(57)【要約】【課題】移動通信端末機に内蔵されるインテナの特性を改善し且つ移動通信端末機を保護することができる、静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機の提供。【解決手段】メイン周波数帯域信号を送受信し、湾曲した形を有するメイン信号用パターンラインと、前記メイン信号用パターンラインと一体に形成され、前記メイン周波数帯域と異なる帯域の周波数帯域信号を送受信するための少なくとも一つのサブ信号用パターンラインと、前記メイン信号用パターンラインと前記サブ信号用パターンラインとの間に設置されてスパークギャップを形成することにより、静電気放電遮断機能を行う放電パターンラインと、前記メイン信号用パターンラインに形成される、給電のためのフィードポイントと、前記放電パターンラインに形成され、静電気をグラウンドに放電させるためのショートポイントとを含む、静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機を提供する。【選択図】図１
2007068142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン周波数帯域信号を送受信し、湾曲(Meander Line)した形状をするメイン信号用パターンラインと、
前記メイン信号用パターンラインと一体に形成され、前記メイン周波数帯域と異なる帯域の周波数帯域信号を送受信するための少なくとも一つのサブ信号用パターンラインと、
前記メイン信号用パターンラインと前記サブ信号用パターンラインとの間に設置されてスパークギャップ(Spark Gap)を形成することにより、静電気放電（ＥＳＤ：Electro-Static Discharge）遮断機能を行う放電パターンラインと、
前記メイン信号用パターンラインに形成される、給電のためのフィードポイント(Feed Point)と、
前記放電パターンラインに形成され、静電気をグラウンドに放電させるためのショートポイント(Shorting Point)とを含むことを特徴とする、静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機。
【請求項２】
前記放電パターンラインが、
前記メイン信号用パターンライン又は／及び前記サブ信号用パターンリンの終端に対応する位置に三角ブランチパターンを備えることを特徴とする、請求項１に記載の静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機。
【請求項３】
前記メイン信号用パターンラインが、
前記放電パターンラインの対向面に多数の四角ブランチパターンを備えることを特徴とする、請求項２に記載の静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機。
【請求項４】
前記放電パターンラインが、
前記メイン信号用パターンラインに形成された四角ブランチパターンに対応する位置に三角ブランチパターンをさらに備えることを特徴とする、請求項３に記載の静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機。
【請求項５】
前記放電パターンラインが、
移動通信端末機のフロントケース又はバックケースに連結されるケース接地部をさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載の静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機。
【請求項６】
前記メイン信号用パターンラインと前記サブ信号用パターンラインの少なくとも一つの終端に三角ブランチパターンをさらに備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機。
【請求項７】
前記メイン信号用パターンラインと前記サブ信号用パターンラインの少なくとも１つの終端に形成される三角ブランチパターンが、送受信感度チューニングのためのテープアンテナであることを特徴とする、請求項６に記載の静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機。
【請求項８】
前記フィードポイントは、
前記メイン信号用パターンラインと前記サブ信号用パターンラインをプリント回路基板（ＰＣＢ）に連結するためのポゴピン(Pogo Pin)連結のためのスクリューホールであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機。
【請求項９】
前記ショートポイントは、
前記放電パターンラインを接地面に連結するためのポゴピン連結のためのスクリューホールであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機に係り、より詳しくは、移動通信端末機に内蔵されるアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信端末機に使用されるアンテナは、伸縮型(Retractable type, whip type)アンテナ、固定型(Fix type, Stubby type)アンテナが主流を成したが、最近、小型化という観点で内蔵型アンテナ、すなわちインテナ(Intenna)を多用しており、外装型アンテナと内蔵型アンテナを同時に使用することもある。
