KR101275573B1 - Mobile communication terminal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로서, 증폭된 송신신호가 흐르는 신호라인의 하부의 접지면에 소정 패턴을 형성하여, 송신신호에 대응하여 소정 주파수 대역의 신호가 제거되도록 함으로서, 별도의 필터 추가 및 변경 없이도 송신신호의 하모닉 성분을 제어하여, 그에 따라 제품의 성능이 향상되는 효과가 있다.The present invention relates to a mobile communication terminal, wherein a predetermined pattern is formed on a ground plane of a lower portion of a signal line through which an amplified transmission signal flows, so that a signal of a predetermined frequency band is removed in response to the transmission signal, thereby adding a separate filter and It is possible to control the harmonic component of the transmission signal without changing, thereby improving the performance of the product.
이동통신 단말기, 증폭기, 고조파, harmonic Mobile terminal, amplifier, harmonic, harmonic
Description
도 1 은 종래 발명에 따른 이동통신 단말기의 송신신호에 포함된 하모닉 성분이 도시된 그래프, 1 is a graph illustrating a harmonic component included in a transmission signal of a mobile communication terminal according to the related art;
도 2 는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 통신부 구성이 도시된 블록도, 2 is a block diagram showing the configuration of a communication unit of a mobile communication terminal according to the present invention;
도 3 은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 메인보드의 예가 도시된 도, 3 is a diagram illustrating an example of a main board of a mobile communication terminal according to the present invention;
도 4 는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 메인보드의 또다른 예가 도시된 도, 4 is a diagram showing another example of a main board of a mobile communication terminal according to the present invention;
도 5 는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 메인보드의 구조가 도시된 분해 사시도, 5 is an exploded perspective view illustrating a structure of a main board of a mobile communication terminal according to the present invention;
도 6 은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 접지면 및 패턴부가 도시된 예시도, 6 is an exemplary view showing a ground plane and a pattern portion of a mobile communication terminal according to the present invention;
도 7 은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 송신신호가 도시된 도이다. 7 is a diagram illustrating a transmission signal of a mobile communication terminal according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
10: 안테나 12: 안테나 스위치부10: antenna 12: antenna switch unit
14; 듀플렉서 16: 분리기14; Duplexer 16: Separator
18: 앰프부 20: RF부18: amplifier unit 20: RF unit
100: 패턴부100: pattern portion
SL: 신호라인 t: 접지면(GND)SL: signal line t: ground plane (GND)
본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로서, 특히 송신신호 증폭시 발생되는 하모닉 성분을 제거하는 이동통신 단말기에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
이동통신 단말기는 사용자가 이동 중에도 통화가능 하도록 하는 이동식 통신장치로서, 최근 그 기술의 발달에 따라 이동 중에도 인터넷을 포함하는 데이터 통신이 가능하여 그 이용이 크게 증대되고 있는 추세이다. Mobile communication terminals are mobile communication devices that allow a user to make a call even while on the move. Recently, with the development of the technology, data communication including the Internet is possible while moving, and the use thereof is greatly increased.
이러한 이동통신 단말기는 안테나를 통해 신호를 송신하는 경우, 송신신호를 소정 크기로 증폭하여 안테나로 송출하게 된다. 이때, 송신신호를 증폭하는 경우 송신신호의 주파수의 배수로 소정 크기의 하모닉 성분이 발생되는 문제점이 있다. 이러한 하모닉 성분은 일차적으로 듀플렉서에서 일부 제거되기는 하나 통신부의 구성 및 성능에 따라 하모닉 성분 제거에 있어서 상이한 성능을 보이고 있어 완전한 제거는 어렵다는 문제점이 있다. When the mobile communication terminal transmits a signal through the antenna, the mobile terminal amplifies the transmission signal to a predetermined size and transmits the signal to the antenna. In this case, when amplifying a transmission signal, there is a problem in that a harmonic component having a predetermined size is generated as a multiple of the frequency of the transmission signal. Although the harmonic component is partially removed from the duplexer, there is a problem in that it is difficult to completely remove the harmonic component according to the configuration and performance of the communication unit.
