KR101759994B1 - 이동 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그라운드를 구비하는 단말기 본체와, 상기 본체에 내장되며 상기 그라운드와 급전 연결되는 제1 도전체, 및 서로 인접한 복수의 주파수 대역의 무선신호들을 송수신하도록 상기 제1 도전체를 마주보는 제2 도전체를 포함하고, 상기 제2 도전체는, 상기 제1 도전체와 커플링되도록 상기 제1 도전체와 기설정된 거리로 이격되는 중앙부, 및 상기 그라운드, 제1 도전체, 제2 도전체 및 그라운드로 이어지는 복수의 도전 루프를 생성하도록 상기 중앙부에서 양 방향으로 각각 연장되며 상기 그라운드와 복수의 지점에서 커플링되는 가장자리부를 포함하는 이동 단말기를 제공한다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은 무선 신호를 송수신하는 안테나부를 구비하는 이동 단말기에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 멀티 미디어 기기의 복잡한 기능을 구현하기 위해 하드웨어 또는 소프트웨어의 면에서 새로운 다양한 시도들이 적용되고 있다. 일 예로 사용자가 쉽고 편리하게 기능을 검색하거나 선택하기 위한 유저 인터페이스(User Interface) 환경이 제공되고 있다.

또한, 이동 단말기는 자신의 개성을 표현하기 위한 개인 휴대품으로 여겨지면서, 다양한 디자인적 형태가 요구되고 있다. 디자인적 형태는 사용자가 이동 단말기를 좀더 편리하게 사용하기 위한 구조적인 변화 및 개량도 포함한다. 이러한 구조적인 변화 및 개량의 하나로 안테나 장치에 대해 고려될 수 있다.

본 발명의 일 목적은 보다 성능이 향상된 안테나부를 가지는 이동 단말기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 보다 작은 공간내에서 저주파 대역의 멀티 무선신호를 송수신하는 안테나부 및 이를 구비하는 이동 단말기를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명과 관련된 이동 단말기는, 그라운드를 구비하는 단말기 본체와, 상기 본체에 내장되며 상기 그라운드와 급전 연결되는 제1 도전체, 및 서로 인접한 복수의 주파수 대역의 무선신호들을 송수신하도록 상기 제1 도전체를 마주보는 제2 도전체를 포함하고, 상기 제2 도전체는, 상기 제1 도전체와 커플링되도록 상기 제1 도전체와 기설정된 거리로 이격되는 중앙부, 및 상기 그라운드, 제1 도전체, 제2 도전체 및 그라운드로 이어지는 복수의 도전 루프를 생성하도록 상기 중앙부에서 양 방향으로 각각 연장되며 상기 그라운드와 복수의 지점에서 커플링되는 가장자리부를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1 도전체는 도전바디 및 급전암을 포함한다. 상기 도전바디는 상기 제2 도전체와 커플링되도록 상기 중앙부와 평행하게 형성된다. 상기 급전암은 상기 도전바디에서 연장되어 상기 그라운드와 급전 연결된다.

상기 본체의 일단에 인접하게 캐리어가 장착되며, 상기 도전바디는 상기 캐리어의 일면에 배치된다. 상기 제2 도전체는 상기 도전바디와 이격되는 위치에서 상기 캐리어에 장착되며, 상기 제2 도전체는 상기 본체의 케이스를 마주보도록 형성된다. 상기 제2 도전체는 적어도 일 방향으로 상기 도전바디를 전체적으로 덮도록 형성된다.

본 발명과 관련된 다른 일 예로서, 상기 가장자리부는 상기 중앙부를 중심으로 서로 반대방향으로 연장되는 제1 및 제2 가장자리부를 포함한다.

상기 복수의 도전 루프는 제1 및 제2 도전 루프를 구비하며, 상기 제1 및 제2 도전 루프는, 상기 제1 도전체를 서로 공유하며 상기 중앙부에서 상기 제1 및 제2 가장자리부로 분기된다. 상기 제1 및 제2 가장자리부의 각 단부는 상기 그라운드와 커플링되도록 상기 그라운드와 인접한 위치에서 이격된다. 상기 제1 및 제2 가장자리부는 상기 서로 인접한 복수의 주파수 대역의 무선신호들을 각각 송수신하도록 형성된다. 상기 제1 및 제2 가장자리부 중 적어도 하나는 일부가 상기 중앙부에서 연장되는 방향과 수직한 방향으로 절곡된다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예로서, 상기 제2 도전체는 상기 본체의 테두리를 이루도록 상기 본체의 측면부에서 외부로 노출된다. 상기 제2 도전체는 상기 본체의 하단 측면부에 배치되며 상기 하단 측면부과 수직한 양측면으로 연장되며, 상기 본체의 양측면 중 적어도 하나에는 상기 제2 도전체의 단부와 이격되는 금속체가 장착되다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예로서, 상기 제1 도전체는 상기 본체의 외관을 형성하는 케이스의 일면과 인접하며, 상기 제2 도전체는 상기 케이스의 일면에 형성되는 패턴을 이루거나, 상기 케이스에 삽입 장착된다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예로서, 상기 그라운드는 상기 무선신호를 처리하는 회로기판과 연결되는 금속판재이며, 상기 금속판재의 일단에는 상기 회로기판을 향하여 리세스되는 리세스 홈이 형성되며, 상기 리세스 홈에는 상기 제1 도전체가 수용되고, 상기 리세스 홈의 개구에는 상기 제2 도전체가 배치된다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예로서, 상기 본체는 전면부, 후면부 및 측면부를 구비하고, 상기 제2 도전체는 상기 전면부 및 후면부 중 적어도 하나와 상기 측면부에 각각 평행하도록 상기 적어도 하나와 상기 측면부의 사이에서 절곡된다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예로서, 상기 무선신호의 송신주파수는 LTE(long term evolution)에 대응하는 주파수를 포함한다.

