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KR20070068179A - Printed antena assembly and mobile terminal having the same - Google Patents

Printed antena assembly and mobile terminal having the same Download PDF

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KR20070068179A
KR20070068179A KR1020050130000A KR20050130000A KR20070068179A KR 20070068179 A KR20070068179 A KR 20070068179A KR 1020050130000 A KR1020050130000 A KR 1020050130000A KR 20050130000 A KR20050130000 A KR 20050130000A KR 20070068179 A KR20070068179 A KR 20070068179A
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printed
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김진석
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Abstract

A printed antenna assembly and a mobile terminal having the same are provided to increase a bandwidth of the antenna without increasing a size of conductive layer by forming a slit on a ground. A printed antenna assembly includes a PCB(Printed Circuit Board)(30), an antenna conductive layer(40), and a bandwidth increasing unit(50). A rear surface of the PCB is grounded. The antenna conductive layer is printed on a front surface of the PCB and transmits and receives RF(Radio Frequency) signals. The bandwidth increasing unit is formed at the rear surface of the PCB corresponding to the antenna conductive layer and increases the bandwidth of the antenna conductive layer. The bandwidth increasing unit is a slot, which is not grounded.

Description

인쇄형 안테나 어셈블리 및 이를 구비하는 이동통신 단말기{PRINTED ANTENA ASSEMBLY AND MOBILE TERMINAL HAVING THE SAME}Printed antenna assembly and mobile communication terminal having same {PRINTED ANTENA ASSEMBLY AND MOBILE TERMINAL HAVING THE SAME}

도 1은 종래의 인쇄형 안테나가 구비된 인쇄회로기판의 전면과 배면에 대한 정면도이고, 1 is a front view of the front and rear of a printed circuit board having a conventional printed antenna,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄형 안테나 어셈블리를 구비한 이동통신 단말기의 분해 사시도이며, 2 is an exploded perspective view of a mobile communication terminal having a printed antenna assembly according to an embodiment of the present invention,

도 3은 도 2의 인쇄회로기판의 전면 및 배면에 대한 정면도이고,3 is a front view of the front and rear of the printed circuit board of FIG.

도 4a는 도 1의 종래의 인쇄형 안테나에서의 주파수 대비 신호의 크기에 대한 실험 그래프이며, 4A is an experimental graph of the magnitude of a signal with respect to frequency in the conventional printed antenna of FIG. 1,

도 4b는 도 3의 본 발명에 따른 인쇄형 안테나에서의 주파수 대비 신호의 크기에 대한 실험 그래프이다. FIG. 4b is an experimental graph of the magnitude of the signal with respect to frequency in the printed antenna according to the present invention of FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

20: 단말기 본체 21: 본체부20: terminal body 21: main body

26: 폴더부 30: 인쇄회로기판26: folder portion 30: printed circuit board

40: 안테나 도전층 50: 대역폭 증대부40: antenna conductive layer 50: bandwidth increasing portion

본 발명은 인쇄형 안테나 어셈블리 및 이를 구비하는 이동통신 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전면에 안테나 도전층이 형성된 인쇄회로기판의 배면에 그라운드 처리된 부분에서 그라운드의 일 부분을 제거한 슬롯을 형성함으로써 안테나 도전층의 크기를 작게 유지하면서도 그 대역폭을 확장할 수 있는 인쇄형 안테나 어셈블리 및 이를 구비하는 이동통신 단말기에 관한 것이다.The present invention relates to a printed antenna assembly and a mobile communication terminal having the same, and more particularly, by forming a slot in which a part of the ground is removed from a grounded portion on a rear surface of a printed circuit board having an antenna conductive layer formed thereon. The present invention relates to a printed antenna assembly capable of expanding a bandwidth while maintaining a small size of an antenna conductive layer and a mobile communication terminal having the same.

