KR102583716B1 - 안테나 장치 및 그것을 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

다양한 실시예에 따르면, 하우징과, 상기 하우징의 일부를 형성하거나, 상기 하우징의 내부에 적어도 일부 배치된 도전성 부재(conductive member)와, 상기 도전성 부재의 제1영역에 전기적으로 연결되는 통신 회로와, 상기 도전성 부재의 제2영역에 전기적으로 연결되는 도전성 패턴 및 상기 도전성 패턴과 상기 도전성 부재 사이의 전기적 경로 중에 배치되어 상기 도전성 패턴을 상기 도전성 부재에 선택적으로 전기적으로 연결시키는 스위칭 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치를 제공할 수 있다. 그 밖에 다양한 실시예들이 가능하다.

Description

안테나 장치 및 그것을 포함하는 전자 장치{ANTENNA AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명의 다양한 실시예들은 전자 장치에 관한 것이고, 특히 안테나 장치를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 각 제조사마다 기능적 격차가 현저히 줄어듦에 따라 소비자의 구매 욕구를 충족시키기 위하여 점차 슬림화되어가고 있으며, 전자 장치의 강성을 증가시키고, 디자인적 측면을 강화시킴과 동시에 그 기능적 요소를 차별화시키기 위하여 개발되고 있다. 이러한 추세의 일환으로 전자 장치는 그 구성 요소들 중 통신을 위하여 필수적으로 구비되어야 하는 적어도 하나의 안테나 장치의 배치 공간을 효율적으로 확보함과 동시에 방사 성능 저하를 미연에 방지하고, 우수한 성능 발현을 위하여 경주되고 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에서 사용되는 안테나 장치는 IFA(inverted-F antenna) 혹은 모노폴 방사체를 기본 구조로 가지며 서비스별 주파수, 대역폭 및 종류에 따라 실장되는 안테나 방사체의 체적 및 개 수가 결정될 수 있다. 예를 들어, 전 세계 지역별로 주파수 차이가 있지만, 통상적으로 700 MHz ~ 900 MHz 의 low band와 1700 MHz ~ 2100 MHz의 mid band, 2300 MHz ~ 2700 MHz의 high band 등이 주요 통신 대역으로 사용될 수 있다. 부가적으로 BT(Bluetooth), GPS(global positioning system), WIFI(wireless fidelity)와 같은 다양한 무선 통신 서비스가 사용될 수 있다. 상술한 통신 대역들을 지원하기 위해서는, 복수개의 안테나가 필요한 반면, 점차 슬림화가 요구되는 전자 장치는 한정적인 안테나 체적 공간을 가질 수 있다. 이를 극복하기 위해 주파수 대역이 비슷한 서비스 밴드를 묶어 여러 개의 안테나로 분리되어 설계되고 있다.
예를 들어, 단말의 주요 통신인 voice/data 통신(GPRS, WCDMA, LTE 등)을 담당하는 안테나의 경우, 안테나의 성능을 저해하는 금속 부품이 적은 장치의 하단부에 배치될 수 있다. 유럽향 기준으로 보았을 때, 구현해야 할 대역은 2G(GSM850, EGSM, DCS, PCS), WCDMA(B1, B2, B5, B8) 및 LTE(B1, B2, B3, B4, B5, B7, B8, B12, B17, B18, B19, B20, B26, B38, B39, B40, B41) 등 모두 24개의 대역이 구현될 수 있으나, 사실상, 모든 대역을 하나의 안테나에 구현하면서, 사업자 스펙(specification) 만족 및 SAR(specific absorption rate) 기준 만족, 인체 영향 최소화 등을 극복하기가 어려우므로, 적어도 두 개의 영역에 걸쳐 주파수 대역이 비슷한 서비스 밴드를 묶어 안테나를 구현할 수 있다. 그 예로는 하나의 안테나에 2G(GSM850, EGSM, DCS, PCS), WCDMA(B1, B2, B5, B8) 및 LTE(B1, B2, B3, B4, B5, B8, B12, B17, B18, B19, B20, B26, B39)를 구현하고, 또 다른 안테나에 LTE(B7, B38, B40, B41)의 안테나가 설계될 수 있다.
또한, 최근 추세에 부응하기 위하여 전자 장치의 외관(예: 하우징)이 금속 부재(예: 금속 베젤 등)로 구성될 경우, 유전체 재질의 사출물과는 달리 따로 안테나가 분리되어 설계되는 것이 아니라, 금속 부재가 안테나 방사체로 활용되어 안테나로 설계될 수 있다.