또한, 본 발명은, 단말기 본체에 장착되며 무선신호를 처리하도록 이루어지는 회로기판과, 서로 수직한 제1 및 제2 바디를 구비하고 상기 제2 바디의 단부가 상기 회로기판의 그라운드에 인접하도록 배치되며 상기 본체의 외관을 형성하도록 이루어지는 금속부재, 및 상기 본체에 내장되고, 상기 회로기판에 의하여 급전될 수 있도록 상기 회로기판과 연결되며 상기 금속부재가 상기 무선신호를 송수신하도록 상기 제1 바디와 기설정된 거리로 이격된 상태에서 커플링되는 커플러를 포함하는 이동 단말기를 개시한다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예로서, 상기 커플링에 의하여 상기 회로기판의 그라운드, 커플러 및 금속부재로 이어지는 전류 경로가 형성되며, 상기 전류 경로가 상기 그라운드로 이어지도록 상기 그라운드의 적어도 일부는 상기 제2 바디의 단부와 인접하도록 배치된다. 상기 전류 경로가 복수로 형성되도록, 상기 금속부재는 상기 커플러와 마주보는 부분을 중심으로 양측으로 연장된다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예로서, 상기 본체의 측면에는 적어도 일부가 도전성 재질로 이루어지는 사용자 입력부가 형성되며, 상기 제2 바디의 단부와 상기 사용자 입력부의 사이에는 상기 금속부재와 상기 사용자 입력부를 분리시키도록 갭이 형성된다.

본 발명의 안테나는 복수의 도전루프가 하나의 커플러를 공유함에 따라, 보다 작은 체적내에 형성되며, 멀티 공진주파수의 무선신호를 송수신할 수 있다. 나아가, 본 발명은 무선신호를 방사하는 도전체를 커플러 및 그라운드에 각각 커플링시킴에 따라, 도전경로의 일부를 공유하는 멀티 안테나를 구현한다. 이를 통하여, 본 발명의 안테나는 공진주파수의 변화가 보다 적고, 광대역의 안테나 특성을 구비할 수 있다.

또한, 본 발명은 안테나가 도전체 및 커플러로 분리됨에 따라 안테나의 일부가 도전체가 케이스를 이루거나, 케이스에 장착되는 안테나 구조를 가능하게 한다. 또한, 이를 통하여 이동 단말기는 보다 슬림하게 구성되면서도, 저주파의 광대역에서 무선신호를 송수신할 수 있게 된다. 또한, 상기 안테나 구조에 의하면, 전자파 인체흡수율(SAR, Specific Absorption Rate)는 저감되며 임피던스 매칭이 보다 용이하게 이루어지는 효과가 발휘된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram).
도 2a는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도.
도 2b는 도 2a에 도시된 휴대 단말기의 후면 사시도.
도 3은 도 2b의 이동 단말기의 분해도.
도 4a 및 도 4b는 각각 도 3의 안테나 장치의 개념도 및 등가회로도.
도 5는 도 3의 이동 단말기의 전압정재파비(VSWR, voltage standing wave ratio)를 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 다른 일 예를 후면에서 바라본 분해도.
도 7은 도 6의 회로기판 및 안테나 장치의 확대도.
도 8 내지 도 10은 본 발명과 관련된 안테나 장치의 변형례들을 나타내는 개념도들.
도 11은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 또 다른 일 예를 나타내는 개념도.
도 12는 도 11의 이동 단말기의 전압정재파비(VSWR, voltage standing wave ratio)를 나타내는 그래프.

이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.

상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이 모듈(151)에 표시될 수 있다.

카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이 모듈(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 및 햅틱 모듈(154) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이 모듈(151)은 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이 모듈(151)은 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이 모듈(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이 모듈(151)이 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이 모듈(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이 모듈들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이 모듈(151)과 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이 모듈(151)은 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치센서는 디스플레이 모듈(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이 모듈(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이 모듈(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

도 1을 참조하면, 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.

상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.

음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(153)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이 모듈(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 휴대 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

메모리(160)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(160)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

상기 인터페이스부는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.