이동통신 단말기는 휴대가 가능한 무선 통신 기기이다. 이러한 이동통신 단말기에서 통신을 위한 전파의 송수신은 안테나에 의해 이루어진다.The mobile communication terminal is a portable wireless communication device. In such a mobile communication terminal, transmission and reception of radio waves for communication are performed by an antenna.

이러한 안테나 소자로서, 예를 들면, 원통형 유전체 상에 방사전극, 표면 전극 등이 형성된 안테나 소자가 알려져 왔다. 이와 같은 종류의 안테나 소자는 보통 단말기 본체의 외부에 설치되어 사용된다. 그에 따라 이동통신 단말기의 소형화에 제약 요인이 되며, 높은 기계적인 강도가 요구되는 문제점이 있다.As such an antenna element, for example, an antenna element in which a radiation electrode, a surface electrode, or the like is formed on a cylindrical dielectric has been known. Antenna elements of this kind are usually installed and used outside the terminal body. Accordingly, there is a problem in that the miniaturization of the mobile communication terminal is required, and high mechanical strength is required.

이를 대체하는 안테나 소자로서, 단말기 본체의 내부에 설치된 인쇄회로기판에 표면 실장될 수 있는 칩 형태의 안테나 소자가 제안되었다. 이러한 형태의 안테나 소자로서, 예를 들면, 방사전극으로서의 도전체가 역 F자 형태로 형성된 역 F형 안테나와, 도전체가 코일 형태로 형성된 소위 헬리컬 안테나가 제안되었다. 이와 같은 칩 형태의 안테나 소자는, 세라믹 등의 고유전율 재료를 사용하여 형성되는 것이 일반적이다. 그에 따라 제조 비용이 고가이고, 가공이 곤란한 문제가 있다.As an alternative antenna element, a chip type antenna element that can be surface mounted on a printed circuit board installed inside a main body of a terminal has been proposed. As the antenna element of this type, for example, an inverted F type antenna in which a conductor as a radiation electrode is formed in an inverted F shape, and a so-called helical antenna in which the conductor is formed in a coil form have been proposed. Such a chip type antenna element is generally formed using a high dielectric constant material such as ceramic. Thereby, manufacturing cost is expensive and there exists a problem that processing is difficult.

최근에는, 종래의 인쇄형 안테나가 구비된 인쇄회로기판의 전면과 배면에 대한 정면도를 도시한 도 1에 도시된 바와 같이, 양면에 동박을 갖는 인쇄회로기판 (10)이 기재로 사용되고, 이 위에 안테나 소자를 형성하기 위해 사진식각기술을 사용하는 소위 인쇄형 안테나가 제안되었다. 이러한 인쇄회로기판(10)의 일 면에는 동박을 사용하여 안테나 도전층(11)이 형성되고, 다른 면에는 역시 동박을 사용하여 그라운드(접지) 도전층(13)이 형성된다.Recently, a printed circuit board 10 having copper foil on both sides has been used as a substrate, as shown in FIG. 1, which shows a front view of the front and rear surfaces of a printed circuit board equipped with a conventional printed antenna. So-called printed antennas using photolithography techniques have been proposed to form antenna elements. An antenna conductive layer 11 is formed on one surface of the printed circuit board 10 using copper foil, and a ground (ground) conductive layer 13 is formed on the other surface using copper foil.

이러한 안테나 도전층의 경우에는 인쇄회로기판(10)의 일 부분을 차지하는 것이므로, 안테나 도전층(11)이 차지하는 면적이 좁을수록 다른 부품을 실장할 수 있는 부분이 넓어져서 이동통신 단말기 전체의 소형화에 유리하다.Since the antenna conductive layer occupies a portion of the printed circuit board 10, the narrower the area occupied by the antenna conductive layer 11, the wider the portion for mounting other components, and thus the smaller size of the entire mobile communication terminal. It is advantageous.

