KR20180005910A - 전자 장치에 있어서 무선 전력 송수신 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전자 장치는, 적어도 하나의 안테나와, 상기 적어도 하나의 안테나의 적어도 일부를 이용하여 전력을 무선으로 수신 또는 전송하기 위한 제 1 회로와, 상기 적어도 하나의 안테나의 적어도 일부를 이용하여 적어도 하나의 통신을 수행하기 위한 제 2 회로와, 상기 적어도 하나의 안테나 및 상기 제 1 회로를 연결하는 제 1 전기적 경로와, 상기 적어도 하나의 안테나 및 상기 제 2 회로를 연결하는 제 2 전기적 경로와, 상기 제 1 전기적 경로 상의 포인트 및 상기 제 2 전기적 경로 상의 포인트를 연결하는 제 3 전기적 경로, 및 상기 제 1 전기적 경로, 제 2 전기적 경로 및 제 3 전기적 경로 중 적어도 하나에 연결되는 적어도 하나의 수동 소자(passive element) 또는 능동 소자(active element)를 포함할 수 있다.
Description
본 발명의 다양한 실시 예는 전자 장치에 있어서 무선 전력 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
전자 장치는 자기장을 이용하여 외부 장치로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 전자 장치는 이동 통신, 무선 인터넷 등의 무선 통신 또한 이행할 수 있다. 이러한 전자 장치는 무선 전력 수신을 위한 안테나 및 무선 통신을 위한 안테나를 포함할 수 있다.
스마트폰과 같은 전자 장치는 슬림화된 형태로 디자인되면서, 전자 장치 내 부품을 실장하기 위한 공간은 줄어들고 있다. 전자 장치 내 제한된 공간에 다수의 안테나들이 서로 가까이 배치되는 경우, 다수의 안테나들 간의 전파 간섭이 있을 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신을 위한 안테나 및 무선 통신을 위한 안테나는 서로 근접해 있을 수 있고, 안테나들 간의 전자기적 커플링이 있을 수 있다. 이러한 안테나들 간의 전자기적 커플링에 의하여, 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신할 때, 전력이 무선 통신을 위한 시스템으로 누설될 수 있고, 누설 전류는 이 시스템의 손상을 일으킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들은, 무선 전력 송수신 시스템이 무선으로 전력을 수신 또는 전송할 때, 통신 시스템으로 전력이 누설되는 것을 방지하기 위한 전자 장치에 있어서 무선 전력 송수신 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전자 장치는, 전자 장치는, 적어도 하나의 안테나와, 상기 적어도 하나의 안테나의 적어도 일부를 이용하여 전력을 무선으로 수신 또는 전송하기 위한 제 1 회로와, 상기 적어도 하나의 안테나의 적어도 일부를 이용하여 적어도 하나의 통신을 수행하기 위한 제 2 회로와, 상기 적어도 하나의 안테나 및 상기 제 1 회로를 연결하는 제 1 전기적 경로와, 상기 적어도 하나의 안테나 및 상기 제 2 회로를 연결하는 제 2 전기적 경로와, 상기 제 1 전기적 경로 상의 포인트 및 상기 제 2 전기적 경로 상의 포인트를 연결하는 제 3 전기적 경로, 및 상기 제 1 전기적 경로, 제 2 전기적 경로 및 제 3 전기적 경로 중 적어도 하나에 연결되는 적어도 하나의 수동 소자(passive element) 또는 능동 소자(active element)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 무선 전력 송수신 장치 및 방법은, 무선 전력 송수신 시스템이 무선으로 전력을 수신 또는 전송할 때 무선 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 하므로, 무선 통신 시스템의 손상을 방지하고 무선 전력 송수신 시스템의 전력 송수신 효율을 개선할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 시스템의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 실장되는 적어도 하나의 안테나의 배치 구조를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 장치의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 장치의 블록도이다.
도 10a 내지 10f는 다양한 실시 예에 따른 도 9의 전자 장치의 회로도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 장치의 블록도이다.
도 12a 내지 12c는 다양한 실시 예에 따른 도 9의 전자 장치의 회로도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 장치의 블록도이다.
도 14a 및 14b는 본 발명이 일 실시 예에 따른 도 13의 전자 장치의 회로도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 16a 및 16b는 일 실시 예에 따른 도 15의 전자 장치의 회로도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 제 1 연결 회로의 설치 전후의 전자기 특성에 관한 그래프이다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 9의 전자 장치에서 제 2 연결 회로의 스위치를 제어하기 위한 동작 흐름이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 9의 전자 장치에서 제 1 연결 회로의 가변 커패시터를 제어하기 위한 동작 흐름이다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 실장되는 적어도 하나의 안테나의 배치 구조를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 장치의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 장치의 블록도이다.
도 10a 내지 10f는 다양한 실시 예에 따른 도 9의 전자 장치의 회로도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 장치의 블록도이다.
도 12a 내지 12c는 다양한 실시 예에 따른 도 9의 전자 장치의 회로도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 장치의 블록도이다.
도 14a 및 14b는 본 발명이 일 실시 예에 따른 도 13의 전자 장치의 회로도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 16a 및 16b는 일 실시 예에 따른 도 15의 전자 장치의 회로도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 제 1 연결 회로의 설치 전후의 전자기 특성에 관한 그래프이다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 9의 전자 장치에서 제 2 연결 회로의 스위치를 제어하기 위한 동작 흐름이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 9의 전자 장치에서 제 1 연결 회로의 가변 커패시터를 제어하기 위한 동작 흐름이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시 예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성 요소에 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 구성 요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성 요소를 다른 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성 요소가 다른(예: 제 2) 구성 요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성 요소(예: 제 3 구성 요소)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 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료 기기, 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 실시 예들에서, 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 실시 예에서, 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 실시 예에 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 실시 예들에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시 예에 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 실시 예들에서의, 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 실시 예에서는, 전자 장치(101)는, 구성 요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 버스(110)는 구성 요소들(110-170)을 서로 연결하고, 구성 요소들 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 구성 요소들의 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 구성 요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시 예에 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 구성 요소에 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 구성 요소(들)에 전달하거나, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성 요소(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 전자 기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 컨텐츠(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, 제스처, 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 실시 예에 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. 한 실시 예에 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 실시 예들에 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 실시 예에 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 실시 예들에 따른 전자 장치(201)의 블록도이다. 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), 자기장 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 구성 요소들을 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 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 구성 요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(221))를 포함할 수도 있다. 프로세서(210)는 다른 구성 요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
자기장 모듈(220)은, 예를 들면, 통신 인터페이스(170)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 자기장 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 실시 예에 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 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 프로세서(210)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 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 실시 예에 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 실시 예에서는, 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.
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.
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. 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 구성 요소는, 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 실시 예에 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 실시 예에 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 구성 요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 전자 장치(예: 전자 장치(201))는 일부 구성 요소가 생략되거나, 추가적인 구성 요소를 더 포함하거나, 또는, 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다. 한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈(310)(예: 프로그램(140))은 전자 장치(예: 전자 장치(101))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, AndroidTM, iOSTM, WindowsTM, SymbianTM, TizenTM, 또는 BadaTM를 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 프로그램 모듈(310)은 커널(320)(예: 커널(141)), 미들웨어(330)(예: 미들웨어(143)), (API(360)(예: API(145)), 및/또는 어플리케이션(370)(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 서버(106) 등)로부터 다운로드 가능하다.
커널(320)은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(321) 및/또는 디바이스 드라이버(323)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(321)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수를 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(321)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부를 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(323)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다. 미들웨어(330)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(370)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 사용할 수 있도록 API(360)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(370)으로 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 미들웨어(330)는 런타임 라이브러리(335), 어플리케이션 매니저(341), 윈도우 매니저(342), 멀티미디어 매니저(343), 리소스 매니저(344), 파워 매니저(345), 데이터베이스 매니저(346), 패키지 매니저(347), 커넥티비티 매니저(348), 노티피케이션 매니저(349), 로케이션 매니저(350), 그래픽 매니저(351), 또는 시큐리티 매니저(352) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(335)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(335)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수 처리를 수행할 수 있다. 어플리케이션 매니저(341)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)의 생명 주기를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(342)는 화면에서 사용되는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(343)는 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱을 이용하여 미디어 파일의 인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(344)는 어플리케이션(370)의 소스 코드 또는 메모리의 공간을 관리할 수 있다. 파워 매니저(345)는, 예를 들면, 배터리의 용량 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보를 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 파워 매니저(345)는 바이오스(BIOS: basic input/output system)와 연동할 수 있다. 데이터베이스 매니저(346)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)에서 사용될 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(347)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 갱신을 관리할 수 있다.
커넥티비티 매니저(348)는, 예를 들면, 무선 연결을 관리할 수 있다. 노티피케이션 매니저(349)는, 예를 들면, 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 이벤트를 사용자에게 제공할 수 있다. 로케이션 매니저(350)는, 예를 들면, 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(351)는, 예를 들면, 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 시큐리티 매니저(352)는, 예를 들면, 시스템 보안 또는 사용자 인증을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 미들웨어(330)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화(telephony) 매니저 또는 전술된 구성 요소들의 기능들의 조합을 형성할 수 있는 하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 미들웨어(330)는 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 미들웨어(330)는 동적으로 기존의 구성 요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성 요소들을 추가할 수 있다. API(360)는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.