【０００３】
このような内蔵型アンテナとしては、水平方向の輻射パターンが全方向性であるモノポールインテナ(Mono-pole multi Intenna)と、モノポールアンテナの変形であるＰＩＦＡ(Planar Inverted F Antenna)などがある。
【０００４】
ところが、従来の場合、完製品形態のインテナが移動通信端末機に搭載されて使用されるためにインテナ設置のための空間的な制約が激しかったので、移動通信端末機内の空間活用が容易でないという問題点があった。
【０００５】
したがって、本発明者は、移動通信端末機のフロントケース(Front Case)またはバックケース(Back Case)に薄膜技術の一種であるスパッタリング技術を利用してアンテナを蒸着させて形成することにより、移動通信端末機の内部空間活用に役に立つと同時に、構造的な電磁波遮蔽効果によってアンテナ性能を向上させることができる技術についての研究を行った。
【０００６】
ひいては、移動通信端末機のフロントケースまたはバックケースに形成されたアンテナの特性を向上させることができる技術についての研究も行った。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、移動通信端末機に内蔵されるインテナの特性を改善し且つ移動通信端末機を保護することができる、静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一様相によれば、メイン周波数帯域信号を送受信し、湾曲(Meander Line)した形状を有するメイン信号用パターンラインと、前記メイン信号用パターンラインと一体に形成され、前記メイン周波数帯域と異なる帯域の周波数帯域信号を送受信するための少なくとも一つのサブ信号用パターンラインと、前記メイン信号用パターンラインと前記サブ信号用パターンラインとの間に設置されてスパークギャップ(Spark Gap)を形成することにより、静電気放電(ＥＳＤ：Electro-Static Discharge)遮断機能を行う放電パターンラインと、前記メイン信号用パターンラインに形成される、給電のためのフィードポイント(Feed Point)と、前記放電パターンラインに形成され、静電気をグラウンドに放電させるためのショートポイント(Shorting Point)とを含む、マルチバンド(Multi-band)インテナを実現したことを特徴とする。
【０００９】
したがって、本発明は、移動通信端末機のフロントケース(Front Case)またはバックケース(Back Case)に形成されたアンテナから発生する静電気方式を効果的に防止することができるため、移動通信端末機に内蔵されるインテナ特性を向上させることができると共に、移動通信端末機を保護することができる。
【発明の効果】
【００１０】
上述した本発明に係る静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機は、移動通信端末機のフロントケースまたはバックケースに形成されたインテナから発生する静電気放電を効果的に防止することができるため、移動通信端末機に内蔵されるインテナ特性を向上させることができると共に、移動通信端末機を保護することができるという有用な効果を持つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例によって詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明に係る静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機の一実施例を示す図であって、トリプルバンドタイプのインテナを備えた場合である。
【００１３】
図１に示すように、前記インテナ１００は、メイン信号用パターンライン１１０と、サブ信号用パターンライン１２０と、放電パターンライン１３０と、フィードポイント(Feed Point)１４０と、ショートポイント(Shorting Point)１５０とを含んでなる。
【００１４】
前記メイン信号用パターンライン１１０は、メイン周波数帯域信号、例えばＧＳＭ／ＤＣＳ／ＰＣＳ信号を送受信するが、湾曲(Meander Line)した形状を持つアンテナである。
【００１５】
前記サブ信号用パターンライン１２０は、少なくとも一つからなり、前記メイン信号用パターンライン１１０と一体に形成されるため、前記メイン周波数帯域と異なる帯域の周波数帯域信号を送受信するためのものである。
【００１６】
例えば、前記サブ信号用パターンライン１２０は、ＷＣＤＭＡ信号送受信のための第１サブ信号用パターンライン１２０ａとＧＰＳ信号送受信のための第２サブ信号用パターンライン１２０ｂのように、少なくとも一つの異なる周波数帯域を持つアンテナである。
【００１７】