특히 도1에 도시된 바와 같이, 앰프부에서 송신신호 증폭 시 발생되는 2차 하모닉성분의 경우 제거가 어려워 송신신호 송출시 스퓨리어스(spurious) 성분으로서 다른 통신에 영향을 주는 문제가 있으며, 통신법에 따른 신호 제약을 만족하지 못하는 문제점이 있다. In particular, as shown in Figure 1, the second harmonic component generated when the amplification of the transmission signal in the amplifier is difficult to remove, there is a problem that affects other communication as a spurious component when transmitting the transmission signal, according to the communication method There is a problem that does not satisfy the signal constraint.
이러한 하모닉성분을 제거하기 위해 종래의 이동통신 단말기는 신호 송신단에 하모닉 성분을 제거하기 위한 필터를 추가 구비하거나, 하모닉 성분에 대응하여 필터를 변경하여 장착하였다. 그러나 상기와 같이 필터를 추가하거나 변경하는 경우 그에 따른 비용이 발생되며, 소형화 슬림화 되는 이동통신 단말기에서 추가되는 부품으로 인한 설계의 어려움이 있다.In order to remove such harmonic components, a conventional mobile communication terminal further includes a filter for removing harmonic components at a signal transmitting end, or changes and mounts a filter corresponding to the harmonic components. However, when the filter is added or changed as described above, the cost is incurred, and there is a difficulty in designing the component added in the mobile communication terminal which is miniaturized and slimmed.
따라서 본 발명의 목적은 메인보드의 접지면에 소정 패턴을 형성하여 별도의 추가부품 없이도 송신신호 증폭 시 발생되는 하모닉 성분을 제거하는 이동통신 단말기를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a mobile communication terminal which forms a predetermined pattern on the ground plane of the main board to remove harmonic components generated when amplifying a transmission signal without any additional parts.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 단말기는 송신신호를 증폭하는 앰프부를 포함하는 통신부와, 상기 통신부를 구성하는 전자소자가 실장되는 메인보드를 포함하는 이동통신 단말기에 있어서, 상기 메인보드는 상기 앰프부의 출력단에 연결되어 상기 앰프부로부터 출력된 송신신호를 전달하는 신호라인과, 상기 신호라인의 하부 레이어에 소정 크기의 패턴부가 형성된 접지면을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a mobile communication terminal including a communication unit including an amplifier unit for amplifying a transmission signal, and a main board on which electronic elements constituting the communication unit are mounted. The board includes a signal line connected to an output terminal of the amplifier unit for transmitting a transmission signal output from the amplifier unit, and a ground plane on which a pattern portion having a predetermined size is formed on a lower layer of the signal line.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이동통신 단말기는 데이터를 송수신하는 통신부, 안테나, 입력부, 표시부, 메모리, 오디오부, 스피커, 마이크 및 제어부를 포함한다. 또한, 이동통신 단말기는 상기와 같은 통신부, 제어부, 메모리, 입력부, 표시부, 오디오부를 구성하는 다수의 전자소자가 실장되고, 다수의 전자소자가 상호 연결되도록 신호라인이 형성된 메인보드를 포함한다. The mobile communication terminal includes a communication unit for transmitting and receiving data, an antenna, an input unit, a display unit, a memory, an audio unit, a speaker, a microphone, and a controller. In addition, the mobile communication terminal includes a main board on which a plurality of electronic elements constituting the communication unit, the control unit, the memory, the input unit, the display unit, and the audio unit are mounted, and the signal lines are formed to be connected to each other.
이하, 본 발명의 요지를 흐리는 구성에 대하여 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, the detailed description is abbreviate | omitted about the structure which obscures the summary of this invention.
도 2 는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 통신부 구성이 도시된 블록도이다. 2 is a block diagram showing the configuration of a communication unit of a mobile communication terminal according to the present invention.
