KR20090091954A - 튜너블 안테나 및 이를 이용한 휴대 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안테나의 송수신 대역을 조절할 수 있는 튜너블 안테나 및 이를 이용한 휴대 단말기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 튜너블 안테나는, 제1 방사부와, 상기 제1 방사부와 이격되어 배열되는 제2 방사부와, 상기 제1 방사부에 신호 전류를 인가하는 급전부와, 상기 제1 방사부와 제2 방사부 사이에 연결되어 자기장에 의하여 개폐되는 스위치, 및 상기 스위치와 이격되어 배열되며 상기 스위치에 자기장을 인가함으로써 상기 스위치의 온 또는 오프 동작을 제어하는 스위칭 제어부를 포함한다.

Description

튜너블 안테나 및 이를 이용한 휴대 단말기{TUNABLE ANTENNA AND PORTABLE TERMINAL USING THE SAME}

본 발명은 휴대 단말기의 안테나에 관한 것으로, 특히 안테나의 송수신 대역을 조절할 수 있는 튜너블 안테나 및 이를 이용한 휴대 단말기에 관한 것이다.

이동통신을 위한 휴대 단말기는 사용자가 간편하게 휴대할 수 있게 경량화되고 슬림화되어 가고 있는 반면, 휴대 단말기에 장착되는 안테나는 작고 제한된 장치에서도 일정한 통신 품질의 구현을 요구한다.

그런데, 이와 같은 휴대 단말기는 그 기능의 탁월함이 중요함은 물론이거니와, 소비자의 미적 욕구를 충족시킬 수 있도록 그 디자인의 중요성도 크게 부각되고 있다.

이와 같은 휴대 단말기에 사용되는 안테나는 외부로 돌출된 형태인 외장형 안테나(external antenna)가 먼저 개발되었지만, 미관을 저해할 수 있고 외부의 충격에 의하여 파손되기 쉬운 단점이 있다.

따라서, 최근에는 휴대 단말기의 슬림(slim)한 디자인을 요구하는 소비자의 미적 욕구를 충족시키고 또한 외부 충격으로부터 안테나의 파손을 방지할 수 있도록, 휴대 단말기 내부에 내장될 수 있는 내장형 안테나(internal antenna)가 많이 개발되고 있다. 상기 내장형 안테나는 인테나(intenna)라고도 불리운다.

이와 같은 내장형 안테나는 소형의 전자 기기의 구조에 적합하도록 효율이 좋아야할 뿐만 아니라, 그 크기를 얼마나 줄일 수 있는지가 매우 중요한 이슈로 부각되고 있다.

방사 전류의 경로가 절반으로 줄어든 직사각형 형상의 평판형 역 에프 안테나(Planar Inverted-F Antenna: PIFA)는 전자 기기의 내부에 내장될 수 있기 때문에, 세련된 디자인을 원하는 소비자의 기호에 맞도록 설계할 수 있다. 또한, 안테나가 전자 기기의 케이스 내부에 보호되어 있기 때문에 외부의 충격으로부터 안전하다는 장점을 갖는다.

그러나 평판형 역 에프 안테나는 일정 수준 이상의 방사 효율을 유지하기 해야하기 때문에 안테나를 소형화시키는 데는 한계가 있다. 또한 평판형 안테나는 다중 공진의 발생이 어려워 대역폭을 향상시키는데 한계가 있을 뿐만 아니라 다중 대역의 특성을 갖기가 어렵다.

한편, 최근에는 저주파 대역과 고주파 대역의 서비스를 동시에 수신 또는 송신할 수 있는 안테나의 개발이 활발히 진행되고 있으나, 저주파 대역과 고주파 대역 상호 간 커플링 현상으로 인해 많은 시행착오를 겪어야 할 뿐만 아니라 최적의 다중 대역 안테나를 설계하기가 어렵다.

또한, 안테나에 공급된 전류가 기판에 흐르게 되어 전자파를 복사할 경우, 휴대 단말기를 사용자가 손으로 잡으면 송신전력이 낭비될 뿐만 아니라 수신감도가 악화되는 소위, 핸드 이펙트(Hand Effect) 현상이 발생하는데, 이러한 핸드 이펙트 현상을 줄이기 위해 다양한 각도에서 연구가 진행되고 있다.