예를 들어, 전자 장치의 테두리에 사용되는 하우징의 적어도 일부 영역(예: 금속 베젤)을 안테나 방사체로 활용할 경우, 유전체 재질의 분절부에 의해 금속 부재의 특정 위치를 단절시켜 급전 위치로부터 안테나의 전기적 길이를 조절하여 소망 주파수 대역에서 동작하도록 구현할 수 있다.
최근에는 분절부에 의해 단절된 단위 금속 부재를 전기적으로 연결시켜 사용하는 경우가 많으며, 적어도 두 개의 서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 다중 대역 안테나 방사체로 활용될 수 있다. 이러한 경우, 안테나 방사체로 사용되는 해당 단위 금속 부재는 CA(carrier aggregation)(예: 2CA, 3CA 또는 4CA 등) 또는 MIMO(multi input multi output) 환경에서 최적화되도록 설계될 수 있다.
그러나, 상술한 구성을 갖는 안테나는 low band에서 주파수 변경(예: 사업자 또는 지역별로 주파수가 shift되는 상태)이 발생할 경우, 신호의 송수신에 있어서 소망 주파수 대역에서 최적화되도록 설계된 mid band 및/또는 high band의 작동 주파수 대역이 변경됨으로써, 안테나 방사체의 방사 성능 저하를 초래하는 문제점이 발생될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 장치 및 그것을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, low band에서 주파수 shift가 발생하더라도, mid band 및/또는 high band에서 간섭을 받지 않도록 하여 안테나의 방사 성능 저하를 미연에 방지할 수 있는 안테나 장치 및 그것을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하우징과, 상기 하우징의 일부를 형성하거나, 상기 하우징의 내부에 적어도 일부 배치된 도전성 부재(conductive member)와, 상기 도전성 부재의 제1영역에 전기적으로 연결되는 통신 회로와, 상기 도전성 부재의 제2영역에 전기적으로 연결되는 도전성 패턴 및 상기 도전성 패턴과 상기 도전성 부재 사이의 전기적 경로 중에 배치되어 상기 도전성 패턴을 상기 도전성 부재에 선택적으로 전기적으로 연결시키는 스위칭 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나는 low band에서 주파수 shift가 발생하더라도, mid band 및/또는 high band에서 간섭을 받지 않도록 구성되어 방사 성능 저하를 미연에 방지할 수 있으며, 전자 장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 포함하는 네트워크 환경을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도전성 패턴의 스위칭에 따라 주파수가 변동되는 상태를 도시한 정재파비(VSWR) 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도전성 패턴이 캐리어의 상면에 배치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도전성 패턴이 캐리어의 저면에 배치된 상태를 도시한 사시도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1을 참조하여, 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)가 기재된다. 전자 장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160), 및 통신 인터페이스(170)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 버스(110)는 구성요소들(110-170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리(130)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리(130)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(141), 미들웨어(143), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(145), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(147) 등을 포함할 수 있다. 커널(141), 미들웨어(143), 또는 API(145)의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 지칭될 수 있다. 커널(141)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(141)은 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147)에서 전자 장치(101)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(143)는, 예를 들면, API(145) 또는 어플리케이션 프로그램(147)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147) 중 적어도 하나에 전자 장치(101)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(145)는 어플리케이션(147)이 커널(141) 또는 미들웨어(143)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(150)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)에 전달하거나, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(160)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(160)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다. 통신 인터페이스(170)는, 예를 들면, 전자 장치(101)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(102), 제 2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(106)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(170)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(104) 또는 서버(106))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한실시예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, "GPS"는 "GNSS"와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(162)는 텔레커뮤니케이션 네트워크, 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(102,104), 또는 서버(106)에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(201)의 블록도이다.