어플리케이션(370)은, 예를 들면, 홈(371), 다이얼러(372), SMS/MMS(373), IM(instant message)(374), 브라우저(375), 카메라(376), 알람(377), 컨택트(378), 음성 다이얼(379), 이메일(380), 달력(381), 미디어 플레이어(382), 앨범(383), 와치(384), 헬스 케어(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보) 제공 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(370)은 전자 장치와 외부 전자 장치 사이의 정보 교환을 지원할 수 있는 정보 교환 어플리케이션을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 노티피케이션 릴레이 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치로 전달하거나, 또는 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 또는 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션을 설치, 삭제, 또는 갱신할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어(예: 프로세서(210)), 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현(예: 실행)될 수 있으며, 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트 또는 프로세스를 포함할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려 졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 메모리(130))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드 디스크, 플로피 디스크, 마그네틱 매체(예: 자기 테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체 (예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성 요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치를 도시한다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(400)는 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 2의 전자 장치(201)의 구성 요소 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(400)는, 전자 장치(400)의 외관의 전부 또는 적어도 일부분을 형성하는 하우징(410)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 하우징(410)은 비금속 물질 및/또는 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(410)은 플라스틱, 금속, 탄소 섬유 및 다른 섬유 복합체들, 세라믹, 유리, 목재와 같은 물질 또는 이 물질들의 조합으로 형성될 수 있다. 또는, 하우징(410)은 전체적으로 하나의 물질 또는 다수의 물질들의 조합으로 형성될 수 있다. 또는, 하우징(410)은 부분적으로 물성이 다른 물질들로 형성될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(410)은 전자 장치(400)의 제 1 면(4001), 제 2 면(4002) 및 제 3 면(4003)을 형성할 수 있다. 제 1 면(4001) 및 제 2 면(4002)은 서로 반대 방향으로 향할 수 있다. 제 3 면(4003)은 제 1 면(4001) 및 제 2 면(4002) 사이의 공간을 둘러쌀 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(410)의 제 1 면(4001) 및/또는 제 2 면(4002)은 실질적으로 평면일 수 있다. 제 1 하우징(410)의 제 3 면(4003)은 평면 또는 곡면을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(410)은 제 1 면(3001)을 형성하는 제 1 커버(410-1), 제 2 면(4002)을 형성하는 제 2 커버(410-2)를 포함할 수 있다. 또한, 하우징(410)은 제 1 커버(410-1) 및 제 2 커버(410-2) 사이의 공간을 둘러싸고, 제 3 면(4003)을 형성하는 베젤(bezel)(410-3)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(400)는 하우징(410)의 제 1 커버(410-1) 및 제 2 커버(410-2)에 의해 형성된 공간 내에 내장되는 디스플레이(411)를 포함할 수 있다. 디스플레이(411)의 화면 영역은 제 1 커버(410-1)를 통하여 외부로 노출될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이(411)는 터치 입력 및/또는 호버링 입력을 위한 터치 감지 장치를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 손가락 또는 스타일러스가 제 1 면(4001)에 접촉되는 경우, 전자 장치(400)는 디스플레이(411)를 통해 터치 입력을 감지할 수 있다. 또는 손가락 또는 스타일러스가 제 1 면(4001)으로부터 근접하게 분리되어 있는 경우, 전자 장치(400)는 디스플레이(411)를 이용하여 호버링 입력을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이(411)의 화면 영역은 제 1 단변(short side)(411-1), 제 2 단변(411-2), 제 1 장변(411-3) 및 제 2 장변(411-4)을 포함하는 직사각형 형태일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 커버(410-1)는 화면 영역의 제 1 단변(411-1)에 인접한 제 1-1 엣지(410-11), 화면 영역의 제 2 단변(411-2)에 인접한 제 1-2 엣지(410-12), 화면 영역의 제 3 단변(411-3)에 인접한 제 1-3 엣지(410-13), 및 화면 영역의 제 4 단변(411-4)에 인접한 제 1-4 엣지(410-14)를 포함하는 직사각형 형태일 수 있다. 제 1-3 엣지(410-13)는 제 1-1 엣지(410-1)의 일단 및 제 1-2 엣지(410-12)의 일단을 연결할 수 있다. 제 1-4 엣지(410-14)는 제 1-1 엣지(410-11)의 타단 및 제 1-2 엣지(410-12)의 타단을 연결할 수 있다. 제 1-1 엣지(410-11) 및 제 1-3 엣지(410-13) 사이의 연결 부분은 곡선 형태일 수 있다. 제 1-1 엣지(410-11) 및 제 1-4 엣지(410-14) 사이의 연결 부분은 곡선 형태일 수 있다. 제 1-2 엣지(410-12) 및 제 1-3 엣지(410-13) 사이의 연결 부분은 곡선 형태일 수 있다. 또는, 제 1-2 엣지(410-12) 및 제 1-4 엣지(410-14) 사이의 연결 부분은 곡선 형태일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 커버(410-1)에서 제 2 커버(410-2)로 향하는 방향으로 볼 때, 제 2 커버(410-2)는 제 1 커버(410-1)에 대응하는 대체적으로 직사각형 형태일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(400)는 제 1 커버(410-1)의 제 1-1 엣지(410-11) 및 화면 영역의 제 1 단변(411-1) 사이에 배치되는 다양한 부품을 포함할 수 있다. 예를 들어, 부품은 통화 중 상대 기기로부터 수신된 음성 신호를 소리로 출력하기 위한 리시버(receiver)(412)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 부품은 적어도 하나의 센서(413, 414, 415)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서는 광 센서(예: 조도 센서), 근접 센서, 적외선 센서, 초음파 센서 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 부품은 이미지 센서를 포함하는 카메라(416)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(400)는 제 1 커버(410-1)의 제 1-2 엣지(410-12) 및 화면 영역의 제 2 단변(411-2) 사이에 배치되는 다양한 부품을 포함할 수 있다. 예를 들어, 부품은 다양한 입력 키일 수 있다. 입력 키는 누름 방식의 버튼(예: 홈 버튼)(417)일 수 있다. 또는, 입력 키는 터치 방식의 터치 키(4181, 4182)일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(400)는 제 2 커버(420-2)는 제 1 커버(410-1)의 제 1-1 엣지(410-11)에 대응되는 제 2-1 엣지(410-21), 제 1 커버(410-1)의 제 1-2 엣지(410-12)에 대응되는 제 2-2 엣지(410-22), 제 1 커버(410-1)의 제 1-3 엣지(410-13)에 대응되는 제 2-3 엣지(410-23), 및 제 1 커버(410-1)의 제 1-4 엣지(410-14)에 대응되는 제 2-4 엣지(410-24)를 포함하는 직사각형 형태일 수 있다. 제 2-3 엣지(410-23)는 제 2-1 엣지(410-21)의 일단 및 제 2-2 엣지(410-22)의 일단을 연결할 수 있다. 제 2-4 엣지(410-24)는 제 2-1 엣지(410-21)의 타단 및 제 2-2 엣지(410-22)의 타단을 연결할 수 있다. 제 2-1 엣지(410-21) 및 제 2-3 엣지(410-23) 사이의 연결 부분은 곡선 형태일 수 있다. 제 2-1 엣지(410-21) 및 제 2-4 엣지(410-24) 사이의 연결 부분은 곡선 형태일 수 있다. 제 2-2 엣지(410-22) 및 제 2-3 엣지(410-23) 사이의 연결 부분은 곡선 형태일 수 있다. 또는, 제 2-2 엣지(410-22) 및 제 2-4 엣지(410-24) 사이의 연결 부분은 곡선 형태일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(400)는 제 2 커버(410-2)에 배치되는 다양한 부품(예: 카메라 4291, 플래시 4292)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 커버(410-1) 및/또는 제 2 커버(410-2)는 투명 물질(예: 유리)로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 베젤(410-3)은 제 1 커버(410-1)의 제 1-1 엣지(410-11) 및 제 2 커버(410-2)의 제 2-1 엣지(410-21)를 연결하는 제 1 금속 프레임(410-31)을 포함할 수 있다. 베젤(410-3)은 제 1 커버(410-1)의 제 1-2 엣지(410-12) 및 제 2 커버(410-2)의 제 2-2 엣지(410-22)를 연결하는 제 2 금속 프레임(410-32)을 포함할 수 있다. 베젤(410-3)은 제 1 커버(410-1)의 제 1-3 엣지(410-13) 및 제 2 커버(410-2)의 제 2-3 엣지(410-23)를 연결하는 제 3 금속 프레임(410-33)을 포함할 수 있다. 베젤(410-3)은 제 1 커버(410-1)의 제 1-4 엣지(410-14) 및 제 2 커버(410-2)의 제 2-4 엣지(410-24)를 연결하는 제 4 금속 프레임(410-34)을 포함할 수 있다. 제 1 금속 프레임(410-31) 및 제 2 금속 프레임(410-32)은 서로 반대편에 배치되고, 제 3 금속 프레임(410-33) 및 제 4 금속 프레임(410-34)은 서로 반대편에 배치될 수 있다. 제 1 금속 프레임(410-31)은 제 3 금속 프레임(410-33)의 일단 및 제 4 금속 프레임(410-34)의 일단을 연결할 수 있다. 제 2 금속 프레임(410-32)은 제 3 금속 프레임(410-33)의 타단 및 제 4 금속 프레임(410-34)의 타단을 연결할 수 있다. 제 1 금속 프레임(410-31), 제 2 금속 프레임(410-32), 제 3 금속 프레임(410-33) 및 제 4 금속 프레임(410-34)의 조합은 대체적으로 직사각형 형태의 환형일 수 있다. 베젤(410-3)에 의해 형성되는 하우징(410)의 3 면(4003)은 대체적으로 직사각 환형 형태를 가질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 베젤(410-3)의 제 1 금속 프레임(410-31) 및 제 3 금속 프레임(410-33) 사이의 연결 부분은 곡선 형태를 가질 수 있다. 베젤(410-3)의 제 1 금속 프레임(410-31) 및 제 4 금속 프레임(410-34) 사이의 연결 부분은 곡선 형태를 가질 수 있다. 베젤(410-3)의 제 2 금속 프레임(410-32) 및 제 3 금속 프레임(410-33) 사이의 연결 부분은 곡선 형태를 가질 수 있다. 또는 베젤(410-3)의 제 2 금속 프레임(410-32) 및 제 4 금속 프레임(410-34) 사이의 연결 부분은 곡선 형태를 가질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도시하지 않았으나, 베젤(410-3)은 제 1 금속 프레임(410-31), 제 2 금속 프레임(410-32), 제 3 금속 프레임(410-33) 및 제 4 금속 프레임(410-34) 중 적어도 하나로부터 하우징(410)의 내부 방향으로 연장된 연장 부분(미도시)을 포함할 수 있다. 연장 부분은 PCB(printed circuit board), 브래킷(bracket) 등과 결합될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 베젤(410-3)의 제 1 금속 프레임(410-31), 제 2 금속 프레임(410-32), 제 3 금속 프레임(410-33) 및 제 4 금속 프레임(410-34) 중 적어도 하나는 서로 물리적으로 분리된 다수의 금속 부분들을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 다수의 금속 부분들 사이에는 비도전성 부재가 배치될 수 있다. 비도전성 부재는 하우징(410)의 제 3 면(4003)의 일부를 형성할 수 있다. 또는, 비도전성 부재는 하우징(410)의 내부에 배치된 비도전성 부분으로부터 연장된 것일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 베젤(410-3)의 제 1 금속 프레임(410-31)은 서로 물리적으로 분리된 제 1a 금속 프레임(410-31a), 제 1b 금속 프레임(410-31b) 및 제 1c 금속 프레임(410-31c)을 포함할 수 있다. 제 1b 금속 프레임(410-31b)은 제 1a 금속 프레임(410-31a) 및 제 1c 금속 프레임(410-31c) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 금속 프레임(410-31)의 제 1a 금속 프레임(410-31a)은 제 3 금속 프레임(410-33)에 연결될 수 있다. 제 1 금속 프레임(410-31)의 제 1c 금속 프레임(410-31c)은 제 4 금속 프레임(410-34)에 연결될 수 있다. 제 1a 금속 프레임(410-31a) 및 제 3 금속 프레임(410-33)은 일체의 금속으로 형성될 수 있다. 또는, 제 1c 금속 프레임(410-31c) 및 제 4 금속 프레임(410-34)은 일체의 금속으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(400)는 베젤(410-3)의 제 1a 금속 프레임(410-31a) 및 제 1b 금속 프레임(410-31b) 사이에 배치되는 제 1 비도전성 부재(441)를 포함할 수 있다. 전자 장치(400)는 제 1b 금속 프레임(410-31b) 및 제 1c 금속 프레임(410-31c) 사이에 배치되는 제 2 비도전성 부재(442)를 포함할 수 있다. 제 1 비도전성 부재(441) 및 제 2 비도전성 부재(442)는 제 1 금속 프레임(410-31)과 매끄럽게 연결되고, 제 1 하우징(410)의 제 3 면(4003)의 일부를 형성할 수 있다. 제 1 비도전성 부재(441) 및/또는 제 2 비도전성 부재(442)는 하우징(410)의 내부에 배치된 비도전성 부재로부터 연장된 부분일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(400)는 제 1 금속 프레임(410-31)에서 제 2 금속 프레임(410-32)으로 향하는 중심선(C1) 양쪽으로 대체적으로 대칭적인 형상일 수 있다. 중심선(C1)은 제 1 비도전성 부재(441) 및 제 2 비도전성 부재(442) 사이에 존재하고, 제 1 비도전성 부재(441) 및 제 2 비도전성 부재(442)는 중심선(C1)으로부터 동일한 거리에 배치될 수 있다. 또는, 제 1 비도전성 부재(441) 및 제 2 비도전성 부재(442)는 중심선(C1)으로부터 동일한 거리에 배치되지 않을 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1a 금속 프레임(410-31a) 및 제 1b 금속 프레임(410-31b) 사이의 제 1 갭(미도시)은 제 1 비도전성 부재(441)가 채워지는 부분일 수 있다. 제 1b 금속 프레임(410-31b) 및 제 1c 금속 프레임(410-31c) 사이의 제 2 갭(미도시)은 제 2 비도전성 부재(442)가 채워지는 부분일 수 있다. 제 1 갭 및 제 2 갭의 너비는 동일하거나 또는 서로 다를 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 베젤(410-3)의 제 2 금속 프레임(410-32)은 서로 물리적으로 분리된 제 2a 금속 프레임(410-32a), 제 2b 금속 프레임(410-32b) 및 제 2c 금속 프레임(410-32c)을 포함할 수 있다. 제 2b 금속 프레임(410-32b)은 제 2a 금속 프레임(410-32a) 및 제 1c 금속 프레임(410-31c) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 금속 프레임(410-32)의 제 2a 금속 프레임(410-32a)은 제 3 금속 프레임(410-33)에 연결될 수 있다. 제 2 금속 프레임(410-32)의 제 2c 금속 프레임(410-32c)은 제 4 금속 프레임(410-34)에 연결될 수 있다. 제 2a 금속 프레임(410-32a) 및 제 3 금속 프레임(410-33)은 일체의 금속으로 형성될 수 있다. 또는, 제 2c 금속 프레임(410-32c) 및 제 4 금속 프레임(410-34)은 일체의 금속으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(400)는 베젤(410-3)의 제 2a 금속 프레임(410-32a) 및 제 2b 금속 프레임(410-32b) 사이에 배치되는 제 3 비도전성 부재(443)를 포함할 수 있다. 전자 장치(400)는 제 2b 금속 프레임(410-32b) 및 제 2c 금속 프레임(410-32c) 사이에 배치되는 제 4 비도전성 부재(444)를 포함할 수 있다. 제 3 비도전성 부재(443) 및 제 4 비도전성 부재(444)는 제 2 금속 프레임(410-32)과 매끄럽게 연결되고, 하우징(410)의 제 3 면(4003)의 일부를 형성할 수 있다. 제 3 비도전성 부재(443) 및/또는 제 4 비도전성 부재(444)는 하우징(410)의 내부에 배치된 비도전성 부재로부터 연장된 부분일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 중심선(C1)은 제 3 비도전성 부재(443) 및 제 4 비도전성 부재(444) 사이에 존재하고, 제 3 비도전성 부재(443) 및 제 4 비도전성 부재(444)는 중심선(C1)으로부터 동일한 거리에 배치될 수 있다. 또는, 제 3 비도전성 부재(443) 및 제 4 비도전성 부재(444)는 중심선(C1)으로부터 동일한 거리에 배치되지 않을 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2a 금속 프레임(410-32a) 및 제 2b 금속 프레임(410-32b) 사이의 제 3 갭(미도시)은 제 3 비도전성 부재(443)가 채워지는 부분일 수 있다. 제 2b 금속 프레임(410-32b) 및 제 2c 금속 프레임(410-32c) 사이의 제 4 갭(미도시)은 제 4 비도전성 부재(444)가 채워지는 부분일 수 있다. 제 3 갭 및 제 4 갭의 너비는 동일하거나 또는 서로 다를 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 비도전성 부재(441) 및 제 3 비도전성 부재(443)는 중심선(C1)으로부터 동일한 거리에 배치되거나, 또는 동일한 거리에 배치되지 않을 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 비도전성 부재(442) 및 제 4 비도전성 부재(444)는 중심선(C1)으로부터 동일한 거리에 배치되거나, 또는 동일한 거리에 배치되지 않을 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 베젤(410-3)은 무선 통신 장치의 적어도 일부로 사용될 수 있다. 제 1 금속 프레임(410-31), 제 2 금속 프레임(410-32), 제 3 금속 프레임(410-33) 및 제 4 금속 프레임(410-34) 간의 전기적 커플링(coupling)을 통해, 베젤(410-3)은 무선 신호를 송수신할 수 있는 전자 장치(400)의 무선 통신 장치의 적어도 일부로 사용될 수 있다. 예를 들어, 베젤(410-3)의 적어도 일부는 전자 장치(400)의 통신 회로(미도시)에 전기적으로 연결되는 '제 1 상태'로 설정되어 안테나 방사체 역할을 할 수 있다. 또는, 베젤(410)의 적어도 일부는 전자 장치(300)의 그라운드 부재(미도시)(예: PCB의 그라운드)에 전기적으로 연결되는 '제 2 상태'로 설정되어 안테나 그라운드 역할을 할 수 있다. 또는, 베젤(410)의 적어도 일부는 전기적 플로팅(floating) 상태인 '제 3 상태'로 설정될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(400)는 제 1 면(4001) 및 제 2 면(4002) 사이의 평면 상에 배치되는 적어도 하나의 도전성 패턴(conductive pattern)(미도시)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 도전성 패턴이 배치되는 평면은 제 1 면(4001) 또는 제 2 면(4002)과 대체적으로 평행일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 패턴은 복수의 턴들(turns)의 권선부(wound portion)를 형성하도록 제 1 단부에서 제 2 단부로 연장된 도전성 라인(conductive line)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 도전성 패턴은 무선 전력을 수신 또는 전송하기 위한 안테나로 이용될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 도전성 패턴은 전자기 공진 방식의 무선 전력 송수신용 안테나로 이용될 수 있다. 또는 적어도 하나의 도전성 패턴은 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신용 안테나로 이용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 도전성 패턴은 다양한 형태의 통신을 위한 안테나로 이용될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 도전성 패턴은 셀룰러 통신, 근거리 통신(예: WiFi, 블루투스, NFC, 또는 GNSS 등) 또는 마그네틱 신호(예: 전자 결제용 마그네틱 보안 전송(MST)) 송수신 등에 이용될 수 있다.
