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KR102768999B1 - 재방사 안테나 및 무선충전장치 - Google Patents

재방사 안테나 및 무선충전장치
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KR102768999B1
KR102768999B1KR1020227026956AKR20227026956AKR102768999B1KR 102768999 B1KR102768999 B1KR 102768999B1KR 1020227026956 AKR1020227026956 AKR 1020227026956AKR 20227026956 AKR20227026956 AKR 20227026956AKR 102768999 B1KR102768999 B1KR 102768999B1
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Abstract

재방사 안테나 및 무선충전장치가 개시된다. 재방사 안테나는 제1 안테나와 제2 안테나를 포함한다. 제1 안테나는 제1 루프부, 제1 연결부 및 제1 브랜치부를 포함하고, 제2 안테나는 제2 루프부, 제2 연결부 및 제2 브랜치부를 포함한다. 제1 안테나와 제2 안테나는 서로 이격되고 선택적으로 활성화될 수 있다. 이동 단말기가 무선충전장치 위에서 서로 다른 방향으로 놓이는 경우에도, 재방사 안테나와 이동 단말기 간의 무선신호 전달이 효과적으로 이루어질 수 있다.

Description

재방사 안테나 및 무선충전장치
본 발명은 무선신호를 수신하고 재방사할 수 있는 재방사 안테나와, 이를 포함하는 무선충전장치에 관한 것이다.
최근에는 고층 건물과 내부의 공간이 날로 복잡해짐에 따라 무선통신 시스템에서 전파환경이 열악한 음영지역이 건물 내부 곳곳에 발생하게 되었다. 또한, 차량안에 위치하는 경우 차체가 전체적으로 금속으로 이루어져 있어 전파의 송수신율이 저하된다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 기술로서 중계기를 이용하여 열악한 전파환경을 개선하였다. 중개기를 이용하는 기술은 2개의 안테나와 그 사이에 양방향 증폭회로를 사용하는 능동중계기나 2개의 안테나를 동축케이블 또는 도파관으로 연결하는 수동 중계기를 사용하여 전파환경을 개선하는 기술이다.
보다 구체적으로 설명하자면 건물이나 차량 외부에 안테나를 설치하고, 이 안테나를 도파관 또는 동축케이블을 통해 건물이나 차량 내부에 설치된 재방사 안테나에 연결함으로써 음영지역의 전파환경을 개선할 수 있다.
다만, 중계기를 이용한 기술은 전자기파를 방사하므로 주변의 전자장치에 영향을 주고 특히 차량과 같이 전자장비가 내부에 밀집된 경우에는 다른 장치에 영향을 주는 문제가 있다. 또한, 다른 대역의 주파수를 갖는 다양한 통신 표준에 적용하기에는 어려움이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 한국등록특허 10-1594373 B1(등록일:2016.02.05)는 재방사 안테나 및 무선충전장치를 개시하고 있으며, 새로운 재방사 안테나에 의하여 무선충전장치의 성능을 저하시키지 않으면서 무선신호를 수신하여 단말기에 전달할 수 있도록 하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 이동 단말기가 무선충전장치 위에서 서로 다른 방향으로 놓이더라도, 무선충전 및 무선신호의 송수신이 효과적으로 이루어질 수 있는 재방사 안테나 및 무선충전장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 이동 단말기가 무선충전장치 위에서 서로 다른 방향으로 놓이더라도, 주파수 대역별 방사 효율이 우수한 재방사 안테나 및 무선충전장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 사용되는 이동 단말기의 특성에 따라 재방사 안테나의 방사 특성이 가변될 수 있는 재방사 안테나 및 무선충전장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 무선충전장치는, 하우징, 인쇄회로기판, 전력송신코일, 재방사 안테나 및 제1 스위치를 포함하여 이루어진다.
상기 인쇄회로기판은 상기 하우징 내부에 위치한다.
상기 전력송신코일은, 상기 하우징 내부에 위치하고, 상기 인쇄회로기판으로부터 전원을 인가받아 외부 단말기에 전력을 무선으로 전송하도록 이루어진다.
상기 재방사 안테나는, 절연판, 제1 안테나 및 제2 안테나를 포함하여 이루어진다.
상기 제1 스위치는, 신호가 송수신되도록, 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나 중에서 어느 하나를 상기 인쇄회로기판과 연결하도록 이루어진다.
상기 제1 안테나는, 상기 절연판의 한쪽 면에 형성되고, 전도성 소재로 이루어진다.
상기 제2 안테나는, 상기 절연판의 한쪽 면에 형성되고, 전도성 소재로 이루어지며, 상기 제1 안테나와 이격된다.
상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 상기 절연판의 같은 면에 형성될 수 있다.
상기 제1 안테나는, 제1 루프부, 제1 연결부 및 제1 브랜치부를 포함하여 이루어진다.
상기 제1 루프부는, 닫힌 고리(loop) 형상으로 이루어진다. 제1 루프부는, 고리가 끊어지지 않고, 고리의 양쪽 단부가 서로 연결된 형태로 이루어진다.
상기 제1 연결부는, 상기 제1 루프부의 바깥쪽으로 돌출된다.
상기 제1 브랜치부는, 상기 제1 연결부와 연결되고, 양 단부가 상기 제2 안테나 쪽을 향하여 연장된다.
상기 제2 안테나는, 제2 루프부, 제2 연결부 및 제2 브랜치부를 포함하여 이루어진다.
상기 제2 루프부는, 닫힌 고리(loop) 형상으로 이루어진다. 상기 제2 루프부는, 고리가 끊어지지 않고, 고리의 양쪽 단부가 서로 연결된 형태로 이루어진다.
상기 제2 연결부는, 상기 제2 루프부의 바깥쪽으로 돌출된다.
상기 제2 브랜치부는, 상기 제2 연결부와 연결되고, 양 단부가 상기 제1 안테나 쪽을 향하여 연장된다.
상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는, 상기 절연판의 면에 수직한 중심축을 기준으로 서로 회전대칭을 이룰 수 있다.
상기 제1 루프부 및 상기 제1 연결부를 이루는 라인의 폭은, 상기 제1 브랜치부를 이루는 라인의 폭보다 작게 이루어질 수 있다.
상기 제2 루프부 및 상기 제2 연결부를 이루는 라인의 폭은, 상기 제2 브랜치부를 이루는 라인의 폭보다 작게 이루어질 수 있다.
상기 제1 루프부와 상기 제2 루프부는, 각각 제1 방향으로 긴 직사각형 형태를 이루고 서로 평행하게 이루어질 수 있다.
상기 제1 방향과 평행하고 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나 사이를 지나는 가상의 제1 중심선을 기준으로, 상기 제1 루프부와 상기 제2 루프부는 서로 대칭이고, 상기 제1 브랜치부와 상기 제2 브랜치부가 서로 대칭일 수 있다.
상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향과 평행하고 상기 제1 루프부 및 상기 제2 루프부를 양분하는 가상의 제2 중심선으로부터, 서로 반대쪽으로 이격될 수 있다.
상기 제1 브랜치부는, 제1 중앙부, 제1 연장부 및 제2 연장부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 중앙부는, 상기 제1 연결부와 연결되고 상기 제1 방향과 평행하며 상기 제1 루프부와 길이가 동일하게 이루어질 수 있다.
상기 제1 연장부는, 상기 제2 중심선보다 상기 제1 연결부와 가까운 상기 제1 중앙부의 한쪽 단부로부터 상기 제2 안테나 쪽으로 연장될 수 있다.
상기 제2 연장부는, 상기 제2 중심선보다 상기 제1 연결부와 먼 상기 제1 중앙부의 한쪽 단부로부터 상기 제2 안테나 쪽으로 연장될 수 있다.
상기 제2 브랜치부는, 제2 중앙부, 제3 연장부 및 제4 연장부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제2 중앙부는, 상기 제2 연결부와 연결되고 상기 제1 방향과 평행하며 상기 제2 루프부와 길이가 동일하게 이루어질 수 있다.
상기 제3 연장부는, 상기 제2 중심선보다 상기 제2 연결부와 가까운 상기 제2 중앙부의 한쪽 단부로부터 상기 제1 안테나 쪽으로 연장될 수 있다.
상기 제4 연장부는, 상기 제2 중심선보다 상기 제2 연결부와 먼 상기 제2 중앙부의 한쪽 단부로부터 상기 제1 안테나 쪽으로 연장될 수 있다.
상기 재방사 안테나는 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 돌출부는, 복수 개로 구비되고 상기 제1 루프부에서 안쪽으로 돌출되고 서로 등간격으로 이격될 수 있다.