前記放電パターンライン１３０は、前記メイン信号用パターンライン１１０と前記サブ信号用パターンライン１２０との間に設置され、スパークギャップを形成することにより、静電気放電（ＥＳＤ：Electro-Static Discharge）遮断機能を行う。
【００１８】
静電気とは、電荷の空間的移動が少なくて異電流による磁界効果が電界効果に比べて無視すべき程度に最も少ない電気をいう。静電気の帯電物体の周囲には静電界が形成され、この静電界の強度は帯電物体の帯電量に比例するが、これが益々大きくなって空気の絶縁破壊強度（約３０ＫＶ／ｃｍ）に達すると、放電が起こる。
【００１９】
例えば、アンテナに静電気が形成され、これが益々大きくなって空気の絶縁破壊強度（約３０ＫＶ／ｃｍ）に到達して放電が起こると、移動通信端末機の送受信モジュール(Transceiver)またはベースバンドチップ(Base-band Chip)などが損傷する可能性がある。
【００２０】
したがって、本発明は、前記メイン信号用パターンライン１１０と前記サブ信号用パターンライン１２０との間に前記放電パターンライン１３０を設置し、これらの間にスパークギャップが形成されるようにすることにより、前記メイン信号用パターンライン１１０とサブ信号用パターンライン１２０から発生する静電気を前記放電パターンライン１３０を介して放電させることができるため、移動通信端末機に内蔵されるインテナ特性を向上させることができると共に、移動通信端末機を保護することができる。
【００２１】
前記フィードポイント１４０は、前記メイン信号用パターンリン１１０に形成されるが、給電のためのものである。
【００２２】
すなわち、前記フィードポイント１４０は、給電のための接続部であって、例えば前記メイン信号用パターンライン１１０と前記サブ信号用パターンライン１２０をプリント回路基板（ＰＣＢ）に連結するためのポゴピン(Pogo Pin)連結のためのスクリューホール(Screw Hole)である。
【００２３】
前記ショートポイント１５０は、前記放電パターンライン１３０に形成されるが、静電気をグラウンドに放電させるためのものである。
【００２４】
すなわち、ショートポイント１５０は、放電のための接続部であって、前記メイン信号用パターンライン１１０と前記サブ信号用パターンラン１２０から前記放電パターンライン１３０に誘導された静電気をグラウンドに放電させる。
【００２５】
この際、前記ショートポイント１５０は、前記放電パターンライン１３０を接地面(Ground Plane)に連結するためのポゴピン連結のためのスクリューホールであってもよい。
【００２６】
したがって、本発明は、移動通信端末機に内蔵されるインテナ１００のメイン信号用パターンライン１１０とサブ信号用パターンライン１２０から発生する静電気を、放電パターンライン１３０を介して、絶縁破壊強度（約３０ＫＶ／ｃｍ）に到達する前に適切に放電させることにより、移動通信端末機に内蔵されるインテナ特性を向上させることができると共に、移動通信端末機を保護することができる。
【００２７】
一方、本発明の付加的な様相によれば、前記放電パターンライン１３０が前記メイン信号用パターンライン１１０又は／及びサブ信号用パターンライン１２０の終端に対応する位置に三角ブランチパターン(Triangle Branch Pattern)１３１を備えることが好ましい。
【００２８】
すなわち、前記三角ブランチパターン１３１は、避雷針のような役割をして前記メイン信号用パターンライン１１０又は／及び前記サブ信号用パターンライン１２０に形成された静電気を前記三角ブランチパターン１３１を介して放電パターンライン１３０に吸収して放電させることにより、移動通信端末機に内蔵されるインテナ特性を向上させることができ、移動通信端末機を保護することができる。
【００２９】
一方、本発明の付加的な様相によれば、前記メイン信号用パターンライン１１０が前記放電パターンライン１３０の対向面に多数の四角ブランチパターン(Square Branch Pattern)１１１を備えることが好ましい。
【００３０】
また、前記放電パターンライン１３０は、前記メイン信号用パターンライン１１０に形成された四角ブランチパターン１１１に対応する位置に三角ブランチパターン１３２をさらに備えることが好ましい。
【００３１】
したがって、多数の四角ブランチパターン１１１とこれに対応する多数の三角ブランチパターン１３２間のスパークギャップ(Spark Gap)が最小となるため、この部分で集中的にメイン信号用パターンライン１１０から放電パターンライン１３０への静電気放電が行われる。
【００３２】
一方、本発明の付加的な様相によれば、前記放電パターンライン１３０は、移動通信端末機のフロントケースまたはバックケースに連結されるケース接地部１３３をさらに含むことが好ましい。
【００３３】
すなわち、このケース接地部１３３は、前記メイン信号用パターンライン又は／及び前記サブ信号用パターンラインに形成された静電気をグラウンドに放電させるための別の経路を形成する。
【００３４】
したがって、本発明は、前述したショートポイント１５０とケース接地部１３３を介して、すなわち二重経路で前記メイン信号用パターンライン１１０又は／及び前記サブ信号用パターンライン１２０から放電パターンライン１３０に吸収された静電気をグラウンドに放電させることにより、移動通信端末機に内蔵されるインテナ特性を向上させることができ、移動通信端末機を保護することができる。
