KR20070114904A - Built-in antenna for portable terminal - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 내장형 안테나 장치가 설치되는 위치를 개략적으로 표시한 휴대용 단말기의 후면사시도;1 is a rear perspective view of a portable terminal schematically showing a location where an embedded antenna device according to the present invention is installed;
도 2는 본 발명에 따른 내장형 안테나 장치의 전면 분리 사시도;2 is a front separated perspective view of a built-in antenna device according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 내장형 안테나 장치의 후면 분리 사시도; 및3 is a rear separated perspective view of a built-in antenna device according to the present invention; And
도 4는 본 발명에 따른 내장형 안테나 장치의 결합된 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도.Figure 4 is a sectional view schematically showing the main portion of the integrated antenna device according to the present invention in a combined state.
본 발명은 휴대용 단말기를 위한 내장형 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히 안테나 방사체와 메인 보드의 접지부와의 전기적 연결을 확고히 하고, 접지면의 확장으로 인한 안테나 방사체의 방사 성능 향상에 기여할 수 있도록 구성되는 휴대용 단말기의 내장형 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a built-in antenna device for a portable terminal, and more particularly, to secure the electrical connection between the antenna radiator and the ground of the main board, and is configured to contribute to improving the radiation performance of the antenna radiator due to the expansion of the ground plane It relates to a built-in antenna device of the terminal.
최근들어, 휴대용 단말기가 지속적으로 보급되어감에 따라 다양한 기능과 디자인의 단말기가 등장하고 있다. 또한, 소비자의 욕구에 부응하기 위하여 상기 단말기는 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.Recently, as portable terminals continue to spread, terminals having various functions and designs have appeared. In addition, in order to meet the needs of consumers, the terminal is gradually miniaturized and light and short, and at the same time, the diversity of its functions is more highlighted. Therefore, in order to satisfy the needs of the consumer as described above, there is an emphasis on reducing the volume of the terminal while maintaining or improving the function.
특히, 안테나 장치의 경우에 있어서, 단말기의 외부로 일정 길이 만큼 돌출되도록 설치되는 로드 안테나(또는 휩 안테나) 및 헬리컬 안테나는 단말기의 낙하시 파손될 수 있는 가장 취약한 부분이 되며, 휴대성을 저하시키는 문제점을 야기시키게 된다. 따라서, 최근에는 단말기의 내부에 실장되는 플레이트 타입 내장형 안테나 장치(소위 '인터널 안테나' 또는 '인테나' 라고 함)를 많이 사용하고 있으며, 상술한 내장형 안테나 장치의 특성을 향상시킴과 동시에 조립성 및 생산성을 향상시키기 위하여 경주하고 있는 실정이다.In particular, in the case of the antenna device, the rod antenna (or whip antenna) and the helical antenna which are installed to protrude to the outside of the terminal by a predetermined length become the most vulnerable parts that can be broken when the terminal falls, and the portability is reduced Will cause. Therefore, in recent years, a plate type built-in antenna device (so-called 'internal antenna' or 'intenna') that is mounted inside the terminal has been used a lot, and while improving the characteristics of the built-in antenna device described above, The situation is racing to improve productivity.
일반적으로, 상술한 내장형 안테나 장치는 단말기 본체의 메인 보드(RF 보드)상에 전기적으로 접속되는 구성을 갖는다. 예를 들어, 일반 모노폴 안테나 장치의 경우에는 안테나 방사체의 급전부만이 단말기 메인 보드의 급전 패드에 전기적으로 접속되는 구성을 가지나, 역 F 안테나 장치(PIFA; Planary Inverted F Antenna)인 경우에는 급전 및 접지 구조를 가지게 된다. 따라서, 상기 PIFA일 경우에, 안테나 방사체에서 인출되는 급전핀은 메인 보드의 RF 컨넥터와 전기적으로 연결되는 급전 패드와 접속되며, 상기 안테나 방사체에서 인출되는 접지핀은 메인 보드의 접지부와 전기적으로 연결된 접지 패드에 접속되는 구성을 갖는다.In general, the above-described built-in antenna device has a configuration that is electrically connected on the main board (RF board) of the terminal body. For example, in the case of a general monopole antenna device, only the feeding part of the antenna radiator is electrically connected to the feeding pad of the terminal main board, but in the case of an inverted F antenna device (PIFA), the feeding and It will have a grounding structure. Therefore, in the case of the PIFA, the feed pin drawn from the antenna radiator is connected to the feed pad electrically connected to the RF connector of the main board, the ground pin drawn from the antenna radiator is electrically connected to the ground portion of the main board It has a structure connected to a ground pad.