상기 제2 돌출부는, 복수 개로 구비되고 상기 제2 루프부에서 안쪽으로 돌출되고 서로 등간격으로 이격될 수 있다.
상기 제1 안테나는 제1 포트를 포함하여 이루어진다.
상기 제1 포트는, 상기 제1 연장부보다 상기 제2 연장부와 가깝게 상기 제1 중앙부에 위치하는 제1 지점과, 상기 제1 루프부에서 상기 제1 지점과 인접한 제2 지점을 포함한다.
상기 제2 안테나는 제2 포트를 포함하여 이루어진다.
상기 제2 포트는, 상기 제3 연장부보다 상기 제4 연장부와 가깝게 상기 제2 중앙부에 위치하는 제3 지점과, 상기 제2 루프부에서 상기 제3 지점과 인접한 제4 지점을 포함한다.
상기 제1 지점과 상기 제2 지점 중에서, 어느 하나로 상기 인쇄회로기판으로부터 신호가 입력되고, 다른 하나는 그라운드와 연결된다.
상기 제3 지점과 상기 제4 지점 중에서, 어느 하나는 상기 인쇄회로기판으로부터 신호가 입력되고 다른 하나는 그라운드와 연결된다.
상기 제1 안테나에서, 상기 제1 지점이 그라운드와 연결되고 상기 제2 지점으로 신호기 입력될 수 있다.
상기 제2 안테나에서, 상기 제3 지점이 그라운드와 연결되고, 상기 제4 지점이르 신호가 입력될 수 있다.
상기 무선충전장치는 제2 스위치 및 제3 스위치를 포함하여 이루어질 수 있닫.
상기 제2 스위치는, 상기 제1 연장부에 위치하는 제5 지점과 상기 인쇄회로기판의 그라운드를 선택적으로 연결하도록 이루어진다.
상기 제3 스위치는, 상기 제3 연장부에 위치하는 제6 지점과 상기 인쇄회로기판의 그라운드를 선택적으로 연결하도록 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따른 무선충전장치는, 하우징, 인쇄회로기판, 전력송신코일, 재방사 안테나 및 제1 스위치를 포함한다. 재방사 안테나는 제1 안테나와 제2 안테나를 포함하고, 제1 스위치는 제1 안테나와 제2 안테나 중에서 어느 하나를 인쇄회로기판과 연결하며, 제1 안테나와 제2 안테나가 선택적으로 전파를 방사할 수 있다. 이에 따라, 이동 단말기가 무선충전장치 위에서 서로 다른 방향으로 놓이더라도, 또한, 서로 다른 구조의 이동 단말기가 무선충전장치 위에 놓이더라도, 재방사 안테나와 각 이동 단말기 간의 안테나 커플링(antenna coupling)이 우수하게 이루어질 수 있고, 무선충전 및 무선신호의 송수신이 효과적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제1 안테나는, 제1 루프부, 제1 연결부, 제1 브랜치부 및 제1 돌출부를 포함하고, 제2 안테나는 제2 루프부, 제2 연결부, 제2 브랜치부 및 제2 돌출부를 포함한다. 이에 따라, 각 이동 단말기가 무선충전장치 위에서 서로 다른 방향으로 놓이더라도, 주파수 대역별 방사 효율이 우수하고, 특히 고주파 대역에서 안테나 매칭(antenna matching)이 우수한, 재방사 안테나 및 무선충전장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무선충전장치는, 제2 스위치 및 제3 스위치를 포함하고, 제2 스위치는 제1 연장부에 위치하는 제5 지점과 인쇄회로기판의 그라운드를 선택적으로 연결하고, 제3 스위치는 제3 연장부에 위치하는 제6 지점과 인쇄회로기판의 그라운드를 선택적으로 연결한다. 이에 따라, 사용되는 이동 단말기의 특성에 따라 재방사 안테나의 방사 특성이 가변될 수 있는 재방사 안테나 및 무선충전장치를 제공할 수 있고, 저주파 대역에서 안테나 매칭이 우수한, 재방사 안테나 및 무선충전장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재방사 안테나의 개념을 나타낸 도면이다.
도 2는, 차량 내부에 설치된 무선충전장치 위에 이동 단말기가 거치된(놓인) 상태를 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 무선충전장치에 이동 단말기가 거치된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 재방사 안테나 및 무선충전장치의 구성간 연결관계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 재방사 안테나를 도시한 평면도이고, 도 7은 도 6의 재방사 안테나의 효율을 나타내는 S-parameter(반사계수)그래프이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 재방사 안테나를 도시한 평면도이고, 도 9는 도 8의 재방사 안테나의 효율을 나타내는 S-parameter(반사계수)그래프이다.
도 10은 도 6의 제1 안테나 및 도 8의 제1 안테나의 주파수 대역별 전기장 분포를 도시한 그림이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 재방사 안테나를 도시한 평면도이고, 도 12는 도 11의 재방사 안테나의 효율을 나타내는 S-parameter(반사계수)그래프이다.
도 13은 도 11의 재방사 안테나의 제1 안테나 부분에서 전기장 분포를 도시한 그림이다.
도 14는 도 8의 재방사 안테나의 주파수 대역별 전기장 분포를 도시한 그림이다.
도 15a, 도 15b 및 도 15c 각각은, 재방사 안테나의 효율을 나타내는 S-parameter(반사계수)그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 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. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 재방사 안테나(200)의 개념을 나타낸 도면이다. 건물 내부나 차량(400)안에 위치하는 이동 단말기(600)는 기지국(500)에서 송신한 전파가 건물에 부딪히거나 차량(400)의 외관을 이루는 금속에 차폐되어 전파 송수신율이 현저히 저하될 수 있다. 이렇게 부분적으로 전파가 전달되지 않는 곳을 음영지역이라고 하며, 음영지역의 전파 송수신율을 높이기 위해 재방사 안테나(200)를 구비할 수 있다.
차량(400) 외부에 외부 안테나(300)가 구비되고, 상기 외부 안테나(300)에서 수신한 신호가 별도의 증폭기(Amplifier)를 통하여 증폭된 후 차량(400) 내부에 있는 재방사 안테나(200)를 통해 차량(400) 내부에 위치하는 이동 단말기(600)에 전송하여 이동 단말기(600)의 전파 송수신율을 높일 수 있다.
다만, 재방사 안테나(200)는 전자기파를 이용하여 신호를 송수신하기 때문에 주변 기기에 영향을 많이 주고 받는다. 따라서 주변의 다른 기기와의 관계를 고려하면, 다른 기기에 영향을 적게 미치는 위치에 재방사 안테나(200)를 배치시켜야 한다. 그러나 이동 단말기(600)와 거리가 멀면 재방사 안테나(200)의 성능도 저하되는 문제가 있는 바, 이동 단말기(600)와의 거리를 줄이면서 재방사 안테나(200)와 주변기기의 영향을 최소화 할 수 있는 재방사 안테나(200)에 대한 연구가 이루어지고 있다.
도 2는, 차량(400) 내부에 설치된 무선충전장치(100) 위에 이동 단말기(600)가 거치된(놓인) 상태를 도시한 도면이다. 도면에 표시된 X, Y 및 Z방향은 각각 서로 직교하는 방향일 수 있다.
이동 단말기(600)가 무선충전장치(1)의 위에 놓인 상태에서, 무선충전방식으로 이동 단말기(600)의 배터리를 충전할 수 있다. 무선충전방식은 무선충전장치(100)와 이동 단말기(600)를 케이블로 연결하지 않고 무선충전장치(100) 위에 이동 단말기(600)를 거치하는 것만으로 충전이 되는 장점이 있다. 또한, 사용시마다 충전 케이블을 이동 단말기(600)에서 분리해야 하는 불편함을 줄일 수 있다.
무선충전장치(100)를 구비한 차량(400) 내부에서 이동 단말기(600)는 대부분 무선충전장치(100) 위에 거치된 상태로 이용될 수 있다. 또한 통화 시에도 거치된 상태로 블루투스 기능을 이용해 핸즈프리로 통화를 할 가능성이 높은 바, 무선충전장치(100) 상에 이동 단말기(600)가 안착된 상태에서 안테나 신호의 수신율이 매우 중요하다.
따라서 차량(400) 내부의 재방사 안테나(200)의 효율을 최대로 높이기 위해서는 재방사 안테나(200)가 이동 단말기(600)에 가까워야 하므로, 재방사 안테나(200)는 무선충전장치(100) 자체에 구비되는 것이 좋다.