도 2를 참고하면, 전자 장치(201)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(210), 통신 모듈(220), (가입자 식별 모듈(224), 메모리(230), 센서 모듈(240), 입력 장치(250), 디스플레이(260), 인터페이스(270), 오디오 모듈(280), 카메라 모듈(291), 전력 관리 모듈(295), 배터리(296), 인디케이터(297), 및 모터(298) 를 포함할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(210)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(221))를 포함할 수도 있다. 프로세서(210) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(220)(예: 통신 인터페이스(170))와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(220)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227), NFC 모듈(228) 및 RF 모듈(229)를 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈(221)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(224)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(201)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 프로세서(210)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(224)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(230)(예: 메모리(130))는, 예를 들면, 내장 메모리(232) 또는 외장 메모리(234)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(232)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(201)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(240)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(201)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 제스처 센서(240A), 자이로 센서(240B), 기압 센서(240C), 마그네틱 센서(240D), 가속도 센서(240E), 그립 센서(240F), 근접 센서(240G), 컬러(color) 센서(240H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(240I), 온/습도 센서(240J), 조도 센서(240K), 또는 UV(ultra violet) 센서(240M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(240)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(201)는 프로세서(210)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(240)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(210)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(240)을 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 하우징의 내부에 배치되는 도전성 패턴과 하우징의 일부 영역에서 안테나 방사체로 사용되는 도전성 부재를 전기적으로 연결시키는 전기적 경로 중에 배치되는 스위칭 회로를 제어할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 스위칭 회로를 제어하여, 도전성 부재를 도전성 패턴과 선택적으로 전기적으로 연결시킴으로써, 도전성 부재의 low band에서의 작동 주파수 대역을 조절할 수 있다.
입력 장치(250)는, 예를 들면, 터치 패널(252), (디지털) 펜 센서(254), 키(256), 또는 초음파 입력 장치(258)를 포함할 수 있다. 터치 패널(252)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(252)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(252)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서(254)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키(256)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(258)는 마이크(예: 마이크(288))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 펜 센서(254)는 전자 장치(201)에 착탈 가능하게 구비된 전자 펜의 입력 여부를 검출하기 위한 EMR(electromagnetic resonance) 센서를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서는 EMR 센서에서 발생하는 전자기장을 이용하여, 전자 펜에 구비된 코일체의 진동에 따른 공진 주파수에 대한 피드백 신호를 수신하여 입력 위치를 검툴할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서는 EMR 센서에 배치되는 제어 회로(드라이버 IC)를 포함할 수 있다.
디스플레이(260)(예: 디스플레이(160))는 패널(262), 홀로그램 장치(264), 프로젝터(266), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(262)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(262)은 터치 패널(252)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 패널(262)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(또는 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 터치 패널(252)과 일체형으로 구현되거나, 또는 터치 패널(252)과는 별도의 하나 이상의 센서로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치(264)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(266)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, HDMI(272), USB(274), 광 인터페이스(optical interface)(276), 또는 D-sub(D-subminiature)(278)를 포함할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(170)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(270)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(280)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스(145)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 스피커(282), 리시버(284), 이어폰(286), 또는 마이크(288) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 카메라 모듈(291)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(295)은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(295)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(296)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(296)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