상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 그러한 실시예들이 제어부(180)에 의해 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

도 2a는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 휴대 단말기의 후면 사시도이다.

개시된 이동 단말기(200)는 바 형태의 휴대폰 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다.

바디는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 본 실시예에서, 케이스는 프론트 케이스(201)와 리어 케이스(202)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(201)와 리어 케이스(202)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스(201)와 리어 케이스(202) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스가 추가로 배치될 수도 있다.

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

단말기 바디, 주로 프론트 케이스(201)에는 디스플레이 모듈(251), 음향출력부(252), 카메라(221), 사용자 입력부(230/231,232), 마이크(222), 인터페이스(270) 등이 배치될 수 있다.

디스플레이 모듈(251)은 프론트 케이스(201)의 주면의 대부분을 차지한다. 디스플레이 모듈(251)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 음향출력부(252)와 카메라(221)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 사용자 입력부(231)와 마이크(222)가 배치된다. 사용자 입력부(232)와 인터페이스(270) 등은 프론트 케이스(201) 및 리어 케이스(202)의 측면들에 배치될 수 있다.

사용자 입력부(230)는 휴대 단말기(200)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작 유닛들(231,232)을 포함할 수 있다. 조작 유닛들(231,232)은 조작부(manipulating portion)로도 통칭 될 수 있으며, 사용자가 촉각 적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

제1 또는 제2조작 유닛들(231, 232)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작 유닛(231)은 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령을 입력받고, 제2 조작 유닛(232)은 음향출력부(252)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이 모듈(251)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다. 디스플레이 모듈(251)은 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성하며, 터치 스크린은 사용자 입력부(230)의 일 예가 될 수 있다.

도 2b를 참조하면, 단말기 바디의 후면, 다시 말해서 리어 케이스(202)에는 카메라(221')가 추가로 장착될 수 있다. 카메라(221')는 카메라(221, 도 2a 참조)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 카메라(221)와 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다.

예를 들어, 카메라(221)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 카메라(221')는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 카메라(221,221')는 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 단말기 바디에 설치될 수도 있다.

카메라(221')에 인접하게는 플래쉬(223)와 거울(224)이 추가로 배치된다. 플래쉬(223)는 카메라(221')로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울(224)은 사용자가 카메라(221')를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.

단말기 바디의 후면에는 음향 출력부가 추가로 배치될 수도 있다. 후면의 음향 출력부는 전면의 음향 출력부(252, 도 2a 참조)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디에는 휴대 단말기(200)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(290)가 장착된다. 전원공급부(290)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 직접 탈착될 수 있게 구성될 수 있다.

리어 케이스(202)에는 터치를 감지하기 위한 터치센서(235)가 추가로 장착될 수 있다. 터치센서(235) 또한 디스플레이 모듈(251)과 마찬가지로 광 투과형으로 구성될 수 있다. 이 경우에, 디스플레이 모듈(251)이 양면에서 시각 정보를 출력하도록 구성된다면, 터치센서(235)를 통해서도 상기 시각 정보를 인지할 수 있게 된다. 상기 양면에 출력되는 정보는 상기 터치센서(235)에 의해 모두 제어될 수도 있다. 이와 달리, 터치센서(235)에는 디스플레이가 추가로 장착되어, 리어 케이스(202)에도 터치 스크린이 배치될 수도 있다.

터치센서(235)는 프론트 케이스(201)의 디스플레이 모듈(251)과 상호 관련되어 작동한다. 터치센서(235)는 디스플레이 모듈(251)의 후방에 평행하게 배치될 수 있다. 이러한 터치센서(235)는 디스플레이 모듈(251)과 동일하거나 작은 크기를 가질 수 있다.

단말기 바디에는 통화 등을 위한 안테나가 장착될 뿐만 아니라, 방송신호 수신용 안테나, 블루투스(Bluetooth) 안테나, 위성신호 수신 안테나, 무선 인터넷의 데이터 수신 안테나 등이 추가적으로 배치될 수 있다.

이러한 안테나들은 서로 조합되어, 다양한 통신 서비스를 통합적으로 제공하는 안테나 장치를 형성하며, 본 발명의 이동 단말기는 상기 안테나 장치에 의하여 다중 안테나의 메커니즘을 구현한다.

또한, 상기 안테나 장치는 PCS(personal communication system), AWS(advanced wireless service), DCN(digital communications network) 및 LTE(long term evolution) 중 적어도 하나에 대응하는 무선신호를 송수신하도록 이루어진다. 이하, 상기 안테나 장치에 대하여, LTE(long term evolution)에 대응하는 광대역의 무선신호를 송수신하도록 구성되는 경우를 예를 들어 설명한다.

도 3은 도 2a의 이동 단말기를 전면에서 바라본 분해도이며, 도 4a 및 도 4b는 각각 도 3의 안테나 장치의 개념도 및 등가회로도이고, 도 5는 도 3의 이동 단말기의 전압정재파비(VSWR, voltage standing wave ratio)를 나타내는 그래프이다.