다만, 재방사 안테나(200)와 무선충전장치(100)의 전력송신코일(140)이 서로 영향을 미치는 문제가 있는 바, 본 발명은 전력송신코일(140)과 재방사 안테나(200) 사이의 영향을 최소화할 수 있는 재방사 안테나(200)와 이를 구비한 무선충전장치(100)를 제공한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 무선충전장치(100)에 이동 단말기(600)가 거치된 상태를 도시한 도면이다. 이동 단말기(600)는 다양한 무선통신부를 포함할 수 있다. 방송수신을 위한 방송수신 모듈, 이동통신을 위한 이동통신 모듈, 무선 인터넷을 위한 무선 인터넷 모듈, 근거리에 위치하는 외부장치와 무선통신 방식으로 데이터를 주고받는 근거리 무선통신 모듈 및 이동 단말기(600)의 위치를 획득하기 위한 위치정보 모듈 등이 있다.
방송수신 모듈은 방송채널을 통하여 외부의 방송관리 서버로부터 방송 신호 및 방송관련 정보를 수신하다. 상기 방송 관련 정보는 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 다양한 형태로 존재할 수 있다.
이와 같은 방송관련 정보를 수신하기 위해서 안테나가 필요하며 방송수신 모듈의 경우 이동 단말기(600) 케이스에서 인입출 가능한 모노폴 형태의 안테나를 이용할 수 있다.
이동통신 모듈은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 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. 이동 통신을 위한 안테나는 이동 단말기(600)의 메인 기능을 담당하고 있으므로, 메인 안테나로 부르기도 한다. 다양한 이동 통신의 기술표준마다 다른 주파수를 이용하기 때문에 브로드 밴드 안테나에 대한 니즈가 커지고 있다.
사용자가 전화 통화시에는 귀에 이동 단말기(600)를 직접 대고 사용하는 경우가 많다. 안테나가 이동 단말기(600)의 상부에 위치하는 경우 전파의 송수신이 사용자의 뇌와 가까운 곳에서 일어나므로, 이 거리를 최대로 멀리 떨어뜨리기 위해 이동 단말기(600)의 하부(610) 또는 음성 수신부에 인접한 위치에 메인 안테나를 둔다.
다른 무선통신 방식에서는, 사용자의 귀에 직접 인접한 상태에서 이용하는 경우가 많지 않으므로, 이동 단말기(600)의 상부(620)나 배면 등에 메인 안테나를 위치시킬 수 있다.
무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(600)에 내장되거나 외장 될 수 있다. 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈은 상기 이동통신 모듈의 일종으로 이해될 수도 있다.
근거리 통신 모듈은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(600)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(600)와 다른 이동 단말기(600) 사이, 또는 이동 단말기(600)와 다른 이동 단말기(600, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
위치정보 모듈은 이동 단말기(600)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기(600)는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기(600)의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기(600)는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기(600)의 위치를 획득할 수 있다.
이동 단말기(600)의 중간 부분에는 다른 부품들이 위치하기 때문에 사용자가 이동 단말기(600)를 파지하고 있을 때 전파가 방해되어 수신율이 떨어지는 문제가 있다 따라서, 안테나는 이동 단말기(600)의 상부와 하부에 나눠서 배치하는 것이 일반적이다.
예외적으로 NFC나, RFID와 같이 초근접 안테나는 직접 이동 단말기(600)를 접촉하여 사용하기 때문에 이동 단말기(600)의 배면에 위치시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 무선충전장치(100)의 분해 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 무선충전장치(100)는, 하우징(110a, 110b), 인쇄회로기판(120), 전력송신코일(140), 재방사 안테나(200) 및 제1 스위치(150)를 포함하여 이루어진다.
무선충전장치(100)는 쉴드캔(125) 및 페라이트 시트(130) 포함하여 이루어질 수 있다.
인쇄회로기판(120)은, 무선충전장치(100)의 제어부로서, 하우징(110a, 110b) 내부에 위치한다.
전력송신코일(140)은, 하우징(110a, 110b) 내부에 위치하고, 인쇄회로기판(120)으로부터 전원을 인가받아 외부 단말기(예컨대, 이동 단말기(600))에 전력을 무선으로 전송하도록 이루어진다.
하우징(110a, 110b)은 상부 하우징(110a)과 하부 하우징(110b)로 구성될 수 있으며, 내부에 전력송신코일(140) 및 재방사 안테나(200)가 실장되고, 외부에 상기 전력송신코일(140)에 공급할 전원을 공급하는 단자와, 차량(400) 외부에 위치하는 외부 안테나(300)를 통해 수신한 안테나 신호를 재방사 안테나(200)에 공급하기 위한 포트가 구비될 수 있다.
이동 단말기(600)가 하우징(110a, 110b)의 상면에 안착되도록 하우징(110a, 110b) 상면 둘레에 돌기를 형성하거나, 상면에 마찰력이 큰 소재(부직포, 실리콘, 고무 등)를 부가하여 이동 단말기(600)가 상부 하우징(110a)의 상면에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
인쇄회로기판(120)은 외부 전원을 인가받아 전력송신코일(140)에 공급하고, 외부 안테나(300)로부터 전달받은 신호를 재방사 안테나(200)로 전송하는 역할을 하며, 인쇄회로기판(120)이 무선충전장치(100)의 제어부로서 이용될 수 있다. 인쇄회로기판(120)의 상면에는 열을 방사하고 그 위에 부품을 실장할 수 있는 공간을 제공하는 쉴드캔(125)을 더 구비할 수 있다.
인쇄회로기판(120) 위에 위치하는 전력송신코일(140)은 전류가 흐르면 전자기장이 형성되고 상기 전자기장에 의해 외부 이동 단말기(600)의 전력수신코일에 전류가 흐르게 되어 외부 이동 단말기(600)를 충전할 수 있다. 본 실시예에서는 쉴드캔(125) 위에 전력송신코일(140)이 위치한다.
무선충전방식에는 자기공명방식과 전자기유도방식이 있다. 전자기유도방식은 유도전류 원리를 이용하여 충전이 필요한 전자장치를 충전하는 방식으로, 휴대용 충전장치에 실장 된 전력송신코일(140)에 흐르는 전류가 전자기장을 형성하고 상기 전자기장 내에 위치하는 전력수신코일은 전자기장에 의해 전류가 흐를 수 있다.
자기공명방식은 특정 주파수에서 큰 진폭으로 진동하는 현상인 공명방식을 이용하여 충전하는 방식으로 동일한 공진주파수를 갖는 전력송신코일(140)과 전력수신코일 사이에 형성되는 강한 자계결합 현상을 이용한다.
전자기유도방식은 효율이 높으나 전력송신코일(140)과 전력수신코일이 인접하게 위치해야 하며, 이격되거나 비스듬하게 배치되는 경우에는 효율이 크게 떨어진다. 따라서, 전자기유도방식의 충전에서는 전력송신코일(140)과 전력수신코일 사이의 배치가 매우 중요하다.
반면 자기공명방식은 효율이 전자기유도방식에 비해 높지는 않으나, 이격된 거리에서도 충전 가능하기 때문에 사용에 제한을 받지 않는 장점이 있다. 또한 사용하지 않은 에너지 부분은 전자장으로 재 흡수되는 장점이 있다.
전력송신코일(140)에 상면 또는 하면에 페라이트 시트(130, ferrite sheet)를 더 포함할 수 있다. 페라이트 시트(130)는 코일의 자속선의 회로 흐름을 향상시킬 수 있으며, 전력송신코일(140)에서 나오는 전자기 방사량을 줄일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 재방사 안테나(200)가 전력송신코일(140)의 상면에 위치하면, 재방사 안테나(200)는 전도성 물질로 형성되므로, 전력송신코일(140)에서 발생되는 자력이 재방사 안테나(200)를 통과하지 못하는 경우 무선충전장치(100)의 성능이 저하된다.
전력송신코일(140)에서 방사되는 자력이 재방사 안테나(200)를 통과하여 이동 단말기(600)의 전력수신코일로 전송되는 것이 어렵다. 따라서, 상부 하우징(110a)의 상면에 안착되는 이동 단말기(600)에 자력 전달 효율이 저하될 수 있다. 반대로 재방사 안테나(200)를 전력송신코일(140) 하부에 두면 안테나에서 방사하는 신호가 전력송신코일(140)에 의해 노이즈가 섞이게 되어 통신품질이 저하되는 문제가 있다.