이러한, 다중 대역 구현 및 핸드 이펙트 현상을 방지하기 위해서는 광(廣)대역 특성을 갖는 안테나를 구비할 것이 요구된다. 그러나, 광대역 특성을 구현하기 위해서는 휴대 단말기 내부에 안테나를 내장하기 위한 공간이 넓게 확보되어야 하나, 이는 휴대 단말기의 크기를 증가시키게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 휴대 단말기 내부에 장착되어 좁은 공간에서 광대역을 지원할 수 있는 안테나를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 안테나의 물리적/전기적 길이를 변화시켜 다중 대역을 지원할수 있는 안테나를 제공하기 위한 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 튜너블 안테나는, 제1 방사부와, 상기 제1 방사부와 이격되어 배열되는 제2 방사부와, 상기 제1 방사부에 신호 전류를 인가하는 급전부와, 상기 제1 방사부와 제2 방사부 사이에 연결되어 자기장에 의하여 개폐되는 스위치, 및 상기 스위치와 이격되어 배열되며 상기 스위치에 자기장을 인가함으로써 상기 스위치의 온 또는 오프 동작을 제어하는 스위칭 제어부를 포함한다.

이에 따라, 상기 튜너블 안테나는 제1 방사부와 제2 방사부의 연결 여부에 따라 방사체의 물리적인 길이를 변화시킴으로써 서로 다른 2개 대역의 전파를 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 서로 다른 2개 대역이 서로 인접한 주파수 대역으로 형성되는 경우에는 넓은 범위의 대역에 대한 전파를 모두 처리할 수 있게 되어, 결과적으로 광대역을 지원할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 스위칭 제어부는 전자석 또는 영구자석으로 형성될 수 있으며, 상기 스위치의 수직 하방에 상기 스위치와 소정 거리 이격되어 배열되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 튜너블 안테나는 스위칭 제어부에 의해 형성되는 자기장에 의해 상기 스위치를 온/오프시킬 수 있다.

또한, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 휴대 단말기는, 제1 방사부와, 상기 제1 방사부와 이격되어 배열되는 제2 방사부와, 상기 제1 방사부에 신호 전류를 인가하는 급전부와, 상기 제1 방사부와 제2 방사부 사이에 연결되어 자기장에 의하여 개폐되는 스위치와, 상기 스위치와 이격되어 배열되며 상기 스위치에 자기장을 인가함으로써 상기 스위치의 온 또는 오프 동작을 제어하는 스위칭 제어부, 및 상기 급전부에 상기 신호 전류를 공급하는 신호 처리부를 포함한다.

이에 따라, 상기 휴대 단말기는 제1 방사부와 제2 방사부의 연결 여부에 따라 방사체의 물리적인 길이를 변화시킴으로써 서로 다른 2개 대역의 전파를 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 서로 다른 2개 대역이 서로 인접한 주파수 대역으로 형성되는 경우에는 넓은 범위의 대역에 대한 전파를 모두 처리할 수 있게 되어, 결과적으로 광대역을 지원할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 스위칭 제어부는 전자석으로 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 휴대 단말기는 상기 전자석이 스위칭을 위한 자기장을 형성할 수 있도록 상기 전자석에 형성된 코일에 스위칭 전류를 제공하는 스위칭 전원부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 스위칭 제어부는 영구자석으로 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 스위치는 상기 영구자석과의 거리에 따라 온 또는 오프되도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 튜너블 안테나 및 이를 이용한 휴대 단말기에 따르면, 정 자기장(Static Magnetic Field)에 의해 온(On)/오프(Off) 동작이 제어되는 스위치를 이용하여 방사부의 물리적/전기적 길이를 직접 조절할 수 있기 때문에, 단순히 안테나의 매칭(matching) 및 단락핀(short pin)의 위치를 변경하여 안테나의 전기적 길이를 조절하는 방식에 비하여, 우수한 튜닝(tunning) 성능을 제공할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 튜너블 안테나 및 이를 이용한 휴대 단말기에 따르면, 제1 방사부와 제2 방사부의 연결 여부에 따라 서로 다른 2개 대역의 전파를 처리할 수 있고, 나아가 상기 서로 다른 2개 대역이 서로 인접한 주파수 대역으로 형성되는 경우에는 넓은 범위의 대역에 대한 전파를 모두 처리할 수 있게 되어, 결과적으로 광대역을 지원할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 튜너블 안테나의 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 튜너블 안테나의 측단면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 튜너블 안테나의 전압정재파비(VSWR) 특성을 도시한 도표이다.

도 4는 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이다.

도 5는 도 4의 휴대 단말기의 후면 사시도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜너블 안테나를 구비한 휴대 단말기의 구성도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 튜너블 안테나를 구비한 휴대 단말기의 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 튜너블 안테나 11: 제1 방사부

12: 제2 방사부 13: 급전부

14: 스위치 15: 스위칭 제어부

16: 기판 17: 유전체 블록

100: 휴대 단말기 100A: 제1 바디

100B: 제2 바디 200: 휴대 단말기

210: 인쇄회로기판 211: 전도막

220: 신호처리부 221: 신호라인

230: 스위칭 전원부 231: 스위칭 라인

300: 휴대 단말기

본 명세서에서 기술되는 휴대 단말기는 내장된 통신 수단을 이용하여 전파를 수신한 후 재생하거나, 그 휴대 단말기로부터 생성된 정보를 전파 형태로 송신하는 기능 등을 수행하는 장치로서, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), PDA(Personal Digital Assistants), 디지털방송용 단말기, 네비게이션(Navigation), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 전자 수첩, 전자 사전, 엠피 쓰리(MP3) 플레이어, 엠디(MD) 플레이어, 라디오, 오디오 등과 같은 음악 재생기 등이 포함된다.