도 3을 참조하면, 단말기 바디의 프론트 케이스(201)의 일면에는 디스플레이 모듈(251)이 장착된다. 디스플레이 모듈(251)은 윈도우, 디스플레이 소자를 포함하며, 터치입력을 감지하도록 형성될 수 있다.

도시에 의하면, 단말기 바디에는 상기 디스플레이 모듈을 제어하는 회로기판(282)이 내장된다. 회로기판(282)은, 예를 들어 프론트 케이스(201) 또는 리어 케이스(202) 등에 장착되거나, 별도의 내부 구조물에 장착될 수 있다. 도시에 의하면, 회로기판(282)은 상기 리어 케이스(202)의 내면을 덮도록 배치된다. 이하, 프론트 케이스(201) 또는 리어 케이스(202)가 별도로 구성되는 것을 기준으로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 케이스들(201, 202)은 일체로 형성될 수 있다.

회로기판(282)의 일면에는 각종 전자소자가 장착되며, 상기 일면에는 전자소자를 보호하기 위한 쉴드부재(미도시)가 장착될 수 있다. 상기 쉴드부재는 회로기판의 그라운드를 확장하기 위하여 회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다.

회로기판(282)은 이동 단말기의 각종 기능을 동작시키기 위한 제어부(180, 도 1 참조)의 일 예로서 구성될 수 있다. 회로기판(282)은 복수로 구비되어, 서로의 조합에 의하여 제어부(180)의 기능을 수행할 수도 있다. 또한 회로기판(282)은 안테나 장치와 전기적으로 연결되며, 안테나 장치에 의하여 송수신되는 무선 신호(또는 무선 전자기파)를 처리하도록 이루어진다.

도시에 의하면, 단말기의 내부에는 전원공급부(290, 도 2a 참조)의 일 예로서 배터리(291)가 배치되며, 배터리는 안착공간을 형성하는 금속재질의 안착부재(292)에 수용된다. 안착부재(292)는 회로기판(282)와 전기적으로 연결되어, 회로기판의 그라운드를 확장하는 역할을 할 수 있다. 나아가, 안착부재, 쉴드부재 및 회로기판의 그라운드 레이어는 전기적으로 연결되어 단말기의 그라운드(G, 도 4a 참조)를 형성할 수 있다. 상기 그라운드(G)는 본 발명의 안테나 장치에서 무선신호를 송수신하는 도전루프(L1, L2, 도 4a 참조)의 일부가 될 수 있다.

도 4a를 참조하면, 본 발명의 안테나 장치는 안테나 장치는 제1 도전체(361) 및 제2 도전체(362)를 포함하며, 이들의 조합에 의하여 복수의 도전루프(L1, L2)를 형성한다.

도시에 의하면, 제1 도전체(361)는 단말기 바디에 내장되며, 그라운드(G)와 급전 연결된다. 제2 도전체(362)는 서로 인접한 복수의 주파수 대역의 무선신호들을 송수신하도록 상기 제1 도전체(361)와 커플링된다. 보다 구체적으로, 제1 도전체(361)는 커플러(coupler, 261, 도 3 참조)가 되며, 제2 도전체(362)는 전자기파를 대기중에 분산(scattering)시키는 역할을 하게 된다.

예를 들어, 제1 도전체(361)는 도전바디(361a) 및 급전암(361b)을 포함한다.

도전바디(361a)는 제2 도전체(362)와 커플링되는 부분이며, 캐리어(263, 도 3 참조)의 일면에 배치된다. 예를 들어, 상기 캐리어(263)의 일면은 단말기 하단 측면을 바라보는 면이 될 수 있다. 도 3을 참조하면, 캐리어(263)는 단말기 바디의 일단에 인접하게 배치된다. 보다 구체적으로, 안착부재(292) 또는 배터리(291)를 사이에 두고 회로기판(282)과 반대측에 배치된다.

급전암(361b)는 상기 도전바디(361a)에서 연장되어 그라운드(G)와 급전 연결된다. 예를 들어, 회로기판(282)에는 연성회로기판(283)의 일단이 연결되며, 연성회로기판(283)은 캐리어(263)를 향하여 연장되고, 연성회로기판(283)의 타단이 캐리어(263)의 하부에 배치된다. 급전암(361b)은 연성회로기판(283)의 접속단자(미도시)와 접촉하며, 이를 통하여 그라운드(G)에 전기적으로 연결되며, 회로기판(282)의 전기소자(미도시)로부터 전력을 공급받게 된다.

다시 도 4a를 참조하면, 제2 도전체(362)는 적어도 일 방향으로 상기 도전바디(361a)를 전체적으로 덮도록 형성된다. 이를 통하여, 제1 및 제2 도전체(361, 362)의 커플링이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.