상기 문제를 해결하기 위해 본 발명은 재방사 안테나(200)는 전력송신코일(140)의 상면에 두되 전력송신코일(140)에서 전송하는 자력이 이동 단말기(600)에 전달되는 것을 방해하지 않는 재방사 안테나(200) 및 이를 구비한 무선충전장치(100)를 제공한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 재방사 안테나(200) 및 무선충전장치(100)의 구성간 연결관계를 개략적으로 도시한 도면이다.
재방사 안테나(200)는 절연판(210), 제1 안테나(220) 및 제2 안테나(230)를 포함한다.
절연판(210)은, 절연성 수지나 열경화성 수지계통의 절연물질을 포함하여 이루어진다. 절연판(210)은 평평한 판 형태로 이루어진다.
상술한 바와 같이 이동 단말기(600)는 그 내부에 안테나를 구비할 수 있으며, 이동 단말기(600)의 안테나는 이동 단말기(600)의 상부(620) 또는 하부(610)에 구비될 수 있다.
사용자는, 이동 단말기의 상부(620)가 위쪽을 향하도록 무선충전장치(100) 위에 거치할 수 있고(도 3a 참조), 또는 이동 단말기의 하부(610)가 위쪽을 향하도록 무선충전장치(100) 위에 거치할 수 있다(도 3b 참조).
본 발명의 실시예에 따른 재방사 안테나(200) 및 무선충전장치(100)는, 이동 단말기(600)의 안테나 배치 구조가 다를 수 있는 점, 및 이동 단말기(600)가 놓이는 방향이 다를 수 있는 점을 고려하여, 각각의 경우에 재방사 안테나(200)와 이동 단말기(600) 간의 안테나 커플링 효율이 우수하게 나타날 수 있도록 이루어지며, 이를 위하여 재방사 안테나(200) 및 무선충전장치(100)는 제1 안테나(220) 및 제2 안테나(230)를 포함하여 이루어진다.
제1 스위치(150)는, 제1 안테나(220)와 제2 안테나(230) 중에서 어느 하나를 인쇄회로기판(120)과 연결하도록 이루어진다.
제1 스위치(150)에 의하여 제1 안테나(220)가 인쇄회로기판(120)과 연결된 경우, 외부 안테나(300)에서 수신된 신호는 제1 안테나(220) 쪽으로 전달되고 방사되어 이동 단말기(600)로 전달될 수 있다.
또한, 제1 스위치(150)에 의하여 제2 안테나(230)가 인쇄회로기판(120)과 연결된 경우, 외부 안테나(300)에서 수신된 신호는 제2 안테나(230) 쪽으로 전달되고 방사되어 이동 단말기(600)로 전달될 수 있다.
각 이동 단말기(600)의 크기 및 종류, 무선충전장치(100)에 놓이는 각 이동 단말기의 위치 및 방향, 그리고 사용되는 주파수 대역, 주파수 크기 등에 따라, 제1 안테나(220)와 제2 안테나(230) 중 어느 하나의 안테나는 다른 하나의 안테나보다 이동 단말기와의 전파의 송수신 효율이 더 우수하게 나타날 수 있다.
제어부(인쇄회로기판)는, 이처럼, 이동 단말기와의 전파의 송수신 효율이 더 우수하게 나타나는 안테나(제1 안테나(220) 또는 제2 안테나(230))를 통하여 전파가 방사되도록 함으로써, 보다 효율적인 안테나 커플링이 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 재방사 안테나(200) 및 무선충전장치(100)에서, 제1 안테나(220)의 일 부분은 제2 스위치(160)를 통하여 인쇄회로기판(120)의 그라운드에 선택적으로 접지될 수 있다. 제1 안테나(220)의 일 부분이 인쇄회로기판(120)의 그라운드에 접지되는 경우와 접지되지 않는 경우는 제1 안테나(220)의 안테나 특성이 서로 다르게 나타난다.
이동 단말기의 크기, 종류, 무선충전장치(100)에 놓이는 이동 단말기의 위치 및 방향, 그리고 사용되는 주파수 대역, 주파수 크기 등에 따라, 제1 안테나(220)가 제2 스위치(160)를 통하여 인쇄회로기판(120)에 접지되는 경우와 접지되지 않는 경우는 이동 단말기와의 전파의 송수신 효율이 서로 다르게 나타날 수 있다.
제어부(인쇄회로기판)는, 제1 안테나(220)가 제2 스위치(160)를 통하여 인쇄회로기판(120)에 접지되거나 접지되지 않도록 함으로써, 제1 안테나(220)와 이동 단말기 간에 보다 효율적인 안테나 커플링이 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 재방사 안테나(200) 및 무선충전장치(100)에서, 제2 안테나(230)의 일 부분은 제3 스위치(170)를 통하여 인쇄회로기판(120)의 그라운드에 선택적으로 접지될 수 있다. 제2 안테나(230)의 일 부분이 인쇄회로기판(120)의 그라운드에 접지되는 경우와 접지되지 않는 경우는 제2 안테나(230)의 안테나 특성이 서로 다르게 나타난다.
이동 단말기의 크기, 종류, 무선충전장치(100)에 놓이는 이동 단말기의 위치 및 방향, 그리고 사용되는 주파수 대역, 주파수 크기 등에 따라, 제2 안테나(230)가 제3 스위치(170)를 통하여 인쇄회로기판(120)에 접지되는 경우와 접지되지 않는 경우는 이동 단말기와의 전파의 송수신 효율이 서로 다르게 나타날 수 있다.
제어부(인쇄회로기판)는, 제2 안테나(230)가 제3 스위치(170)를 통하여 인쇄회로기판(120)에 접지되거나 접지되지 않도록 함으로써, 제2 안테나(230)와 이동 단말기 간에 보다 효율적인 안테나 커플링이 이루어질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 재방사 안테나(200)를 도시한 평면도이고, 도 7은 도 6의 재방사 안테나(200)의 효율을 나타내는 S-parameter(반사계수)그래프이다.
제1 안테나(220)는, 절연판(210)의 한쪽 면에 형성되고, 전도성 소재로 이루어진다.
제2 안테나(230)는, 절연판(210)의 한쪽 면에 형성되고, 전도성 소재로 이루어지며, 제1 안테나(220)와 이격된다.
제1 안테나(220) 및 제2 안테나(230)는, 절연판(210)에 형성된 구리 박막을 통상의 노광, 에칭의 방법으로 형성될 수 있다. 또는, 프린터를 이용한 인쇄 방식으로, 절연판(210)에 제1 안테나(220) 및 제2 안테나(230)의 패턴 형상을 형성할 수 있다.
제1 안테나(220)와 제2 안테나(230)는, 절연판(210)의 같은 면에 형성될 수 있다.
제1 안테나(220)와 제2 안테나(230)는 절연판(210)의 둘레를 따라 배치되고, 절연판(210)의 가운데 부분에는 안테나가 구비되지 않을 수 있다. 본 발명의 제1 안테나(220)와 제2 안테나(230)는 전력송신코일(140)과 중첩되지 않는 위치에 형성될 수 있다. 즉, 절연판(210)의 중앙에는, 제1 안테나(220) 및 제2 안테나(230)가 형성되지 않는 중앙영역(215)이 구비된다. 중앙영역(215)은 전력송신코일(140)과 중첩되고, 중앙영역(215)의 면적은 전력송신코일(140)의 면적보다 크게 이루어질 수 있다.
이에 따라, 전력송신코일(140)에서 무선충전장치(100)의 상면에 위치하는 이동 단말기(600)에 전송되는 전력의 전송효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
제1 안테나(220) 및 제2 안테나(230)의 전부가 전력송신코일(140)과 중첩되지 않는 것이 바람직하지만 그렇지 않을 수도 있다.
제1 안테나(220) 및 제2 안테나(230) 각각은, ㄷ자 또는 U자 모양으로 이루어지며, 서로 마주보는 형태로 이루어질 수 있다.
제1 안테나(220)는, 제1 루프부(221), 제1 연결부(222) 및 제1 브랜치부(223)를 포함하여 이루어진다.
제1 루프부(221) 및 제1 브랜치부(223)에 안테나의 포트(제1 포트(225))가 연결된다. 제1 루프부(221)와 제1 브랜치부(223) 중에서, 어느 하나에 제1 포트(225)의 포지티브 부분이 연결되고, 다른 하나에 제1 포트(225)의 네거티브 부분이 연결된다. 제1 루프부(221)와 제1 브랜치부(223) 중에서, 어느 하나로 급전(신호 입력)되고, 다른 하나가 그라운드와 접지된다.