이하, 본 발명과 관련된 튜너블 안테나 및 이를 이용한 휴대 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 튜너블 안테나의 구성도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 튜너블 안테나의 측단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 튜너블 안테나(10)는 제1 방사부(11)와, 제2 방사부(12)와, 급전부(13)와, 스위치(14), 및 스위칭 제어부(15)를 포함한다.

제1 방사부(11)는 기판(16)의 상부에서 상기 기판(16)과 이격되어 배열되며, 도전성 물질로 형성된다. 도 1에서는 상기 제1 방사부(11)가 직사각형의 박막으로 형성된 예를 도시하고 있으나, 상기 제1 방사부(11)는 사용하고자 하는 주파수 대역 및 편파 특성에 따라 상기 직사각형 박막의 일부 영역이 제거되어 슬롯(slot)이 형성되거나, 하나 이상의 스트립 라인으로 형성되거나, 원형, 루프형, 미앤더(meander)형, 헬리컬(hellical)형, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

제2 방사부(12)는 역시 도전성 물질로 형성되며, 기판(16)의 상부에서 상기 기판(16) 및 제1 방사부(11)와 이격되어 배열된다. 도 1에서는 상기 제2 방사부(12)가 상기 제1 방사부(11) 보다 작은 직사각형의 박막으로 형성된 예를 도시하고 있으나, 상기 제2 방사부(12)는 사용 주파수의 대역 및 편파 특성에 따라 상기 직사각형 박막의 일부 영역이 제거되어 슬롯(slot)이 형성되거나, 상기 제2 방사부(12)가 하나 이상의 스트립 라인으로 형성되거나, 원형, 루프형, 미앤더(meander)상, 헬리컬(hellical)상, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

급전부(13)는 상기 제1 방사부(11)의 일측에는 연결되며, 상기 제1 방사부(11)로 신호 전류를 공급하고, 또한 상기 제1 방사부(11)로부터 수신되는 신호 전류를 상기 기판(16)을 통하여 휴대 단말기의 신호처리부(미도시)로 제공한다.

그리고, 상기 제1 방사부(11)와 제2 방사부(12) 사이에는 스위치(14)가 연결된다. 상기 스위치(14)는 인가되는 외부 자기장에 의하여 온(On)/오프(Off)된다. 여기서, 외부 자기장이란 상기 제1 방사부(11), 제2 방사부(12) 또는 급전부(13)를 통하여 흐르는 전류에 의해서 생성되는 자기장을 제외하며, 상기 급전부(13) 내부에 흐르는 신호 전류에 영향을 미치지 않도록 상기 급전부(13)와 분리되어 형성된 스위칭 제어부(15)부로부터 인가되는 자기장을 말한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 스위치(14)에 스위칭 제어부(15)로부터 자기장이 인가되지 않은 상태에서는, 상기 스위치(14)는 온(On) 상태를 유지하여 상기 제1 방사부(11)와 제2 방사부(12)를 서로 직접 연결한다. 반면에, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스위치(14)에 스위칭 제어부(15)로부터 자기장이 인가되는 경우에는, 상기 스위치(14)는 오프(Off)됨으로서 상기 제1 방사부(11)와 제2 방사부(12)를 서로 분리시킨다.

스위칭 제어부(15)는 상기 스위치(14)에 정 자기장(Static Magnetic Field)을 인가함으로써 상기 스위치(14)의 온/오프 동작을 제어한다. 상기 스위칭 제어부(15)에 의해 상기 스위치(14)의 양단에 자속(manetic flux)이 흐르게 되고, 상기 자속의 영향으로 인하여 상기 스위치(14)의 온/오프 상태가 결정될 수 있다. 또한, 상기 스위칭 제어부(15)는 상기 스위치(14)에 인접하여 형성되어 자기장을 인가할 수 있도록, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 스위치(14)의 수직 하방에 배열되는 것이 바람직하다. 다만, 상기 스위칭 제어부(15)가 상기 스위치(14)의 양단에 자속을 제공할 수 있다면, 안테나(10)의 설계상 상기 스위칭 제어부(15)의 위치는 변경될 수 있다. 상기 스위칭 제어부(15)는 철심에 코일을 감은 전자석 또는 영구자석(permanent magnet) 등으로 이루어질 수 있다. 상기 스위칭 제어부(15)가 전자석으로 형성되는 경우에는, 상기 전자석의 코일에 인가되는 전류를 조절함으로서 상기 스위칭 제어부(15)에 의해 형성되는 자기장을 제어할 수 있다. 또한 상기 스위칭 제어부(15)가 영구자석으로 이루어지는 경우에는 휴대 단말기의 구조 설계를 통하여 상기 영구자석의 위치를 이동시킬 수 있도록 형성하고, 이 경우 상기 영구자석이 스위치(14)에 가까이 위치하면 상기 스위치(14)가 온(On)되고, 상기 영구자석이 스위치(14)로부터 일정 거리 이상 멀리 위치하면 상기 스위치(14)가 오프(Off)되도록 형성할 수 있다.