일반적으로 상기 PIFA 장치의 안테나 방사체는 일정 높이를 갖는 안테나 캐리어상에 고정되고, 상기 안테나 캐리어가 메인 보드에 설치되는 방식으로 구성되는바, 이는 PIFA 장치는 방사체의 크기, 접지면의 면적, 그리고 방사체와 접지면 사이의 높이 등이 크면 클수록 안테나의 방사 성능이 향상되기 때문이다.In general, the antenna radiator of the PIFA device is fixed on the antenna carrier having a certain height, and is configured in such a way that the antenna carrier is installed on the main board, which is the size of the radiator, the area of the ground plane, and the radiator The larger the height between the ground and the ground plane, the better the radiation performance of the antenna.
그러나 종래의 내장형 안테나 장치의 접속 구조에서 안테나 방사체와 메인 보드의 접지면간의 높이를 높이거나 접지부의 확대를 도모하게 되면 결과적으로 메인 보드의 크기가 커지고 결과적으로 단말기의 부피가 확대되어, 최근 단말기의 경박 단소화에 역행하는 문제점이 발생하게 된다.However, if the height between the antenna radiator and the ground plane of the main board is increased or the ground plane is enlarged in the conventional connection structure of the built-in antenna device, the size of the main board is increased and consequently the volume of the terminal is increased. The problem that arises against the reduction of light weight is generated.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 단말기의 부피 증가 없이 안테나 장치의 방사 성능 향상을 도모할 수 있도록 구성되는 휴대용 단말기의 내장형 안테나 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a built-in antenna device of a portable terminal that can be configured to improve the radiation performance of the antenna device without increasing the volume of the terminal.
본 발명의 다른 목적은 안테나 방사체와 메인 보드 접지부간의 접속을 더욱 견고히 하여 조립시, 또는 단말기 사용시, 발생할 수 있는 접지부의 단선 등으로 인한 단말기의 오동작을 미연에 방지할 수 있도록 구현되는 휴대용 단말기의 내장형 안테나 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a more robust connection between the antenna radiator and the main board grounding portion of the portable terminal implemented to prevent malfunction of the terminal due to disconnection of the grounding portion, which may occur during assembly or when using the terminal. An internal antenna device is provided.
본 발명의 또 다른 목적은 기존 단말기의 비활용 공간을 최대한 이용하여 단말기의 전체 부피를 경박 단소화시키면서 안테나 방사 성능의 향상을 도모할 수 있도록 구현되는 휴대용 단말기의 내장형 안테나 장치를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a built-in antenna device of a portable terminal, which can be implemented to improve antenna radiation performance while minimizing the overall volume of the terminal by making the most of the unused space of the existing terminal.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 휴대용 단말기의 내장형 안테나 모듈에 있어서, 급전을 위한 RF 컨넥터와, 접지를 위한 접지부를 갖는 메인 보드, 상기 메인 보드의 단부가 삽입되는 방식으로 장착되는 일정 수납 공간을 갖는 안테나 캐리어 및 상기 안테나 캐리어의 수납 공간에 메인 보드가 삽입될 때 급전 및 접지가 수행되도록 하고, 상기 안테나 캐리어의 상면과 하면에 걸쳐 고정되는 플레이트 타입 안테나 방사체를 포함하되, 상기 안테나 방사체의 안테나 캐리어 상면에 위치한 부분은 방사체로써 동작하며 안테나 캐리어의 하면에 위치한 부분은 메인 보드의 접지부와 접지되는 추가 접지체로써 동작하도록 함을 특징으로 한다.In order to solve the above object, the present invention provides a built-in antenna module of a