따라서, 안테나 도전층의 크기를 일정 수준으로 유지하면서도 그의 대역폭을 확장할 수 있는 이동통신 단말기에 대한 필요성이 끊임없이 대두되고 있는 실정이다.Therefore, there is a constant need for a mobile communication terminal capable of extending its bandwidth while maintaining the size of the antenna conductive layer at a constant level.

상기와 같은 필요성을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명은 안테나 도전층의 크기를 일정 크기로 제한하면서도 그 대역폭을 원하는 수준으로 확장할 수 있는 인쇄형 안테나 어셈블리 및 이를 구비하는 이동통신 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of the necessity as described above, the present invention is to provide a printed antenna assembly and a mobile communication terminal having the same that can extend the bandwidth to a desired level while limiting the size of the antenna conductive layer to a certain size. The purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 인쇄형 안테나 어셈블리는 배면이 그라운드 처리된 인쇄회로기판과; 상기 인쇄회로기판의 전면에 인쇄되어, 전파를 송수신하는 안테나 도전층와; 상기 안테나 도전층의 대응하는 인쇄회로기판의 배면 부분에 형성되어, 상기 안테나 도전층의 대역폭을 증대시 키는 대역폭증대부를 포함한다. In order to achieve the above object, a printed antenna assembly according to an aspect of the present invention is a printed circuit board having a grounded back surface; An antenna conductive layer printed on the front surface of the printed circuit board to transmit and receive radio waves; And a bandwidth increasing portion formed on the rear portion of the corresponding printed circuit board of the antenna conductive layer to increase the bandwidth of the antenna conductive layer.

본 발명의 다른 측면에 따른 이동통신 단말기는 단말기 본체와; 상기 단말기 본체에 내장되며, 배면이 그라운드 처리된 인쇄회로기판과; 상기 인쇄회로기판의 전면에 인쇄되어, 전파를 송수신하는 안테나 도전층와; 상기 안테나 도전층의 대응하는 인쇄회로기판의 배면 부분에 형성되어, 상기 안테나 도전층의 대역폭을 증대시키는 대역폭증대부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a mobile communication terminal includes a terminal body; A printed circuit board embedded in the terminal body and having a rear surface grounded; An antenna conductive layer printed on the front surface of the printed circuit board to transmit and receive radio waves; And a bandwidth increasing portion formed on the rear portion of the corresponding printed circuit board of the antenna conductive layer to increase the bandwidth of the antenna conductive layer.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄형 안테나 어셈블리 및 이를 구비하는 이동통신 단말기에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a printed antenna assembly and a mobile communication terminal having the same according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄형 안테나 어셈블리를 구비한 이동통신 단말기의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 인쇄회로기판의 전면 및 배면에 대한 정면도이다.2 is an exploded perspective view of a mobile communication terminal having a printed antenna assembly according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a front view of the front and rear of the printed circuit board of FIG.

본 도면에 예시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동통신 단말기는 단말기 본체(20)와, 그에 내장되는 인쇄회로기판(30)과, 인쇄회로기판(30)에 형성되는 안테나 도전층(40) 및 대역폭 증대부(50, 도 3 참조)를 포함한다.As illustrated in the figure, the mobile communication terminal according to the preferred embodiment of the present invention includes a terminal body 20, a printed circuit board 30 embedded therein, and an antenna conductive formed on the printed circuit board 30. Layer 40 and bandwidth enhancement 50 (see FIG. 3).

단말기 본체(20)는 본체부(21)와 폴더부(26)가 서로에 대하여 회전 가능하게 연결되는 폴더형 이동통신 단말기의 단말기 본체이다. 여기서, 이러한 폴더형 이동통신 단말기의 단말기 본체는 예로써 도시되고 설명되는 것으로서, 본 발명이 이동통신 단말기의 단말기 본체의 특정 형태에 제한되는 것은 아니다.The terminal body 20 is a terminal body of a folder type mobile communication terminal in which the main body 21 and the folder portion 26 are rotatably connected to each other. Here, the terminal body of such a clamshell mobile communication terminal is shown and described by way of example, and the present invention is not limited to the specific form of the terminal body of the mobile communication terminal.

