KR100550059B1

KR100550059B1 - 휴대전화기

Info

Publication number: KR100550059B1
Application number: KR1020027017994A
Authority: KR
Inventors: 이와이히로시; 오가와고이치; 야마다겐이치; 오타가즈히코; 다카하시쓰카사; 히라이마사요시
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2006-02-08
Also published as: US20040253972A1; KR20030014413A; DE60128103T8; EP1309156B1; CN1440615A; CN100559810C; EP1309156A4; DE60128103D1; US7130591B2; EP1309156A1; JP4782970B2; DE60128103T2; WO2002003665A1

Abstract

힌지부에 의해 접을 수 있도록 구성된 상하 2개의 분할 부품으로 이루어지는 휴대전화기에 있어서, 플렉시블 기판 위 및 프린트 기판 위로 모노폴 안테나를 형성하고, 또한, 하측 캐비닛에 손가락 걸이부를 형성하여, 특성의 열화를 방지함과 동시에 캐비닛의 하측을 쉽게 잡을 수 있도록 한다.

휴대전화기, 안테나, 폴더, 플렉시블 기판

Description

휴대전화기{Cell Phone}

본 발명은 휴대전화기에 관한 것으로서, 특히 폴더(folder)형 휴대전화기에 관한 것이다.

종래의 폴더형 휴대전화기의 구성예를 도 8(a), (b)에 나타내었다. 도 8(a), (b)에서, 801은 상측 캐비닛(cabinet), 802는 하측 캐비닛, 803은 힌지부, 804는 상측 프린트 기판, 805는 하측 프린트 기판, 806은 플렉시블(flexible) 기판, 807은 외부 안테나, 808은 스트립라인 안테나, 809는 상측 접속 커넥터, 810은 하측 접속 커넥터, 811은 스트립 안테나 급전점(給電点)이다.

도 8(a), (b)에 나타낸 구성의 경우, 힌지부(803)에 의해 접히도록 구성된 상하의 2개의 분할 부품으로 된 상측 캐비닛(801) 및 하측 캐비닛(802)의 내부에서, 상측 프린트 기판(804) 및 하측 프린트 기판(805)을 전기적으로 접속하고 있는 플렉시블 기판(806) 위의 도체 패턴 선로의 일부를 사용하여 스트립라인 안테나(808)로 형성하고, 상측 접속 커넥터(809)의 일부를 스트립 안테나 급전점(811)이라고 한다(특개평10-308618호 공보 참조).

또한, 송수신 공용의 외부 안테나를 하측 캐비닛에 포함시킨 경우의 구성예를 도 9(a), (b)에 나타내었다. 도 9(a), (b)에서, 901은 상측 캐비닛, 902는 하측 캐비닛, 903은 힌지부, 904는 상측 프린트 기판, 905는 하측 프린트 기판, 906은 플렉시블 기판, 907은 외부 안테나, 908은 내장 안테나, 909는 상측 접속 커넥터, 910은 하측 접속 커넥터이다. 이 경우는 내장 안테나(908)가 하측 캐비닛(902)의 내부에 설치된 구성이다.

또한, 플렉시블 기판을 힌지부의 내부에서 한 번 감아서 통과시킬 경우의 구성예를 도 10(a), (b)에 나타내었다. 도 10(a), (b)에서, 1001은 상측 캐비닛, 1001a는 상측 캐비닛 프론트 케이스, 1001b는 상측 캐비닛 리어 커버, 1001c는 상측 캐비닛 힌지부, 1001d, 1001e는 상측 캐비닛 힌지 반원부, 1002는 하측 캐비닛, 1002a는 하측 캐비닛 프론트 케이스, 1002b는 하측 캐비닛 리어 커버, 1002c는 하측 캐비닛 힌지부, 1002d, 1002e 는 하측 캐비닛 힌지 반원부, 1003은 외부 안테나, 1004는 수화기, 1005는 디스플레이 장치, 1006은 다이얼 버튼, 1007은 송화부, 1008은 플렉시블 기판, 1009는 동축케이블이다. 이 경우, 외부 안테나(1003)와 수화기(1004)를 포함하는 상측 캐비닛(1001)과, 송화기(1007)를 포함하는 하측 캐비닛(1002)이 힌지부(1001c, 1002c)를 축으로 서로 회전해서 접을 수 있도록 구성되어 있다.

힌지부(1001c, 1002c)의 중앙부의 힌지 반원부(1001d, 1001e, 1002d, 1002e)를 공동(空洞)으로 형성하고, 플렉시블 기판(1008)을 힌지 반원부(1001d, 1001e, 1002d, 1002e)의 내경에 따라 한 번 감아서 통과시키는 동시에, 동축케이블(1009)을 상기 플렉시블 기판(1008)의 상기 한 번 감겨진 내경을 통해서 상기 플렉시블 기판(1008)에 따라 연장시켜서 상기 외부 안테나로 접속하고 있다(특개평6-311216 호 공보 참조).

그러나, 도 8(a), (b)에 나타낸 종래예에서는, 휴대전화기를 접었을 경우와 열었을 경우에, 플렉시블 기판 상에 형성한 스트립라인 안테나의 형상이 크게 변화되기 때문에, 임피던스 특성이 현저하게 변화되는 문제가 있었다. 게다가, 엘리먼트 길이가 약 λ/2의 경우에는, 전류가 스트립라인 안테나에 집중하기 때문에 다른 신호선으로의 누설(leakage)이 커지는 문제가 있었다.

또한, 도 9(a), (b)에 나타낸 것 같이, 내장 안테나가 하측 캐비닛에 포함되어 있을 경우에는, 손으로 잡을 경우 주로 하측 캐비닛을 쥐기 때문에 내장 안테나의 특성 열화(the deterioration of the characteristics)가 커지는 문제가 있었다.

또한, 플렉시블 기판을 힌지부의 중앙부에 설치한 공동(空洞)의 내경에 따라 한 번 감아서 통과시킨 도 10(a), (b)의 구성에서는, 플렉시블 기판 위로 스트립 라인 안테나를 형성했을 경우, 엘리먼트 길이가 λ/2 이하이면, 한 번 감음으로써 스트립라인 안테나 상의 전류의 방향이 역방향이 되기 때문에 서로 상쇄되어, 방사효율이 저하되는 문제가 있었다.