전자 장치(400)는 적어도 하나의 도전성 패턴에 전기적으로 연결되는 전자 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 회로는, 도전성 패턴의 제 1 단부 상에 위치하거나 또는 그 근처에 위치하는 제 1 포인트, 및 도전성 패턴의 제 2 단부 상에 위치하거나 또는 그 근처에 위치하는 제 2 포인트에 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 패턴에 전기적으로 연결되는 전자 회로는 적어도 하나의 도전성 패턴을 이용하여 전력을 수신 및/또는 전송하기 위한 무선 전력 송수신 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 또는, 도전성 패턴에 전기적으로 연결되는 전자 회로는 적어도 하나의 도전성 패턴을 이용하여 다양한 형태의 통신을 수행하기 위한 통신 회로(미도시)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 베젤(410-3)은 전자 장치(400)의 다양한 부품을 지원하기 위한 관통 홀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 베젤(410-3)의 제 2b 금속 프레임(410-32b)은 전자 장치(400)의 스피커(미도시)로부터 발생된 소리를 외부로 방출시키는데 이용되는 관통 홀(4191)을 포함할 수 있다. 또는, 베젤(410-3)의 제 1-2b 금속 프레임(410-32b)은 외부 커넥터를 전자 장치(400)의 커넥터(미도시)에 연결시키는데 이용되는 관통 홀(4192)을 포함할 수 있다. 또는, 베젤(410-3)의 제 2b 금속 프레임(410-32b)은 외부의 소리를 전자 장치(400)의 마이크로폰(미도시)로 유입시키는데 이용되는 관통 홀(4193)을 포함할 수 있다. 또는, 베젤(410)의 제 3 금속 프레임(410-33)은 전자 장치(400)의 버튼(예: 음량 조절 버튼)(4396)을 지원하기 위한 관통 홀(4196)을 포함할 수 있다. 또는, 베젤(410-3)의 제 4 금속 프레임(410-34)은 전자 장치(400)의 버튼(예: 전원 버튼)(4397)을 지원하기 위한 관통 홀(4197)을 포함할 수 있다. 또는, 베젤(410-3)의 제 1b 금속 프레임(410-31b)은 이어 플러그(미도시)를 전자 장치(400)의 이어 잭(미도시)에 삽입시키는데 이용되는 관통 홀(미도시)을 포함할 수 있다. 또는, 베젤(410)의 제 1b 금속 프레임(410-31b)은 적어도 하나의 외부 저장 매체(미도시)를 전자 장치(400)의 소켓(미도시)에 삽입시키는데 이용되는 관통 홀(미도시)을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도이다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(500)는 도 1의 전자 장치(102), 도 2의 전자 장치(201) 또는 도 4a 및 4b의 전자 장치(400) 중 어느 하나일 수 있다.
도 5를 참조하면, 전자 장치(500)의 외관은 제 1 방향으로 향하는 제 1 면(5001), 및 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면(5002)을 포함할 수 있다. 전자 장치(500)는 제 1 면(5001) 및 제 2 면(5002) 사이에 배치되는 다양한 구성 요소들을 포함할 수 있다.
전자 장치(500)는 제 1 커버(510-1), 디스플레이(520), 브래킷(530), 회로 보드(540), 배터리(550), 적어도 하나의 도전성 패턴(570) 또는 제 2 커버(510-2)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 커버(510-1)(예: 윈도우)는 대체적으로 플레이트 형상이고, 내 충격성을 가지는 플라스틱 또는 유리를 포함할 수 있다. 제 1 커버(510-1)는 도시하지 않은 베젤(예: 도 4a 및 4b의 베젤 410-3)에 결합되고, 전자 장치(500)의 제 1 면(5001)(예: 도 4a의 제 1 면 4001)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 커버(510-1)의 환형의 엣지는 결합 수단(예: 양면 테이프)을 이용하여 베젤(예: 도 4a 및 4b의 베젤 410-3)의 환형의 설치 부에 결합될 수 있다. 제 1 커버(510-1) 및 케이스(510-3)가 결합되는 경우, 디스플레이(520), 브래킷(530) 및 회로 보드(540)를 수용 가능한 공간이 마련될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이(520)는 제 1 커버(510-1) 및 브래킷(530) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(520)는 제 1 커버(510-1)에 결합될 수 있다. 디스플레이(520)의 화면 영역은 제 1 커버(510-1)의 적어도 일부를 통해 외부로 노출될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이(520)는 회로 보드(540)로부터 제공된 전기적 신호를 영상으로 표시할 수 있고, 예를 들어, LCD(liquid crystal display), OLED(organic light-emitting diode)(예: AM(active-matrix)-OLED) 등을 포함할 수 있다. 또는, 디스플레이(520)는 터치 입력 또는 호버링(hovering) 입력을 위한 도전성 패턴을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도전성 패턴은 디스플레이(520)의 인-셀(in-cell) 영역 또는 온-셀(on-cell) 영역에 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이(520)는 디스플레이 일체형 터치 스크린을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(520)는 AM-OLED 일체형 터치 스크린(OCTA: On-Cell TSP AMOLED)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 브래킷(530)은 디스플레이(520) 및 회로 보드(540) 사이에 배치될 수 있다. 브래킷(530)은 베젤(예: 도 4a 및 4b의 베젤 410-3)에 결합되고, 디스플레이(520)를 설치할 수 있는 제 1 면(5301) 및 회로 보드(540)를 설치할 수 있는 제 2 면(5302)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 회로 보드(540)(예: 메인 보드(main board), 마더 보드(mother board) 또는 PBA(printed board assembly) 등)는 복수의 전자 부품들을 탑재하고, 이들을 연결하는 전기 회로를 포함하도록 구성될 수 있다. 회로 보드(540)는 전자 장치(500)의 실행 환경을 설정하고, 그 정보를 유지해 주며, 전자 장치(500) 내의 장치들의 데이터 입출력 교환을 지원할 수 있다. 예를 들어, 회로 보드(540)는 전자 장치(500)에 탑재된 적어도 하나의 도전성 패턴(미도시)을 이용하여 전력을 수신 및/또는 전송하기 위한 무선 충전 회로를 포함할 수 있다. 또는 회로 보드(540)는 전자 장치(500)에 탑재된 적어도 하나의 도전성 패턴을 이용하여 다양한 형태의 통신에 관한 신호를 수신 및/또는 전송하기 위한 통신 회로를 포함할 수 있다.
배터리(550)는 브래킷(530) 및 적어도 하나의 도전성 패턴(570) 사이에 배치될 수 있다.
적어도 하나의 도전성 패턴(570)은 제 1 면(5001) 및 제 2 면(5002) 사이의 도시하지 않은 평면 상에 배치될 수 있다. 적어도 하나의 도전성 패턴(570)이 배치되는 평면은 제 1 면(5001) 또는 제 2 면(5002)과 대체적으로 평행하게 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 도전성 패턴(570)은 배터리(550) 및 제 2 면(5002) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 도전성 패턴(570)은 제 2 커버(510-2) 상에 배치될 수 있다. 또는, 적어도 하나의 도전성 패턴(570)은 제 2 커버(510-2)에 포함될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 도전성 패턴(570)은 복수의 턴들(turns)의 권선부(wound portion)를 형성하도록 제 1 단부(미도시)에서 제 2 단부(미도시)로 연장된 도전성 라인(conductive line)을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 도전성 패턴(570)은 회로 보드(540)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도전성 패턴(570)은 회로 보드(540)와 전기적으로 연결하기 위한 제 1 컨택(570-a) 및 제 2 컨택(570-b)을 포함할 수 있다. 제 1 컨택(570-a)은 도전성 라인의 제 1 단부에 위치하거나, 또는 그 근처에 위치할 수 있다. 또는, 제 2 컨택(570-b)은 도전성 라인의 제 2 단부에 위치하거나, 또는 그 근처에 위치할 수 있다. 회로 보드(540)는 도전성 패턴(570)과 전기적으로 연결하기 위한 제 1 컨택(540-a) 및 제 2 컨택(540-b)을 포함할 수 있다. 회로 보드(540) 및 도전성 패턴(570)이 전자 장치(500)에 설치될 때, 도전성 패턴(570)의 제 1 컨택(570-a)은 회로 보드(540)의 제 1 컨택(540-a)에 전기적으로 연결되고, 도전성 패턴(570)의 제 2 컨택(570-b)은 회로 보드(540)의 제 2 컨택(540-b)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 회로 보드(540)의 제 1 컨택(540-a) 및 제 2 컨택(540-b)은 전력 송수신 회로(예: 무선 충전 회로)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또는, 회로 보드(540)의 제 1 컨택(540-a) 및 제 2 컨택(540-b)은 통신 회로(예: 근거리 통신 회로)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 회로 보드(540)의 제 1 컨택(540-a)은 급전(feeding)을 위한 것일 수 있고, 제 2 컨택(540-b)은 전자 장치(500)의 그라운드 부재(예: PCB 그라운드)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(500)는 회로 보드(540)의 제 1 컨택(540-a) 및 도전성 패턴(570)의 제 1 컨택(570-a)을 전기적으로 연결하기 위한 제 1 전기적 연결 수단(580-a)을 포함할 수 있다. 전자 장치(500)는 회로 보드(540)의 제 2 컨택(540-b) 및 도전성 패턴(570)의 제 2 컨택(570-b)을 전기적으로 연결하기 위한 제 2 전기적 연결 수단(580-b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 전기적 연결 수단(580-a) 및/또는 제 2 전기적 연결 수단(580-b)은 C-클립(Clip), 포고 핀(pogo-pin), 스프링, 도전성 포론 및 러버, 도전성 테이프 또는 쿠퍼(cooper) 커넥터 등을 포함할 수 있다. 제 1 전기적 연결 수단(580-a) 및/또는 제 2 전기적 연결 수단(580-b)은 회로 보드(540) 또는 도전성 패턴(570)에 결합될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 도전성 패턴(570)은 회로 보드(540)에 실장된 전력 송수신 회로(예: 무선 충전 회로)에 전기적으로 연결될 수 있다. 적어도 하나의 도전성 패턴(570)은 전력을 무선으로 수신 또는 전송하기 위한 안테나로 이용될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 도전성 패턴(570)은 무선 충전을 위한 안테나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 도전성 패턴(570)은 전자기 유도 방식의 무선 충전용 안테나로 이용될 수 있다. 또는, 적어도 하나의 도전성 패턴(570)은 전자기 공명 방식의 무선 충전용 안테나로 이용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 도전성 패턴(570)은 회로 보드(540)에 실장된 통신 회로에 전기적으로 연결될 수 있다. 적어도 하나의 도전성 패턴(570)은 다양한 형태의 통신을 위한 안테나로 이용될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 도전성 패턴(570)은 셀룰러 통신, 근거리 통신(예: WiFi, 블루투스, NFC, 또는 GNSS 등) 또는 마그네틱 신호(예: 전자 결제용 마그네틱 보안 전송(MST)) 송수신 등에 이용될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도전성 패턴(570)은 판금(예: sus 판금)을 통해서 성형될 수도 있다. 또는, 도전성 패턴(570)은 LDS(laser direct structuring)를 통해서 성형될 수 있다. 또는, 도전성 패턴(570)은 ITO(indium tin oxide) 필름 형태로 성형될 수 있다. 또는, 도전성 패턴(570)은 FPCB(flexible printed circuit board) 형태로 성형될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도전성 패턴(570)은 제 2 하우징(510-2)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 도전성 패턴(570)은 인몰딩 안테나(IMA(inmolding antenna))와 유사한 방식으로 성형되거나, 또는 이중 사출을 통해 성형될 수 있다. 도전성 패턴(570)의 적어도 일부는 전자 장치(500)의 사출 성형물의 내부에 삽입된 방식으로 배치될 수 있다. 도전성 패턴(570)의 적어도 일부는 사출 부재에 감싸여 있고, 따라서, 외부로부터 보호(예: 방진 또는 방수)될 수 있다. 사출 성형물의 강성은 도전성 패턴(570)의 적어도 일부의 변형을 방지할 수 있다. 이 밖의 다양한 성형 방법을 통해, 도전성 패턴(570)이 성형될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(500)는 배터리(550) 및 적어도 하나의 도전성 패턴(570) 사이에 배치되는 전기적 차폐 부재(560)를 더 포함할 수 있다. 전기적 차폐 부재(570)는 적어도 하나의 도전성 패턴(570)의 공진 특성이 주변(예: 배터리 550 등)으로부터 간섭되어 열화되는 것을 막을 수 있다. 예를 들어, 전기적 차폐 부재(560)는 페라이트(ferrite) 시트를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 커버(510-2)는 투명 층을 포함할 수 있다. 투명 층은 내 충격성을 가지는 아크릴 등의 플라스틱 재질 또는 유리 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 투명 층은 강화 유리로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 커버(510-2)는 색상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 2 커버(510-2)는 소정 색상을 발색시키는 염료, 안료, 색소, 형광 물질 또는 인광 물질을 포함하는 색상 층을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 커버(510-2)는 플라스틱 필름을 더 포함할 수 있다. 플라스틱 필름은 열 안정성이 높고 기계적 강도가 높은 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 플라스틱 필름은 PET(폴리에스테르) 필름, PC(폴리카보네이트) 필름, PE(폴리에틸렌) 필름 또는 PP(폴리프로필렌) 필름 등일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 커버(510-2)는 패턴 층을 더 포함할 수 있다. 패턴 층은 추가적으로 부착되거나 또는 인쇄되는 방식으로 형성되는 다양한 패턴(예: 평면 패턴 또는 입력 패턴)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 패턴 층은 UV(Ultraviolet) 몰딩을 통해 형성될 수 있다. 이러한 패턴 층은 외부 광에 의해 비춰지는 경우 금속 질감을 표현하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 패턴 층의 패턴은 헤어라인(hairline)을 표현할 수 있다. 패턴 층은 제 2 커버(510-2)의 내부에 배치되고, 투명 층의 두께로 인하여 패턴 층의 패턴은 투명 층을 통해 입체적으로 보일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 커버(510-2)는 금속 층을 더 포함할 수 있다. 금속 층은 금속(예: Sn, Al, Si, Ti, TiC, TiN, TiCB 또는 Al203 등)을 증착(예: PVD(Physical Vapor Deposition, 물리적 증착) 또는 CVD(CVD(Chemical Vapor Deposition: 화학적 증착)) 또는 코팅하는 방식으로 형성될 수 있다. 금속 층은 외부 광에 의해 비춰지고 금속 질감을 표현할 수 있다. 그리고, 금속 층은 제 2 커버(510-2)의 내부에 배치되고, 투명 층의 두께로 인하여 금속 층은 투명 층을 통해 입체적으로 보일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 커버(510-2)는 빛을 차단하는 더 차광 층을 포함할 수 있다. 차광 층은 빛을 반사하지 않고 빛을 흡수하는 검정 성분을 포함할 수 있다. 차광 층은 검정으로 인쇄된 층일 수 있다. 또는 차광 층은 검정 성분을 포함하는 접착제일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 장치의 블록도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치에 실장되는 적어도 하나의 안테나의 배치 구조를 도시한다. 전자 장치(600)는, 예를 들어, 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 2의 전자 장치(201)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 전자 장치(600)는 적어도 하나의 안테나(610), 전자기장 회로(620), 연결 회로(630) 및 제어 회로(640)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 안테나(610)는 전자 장치(600)에 설치되는 다양한 형태의 금속 부재일 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 안테나(610)는 전자 장치(600)의 외관을 형성하는 하우징(미도시)의 내부에 배치되거나, 또는 하우징의 일면의 일부를 형성할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 하우징은 전자 장치(600)의 정면을 형성하는 제 1 면(예: 도 4a의 4001)과, 전자 장치(600)의 후면을 형성하는 제 2 면(예: 도 4b의 4002)을 포함할 수 있다. 전자 장치(600)는 디스플레이(미도시)를 포함할 수 있고, 디스플레이는 광 투과성을 가지는 제 1 면의 적어도 일부를 통해 노출될 수 있다. 적어도 하나의 안테나(610)는 제 2 면에 배치되거나, 또는 제 2 면의 일부를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 안테나(610)는 전자기장 회로(620), 연결 회로(630) 또는 제어 회로(640)가 실장되어 있는 도시하지 않은 PCB(printed circuit board)와 분리되어 있을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 안테나(610)는 금속 플레이트, 코일형 금속 패턴 또는 환형 금속 부재 중 적어도 하나의 형태일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 안테나(610)는 전력 송수신 회로(621)를 지원하기 위한 방사체(예: 코일)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 송수신 회로(621)는 적어도 하나의 안테나(610)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 안테나(610)는 통신 회로(623)의 다양한 형태의 통신을 지원하기 위한 방사체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 안테나(610)는 근거리 통신을 지원할 수 있다. 근거리 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스(bluetooth), NFC(near field communication), 또는 GNSS(global navigation satellite system) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 예를 들면, 근거리 통신은 마그네틱 신호 송수신을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 안테나(610)의 적어도 일부는 셀룰러 통신에 이용될 수도 있다. 셀룰러 통신은, 예를 들면, LTE(long-term evolution), 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 포함할 수 있다.