인디케이터(297)는 전자 장치(201) 또는 그 일부(예: 프로세서(210))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(298)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(예: 전자 장치(201))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 사시도이다.
도 3을 참고하면, 전자 장치(300)의 전면(3001)(예: 제1면)에는 디스플레이(301)가 설치될 수 있다. 디스플레이(301)의 상측으로는 상대방으로부터 수신된 음성을 출력하기 위한 스피커 장치(302)가 설치될 수 있다. 디스플레이(301)의 하측으로는 상대방에게 전자 장치 사용자의 음성을 송신하기 위한 마이크로폰 장치(303)가 설치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이(301)는 터치 센서를 포함하는 터치 스크린 장치를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이는 터치 센서 및 터치 압력에 반응하는 포스 센서(force sensor)를 포함하는 압력 반응형 터치 스크린 장치를 포함할 수도 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 스피커 장치(302)가 설치되는 주변 영역에 배치되어 전자 장치(300)의 다양한 기능을 수행하기 위한 부품(component)들을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품들은 적어도 하나의 센서 모듈(304)을 포함할 수 있다. 이러한 센서 모듈(304)은, 예컨대, 조도 센서(예: 광센서), 근접 센서, 적외선 센서, 초음파 센서, 홍채 인식 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 카메라 장치(305)를 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 전자 장치(300)의 상태 정보를 사용자에게 인지시켜주기 위한 인디케이터(306)(예: LED 인디케이터)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 마이크로폰 장치(303)의 일측에는 외부의 인터페이스 컨넥터(예: B type USB 컨넥터, C type USB 컨넥터 등)를 수용하기 위한 인터페이스 컨넥터 포트(307), 이어잭을 수용하기 위한 이어잭 홀(309)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 마이크로폰 장치(303)의 타측으로는 또 다른 스피커 장치(308)가 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 금속 재질의 하우징(예: 금속 베젤)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(310)의 적어도 일부는 전자 장치(300)의 테두리를 따라 배치될 수 있으며, 테두리와 연장되는 전자 장치(300)의 후면(예: 제2면)의 적어도 일부 영역까지 확장되어 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(310)은 전자 장치(300)의 테두리를 따라 전자 장치의 측면의 두께로 정의될 수 있으며, 루프 형태(예: 일부가 개방되거나 완전히 폐쇄된 루프 형태)로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 하우징(310)은 전자 장치(300)의 두께 중 적어도 일부에 기여하는 방식으로 형성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(310)은 전자 장치(300)의 테두리 중 적어도 일부 영역에만 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징은(310)은 적어도 하나의 분절부(315, 316, 317, 318)(예: 비금속 분절부)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 각각의 분절부(315, 316, 317, 318)에 의해 분절된 단위 도전성 부재들은 적어도 하나의 주파수 대역에서 동작하는 안테나 방사체로 활용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분절부(315, 316, 317, 318)는 비금속 재질로 형성되며, 금속 재질의 하우징(310)에 인서트 몰딩 또는 이중 사출의 공정을 통해 하우징의 일부로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하우징(310)은 테두리를 따라 루프 형상을 가지며, 전자 장치(300)의 두께의 전부 또는 일부로 기여되는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(310)은 전자 장치(300)를 정면에서 바라보았을 경우, 좌, 우, 상, 하 순서로 제1도전성 부재(311), 제2도전성 부재(312), 제3도전성 부재(313) 및 제4도전성 부재(314)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4도전성 부재(314)의 적어도 일부는 일정 간격으로 이격 배치된 한 쌍의 비금속 분절부(317, 318)에 의해 형성된 단위 도전성 부재로 구성될 수 있으며, 안테나 방사체로 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4도전성 부재(314)는 급전 위치에 따라 적어도 두 개의 작동 주파수 대역에서 동작하는 안테나 방사체로 기여될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 부재(311), 제2도전성 부재(312) 또는 제3도전성 부재(313) 역시 상술한 바와 같은 유사하거나 동일한 구성으로 안테나 방사체로 사용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 한 쌍의 분절부(317, 318)에 의해 분절된 제4도전성 부재(314)를 안테나 방사체로 사용할 수 있다.(도 3의 A영역) 한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 한 쌍의 분절부(315, 316)에 의해 분절된 제3도전성 부재(313)를 안테나 방사체로 사용할 수도 있다.(도 3의 B영역) 그러나 이에 국한되지 않으며, 분절부가 제1도전성 부재(311) 및/또는 제2도전성 부재(312) 중에 형성될 경우, 제3도전성 부재(313) 및/또는 제4도전성 부재(314)는 제1도전성 부재(311) 및/또는 제2도전성 부재(312)의 적어도 일부 영역을 포함하여 안테나 방사체로 사용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제4도전성 부재(314)는 low band(예: 700 MHz ~ 900 MHz 범위의 작동 주파수 대역) 와 mid band(예: 1700 MHz ~ 2100 MHz 범위의 작동 주파수 대역)에서 동작하는 다중 대역 안테나 방사체를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4도전성 부재(314)는 low band 와 high band(예: 2300 MHz ~ 2700 MHz 범위의 작동 주파수 대역)에서 동작하는 다중 대역 안테나 방사체를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 하우징(310)의 내부에 일정 형상의 도전성 패턴(예: 도 4의 420)을 포함할 수 있으며, 도전성 패턴과 제4도전성 부재를 전기적으로 연결시키는 전기적 경로 중에 배치되는 스위칭 회로(예: 도 4의 421)의 스위칭 동작에 따라, 도전성 패턴과 단락되거나 개방됨으로써 low band의 작동 주파수 대역이 변경될 수 있다. 이러한 경우, 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 도전성 패턴과 제4도전성 부재(314)의 접속 위치를 정의하여, 스위칭 회로의 스위칭 동작에 따른 low band의 작동 주파수 대역의 변경 시, 함께 동작하는 mid band 및/또는 high band로의 간섭(예: 임의로 작동 주파수 대역이 변경되는 현상)이 배제될 수 있다.
이하, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 안테나 장치에 대하여 상세히 기술하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치의 구성도이다.