또한, 상기 제1 방사부(11) 및 제2 방사부(12)와, 상기 기판(16) 사이에는 유전체층(17)이 형성될 수 있다. 상기 유전체층(17)을 구성하는 유전체로는 공기층을 이용하는 것도 가능하며, 테프론, 에폭시, 합성수지, 세라믹, 유리, 등과 같은 다양한 재질의 유전체를 적용하는 것이 가능하다. 이 경우, 상기 제1 방사부(11), 제2 방사부(12) 및 스위치(14)는 상기 유전체층(17)의 표면을 따라 형성되거나 상기 유전체층(17)의 내부에 형성될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 튜너블 안테나(10)는 제1 방사부(11) 및 제2 방사부(12)를 이용하여 서로 다른 대역의 신호를 송수신할 수 있다.

구체적으로, 상기 스위치(14)가 오프(Off)되면 제1 방사부(11)와 제2 방사부(12)는 서로 분리되고, 상기 튜너블 안테나(10)는 제1 방사부(11)를 이용하여 제1 대역(예를 들어, 890MHz~960MHz)의 전파를 송수신한다. 이때, 제2 방사부(12)는 상기 제1 방사부(11)와 분리된 상태에서 기생 소자(Parasitic Element)로서 기능을 하게 된다.

반면에, 상기 스위치(14)가 온(On)되면 제1 방사부(11)와 제2 방사부(12)가 서로 직접 연결되고, 상기 튜너블 안테나(10)는 제1 방사부(11) 및 제2 방사부를 이용하여 상기 제1 대역보다 낮은 제2 대역(예를 들어, 814MHz~894MHz)의 전파를 송수신할 수 있다.

여기서, 상기 제1 대역(890MHz~960MHz) 및 제2 대역(814MHz~894MHz)은 본 발명에 따른 튜너블 안테나(10)의 기능을 설명하기 위하여 서로 다른 2개의 주파수 대역을 예로 든 것에 불과하며, 상기 튜너블 안테나(10)의 사용 대역을 한정하는 것은 아니다.

이와 같이, 본 발명에 따른 튜너블 안테나(10)는 상기 스위치(14)를 이용하여 방사부(11, 12)의 물리적/전기적 길이를 직접 조절할 수 있기 때문에, 단순히 안테나의 매칭(matching) 및 단락핀(short pin)의 위치를 변경하여 안테나의 전기적 길이를 조절하는 방식에 비하여, 확실한 튜닝(tunning) 성능을 확보할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 튜너블 안테나(10)는 제1 방사부(11)와 제2 방사부(12)의 연결 여부에 따라 서로 다른 2개 대역의 전파를 처리할 수 있게 된다. 나아가, 상기 튜너블 안테나(10)에 의해서 지원되는 2개 대역이 서로 인접한 주파수 대역으로 형성되는 경우에는, 상기 튜너블 안테나(10)는 위와 같이 서로 다른 2개 대역이 차지하는 넓은 범위의 대역에 대한 전파를 모두 처리할 수 있게 되어, 결과적으로 광대역을 지원할 수 있는 이점이 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 튜너블 안테나의 전압정재파비(VSWR) 특성을 도시한 도표이다. 상기 도표에서 가로축은 주파수(frequency), 세로축은 전압정재파비(VSWR)를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 튜너블 안테나(10)는 스위치(14)가 오프(Off)된 경우 제1 방사부(11)가 제1 대역(예를 들어, 890MHz~960MHz)에서 공진(31)을 발생시킨다.

반면에, 상기 튜너블 안테나(10)는 스위치(14)가 온(On)된 경우 제1 방사부(11)과 제2 방사부(12)가 서로 직접 연결되어 제2 대역(예를 들어, 814MHz~894MHz)에서 공진(32)을 발생시킨다.