통신부는 적어도 하나의 통신모듈을 포함하여, 이동통신 망을 통한 데이터의 송수신 뿐 아니라, 근거리 통신부를 포함하여 소정 거리 내에서 데이터를 송수신하며, GPS모듈 또한 구비 될 수 있다. 이러한 통신부는 안테나와 연결되어, 데이터를 송수신하게 된다. The communication unit includes at least one communication module, and transmits and receives data within a predetermined distance, including a short range communication unit, as well as transmitting and receiving data through the mobile communication network, GPS module may also be provided. The communication unit is connected to the antenna to transmit and receive data.
이러한 통신부는 도2에 도시된 바와 같이, 신호 송수신을 처리하는 RF부(20), 듀플렉서(14), 안테나 스위치부(12)를 포함하며, 안테나(10)에 연결된다. 또한, 통신부는 신호 송신에 따른 RF부(20)로부터 출력되는 송신신호를 증폭하는 앰프부(18), 분리기(16)를 포함한다. 여기서 도2는 신호 수신에 따른 구성은 생략되었음을 명시한다. As shown in FIG. 2, the communication unit includes an
앰프부(18)는 RF부(20)로부터 출력되는 송신신호를 제어부 및 RF부(20)에 의한 이득제어신호에 대응하여 증폭하여 출력한다. The
도 3 은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 메인보드의 예가 도시된 도이다. 3 is a diagram illustrating an example of a main board of a mobile communication terminal according to the present invention.
여기서, 메인보드(B)는 전술한 바와 같이 RF부(20) 및 앰프부(18)를 포함하는 전자소자가 실장되어 이동통신 단말기 내부에 구비된다.Here, as described above, the main board B is provided with an electronic device including the
이러한 메인보드(B)는 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 전자소자를 전기적으로 연결하여 소정 신호를 전달하는 신호라인(SL)이 상면에 형성되고, 하면에 신호 간섭을 방지하는 접지면(t)이 형성된다. 이때 메인보드(B)는 신호라인과 접지면 사이에 소정 유전율을 갖는 유전체가 구비된다. As shown in FIG. 3, the main board B has a signal line SL that electrically connects a plurality of electronic elements to transmit a predetermined signal, and is formed on an upper surface thereof, and a ground plane t that prevents signal interference on a lower surface thereof. ) Is formed. At this time, the main board (B) is provided with a dielectric having a predetermined dielectric constant between the signal line and the ground plane.
도 4 는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 메인보드의 또다른 예가 도시된 도이다. 4 is a diagram illustrating another example of a main board of a mobile communication terminal according to the present invention.
또한, 메인보드(B)는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 다수의 레이어로 구성될 수 있다. 이때, 메인보드(B)는 각 레이어에 전자소자 간 신호 전달을 위한 다수의 신호라인(SL)이 각각 형성되고 신호간섭을 방지하는 접지면(t) 및 접지라인이 형성된다. 메인보드(B)는 각 레이어간에 소정의 유전율을 가지는 유전체(u)가 포함되어 다수의 신호라인(SL)과 접지면(t)이 각각 분리된다. In addition, the main board (B) may be composed of a plurality of layers, as shown in (a) of FIG. At this time, the main board (B) has a plurality of signal lines (SL) for signal transmission between the electronic elements are formed in each layer, respectively, and a ground plane (t) and a ground line for preventing signal interference are formed. The main board B includes a dielectric u having a predetermined dielectric constant between the layers to separate the signal lines SL and the ground plane t, respectively.
즉, 메인보드(B)는 도4의 (b)에 도시된 바와 같이, 다수의 레이어중 어느 하나의 레이어에 신호라인(SL)이 형성되고, 유전체를 사이에 두고 접지면(t)이 형성된다. 이때, 다른 레이어에 형성된 신호라인(SL)과의 신호간섭을 방지하기 위해 신호라인 간에는 접지면(t)이 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 접지면(t)이 형성된 하부 레이어에 다른 신호라인이 형성될 수 있다. That is, as shown in (b) of FIG. 4, the main board B has a signal line SL formed on any one of a plurality of layers, and a ground plane t is formed with a dielectric interposed therebetween. do. In this case, in order to prevent signal interference with the signal line SL formed in another layer, it is preferable that a ground plane t is provided between the signal lines. In addition, another signal line may be formed on the lower layer on which the ground plane t is formed.