본 발명은 종래 기술의 상기 문제를 해결한 폴더형 휴대전화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 휴대전화기는 플렉시블 기판 위와 상기 플렉시블 기판에 의해 자유롭게 접을 수 있도록 접속된 프린트 기판 위로 모노폴 안테나(mono pole antenna)를 형성한 것을 특징으로 한다. 또한, 힌지부에서 플렉시블 기판을 한 번 감아서 통과시키는 구성의 경우에는, 외부 안테나와 상기 모노폴 안테나와의 거리가 멀어지도록 구성한 것을 특징으로 한다. 또한, 하측 캐비닛에 손가락 걸이부(finger hooking part)를 설치하는 것을 특징으로 한다.

도 1(a)와 도 1(b)는 각각 본 발명의 실시형태 1에 따른 휴대전화기의 구성을 나타내는 파단 정면도와 종단면도이다.

도 2(a)와 도 2(b)는 각각 도 1의 휴대전화기의 플렉시블 기판의 구성을 나타내는 정면도와 횡단면도이다.

도 3(a)와 도 3(b)는 각각 본 발명의 실시형태 2에 따른 휴대전화기의 플렉시블 기판의 구성을 나타내는 정면도와 횡단면도이다.

도4(a)와 도 4(b)는 각각 도 3의 플렉시블 기판의 변형예로서의 플렉시블 기판의 구성을 나타내는 정면도와 횡단면도이다.

도 5(a)와 도 5(b)는 각각 본 발명의 실시형태 3에 따른 휴대전화기의 구성과 이 휴대전화기를 손으로 잡은 상태를 나타내는 파단 정면도이다.

도 6(a)와 도 6(b)는 각각 도 5의 휴대전화기의 제1 변형예와 제2 변형예로서의 휴대전화기의 구성을 나타내는 파단 정면도이다.

도 7(a)와 도 7(b)는 각각 본 발명의 실시형태 4에 따른 휴대전화기의 구성을 나타내는 파단 정면도와 종단면도이다.

도 8(a)와 도 8(b)는 각각 제1 종래 휴대전화기의 구성을 나타내는 파단 정 면도와 종단면도이다.

도 9(a)와 도 9(b)는 각각 제2 종래 휴대전화기의 구성을 나타내는 파단 정면도와 종단면도이다.

도 10(a)와 도 10(b)는 각각 제3 종래 휴대전화기의 구성을 나타내는 사시도와 부분 분해 사시도이다.

도 11(a)와 도 11(b)는 각각 본 발명의 실시형태 5에 따른 휴대전화기의 구성을 나타내는 파단 배면도와 종단면도이다.

도 12(a)와 도 12(b)는 각각 본 발명의 실시형태 6에 따른 휴대전화기의 구성을 나타내는 파단 배면도와 종단면도이다.

도 13(a)와 도 13(b)는 각각 도 12의 휴대전화기의 제1 변형예로서의 휴대전화기의 구성을 나타내는 파단 배면도와 종단면도이다.

도 14(a), 도 14(b) 및 도 14(c)는 각각 도 12의 휴대전화기의 제2 변형예로서의 휴대전화기의 구성을 나타내는 파단 배면도 및 종단면도와 이 휴대전화기의 상측 캐비닛의 개략 배면도이다.

도 15(a)와 도 15(b)는 각각 도 12의 휴대전화기의 제3 변형예로서의 휴대전화기의 구성을 나타내는 파단 배면도와 종단면도이다.

(실시형태 1)

이하, 본 발명의 실시형태 1에 대해서, 도 1(a), (b)와 도 2(a), (b)를 이용해서 설명한다.

도 1(a), (b)는 본 발명의 실시형태 1에 따른 휴대전화기의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 1(a), (b)에 있어서, 101은 상측 캐비닛, 102는 하측 캐비닛, 103은 힌지부, 104는 상측 프린트 기판, 105는 하측 프린트 기판, 106은 플렉시블 기판, 107은 외부 안테나, 108은 도체 패턴, 109는 상측 접속 커넥터, 110은 하측 접속 커넥터, 111은 안테나 급전점(給電点)이다.

또한, 도 2(a), (b)는 도 1(a), (b)에서의 플렉시블 기판(106)의 구성예를 나타낸 것이며, 201은 안테나용 도체 패턴, 202는 도체 패턴, 203은 상측 커버 필름, 204는 하측 커버 필름이다.

이 때, 플렉시블 기판(106) 위의 안테나 도체 패턴(201)과 도체 패턴(108)으로 모노폴 안테나를 구성하고, 하측 프린트 기판(105) 위의 안테나 급전점(111)에 의해 전기가 공급되고 있다.

모노폴 안테나의 길이를 약 λ/2로 했을 경우에는, 하측 프린트 기판(105) 위의 전류가 작아지기 때문에, 하측 캐비닛을 손으로 잡았을 경우, 특성의 열화가 억제되는 것을 기대할 수 있다. 게다가, 플렉시블 기판의 길이가 파장과 비교해서 1/4 이하의 경우에, 안테나 상의 전류 분포에서 정재파(定在波)의 배(腹)가 도체 패턴(108) 위에 존재하게 된다.

이러한 경우에는, 모노폴 안테나의 방사 특성은 도체 패턴(108)으로 거의 결정되기 때문에, 휴대전화를 개폐했을 경우의 방사 특성의 변화를 작게 할 수가 있다. 게다가, 안테나 급전점 부근은 전류 분포에서 정재파의 마디(節)가 되어 개폐에 의한 전류 분포의 변화가 작아지기 때문에, 임피던스 특성의 변화가 억제되는 것을 기대할 수 있다. 또한, 플렉시블 기판 상의 전류가 작아지기 때문에, 다른 신호선으로의 누설을 종래에 비해 억제할 수가 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 플렉시블 기판(106)을 접속 커넥터를 이용해서 프린트 기판에 접속한 경우의 구성예를 나타내었지만, 플렉시블 기판을 프린트 기판과 일체로 성형할 수도 있다는 것은 말할 필요도 없다. 특히, 모노폴 안테나를 포함하는 상측 프린트 기판과 플렉시블 기판을 일체로 성형함으로써, 모노폴 안테나의 설계에 있어서의 자유도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태로 설명한 모노폴 안테나의 전체 혹은 일부에 무급전(無給電) 소자를 근접시켜서 모노폴 안테나의 엘리먼트 길이가 짧게 되도록 하는 것을 기대할 수 있고, 이 경우도 같은 동작 메커니즘이다.