제1 루프부(221)는, 닫힌 고리(loop) 형상으로 이루어진다. 제1 루프부(221)는, 고리가 끊어지지 않고, 고리의 양쪽 단부가 서로 연결된 형태로 이루어진다.
제1 루프부(221)는 절연판(210)의 어느 한쪽 테두리를 따라 형성될 수 있다. 제1 루프부(221)는 절연판(210)의 하측 테두리를 따라 형성될 수 있고, 이에 따라 제1 루프부(221)는 재방사 안테나(200)의 하측 테두리를 이룰 수 있다.
제1 루프부(221)는 사각형 형태로 이루어질 수 있고, 가로(제1 방향(X))로 긴 직사각형 형태로 이루어질 수 있다. 제1 루프부(221)의 가로 길이(a1)는 세로 길이(b1)보다 길게 이루어지고, 상기 가로 길이(a1), 상기 세로 길이(b1) 및 상기 가로 길이(a1)와 상기 세로 길이(b1)의 비율(a1/b1)은, 무선충전장치(100)의 크기, 적용되는 이동 단말기의 안테나 특성, 사용되는 주파수의 특성 등에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.
제1 연결부(222)는, 제1 루프부(221)의 바깥쪽으로 돌출된다.
제1 연결부(222)는 제1 루프부(221)와 제1 브랜치부(223)를 서로 연결하는 부분이다. 제1 연결부(222)는, 제1 루프부(221) 및 제1 브랜치부(223)와 비교할 때, 매우 짧은 길이로 이루어질 수 있다.
제1 연결부(222)는 제1 루프부(221)에서 제2 안테나(230)쪽을 향하여 돌출된다. 재방사 안테나(200) 전체에서 제1 연결부(222)는 제1 루프부(221)보다 안쪽에 위치한다.
제1 브랜치부(223)는, 제1 연결부(222)와 연결되고, 양 단부가 제2 안테나(230) 쪽을 향하여 연장된다.
제2 안테나(230)는, 제2 루프부(231), 제2 연결부(232) 및 제2 브랜치부(233)를 포함하여 이루어진다.
제2 루프부(231) 및 제2 브랜치부(233)에 안테나의 포트(제2 포트(235))가 연결된다. 제2 루프부(231)와 제2 브랜치부(233) 중에서, 어느 하나에 제2 포트(235)의 포지티브 부분이 연결되고, 다른 하나에 제2 포트(235)의 네거티브 부분이 연결된다. 제2 루프부(231)와 제2 브랜치부(233) 중에서, 어느 하나로 급전(신호 입력)되고, 다른 하나가 그라운드와 접지된다.
제2 루프부(231)는, 닫힌 고리(loop) 형상으로 이루어진다. 제2 루프부(231)는, 고리가 끊어지지 않고, 고리의 양쪽 단부가 서로 연결된 형태로 이루어진다.
제2 루프부(231)는 절연판(210)의 어느 한쪽 테두리를 따라 형성될 수 있다. 재방사 안테나(200)에서, 제2 루프부(231)는 제1 루프부(211)의 반대쪽 테두리를 이룰 수 있다. 제2 루프부(231)는 절연판(210)의 상측 테두리를 따라 형성될 수 있고, 이에 따라 제2 루프부(231)는 재방사 안테나(200)의 상측 테두리를 이룰 수 있다. 제2 루프부(231)는 사각형 형태로 이루어질 수 있고, 가로(제1 방향(X))로 긴 직사각형 형태로 이루어질 수 있다.
제2 루프부(231)는 제1 루프부(221)와 대칭을 이룰 수 있다.
제2 연결부(232)는, 제2 루프부(231)의 바깥쪽으로 돌출된다.
제2 연결부(232)는 제2 루프부(231)와 제2 브랜치부(233)를 서로 연결하는 부분이다. 제2 연결부(232)는, 제2 루프부(231) 및 제2 브랜치부(233)와 비교할 때, 매우 짧은 길이로 이루어질 수 있다.
제2 연결부(232)는 제2 루프부(231)에서 제1 안테나(220)쪽을 향하여 돌출된다. 재방사 안테나(200) 전체에서 제2 연결부(232)는 제2 루프부(231)보다 안쪽에 위치한다.
제2 브랜치부(233)는, 제2 연결부(232)와 연결되고, 양 단부가 제1 안테나(220) 쪽을 향하여 연장된다.
제1 안테나(220)와 제2 안테나(230)는, 절연판(210)의 면에 수직한 중심축(CP)(제3 방향(Z)과 평행할 수 있음)을 기준으로 서로 회전대칭을 이룰 수 있다.
제1 루프부(221) 및 제1 연결부(222)를 이루는 라인의 폭은, 제1 브랜치부(223)를 이루는 라인의 폭(w1, w2)보다 작게 이루어질 수 있다.
제2 루프부(231) 및 제2 연결부(232)를 이루는 라인의 폭은, 제2 브랜치부(233)를 이루는 라인의 폭보다 작게 이루어질 수 있다.
제1 루프부(221)와 제2 루프부(231)는, 각각 제1 방향(X)으로 긴 직사각형 형태를 이루고 서로 평행하게 이루어질 수 있다.
제1 방향(X)과 평행하고 제1 안테나(220)와 제2 안테나(230) 사이를 지나는 가상의 제1 중심선(CL1)을 기준으로, 제1 루프부(221)와 제2 루프부(231)는 서로 대칭이고, 제1 브랜치부(223)와 제2 브랜치부(233)가 서로 대칭일 수 있다.
제1 연결부(222) 및 제2 연결부(232)는, 제1 방향(X)과 직교하는 제2 방향(Y)과 평행하고 제1 루프부(221) 및 제2 루프부(231)를 양분하는 가상의 제2 중심선(CL2)으로부터, 서로 반대쪽으로 이격될 수 있다.
제1 루프부(221)의 한쪽 끝에서 제1 연결부(222)까지의 길이(L1)는 0보다 크고, 제1 루프부(221)의 가로 길이(a1)의 절반 이하로 이루어진다. 상기 길이(L1)는, 무선충전장치(100)의 크기, 적용되는 이동 단말기의 안테나 특성, 사용되는 주파수의 특성 등에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.
제1 브랜치부(223)는, 제1 중앙부(223a), 제1 연장부(223b) 및 제2 연장부(223c)를 포함하여 이루어질 수 있다.
제1 중앙부(223a)는, 제1 연결부(222)와 연결되고 제1 방향(X)과 평행하며 제1 루프부(221)와 길이가 동일하게 이루어질 수 있다. 제1 중앙부(223a)는 제1 루프부(221)와 이격되되 제1 루프부(221)와 매우 근접하게 위치할 수 있다.
제1 연장부(223b)는, 제2 중심선(CL2)보다 제1 연결부(222)와 가까운 제1 중앙부(223a)의 한쪽 단부로부터 제2 안테나(230) 쪽으로 연장될 수 있다.
제1 연장부(223b)는 절연판(210)의 한쪽 테두리를 따라 형성될 수 있다. 제1 연장부(223b)는 대체로 제2 중심선(CL2)과 평행하게 이루어질 수 있다.
제1 연장부(223b)의 길이(L3)는, 적용되는 이동 단말기의 안테나 특성, 사용되는 주파수의 특성 등에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.
제2 연장부(223c)는, 제2 중심선(CL2)보다 제1 연결부(222)와 먼 제1 중앙부(223a)의 한쪽 단부로부터 제2 안테나(230) 쪽으로 연장될 수 있다.
제2 연장부(223c)는 절연판(210)의 한쪽 테두리를 따라 형성될 수 있다. 제2 연장부(223c)는 대체로 제2 중심선(CL2)과 평행하게 이루어질 수 있다.
제1 루프부(221) 및 제1 중앙부(223a)가 재방사 안테나(200)의 하측 테두리에 형성될 때, 제1 연장부(223b)는 재방사 안테나(200)의 좌측 테두리에 형성될 수 있고, 제2 연장부(223c)는 재방사 안테나(200)의 우측 테두리에 형성될 수 있다.
제2 연장부(223c)는 제1 연장부(223b)와 좌우대칭을 이룰 수 있다.
제2 연장부(223c)의 길이(L4)는, 적용되는 이동 단말기의 안테나 특성, 사용되는 주파수의 특성 등에 따라 다양하게 이루어질 수 있고, 제2 연장부(223c)의 길이(L4)는 제1 연장부(223b)의 길이(L3)와 동일하게 이루어질 수 있다.