이와 같이, 상기 튜너블 안테나(10)는 스위칭 제어부(15)에 의해 인가되는 자기장을 이용하여 상기 스위치(14)를 온 또는 오프시킴으로써 서로 다른 2개 대역에서 공진을 발생시킬 수 있고, 상기 2개의 대역은 인접한 주파수 영역에서 일부 중첩되는 동시에 사용자가 원하는 넓은 영역의 대역폭(예를 들어, 814MHz~960MHz)을 지원할 수 있게 된다.

도 4 및 도 5는 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 사시도이다. 이하에서는 도 4 및 도 5를 더욱 참조하여, 본 발명과 관련된 휴대 단말기를 외형에 따른 구성요소 관점에서 설명한다. 이하에서는 설명의 간명함을 위해 폴더 타입, 바 타입, 스윙타입, 슬라이더 타입 등과 같은 여러 타입의 휴대 단말기들 중에서 슬라이더 타입의 휴대 단말기를 예로 들어 설명한다. 따라서 본 발명은 슬라이더 타입의 휴대 단말기에 한정되는 것은 아니고 상기 전술한 타입을 포함한 모든 타입의 휴대 단말기에 적용될 수 있다.

도 4는 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이다.

본 발명의 휴대 단말기(100)는 제1바디(100A)와, 상기 제1바디(100A)에 적어도 일 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 구성된 제2바디(100B)를 포함한다.

제1바디(100A)가 제2바디(100B)와 중첩되게 배치된 상태를 닫힌 상태(closed configuration)라 칭할 수 있으며, 본 도면에 도시된 바와 같이 제1바디(100A)가 제2바디(100B)의 적어도 일 부분을 노출한 상태를 열린 상태(open configuration)라 칭할 수 있다.

상기 휴대 단말기(100)는 닫힌 상태에서 주로 대기 모드로 작동하지만 사용자의 조작에 의해 대기 모드가 해제되기도 한다. 그리고, 상기 휴대 단말기(100)는 열린 상태에서 주로 통화 모드 등으로 작동하지만 사용자의 조작 또는 소정 시간의 경과에 의해 대기 모드로 전환되기도 한다.

상기 제1바디(100A)의 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)는 제 1 프론트 케이스(100A-1)와 제 1 리어 케이스(100A-2)에 의해 형성된다. 상기 제 1 프론트 케이스(100A-1)와 제 1 리어 케이스(100A-2)에 의해 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 제 1 프론트 케이스(100A-1)와 제 1 리어 케이스(100A-2) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스들이 추가로 배치될 수도 있다.

상기 케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.

제1 바디(100A), 구체적으로 제 1 프론트 케이스(100A-1)에는 디스플레이모듈(151), 제 1 음향출력모듈(152-1), 제1 카메라모듈(121-1) 또는 제1 조작부(130-1)가 배치될 수 있다.

상기 디스플레이모듈(151)은 정보를 시각적으로 표현하는 LCD(liquid crystal display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등을 포함한다.

그리고 상기 디스플레이모듈(151)에는 터치패드가 레이어 구조로 중첩됨으로써, 상기 디스플레이모듈(151)이 터치 스크린으로 동작하여 사용자의 터치에 의한 정보의 입력 또한 가능하게 할 수도 있다.

상기 제 1 음향출력모듈(152-1)은 리시버 또는 스피커의 형태로 구현될 수 있다.

상기 제1카메라모듈(121-1)은 사용자 등에 대한 이미지 또는 동영상을 촬영하기에 적절하도록 구현될 수 있다.

상기 제1조작부(130-1)는 본 발명의 네트워크 컨텐츠 재생 및 주행 안내 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받는다.

제1바디(100A)와 마찬가지로, 제 2 바디(100B)의 외관을 이루는 케이스는 제 2 프론트 케이스(100B-1)와 제 2 리어 케이스(100B-2)에 의해 형성된다.

제2 바디(100B), 구체적으로 제 2 프론트 케이스(100B-1)의 전면(front face)에는 제2 조작부(130-2)가 배치될 수 있다.

제 2 프론트 케이스(100B-1) 또는 제 2 리어 케이스(100B-2)) 중 적어도 하나에는 제3 조작부(130-3), 마이크모듈(122), 인터페이스부(170)가 배치될 수 있다.

상기 제1 내지 제3 조작부(130-1, 130-2, 130-3)는 조작부(manipulating portion)(130)라 통칭될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 주면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

예를 들어, 상기 조작부(130)는 사용자의 푸시 또는 터치 조작에 의해 명령 또는 정보를 입력받을 수 있는 돔 스위치 또는 터치 패드로 구현되거나, 키를 회전시키는 휠 또는 조그 방식이나 조이스틱과 같이 조작하는 방식 등으로도 구현될 수 있다.