본체부(21)는 상부커버(21a)와 하부커버(21b)가 결합되고 형성되며, 내부 공간에는 인쇄회로기판(30)을 내장한다. 전면에는 복수의 입력키(23)와 소리를 입력 하기 위한 마이크(24)가 배치된다.The main body portion 21 is formed by combining the upper cover 21a and the lower cover 21b, and the printed circuit board 30 is embedded in the internal space. In the front, a plurality of input keys 23 and a microphone 24 for inputting sound are arranged.

폴더부(26)는 본체부(21)에 힌지(27)에 의해 회전 가능하게 연결된다. 폴더부(26)의 전면에는 시각 정보를 출력하는, 예를 들어, LCD(Liquid Crystal Display)인 디스플레이(28) 및 소리를 출력하기 위한 스피커(29)가 구비된다.The folder portion 26 is rotatably connected to the main body portion 21 by a hinge 27. The front of the folder unit 26 is provided with a display 28 for outputting visual information, for example, a liquid crystal display (LCD), and a speaker 29 for outputting sound.

인쇄회로기판(30)은 통상적으로 약 1mm 정도의 두께를 가지며, 단말기 본체(20)에 장착되는 각종 전자 부품을 제어하는 역할을 수행하는 유전체이다. 인쇄회로기판(30)의 전면(31a)에는 입력키(23)에 대응하여 입력키(23)가 눌려짐에 따라 인쇄회로기판(30)에 전기 신호가 인가되게 하는 스위치(33)가 구비된다. 이러한 스위치(33)는, 예를 들어, 메탈돔(metal-dome)의 형태를 가진다.The printed circuit board 30 typically has a thickness of about 1 mm and is a dielectric that controls various electronic components mounted on the terminal body 20. The front surface 31a of the printed circuit board 30 is provided with a switch 33 for applying an electric signal to the printed circuit board 30 as the input key 23 is pressed in response to the input key 23. . Such a switch 33 has the form of a metal dome, for example.

안테나 도전층(40)은 인쇄회로기판(30)의 전면(31a)에 동박 등을 사용하여 일정 패턴을 형성함으로써 이루어진다. 안테나 도전층(40)의 일 부분에는 급전을 위한 급전부(43)가 형성된다. The antenna conductive layer 40 is formed by forming a predetermined pattern using copper foil or the like on the front surface 31a of the printed circuit board 30. In one portion of the antenna conductive layer 40, a feeder 43 for feeding power is formed.

대역폭 증대부(50)는 인쇄회로기판(30)의 배면(31b)에 형성되며, 안테나 도전층(40)에 대응하는 부분에 형성된다. 인쇄회로기판(30)의 배면(31b)은 그라운드 도전층이 형성된 상태인데, 그러한 그라운드 도전층의 일부를 제거한 슬롯이 대역폭 증대부(50)가 된다.The bandwidth increasing unit 50 is formed on the rear surface 31b of the printed circuit board 30 and is formed in a portion corresponding to the antenna conductive layer 40. The back surface 31b of the printed circuit board 30 is in a state where a ground conductive layer is formed, and a slot from which a part of the ground conductive layer is removed becomes the bandwidth increasing unit 50.

위와 같은 대역폭 증대부(50)의 구체적인 작동을 설명하기 위하여, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명한다. In order to describe the specific operation of the bandwidth increasing unit 50 as described above, it will be described with reference to FIGS. 4A and 4B.

도 4a는 도 1의 종래의 인쇄형 안테나에서의 주파수 대비 신호의 크기에 대한 실험 그래프이고, 도 4b는 도 3의 본 발명에 따른 인쇄형 안테나에서의 주파수 대비 신호의 크기에 대한 실험 그래프이다. FIG. 4A is an experimental graph of the magnitude of a signal versus frequency in the conventional printed antenna of FIG. 1, and FIG. 4B is an experimental graph of the magnitude of a signal versus frequency in the printed antenna of FIG. 3.