도 7은 도 6의 적어도 하나의 안테나(610)의 배치 구조를 도시한다. 도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 적어도 하나의 안테나(610)는 제 1 안테나(710), 제 2 안테나(720), 제 3 안테나(730) 또는 제 4 안테나(740)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(710), 제 2 안테나(720), 제 3 안테나(730) 또는 제 4 안테나(740)는 대체적으로 제 1 단부에서 제 2 단부로 연장되고, 제 1 단부 및 제 2 단부 사이의 권선부(wound portion)를 포함하는 도전성 라인(conductive line)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나(710), 제 2 안테나(720), 제 3 안테나(730) 또는 제 4 안테나(740)는 코일형 금속 패턴을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도시된 바와 같이, 제 1 안테나(710), 제 2 안테나(720), 제 3 안테나(730) 또는 제 4 안테나(740)의 권선부(713, 723, 733, 743)는 대체적으로 사각형일 수 있다. 이에 국한되지 않고, 도시하지 않았지만, 제 1 안테나(710), 제 2 안테나(720), 제 3 안테나(730) 또는 제 4 안테나(740)의 권선부(713, 723, 733, 743)는 원형, 삼각형 등으로 다양할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(710), 제 2 안테나(720), 제 3 안테나(730) 또는 제 4 안테나(740)는 전자 장치(600)의 제 1 면(예: 도 5의 5001) 또는 제 2 면(예: 도 5의 5002) 사이의 평면 상에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(710)의 권선부(713)는 제 3 안테나(730)의 권선부(733)에 의해 둘러싸여 있을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나(720)의 권선부(723)는 제 4 안테나(740)의 권선부(743)에 의해 둘러싸여 있을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(710)의 권선부(713)는 제 2 안테나(720)의 권선부(723)의 밖에 배치될 수 있다. 또는, 제 1 안테나(710)의 권선부(713)는 제 4 안테나(740)의 권선부(743)의 밖에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나(710)의 권선부(713)는 y 축 방향(예: 도 4a에서 화면의 제 1 단변 411-1에서 제 2 단변 411-2로 향하는 방향)으로 제 2 안테나(720)의 권선부(723) 또는 제 4 안테나(740)의 권선부(743)로부터 분리되어 있을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 3 안테나(730)의 권선부(733)는 제 4 안테나(740)의 권선부(743) 또는 제 2 안테나(720)의 권선부(723)와 적어도 일부 중첩될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(710)는 권선부(713)의 일단부로부터 연장되는 제 1-1 연장 라인(7111) 및 권선부(713)의 타단부로부터 연장되는 제 1-2 연장 라인(7121)을 포함할 수 있다. 제 1-1 연장 라인(7111)의 단부는 제 1-1 컨택(711)을 포함할 수 있다. 제 1-2 연장 라인(71211)의 단부는 제 1-2 컨택(712)을 포함할 수 있다. 제 1 안테나(710)의 제 1-1 컨택(711) 및 제 1-2 컨택(712)은 전자기장 회로(620)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전자기장 회로(620)는 제 1-1 컨택(711) 및 제 1-2 컨택(712) 사이의 제 1 안테나(710)의 도전성 라인을 이용하여 다양한 형태의 통신 또는 다양한 형태의 무선 전력 송수신을 지원할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(710)의 제 1-1 컨택(711) 및 제 1-2 컨택(712)은 제 1 안테나(710)의 권선부(713) 밖에 배치될 수 있다. 또는, 제 1 안테나(710)의 제 1-1 컨택(711) 및 제 1-2 컨택(712)은 제 2 안테나(720)의 권선부(723) 안쪽에 배치될 수 있다. 또는, 제 1 안테나(710)의 제 1-1 컨택(711) 및 제 1-2 컨택(712)은 제 3 안테나(730)의 권선부(733) 밖에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나(720)의 권선부(723)의 일단부는 제 1 안테나(710)의 제 1-1 연장 라인(7111) 상의 일 부분(714)에 연결될 수 있다. 제 2 안테나(720)는 권선부(723)의 타단부로부터 연장되는 제 2 연장 라인(7211)을 포함할 수 있다. 연장 라인(7211)의 단부는 제 2 컨택(721)을 포함할 수 있다. 제 2 안테나(720)의 제 2 컨택(721)은 전자기장 회로(620)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전자기장 회로(620)는 제 2 컨택(721) 및 제 1-2 컨택(712) 사이의 제 2 안테나(720) 및 제 1 안테나(710)의 도전성 라인을 이용하여 다양한 형태의 통신 또는 다양한 형태의 무선 전력 송수신을 지원할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나(720)의 제 2 컨택(721)은 제 1 안테나(710)의 권선부(713) 밖에 배치될 수 있다. 또는, 제 2 안테나(720)의 제 2 컨택(721)은 제 2 안테나(720)의 권선부(723) 안쪽에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 3 안테나(730)는 권선부(733)의 일단부로부터 연장되는 제 3-1 연장 라인(7311) 및 권선부(733)의 타단부로부터 연장되는 제 3-2 연장 라인(7321)을 포함할 수 있다. 제 3-1 연장 라인(7311)의 단부는 제 3-1 컨택(731)을 포함할 수 있다. 제 3-2 연장 라인(7321)의 단부는 제 3-2 컨택(732)을 포함할 수 있다. 제 3 안테나(730)의 제 3-1 컨택(731) 및 제 3-2 컨택(732)은 전자기장 회로(620)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전자기장 회로(620)는 제 3-1 컨택(731) 및 제 3-2 컨택(732) 사이의 제 3 안테나(730)의 도전성 라인을 이용하여 다양한 형태의 통신 또는 다양한 형태의 무선 전력 송수신을 지원할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 3 안테나(730)의 제 3-1 컨택(731) 및 제 3-2 컨택(732)은 제 3 안테나(730)의 권선부(733) 밖에 배치될 수 있다. 또는, 제 3 안테나(730)의 제 3-1 컨택(731) 및 제 3-2 컨택(732)은 제 2 안테나(720)의 권선부(723) 안쪽에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 4 안테나(740)는 권선부(743)의 일단부로부터 연장되는 제 4-1 연장 라인(7411) 및 권선부(743)의 타단부로부터 연장되는 제 4-2 연장 라인(7421)을 포함할 수 있다. 제 4-1 연장 라인(7411)의 단부는 제 4-1 컨택(741)을 포함할 수 있다. 제 4-2 연장 라인(7421)의 단부는 제 4-2 컨택(742)을 포함할 수 있다. 제 4 안테나(740)의 제 4-1 컨택(741) 및 제 4-2 컨택(742)은 전자기장 회로(620)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전자기장 회로(620)는 제 4-1 컨택(741) 및 제 4-2 컨택(742) 사이의 제 4 안테나(740)의 도전성 라인을 이용하여 다양한 형태의 통신 또는 다양한 형태의 무선 전력 송수신을 지원할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 4 안테나(740)의 제 4-1 컨택(741) 및 제 4-2 컨택(742)은 제 4 안테나(740)의 권선부(743)의 안쪽에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, x 축(예: 도 4a에서 화면의 제 1 장변 411-3에서 제 2 장변 411-4으로 향하는 방향)에 대하여, 제 1 안테나(710)의 제 1-2 컨택(712)은 제 1 안테나(710)의 제 1-1 컨택(711) 및 제 3 안테나(730)의 제 3-2 컨택(732) 사이에 배치될 수 있다. 또는, x 축에 대하여, 제 1 안테나(710)의 제 1-1 컨택(711)은 제 1 안테나(711)의 제 1-2 컨택(712) 및 제 2 안테나(720)의 제 2 컨택(721) 사이에 배치될 수 있다. 또는, 제 2 안테나(720)의 제 2 컨택(721)은 제 1 안테나(710)의 제 1-1 컨택(711) 및 제 3 안테나(730)의 제 3-1 컨택(731) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, x 축에 대하여, 제 4 안테나(740)의 제 4-2 컨택(742)은 제 1 안테나(710)의 제 1-2 컨택(712) 및 제 1-1 컨택(711) 사이에 배치될 수 있다. 또는, x 축에 대하여, 제 4 안테나(740)의 제 4-1 컨택(741)은 제 2 안테나(720)의 제 2 컨택(721) 및 제 3 안테나(730)의 제 3-1 컨택(731) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, x 축(예: 도 4a에서 화면의 제 1 장변 411-3에서 제 2 장변 411-4으로 향하는 방향)에 대하여, 제 3-2 컨택(732), 제 1-2 컨택(712), 제 4-2 컨택(742), 제 1-1 컨택(711), 제 2 컨택(721), 제 4-1 컨택(741) 및 제 3-1 컨택(731) 순으로 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, y 축(예: 도 4a에서 화면의 제 2 단변 411-2에서 제 1 단변 411-1로 향하는 방향)에 대하여, 제 1-1 컨택(711), 제 1-2 컨택(712), 제 2 컨택(721), 제 3-1 컨택(731), 제 3-2 컨택(732), 제 4-1 컨택(741) 및 제 4-2 컨택(742) 중 적어도 일부는 동일한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, y 축에 대하여, 제 3-2 컨택(732), 제 1-1 컨택(711), 제 2 컨택(721) 및 제 3-1 컨택(731)은 동일한 제 1 위치에 배치되고, 제 1-2 컨택(712)은 제 1 위치와는 다른 제 2 위치에 배치될 수 있다. 또는, y 축에 대하여, 제 4-1 컨택(741) 및 제 4-2 컨택(742)는 제 1 위치 및 제 2 위치와는 다른 제 3 위치에 배치될 수 있다. y 축에 대하여, 제 2 위치는 제 1 위치 및 제 3 위치 사이에 배치될 수 있다.
전자기장 회로(620)는 적어도 하나의 안테나(610)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전자기장 회로(620)는 적어도 하나의 안테나(610)의 적어도 일부를 이용하여 무선으로 신호를 송수신하거나, 또는 무선으로 전력을 수신 또는 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자기장 회로(620)는 전력 송수신 회로(621) 및 통신 회로(623)를 포함할 수 있다.
전력 송수신 회로(621)는 적어도 하나의 안테나(610)의 적어도 일부를 이용하여 전력을 무선으로 수신 또는 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(621)는 전자기 유도 방식의 전력 송수신 회로일 수 있다. 예를 들어, 외부 장치의 안테나(예: 코일)에 흐르는 자기장이 적어도 하나의 안테나(610)에 가해지면, 적어도 하나의 안테나(610)의 적어도 일부에 유도 전류가 흐르게 되고, 전력 송수신 회로(621)는 이러한 유도 전류를 이용하여 전자 장치(600)의 부하로 전력을 제공할 수 있다 (예: 배터리 충전). 또는, 전력 송수신 회로(621)는 외부 장치의 안테나 및 전자 장치(600)의 적어도 하나의 안테나(610)의 적어도 일부 간의 전자기 유도를 이용하여 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자기 유도 방식의 전력 송수신 회로(621)는 WPC(wireless power consortium) 표준을 따를 수 있다. WPC 표준에 따른 전자기 유도 방식의 전력 송수신 회로(621)는 110 ~ 205 kHz의 주파수를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 수 있다. 또는, 전자기 유도 방식의 전력 송수신 회로(621)는 PMA(power matter alliance) 표준을 따를 수도 있다. PMA 표준에 따른 전자기 유도 방식의 전력 송수신 회로(621)는 227 ~ 357 kHz 또는 118 ~ 153 kHz의 주파수를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(621)는 전자기 공명 방식의 전력 송수신 회로일 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 안테나(610)의 적어도 일부 및 외부 장치의 전력 송신용 안테나(예: 코일)는 서로 같은 공진 주파수를 가질 수 있고, 이들 간의 공명 현상을 이용하여 전력 송수신 회로(621)는 외부 장치로부터 전력을 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 전송할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자기 공명 방식의 전력 송수신 회로(621)는 A4WP(alliance for wireless poser) 표준을 따를 수 있다. A4WP 표준에 따른 전자기 공명 방식의 전력 송수신 회로(621)는 6.78 MHz의 공진 주파수를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(621)는 제 1 안테나(710)를 이용하여 다양한 형태로 전력을 무선으로 전송하거나 또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 전자기 유도 방식의 전력 송수신 회로(621)는 제 1 안테나(710)를 이용하여 전력을 무선으로 수신 또는 전송할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(621)는 제 3 안테나(730)를 이용하여 전력을 무선으로 수신하거나 또는 전송할 수 있다. 예를 들어, 전자기 공명 방식의 전력 송수신 회로(621)는 제 3 안테나(730)를 이용하여 전력을 무선으로 수신 또는 전송할 수 있다.