제2 도전체(362)는 제1 도전체(361)와 커플링되도록 제1 도전체(361)를 마주보게 배치된다. 예를 들어, 상기 제2 도전체(362)는 중앙부(362a) 및 가장자리부(364b, 364c)를 포함한다.

중앙부(362a)는 제1 도전체(361)와 커플링되도록 상기 제1 도전체(361)와 기설정된 거리로 이격된다. 커플링을 보다 용이하게 발생시키기 위하여 중앙부(362a)는 제1 도전체(361)의 도전바디(361a)와 평행하게 형성될 수 있다.

가장자리부(364b, 364c)는 상기 그라운드(G), 제1 도전체(361), 제2 도전체(362) 및 그라운드(G)로 이어지는 복수의 도전 루프(L1, L2)를 생성하도록, 상기 중앙부(362a)에서 양 방향으로 각각 연장되며 상기 그라운드(G)와 복수의 지점에서 커플링된다.

보다 구체적으로, 가장자리부(364b, 364c)는 상기 중앙부(362a)를 중심으로 서로 반대방향으로 연장되는 제1 및 제2 가장자리부(364b, 364c)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 가장자리부(364b, 364c)의 각 단부는 상기 그라운드(G)와 커플링되도록 상기 그라운드(G)와 인접한 위치에서 이격된다. 이를 통하여, 복수의 도전 루프는 제1 및 제2 도전 루프(L1, L2)를 형성하게 된다.

환원하면, 상기 제1 및 제2 도전 루프(L1, L2)는, 제1 도전체(361)를 서로 공유하며 중앙부(362a)에서 제1 및 제2 가장자리부(364b, 364c)로 분기되며, 이를 통하여, 상기 제1 및 제2 가장자리부(364b, 364c)는 복수의 주파수 대역의 무선신호들을 각각 송수신하게 된다. 또한, 상기 제1 및 제2 가장자리부(364b, 364c)는 길이가 동일하지는 않으나 유사하게 이루어지며, 이를 통하여 상기 무선신호들은 서로 인접한 공진주파수를 구비하게 되며, 나아가 광대역의 무선신호 송수신이 구현된다.

도 4b를 참조하면, 상기 안테나 구조에 의하여 제1 도전체(361)와 제2 도전체(362)의 사이에는 커패시터가 형성된다. 또한 제2 도전체(362)의 양단과 그라운드(G)의 사이에는 각각 커패시터가 형성되며, 이를 통하여 도 4a의 복수의 도전 루프(L1, L2)를 구비하는 복수의 안테나 회로가 형성된다.

다시 도 4a를 참조하면, 제1 및 제2 가장자리부(364b, 364c) 중 적어도 하나는 일부가 상기 중앙부(362a)에서 연장되는 방향과 수직한 방향으로 절곡된다. 예를 들어, 제1 및 제2 가장자리부(364b, 364c)는 각각 중앙부(362a)와 수직한 방향으로 꺽인 형태로 이루어질 수 있다.

나아가, 제2 도전체(362)는 단말기 바디의 테두리를 이루도록 상기 단말기 바디의 측면부에서 외부로 노출될 수 있다. 또한, 제2 도전체(362)는 상기 본체의 하단 측면부에 배치되며 상기 하단 측면부과 수직한 단말기 바디의 양측면으로 연장되며, 상기 단말기 바디의 양측면 중 적어도 하나에는 상기 제2 도전체(362)의 단부와 이격되는 금속체(365, 366)가 장착될 수 있다. 상기 구조에 의하면, 제2 도전체(362)가 단말기의 케이스 외면에서 안테나로서 동작할 수 있게 된다. 이하, 도 3을 참조하여 상기 구조가 단말기에 적용된 경우에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 3을 참조하면, 단말기 바디에 내장되는 캐리어(263)에는 커플러(261)가 장착되며, 커플러(261)는 회로기판(282)에 의하여 급전될 수 있도록 연성회로기판(283)을 경유하여 상기 회로기판(282)과 연결된다. 회로기판과의 급전 연결을 위하여 커플러(261)의 일단에는 연성회로기판의 접속단자와 전기적으로 연결되는 급전단자가 형성될 수 있다.

캐리어(263)는 단말기 케이스의 서로 수직한 양면을 바라보도록 절곡된 형태로 형성될 수 있다. 이 경우에, 단말기 하단을 바라보는 부분은 안테나의 공진공간을 이에 수직한 부분은 스피커의 울림공간을 형성할 수 있다. 이를 위하여 수직한 부분에는 스피커가 장착될 수 있다.

커플러(261)는 금속부재(262)가 무선신호를 송수신하도록 상기 제1 바디(267)와 기설정된 거리로 이격된 상태에서 금속부재(262)에 커플링된다. 이를 통하여 커플러(261)는 도 4a의 제1 도전체(361)의 역할을 하게 된다. 상기 커플링에 의하여 회로기판(282)의 그라운드, 커플러(261) 및 금속부재(262)로 이어지는 전류 경로가 형성된다.