또한, 도 1 및 도 3에서 안테나 도전층(11 및 40)의 사이즈는 11.4*6.9(mm2)으로 동일하다. 또한 도 3에서 슬롯(50)의 사이즈는 12*5(mm2)이다.1 and 3, the sizes of the antenna conductive layers 11 and 40 are equal to 11.4 * 6.9 (mm 2 ). In addition, in FIG. 3, the size of the slot 50 is 12 * 5 (mm 2 ).

도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 종래에 본 발명에 따른 슬롯(50)이 없는 경우(도 4a의 경우)에는 공진주파수는 7.29 GHz이고, 대역폭은 70 MHz(7.25~7.32 GHz)이다. 이때, 대역폭은 VSWR(Voltage Standing Wave Ratio, 전압정재파비)이 2 이하인 경우를 기준으로 한다.4A and 4B, when there is no slot 50 according to the present invention (in the case of FIG. 4A), the resonant frequency is 7.29 GHz and the bandwidth is 70 MHz (7.25 to 7.32 GHz). In this case, the bandwidth is based on the case where the VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) is 2 or less.

본 발명에 따라 슬롯(50)을 구비한 경우(도 4b의 경우)에는, 공진주파수는 5.81 GHz이고, 대역폭은 190 MHz(5.72~5.91 GHz)이다. According to the present invention, when the slot 50 is provided (in the case of FIG. 4B), the resonance frequency is 5.81 GHz, and the bandwidth is 190 MHz (5.72 to 5.91 GHz).

이상으로부터, 본 발명에 따른 인쇄형 안테나 어셈블리가 대역폭 증대부 또는 슬롯(50)을 구비함으로 인하여, 안테나 도전층(11 및 40)이 동일한 종래의 안테나 어셈블리에 비하여 공진주파수가 작아지고, 대역폭이 확장됨을 알 수 있다.From the above, since the printed antenna assembly according to the present invention includes the bandwidth increasing portion or the slot 50, the resonance frequency is reduced and the bandwidth is extended compared to the conventional antenna assembly in which the antenna conductive layers 11 and 40 are the same. Able to know.

또한, 무선 광역 도시망(Wireless Metropolitan Area Network, WMAN)은 주파수 범위가 5.725~5.825 GHz이고, 대역폭이 100 MHz이다. 따라서, 위와 같이 안테나 도전층(40)의 사이즈는 11.4*6.9(mm2)이고, 슬롯(50)의 사이즈는 12*5(mm2)인 본 발명에 따른 인쇄형 안테나 어셈블리는 무선 광역 도시망에 사용하기에 적합하다. In addition, the Wireless Metropolitan Area Network (WMAN) has a frequency range of 5.725-5.825 GHz and a bandwidth of 100 MHz. Therefore, as described above, the size of the antenna conductive layer 40 is 11.4 * 6.9 (mm 2 ), the size of the slot 50 is 12 * 5 (mm 2 ), the printed antenna assembly according to the present invention is a wireless wide area network Suitable for use on

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄형 안테나 어셈블리 및 이를 구비한 이동통신 단말기는 그라운드에 슬릿을 형성함으로써, 안테나 도전층의 크기를 그대로 유지하면서도 안테나의 대역폭을 증대할 수 있게 된다. As described above, the printed antenna assembly and the mobile communication terminal having the same according to the present invention can increase the bandwidth of the antenna while maintaining the size of the antenna conductive layer by forming slits in the ground.

그에 따라, 안테나의 소형화가 가능하여 인쇄회로기판에 다른 부품을 실장할 수 있는 공간이 넓어져서, 인쇄회로기판, 나아가 이동통신 단말기 전체의 크기를 소형화할 수 있는 등의 효과가 있다.As a result, the antenna can be miniaturized, and the space for mounting other components on the printed circuit board is increased, thereby reducing the size of the printed circuit board and the entire mobile communication terminal.