제2 브랜치부(233)는, 제2 중앙부(233a), 제3 연장부(233b) 및 제4 연장부(233c)를 포함하여 이루어질 수 있다.
제2 중앙부(233a)는, 제2 연결부(232)와 연결되고 제1 방향(X)과 평행하며 제2 루프부(231)와 길이가 동일하게 이루어질 수 있다. 제2 중앙부(233a)는 제2 루프부(231)와 이격되되 제2 루프부(231)와 매우 근접하게 위치할 수 있다.
제3 연장부(233b)는, 제2 중심선(CL2)보다 제2 연결부(232)와 가까운 제2 중앙부(233a)의 한쪽 단부로부터 제1 안테나(220) 쪽으로 연장될 수 있다.
제4 연장부(233c)는, 제2 중심선(CL2)보다 제2 연결부(232)와 먼 제2 중앙부(233a)의 한쪽 단부로부터 제1 안테나(220) 쪽으로 연장될 수 있다.
제2 브랜치부(233)는 제1 브랜치부(223)와 대칭을 이룰 수 있다. 따라서, 제2 중앙부(233a)는 제1 중앙부(223a)와 대칭을 이루고, 제3 연장부(233b)는 제1 연장부(223b)와 대칭을 이루고, 제4 연장부(233c)는 제2 연장부(223c)와 대칭을 이룰 수 있다.
제1 안테나(220)는 제1 포트(225)를 포함하여 이루어진다.
제1 포트(225)는, 제1 연장부(223b)보다 제2 연장부(223c)와 가깝게 제1 중앙부(223a)에 위치하는 제1 지점(225a)과, 제1 루프부(221)에서 제1 지점(225a)과 인접한 제2 지점(225b)을 포함한다.
제2 중심선(CL2)을 기준으로 제1 포트(225)는 제1 연결부(222)의 반대쪽에 형성될 수 있다.
제1 지점(225a)과 제2 지점(225b) 중에서, 어느 하나로 인쇄회로기판으로부터 신호가 입력되고, 다른 하나는 그라운드와 연결된다.
일 실시예에서, 제1 안테나(220)의 제1 지점(225a)은 그라운드와 연결되고, 제1 안테나(220)의 제2 지점(225b)은 전원(power source)과 연결될 수 있다. 제1 지점(225a)과 제2 지점(225b)은 소정의 간격을 가지고 서로 이격된다. 전원에서 공급된 전류가 제1 안테나(220)를 따라 흐르면서 특정 파장을 갖는 전파를 생성한다. 상기 파장은 공급되는 전류와 제1 안테나(220)의 패턴, 각 부분의 길이 및 형상에 의해 결정된다.
제1 루프부(221)의 한쪽 끝에서 제1 포트(225)까지의 길이(L2)는 제1 루프부(221)의 가로 길이(a1)의 절반 이하로 이루어진다. 상기 길이(L2)는 적용되는 이동 단말기의 안테나 특성, 사용되는 주파수의 특성 등에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.
제1 스위치(150)에 의하여 제1 안테나(220)가 인쇄회로기판(120)과 연결된 경우, 외부 안테나(300)에서 수신된 신호는 제1 포트(225)를 통하여 제1 안테나(220) 쪽으로 전달되고 방사된다.
제2 안테나(230)는 제2 포트(235)를 포함하여 이루어진다.
제2 포트(235)는, 제3 연장부(233b)보다 제4 연장부(233c)와 가깝게 제2 중앙부(233a)에 위치하는 제3 지점(235a)과, 제2 루프부(231)에서 제3 지점(235a)과 인접한 제4 지점(235b)을 포함한다.
제2 중심선(CL2)을 기준으로 제2 포트(235)는 제2 연결부(232)의 반대쪽에 형성될 수 있다.
제3 지점(235a)과 제4 지점(235b) 중에서, 어느 하나로 인쇄회로기판으로부터 신호가 입력되고, 다른 하나는 그라운드와 연결된다.
일 실시예에서, 제2 안테나(230)의 제3 지점(235a)은 그라운드와 연결되고, 제2 안테나(230)의 제4 지점(235b)은 전원(power source)과 연결될 수 있다. 제3 지점(235a)과 제4 지점(235b)은 소정의 간격을 가지고 서로 이격된다. 전원에서 공급된 전류가 제2 안테나(230)를 따라 흐르면서 특정 파장을 갖는 전파를 생성한다. 상기 파장은 공급되는 전류와 제2 안테나(230)의 패턴, 각 부분의 길이 및 형상에 의해 결정된다.
제1 스위치(150)에 의하여 제2 안테나(230)가 인쇄회로기판(120)과 연결된 경우, 외부 안테나(300)에서 수신된 신호는 제2 포트(235)를 통하여 제2 안테나(230) 쪽으로 전달되고 방사된다.
도 7은 도 6의 구조와 같은 재방사 안테나(200)의 성능을 도시한 그래프로서, 가로축은 주파수를 나타내고 세로축은 S-parameter(반사계수)를 나타낸다. 반사계수는, 입사된 신호와 반사되어 출력되는 신호의 세기의 비율을 데시벨 영역으로 나타낸 것으로 반사되어 출력되는 신호의 세기가 작으므로 반사계수는 음수를 나타낸다.
도 6의 재방사 안테나(200)에서 제1 안테나(220)와 제2 안테나(230)는 서로 대칭을 이룬다. 도 7은, 제1 안테나(220)의 안테나 성능을 나타내는 그래프일 수 있고, 또한 제2 안테나(230)의 안테나 성능을 나타내는 그래프일 수 있다.
반사계수가 작을수록 반사되는 신호의 세기가 더 큰 것을 의미하며, 3세대 통신에서 이용하는 이동통신 주파수(900MHz, 1800MHz, 2100MHz 및 2700MHz) 근처에서의 반사계수의 크기가 중요하다.
도 7에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 재방사 안테나(200)는 중주파(1800~2100MHz) 대역에서 반사계수 특성이 우수함을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 재방사 안테나(200)를 도시한 평면도이고, 도 9는 도 8의 재방사 안테나(200)의 효율을 나타내는 S-parameter(반사계수)그래프이다.
이동통신 주파수 대역(900MHz, 1800MHz, 2100MHz 및 2700MHz)에서 신호의 효율을 높이기 위해, 재방사 안테나(200)는 제1 돌출부(224) 및 제2 돌출부(234)를 포함하여 이루어질 수 있다.
제1 돌출부(224)는, 복수 개로 구비되고 상기 제1 루프부(221)에서 안쪽으로 돌출되고 서로 등간격으로 이격될 수 있다. 제1 돌출부(224)의 개수, 돌출높이(w3), 폭(w4) 및 간격(L5)은, 무선충전장치(100)의 크기, 적용되는 이동 단말기의 안테나 특성, 사용되는 주파수의 특성 등에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.
제1 돌출부(224)의 개수 및 간격(L5)은, 무선충전장치(100)의 크기가 커질수록 감소할 수 있고, 무선충전장치(100)의 크기가 작아질수록 증가할 수 있다.
상기 제2 돌출부(234)는, 복수 개로 구비되고 상기 제2 루프부(231)에서 안쪽으로 돌출되고 서로 등간격으로 이격될 수 있다.
복수 개의 제2 돌출부(234)는 복수 개의 제1 돌출부(224)와 대칭을 이룰 수 있다.
도 9를 참조하면 이동통신 주파수 대역(900MHz, 1800MHz, 2100MHz 및 2700MHz)에서 신호가 비교적 크게 나타난다. 상기 제1 돌출부(224) 및/또는 제2 돌출부(234)의 크기와 길이, 간격 등을 조절하면 도 8에 나타나는 재방사 안테나(200)의 효율이 변화하며, 이동통신 주파수 대역에서 특히 크게 나타나도록 길이와 간격 크기 등을 조절할 수 있다.
도 10의 (a), (b) 및 (c) 각각은 도 6의 제1 안테나(220)의 주파수 대역별 전기장 분포를 도시한 그림이고, 도 10의 (d), (e) 및 (f) 각각은 도 8의 제1 안테나(220)의 주파수 대역별 전기장 분포를 도시한 그림이다. 진한 색 부분에서 전기장의 세기가 크며, 전기장의 효율이 높다.
이동 단말기(600)의 하부(610)가 아래쪽을 향하도록 단말기(600)를 무선충전장치(100)에 놓일 때(이러한 상태를, 이동 단말기(600)가 정위치에 놓인 것으로 한다. 도 3a 참조), 이동 단말기(600)의 하부(610)는 제1 안테나(220)의 제1 루프부(221)의 바로 위에 놓일 수 있다. 이때, 이동 단말기(600)의 하부가 위치하는 부분에서 전기장의 세기는 모든 주파수 대역에서 높게 나타나므로 이동 단말기(600)를 정위치로 거치하는 경우 안테나 커플링 효율이 우수하게 나타날 수 있다.