portable terminal, the main board having an RF connector for power supply, a ground for grounding, the end of the main board is inserted And a plate-type antenna radiator configured to perform feeding and grounding when the main board is inserted into the storage space of the antenna carrier, and fixed across the top and bottom surfaces of the antenna carrier. The portion located on the top surface of the antenna carrier of the antenna radiator operates as a radiator, and the portion located on the bottom surface of the antenna carrier operates as an additional grounded body that is grounded to the ground portion of the main board.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 하기와 같다. 그러나 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, if it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명에 따른 내장형 안테나 장치가 설치되는 위치를 개략적으로 표시한 휴대용 단말기(100)의 후면사시도로써, 슬라이드 타입 단말기를 도시하고 이에 대하여 설명하였으나, 본 발명에 적용되는 내장형 안테나 장치를 갖는 여타 다른 개폐 방식을 갖는 단말기에 적용 가능하다.1 is a rear perspective view of a
도 1에 도시한 바와 같이, 휴대용 단말기(100)는 메인 바디(110)와, 상기 메인 바디(110)에서 단말기의 길이 방향으로 일정 길이 만큼 활주(sliding)하는 슬라 이드 바디(120)를 포함한다. 미도시되었으나, 상기 단말기(100)의 전면은 공지의 구성 요소와 동일할 수 있을 것이다. 즉, 메인 바디(110)에는 데이터 입력 수단으로 다수의 키버튼들이 설치되며, 그 하측으로 마이크로폰 장치가 설치될 수 있을 것이다. 상기 슬라이드 바디(120)에는 전면에 걸쳐 디스플레이 장치가 설치되며, 상기 디스플레이 장치의 상부에 스피커 폰 장치가 설치될 수 있다. 부가적으로, 카메라 렌즈 어셈블리, 네비게이션 키버튼 등이 설치될 수 있을 것이다.As shown in FIG. 1, the
도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 내장형 안테나 장치(도 2의 1)는 메인 바디(110)의 후면에 설치된다. 더욱 상세하게는 메인 바디(110)에 설치되는 RF 보드인 메인 보드(도 2의 10)상에 실장되는 방식으로 설치될 수 있을 것이다. 도 1의 점선으로 표시된 A부분은 본 발명에 따른 내장형 안테나 장치가 설치되는 위치이다.As shown in FIG. 1, the built-in antenna device (1 of FIG. 2) according to the present invention is installed at the rear of the
도 2는 본 발명에 따른 내장형 안테나 장치(1)의 전면 분리 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 내장형 안테나 장치(1)의 후면 분리 사시도이다.2 is a front separated perspective view of the integrated
본 발명에 따른 내장형 안테나 장치(1)는 메인 바디(110)의 내부에 실장되는 메인 보드(10)와, 상기 메인 보드(10)가 삽입되는 방식으로 상기 메인 보드(10)에 고정되는 일정 수납 공간(33)을 갖는 안테나 캐리어(30) 및 상기 안테나 캐리어(30)의 상면(31) 및 하면(32)에 걸쳐 고정되는 플레이트 타입 안테나 방사체(20)를 포함한다. 본 발명에 적용되는 안테나 방사체(20)는 하나의 플레이트 타입 방사체에 급전점과 접지점을 동시에 갖는 PIFA(Planary Inverted F Antenna)가 적용되고 있으나, 접지점을 갖는 다양한 종류의 다이폴 안테나 장치에 적용 가능할 것이 다.The built-in
상기 메인 보드(10)에는 일정 위치에 RF 컨넥터(12)가 설치되며, 상기 RF 컨넥터(12)에서 일정 길이로 도전성 패턴(13)이 형성되고, 상기 도전성 패턴(13)의 단부에는 급전 패드(14)가 형성된다. 따라서, 상기 급전 패드(14)는 후술될 안테나 방사체(20)의 급전점이 될 것이다. 설명의 편의상 상기 RF 컨넥터(12)가 설치되는 메인 보드(10)의 면을 상면(11)이라 하면, 상기 메인 보드(10)의 하면(15)에는 일정 넓의 접지부(16)가 형성된다. 상기 접지부(16)는 메인 보드(10)에 실장되는 다수의 전자 부품들에 대한 접지체로써 활용될 뿐만 아니라, 후술될 안테나 방사체(20)의 접지체로써 활용될 수 있을 것이다. 상기 접지부(16)에는 안테나 방사체(20)와 접하는 접지 부분들과의 원활한 접지를 위하여 다수의 분기부(16a, 16b, 16c, 16d)가 돌출 형성된다. 본 도면에서는 4개소의 분기부가 돌출 형성되고 있으나, 그 이상 형성되어도 무방할 것이다.An