도시에 의하면, 금속부재(262)는 프론트 케이스(201) 및 리어 케이스(202)에 의하여 형성되는 단말기 바디의 측면에 배치된다. 단말기 측면의 상기 케이스들(201, 202)의 사이의 중간 케이스(203)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 금속부재(262)와 연속되도록 사용자 입력부(232) 및 금속 데코레이션(266)이 단말기 측면에 장착된다.

금속부재(262)는 도 4a의 제2 도전체(362)의 역할을 하며, 중간 케이스(203)의 측벽에 장착된다. 이를 통하여, 금속부재(262)는 단말기의 테두리 중 일부를 형성하게 된다. 상기 전류 경로가 복수로 형성되도록, 금속부재(262)는 커플러(261)와 마주보는 부분을 중심으로 양측으로 연장될 수 있다.

예를 들어, 금속부재(262)는 서로 수직한 제1 및 제2 바디(267, 268)를 구비하고, 상기 제2 바디(268)의 단부가 안착부재(292) 또는 회로기판(282)에 인접하게 배치된다. 도시한 바와 같이, 제2 바디(268)는 제1 바디(267)의 양단에서 각각 절곡되는 구조가 될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 바디(268)는 제1 바디(267)의 일단에서만 절곡되는 구조로 이루어질 수 있다.

회로기판(282)의 그라운드와 안착부재(292)가 전기적으로 연결되므로, 결론적으로 제2 바디(368)의 단부는 상기 회로기판(282)의 그라운드에 인접하도록 배치된다. 이를 통하여, 전류 경로는 상기 그라운드로 이어지게 되며 폐루프 형태의 경로를 형성하게 된다.

사용자 입력부(232)는 예를 들어 사이드 키가 될 수 있으며, 도 4a의 금속체(365)에 대응될 수 있다. 사용자 입력부(232)는 금속부재(362)와 일체적인 디자인이 구현되도록 적어도 일부가 도전성 재질로 이루어지며, 폭이 금속부재(261)와 유사하도록 형성된다. 금속부재(261)와 사용자 입력부(232)의 사이에는 상기 금속부재(261)와 상기 사용자 입력부(232)를 분리시키도록 갭이 형성된다. 보다 구체적으로, 상기 제2 바디(268)의 단부와 상기 사용자 입력부(232)의 사이에는 상기 금속부재(362)와 상기 사용자 입력부를 분리시키도록 갭이 형성된다.

금속 데코레이션(266)은 도 4a의 금속체(366)에 대응하며, 금속부재(261)와 금속 데코레이션(266)의 사이에도 갭이 형성된다. 이를 통하여, 금속재질이 단말기의 측면을 모두 감싸나 안테나 성능은 유지되는 단말기가 구현될 수 있다.

이와 같이, 안테나 장치가 두 개의 파트로 나뉘어서, 일부는 기존의 캐리어에 위치하고, 나머지는 케이스에 일체화(intregration)되는 구조로 구현됨으로서, 광대역을 구현하면서도 LTE(long term evolution) 안테나의 체적이 감소될 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 이동 단말기는 공진주파수가 700 내지 960 MHz의 광대역인 안테나 특성을 나타낸다. 본 그래프에 의하면, 도 3의 이동단말기는 예를 들어 746 내지 894 MHz의 주 안테나 특성과, 746 내지 756 MHz의 2차 MIMO 안테나 특성을 구현할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 안테나 구조는 1GHz 이하의 저주파 대역에서 광대역의 특성을 잘 나타낸다.

도 6은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 다른 일 예를 후면에서 바라본 분해도이며, 도 7은 도 6의 회로기판 및 안테나 장치의 확대도이다.

본 도면을 참조하면, 단말기 바디에는 회로기판(482)이 내장되며, 회로기판(482)의 일면에는 각종 전자소자가 장착되며, 상기 일면에는 전자소자를 보호하기 위한 쉴드부재(484)가 장착된다. 쉴드부재(484)는, 예를 들어 금속판재로 이루어질 수 있다.

리어 케이스(402)에는 배터리(491)가 수용될 수 있도록 리세스된 형태의 수용부(492)가 형성된다. 수용부(492)의 바닥은 관통되며, 이를 통하여 쉴드부재(484)가 노출된다. 이러한 구조에 의하면, 쉴드부재(484)가 수용부(492)의 바닥을 형성하게 된다. 배터리(491)와 수용부(492)는 전원공급부(290, 도 2b 참조)의 일 예로서 구성될 수 있다.

배터리(491)와 수용부(492)를 덮도록 리어 케이스(402)에는 배터리 커버(403)가 장착된다. 배터리 커버(403)는 단말기 바디의 외관을 형성하는 케이스의 일 예로서 구비되며, 단말기의 후면 전체를 덮도록 이루어진다.

도시에 의하면, 리어 케이스(402)에서 수용부(492)의 일모서리와 인접한 부분에는 안테나 안착부(404)가 형성된다. 안테나 안착부(404)는 캐리어(463)가 안착가능하도록 이루어진다. 이를 통하여 캐리어(463)는 단말기의 종류에 관계없이 적용가능하도록 표준화될 수 있다.