또한, 본 실시형태로 설명한 모노폴 안테나의 일부에 그라운드가 근접해서 마이크로 스트립 선로를 형성할 경우에도 본 실시형태로 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 플렉시블 기판 상의 안테나 엘리먼트에 의한 것 외의 신호선 등으로의 누설의 영향이 클 경우에는, 플렉시블 기판 상의 안테나 엘리먼트의 일부 혹은 전부에 그라운드를 근접시켜 스트립라인 선로를 형성하는 것을 고려할 수 있고, 이 경우에는 플렉시블 기판 상의 안테나 엘리먼트가 모노폴 안테나의 일부로서 기능하고 있으면 좋다.

또한, 모노폴 안테나는 수신 전용으로 한정되는 것은 아니다. 본 실시형태에서는 외부 안테나와 조합해서 사용하는 일례를 나타내었지만, 모노폴 안테나를 송 수신 공용 안테나로서 사용할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다. 이 경우, 다른 내장 안테나와 조합해서 다이버시티 수신(diversity reception)을 실행하는 것도 가능하다.

또한, 외부 안테나의 위치는 이것에 한정되는 것이 아니고, 내장 안테나만으로 구성될 경우도 고려할 수 있음은 당연하다.

(실시형태 2)

이하, 본 발명의 실시형태 2에 대해서, 도 3(a), (b)를 이용해서 설명한다. 도 3(a), (b)는 본 발명의 실시형태 2에 따른 휴대전화기의 구성 요소인 플렉시블 기판의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 3(a), (b)에서, 301은 안테나용 도체 패턴, 302는 상층 도체 패턴, 303은 하층 도체 패턴, 304는 상층 커버 필름, 305는 중층 커버 필름, 306은 하층 커버 필름이다.

또한, 도 3의 플렉시블 기판의 변형예를 나타내는 도 4(a), (b)에서, 401은 안테나용 도체 패턴, 402는 제1 도체 패턴, 403은 제2 도체 패턴, 404는 제3 도체 패턴, 405는 제1 커버 필름, 406은 제2 커버 필름, 407은 제3 커버 필름, 408은 제4 커버 필름이다.

또한, 본 실시형태에서, 안테나용 도체 패턴(301, 401)을 도체 패턴(302, 403)과 같은 층에 형성한 예를 나타내고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

도 3(a), (b)에서는, 신호선인 상층 도체 패턴(302)과 그라운드 선(ground line)인 하층 도체 패턴(303)에 의해 마이크로 스트립 선로를 구성하고 있다. 이것 에 의해, 안테나 등으로부터의 누설의 영향을 억제할 수가 있다. 플렉시블 기판(106)의 두께에 경도나 강도면에서 제한이 있을 경우 등에 유효하다.

도 4(a), (b)에서는 신호선인 제2 도체 패턴(403)을 그라운드 선인 제1 도체 패턴(402)과 제3 도체 패턴(404)에 끼운 삼중 플레이트(three plate) 선로를 구성하고 있다. 이것에 의해, 도 3(a), (b)의 경우에 비해 안테나 등으로부터의 누설의 영향이 더욱 억제되는 것을 기대할 수 있다.

또한, 본 실시형태로 설명한 안테나 도체 패턴의 전체 혹은 일부에 무급전 소자를 근접시킴으로써 모노폴 안테나의 엘리먼트 길이를 짧게 하는 것을 기대할 수 있고, 이 경우도 같은 동작 메커니즘이다.

또한, 모노폴 안테나의 엘리먼트 길이를 짧게 하기 위해서, 본 실시형태로 설명한 안테나 도체 패턴의 일부에 그라운드를 근접시키는 것을 고려할 수 있는 것은 실시형태 1과 마찬가지이며, 이것에 의해 다른 신호선으로의 누설을 억제하는 효과도 기대할 수 있다.

(실시형태 3)

이하, 본 발명의 실시형태 3에 대해서, 도 5(a), (b)를 이용해서 설명한다. 도 5(a), (b)는 본 발명의 실시형태 3에 따른 휴대전화기의 구성예이며, 하측 캐비닛에 오목 형상의 손가락 걸이부(잘록한 부분)를 구성한 일례를 나타내는 도면이다. 도 5(a), (b)에서, 501은 상측 캐비닛, 502는 하측 캐비닛, 502a는 제1 손가락 걸이부, 502b는 제2 손가락 걸이부, 503은 힌지부, 504는 외부 안테나, 505는 상측 프린트 기판, 506은 하측 프린트 기판, 507은 내장 안테나, 508은 플렉시블 기판, 509는 상측 접속 커넥터, 510은 하측 접속 커넥터, 511은 왼손이다. 또한, 본 실시형태의 설명에서는 왼손(511)으로 휴대전화기를 잡은 일례를 나타내었지만, 오른손으로도 잡을 수 있음은 당연하다.

도 5의 휴대전화기의 제1 변형예와 제2 변형예를 각각 나타내는 도 6(a), (b)에서, 601, 605는 하측 캐비닛, 601a, 605a는 손가락 걸이부, 602, 606은 힌지부, 603은 하측 프린트 기판, 604는 상측 캐비닛이다.