통신 회로(623)는 적어도 하나의 안테나(610)의 적어도 일부를 이용하는 다양한 형태의 통신을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 회로(623)는 근거리 통신 회로를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 안테나(610)의 적어도 일부를 이용하여 외부 장치와의 근거리 통신을 지원할 수 있다. 예를 들어, 근거리 통신은 WiFi, 블루투스, NFC 또는 GNSS 등을 포함할 수 있다. 또는, 근거리 통신은 외부 장치와의 마그네틱 신호 송수신(예: 전자 결제용 마그네틱 보안 전송(MST))을 포함할 수 있다. 마그네틱 신호 송수신 기술은 자기장을 이용하여 오프라인 결제를 위한 통신 기술로서, POS(point of sale) 기기와 통신을 수행하는데 이용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(623)는 제 1 안테나(710) 및 제 2 안테나(720)를 이용하여 다양한 형태의 근거리 통신(예: 전자 결제용 마그네틱 보안 전송(MST))을 이행할 수 있다. 예를 들어, MST를 이용하는 경우, 통신 회로(623)는 70 kHz의 주파수를 이용하여 외부 장치(예: POS(point of sale) 기기)로 신호를 무선으로 전송할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(623)는 제 4 안테나(740)를 이용하여 다양한 형태의 근거리 통신(예: NFC)을 이행할 수 있다. 예를 들어, NFC를 이용하는 경우, 통신 회로(623)는 13.56 MHz의 주파수를 이용하여 외부 장치와 양방향 통신할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 통신 회로(623)는 셀룰러 통신 회로를 포함할 수도 있고, 적어도 하나의 안테나(610)의 적어도 일부를 이용하여 이동 통신용 신호를 기지국으로 전송하거나, 또는 기지국으로부터 수신할 수 있다.
제어 회로(640)(예: 도 1의 프로세서 120 또는 도 2의 프로세서 210)는 전자기장 회로(620)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제어 회로(640)는 적어도 하나의 입력(641)의 적어도 일부를 기초로 전자기장 회로(620)의 전력 송수신 회로(621)를 선택적으로 활성화할 수 있다. 또는, 제어 회로(640)는 적어도 하나의 입력(641)을 감지하고, 적어도 하나의 입력(641)의 적어도 일부를 기초로 전자기장 회로(620)의 통신 회로(623)를 선택적으로 활성화할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 입력(641)은 전자 장치(600)의 도시하지 않은 입력 장치(예: 도 2의 입력 장치 250)를 통해 입력된 신호를 포함할 수 있다. 또는, 적어도 하나의 입력(641)은 전자 장치(600)의 도시하지 않은 센서 모듈(예: 도 2의 센서 모듈 240)를 통해 감지된 신호를 포함할 수 있다. 또는, 적어도 하나의 입력(641)은 외부 장치로부터 무선 또는 유선으로 수신된 신호를 포함할 수 있다.
예를 들어, 외부로부터 무선으로 전력이 수신되는 것이 감지되는 경우, 제어 회로(640)는 전자기장 회로(620)의 전력 송수신 회로(621)의 적어도 일부(예: 자기 유도 방식의 무선 전력 송수신 회로 또는 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 회로)를 활성화할 수 있다 (예: 무선 전력 송수신 모드). 또는, 외부로부터 무선으로 전력이 전송되지 않음이 감지되는 경우, 제어 회로(640)는 전자기장 회로(620)의 전력 송수신 회로(621)의 적어도 일부를 비활성화할 수 있다 (예: 무선 전력 송수신 모드 해제).
다른 예를 들어, 외부로부터 무선으로 전력이 수신되는 것이 감지되는 경우, 제어 회로(640)는 전자기장 회로(620)의 전력 송수신 회로(621)의 적어도 일부를 활성화하고, 전자기장 회로(620)의 통신 회로(623)의 적어도 일부를 비활성화할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 근거리 통신(예: NFC 또는 MST) 기능의 사용에 위한 입력이 감지되면, 제어 회로(640)는 전자기장 회로(620)의 통신 회로(623)의 적어도 일부(예: MST를 위한 통신 회로 또는 NFC를 위한 통신 회로)를 활성화할 수 있다 (예: 근거리 통신 모드 진입). 또는, 전자 장치(600)의 입력 장치를 통해 근거리 통신 기능의 비사용에 관한 입력이 감지되면, 제어 회로(640)는 전자기장 회로(620)의 통신 회로(623)의 적어도 일부를 비활성화할 수 있다 (예: 근거리 통신 모드 해제).
또 다른 예를 들어, 근거리 통신(예: NFC 또는 MST) 기능의 사용에 위한 입력이 감지되면, 제어 회로(640)는 통신 회로(623)의 적어도 일부를 활성화하고, 전자기장 회로(620)의 전력 송수신 회로(621)의 적어도 일부를 비활성화할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자기장 회로(620)는 도시하지 않은 인버터(inverter) 및 렉터파이어(rectifier)(또는, 정류기)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자기장 회로(620)는 통신 시스템을 구동할 경우 인버터를 사용하고, 무선 전력 송수신 시스템을 구동할 경우 정류기를 사용할 수 있다.
연결 회로(630)는 적어도 하나의 안테나(610) 및 전자기장 회로(620) 사이를 연결하는 다양한 형태의 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 회로(630)는 전자 장치(600)의 무선 전력 송수신 효율의 열화를 방지할 수 있다. 또는, 연결 회로(630)는 전자 장치(600)의 무선 통신 효율의 열화를 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 연결 회로(630)는 통신 시스템을 무선 전력 송수신 시스템(또는 무선 전력 송수신 모듈)으로부터 전기적 또는 자기적으로 격리(isolation)시켜, 무선 전력 송수신 시스템으로부터 통신 시스템(또는 무선 통신 모듈)으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다. 전력 송수신 회로(621)가 적어도 하나의 안테나(610)의 적어도 일부를 통해 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 통신 회로(623)로 누설되는 전력의 생성을 방지하거나, 통신 회로(623)로 누설되는 전력을 차단할 수 있다.
예를 들면, 전력 송수신 회로(621)(예: 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 회로)는 제 3 안테나(730)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 수 있다. 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하는 경우, 외부 장치의 안테나에 의해 생성된 전자기장은 제 3 안테나(730)뿐만 아니라, 제 3 안테나(730)에 근접해 있는 제 1 안테나(710), 제 2 안테나(720) 또는 제 4 안테나(740)에도 가해질 수 있다. 외부 장치의 안테나에 의해 생성된 전자기장은 제 1 안테나(710), 제 2 안테나(720) 또는 제 4 안테나(740)의 적어도 일부를 공진시킬 수 있는 전자기 특성(예: SRF(self resonance frequency))을 가질 수 있다. 또는, 제 3 안테나(730) 및 전력 송수신 회로(621)를 포함하는 무선 전력 송수신 시스템은 제 1 안테나(710), 제 2 안테나(720) 또는 제 4 안테나(740)의 적어도 일부를 공진시킬 수 있는 전자기 특성을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이러한 전자기 특성은 무선 전력 송수신 시스템(예: 제 3 안테나 730) 및 외부 장치의 안테나 간의 무선 전력 송수신을 위한 공진 주파수의 체배 성분일 수 있다. 이로 인하여, 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하는 경우, 외부 장치로부터의 전력 일부는 제 1 안테나(710), 제 2 안테나(720) 또는 제 4 안테나(740)로 누설될 수 있다. 유사하게, 제 3 안테나(730)를 이용하여 외부 장치로 전력을 무선으로 전송하는 경우, 제 1 안테나(710), 제 2 안테나(720) 또는 제 4 안테나(740)의 적어도 일부 및 무선 전력 송수신 시스템(예: 제 3 안테나 730) 간의 전자기적 커플링에 의해, 전력 일부는 제 1 안테나(710), 제 2 안테나(720) 또는 제 4 안테나(740)로 누설될 수 있다. 이러한 누설 전력은 전자 장치(600)의 무선 전력 수신 또는 전송에 관한 효율을 저하시킬 수 있다. 또는, 누설 전력은 전자기장 회로(620)의 통신 회로(623)를 손상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 회로(630)는 무선 전력 송수신 시스템 및 통신 시스템 간의 전자기 특성을 조정하여, 전력을 무선으로 송수신할 때, 무선 전력 송수신 시스템에서 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 연결 회로(630)는 무선 전력 송수신 시스템 및 통신 시스템의 적어도 일부(예: 안테나) 사이의 적어도 하나의 주파수에서의 공진이 발생하지 않도록 그 전자기 특성을 조정할 수 있다. 무선 전력 송수신 시스템은 제 3 안테나(730) 및 전력 송수신 회로(621)를 포함할 수 있다. 통신 시스템은 제 1 안테나(710), 제 2 안테나(720) 및 통신 회로(623)를 포함할 수 있다. 또는, 통신 시스템은 제 4 안테나(740) 및 통신 회로(623)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 회로(630)는 통신 시스템의 성능을 저하시키지 않으면서도, 무선 전력을 송수신할 때, 통신 시스템으로의 누설 전력을 방지하는 다양한 형태의 회로를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 연결 회로(630)는 적어도 하나의 수동 소자(passive element) 또는 능동 소자(active element)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 연결 회로(630)는 통신 시스템에 연결되는 다양한 형태의 부품들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연결 회로(630)는 적어도 하나의 안테나(610)의 적어도 일부분 및 통신 회로(623)로 이루어진 통신 시스템에 연결되는 다양한 형태의 부품들(예: 커패시터, 다이오드 등)을 포함할 수 있다.
다른 예를 들면, 전력 송수신 회로(621)(예: 전자기 유도 방식의 무선 전력 송수신 회로)는 제 1 안테나(710)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나(720)는 제 1 안테나(710)에 전기적으로 연결되어 있고, 외부 장치로부터 수신한 전력의 일부는 제 2 안테나(720)로 누설될 수 있다. 이러한 누설 전력은 전자기장 회로(620)의 통신 회로(623)를 손상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 회로(630)는 통신 시스템을 무선 전력 송수신 시스템으로부터 전기적 또는 자기적으로 격리(isolation)시켜, 무선 전력 송수신 시스템으로부터 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 연결 회로(630)는, 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송하는 경우, 상술한 누설 전류가 통신 회로(623)로 유입되는 것을 차단하여 통신 회로(623)의 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송하는 경우, 제어 회로(640)는 적어도 하나의 안테나(610)의 적어도 일부 및 통신 회로(623) 간의 연결을 해제하도록 연결 회로(630)를 조정할 수 있다. 예를 들어, 연결 회로(630)는 적어도 하나의 안테나(610) 및 통신 회로(623) 사이에 실장되는 적어도 하나의 스위치를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 연결 회로(630)는 적어도 하나의 안테나(610)의 적어도 일부 및 통신 회로(623)를 포함하는 통신 시스템(예: 근거리 통신 시스템)의 무선 주파수를 정합하기 위한 회로(예: 안테나 매칭 회로)를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자기장 회로(620)의 통신 회로(623)는 하나의 부품 형태(예: SoC(system on chip))일 수 있다. 또는, 전자기장 회로(620)의 전력 송수신 회로(621)는 SoC일 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 전자기장 회로(620)는 전력 송수신 회로(621) 및 통신 회로(623)를 모두 포함하는 하나의 부품 형태(예: Soc)일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 장치의 블록도이다. 전자 장치(800)는, 예를 들어, 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(201), 도 4a 및 4b의 전자 장치(400), 도 5의 전자 장치(500) 또는 도 6의 전자 장치(600)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 전자 장치(800)는 제 1 안테나(811), 제 2 안테나(812), 전자기장 회로(820), 연결 회로(830) 및 제어 회로(840)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(811)는 전력 송수신 회로(821)를 지원하기 위한 방사체일 수 있다. 제 1 안테나(811)는 다양한 형태의 방사체일 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나(811)는 제 1 단부(811a)에서 제 2 단부(811b)로 연장되고, 제 1 단부(811a) 및 제 2 단부(811b) 사이의 권선부를 포함하는 도전성 라인을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(811)는 도 7의 제 1 안테나(710) 또는 제 3 안테나(730)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나(812)는 통신 회로(823)를 지원하기 위한 방사체일 수 있다. 제 2 안테나(812)는 다양한 형태의 방사체일 수 있다. 예를 들어, 제 2 안테나(812)는 제 1 단부(812a)에서 제 2 단부(812b)로 연장되고, 제 1 단부(812a) 및 제 2 단부(812b) 사이의 권선부를 포함하는 도전성 라인을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 2 안테나(812)는 도 7의 제 4 안테나(740)를 포함할 수 있다. 또는 제 2 안테나(812)는 도 7의 제 1 안테나(710) 및 제 2 안테나(720)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(811) 및/또는 제 2 안테나(812)는 전자 장치(800)의 외관을 형성하는 하우징(미도시)의 내부에 배치되거나, 또는 하우징의 일면의 외부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 하우징은 전자 장치(800)의 정면을 형성하는 제 1 면(예: 도 4a의 제 1 면 4001)과, 전자 장치(800)의 후면을 형성하는 제 2 면(예: 도 4b의 제 2 면 4002)을 포함할 수 있다. 전자 장치(800)는 디스플레이(미도시)를 포함할 수 있고, 디스플레이는 광 투과성을 가지는 제 1 면의 적어도 일부를 통해 노출될 수 있다. 제 1 안테나(811) 및 제 2 안테나(812)는 제 2 면에 배치되거나, 또는 제 2 면의 일부를 형성할 수 있다.
전자기장 회로(820)는 전력 송수신 회로(821) 및 통신 회로(823)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(821)는 제 1 안테나(811)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로부터 전력을 무선으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 전력 송수신 회로(821)는 제 1 안테나(811)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하여, 전자 장치(800)의 배터리(890)를 충전시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(821)는 전자기 유도 방식 또는 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 회로일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(823)는 제 2 안테나(812)를 이용하여 다양한 형태의 통신을 이행할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(823)는 제 2 안테나(812)를 이용하여 외부 장치와 근거리 통신(예: NFC 또는 MST)을 이행할 수 있다.
연결 회로(830)는 제 1 안테나(811) 및 전자기장 회로(820) 간을 연결할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 회로(830)는 제 1 안테나(811)의 제 1 단부(811a) 및 전자기장 회로(820) 간을 연결하는 제 1 라인(831)을 포함할 수 있다. 또는, 연결 회로(830)는 제 1 안테나(811)의 제 2 단부(811b) 및 전자기장 회로(820) 간을 연결하는 제 2 라인(832)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(800)의 무선 전력 송수신 시스템은 전력 송수신 회로(821), 제 1 라인(831), 제 1 안테나(811) 및 제 2 라인(832)으로 이어지는 제 1 전기적 경로를 포함할 수 있다.