또한, 도 10에 의하면, 제1 안테나(220)에 제1 돌출부(224)가 형성되는 경우, 복수개의 제1 돌출부(224) 부분에서 전기장의 세기가 강하게 나타남을 확인할 수 있으며, 제1 돌출부(224)에 의하여, 보다 균일하고 강한 전기장 형성이 이루어지 수 있고, 안테나 커플링이 이루어지는 영역을 더욱 넓힐 수 있다.
이동 단말기(600)의 하부(610)가 위쪽을 향하도록 단말기(600)를 무선충전장치(100)에 놓일 때(이러한 상태를, 이동 단말기(600)가 역위치에 놓인 것으로 한다. 도 3b 참조), 이동 단말기(600)의 하부(610)는 제2 안테나(230)의 제2 루프부(231)의 바로 위에 놓일 수 있다. 이때에도, 이동 단말기(600)의 하부가 위치하는 부분에서 전기장의 세기는 모든 주파수 대역에서 높게 나타나게 되며, 이동 단말기(600)를 역위치로 거치하는 경우 안테나 커플링 효율이 우수하게 나타날 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 재방사 안테나를 도시한 평면도이고, 도 12는 도 11의 재방사 안테나의 효율을 나타내는 S-parameter(반사계수)그래프이며, 도 13은 도 11의 재방사 안테나의 제1 안테나 부분에서 전기장 분포를 도시한 그림이다.
무선충전장치(100)는 제2 스위치(160) 및 제3 스위치(170)를 포함하여 이루어질 수 있다.(도 5 참조)
제2 스위치(160)는, 제1 연장부(223b)에 위치하는 제5 지점(226)과 인쇄회로기판의 그라운드를 선택적으로 연결하도록 이루어진다.
상기 제3 스위치(170)는, 상기 제3 연장부(233b)에 위치하는 제6 지점(236)과 상기 인쇄회로기판의 그라운드를 선택적으로 연결하도록 이루어진다.
제1 연장부(223b)에 위치하는 제5 지점(226)과, 상기 제3 연장부(233b)에 위치하는 제6 지점(236)은 서로 대칭을 이룰 수 있다.
제1 연장부(223b)의 하단부터 제5 지점(226)까지의 길이(L6)는, 무선충전장치(100)의 크기, 적용되는 이동 단말기의 안테나 특성, 사용되는 주파수의 특성 등에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.
도 12에서, ⓒ는 제1 안테나(220)의 제5 지점(226)이 그라운드에 접지된 경우이고, ⓓ는 제1 안테나(220)의 제5 지점(226)이 그라운드에 접지되지 않은 경우이다.
도 12를 참조하면, 제1 안테나(220)의 제5 지점(226)이 그라운드에 접지된 경우와 접지되지 않은 경우, 이동통신 주파수 대역에서 반사계수 크기가 서로 다르게 나타남을 확인 할 수 있고, 특히, 저주파수 대역(800MHz~1000MHz)에서 신호가 차이가 있음을 알 수 있다.
도 13은 800MHz주파수에서 제1 안테나(220)의 전기장 분포를 도시한 그림이다. 도 13에서, (a)는 800MHz 주파수에서 제1 안테나(220)의 제5 지점(226)이 그라운드에 접지되지 않은 경우(off)이고, (b)는 제1 안테나(220)의 제5 지점(226)이 그라운드에 접지된 경우(on)이며, 특히, 제1 연장부(223b) 및 제2 연장부(223c)에서 전기장의 세기가 서로 다르게 나타남을 알 수 있다.
이처럼, 제1 안테나(220)의 제5 지점(226)이 그라운드에 접지되지 않은 경우와 접지된 경우, 반사계수 특성이 서로 다르게 나타나고, 특히 저주파수 대역에서 반사계수 특성이 다르게 나타나는데, 이에 따라, 다양한 이동 단말기에 적합한 재방사 안테나 및 무선충전장치를 제공할 수 있게 된다.
예컨대, 임의의 제1 이동 단말기의 경우 제1 안테나(220)의 제5 지점(226)이 그라운드에 접지되지 않은 경우 저주파 대역에서 경로 손실(Path Loss)을 더욱 낮출 수 있고, 다른 임의의 제2 이동 단말기의 경우 제1 안테나(220)의 제5 지점(226)이 그라운드에 접지되는 경우 저주파 대역에서 경로 손실(Path Loss)을 더욱 낮출 수 있다.
도 14의 (a), (b), (c), (d) 및 (e) 각각은 도 8의 재방사 안테나(200)의 주파수 대역별 전기장 분포를 도시한 그림이다.
이동 단말기(600)의 하부에 이동 단말기 안테나가 형성될 때, 그리고 이동 단말기(600)의 하부가 아래쪽을 향하도록 단말기를 무선충전장치(100)에 놓일 때, 이동 단말기(600)의 하부가 위치하는 부분(제1 안테나(220)의 제1 루프부(221))에서 전기장의 세기는 모든 주파수 대역에서 높게 나타나므로 이동 단말기(600)를 정위치로 거치하는 경우에 안테나 커플링 효율이 우수하게 나타날 수 있다.
또한, 이동 단말기(600)의 하부에 이동 단말기 안테나가 형성될 때, 그리고 이동 단말기(600)의 하부가 위쪽을 향하도록 단말기를 무선충전장치(100)에 놓일 때, 이동 단말기(600)의 하부가 위치하는 부분(제2 안테나(230)의 제2 루프부(231))에서 전기장의 세기는 모든 주파수 대역에서 높게 나타나므로 이동 단말기(600)를 역위치로 거치하는 경우에도 안테나 커플링 효율이 우수하게 나타날 수 있다.
도 15a, 도 15b, 도 15c 각각은, 재방사 안테나의 효율을 나타내는 S-parameter(반사계수)그래프이다.
도 15a는 임의의 제1 이동 단말기와의 관계에서 반사계수 그래프이며, 도 15a에서, ⓔ는 제1 안테나(220)의 제5 지점(226)이 그라운드에 접지된 경우이고, ⓕ는 제1 안테나(220)의 제5 지점(226)이 그라운드에 접지되지 않은 경우이다.
도 15b는 임의의 제2 이동 단말기와의 관계에서 반사계수 그래프이며, 도 15b에서, ⓖ는 제1 안테나(220)의 제5 지점(226)이 그라운드에 접지된 경우이고, ⓗ는 제1 안테나(220)의 제5 지점(226)이 그라운드에 접지되지 않은 경우이다.
도 15c는 임의의 제3 이동 단말기와의 관계에서 반사계수 그래프이며, 도 15c에서, ⓘ는 제1 안테나(220)의 제5 지점(226)이 그라운드에 접지된 경우이고, ⓙ는 제1 안테나(220)의 제5 지점(226)이 그라운드에 접지되지 않은 경우이다.
이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 재방사 안테나(200) 및 무선충전장치(100)의 경우, 여러 다른 이동 단말기와의 관계에서도 각 이동통신 주파수 대역(900MHz, 1800MHz, 2100MHz 및 2700MHz)에서 매칭(matching)이 우수함을 알 수 있다.
표 1은 본 발명의 실시예에 따른 재방사 안테나와 제1 그룹의 이동 단말기 간의 경로 손실(Path Loss)을 주파수 대역별로 나타낸 것이다. 단말기의 정위치(Forward)와 역위치(Reverse)의 경우를 구분하였고, 또한, 업링크(Up Link)와 다운링크(Down Link)를 구분하여 표시하였다.
Phone Position
ForwardReverse
LTE 800Up Link8.6 dB9.6 dB
Down Link10.9 dB11.2 dB
LTE 900Up Link6.8 dB8.5 dB
Down Link7.4 dB9.2 dB
LTE 1800Up Link12.8 dB12.5 dB
Down Link13.6 dB13.1 dB
LTE 2100Up Link13.7 dB11.8 dB
Down Link14.9 dB12.3 dB
LTE 2600Up Link13.6 dB15.7 dB
Down Link13.2 dB15.5 dB
AVERAGE11.7 dB
여기서, 제1 그룹의 이동 단말기는, 2017년도와 2018년도에 판매비중이 상대적으로 높은 이동단말기들(A사(社)의 휴대전화 브랜드 및 시리즈, B사(社)의 휴대전화 브랜드 및 시리즈, C사(社)의 휴대전화 브랜드 및 시리즈)이다.