기능적인 면에서, 제1 조작부(130-1)는 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령을 입력하기 위한 것이고, 제2 조작부(130-2)는 숫자 또는 문자, 심볼(symbol) 등을 입력하기 위한 것이다.

또한, 제3 조작부(130-3)는 상기 휴대단말기 내의 특수한 기능을 활성화하기 위한 핫 키(hot-key)로서 작동할 수 있다.

상기 마이크모듈(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받기에 적절한 형태로 구현될 수 있다.

상기 인터페이스부(170)는 본 발명과 관련된 휴대 단말기(100)가 외부 기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 상기 인터페이스부(170)는 유선 또는 무선으로, 이어폰과 연결하기 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트(예를 들어, 적외선 포트(IrDA port), 블루투스 포트(Bluetooth port), 무선 랜 포트(wireless Lan port) 등), 또는 상기 휴대 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전원을 공급하기 위한 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있다.

상기 인터페이스부(170)는 SIM(subscriber identification module) 또는 UIM(user identity module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 카드 소켓일 수도 있다.

제 2 리어 케이스(100B-2) 측에는 상기 휴대 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190)가 장착된다.

상기 전원공급부(190)는, 예를 들어 충전 가능한 배터리로서 충전 등을 위하여 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

도 5는 도 4의 휴대 단말기의 후면 사시도이다.

도 5를 참조하면, 제2바디(100B)의 제 2 리어 케이스(100B-2)의 후면에는 제2 카메라모듈(121-2)이 추가로 장착될 수 있다. 상기 제2 카메라모듈(121-2)은 제1 카메라모듈(121-1, 도 1 참조)과 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 제1 카메라모듈과 서로 다른 화소를 가질 수 있다.

예를 들어, 제1 카메라모듈(121-1)은 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저화소를 가지며, 제2 카메라모듈(121-2)은 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다.

제2 카메라모듈(121-2)에 인접하게는 플래쉬(121-3)와 거울(121-4)이 추가로 배치될 수 있다. 상기 플래쉬(121-3)는 제2 카메라모듈(121-2)로 피사체를 촬영하는 경우에 상기 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 상기 거울(121-4)은 사용자가 제2 카메라모듈(121-2)을 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.

제 2 리어 케이스(100B-2)에는 제2 음향출력모듈 (152-2)가 추가로 배치될 수도 있다.

상기 제2 음향출력모듈(152-2)는 제1 음향출력모듈(152-1)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 스피커폰 모드로 통화를 위하여 사용될 수도 있다.

또한, 제 2 리어 케이스(100B-2)의 일 측에는 방송신호 수신용 안테나(111)가 배치될 수 있다. 상기 안테나(111)는 본 발명에 따라 휴대 단말기(100) 내부에 배열되는 튜너블 안테나(10)와는 별도로 구비될 수 있으며, 제2바디(100B)(2)에서 인출 가능하게 설치될 수 있다.

제1바디(100A)의 제 1 리어 케이스(100A-2) 측에는 제1바디(100A)와 제2바디(100B)를 슬라이딩 가능하게 결합하는 슬라이드 모듈(100C)의 일 부분이 배치된다.

슬라이드 모듈(100C)의 다른 부분은 제2 바디(100B)의 제 2 프론트 케이스(100B-1) 측에 배치되어, 본 도면에서와 같이 외부로 드러나지 않는 형태일 수 있다.

이상에서는 제2 카메라모듈(121-2)) 등이 제2바디(100B)에 배치되는 것으로 설명하였으나, 반드시 그에 제한되는 것은 아니다.

예를 들어, 제2 카메라모듈(121-2) 등과 같이 제 2 리어 케이스(100B-2)에 배치되는 것으로 설명한 구성들(111-1, 121-2 내지 121-3, 152-2) 중 적어도 하나 이상이 제1바디(100A), 주로는 제 1 리어 케이스(100A-2)에 장착되는 것도 가능하다. 그러한 경우라면, 상기 닫힌 상태에서 제 1 리어케이스(100A-2)에 배치되는 구성(들)이 제2바디(100B)에 의해 보호되는 이점이 있다. 나아가, 제2 카메라모듈(121-2)이 별도로 구비되지 않더라도, 제1 카메라모듈(121-1)가 회전 가능하게 형성되어 제2 카메라모듈(121-2)의 촬영 방향까지 촬영이 가능하도록 구성될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜너블 안테나를 구비한 휴대 단말기의 구성도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 튜너블 안테나(10)를 구비한 휴대 단말기(200)는 본 발명에 따른 튜너블 안테나(10)가 형성된 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: PCB)(210)과, 상기 튜너블 안테나(10)에 신호 전류를 공급하는 신호 처리부(220)와, 상기 튜너블 안테나(10)에 구비된 스위칭 제어부(15)에 스위칭 전류를 제공하는 스위칭 전원부(230)를 포함한다. 상기 인쇄회로기판(210)은 절연체로 이루어지는 기판(16) 상에 다양한 회로 패턴을 형성하기 위한 전도막(211)이 도포되어 이루어진다.