연결 회로(830)는 제 2 안테나(812) 및 전자기장 회로(820) 간을 연결할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 회로(830)는 제 2 안테나(812)의 제 1 단부(812a) 및 전자기장 회로(820) 간을 연결하는 제 3 라인(833)을 포함할 수 있다. 또는, 연결 회로(830)는 제 2 안테나(812)의 제 2 단부(812b) 및 전자기장 회로(820) 간을 연결하는 제 4 라인(834)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 라인(833)의 일단부는 제 2 안테나(812)의 제 1 단부(812a)에 전기적으로 연결되고, 제 3 라인(833)의 타단부는 제 1 라인(831) 상의 포인트(8311)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제 4 라인(834)의 일단부는 제 2 안테나(812)의 제 2 단부(812b)에 전기적으로 연결되고, 제 2 라인(832) 상의 포인트(8321)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전자 장치(800)의 통신 시스템은 통신 회로(823), 제 3 라인(833), 제 2 안테나(812) 및 제 4 라인(834)으로 이어지는 제 2 전기적 경로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 회로(830)는 제 2 전기적 경로에 연결되는 제 5 라인(835)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 5 라인(835)의 일단부는 제 3 라인(833) 상의 포인트(8331)에 전기적으로 연결되고, 제 5 라인(835)의 타단부는 제 4 라인(834) 상의 포인트(8341)에 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 회로(830)는 제 5 라인(835)에 연결되는 다양한 형태의 제 1 연결 회로(801)(또는, 제 1 격리 회로)를 포함할 수 있다. 제 1 연결 회로(801)는 통신 시스템을 무선 전력 송수신 시스템으로부터 전기적 또는 자기적으로 격리(isolation)시켜, 무선 전력 송수신 시스템으로부터 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다. 통신 시스템은 제 2 안테나 및 통신 회로(823)를 포함할 수 있다. 무선 전력 송수신 시스템은 전자기 유도 방식 또는 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신을 지원하고, 제 1 안테나 및 전력 송수신 회로(821)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 전력 송수신 회로(821)(예: 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 회로)는 제 1 안테나(811)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 수 있다. 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하는 경우, 외부 장치의 안테나에 의해 생성된 전자기장은 제 1 안테나(811)뿐만 아니라 제 1 안테나(811)에 근접해 있는 제 2 안테나(812)에도 가해질 수 있다. 외부 장치의 안테나에 의해 생성된 전자기장은 제 2 안테나(812)의 적어도 일부를 공진시킬 수 있는 전자기 특성(예: SRF)을 가질 수 있다. 또는, 제 1 안테나(811) 및 전력 송수신 회로(821)를 포함하는 무선 전력 송수신 시스템은 제 2 안테나(812) 적어도 일부를 공진시킬 수 있는 전자기 특성을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이러한 전자기 특성은 무선 전력 송수신 시스템 및 외부 장치의 안테나 간의 무선 전력 송수신을 위한 공진 주파수의 체배 성분일 수 있다. 이로 인하여, 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하는 경우, 외부 장치로부터의 전력 일부는 통신 회로(823)로 누설될 수 있다. 유사하게, 제 1 안테나(811)를 이용하여 외부 장치로 전력을 무선으로 전송하는 경우, 제 2 안테나(812)의 적어도 일부 및 무선 전력 송수신 시스템 간의 전자기적 커플링에 의해, 전력 일부는 통신 회로(823)로 누설될 수 있다. 이러한 누설 전력은 전자 장치(800)의 무선 전력 수신 또는 전송에 관한 효율을 저하시킬 수 있다. 또는, 누설 전력은 전자기장 회로(820)의 통신 회로(823)를 손상시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(801)는, 전력 송수신 회로(821)가 제 1 안테나(811)를 통해 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 통신 회로(623)로 누설되는 전력이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(801)는 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(801)는 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(801)는 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 송수신 회로(821)가 제 1 안테나(811)를 통해 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 제어 회로(840)는 무선 전력 송수신 시스템으로부터 누설되는 전력을 검출하고, 검출된 누설 전력에 따라 제 1 연결 회로(801)의 가변 커패시터를 조정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 회로(830)는 제 4 라인(834)에 실장되는 다양한 형태의 제 2 연결 회로(802)(또는, 제 2 격리 회로)를 더 포함할 수 있다. 제 2 연결 회로(802)는 제 4 라인(834) 상의 포인트(8341) 및 제 2 라인(832) 상의 포인트(8321) 간의 라인에 연결될 수 있다. 제 2 연결 회로(802)는 통신 시스템을 무선 전력 송수신 시스템으로부터 전기적 또는 자기적으로 격리(isolation)시켜, 무선 전력 송수신 시스템으로부터 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 전력 송수신 회로(821)가 제 1 안테나(811)를 통해 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 제 2 연결 회로(802)는 통신 회로(623)로 누설되는 전력을 차단하여, 통신 회로(823)의 손상을 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 연결 회로(802)는 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 연결 회로(802)는 다양한 형태의 고전압 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 연결 회로(802)는 다양한 형태의 커패시터, 다이오드 또는 스위치(예: MOSFET, AC isolation switch) 등을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 연결 회로(802)는 TVS(transient voltage suppressor) 다이오드를 포함할 수 있다. 예를 들어, TVS 다이오드는 제 4 라인(834)의 포인트 및 그라운드 부재(예: PCB의 그라운드) 간의 라인에 실장될 수 있다. 전력 송수신 회로(821)가 제 1 안테나(811)를 통해 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, TVS 다이오드는 통신 회로(823)로 누설되는 전력을 차단할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 제 2 연결 회로(802)는 스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 송수신 회로(821)가 제 1 안테나(811)를 통해 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 스위치는 오프되고, 통신 회로(623)로 전력이 누설되는 것을 방지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 연결 회로(802)의 스위치는 제어 회로(840)에 의해 조정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(801)는 제 2 연결 회로(802)로 전달되는 전력을 줄이고, 제 2 연결 회로(802)가 차단해야 할 누설 전력은 줄어들 수 있다. 이에 의해, 제 2 연결 회로(802)(예: TVS 다이오드)의 성능은 확보될 수 있다. 또는, 이에 의해, 제 2 연결 회로(802)가 누설 전력에 의해 손상될 수 있는 위험은 줄어들 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(801)가 적용되는 경우, 제 2 연결 회로(802)는 제 1 사양 및 비용의 소자를 제 1 사양 및 비용보다 낮은 제 2 사양 및 비용의 소자로 대체하여 설계될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(800)는 제 1 안테나(811) 및 전자기장 회로(820) 간의 라인(831, 832)에 실장되는 제 4 연결 회로(804) 또는 제 5 연결 회로(805)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 3 연결 회로(803), 제 4 연결 회로(804) 또는 제 5 연결 회로(805)의 적어도 일부는 제 1 안테나(811) 및 전력 송수신 회로(821)를 포함하는 시스템(예: 무선 전력 송수신 시스템)의 전자기 특성을 조정(예: 주파수 정합)하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 또는, 제 3 연결 회로(803), 제 4 연결 회로(804) 또는 제 5 연결 회로(805)의 적어도 일부는 제 2 안테나(812) 및 통신 회로(823)를 포함하는 시스템(예: 근거리 통신 시스템)의 전자기 특성을 조정(예: 주파수 정합)하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 연결 회로(803), 제 4 연결 회로(804) 또는 제 5 연결 회로(805)는 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 3 연결 회로(803), 제 4 연결 회로(804) 또는 제 5 연결 회로(805)는 커패시터, 다이오드 등의 다양한 형태의 부품을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 4 연결 회로(804)는 제 1 안테나(811)의 제 1 단부(811a) 및 제 1 라인(831) 상의 포인트(8311) 간의 라인에 연결될 수 있다. 또는, 제 4 연결 회로(804)는 제 1 안테나(811)의 제 2 단부(811b) 및 제 2 라인(832) 상의 포인트(8321) 간의 라인에 연결될 수 있다. 또는, 제 4 연결 회로(804)는 제 1 라인(831) 상의 포인트 및 제 2 라인(832) 상의 포인트 간을 연결하는 병렬 형태의 회로일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 5 연결 회로(805)는 제 1 라인(831) 상의 포인트(8311) 및 전자기장 회로(820) 간의 라인에 연결될 수 있다. 또는, 제 5 연결 회로(805)는 제 2 라인(832) 상의 포인트(8321) 및 전자기장 회로(820) 간의 라인에 연결될 수 있다. 또는, 제 5 연결 회로(805)는 제 1 라인(831) 상의 포인트 및 제 2 라인(832) 상의 포인트 간을 연결하는 병렬 형태의 회로일 수 있다.
제어 회로(840)(예: 도 1의 프로세서 120, 도 2의 프로세서 210)는 전자기장 회로(820)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제어 회로(840)는 도 6의 제어 회로(640)의 적어도 일부를 포함하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 장치의 블록도이다. 도 10a 내지 10f는 다양한 실시 예에 따른 도 9의 전자 장치의 회로도이다. 전자 장치(900)는, 예를 들어, 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(201), 도 4a 및 4b의 전자 장치(400), 도 5의 전자 장치(500) 또는 도 6의 전자 장치(600)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다.
도 9 내지 10f를 참조하면, 전자 장치(900)는 제 1 안테나(911), 제 2 안테나(912), 전자기장 회로(920), 연결 회로(930) 및 제어 회로(940)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(911)는 전력 송수신 회로(921)를 지원하기 위한 방사체일 수 있다. 제 1 안테나(911)는 다양한 형태의 방사체일 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나(911)는 제 1 단부(911a)에서 제 2 단부(911b)로 연장되고, 제 1 단부(911a) 및 제 2 단부(911b) 사이의 권선부를 포함하는 도전성 라인을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(911)는 도 7의 제 1 안테나(710)를 포함할 수 있다.
제 2 안테나(912)는 다양한 형태의 방사체일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나(912)는 제 1 단부(912a)에서 제 2 단부(912b)로 연장되고, 제 1 단부(912a) 및 제 2 단부(912b) 사이의 권선부를 포함하는 도전성 라인을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나(912)의 제 1 단부(912a)는 제 1 안테나(911)의 도전성 라인 상의 포인트(911c)(예: 도 7의 제 1-1 연장 라인 7111 상의 일 부분(714)일 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 2 안테나(912)는 도 7의 제 2 안테나(720)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(911) 및/또는 제 2 안테나(912)는 전자 장치(900)의 외관을 형성하는 하우징(미도시)의 내부에 배치되거나, 또는 하우징의 일면의 외부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 하우징은 전자 장치(900)의 정면을 형성하는 제 1 면(예: 도 4a의 제 1 면 4001)과, 전자 장치(900)의 후면을 형성하는 제 2 면(예: 도 4b의 제 2 면 4002)을 포함할 수 있다. 전자 장치(900)는 디스플레이(미도시)를 포함할 수 있고, 디스플레이는 광 투과성을 가지는 제 1 면의 적어도 일부를 통해 노출될 수 있다. 제 1 안테나(911) 및 제 2 안테나(912)는 제 2 면에 배치되거나, 또는 제 2 면의 일부를 형성할 수 있다.
전자기장 회로(920)는 전력 송수신 회로(921) 및 통신 회로(923)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(921)는 제 1 안테나(911)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로부터 전력을 무선으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 전력 송수신 회로(921)는 제 1 안테나(911)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하여, 전자 장치(900)의 배터리(990)를 충전시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(921)는 전자기 유도 방식 또는 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 회로일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(923)는 제 1 안테나(911) 및 제 2 안테나(912)를 이용하여 다양한 형태의 통신을 이행할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(923)는 제 1 안테나(911) 및 제 2 안테나(912)를 이용하여 근거리 통신(예: NFC 또는 MST)을 이행할 수 있다.
연결 회로(930)는 제 1 안테나(911) 및 전자기장 회로(920) 간을 연결할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 회로(930)는 제 1 안테나(911)의 제 1 단부(911a) 및 전자기장 회로(920) 간을 연결하는 제 1 라인(931)을 포함할 수 있다. 또는, 연결 회로(930)는 제 1 안테나(911)의 제 2 단부(911b) 및 전자기장 회로(920) 간을 연결하는 제 2 라인(932)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(900)의 무선 전력 송수신 시스템은 전력 송수신 회로(921), 제 1 라인(931), 제 1 안테나(911) 및 제 2 라인(932)으로 이어지는 제 1 전기적 경로를 포함할 수 있다.