캐리어(463)의 일면상에는 제1 도전체(461, 또는 커플러)가 배치된다. 제1 도전체(461)는 도전성 재질의 기설정된 패턴으로 이루어지며 급전될 수 있도록 회로기판(482)과 전기적으로 연결된다. 이를 위하여, 안테나 안착부(404)의 바닥에는 제1 도전체(461, 또는 커플러)와 회로기판(482)의 전기적 연결을 위한 관통홀(405)이 형성된다.

도시에 의하면, 제2 도전체(462)는 제1 도전체(461)와 이격되는 위치에서 상기 캐리어(463)에 장착되며, 상기 제2 도전체(462)는 단말기 바디의 케이스(예를 들어, 배터리 커버)를 마주보도록 형성된다. 제2 도전체(462)와 제1 도전체(461)는 직접적인 연결이 없으며, 서로 마주보는 상태에서 커플링되도록 이루어진다.

제2 도전체(462)의 양단은 리어 케이스(402)를 사이에 두고 쉴드부재(484)와 인접하도록 배치된다. 이를 통하여, 제2 도전체는 그라운드와 커플링되며, 도 4a에 대응하는 복수의 안테나 구조가 구현될 수 있다.

도 8 내지 도 10은 본 발명과 관련된 안테나 장치의 변형례들을 나타내는 개념도들이다.

도 8을 참조하면, 제1 도전체(561)는 단말기 바디의 외관을 형성하는 케이스(504)의 일면과 인접하며, 제2 도전체(562)는 상기 케이스(504)에 삽입 장착된다. 보다 구체적으로, 제1 도전체(561)는 캐리어(563)에 장착되며, 캐리어(563)가 케이스(504)의 측면에 인접하게 배치된다.

제2 도전체(562)는 인서트 사출 등에 의하여 케이스(504)에 일체로 장착되며, 합성수지 재질에 의하여 둘러싸여 외부로 노출되지 않을 수 있다. 나아가 제2 도전체는 그라운드를 형성하는 구성요소(G1)와 인접하도록 케이스(504)의 측면을 따라 연장되어 상기 구성요소(G1)와 전기적으로 커플링된다.

도 9를 참조하면, 제2 도전체(662)는 케이스(604)의 일면에 형성되는 패턴을 이루게 된다. 케이스는 합성수지 재질로 이루어지며, 상기 패턴은 도금 등에 의하여 구현될 수 있다.

도 10을 참조하면, 단말기 바디는 전면부, 후면부(705) 및 측면부(706)를 구비하고, 제2 도전체(762)는 상기 전면부 및 후면부(705) 중 적어도 하나와 상기 측면부(706)에 각각 평행하도록 상기 적어도 하나와 상기 측면부(706)의 사이에서 절곡된다. 즉, 제2 도전체(762)는 복수의 면에 걸쳐서 패턴화되는 3차원 형상을 가지게 된다.

도 11은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 또 다른 일 예를 나타내는 개념도이며, 도 12는 도 11의 이동 단말기의 전압정재파비(VSWR, voltage standing wave ratio)를 나타내는 그래프이다.

도 11을 참조하면, 단말기의 바디에는 회로기판(882)이 내장되며, 회로기판(882)과 케이스(804)의 사이에는 금속판재(805)가 배치된다. 금속판재(805)는 무선신호를 처리하는 회로기판과 연결되어, 회로기판(882)의 그라운드를 확장하는 역할을 하도록 형성된다. 또한 금속판재(805)에는 스피커, 마이크 등이 장착될 수 있다.

도시에 의하면, 금속판재(805)의 일단에는 상기 회로기판(882)을 향하여 리세스되는 리세스 홈(806)이 형성된다. 상기 리세스 홈(806)에는 제1 도전체(861)가 수용된다. 예를 들어 캐리어(863)가 리세스 홈(806)에 수용되고, 캐리어(863)에 제1 도전체(861)가 배치되며, 회로기판과 급전 연결된다.

또한, 리세스 홈(806)의 개구(또는 개구와 인접한 부분)에는 상기 제2 도전체(862)가 배치된다. 제2 도전체(862)는 제1 도전체(861)와 이격 배치되나 전기적으로 커플링되며, 상기 케이스(804)의 일면을 따라 양방향으로 연장된다. 제2 도전체(862)의 양단은 리세스 홈(806)을 벗어나는 위치까지 연장되며, 이를 통하여 제2 도전체(862)의 양단은 금속판재(805)와 커플링되는 위치에 배치된다.

상기 구조에 의하면, 복수의 도전루프가 형성될 수 있으며, 따라서 제2 도전체(862)는 멀티 주파수 대역의 무선신호를 송수신할 수 있게 된다.