도 5(a), (b)는 상측 캐비닛(501)에 외부 안테나(504)와 내장 안테나(507)를 포함한 구성예이며, 도 6(a), (b)는 하측 캐비닛(601)에 외부 안테나(107)를 포함하고, 상측 프린트 기판(104) 위 및 플렉시블 기판(106) 위로 형성된 모노폴 안테나를 포함한 구성예다. 이 경우, 상측 프린트 기판(505, 104)과 하측 프린트 기판(506, 603)의 그라운드는 플렉시블 기판(508, 106)의 그라운드 선에 의해서만 전기적으로 접속되고 있어서, 매우 약한 그라운드 상태인 것으로 한다.

이러한 경우에는, 상측 캐비닛(501, 101)과 하측 캐비닛(502, 601)은 그라운드가 공통이 아닌 것으로 고려한다. 즉, 하측 캐비닛(502, 601)을 손으로 잡았을 경우에는, 상측 캐비닛(501)에 포함되어 있는 외부 안테나(504) 및 내장 안테나(507)의 특성이 열화되지 않을 것을 기대할 수 있다. 마찬가지로, 하측 캐비닛(601)을 손으로 잡았을 경우에는, 상측 캐비닛(101)에 포함되어 있는 모노폴 안테나의 특성이 열화되지 않을 것을 기대할 수 있다.

종래의 휴대전화기의 경우는, 도 8(a), (b)에 나타낸 것과 같이, 열었을 때에 스트레이트 형상이 되기 때문에, 사람에 따라 휴대전화기를 잡는 위치가 다르게 된다.

여기서, 도 5(a), (b)에 나타낸 것과 같이, 오목 형상의 제1 손가락 걸이부( 502a) 혹은 제2 손가락 걸이부(502b)를 하측 캐비닛(502)에 설치함으로써 휴대전화기를 잡는 위치를 하측 캐비닛(502)으로 제한할 수가 있고, 그 결과 손으로 잡았을 경우의 안테나의 특성 열화를 막을 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 하측 캐비닛의 상부에 오목 형상의 손가락 걸이부를 구성한 일례를 나타내었지만, 이것에 한정되는 것이 아니고, 하측 캐비닛의 힌지부 근방에 비해 하부를 폭넓게 하는 것도 같은 효과를 얻을 수 있음은 당연하다.

또한, 손가락 걸이부의 형상은 도 6(b)에 나타낸 손가락 걸이부(605a)와 같은 형상도 고려할 수 있다. 이 경우, 하측 캐비닛(605)에 대응한 형상을 가지는 상측 캐비닛(604)을 설치함으로써, 접었을 경우의 디자인이 향상된다. 또한, 힌지부(606)에 볼록 형상의 돌기를 설치함으로써 손가락 걸이부(605a)에 손가락이 쉽게 걸리도록 할 수 있다.

또한, 휴대전화기의 디자인을, 예를 들면, 조가비 혹은 알을 연상하는 형상으로 함으로써, 힌지부 근방의 폭을 캐비닛의 최대 폭에 비해 좁게 할 수 있다는 것은 당연하며, 이러한 경우에는, 하측 캐비닛의 힌지부 근방이 손가락 걸이부로서의 기능을 하는 것으로 볼 수 있다.

또한, 하측 캐비닛의 손가락 걸이부에 더해서, 상측 캐비닛의 힌지부 근방에 같은 형상을 구성함으로써, 손으로 잡을 경우의 상한이 설치되는 것을 기대할 수 있다. 이것은 휴대전화기의 치수가 작을 때에 특히 유효하다.

또한, 본 실시형태에서는, 도 5(a)에 나타낸 것 같이, 정면에서 보았을 경우에 오목 형상이 되는 손가락 걸이부의 일례에 대해서 설명했지만, 휴대전화기의 배면에 손가락 걸이부를 설치하는 것도 고려할 수 있음은 당연하다.

또한, 모노폴 안테나는 수신 전용으로 한정되는 것은 아니다. 본 실시형태에서는 외부 안테나와 조합해서 사용하는 일례를 나타내었지만, 모노폴 안테나를 송수신 공용 안테나로서 사용할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다. 이 경우, 다른 내장 안테나와 조합해서 다이버시티 수신을 실행할 수도 있다.

또한, 외부 안테나의 위치는 이것에 한정되는 것이 아니고, 내장 안테나만으로 구성된 경우를 고려할 수 있음은 당연하다.

(실시형태 4)

이하, 본 발명의 실시형태 4에 대해서, 도 7(a), (b)를 이용해서 설명한다.

도 7(a), (b)는 본 발명의 실시형태 4에 따른 휴대전화기의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 7(a), (b)에서, 701은 힌지부, 702는 플렉시블 기판, 702a는 제1 도체 패턴, 702b는 제2 도체 패턴, 703은 제2 안테나용 도체 패턴이다.

이 경우, 플렉시블 기판(702)은 힌지부(701)의 중공(中空)의 내경에 따라 한 번 감겨서 통과하고 있지만, 이 때에 외부 안테나와 모노폴 안테나를 구성하고 있는 제1 도체 패턴(702a) 및 안테나용 도체 패턴(703)의 거리가 멀어지도록 플렉시블 기판(702)을 배치하는 것이 중요하다. 즉, 외부 안테나(107)가 하측 캐비닛(102)의 좌측에 위치할 경우에는, 하측 접속 커넥터(110) 쪽이 상측 접속 커넥터(109)보다 좌측에 위치하도록 배치하는 것이 중요하다.

이로써, 외부 안테나(107)와 모노폴 안테나와의 거리가 떨어지도록 할 수 있기 때문에, 상관계수가 감소하고, 다이버시티 이득이 향상된다. 또한 이 경우, 안테나 도체 패턴을 플렉시블 기판(702) 위에서 오른쪽에 배치함으로써 효과가 증대될 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 외부 안테나를 캐비닛의 좌측에 배치했을 경우의 구성예를 나타내고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니고, 캐비닛의 오른쪽에 배치했을 경우, 혹은 상측에 배치했을 경우 등에서도, 외부 안테나와 모노폴 안테나와의 거리가 떨어지는 위치관계로 함으로써, 동일한 효과를 기대할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.

또한, 본 실시형태에서는 플렉시블 기판을 한 번 감는 구성예에 대해서 설명했지만, 이것에 한정되는 것이 아니고, 플렉시블 기판을 한 번 감지 않았을 경우에 대해서도 외부 안테나와 모노폴 안테나와의 거리가 떨어지는 위치관계로 함으로써, 동일한 효과를 기대할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.