도 6에서는, 튜너블 안테나(10)에 구비된 스위칭 제어부(15)가 철심에 코일이 감겨진 전자석으로 형성된 예를 나타내며, 상기 코일의 양단은 스위칭 전원부(230)에 연결된다.

이에 따라, 상기 스위칭 전원부(230)로부터 상기 스위칭 제어부(15)에 스위칭 전류가 공급되면, 상기 스위칭 제어부(15)는 자기장을 형성하여 상기 튜너블 안테나(10)의 제1 방사부(11) 및 제2 방사부(12) 사이에 연결된 스위치(14)를 온(on)시킨다.

반면에, 상기 스위칭 전원부(230)로부터 상기 스위칭 제어부(15)에 스위칭 전류의 공급이 중단되면, 상기 스위칭 제어부(15)는 더 이상 자기장을 형성하지 못하게 되어 상기 튜너블 안테나(10)의 제1 방사부(11) 및 제2 방사부(12) 사이에 연결된 스위치(14)는 오프(off)된다.

그리고, 상기 스위칭 제어부(15)는 제1 바디(100A) 또는 제2 바디(100B)에 형성된 조작부(130-1, 130-2, 130-3)에 연결되어, 사용자가 상기 조작부(130-1, 130-2, 130-3)를 누르거나 터치함으로서 상기 스위칭 전원부(230)로부터 상기 스위칭 제어부(15)에 전류를 공급할 것인지 여부를 결정할 수 있고, 이에 따라 상기 스위치(14)의 온/오프 동작이 제어될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따르면 휴대 단말기(200)에 구비된 튜너블 안테나(200)의 제1 방사부(11)에 상기 제2 방사부(12)를 연결하거나 분리시킴으로써, 전체 방사부(11, 12)의 물리적 길이를 조절할 수 있고, 이로 인하여 튜너블 안테나(10)의 송수신 대역을 변화시킬 수 있다.

한편, 상기 스위칭 전원부(230)는 휴대 단말기(200)에 장착된 배터리(190)로부터 공급되는 전압을 이용하여 상기 스위칭 전류를 형성한다. 그런데, 상기 배터리(190)가 예를 들어 4V의 직류 전압을 공급하도록 설계될 경우, 실질적으로는 3.5V~4V 사이에서 흔들리는 불안정한 전압을 공급하게 된다. 이와 같이 배터리(190)로부터 제공되는 불안정한 전압이 상기 튜너블 안테나(10)의 급전부(13)로 공급되는 미세한 신호 전류에 영향을 미치게 되면, 결국 안테나(200)의 방사 특성에 악영향을 미치게 되고 또한 잡음(noise)의 원인이 되어 휴대 단말기(200)의 수신 감도 역시 저하된다.

그러나, 본 발명에 따르면 스위칭 전원부(230)와 스위칭 제어부(15) 사이에서 스위칭 전류가 전송되는 스위칭 라인(231)과, 신호처리부(220)로부터 상기 튜너블 안테나(10)의 급전부(13) 사이에 신호 전류가 전송되는 신호 라인(221)이 서로 분리되어 형성되기 때문에, 상기 스위칭 전류가 상기 급전부(13)로 공급되는 신호 전류에 영향을 미치지 않게 된다. 이에 따라, 상기 튜너블 안테나(10)는 상기 스위칭 제어부(15)에 인가되는 스위칭 전류로부터 방사 특성에 악영향을 받지 않으면서도, 서로 다른 2개 대역의 전파를 처리할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 튜너블 안테나를 구비한 휴대 단말기의 구성도이다.

도 7에서는, 튜너블 안테나(10)에 구비된 스위칭 제어부(15)가 영구자석으로 형성된 예를 나타낸다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 튜너블 안테나를 구비한 휴대 단말기(300)는 제2 바디(100B)에 본 발명에 따른 튜너블 안테나(10)의 제1,2 방사부(11,12), 스위치(14) 및 급전부(13)가 형성된 인쇄회로기판(PCB)(210)과, 상기 튜너블 안테나(10)에 신호 전류를 공급하는 신호 처리부(220)가 형성되고, 제1 바디(100A)에는 상기 스위치(14)의 온/오프를 제어하기 위한 스위칭 제어부(15)가 형성된다.