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 재방사 안테나와 이동 단말기들 간의 경로 손실(Path Loss)은, 이동 단말기들이 정위치(Forward)로 놓일 때 평균값이 약 11.5dB이고, 이동 단말기들이 역위치(Reverse)로 놓일 때 평균값이 약 11.9dB이며, 이동 단말기가 정위치로 놓일 때와 역위치로 놓일 때의 경로 손실 값의 편차가 매우 작음을 알 수 있고, 모든 경우에 안정적인 안테나 특성을 나타냄을 알 수 있다.
또한, 정위치(Forward)와 역위치(Reverse) 전체의 경로 손실은 약 11.7dB이며, 이는 종래의 다른 재방사 안테나와 비교하더라도 우수한 값임을 알 수 있다.
표 2는 본 발명의 실시예에 따른 재방사 안테나와 제2 그룹의 이동 단말기 간의 경로 손실(Path Loss)을 주파수 대역별로 나타낸 것이다. 단말기의 정위치(Forward)와 역위치(Reverse)의 경우를 구분하였고, 또한, 업링크(Up Link)와 다운링크(Down Link)를 구분하여 표시하였다.
Phone Position
ForwardReverse
LTE 800Up Link9.5 dB9.5 dB
Down Link10.9 dB10.4 dB
LTE 900Up Link7.6 dB7.9 dB
Down Link10.8 dB11.0 dB
LTE 1800Up Link9.6 dB8.7 dB
Down Link12.1 dB11.6 dB
LTE 2100Up Link12.9 dB12.7 dB
Down Link17.9 dB17.3 dB
LTE 2600Up Link15.4 dB16.6 dB
Down Link16.5 dB17.5 dB
AVERAGE12.3 dB
여기서, 제2 그룹의 이동 단말기는, 현재 판매비중이 상대적으로 높은 이동단말기들(A사(社)의 휴대전화 브랜드 및 시리즈, B사(社)의 휴대전화 브랜드 및 시리즈, C사(社)의 휴대전화 브랜드 및 시리즈)이다.
표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 재방사 안테나와 이동 단말기들 간의 경로 손실(Path Loss)은, 이동 단말기들이 정위치(Forward)로 놓일 때 평균값이 약 12.3dB이고, 이동 단말기들이 역위치(Reverse)로 놓일 때 평균값이 약 12.3dB이며, 이동 단말기가 정위치로 놓일 때와 역위치로 놓일 때의 경로 손실 값이 거의 같음을 알 수 있고, 모든 경우에 안정적인 안테나 특성을 나타냄을 알 수 있다.
또한, 정위치(Forward)와 역위치(Reverse) 전체의 경로 손실은 약 12.3dB이며, 이는 종래의 다른 재방사 안테나와 비교하더라도 우수한 값임을 알 수 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 다른 구체적인 실시예로 다양하게 수정 및 변형할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 재방사 안테나 및 무선충전장치는, 무선충전 및 무선신호의 송수신이 효과적으로 이루어질 수 있는 점에서, 산업상 이용가능성이 현저하다.

Claims (20)

  1. 절연판;
    상기 절연판의 한쪽 면에 형성되고, 전도성 소재로 이루어지는 제1 안테나; 및
    상기 절연판의 한쪽 면에 형성되고, 전도성 소재로 이루어지며, 상기 제1 안테나와 이격되는 제2 안테나를 포함하고,
    상기 제1 안테나는,
    닫힌 고리(loop) 형상의 제1 루프부;
    상기 제1 루프부의 바깥쪽으로 돌출되는 제1 연결부; 및
    상기 제1 연결부와 연결되고, 양 단부가 상기 제2 안테나 쪽을 향하여 연장되는 제1 브랜치부를 포함하고,
    상기 제2 안테나는,
    닫힌 고리(loop) 형상의 제2 루프부;
    상기 제2 루프부의 바깥쪽으로 돌출되는 제2 연결부; 및
    상기 제2 연결부와 연결되고, 양 단부가 상기 제1 안테나 쪽을 향하여 연장되는 제2 브랜치부를 포함하는,
    재방사 안테나.
  2. 제6항에 있어서,
    상기 제1 브랜치부는,
    상기 제1 연결부와 연결되고 상기 제1 방향과 평행하며 상기 제1 루프부와 길이가 동일한 제1 중앙부;
    상기 제2 중심선보다 상기 제1 연결부와 가까운 상기 제1 중앙부의 한쪽 단부로부터 상기 제2 안테나 쪽으로 연장되는 제1 연장부; 및
    상기 제2 중심선보다 상기 제1 연결부와 먼 상기 제1 중앙부의 한쪽 단부로부터 상기 제2 안테나 쪽으로 연장되는 제2 연장부를 포함하고,
    상기 제2 브랜치부는,
    상기 제2 연결부와 연결되고 상기 제1 방향과 평행하며 상기 제2 루프부와 길이가 동일한 제2 중앙부;
    상기 제2 중심선보다 상기 제2 연결부와 가까운 상기 제2 중앙부의 한쪽 단부로부터 상기 제1 안테나 쪽으로 연장되는 제3 연장부; 및
    상기 제2 중심선보다 상기 제2 연결부와 먼 상기 제2 중앙부의 한쪽 단부로부터 상기 제1 안테나 쪽으로 연장되는 제4 연장부를 포함하는,
    재방사 안테나.
  3. 제7항에 있어서,
    상기 제1 안테나는,
    상기 제1 연장부보다 상기 제2 연장부와 가깝게 상기 제1 중앙부에 위치하는 제1 지점과, 상기 제1 루프부에서 상기 제1 지점과 인접한 제2 지점을 포함하는 제1 포트를 포함하고,
    상기 제2 안테나는,
    상기 제3 연장부보다 상기 제4 연장부와 가깝게 상기 제2 중앙부에 위치하는 제3 지점과, 상기 제2 루프부에서 상기 제3 지점과 인접한 제4 지점을 포함하는 제2 포트를 포함하고,
    상기 제1 지점과 상기 제2 지점 중에서, 어느 하나로 신호가 입력되고 다른 하나는 그라운드와 연결되고,
    상기 제3 지점과 상기 제4 지점 중에서, 어느 하나는 신호가 입력되고 다른 하나는 그라운드와 연결되는,
    재방사 안테나.
  4. 하우징;
    상기 하우징 내부에 위치하는 인쇄회로기판;
    상기 하우징 내부에 위치하고, 상기 인쇄회로기판으로부터 전원을 인가받아 외부 단말기에 전력을 무선으로 전송하는 전력송신코일; 및
    상기 인쇄회로기판으로부터 안테나 신호를 입력받아 이를 다시 방사하도록 이루어지고, 절연판과, 상기 절연판의 한쪽 면에서 전도성 소재로 이루어지는 제1 안테나와, 상기 절연판의 한쪽 면에서 전도성 소재로 이루어지며 상기 제1 안테나와 이격되는 제2 안테나를 포함하는 재방사 안테나; 및
    신호가 송수신되도록, 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나 중에서 어느 하나를 상기 인쇄회로기판과 연결하는 제1 스위치를 포함하는,
    무선충전장치.
  5. 제16항에 있어서,
    상기 제1 브랜치부는,
    상기 제1 연결부와 연결되고 상기 제1 방향과 평행하며 상기 제1 루프부와 길이가 동일한 제1 중앙부;
    상기 제2 중심선보다 상기 제1 연결부와 가까운 상기 제1 중앙부의 한쪽 단부로부터 상기 제2 안테나 쪽으로 연장되는 제1 연장부; 및
    상기 제2 중심선보다 상기 제1 연결부와 먼 상기 제1 중앙부의 한쪽 단부로부터 상기 제2 안테나 쪽으로 연장되는 제2 연장부를 포함하고,
    상기 제2 브랜치부는,
    상기 제2 연결부와 연결되고 상기 제1 방향과 평행하며 상기 제2 루프부와 길이가 동일한 제2 중앙부;
    상기 제2 중심선보다 상기 제2 연결부와 가까운 상기 제2 중앙부의 한쪽 단부로부터 상기 제1 안테나 쪽으로 연장되는 제3 연장부; 및
    상기 제2 중심선보다 상기 제2 연결부와 먼 상기 제2 중앙부의 한쪽 단부로부터 상기 제1 안테나 쪽으로 연장되는 제4 연장부를 포함하는,
    무선충전장치.
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