또한, 모노폴 안테나는 수신 전용으로 한정되는 것은 아니다. 본 실시형태에서는 외부 안테나와 조합해서 사용하는 일례를 나타내었지만, 모노폴 안테나를 송수신 공용 안테나로서 사용하는 것도 가능하다. 이 경우, 다른 내장 안테나와 조합해서 다이버시티 수신을 실행할 수도 있다.

(실시형태 5)

이하, 본 발명의 실시형태 5에 대해서, 도 11(a), (b)를 이용해서 설명한다. 여기서, 도 1(a), (b)와 같은 부분을 나타낼 경우는 같은 기호를 이용한다.

도 11(a), (b)는 본 발명의 실시형태 5에 따른 휴대전화기의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 11(a), (b)에서, 1101은 휴대 무선장치, 1102는 정합 회로부, 1103은 제1 스위치 회로, 1104는 제2 스위치 회로, 1105는 제1 정합 회로, 1106은 제2 정합 회로, 1107은 안테나 급전점, 1108은 디스플레이이다.

일례로서, 2개의 주파수 f1, f2에서 동작할 경우에 대해서 설명한다. 이 경우, 2f1≒f2의 관계가 성립한다고 한다. 주파수 f1에서 동작할 경우, 도체 패턴(108) 및 플렉시블 기판(106) 위의 안테나 엘리먼트의 길이는 전기장이 약 λ/4가 되도록 미리 설계되어 있다. 이 경우, 제1 스위치 회로(1103)는 단자 1103a와 단자 1103b가 도통하도록 제어되고, 제2 스위치 회로(1104)는 단자 1104a와 단자 1104b가 도통하도록 제어된다. 또한, 제1 정합 회로(1105)는 주파수 f1에서 안테나 급전점(1107)으로부터 회로 측을 바라본 임피던스에 대해서 공역 정합(共役整合)을 얻을 수 있도록 구성되어 있다. 송신할 때에는, 주파수 f1의 신호는 급전점(1107)으로부터 제2 스위치 회로(1104)의 단자 1104a에 입력되어, 단자 1104b를 통해서 제1 정합 회로(1105)에 입력된다. 제1 정합 회로(1105)로부터의 출력 신호는 제1 스위치 회로(1103)의 단자 1103b에 입력되어, 단자 1103a를 통해서 플렉시블 기판(106) 위의 안테나 엘리먼트 및 도체 패턴(108)으로 공중에 방사된다. 수신할 때에는, 반대의 경로를 따라 안테나 급전점(1107)에 주파수 f1의 신호가 입력된다. 이 때, 플렉시블 기판(106) 위의 안테나 엘리먼트 및 도체 패턴(108)은 λ/4 모노폴 안테나로서 동작하기 때문에, λ/2 모노폴 안테나에 비해 광대역한 특성을 얻을 수 있다.

그 다음에, 주파수 f2에서 동작할 경우, 제1 스위치 회로(1103)는 단자 1103a와 단자 1103c가 도통하도록 제어되고, 제2 스위치 회로(1104)는 단자 1104a와 단자 1104c가 도통하도록 제어된다. 또한, 제2 정합 회로(1106)는 주파수 f2에서 안테나 급전점(1107)으로부터 회로 측을 바라본 임피던스에 대하여 공역 정합을 얻을 수 있도록 구성되어 있다. 송신할 때에는, 주파수 f2의 신호는 급전점(1107)으로부터 제2 스위치 회로(1104)의 단자 1104a에 입력되어, 단자 1104c를 통해서 제2 정합 회로(1106)에 입력된다. 제2 정합 회로(1106)로부터의 출력 신호는 제1 스위치 회로(1103)의 단자 1103c에 입력되어, 단자 1103a를 통해서 플렉시블 기판(106) 위의 안테나 엘리먼트 및 도체 패턴(108)으로 공중에 방사된다. 수신할 때에는, 반대의 경로를 따라 안테나 급전점(1107)에 주파수 f2의 신호가 입력된다. 이 때, 플렉시블 기판(106) 위의 안테나 엘리먼트 및 도체 패턴(108)은 λ/2 모노폴 안테나로서 동작하기 때문에, λ/4 모노폴 안테나에 비해 기판에 흐르는 전류를 작아지게 할 수 있다.

이상 설명한 것과 같이, 정합 회로를 바꿈으로써, λ/4 모노폴 안테나로서 동작하고 있는 본 안테나를 λ/4 모노폴 안테나로서 동작시켜서 다른 주파수에서 공진할 수 있게 된다. 특히, λ/4 공진계의 안테나 쪽이 λ/2 공진계의 안테나에 비해 광대역한 특성을 얻을 수 있기 때문에, 복수 주파수 중에 저주파 측의 대역이 넓을 경우에 적합하다. 예를 들면, PDC(Personal Digital Cellular) 방식의 800 MHz대와 1.5 GHz대의 복합기나, PDC 방식과 W-CDMA(Wide-band Code Division Multiple Access) 방식의 복합기의 경우에 적합하다. 또한, λ/2 공진계의 안테나 쪽이 λ/4 공진계 안테나에 비해 캐비닛 혹은 기판에 흐르는 전류를 작게 할 수 있기 때문에, 손으로 잡았을 때의 안테나 특성의 열화를 억제할 수가 있다. 주파수가 높은 만큼 전파 손실이 커지기 때문에, 복수 주파수 중에서 고주파 측을 λ/2 공진계로 구성함으로써 인체 사용시의 안테나 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 모노폴 안테나는 수신 전용에 한정되는 것은 아니다. 본 실시형태에서는 외부 안테나와 조합해서 사용하는 일례를 나타내었지만, 모노폴 안테나를 송수신 공용 안테나로서 사용할 수도 있다. 이 경우, 다른 내장 안테나와 조합해서 다이버시티 수신을 실행할 수도 있다.