연결 회로(930)는 제 2 안테나(912) 및 전자기장 회로(920) 간을 연결할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 회로(930)는 제 2 안테나(912)의 제 2 단부(912b) 및 전자기장 회로(920) 간을 연결하는 제 3 라인(933)을 포함할 수 있다. 예를 들어 제 3 라인(933)의 일단부는 제 2 안테나(912)의 제 2 단부(912b)에 전기적으로 연결되고, 제 3 라인(933)의 타단부는 제 2 라인(932) 상의 포인트(9321)에 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(900)는 제 1 안테나(911) 및 제 2 안테나(912) 간을 연결하는 제 4 라인(934)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 4 라인(934)의 일단부는 제 1 안테나(911)의 도전성 라인 상의 포인트(911c)(예: 도 7의 제 1-1 연장 라인 7111 상의 일 부분(714)에 전기적으로 연결되고, 제 4 라인(934)의 타단부는 제 2 안테나(912)의 제 1 단부(912a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 4 라인(934)은 도 7의 제 1 안테나(710) 및 제 2 안테나(720) 간의 전기적 연결 부분을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(900)의 통신 시스템(예: 근거리 통신 시스템)은 통신 회로(923), 제 1 라인(931), 제 1 안테나(911), 제 2 안테나(912) 및 제 3 라인(933)으로 이어지는 제 2 전기적 경로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 회로(930)는 제 2 전기적 경로에 연결되는 제 5 라인(935)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 5 라인(935)의 일단부는 제 2 라인(932) 상의 포인트(9322)에 전기적으로 연결되고, 제 5 라인(935)의 타단부는 제 3 라인(933) 상의 포인트(9331)에 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 회로(930)는 제 5 라인(935)에 연결되는 다양한 형태의 제 1 연결 회로(901)(또는, 제 1 격리 회로)를 포함할 수 있다. 제 1 연결 회로(901)는 통신 시스템을 무선 전력 송수신 시스템으로부터 전기적 또는 자기적으로 격리(isolation)시켜, 무선 전력 송수신 시스템으로부터 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다. 통신 시스템은 제 1 안테나(911), 제 2 안테나(912) 및 통신 회로(923)를 포함할 수 있다. 무선 전력 송수신 시스템은 전자기 유도 방식의 무선 전력 송수신을 지원하고, 제 1 안테나(911) 및 전력 송수신 회로(921)를 포함할 수 있다. 또는, 무선 전력 송수신 시스템은 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신을 지원하고, 전자 장치(900)의 도시하지 않은 제 3 안테나 및 전력 송수신 회로(921)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 전력 송수신 회로(921)(예: 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 회로)는 도시하지 않은 제 3 안테나(예: 도 7의 730)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 수 있다. 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하는 경우, 외부 장치의 안테나에 의해 생성된 전자기장은 제 3 안테나뿐만 아니라, 제 3 안테나에 근접해 있는 제 1 안테나(911) 및 제 2 안테나(912)에도 가해질 수 있다. 외부 장치의 안테나에 의해 생성된 전자기장은 제 1 안테나(911) 및 제 2 안테나(912)의 적어도 일부를 공진시킬 수 있는 전자기 특성(예: SRF)을 가질 수 있다. 또는, 제 3 안테나 및 전력 송수신 회로(921)를 포함하는 무선 전력 송수신 시스템은 제 1 안테나(911) 및 제 2 안테나(912)의 적어도 일부를 공진시킬 수 있는 전자기 특성을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이러한 전자기 특성은 무선 전력 송수신 시스템 및 외부 장치의 안테나 간의 무선 전력 송수신을 위한 공진 주파수의 체배 성분일 수 있다. 이로 인하여, 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하는 경우, 외부 장치로부터의 전력 일부는 제 1 안테나(911) 및 제 2 안테나(912)로 누설될 수 있다. 유사하게, 제 3 안테나를 이용하여 외부 장치로 전력을 무선으로 전송하는 경우, 제 1 안테나(911) 및 제 2 안테나(912)의 적어도 일부 및 무선 전력 송수신 시스템(예: 제 3 안테나) 간의 전자기적 커플링에 의해, 전력 일부는 통신 회로(923)로 누설될 수 있다. 이러한 누설 전력은 전자 장치(900)의 무선 전력 수신 또는 전송에 관한 효율을 저하시킬 수 있다. 또는, 누설 전력은 전자기장 회로(920)의 통신 회로(923)를 손상시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(901)는, 전력 송수신 회로(921)가 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 통신 회로(923)로 전력이 누설되지 않도록 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(901)는 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 10a 내지 10f를 참조하면, 제 1 연결 회로(901)는 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(900)는 전자기 공명 방식으로 전력을 무선으로 수신 또는 전송하기 위한 도시하지 않은 제 3 안테나를 포함할 수 있다. 제 1 연결 회로(901)는 무선 전력 송수신 시스템 및 통신 시스템 간의 전자기 특성(예: SRF)을 조정하여, 전력을 무선으로 송수신할 때, 무선 전력 송수신 시스템에서 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 제 1 연결 회로(901)는 무선 전력 송수신 시스템 및 통신 시스템의 적어도 일부(예: 제 1 안테나 911 및 제 2 안테나 912) 사이의 적어도 하나의 주파수에서의 공진이 발생하지 않도록 그 전자기 특성을 조정할 수 있다. 무선 전력 송수신 시스템은 제 3 안테나 및 전력 송수신 회로(921)를 포함할 수 있다. 통신 시스템은 제 1 안테나(911), 제 2 안테나(912) 및 통신 회로(923)를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 도 10b 또는 10e를 참조하면, 제 1 연결 회로(901)는 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 송수신 회로(921)가 도시하지 않은 제 3 안테나를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 제어 회로(940)는 무선 전력 송수신 시스템으로부터 누설되는 전력을 검출하고, 검출된 누설 전력에 따라 제 1 연결 회로(901)의 가변 커패시터를 조정할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 회로(930)는 제 3 라인(933)에 연결되는 다양한 형태의 제 2 연결 회로(902)(또는, 제 2 격리 회로)를 더 포함할 수 있다. 제 2 연결 회로(902)는 제 3 라인(933) 상의 포인트(9331) 및 제 2 라인(932) 상의 포인트(9321) 간의 라인에 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 연결 회로(902)는 통신 시스템을 무선 전력 송수신 시스템으로부터 전기적 또는 자기적으로 격리(isolation)시켜, 무선 전력 송수신 시스템으로부터 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다.
예를 들면, 전력 송수신 회로(921)(예: 전자기 유도 방식의 무선 전력 송수신 회로)는 제 1 안테나(911)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나(912)는 제 1 안테나(911)에 전기적으로 연결되어 있고, 외부 장치로부터 수신한 전력의 일부는 통신 회로(923)로 누설될 수 있다. 이러한 누설 전력은 전자기장 회로(920)의 통신 회로(923)를 손상시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(921)가 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 제 2 연결 회로(902)는 누설 전류가 통신 회로(923)로 유입되는 것을 차단하여, 통신 회로(923)의 손상을 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(921)가 전자 장치(900)의 도시하지 않은 제 3 안테나를 이용하여 전력을 무선으로 수신하거나 또는 전송하는 경우에도, 제 2 연결 회로(902)는 누설 전류가 통신 회로(923)로 유입되는 것을 차단하여, 통신 회로(923)의 손상을 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 연결 회로(902)는 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 10a 내지 10f를 참조하면, 제 2 연결 회로(902)는 스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 송수신 회로(921)가 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 제어 회로(940)는 스위치를 오프시켜 통신 회로(923)로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 연결 회로(902)는 다양한 형태의 고전압 소자를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 연결 회로(902)는 적어도 하나의 커패시터, 다이오드 또는 스위치(예: MOSFET, AC isolation switch) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 10c 또는 10f를 참조하면, 제 2 연결 회로(902)는 TVS(transient voltage suppressor) 다이오드(9021)를 더 포함할 수 있다. TVS 다이오드(9021)는 제 3 라인(933) 및 그라운드 부재(예: PCB의 그라운드)(900G) 간의 전기적 경로에 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(901)는 제 2 연결 회로(902)(예: TVS 다이오드)로 전달되는 전력을 줄이고, 제 2 연결 회로(902)가 차단해야 할 누설 전력은 줄어들 수 있다. 이에 의해, 제 2 연결 회로(902)(예: TVS 다이오드)의 성능은 확보될 수 있다. 또는, 이에 의해, 제 2 연결 회로(902)가 누설 전력에 의해 손상될 수 있는 위험은 줄어들 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(901)가 적용되는 경우, 제 2 연결 회로(902)는 제 1 사양 및 비용의 소자에서 제 1 사양 및 비용보다 낮은 제 2 사양 및 비용의 소자로 대체하여 설계될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(900)는 제 2 안테나(912)의 제 2 단부(912b) 및 제 3 라인(933) 상의 포인트(9331) 간의 라인에 실장되는 제 3 연결 회로(903)를 더 포함할 수 있다. 또는, 전자 장치(900)는 제 1 안테나(911) 및 전자기장 회로(920) 간의 라인(931, 932)에 실장되는 제 4 연결 회로(904) 또는 제 5 연결 회로(905)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 4 연결 회로(904)는 제 1 안테나(911)의 제 1 단부(911a) 및 제 1 라인(931) 상의 포인트(9311) 간의 라인에 실장될 수 있다. 또는, 제 5 연결 회로(905)는 제 1 안테나(911)의 제 2 단부(911b) 및 제 2 라인(932) 상의 포인트(9321) 간의 라인에 실장될 수 있다. 또는, 제 4 연결 회로(904) 또는 제 5 연결 회로(905)는 제 1 라인(931) 상의 포인트 및 제 2 라인(932) 상의 포인트 간을 연결하는 대체적으로 병렬 형태의 회로일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 3 연결 회로(903), 제 4 연결 회로(904) 또는 제 5 연결 회로(905)의 적어도 일부는 제 1 안테나(911) 및 전력 송수신 회로(921)를 포함하는 시스템(예: 무선 전력 송수신 시스템)의 전자기 특성을 조정(예: 주파수 정합)하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 또는, 제 3 연결 회로(903), 제 4 연결 회로(904) 또는 제 5 연결 회로(905)의 적어도 일부는 제 1 안테나(911), 제 2 안테나(912) 및 통신 회로(923)를 포함하는 시스템(예: 근거리 통신 시스템)의 전자기 특성을 조정(예: 주파수 정합)하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 연결 회로(903), 제 4 연결 회로(904) 또는 제 5 연결 회로(905)는 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 3 연결 회로(903), 제 4 연결 회로(904) 또는 제 5 연결 회로(905)는 커패시터, 다이오드 등의 다양한 형태의 부품을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 10a 내지 10f를 참조하면, 제 4 연결 회로(904)는 제 1 라인(931)에 연결되는 커패시터(9041)를 포함할 수 있다.
다른 예를 들어, 도 10d 내지 10f를 참조하면, 제 4 연결 회로(904) 또는 제 5 연결 회로(905)는 제 1 라인(931) 상의 포인트 및 제 2 라인(932) 상의 포인트 간을 연결하는 전기적 경로에 연결되는 적어도 하나의 커패시터(9052)를 포함할 수 있다. 제 4 연결 회로(904) 또는 제 5 연결 회로(905)의 적어도 하나의 커패시터(9052)는, 제 1 안테나(911) 및 전력 송수신 회로(921)를 포함하는 시스템이 외부 장치가 전력을 무선으로 전송하고 있는지를 감지하기 위한 전자기 특성에 관한 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 4 연결 회로(904) 또는 제 5 연결 회로(905)는 다양한 형태의 고전압 소자를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 10c 또는 10f를 참조하면, 제 4 연결 회로(904) 또는 제 5 연결 회로(905)는 TVS 다이오드(9051)를 포함할 수 있다. TVS 다이오드(9051)는 제 1 라인(931) 및 그라운드 부재(예: PCB의 그라운드)(900G) 간의 전기적 경로에 연결될 수 있다. 전력 송수신 회로(921)가 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, TVS 다이오드(9051)는 통신 회로(923)로 누설되는 전력을 차단할 수 있다.
제어 회로(940)(예: 도 1의 프로세서 120, 도 2의 프로세서 210)는 전자기장 회로(920)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제어 회로(940)는 도 6의 제어 회로(640)와 유사하거나 동일할 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 장치의 블록도이다. 도 12a 내지 12c는 다양한 실시 예에 따른 도 9의 전자 장치의 회로도이다. 전자 장치(1200)는, 예를 들어, 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(201), 도 4a 및 4b의 전자 장치(400), 도 5의 전자 장치(500) 또는 도 6의 전자 장치(600)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다.
도 11 내지 12c를 참조하면, 전자 장치(1100)는 제 1 안테나(1111), 제 2 안테나(1112), 전자기장 회로(1120), 연결 회로(1130) 및 제어 회로(1140)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(1111)는 전력 송수신 회로(1121)를 지원하기 위한 방사체일 수 있다. 제 1 안테나(1111)는 다양한 형태의 방사체일 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나(1111)는 제 1 단부(1111a)에서 제 2 단부(1111b)로 연장되고, 제 1 단부(1111a) 및 제 2 단부(1111b) 사이의 권선부를 포함하는 도전성 라인을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(1111)는 도 7의 제 1 안테나(710)를 포함할 수 있다.
제 2 안테나(1112)는 다양한 형태의 방사체일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나(1112)는 제 1 단부(1112a)에서 제 2 단부(912b)로 연장되고, 제 1 단부(1112a) 및 제 2 단부(1112b) 사이의 권선부를 포함하는 도전성 라인을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나(1112)의 제 1 단부(1112a)는 제 1 안테나(1111)의 도전성 라인 상의 포인트(1111c)(예: 도 7의 제 1-1 연장 라인 7111 상의 일 부분(714)일 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 2 안테나(1112)는 도 7의 제 2 안테나(720)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(1111) 및/또는 제 2 안테나(1112)는 전자 장치(1100)의 외관을 형성하는 하우징(미도시)의 내부에 배치되거나, 또는 하우징의 일면의 외부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 하우징은 전자 장치(1100)의 정면을 형성하는 제 1 면(예: 도 4a의 제 1 면 4001)과, 전자 장치(1100)의 후면을 형성하는 제 2 면(예: 도 4b의 제 2 면 4002)을 포함할 수 있다. 전자 장치(1100)는 디스플레이(미도시)를 포함할 수 있고, 디스플레이는 광 투과성을 가지는 제 1 면의 적어도 일부를 통해 노출될 수 있다. 제 1 안테나(911) 및 제 2 안테나(912)는 제 2 면에 배치되거나, 또는 제 2 면의 일부를 형성할 수 있다.
전자기장 회로(1120)는 전력 송수신 회로(1121) 및 통신 회로(1123)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(1121)는 제 1 안테나(1111)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로부터 전력을 무선으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 전력 송수신 회로(1121)는 제 1 안테나(1111)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하여, 전자 장치(1100)의 배터리(1190)를 충전시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(921)는 전자기 유도 방식 또는 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 회로일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(1123)는 제 1 안테나(1111) 및 제 2 안테나(1112)를 이용하여 다양한 형태의 통신을 이행할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(1123)는 제 1 안테나(1111) 및 제 2 안테나(1112)를 이용하여 근거리 통신(예: NFC 또는 MST)을 이행할 수 있다.
연결 회로(1130)는 제 1 안테나(1111) 및 전자기장 회로(1120) 간을 연결할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 회로(1130)는 제 1 안테나(1111)의 제 1 단부(1111a) 및 전자기장 회로(1120) 간을 연결하는 제 1 라인(1131)을 포함할 수 있다. 또는, 연결 회로(1130)는 제 1 안테나(1111)의 제 2 단부(1111b) 및 전자기장 회로(1120) 간을 연결하는 제 2 라인(1132)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1100)의 무선 전력 송수신 시스템은 전력 송수신 회로(1121), 제 1 라인(1131), 제 1 안테나(1111) 및 제 2 라인(1132)으로 이어지는 제 1 전기적 경로를 포함할 수 있다.