【００３５】
一方、本発明の付加的な様相によれば、前記メイン信号用パターンライン１１０とサブ信号用パターンライン１２０の少なくとも１つの終端に三角ブランチパターン１１２、１２１をさらに備えることもできる。
【００３６】
この際、前記メイン信号用パターンライン１１０と前記サブ信号用パターンライン１２０の少なくとも１つの終端に形成される三角ブランチパターン１１２、１２１が、送受信感度チューニングのためのテープアンテナであってもよい。前記テープアンテナ１５０は、テープの形で付着可能な薄板型のアンテナである。
【００３７】
すなわち、この場合は、前記メイン信号用パターンライン１１０と前記サブ信号用パターンライン１２０の少なくとも一つの終端に送受信感度チューニングのためのテープアンテナ１５０を付着させることにより、互いに異なる共振周波数を探し、より優れた放射特性を持つように送受信感度をチューニングするようにした実施例である。
【００３８】
したがって、前述のようにすることにより、本発明は、移動通信端末機に内蔵されるインテナの特性を改善し且つ移動通信端末機を保護することが可能な静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機を提供することができるので、本発明の目的を達成することができる。
【００３９】
図２は本発明に係る静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機に内蔵されるインテナ形成方法の工程順序を示す流れ図である。
【００４０】
本発明に係る静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機に内蔵されるインテナは、スパッタリング(Sputtering)技術を応用して移動通信端末機のフロントケースまたはバックケースにインテナを蒸着させて形成することにより、従来の完製品形態のインテナが移動通信端末機に搭載されて使用されることに起因するインテナ設置のための空間的な制約問題を解決することができる。
【００４１】
前記スパッタリングは、様々な薄膜の形成に広範囲に使用される技術であって、高エネルギーを持った粒子がターゲットに衝突してターゲット原子にエネルギーを伝達することにより、ターゲット原子が放出されるようにし、この放出されるターゲット原子を被メッキ材の表面に蒸着させて薄膜を形成する技術である。
【００４２】
本発明に係る静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機に内蔵されるインテナ形成方法の工程順序は、まず、プラズマ状態誘導段階（Ｓ１１０）で、スパッタカソード(Sputter Cathode)部位にスパッタリングターゲット(Sputtering Target)を設置し、真空状態で不活性ガスを注入させてプラズマ状態を誘導する。
【００４３】
スパッタリング条件を形成するためには、プラズマ状態を形成しなければならない。気体粒子にエネルギーに加えられると、最外郭電子が軌道から離脱して自由電子になるため、気体粒子は陽電荷を持つことになる。このように形成された電子とイオン化気体粒子が多数集まって全体的に電気的な中性を維持し、構成粒子間の相互作用によって独特な光を放出し、粒子が活性化されて高い反応性を持つ状態を、イオン化気体又はプラズマ状態という。
【００４４】
すなわち、プラズマ状態誘導段階（Ｓ１１０）では、スパッタリング装備であるスパッタのカソード部位にスパッタリングターゲットとしての移動通信端末機のフロントケース又はバックケースを設置し、真空状態で不活性ガスを注入させて高エネルギーを加えることにより、不活性ガスをプラズマ状態に誘導する。
【００４５】
その後、スパッタリング段階（Ｓ１２０）で、前記プラズマ状態誘導段階（Ｓ１１０）によって誘導されたプラズマ状態により発生するイオンをインテナ材質の金属に衝突させてインテナ材質の金属原子にエネルギーを伝達することにより、インテナ材質の原子を放出させる。
【００４６】
すなわち、このスパッタリング段階（Ｓ１２０）では、プラズマ状態誘導段階（Ｓ１１０）によって形成されたイオン化不活性気体粒子、すなわち陽（＋）電荷を持った粒子を銀（Ａｇ）、ステンレススチール（ＳＵＳ）、青銅などのインテナ材質金属に衝突させてインテナ材質の金属原子にエネルギーを伝達することにより、インテナ材質金属の表面に位置していた原子が衝突によって放出される。
【００４７】
最後に、蒸着段階（Ｓ１３０）では、一定の時間前記スパッタリング段階（Ｓ１２０）により放出されるインテナ材質の原子を前記スパッタリングターゲットに蒸着し、一定の表皮深さを持つ薄膜型のインテナをスパッタリングターゲットの表面に蒸着する。この際、スパッタリングターゲットの表面に蒸着されるインテナは、図１に示した形状を持つようにパターン化されることが好ましく、この他にもその用途によって様々にパターン化できる。このようなパターン形成技術は、この出願の前に既に公知になって様々に施行される通常の技術なので、これについての詳細な説明は省略する。