Claims (8)

배면이 그라운드 처리된 인쇄회로기판과;A printed circuit board having a rear surface grounded; 상기 인쇄회로기판의 전면에 인쇄되어, 전파를 송수신하는 안테나 도전층와;An antenna conductive layer printed on the front surface of the printed circuit board to transmit and receive radio waves; 상기 안테나 도전층의 대응하는 인쇄회로기판의 배면 부분에 형성되어, 상기 안테나 도전층의 대역폭을 증대시키는 대역폭증대부를 포함하는 인쇄형 안테나 어셈블리.And a bandwidth increasing portion formed on a rear portion of the corresponding printed circuit board of the antenna conductive layer to increase the bandwidth of the antenna conductive layer. 제1항에 있어서, 상기 대역폭증대부는,The method of claim 1, wherein the bandwidth increase unit, 상기 그라운드 처리된 부분 중에서 그라운드 처리되지 않은 슬롯인 것을 특징으로 하는 인쇄형 안테나 어셈블리.And a non-grounded slot among the grounded portions. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 슬롯은 상기 안테나 도전층가 무선 광역 도시망(WMAN)에서 사용되는 주파수를 송수신하기 위하여 결정된 넓이를 가지는 것을 특징으로 하는 인쇄형 안테나 어셈블리.And wherein the slots have a width determined by the antenna conductive layer to transmit and receive frequencies used in a wireless wide area network (WMAN). 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 안테나 도전층의 인쇄회로기판의 길이방향을 따르는 높이는 6.9mm이고,The height along the longitudinal direction of the printed circuit board of the antenna conductive layer is 6.9mm, 상기 슬롯은 상기 길이방향은 5mm이고 상기 길이방향에 수직한 폭방향은 5mm 인 것을 특징으로 하는 인쇄형 안테나 어셈블리.The slot is a printed antenna assembly, characterized in that the longitudinal direction is 5mm and the width direction perpendicular to the longitudinal direction is 5mm. 단말기 본체와;A terminal body; 상기 단말기 본체에 내장되며, 배면이 그라운드 처리된 인쇄회로기판과;A printed circuit board embedded in the terminal body and having a rear surface grounded; 상기 인쇄회로기판의 전면에 인쇄되어, 전파를 송수신하는 안테나 도전층와;An antenna conductive layer printed on the front surface of the printed circuit board to transmit and receive radio waves; 상기 안테나 도전층의 대응하는 인쇄회로기판의 배면 부분에 형성되어, 상기 안테나 도전층의 대역폭을 증대시키는 대역폭증대부를 포함하는 이동통신 단말기.And a bandwidth increasing portion formed on a rear portion of the corresponding printed circuit board of the antenna conductive layer to increase the bandwidth of the antenna conductive layer. 제5항에 있어서, 상기 대역폭증대부는,The method of claim 5, wherein the bandwidth increase unit, 상기 그라운드 처리된 부분 중에서 그라운드 처리되지 않은 슬롯인 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.And a slot not grounded in the grounded portion. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 슬롯은 상기 안테나 도전층가 무선 광역 도시망(WMAN)에서 사용되는 주파수를 송수신하기 위하여 결정된 넓이를 가지는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.The slot is a mobile communication terminal, characterized in that the antenna conductive layer has a width determined for transmitting and receiving the frequency used in the wireless wide area network (WMAN). 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 안테나 도전층의 인쇄회로기판의 길이방향을 따르는 높이는 7mm이고,The height along the longitudinal direction of the printed circuit board of the antenna conductive layer is 7mm, 상기 슬롯은 상기 길이방향은 5mm이고 상기 길이방향에 수직한 폭방향은 5mm 인 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.The slot is a mobile communication terminal, characterized in that the longitudinal direction is 5mm and the width direction perpendicular to the longitudinal direction is 5mm.
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