특히, 도 7 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 튜너블 안테나(10)의 제1,2 방사부(11,12), 스위치(14) 및 급전부(13)는 상기 제2 바디(100B)의 상단부에 형성되며, 상기 스위칭 제어부(15)는 제1 바디(100A)의 하단에 형성된다. 이와 같이, 제1바디(100A)가 제2바디(100B)와 중첩되게 배치되어 닫힌 상태(closed configuration)에 있으면, 상기 스위칭 제어부(15)가 형성하는 자기장이 상기 스위치(14)에 영향을 미치지 못하게 되어, 상기 스위치(14)는 오프(off) 상태가 된다.

반면에, 도 7 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 바디(100A)가 제2 바디(100B)를 따라 슬라이딩됨으로써, 상기 제1 바디(100A)가 제2 바디(100B)의 적어도 일 부분을 노출한 열린 상태(open configuration)에 있으면, 상기 스위칭 제어부(15)는 상기 스위치(14)의 수직 하방에 위치하게 된다. 이 경우, 상기 스위치(14)는 상기 스위칭 제어부(15)가 형성하는 자기장의 영향으로 인하여 온(on) 상태가 된다.

이와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면 휴대 단말기(300)의 구조적 특정에 따라 스위칭 제어부(15)의 위치를 이동시켜 상기 스위치(14)와 스위칭 제어부(15) 사이의 거리를 조절함으로서, 튜너블 안테나(10)의 제1 방사부(11)에 제2 방사부(12)를 연결하거나 분리시킬 수 있고, 이로 인하여 전체 방사부(11, 12)의 물리적 길이를 조절하여 튜너블 안테나(10)의 송수신 대역을 변화시킬 수 있다.

또한, 도 7에 도시된 휴대 단말기(300)에 따르면 스위칭 전원 제공부(230)를 영구자석으로 형성함으로써 별도의 스위칭 전류를 사용하지 않고서도 상기 스위치(14)의 온/오프를 제어할 수 있기 때문에, 상기 스위치(14)의 온/오프 제어시 상기 급전부(13)로 공급되는 신호 전류에 영향을 미치지 않게 된다. 이에 따라, 상기 튜너블 안테나(10)는 상기 스위칭 제어부(15)에 인가되는 스위칭 전류로부터 방사 특성에 악영향을 받지 않으면서도, 서로 다른 2개 대역의 전파를 처리할 수 있게 된다.

본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

1. 제1 방사부;

   상기 제1 방사부와 이격되어 배열되는 제2 방사부;

   상기 제1 방사부에 신호 전류를 인가하는 급전부;

   상기 제1 방사부와 제2 방사부 사이에 연결되어 자기장에 의하여 개폐되는 스위치; 및

   상기 스위치와 이격되어 배열되며 상기 스위치에 자기장을 인가함으로써 상기 스위치의 온 또는 오프 동작을 제어하는 스위칭 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜너블 안테나.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스위칭 제어부는 전자석 또는 영구자석으로 형성되는 것을 특징으로 하는 튜너블 안테나.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1 방사부는 제1 대역의 전파를 처리하고, 상기 제2 방사부는 상기 제1 방사부와 함께 상기 제1 대역보다 낮은 제2 대역의 전파를 처리하는 것을 특징으로 하는 튜너블 안테나.
4. 제1항에 있어서,

   상기 스위칭 제어부는 상기 스위치의 수직 하방에 상기 스위치와 소정 거리 이격되어 배열되는 것을 특징으로 하는 튜너블 안테나.
5. 제1 방사부;

   상기 제1 방사부와 이격되어 배열되는 제2 방사부;

   상기 제1 방사부에 신호 전류를 인가하는 급전부;

   상기 제1 방사부와 제2 방사부 사이에 연결되어 자기장에 의하여 개폐되는 스위치;

   상기 스위치와 이격되어 배열되며 상기 스위치에 자기장을 인가함으로써 상기 스위치의 온 또는 오프 동작을 제어하는 스위칭 제어부; 및

   상기 급전부에 상기 신호 전류를 공급하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 스위칭 제어부는 전자석으로 형성되며,

   상기 전자석이 자기장을 형성할 수 있도록 상기 전자석에 형성된 코일에 스위칭 전류를 제공하는 스위칭 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
7. 제6항에 있어서,

   상기 스위칭 제어부는 영구자석으로 형성되며,

   상기 스위치는 상기 영구자석과의 거리에 따라 온 또는 오프되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
8. 제7항에 있어서,

   상기 스위칭 제어부는 제1 바디에 형성되고,

   상기 제1 방사부, 상기 제2 방사부, 및 상기 스위치는 상기 제1 바디의 일면을 따라 이동가능하게 연결된 제2 바디에 형성되며,

   상기 제1 바디가 상기 제2 바디를 따라 이동함에 따라 상기 스위칭 제어부와 상기 스위치간 거리가 조절되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.