(실시형태 6)

이하, 본 발명의 실시형태 6에 대해서, 도 12(a), (b)를 이용해서 설명한다. 여기서, 도 1(a), (b) 및 도 11(a), (b)와 같은 부분을 나타낼 경우는 같은 기호를 이용한다.

도 12(a), (b)는 본 발명의 실시형태 6에 따른 휴대전화기의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 12(a), (b)에서, 1201은 휴대 무선장치, 1202는 제1 안테나 엘리먼트, 1203은 제2 안테나 엘리먼트, 1204는 플렉시블 기판, 1205는 제1 안테나 급전점, 1206은 제2 안테나 급전점이다.

일례로서, 2개의 주파수 f1, f2에서 각각이 λ/4 모노폴 안테나로서 동작하는 경우에 대해서 설명한다. 이 경우, 2f1≒f2의 관계가 성립해야 할 필요는 없다. 주파수 f1에서 동작할 경우, 제1 안테나 엘리먼트(1202) 및 플렉시블 기판(1204) 위의 제1 도체 패턴(1204a)의 길이는 전기장이 약 λ/4가 되도록 미리 설계되어 있다. 송신할 때에는, 급전점(1205)으로부터 입력된 주파수 f1의 신호는, 플렉시블 기판(1204) 위의 제1 도체 패턴(1204a) 및 제1 안테나 엘리먼트(1202)로부터 공중에 방사된다. 수신할 때에는, 플렉시블 기판(1204) 위의 제1 도체 패턴(1204a) 및 제1 안테나 엘리먼트(1202)로부터의 주파수 f1의 수신 신호는 급전점(1205)으로부터 수신 회로에 입력된다.

주파수 f2에서 동작할 경우, 제2 안테나 엘리먼트(1203) 및 플렉시블 기판(1204) 위의 제2 도체 패턴(1204b)의 길이는 전기장이 약 λ/4가 되도록 미리 설계되어 있다. 송신할 때에는, 급전점(1206)으로부터 입력된 주파수 f2의 신호는, 플렉시블 기판(1204) 위의 제2 도체 패턴(1204b) 및 제2 안테나 엘리먼트(1203)로부터 공중에 방사된다. 수신할 때에는, 플렉시블 기판(1204) 위의 제2 도체 패턴(1204b) 및 제2 안테나 엘리먼트(1203)로부터의 주파수 f2의 수신 신호는 급전점(1206)으로부터 수신 회로에 입력된다.

이상 설명한 것과 같이, 복수의 안테나 엘리먼트 및 도체 패턴을 선택해서 사용함으로써 복수의 주파수대에 대응하는 것이 가능하게 된다. 각 주파수대에서 전기장이 약 λ/4가 되도록 안테나 엘리먼트 및 도체 패턴의 길이를 설계함으로써, 광대역한 특성이 각 주파수대에서 실현되는 것을 기대할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 2개의 안테나에 대해서 설명했지만, 이것에 한정되는 것이 아니며, 적어도 2개의 안테나를 구성 요소로 하면 좋다.

또한, 본 실시형태에서는, 2개의 안테나와 함께 상측 기판 상의 안테나 엘리먼트를 구성 요소로 하는 경우에 대해서 설명했지만, 이것에 한정되는 것이 아니고, 복수의 안테나 중에 적어도 하나의 안테나가 상측 기판 상의 안테나 엘리먼트 및 플렉시블 기판 상의 도체 패턴을 구성 요소로 하고 있으면 좋다.

또한, 본 실시형태에서는 전기장이 약 λ/4가 되는 경우에 대해서만 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 전기장이 약 λ/2가 될 경우에 대해서도 마찬가지로 복수의 안테나 엘리먼트 및 도체 패턴을 선택해서 사용함으로써, 복수의 주파수대에 대응하는 것이 가능하다. 이 경우, 캐비닛 및 기판 위로 흐르는 전류를 작게 하는 것이 가능하게 되고, 인체 사용시의 안테나 특성이 향상되는 것을 기대할 수 있다.

또한, 복수의 안테나 엘리먼트 및 도체 패턴의 전기장은 약 λ/4가 될 경우, 약 λ/2가 될 경우, 약 3λ/4가 될 경우 중에서, 적어도 2개 이상을 조합해서 사용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 예를 들면 PDC 방식의 800 MHz대와 1.5 MHz대의 복합기를 실현할 경우를 고려하면, 비교 대역이 약 17％로 매우 광대역한 800 MHz대에 대해서는 λ/4 모노폴 안테나로서 동작함으로써 광대역한 특성을 실현하고, 비교대역이 약 5％로 비교적 좁아서 좋은 1.5 MHz대에 대해서는 인체 사용시의 특성 열화가 적어서 좋은 λ／2 모노폴 안테나로서 동작하는 것을 고려할 수 있음은 당연하다.

또한, λ/4 모노폴 안테나와 λ/2 모노폴 안테나를 병렬로 배치했을 경우, λ/4 모노폴 안테나는 급전점이 전류의 정재파의 배(腹)가 되지만, λ/2 모노폴 안테나는 급전점이 전류의 정재파의 마디(節)가 되기 때문에, λ/4 모노폴 안테나끼리 병렬로 배치했을 경우에 비해 전자계(電磁界) 결합이 작아지기 때문에 안테나끼리 격리성(isolation)을 좋게 할 수가 있다.

또한, 복수의 안테나 엘리먼트 및 도체 패턴을 근접하게 배치했을 경우, 안테나끼리의 격리가 나빠지는 문제가 있지만, 이것에 대해서는 예를 들면 도 13(a), (b)에 나타낸 구성과 같이, 물리적으로 안테나끼리 떨어지게 배치하는 것을 고려할 수 있다. 여기서, 도 1(a), (b), 도 11(a), (b), 도 12(a), (b)와 같은 부분을 나타낼 경우는 같은 기호를 이용한다.