다만, 본 발명은 상기 구조에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있다. 예를 들어 그라운드는 무선신호를 처리하는 회로기판의 일 레이어에 배치되고, 상기 회로기판의 일단에는 타단을 향하여 리세스되는 리세스 홈이 형성되며, 상기 리세스 홈에는 상기 제1 도전체가 수용되고, 상기 리세스 홈의 개구에는 상기 제2 도전체가 배치될 수 있다.

도 12를 참조하면, 도 11의 이동 단말기는 공진주파수가 787 내지 100 MHz의 광대역인 안테나 특성을 나타낸다. 이와 같이, 본 발명의 안테나 구조는 1GHz 이하의 저주파 대역에서 광대역의 특성을 구현할 수 있게 되며, 나아가 LTE 대역 뿐만 아니라 다른 대역에서도 광대역 특성을 나타낼 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 안테나가 복수의 파트로 물리적으로 분리됨에 따라 보다 슬림한 공간 내에서 안테나의 일부가 도전체가 케이스를 이루거나, 케이스에 장착되는 안테나 구조를 가능하게 한다.

이상에서 설명된 이동 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (20)

1. 그라운드를 구비하는 단말기 본체;
   상기 본체에 내장되며, 상기 그라운드와 급전 연결되는 제1 도전체; 및
   서로 인접한 복수의 주파수 대역의 무선신호들을 송수신하도록 상기 제1 도전체를 마주보고, 상기 그라운드로부터 이격 형성되며, 상기 제1 도전체의 외곽에서 제1 도전체와 제2 도전체가 커플링되는 제2 도전체를 포함하고,
   상기 제2 도전체는,
   상기 제1 도전체와 커플링되도록 상기 제1 도전체와 기설정된 거리로 이격되는 중앙부; 및
   상기 그라운드에서 상기 제1 도전체 및 제2 도전체로 이어지는 복수의 도전 루프를 생성하도록, 상기 중앙부의 양측에서 양 방향으로 각각 연장되며 상기 그라운드와 복수의 지점에서 커플링되는 가장자리부를 포함하고,
   상기 제1 도전체는,
   상기 제2 도전체와 커플링되도록 상기 중앙부와 평행하게 형성되는 도전바디; 및
   상기 도전바디에서 연장되어 상기 그라운드와 직접 급전 연결되는 급전암을 포함하고,
   상기 도전바디와 급전암은 일체로 형성되고,
   상기 그라운드는 상기 무선신호를 처리하는 회로기판과 연결되는 금속판재이며, 상기 금속판재의 일단에는 상기 회로기판을 향하여 리세스되는 리세스 홈이 형성되며,
   상기 리세스 홈에는 상기 제1 도전체가 수용되고, 상기 리세스 홈의 개구에는 상기 제2 도전체가 배치되도록 이루어지며,
   상기 제2 도전체는 상기 본체의 하단 측면부에 배치되며, 상기 하단 측면부와 수직한 양측면으로 연장되며, 상기 본체의 양측면 중 적어도 하나에는 상기 제2 도전체의 단부와 이격되는 금속체가 장착되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 본체의 일단에 인접하게 캐리어가 장착되며, 상기 도전바디는 상기 캐리어의 일면에 배치되고,
   상기 제2 도전체는 상기 도전바디와 이격되는 위치에서 상기 캐리어에 장착되며, 상기 제2 도전체는 상기 본체의 케이스를 마주보도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 도전체는 적어도 일 방향으로 상기 도전바디를 전체적으로 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 가장자리부는 상기 중앙부를 중심으로 서로 반대방향으로 연장되는 제1 및 제2 가장자리부를 포함하고,
   상기 복수의 도전 루프는 제1 및 제2 도전 루프를 구비하며,
   상기 제1 및 제2 도전 루프는, 상기 제1 도전체를 서로 공유하며 상기 중앙부에서 상기 제1 및 제2 가장자리부로 분기되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
7. 삭제
8. 제6항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 가장자리부의 각 단부는 상기 그라운드와 커플링되도록 상기 그라운드와 인접한 위치에서 이격되고,
   상기 제1 및 제2 가장자리부는 상기 서로 인접한 복수의 주파수 대역의 무선신호들을 각각 송수신하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
9. 삭제
10. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 가장자리부 중 적어도 하나는 일부가 상기 중앙부에서 연장되는 방향과 수직한 방향으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 도전체는 상기 본체의 테두리를 이루도록 상기 본체의 측면부에서 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
12. 삭제
13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전체는 상기 본체의 외관을 형성하는 케이스의 일면과 인접하며, 상기 제2 도전체는 상기 케이스의 일면에 형성되는 패턴을 이루거나, 상기 케이스에 삽입 장착되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
14. 삭제
15. 제1항에 있어서,
    상기 본체는 전면부, 후면부 및 측면부를 구비하고, 상기 제2 도전체는 상기 전면부 및 후면부 중 적어도 하나와 상기 측면부에 각각 평행하도록 상기 적어도 하나와 상기 측면부의 사이에서 절곡되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제

Images