프레스 가공에 의해 형성된 금속 패턴을 상기 안테나 캐리어(100)와 끼움 결합할 수 있으며, 이를 위해 상기 안테나 캐리어(100)의 표면에는 복수 개의 돌기가 형성될 수 있다. 하지만, 본 발명이 안테나 소자(200)의 형성 방식에 의해 한정되는 것은 아니다.

상기 스피커(300)는 이동통신 단말기에 적용되는 통상의 것으로, 상기 안테나 캐리어(100)의 상부 캐리어(110)의 장착홀(111)을 통해 통과되고, 상기 하부 캐리어(120)의 장착부(121)에 결합될 수 있도록 형성된다. 즉, 상기 스피커(300)는 상기 상부 및 하부 캐리어(110, 120)가 결합되어 이루어진 안테나 캐리어(100)에 장착 및 탈착 가능하게 구성된 것이다. 이러한 구성은 분리되어 있는 상부 및 하부 캐리어에 스피커를 장착하고, 분리되었던 상부 및 하부 캐리어를 접합하는 종래의 방식에 비해 스피커의 불량 및 품질 저하를 최소화시킬 수 있게 된다. 이는 종래의 경우, 스피커를 장착된 상태에서 스피커에 열화를 가져올 수 있는 초음파 융착 등의 공정이 이루어졌지만, 본 발명에서는 스피커의 열화를 가져올 수 있는 공정이 사전에 이루어지기 때문에 스피커의 불량 및 품질 저하를 최소화시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 스피커(300)는 이동통신 단말기의 메인보드와 도선(310)에 의해 전기적으로 연결되어 동작하게 된다. 이를 위해, 상기 스피커(300)가 장착되는 상기 안테나 캐리어(100)에는 상기 스피커(300)의 도선(310)이 배선되는 배선 공간부(112, 122)가 형성되게 된다. 즉, 상기 안테나 캐리어(100)의 상부 캐리어(110)에는 상기 스피커(300)의 도선(310)이 하부 캐리어(120)와의 사이 공간으로 인입시킬 수 있는 형태의 도선 공간부(112)가 형성되게 되고, 상기 하부 캐리어(120)에는 상기 상부 캐리어(110)를 통해 인입된 도선(310)이 통과될 수 있는 형태의 도선 공간부(122)가 형성되게 된다. 이와 같은 구성을 통해 본 발명에서는 스피커(300)와 이동통신 단말기의 연결이 도선(310)을 통해 이루어지게 됨으로써, 스피커(300)가 장착되기 이전에 상부 및 하부 캐리어(110, 120)가 접합되어 이루어진 안테나 캐리어(100)에 스피커(300)를 용이하게 결합할 수 있으면서 복잡한 연결 구조를 채용하지 않더라도 이동통신 단말기와 전기적으로 연결시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 스피커 일체형 내장형 안테나는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스피커(300)의 도선(310)이 상기 안테나 캐리어(100)의 배선 공간(112, 122)에 배선되되, 적어도 하나의 도선(310)이 상기 안테나 소자(200)와 일정 간격 이격되게 배치되어 상기 안테나 소자(200)와 스피커(300)의 도선(310)이 전자기적으로 커플링 가능하게 구성된다.

구체적으로, 상기 스피커(300)의 적어도 하나의 도선(310)과 상기 안테나 소자(200)는 서로 간의 이격 거리(h)가 안테나의 동작 주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 파장(λ)으로 이격되며, 서로 평행하게 배치되게 된다. 이때, 상기 도선(310)은 스피커(300)의 동작을 위한 신호 및 전력을 전달하는 역할과 동시에 상기 안테나 소자(200)와 전자기적으로 커플링이 가능한 소자를 사용하게 되며, 예를 들어 동축케이블 등과 같은 도선이 사용될 수 있다.

이와 같은 구성을 통해 상기 안테나 소자(200)와 일정 간격 이격되게 배선된 도선(310)은 상기 안테나 소자(200)와 전자기적으로 커플링되게 된다. 즉, 상기 스피커(300)의 도선(310)은 도선 자체의 기능뿐만 아니라 상기 안테나 소자(200)와 전자기적인 커플링이 가능하게 되어 서브 안테나로서의 역할도 함께 수행할 수 있게 되어 안테나의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 안테나 캐리어 110 : 상부 캐리어
120 : 하부 캐리어 200 : 안테나 소자
300 : 스피커 310 : 스피커 도선

Claims (7)

1. 이동통신 단말기의 내부에 장착되며 스피커가 일체로 형성된 내장형 안테나에 있어서,
   상기 이동통신 단말기의 메인보드와 도선에 의해 전기적으로 연결되는 스피커;
   유전체 재질로 이루어지고, 상기 스피커가 내부에 장착될 수 있는 안테나 캐리어; 및
   상기 안테나 캐리어의 표면에 형성되어 외부로 전자기파를 방사하는 안테나 소자를 포함하되,
   상기 스피커의 도선은 상기 안테나 캐리어에 배선되되, 적어도 하나의 도선이 상기 안테나 소자와 일정 간격 이격되고, 평행하게 배치되어 상기 안테나 소자와 전자기적으로 커플링되는 것을 특징으로 하는 스피커 일체형 내장형 안테나.
2. 제1항에 있어서,
   상기 안테나 캐리어는,
   상기 스피커가 상하로 통과될 수 있는 장착홀이 형성된 상부 캐리어와,
   상기 장착홀을 통과한 스피커가 결합되는 장착부가 형성된 하부 캐리어가 결합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 스피커 일체형 내장형 안테나.
3. 제2항에 있어서,
   상기 안테나 캐리어의 상부 및 하부 캐리어에는 상기 스피커의 도선이 배선되는 배선 공간부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스피커 일체형 내장형 안테나.
4. 제2항에 있어서,
   상기 안테나 캐리어의 상부 및 하부 캐리어는 초음파 융착 방식, 본드 접착 방식 또는 열 접합 방식을 통해 접합되어 결합되는 것을 특징으로 하는 스피커 일체형 내장형 안테나.
5. 제1항에 있어서,
   상기 스피커의 적어도 하나의 도선과 상기 안테나 소자는 서로 간의 이격 거리가 안테나의 동작 주파수 대역의 중심 주파수에 해당하는 파장(λ)으로 이격되는 것을 특징으로 하는 스피커 일체형 내장형 안테나.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 안테나 소자는,
   상기 이동통신 단말기의 메인보드의 급전부와 전기적으로 연결되는 급전핀과,
   상기 메인보드의 접지부와 전기적으로 연결되는 접지핀과,
   상기 급전핀과 접지핀에 연결되어 외부로 전자기파를 방사하는 안테나 패턴으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스피커 일체형 내장형 안테나.

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