도 13(a), (b)에서, 1301은 휴대 무선장치, 1302는 제1 안테나 엘리먼트, 1303은 제2 안테나 엘리먼트, 1304는 플렉시블 기판이다. 이 경우, 제1 도체 패턴(1304a)과 제2 도체 패턴(1304b)을 플렉시블 기판(1304) 내에서 양자의 거리가 가장 떨어지도록 가장 바깥쪽에 배치하는 것이 중요하다. 또한, 상측 기판(104) 위의 안테나 엘리먼트간의 거리가 떨어지도록 배치함으로써 더욱 양자의 전자계 결합이 약해지고, 격리성이 좋아지는 것을 기대할 수 있다.

또한, 도 14(a), (b), (c)에 나타낸 구성과 같이, 안테나 엘리먼트간의 거리를 떨어지게 배치하는 것을 고려할 수도 있다. 여기서, 도 1(a), (b), 도 11(a), (b) ∼ 도 13(a), (b)와 같은 부분을 나타낼 경우는 같은 기호를 이용한다.

도 14(a), (b), (c)에서, 1401은 휴대 무선장치, 1402는 랜드 패턴, 1403은 제1 안테나 엘리먼트, 1404는 제2 안테나 엘리먼트, 1405는 스프링 접점이다. 이 때, 상측 캐비닛(101) 내부에 배치된 제2 안테나 엘리먼트(1404)는 스프링 접점(1405)을 통해서 상측 기판(104) 위의 랜드 패턴(1402)에 전기적으로 접속되어, 플렉시블 기판(1304)의 제1 도체 패턴(1304a)을 통해서 제1 안테나 급전점(1205)에 접속되어 있다. 이 경우, 제2 안테나 엘리먼트(1404)를 상측 캐비닛(101)의 내측에 배치함으로써 제1 안테나 엘리먼트(1403)와의 거리가 멀어지게 할 수가 있고, 격리성이 좋아지는 것을 기대할 수 있다. 또한, 저주파 측의 안테나를 제2 안테나 엘리먼트(1404), 스프링 접점(1405), 랜드 패턴(1402), 제1 도체 패턴(1304a)으로 구성함으로써, 인체 사용시에 두부(頭部)로부터의 거리를 떨어지게 할 수 있고, 안테나 특성의 열화를 억제시킬 수가 있으며, SAR값을 작게 할 수가 있다. SAR 값을 낮게 하는 것을 목적으로 하는 경우에는, 일반적으로 주파수가 높은 만큼 SAR의 피크 값이 상승하기 때문에, 고주파 측의 안테나를 캐비닛의 내측에 배치함으로써 보다 효과적으로 SAR값이 작게 되는 것을 기대할 수 있다.

안테나끼리의 격리성을 개선하기 위한 다른 방법으로서, 도 15(a), (b)에 나타낸 것 같이 정합 회로를 이용하는 방법을 고려할 수 있다. 여기서, 도 1(a), (b), 도 11(a), (b), 도 12(a), (b)와 같은 부분을 나타낼 경우는 같은 기호를 이용한다.

도 15(a), (b)에서, 1501은 휴대 무선장치, 1502는 제1 정합 회로, 1503은 제2 정합 회로이다. 일례로서 2개의 주파수 f1, f2에서 각각 λ/4 모노폴 안테나로서 동작하는 경우에 대해서 설명한다. 제1 안테나 엘리먼트(1202) 및 제1 도체 패 턴(1204a)이 주파수 f1에서 공진되고, 제2 안테나 엘리먼트(1203) 및 제2 도체 패턴(1204b)이 주파수 f2에서 공진되고, f1 < f2의 관계가 성립하는 것으로 한다. 이 경우, 제1 도체 패턴(1204a)과 제1 안테나 급전점(1205)의 사이에 삽입된 제1 정합 회로(1502)를 저역통과 필터로 구성하는 것을 고려할 수 있다. 이로써, 제2 안테나 엘리먼트(1203) 및 제2 도체 패턴(1204b)으로부터 공간에 방사된 f1보다 주파수가 높은 신호는 제1 안테나 엘리먼트(1202) 및 제1 도체 패턴(1204a)으로 수신되기 어려워져서, 제1 안테나 급전점(1205)으로부터 입력된 신호 중, f1보다 주파수가 높은 신호 성분은 제1 정합 회로(1502)에 의해 감쇠되기 때문에, 격리성이 개선된다. 또한, 제1 정합 회로(1502)를 고역차단 필터로 구성해도 동일한 효과를 기대할 수 있는 것은 당연하다.

또한, 제2 도체 패턴(1204b)과 제2 안테나 급전점(1206)의 사이에 삽입된 제2 정합 회로(1503)를 고역통과 필터로 구성하는 것을 고려할 수 있다. 이로써, 제1 안테나 엘리먼트(1202) 및 제1 도체 패턴(1204a)으로부터 공간에 방사된 f2보다 주파수가 낮은 신호는 제2 안테나 엘리먼트(1203) 및 제2 도체 패턴(1204b)으로 수신되기 어려워져서, 제2 안테나 급전점(1206)으로부터 입력된 신호 중, f2보다 주파수가 낮은 신호 성분은 제2 정합 회로(1503)에 의해 감쇠되기 때문에, 격리성이 개선된다. 또한, 제2 정합 회로(1503)를 저역차단 필터로 구성해도 동일한 효과를 기대할 수 있는 것은 당연하다.

또한, 모노폴 안테나는 수신 전용으로 한정되는 것은 아니다. 본 실시형태에서는 외부 안테나와 조합해서 사용하는 일례를 나타내었지만, 모노폴 안테나를 송 수신 공용 안테나로 사용할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다. 이 경우, 별도의 내장 안테나와 조합해서 다이버시티 수신을 실행할 수도 있다.

또한, 외부 안테나의 위치는 이것에 한정되는 것이 아니고, 내장 안테나만으로 구성되는 경우를 고려할 수 있음은 당연하다.

이상 설명한 것과 같이, 본 발명의 휴대전화기는, 플렉시블 기판 상의 도체 패턴과 프린트 기판 상의 도체 패턴에 의해 모노폴 안테나를 구성함으로써, 플렉시블 기판 상의 도체 패턴만을 안테나로서 사용하는 경우와 비교해서, 플렉시블 기판 상의 안테나 엘리먼트에 흐르는 전류를 작게 할 수 있기 때문에, 휴대전화기를 개폐했을 경우에 특성이 변화되는 것을 억제할 수 있으며, 다른 신호선으로의 누설을 억제할 수가 있다.