상기 안테나 캐리어(30)는 상면(31)과 하면(32)을 가지며, 일정 높이 h를 갖도록 형성된다. 이 높이 h는 상기 안테나 방사체(20)의 동작을 위하여 필요한 높이로 활용될 수 있을 것이다. 바람직하게도, 상기 안테나 캐리어(30)는 합성 수지 재질로 형성하고, 상기 메인 보드(10)가 삽입되는 방향으로 일정 깊이의 수납부(33)가 형성될 수 있다.The
상기 안테나 방사체(20)는 플레이트 타입 금속체로 형성되며, 상기 안테나 캐리어(30)의 상면(31)과 하면(32)에 걸쳐 권선되는 방식으로 고정된다. 고정 방식은 공지의 초음파 융착, 열 융착, 본딩 등의 방법이 가능할 것이다. 본 발명에 의 하면, 상기 안테나 캐리어(30)의 상면(31)에 고정되는 안테나 방사체(20)의 부분(21)은 방사체로써 동작할 것이며, 상기 안테나 캐리어(30)의 하면(32)에 고정되는 안테나 방사체(20)의 부분(22)은 상기 메인 보드(10)의 접지부(16)와 전기적으로 연결되어 추가 접지체로써 동작할 것이다. 즉, PIFA의 특성을 고려한 접지면의 확대로 인하여 안테나 장치(1)의 방사 특성 향상을 도모할 수 있는 것이다. 미도시되었으나, 방사체로써 동작하는 안테나 방사체(20)의 상면은 일정 패턴이 형성될 수 있을 것이다. 이는 적용되는 단말기에 따라 최초 단말기 제조자가 방사 특성을 커플링 할때 적절한 형상으로 형성할 수 있을 것이다.The
도 4는 본 발명에 따른 내장형 안테나 장치의 결합된 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도로써, 상기 안테나 방사체(20)와 상기 메인 보드(10)는 급전 및 접지를 위한 전기적 연결 수단을 각각 갖는다. 본 발명에서는 안테나 캐리어(30)의 상면(21)에 소정의 급전핀(41)을 설치하였는데, 일단은 상기 안테나 방사체(20)의 상면(21)에 접속되며, 상기 안테나 캐리어(30)의 내부로 돌출된 타단은 삽입되는 메인 보드(10)의 급전 패드(14)와 긴밀히 접속될 수 있을 것이다.4 is a sectional view schematically illustrating main parts of a built-in antenna device according to the present invention, wherein the
마찬가지로, 상기 안테나 캐리어(30)의 하면(32)에 역시 적어도 하나의 접지핀(42a, 42b, 42c, 42d)이 설치되는데, 상기 접지핀(42a, 42b, 42c, 42d)의 일단은 상기 안테나 방사체(20)의 하면(22)에 접촉되며, 타단은 안테나 캐리어(30) 내부로 돌출되도록 설치되어, 삽입되는 메인 보드(10)의 상술한 접지부(16)의 분기부(16a, 16b, 16c, 16d)에 각각 대응 접속되는 구성을 갖는다. 바람직하게도, 상기 급전핀(41)과 접지핀(42a, 42b, 42c, 42d)은 일정 텐션을 갖는 금속성 판형 스프링으로 형성할 수 있다.Similarly, at least one
미도시되었으나, 본 발명에서는 상기 안테나 방사체(20)와 메인 보드(10)간의 급전 및 접지를 위한 별도의 전기적 연결 수단을 사용하지 않고, 상기 안테나 방사체(20)의 일부를 절곡시켜 안테나 캐리어(30)의 내부로 인입시킴으로써 메인 보드(10)와의 직접적인 전기적 접속을 도모할 수도 있을 것이다.Although not shown, in the present invention, a part of the
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.Apparently, there are many ways to modify these embodiments while remaining within the scope of the claims. In other words, there may be many other ways in which the invention may be practiced without departing from the scope of the following claims.
본 발명은 메인 보드를 안테나 캐리어 내부로 삽입하되, 캐리어 저부에 위치하는 안테나 방사체의 부분을 추가 접지면으로 활용함으로써 단말기 공간 확대를 배제하면서 안테나 장치의 방사 특성을 향상시킬 수 있으며, 다수의 접지 부분을 두어 단선 등에 의한 단말기의 오동작을 미연에 방지한 효과가 있다.The present invention inserts the main board into the antenna carrier, but by utilizing the portion of the antenna radiator located at the bottom of the carrier as an additional ground plane can improve the radiation characteristics of the antenna device while eliminating the expansion of the terminal space, multiple ground parts This prevents malfunction of the terminal due to disconnection or the like.
Claims (9)
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Family Applications (1)
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2006
- 2006-05-30 KR KR1020060048535A patent/KR20070114904A/en not_active Application Discontinuation
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