여기서, 앰프부(18)와 분리기(16)는 메인보드(B)의 상면 또는 다수의 레이어중 어느 하나의 레이어에 형성된 신호라인(SL)을 통해 상호 연결되어 앰프부(18)로부터 증폭된 송신신호가 분리기(16)로 인가되고 분리기(16)로부터 듀플렉서(14)를 통해 안테나(10)로 전달되어 송신신호가 송출된다. Here, the
이때, 앰프부(18)의 출력단이 신호라인(SL)에 연결되고, 분리기(16)의 입력단 또한 신호라인(SL)에 연결됨으로서, 앰프부(18)의 출력단과 분리기(16)의 입력 단이 상호 전기적으로 연결된다. In this case, the output terminal of the
도 5 는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 메인보드의 구조가 도시된 분해 사시도이다.5 is an exploded perspective view illustrating a structure of a main board of a mobile communication terminal according to the present invention.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 메인보드(B)는 앰프부(18)와 분리기(16)를 연결하는 신호라인(SL)이 형성된 레이어의 하부에 소정 유전율의 유전체 레이어가 형성되고, 그 하부 레이어에는 접지면(t)이 형성된다. 이때, 접지면(t)에는 소정의 패턴부(100)가 형성된다.5, in the main board B, a dielectric layer having a predetermined dielectric constant is formed below the layer on which the signal line SL connecting the
여기서 접지면(t)은 상위 레이어의 신호라인(SL)을 중심으로 좌우 대칭되는 패턴부(100)가 형성된다. In this case, the ground plane t is formed with a
도 6 은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 접지면 및 패턴부가 도시된 예시도이다.6 is an exemplary view showing a ground plane and a pattern unit of a mobile communication terminal according to the present invention.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 접지면(t)에는 상부레이어의 신호라인(SL)을 중심으로 좌우 대칭의 패턴부(100)가 형성된다. 패턴부(100)는 메인보드(b)의 다수의 레이어중 앰프부(18)와 분리기(16)를 연결하는 신호라인(SL)이 형성된 레이어의 하부 레이어에 형성된 접지면의 일부에 형성된다. That is, as shown in FIG. 6, the
패턴부(100)는 상위 레이어의 신호라인(SL)의 길이 방향을 축으로 하여, 좌투 대칭을 이루며, 신호라인(SL)이 겹치지 않는 정도의 간격으로 대칭된다. 즉. 신호라인(SL)의 폭 만큼 소정거리 떨어져 좌우 대칭된 패턴이 형성된다. The
이때. 좌우 대칭되는 패턴은 신호라인(SL)에 대하여 수직을 이루는 선으로 연결되며, 접지면(t)의 소정 폭으로 접지 부분을 제거하여 패턴을 형성한다. 또는 에칭(etching)에 의해 패턴을 형성한다. At this time. The left-right symmetrical pattern is connected to a line perpendicular to the signal line SL, and a pattern is formed by removing the ground portion with a predetermined width of the ground plane t. Or a pattern is formed by etching.