또한, 플렉시블 기판의 안테나를 제외한 신호선을 마이크로 스트립 선로 혹은 삼중 플레이트 선로로 함으로써, 안테나로부터의 누설의 영향을 억제할 수가 있다.

또한, 하측 캐비닛에 오목 형상의 손가락 걸이 구조를 설치함으로써, 손으로 잡을 경우에 상측 캐비닛을 쥐지 않고 하측 캐비닛만을 쥘 수 있어서, 손으로 잡을 경우에 안테나의 특성이 열화되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 외부 안테나로부터 모노폴 안테나가 멀어지도록 플렉시블 기판을 배치함으로써, 외부 안테나와 모노폴 안테나와의 상관 계수가 감소하고, 다이버시티 이득을 향상시킬 수 있다.

또한, 정합 회로를 전환시킴으로써 λ/4 공진계 안테나로서 동작하고 있는 안테나를 λ/2 공진계 안테나로서 동작시키는 것이 가능해 지고, 복수 주파수대를 커버할 수가 있다.

또한, 복수의 안테나 엘리먼트와 도체 패턴에 의해 복수의 안테나를 구성함으로써, 복수 주파수대를 커버할 수 있다. 이 경우, 안테나끼리 떨어지게 하거나, 정합 회로를 삽입함으로써 격리성을 개선할 수가 있고, 안테나 특성의 향상을 기대할 수 있다.

Claims

상측 프린트 기판을 포함하는 상측 캐비닛, 하측 프린트 기판을 포함하는 하측 캐비닛, 힌지부 및 플렉시블 기판을 구성 요소로 하고,

상기 상측 프린트 기판과 상기 하측 프린트 기판은, 상기 플렉시블 기판에 의해 접혀서 자유롭게 접속되어, 상기 상측 캐비닛과 상기 하측 캐비닛이 상기 힌지부를 축으로 서로 회전해서 접힐 수 있도록 구성된 휴대전화기에 있어서,

상기 플렉시블 기판 위 및, 상기 상측 프린트 기판 위와 상기 하측 프린트 기판 위 중의 한쪽에, 불평형형(不平衡型)의 선상(線狀) 또는 판상(板狀)의 안테나를 포함하고,

상기 상측 프린트 기판과 상기 하측 프린트 기판 중의 다른 쪽의 급전점으로부터 상기 안테나에 전기를 공급하는 것을 특징으로 하는 휴대전화기.
제1항에 있어서, 상기 플렉시블 기판은, 그라운드 선과 신호선으로 이루어진 스트립 선로와, 안테나로서 동작하는 신호선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대전화기.
제1항에 있어서, 상기 플렉시블 기판은, 2개의 그라운드 선과 상기 2개의 그라운드 선에 끼워진 신호선으로 이루어지는 삼중 플레이트 선로와, 안테나로서 동작하는 신호선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대전화기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 힌지부의 중앙부에 공동(空洞)을 형성하고, 상기 플렉시블 기판을 상기 공동의 내경에 따라 한 번 감아서 통과시킨 구성인 것을 특징으로 하는 휴대전화기.
제4항에 있어서, 송수신 공용의 외부 안테나가 상기 하측 캐비닛에 포함되고, 상기 플렉시블 기판과 하측 프린트 기판의 접속점이 상기 플렉시블 기판과 상기 상측 프린트 기판의 접속점보다도 상기 외부 안테나 쪽에 있는 것을 특징으로 하는 휴대전화기.
삭제
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 스위치 회로와 복수의 정합 회로를 포함하고, 상기 스위치 회로에 의해 상기 선상 안테나의 정합 회로를 전환하는 것을 특징으로 하는 휴대전화기.
제7항에 있어서, 전기장이 파장에 대하여 약 1/4인 상기 선상 안테나를, 상기 복수의 정합 회로를 전환함으로써, 다른 주파수대의 파장에 대하여 1/2 λ공진기로서 동작시키는 것을 특징으로 하는 휴대전화기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 2개의 선상 또는 판상의 안테나를 상기 플렉시블 기판 위 및, 상기 상측 프린트 기판 위와 상기 하측 프린트 기판 위 중의 어느 한쪽에 형성하고, 서로 다른 주파수로 공진하는 것을 특징으로 하는 휴대전화기.
제9항에 있어서, 상기 선상 또는 판상의 안테나는, 그 전기장이 파장에 대하여 약 1/4인 안테나와, 파장에 대하여 약 1/2의 길이인 안테나와, 파장에 대하여 3/4인 안테나 중에서, 적어도 2개를 조합한 것을 특징으로 하는 휴대전화기.
제9항에 있어서, 상기 플렉시블 기판 위로 형성한 상기 2개의 선상 또는 판상의 안테나를 서로 가장 바깥쪽에 배치한 것을 특징으로 하는 휴대전화기.
제9항에 있어서, 상기 복수의 선상 또는 판상의 안테나 중에서 적어도 하나는, 상기 상측 캐비닛 내면 혹은 상기 하측 캐비닛 내면에 배치된 선상 또는 판상의 엘리먼트를 구성 요소로 하는 것을 특징으로 하는 휴대전화기.
제9항에 있어서, 공진 주파수가 가장 낮은 상기 선상 또는 판상의 안테나는, 저역통과 필터를 통해서 급전점에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대전화기.
제9항에 있어서, 공진 주파수가 가장 높은 상기 선상 또는 판상의 안테나는, 고역통과 필터를 통해서 급전점에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대전화기.
제9항에 있어서, 공진 주파수가 가장 낮은 상기 선상 또는 판상의 안테나는, 고역차단 필터를 통해서 급전점에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대전화기.
제9항에 있어서, 공진 주파수가 가장 높은 상기 선상 또는 판상의 안테나는, 저역차단 필터를 통해서 급전점에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대전화기.
삭제
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 2개로 접을 수 있는 휴대전화기의 하측 캐비닛부에, 오목 형상의 손가락 걸이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대전화기.