다양한 실시예에 따르면, 도 4의 하우징(410)은 도 3의 하우징(310)과 유사하거나, 하우징의 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 4를 참고하면, 하우징(410)은 전면에서 보았을 때, 좌측 도전성 부재(411), 우측 도전성 부재(412) 및 하측 도전성 부재(414)를 포함할 수 있다(상측 도전성 부재 생략). 한 실시예에 따르면, 하측 도전성 부재(414)는 일정 간격으로 형성된 한 쌍의 분절부(417, 418)에 의해 좌측 도전성 부재(411) 및 우측 도전성 부재(412)와 분리된 상태를 유지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 한 쌍의 분절부(417, 418)는 유전체 재질로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 한 쌍의 분절부(417, 418)는 금속 재질의 하우징(410)에 합성 수지 재질의 소재가 이중 사출되거나 인서트 몰딩되는 방식으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 한 쌍의 분절부(417, 418)는 절연성을 갖는 다양한 재질의 소재가 적용될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하측 도전성 부재(414)는 하우징의 내측 방향으로 돌출되는 급전편(4141)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 급전편(4141)은 하측 도전성 부재(414)와 일체로 형성될 수 있다. 한 실실시예에 따르면, 급전편(4141)은 기판(예: PCB(printed circuit board))(400)의 급전부(401)(예: 통신 회로)에 의해 급전될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하측 도전성 부재(414)의 급전편(4141)은 기판(400)이 전자 장치에 설치되는 동작만으로 기판(400)의 급전부에 전기적으로 연결되거나, 별도의 전기적 연결 부재(예: C 클립 등)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(400)에는 급전 패드(4011)가 배치될 수 있으며, 급전 패드(4011)는 하측 도전성 부재(414)의 급전편(4141)과 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 급전 패드(4011)에서 급전부(401)까지 제1전기적 경로(예: 배선 라인)(4012)가 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1전기적 경로(4012) 중에는 기판(400)의 급전 패드(4011)가 전자 장치의 외관을 형성하는 하우징(410)에 직접 전기적으로 접촉하는 구성을 가지므로 감전을 방지하고 정전기를 방전시키기 위한(ESD; electro-static discharge) 감전 방지용 회로(4013) 및 안테나 방사체를 소망 주파수 대역으로 튜닝하기 위한 매칭 회로(4014)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하측 도전성 부재(414)는 급전편(4141)과 일정 간격으로 이격된 위치에 배치되며, 하측 도전성 부재(414)와 일체로 형성되는 접지편(4142)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 접지편(4142)은 기판(PCB)(400)의 접지부(402)에 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하측 도전성 부재(414)의 접지편(4142) 역시 기판(400)이 전자 장치에 설치되는 동작만으로 기판(400)의 접지부(402)에 전기적으로 연결되거나, 별도의 전기적 연결 부재(예: C 클립 등)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(400)에는 접지 패드(4021)가 배치될 수 있으며, 접지 패드(4021)는 하측 도전성 부재(414)의 접지편(4142)과 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 접지 패드(4021)에서 접지부(402)까지 제2전기적 경로(예: 배선 라인)(4022)가 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2전기적 경로(4022) 중에는 기판(400)의 접지 패드(4021)가 전자 장치의 외관을 형성하는 하우징(410)에 직접 전기적으로 접촉하는 구성을 가지므로 감전을 방지하고 정전기를 방전시키기 위한(ESD; electro-static discharge) 감전 방지용 회로(4023)(예: 캐패시터)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하측 도전성 부재(414)는 급전편(4141)과 대향되는 방향의 단부에 내측 방향으로 형성되는 접속편(4143)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 급전편(4141)은 단위 도전성 부재로 분절된 하측 도전성 부재(414)의 일단 근처(예: 제1분절부(417) 근처)에 배치될 수 있으며, 접지편(4143)은 단위 도전성 부재로 분절된 하측 도전성 부재(414)의 타단 근처(예: 제2분절부(418) 근처)에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(400)에는 접속 패드(4201)가 배치될 수 있으며, 기판(400)이 하우징(410)에 배치되는 동작만으로 접속 패드(4201)와 접속편(4143)이 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 접속 패드(4201)와 접속편(4143)은 별도의 전기적 연결 부재(예: C 클립 등)에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(400)은 일정 형상으로 형성되는 도전성 패턴(420)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패턴(420)은 그 단부에 배치되는 패턴 접속 패드(4203)가 기판(400)에 배치되는 제3전기적 경로(4202)(예: 배선 라인)를 통해 접속 패드(4201)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 이러한 구성에 의해 하측 도전성 부재(414)의 단부는 