패턴부(100)는 소정 폭(g)을 갖는 라인이 연결되어 전체적으로 사각형의 형태를 나타내면서 라인이 사각형 내부로 꺽여 들어가는 형태로 형성된다. The
즉, 패턴부(100)는 상위 레이어에 형성되는 신호라인(SL)에 대하여 수직방향으로 형성된 제 1부분(110)과, 제 1 부분(110)의 일단에서 수직으로 연결되어 신호라인과 수평으로 이루는 제 2 부분(120)과, 제 2부분(120)의 일단에 수직으로 연결되어 신호라인과 수직을 이루면서 제 1 부분(110)과 수평을 이루는 제 3 부분(130)과(130)과, 제 3부분(130)의 일단에 수직으로 연결되고 제 2 부분(120) 및 신호라인(SL)과 수평을 이루는 제 4부분(140)과, 제 4부분(140)의 일단과 수직으로 연결되면서 제 1부분(110) 및 제 3부분(130)과 수평을 이루면서 제 4부분(140)으로부터 제 2부분(120)의 방향으로 형성되는 제 5부분(150)과, 제 5부분(150)의 일단에서 제 3부분(130) 방향으로 수직으로 연결되며 제 2 부분(120)과 수평을 이루는 제 6부분(160)을 포함한다. That is, the
또한, 패턴부(100)는 제 1부분(110)의 타단에 연결되며, 제2내지 제6부분(120 내지 160)과 신호라인을 중심으로 좌우 대칭되는 제 7내지 제 11부분(170 내지 210)을 포함한다. 이때, 제 4부분(140)과 제 9부분(190) 간의 거리는 신호라인(SL)의 두께(W)가 동일하게 형성된다. In addition, the
여기서 패턴부(100)는 상기와 같이 형성됨으로서 그 길이 및 구조에 따라 특정 주파수에서 공진이 발생되므로, 앰프부(18)로부터 출력되는 송신신호 중 소정 주파수 대역의 파워를 제거하는 밴드 리젝터 필터(Band reject filter)의 특성을 갖는다. 그에 따라 통신부에 별도의 필터가 구비되지 않아도, 증폭되어 출력되는 송신신호의 2차 하모닉 성분을 제어하게 된다. Here, since the
도 7 은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 앰프부로부터 출력된 신호가 도시된 도이다. 7 is a diagram illustrating a signal output from the amplifier unit of the mobile communication terminal according to the present invention.
도 7은 상기와 같이 패턴부(100)가 접지면에 형성된 경우, 신호라인(SL)의 양단에 앰프부(18)와 분리기(16)가 각각 연결된 경우, 앰브부(18)로부터 분리기(16)로 전달되는 신호가 도시된 도이다. FIG. 7 illustrates that when the
여기서, WCDMA를 예로하면 송신신호의 주파수가 2GHz 이므로, 송신신호의 하모닉 성분은 4GHz대역에서 발생된다. 그에 따라 4GHz 대역의 하모닉 성분을 제거하기 위해 패턴부(100)는 제 1 부분으로부터 제12부분까지 동일한 폭의 라인으로 형성되며, 라인 폭(g)은 약 0.2mm 로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제 2부분의 길이(L)는 약 5mm, 제 3부분의 길이는 약 1mm 로 형성되는 것이 바람직하다. 이때 송신신호의 주파수 및 제거하고자 하는 하모닉 성분에 따라 패턴부(100)의 크기, 두께 및 모양은 가변될 수 있다. In the case of WCDMA, for example, since the frequency of the transmission signal is 2 GHz, the harmonic component of the transmission signal is generated in the 4 GHz band. Accordingly, in order to remove the harmonic component of the 4 GHz band, the
그에 따라, 패턴부(100)가 상기와 같이 형성되는 경우 2차 하모닉 성분이 제거된다. Accordingly, when the
이상과 같이 본 발명에 의한 이동통신 단말기를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다. As described above, the mobile communication terminal according to the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, and may be applied within the scope of the technical idea.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 이동통신 단말기는 별도의 필터 추가 및 교체 없이 송신신호가 전달되는 메인보드의 신호라인의 하위에 위치되는 접지면에 소정 형태의 패턴을 형성함으로서, 신호 송신 시, 증폭 과정에서 발생되는 하모닉 성분을 제거하고 그에 따른 송신성능이 향상되어 제품의 기능 향상 및 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.The mobile communication terminal according to the present invention configured as described above forms a pattern of a predetermined shape on the ground plane located below the signal line of the main board to which the transmission signal is transmitted without adding or replacing a separate filter. The harmonic component generated during the amplification process is removed and the transmission performance is improved, thereby improving the function and reliability of the product.
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