【００４８】
すなわち、前記スパッタリング段階（Ｓ１２０）を一定の時間維持すると、銀（Ａｇ）、ステンレススチール（ＳＵＳ）、青銅などのインテナ材質金属の原子が放出され続ける。したがって、蒸着段階（Ｓ１３０）では、この放出されるインテナ材質の金属原子を、スパッタリングターゲットである移動通信端末機のフロントケース又はバックケースの内部表面の適正位置に蒸着させ、インテナ特性に合う一定の表皮深さ(Skin Depth)を持つ薄膜型のインテナを形成させる。
【００４９】
前記表皮深さの辞典的な意味は、全ての電流が同一の損失をもって流れる導線において等価の電流浸透深さ(Current Penetration Depth)をいい、式１に示すように、前記インテナによって送受信される信号の周波数及びインテナの抵抗性(Resistivity)と関数関係を持つ。すなわち、前記表皮深さは、前記インテナによって送受信される信号周波数の逆数の平方根に比例し、前記インテナの抵抗性の平方根に比例する。
【００５０】
【数１】
2007068142.tif 000003
δ：表皮深さ
ρ：インテナの抵抗性
ｆ：アンテナによって送受信される信号の周波数
μR：相対透磁率(Relative Permeability)
μ０：導電率(Conductivity)
図３は送受信される信号の周波数及びインテナの抵抗性による表皮深さを示す図であって、インテナ蒸着の際にインテナ特性に応じて適正な表皮深さで薄膜型のインテナをスパッタリングターゲットの表面に蒸着しなければならない。
【００５１】
前記スパッタリング技術を利用したインテナ形成方法によれば、給電(Feeding)の際に、グラウンドと信号２線を利用するＰＩＦＡ(Planar Inverted F Antenna)方式のインテナと、グラウンドのための平面がないモノポールアンテナ(Mono-pole multi band Intenna)方式のインテナを移動通信端末機のフロントケース又はバックケースの内部表面の適正位置に蒸着させることができるため、従来のインテナ完製品の搭載による移動通信端末機の内部空間活用の困難さを解決することができる。
【００５２】
図４ａは従来の完製品の形で移動通信端末機に搭載されるマルチバンドモノポールインテナのアンテナ特性グラフ、図４ｂは図１に示した実施例によるインテナの特性グラフ、図４ｃは図４ｂに示したインテナの送受信感度をチューニングした場合のアンテナ特性グラフをそれぞれ示す。
【００５３】
図４ａでは、給電線（同軸ケーブル等）の最大電圧（電流）と最小電圧（電流）の比を意味する定在波比（ＳＷＲ：Standing Wave Ration）がＧＳＭバンドの場合には１．６：１、ＤＣＳバンドの場合には１．６：１．ＰＣＳバンドの場合には１．６：１、ＷＣＤＭＡバンドの場合には１．８：１の特性を持つが、図４ｂでは、定在波比がＧＳＭバンドの場合には２．５：１、ＤＣＳバンドの場合には２．８：１、ＰＣＳバンドの場合には３．０：１、ＷＣＤＭＡバンドの場合には２．８：１の特性を持つので、図４ａより低下した特性を有し、図４ｂの特性を改善した図４ｃでは、定在波比がＧＳＭバンドの場合には２．１：１、ＤＣＳバンドの場合には２．０：１、ＰＣＳバンドの場合には２．０：１、ＷＣＤＭＡバンドの場合には２．０：１の特性を持つ。よって、本発明に係るインテナは、従来のインテナ完製品とほぼ類似の性能を有し、従来の問題点であるインテナ完製品を移動通信端末機に搭載することにより、移動通信端末機内の空間を十分活用することができない問題を解決することができる。
【００５４】
本発明は、添付図面によって参照される好適な実施例を中心として述べたが、このような記載から、特許請求の範囲によって包括される範囲内で本発明の範囲を逸脱することなく様々な変形が可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機の一実施例を示す図である。
【図２】本発明に係る静電気放電遮断機能を備えた移動通信端末機に内蔵されるインテナ形成方法の工程順序を示す流れ図である。
【図３】送受信される信号の周波数及びインテナの抵抗性による表皮深さを示す図である。
【図４ａ】アンテナ特性グラフである。
【図４ｂ】アンテナ特性グラフである。
【図４ｃ】アンテナ特性グラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１００    インテナ
１１０    メイン信号用パターンライン
１１１    四角ブランチパターン
１１２、１２１、１３１、１３２    三角ブランチパターン
１２０    サブ信号用パターンライン
１３０    放電パターンライン
１３３    ケース接地部
１４０    フィードポイント
１５０    ショートポイント
【図１】
2007068142.tif 000004
【図２】
2007068142.tif 000005
【図３】
2007068142.tif 000006
【図４ａ】
2007068142.tif 000007
【図４ｂ】
2007068142.tif 000008
【図４ｃ】
2007068142.tif 000009