도전성 패턴(420)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제3전기적 경로(4202) 중에는 스위칭 회로(421)가 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 스위칭 회로(421)는 전자 장치의 프로세서(430)의 제어를 통해 도전성 패턴(420)과 하측 도전성 부재(414)를 선택적으로 전기적으로 연결시키도록 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 스위칭 회로(421)는 SPST(sigle pole, single throw) 또는 SPDT(sigle pole, double throw)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치의 프로세서(430)는 적어도 하나의 센서들을 통해 전자 장치의 상태 정보(예: 지역 정보 등)를 검출하고, 검출된 상태 정보에 기반하여 스위칭 회로(421)를 제어할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(430)는 스위칭 회로(421)를 제어하여 하측 도전성 부재(414)와 도전성 패턴(420)을 선택적으로 스위칭시킴으로써, 안테나 방사체로 사용되는 하측 도전성 부재의 전기적 길이를 조절함으로써, low band의 작동 주파수 대역을 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(430)는 스위칭 회로(421)를 제어하여 하측 도전성 부재(414)와 도전성 패턴(420)을 개방(open)시킴으로써, 제1 mid band(예: 800Mhz)에서 동작하도록 유도할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(430)는 스위칭 회로(421)를 제어하여 하측 도전성 부재(414)와 도전성 패턴(420)을 단락(short)시킴으로써, 제2 mid band(예: 7000Mhz)로 변경되어 동작하도록 유도할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하측 도전성 부재(414)는 스위칭 회로(421)의 개방시, 급전편(4141)을 통하고 하측 도전성 부재(414)의 접지 패드(4021)를 통하여 접지부(402)로 접지되는 전기적 방사 경로(도 4의 ①영역)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하측 도전성 부재(414)는 스위칭 회로(421)의 단락시, 급전편(4141), 하측 도전성 부재(414), 도전성 패턴(420) 및 접지 패드(4021)를 통하여 접지부(402)로 접지되는 전기적 방사 경로(도 4의 ②영역)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하측 도전성 부재(414)는 low band와 mid band 및/또는 high band에서 동작하는 다중 대역 안테나 방사체로 활용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하측 도전성 부재(414)는 상술한 스위칭 회로(21)의 스위칭 동작에 의해 low band의 작동 주파수 대역이 변경되더라도 mid band 및/또는 high band의 작동 주파수 대역은 변경되지 않아야 한다. 따라서, 접속 패드(4201)와 전기적으로 연결되는 하측 도전성 부재(414)의 접속편(4143)은 안테나 방사체로 사용되는 하측 도전성 부재(414)의 전기적 길이 EL(예: λ/4)의 영역 밖에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하측 도전성 부재(414)의 전기적 길이 EL의 외측에 접속편(4143)이 배치됨으로써, low band의 작동 주파수 변경(shift)시, mid band 및/또는 high band의 작동 주파수는 간섭받지 않으며, 이로 인하여 하측 도전성 부재(414)는 전대역에서 원활한 방사 동작을 유지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도전성 패턴의 스위칭에 따라 주파수가 변동되는 상태를 도시한 정재파비(VSWR) 도면으로써, 스위칭 회로의 개방 및 단락에 따라 low band 영역(C 영역)에서 작동 주파수 대역의 변경이 발생하나, mid band 영역(D 영역)에서는 작동 주파수 대역의 변경이 발생하지 않음을 알 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도전성 패턴이 캐리어의 상면에 배치된 상태를 도시한 사시도이다.
전술한 도전성 패턴(420)은 기판(400)에 형성되고 접속편(4143)이 기판(400)에 전기적으로 연결되는 구성을 도시하고 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 도전성 패턴은 하측 도전성 부재와 커플링되지 않는 전자 장치의 다양한 위치에 다양한 방식으로 배치될 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참고하면, 도전성 패턴(611)은 기판(620)의 적어도 일부 영역에 실장되는 유전체 재질의 캐리어(carrier)(610)에 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 캐리어(610)는 도전성 패턴(611)을 위한 전용 캐리어를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 캐리어(610)는 전자 장치의 적어도 하나의 전자 부품(예: 스피커 모듈, 마이크로폰 모듈 또는 바이브레이터 모듈)이 적용되는 부품 실장용 캐리어를 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 캐리어(610)는 도전성 패턴(611)이 배치되는 제1면(6101)(예: 상면)과 제1면(6101)과 대향되는 방향에 배치되는 제2면(6103)(저면) 및 제1면(6101)과 제2면(6103) 사이의 테두리를 따라 높이를 정의하는 측면(61020을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패턴(611)은 제1면(6101)에 배치될 수 있으며, 제1면(6101)에서 제2면(6103)까지 관통되는 관통구(6104)를 통해 제2면(6103)에 그 접속 단부(6111)가 노출되는 방식으로 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 도전성 패턴(611)은 제1면(6101)에서 측면(6102)으로 우회하여 제2면(6103)까지 연장하여 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패턴(611)은 캐리어(610)상에 LDS(laser direct structuring) 방식 또는 DPA(direct printing antenna) 방식으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 도전성 패턴(611)은 일정 형상의 금속 플레이트 또는 가요성 인쇄회로(FPCB; flexible printed circuit board)가 캐리어상에 직접 본딩, 솔더링, 테이핑, 클리핑, 융착 등의 방식으로 부착될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(620)에는 캐리어(610)의 제2면(6103)에 노출되는 도전성 패턴(611)의 접속 단부(6111)와 물리적으로 접촉되는 패턴 접속 패드(6201)와, 패턴 접속 패드(6201)와 전기적 경로(6203)(예: 배선 라인)를 통해 연결되며, 전술한 하측 도전성 부재(예: 도 4의 414)의 접속편(예: 도 4의 4143)에 접촉되는 접속 패드(6202) 및 전기적 경로(6203) 중에 배치되며, 전자 장치의 제어를 받는 스위칭 회로(621)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(620)의 적어도 일부 영역에 캐리어(610)가 장착되는 동작만으로, 캐리어(610)의 제2면(6103)에 노출된 도전성 패턴(611)의 접속 단부(6111)는 기판(620)의 패턴 접속 패드(6201)에 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 접속 단부(6111)와 패턴 접속 패드(6201)는 별도의 전기적 연결 부재(예: C 클립 등)에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도전성 패턴이 캐리어의 저면에 배치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 7의 캐리어(700)는 도 6a 및 도 6b의 캐리어(610)와 유사하거나, 캐리어의 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 7을 참고하면, 도전성 패턴(711)은 캐리어(700)의 제2면(7103)(예: 저면)에 직접 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패턴(711)이 제2면(7103)에 배치될 경우, 제1면(예: 도 6a의 6101)은 또 다른 안테나 방사체의 배치 공간 또는 적어도 하나의 전자 부품의 실장 공간으로 활용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패턴(711)은 캐리어(700)의 측면(7102)에 형성되거나, 측면(7102)부터 제2면(7103)까지 연장되는 방식으로 형성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패턴(711)은 캐리어(700)의 제2면(7103)에서 접속 단부(712)가 노출되도록 LDS(laser direct structuring) 방식 또는 DPA(direct printing antenna) 방식으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 도전성 패턴(711)은 일정 형상의 금속 플레이트 또는 가요성 인쇄회로(FPCB; flexible printed circuit board)가 캐리어상에 직접 본딩, 솔더링, 테이핑, 클리핑, 융착 등의 방식으로 부착될 수도 있다. 따라서, 캐리어(700)는 도 6a 및 도 6b와 동일한 방식으로 기판에 실장될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 미도시되었으나, 도전성 패턴은 비금속 재질로 형성되며 전자 장치에 사용되는 구조체(예: 하우징 또는 브라켓 등)에 상술한 도전성 패턴 형성 방법을 사용하여 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하우징과, 상기 하우징의 일부를 형성하거나, 상기 하우징의 내부에 적어도 일부 배치된 도전성 부재(conductive member)와, 상기 도전성 부재의 제1영역에 전기적으로 연결되는 통신 회로와, 상기 도전성 부재의 제2영역에 전기적으로 연결되는 도전성 패턴 및 상기 도전성 패턴과 상기 도전성 부재 사이의 전기적 경로 중에 배치되어 상기 도전성 패턴을 상기 도전성 부재에 선택적으로 전기적으로 연결시키는 스위칭 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 부재는 상기 통신 회로에 의해 다중 대역 안테나 방사체로 작동되되, 상기 도전성 부재의 전기적 길이의 범위 밖에서 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전기적 길이는 λ/4를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 부재는 low band와 mid band 및/또는 high band에서 동작하는 다중 대역 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 부재는 상기 스위칭 회로의 스위칭 동작에 의해 low band의 작동 주파수가 제1 low band 주파수에서 제2 low band 주파수로 변경될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 부재는 상기 도전성 패턴과 단락(short)시, 제1 low band 주파수에서 동작하고, 상기 도전성 패턴과 개방(open)시, 제1 low band 주파수 보다 상대적으로 높은 대역의 제2 low band에서 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 low band 주파수 대역은 700Mhz 대역을 포함하며, 상기 제2 low band 주파수 대역은 800Mhz 대역을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 패턴은 상기 하우징의 내부에 배치되는 기판에 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 패턴은 상기 하우징의 내부에 배치되는 유전체 재질의 캐리어에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 패턴은 상기 캐리어의 상면, 측면 또는 저면 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 패턴은 상기 캐리어의 상면에서 저면까지 관통되는 방식으로 저면에 접속 단부가 노출되도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 패턴은 상기 캐리어의 상면에서 측면 또는 상기 캐리어의 상면에서 측면을 통하여 저면까지 우회하여 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 캐리어는 상기 전자 장치에 적용되는 적어도 하나의 전자 부품을 수용하는 부품 실장용 캐리어를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 전자 부품은 스피커 모듈, 마이크로폰 모듈, 바이브레이터 모듈 또는 각종 센서 모듈을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 패턴은 상기 캐리어상에 LDS(laser direct structuring) 방식 또는 DPA(direct printing antenna) 방식, 또는 일정 형상의 금속 플레이트 또는 가요성 인쇄회로(FPCB; flexible printed circuit board)가 캐리어상에 직접 본딩, 솔더링, 테이핑, 클리핑, 융착 중 적어도 하나의 방식으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 스위칭 회로는 상기 전자 장치의 제어를 받는 SPST(sigle pole, single throw) 또는 SPDT(sigle pole, double throw)를 포함할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
410: 하우징 414: (하측)도전성 부재
420: 도전성 패턴 421: 스위칭 회로
430: 프로세서

Claims (16)

  1. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징의 일부를 형성하는 도전성 부재(conductive member);
    상기 도전성 부재의 제1 위치(location)에 전기적으로 연결되는 통신 회로, 상기 도전성 부재는 상기 통신 회로에 의해서 다중 주파수 안테나 방사체(emitter)로서 활용되도록 설정되고, 상기 도전성 부재는 저주파수 대역, 중간 주파수 대역 및/또는 고주파수 대역에서 동작하도록 설정됨(configured);
    스위칭 회로(switching circuit); 및
    상기 하우징 내부에 배치되고, 상기 스위칭 회로를 통해 상기 도전성 부재와 전기적으로 연결되는 도전성 패턴을 포함하고,
    상기 스위칭 회로는 상기 도전성 부재의 제2 위치에 연결되고,
    상기 스위칭 회로가 개방(opened)되는 경우:
    상기 도전성 부재는 상기 도전성 패턴과 연결되지 않고,
    상기 도전성 부재는 제2 주파수 대역보다 높은 제1 주파수 대역에서 동작(operating)하도록 설정되고, 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역은 상기 저주파수 대역에 포함되고,
    상기 스위칭 회로가 단락(closed)되는 경우:
    상기 도전성 부재는 상기 도전성 패턴과 연결되고,
    상기 도전성 부재 및 상기 도전성 패턴은 상기 제2 주파수 대역에서 동작하도록 설정되고,
    상기 제1 위치는 상기 도전성 부재의 일 단(one end)이고, 상기 제2 위치는 상기 도전성 부재의 타단(other end)인, 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 부재는 상기 도전성 부재의 전기적 길이의 범위 밖에서 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전기적 길이는 λ/4를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치..
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 주파수 대역은 700MHz 대역을 포함하며, 상기 제1 주파수 대역은 800Mhz 대역을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 패턴은 상기 하우징의 내부에 배치되는 기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 패턴은 상기 하우징의 내부에 배치되는 유전체 재질의 캐리어에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 도전성 패턴은 상기 캐리어의 상면, 측면 또는 저면 중 적어도 하나에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 도전성 패턴은 상기 캐리어의 상면에서 저면까지 관통되는 방식으로 저면에 접속 단부가 노출되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 도전성 패턴은 상기 캐리어의 상면에서 측면 또는 상기 캐리어의 상면에서 측면을 통하여 저면까지 우회하여 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 전자 장치에 적용되는 적어도 하나의 전자 부품을 수용하는 부품 실장용 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전자 부품은 스피커 모듈, 마이크로폰 모듈, 바이브레이터 모듈 또는 각종 센서 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 도전성 패턴은 상기 캐리어상에 LDS(laser direct structuring) 방식 또는 DPA(direct printing antenna) 방식, 또는 일정 형상의 금속 플레이트 또는 가요성 인쇄회로(FPCB; flexible printed circuit board)가 캐리어상에 직접 본딩, 솔더링, 테이핑, 클리핑, 융착 중 적어도 하나의 방식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 회로는 상기 전자 장치의 제어를 받는 SPST(sigle pole, single throw) 또는 SPDT(sigle pole, double throw)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
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