연결 회로(1130)는 제 2 안테나(1112) 및 전자기장 회로(1120) 간을 연결할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 회로(1130)는 제 2 안테나(1112)의 제 2 단부(1112b) 및 전자기장 회로(1120) 간을 연결하는 제 3 라인(1133)을 포함할 수 있다. 예를 들어 제 3 라인(1133)의 일단부는 제 2 안테나(1112)의 제 2 단부(1112b)에 전기적으로 연결되고, 제 3 라인(1133)의 타단부는 제 2 라인(1132) 상의 포인트(11321)에 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1100)는 제 1 안테나(1111) 및 제 2 안테나(1112) 간을 연결하는 제 4 라인(1134)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 4 라인(1134)의 일단부는 제 1 안테나(1111)의 도전성 라인 상의 포인트(1111c)(예: 도 7의 제 1-1 연장 라인 7111 상의 일 부분(714)에 전기적으로 연결되고, 제 4 라인(1134)의 타단부는 제 2 안테나(1112)의 제 1 단부(1112a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 4 라인(1134)은 도 7의 제 1 안테나(710) 및 제 2 안테나(720) 간의 전기적 연결 부분을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1100)의 통신 시스템(예: 근거리 통신 시스템)은 통신 회로(1123), 제 1 라인(1131), 제 1 안테나(1111), 제 2 안테나(1112) 및 제 3 라인(1133)으로 이어지는 제 2 전기적 경로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 회로(1130)는 제 2 전기적 경로에 연결되는 제 5 라인(1135)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 5 라인(1135)의 일단부는 제 1 라인(1131) 상의 포인트(11311)에 전기적으로 연결되고, 제 5 라인(1135)의 타단부는 제 3 라인(1133) 상의 포인트(11331)에 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 회로(1130)는 제 5 라인(1135)에 연결되는 다양한 형태의 제 1 연결 회로(1101)(또는, 제 1 격리 회로)를 포함할 수 있다. 제 1 연결 회로(1101)는 통신 시스템을 무선 전력 송수신 시스템으로부터 전기적 또는 자기적으로 격리(isolation)시켜, 무선 전력 송수신 시스템으로부터 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다. 통신 시스템은 제 1 안테나(1111), 제 2 안테나(1112) 및 통신 회로(1123)를 포함할 수 있다. 무선 전력 송수신 시스템은 전자기 유도 방식의 무선 전력 송수신을 지원하고, 제 1 안테나(1111) 및 전력 송수신 회로(1121)를 포함할 수 있다. 또는, 무선 전력 송수신 시스템은 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신을 지원하고, 전자 장치(1100)의 도시하지 않은 제 3 안테나 및 전력 송수신 회로(1121)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 전력 송수신 회로(1121)(예: 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 회로)는 도시하지 않은 제 3 안테나(예: 도 7의 730)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 수 있다. 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하는 경우, 외부 장치의 안테나에 의해 생성된 전자기장은 제 3 안테나뿐만 아니라, 제 3 안테나에 근접해 있는 제 1 안테나(1111) 및 제 2 안테나(1112)에도 가해질 수 있다. 외부 장치의 안테나에 의해 생성된 전자기장은 제 1 안테나(1111) 및 제 2 안테나(1112)의 적어도 일부를 공진시킬 수 있는 전자기 특성(예: SRF)을 가질 수 있다. 또는, 제 3 안테나 및 전력 송수신 회로(1121)를 포함하는 무선 전력 송수신 시스템은 제 1 안테나(1111) 및 제 2 안테나(1112)의 적어도 일부를 공진시킬 수 있는 전자기 특성을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이러한 전자기 특성은 무선 전력 송수신 시스템 및 외부 장치의 안테나 간의 무선 전력 송수신을 위한 공진 주파수의 체배 성분일 수 있다. 이로 인하여, 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하는 경우, 외부 장치로부터의 전력 일부는 제 1 안테나(1111) 및 제 2 안테나(1112)로 누설될 수 있다. 유사하게, 제 3 안테나를 이용하여 외부 장치로 전력을 무선으로 전송하는 경우, 제 1 안테나(1111) 및 제 2 안테나(1112)의 적어도 일부 및 무선 전력 송수신 시스템(예: 제 3 안테나) 간의 전자기적 커플링에 의해, 전력 일부는 통신 회로(1123)로 누설될 수 있다. 이러한 누설 전력은 전자 장치(1100)의 무선 전력 수신 또는 전송에 관한 효율을 저하시킬 수 있다. 또는, 누설 전력은 전자기장 회로(1120)의 통신 회로(1123)를 손상시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(1101)는, 전력 송수신 회로(1121)가 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 통신 회로(1123)로 전력이 누설되지 않도록 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(1101)는 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 12a 내지 12c를 참조하면, 제 1 연결 회로(1101)는 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1100)는 전자기 공명 방식으로 전력을 무선으로 수신 또는 전송하기 위한 도시하지 않은 제 3 안테나를 포함할 수 있다. 제 1 연결 회로(1101)는 무선 전력 송수신 시스템 및 통신 시스템 간의 전자기 특성(예: SRF)을 조정하여, 전력을 무선으로 송수신할 때, 무선 전력 송수신 시스템에서 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 제 1 연결 회로(1101)는 무선 전력 송수신 시스템 및 통신 시스템의 적어도 일부(예: 제 1 안테나 1111 및 제 2 안테나 1112) 사이의 적어도 하나의 주파수에서의 공진이 발생하지 않도록 그 전자기 특성을 조정할 수 있다. 무선 전력 송수신 시스템은 제 3 안테나 및 전력 송수신 회로(1121)를 포함할 수 있다. 통신 시스템은 제 1 안테나(1111), 제 2 안테나(1112) 및 통신 회로(1123)를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 도 12b를 참조하면, 제 1 연결 회로(901)는 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 송수신 회로(1121)가 도시하지 않은 제 3 안테나를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 제어 회로(1140)는 무선 전력 송수신 시스템으로부터 누설되는 전력을 검출하고, 검출된 누설 전력에 따라 제 1 연결 회로(1101)의 가변 커패시터를 조정할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 회로(1130)는 제 3 라인(1133)에 연결되는 다양한 형태의 제 2 연결 회로(1102)(또는, 제 2 격리 회로)를 더 포함할 수 있다. 제 2 연결 회로(1102)는 제 3 라인(1133) 상의 포인트(11331) 및 제 2 라인(1132) 상의 포인트(11321) 간의 라인에 실장될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 연결 회로(1102)는 통신 시스템을 무선 전력 송수신 시스템으로부터 전기적 또는 자기적으로 격리(isolation)시켜, 무선 전력 송수신 시스템으로부터 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다.
예를 들면, 전력 송수신 회로(1121)(예: 전자기 유도 방식의 무선 전력 송수신 회로)는 제 1 안테나(1111)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나(1112)는 제 1 안테나(1111)에 전기적으로 연결되어 있고, 외부 장치로부터 수신한 전력의 일부는 통신 회로(1123) 로 누설될 수 있다. 이러한 누설 전력은 전자기장 회로(1120)의 통신 회로(1123)를 손상시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(1121)가 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 제 2 연결 회로(1102)는 누설 전류가 통신 회로(1123)로 유입되는 것을 차단하여, 통신 회로(1123)의 손상을 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(1121)가 전자 장치(1100)의 도시하지 않은 제 3 안테나를 이용하여 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 전송하는 경우에도, 제 2 연결 회로(1102)는 누설 전류가 통신 회로(1123)로 유입되는 것을 차단하여, 통신 회로(1123)의 손상을 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 연결 회로(1102)는 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 12a 내지 12c를 참조하면, 제 2 연결 회로(1102)는 스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 송수신 회로(1121)가 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 제어 회로(1140)는 스위치를 오프시켜 통신 회로(1123)로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 연결 회로(1102)는 다양한 형태의 고전압 소자를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 연결 회로(1102)는 적어도 하나의 커패시터, 다이오드 또는 스위치(예: MOSFET, AC isolation switch) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 12c를 참조하면, 제 2 연결 회로(1102)는 TVS(transient voltage suppressor) 다이오드(11021)를 더 포함할 수 있다. TVS 다이오드(11021)는 제 3 라인(1133) 및 그라운드 부재(예: PCB의 그라운드)(1100G) 간의 전기적 경로에 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(1101)는 제 2 연결 회로(1102)(예: TVS 다이오드)로 전달되는 전력을 줄이고, 제 2 연결 회로(1102)가 차단해야 할 누설 전력은 줄어들 수 있다. 이에 의해, 제 2 연결 회로(1102)(예: TVS 다이오드)의 성능은 확보될 수 있다. 또는, 이에 의해, 제 2 연결 회로(1102)가 누설 전력에 의해 손상될 수 있는 위험은 줄어들 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(901)가 적용되는 경우, 제 2 연결 회로(902)는 제 1 사양 및 비용의 소자에서 제 1 사양 및 비용보다 낮은 제 2 사양 및 비용의 소자로 대체하여 설계될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(1100)는 제 2 안테나(1112)의 제 2 단부(1112b) 및 제 3 라인(1133) 상의 포인트(11331) 간의 라인에 실장되는 제 3 연결 회로(1103)를 더 포함할 수 있다. 또는, 전자 장치(1100)는 제 1 안테나(1111) 및 전자기장 회로(1120) 간의 라인(1131, 1132)에 실장되는 제 4 연결 회로(1104) 또는 제 5 연결 회로(1105)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 4 연결 회로(1104)는 제 1 안테나(1111)의 제 1 단부(1111a) 및 제 1 라인(1131) 상의 포인트(11311) 간의 라인에 실장될 수 있다. 또는, 제 5 연결 회로(1105)는 제 1 안테나(1111)의 제 2 단부(1111b) 및 제 2 라인(1132) 상의 포인트(11321) 간의 라인에 실장될 수 있다. 또는, 제 4 연결 회로(1104) 또는 제 5 연결 회로(1105)는 제 1 라인(1131) 상의 포인트 및 제 2 라인(1132) 상의 포인트 간을 연결하는 대체적으로 병렬 형태의 회로일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 3 연결 회로(1103), 제 4 연결 회로(1104) 또는 제 5 연결 회로(1105)의 적어도 일부는 제 1 안테나(1111) 및 전력 송수신 회로(1121)를 포함하는 시스템(예: 무선 전력 송수신 시스템)의 전자기 특성을 조정(예: 주파수 정합)하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 또는, 제 3 연결 회로(1103), 제 4 연결 회로(1104) 또는 제 5 연결 회로(1105)의 적어도 일부는 제 1 안테나(1111), 제 2 안테나(1112) 및 통신 회로(1123)를 포함하는 시스템(예: 근거리 통신 시스템)의 전자기 특성을 조정(예: 주파수 정합)하기 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 연결 회로(1103), 제 4 연결 회로(1104) 또는 제 5 연결 회로(1105)는 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 3 연결 회로(1103), 제 4 연결 회로(1104) 또는 제 5 연결 회로(1105)는 커패시터, 다이오드 등의 다양한 형태의 부품을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 12a 내지 12c를 참조하면, 제 4 연결 회로(1104)는 제 1 라인(1131)에 연결되는 커패시터(11041)를 포함할 수 있다.
다른 예를 들어, 제 4 연결 회로(1104) 또는 제 5 연결 회로(1105)는 다양한 형태의 고전압 소자를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 12c를 참조하면, 제 4 연결 회로(1104) 또는 제 5 연결 회로(1105)는 TVS 다이오드(11051)를 포함할 수 있다. TVS 다이오드(11051)는 제 1 라인(1131) 및 그라운드 부재(예: PCB의 그라운드)(1100G) 간을 연결하는 전기적 경로에 연결될 숭 있다. 전력 송수신 회로(1121)가 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, TVS 다이오드(11051)는 통신 회로(1123)로 누설되는 전력을 차단할 수 있다.
제어 회로(1140)(예: 도 1의 프로세서 120, 도 2의 프로세서 210)는 전자기장 회로(1120)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제어 회로(1140)는 도 6의 제어 회로(640) 또는 도 9의 제어 회로(940)와 유사하거나 또는 동일할 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자 장치의 블록도이다. 도 14a 및 14b는 본 발명이 일 실시 예에 따른 도 13의 전자 장치의 회로도이다. 도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도이다. 도 16a 및 16b는 일 실시 예에 따른 도 15의 전자 장치의 회로도이다. 도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 제 1 연결 회로의 설치 전후의 전자기 특성에 관한 그래프이다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(1300 또는 1500)는, 예를 들어, 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(201), 도 4a 및 4b의 전자 장치(400), 도 5의 전자 장치(500) 또는 도 6의 전자 장치(600)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다.
도 13 내지 14b를 참조하면, 전자 장치(1300)는 제 1 안테나(1311), 제 2 안테나(1312), 전자기장 회로(1320), 연결 회로(1330) 및 제어 회로(1340)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(1311), 제 2 안테나(1312), 전자기장 회로(1320), 연결 회로(1330), 제어 회로(1340) 또는 배터리(1390)는 도 9의 제 1 안테나(911), 제 2 안테나(912), 전자기장 회로(920), 연결 회로(930), 제어 회로(940) 또는 배터리(990)과 각각 유사하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 예를 들어, 전자 장치(1300)는 제 1 라인(1331), 제 2 라인(1332), 제 3 라인(1333), 제 4 라인(1334) 또는 제 5 라인(1335)을 포함할 수 있다. 또는, 전자 장치(300)는 제 1 연결 회로(1301), 제 2 연결 회로(1302), 제 3 연결 회로(1303), 제 4 연결 회로(1304) 또는 제 5 연결 회로(1305)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1300)는 제 3 안테나(1313)를 더 포함할 수 있다. 제 3 안테나(1313)는 전력 송수신 회로(1321)를 지원하기 위한 방사체일 수 있다. 제 3 안테나(1313)는 다양한 형태의 방사체일 수 있다. 예를 들어, 도 14a 및 14b를 참조하면, 제 3 안테나(1313)는 제 1 단부(1313a)에서 제 2 단부(1313b)로 연장되고, 제 1 단부(1313a) 및 제 2 단부(1313b) 사이의 권선부를 포함하는 도전성 라인을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 3 안테나(1313)는 도 7의 제 3 안테나(730)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나(1311), 제 2 안테나(1312) 또는 제 3 안테나(1313)는 전자 장치(1300)의 외관을 형성하는 하우징(미도시)의 내부에 배치되거나, 또는 하우징의 일면의 외부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 하우징은 전자 장치(1300)의 정면을 형성하는 제 1 면(예: 도 4a의 제 1 면 4001)과, 전자 장치(1300)의 후면을 형성하는 제 2 면(예: 도 4b의 제 2 면 4002)을 포함할 수 있다. 전자 장치(1300)는 디스플레이(미도시)를 포함할 수 있고, 디스플레이는 광 투과성을 가지는 제 1 면의 적어도 일부를 통해 노출될 수 있다. 제 1 안테나(1311), 제 2 안테나(1312) 및 제 3 안테나(1313)는 제 2 면에 배치되거나, 또는 제 2 면의 일부를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 14a 및 14b를 참조하면, 자기장 회로(1320)는 제 1 전력 송수신 회로(1321a), 제 2 전력 송수신 회로(1321b) 및 통신 회로(1323)를 포함할 수 있다. 제 1 전력 송수신 회로(1321a)는 제 1 안테나(1311)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제 1 전력 송수신 회로(1321a)는 전자기 유도 방식의 무선 전력 송수신 회로를 포함할 수 있다. 제 2 전력 송수신 회로(1321b)는 제 3 안테나(1313)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 수 있다. 제 2 전력 송수신 회로(1322)는 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 회로를 포함할 수 있다. 통신 회로(1323)는 제 1 안테나(1311) 및 제 2 안테나(1312)를 이용하여 다양한 형태의 통신을 이행할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(1323)는 제 1 안테나(1311) 및 제 2 안테나(1312)를 이용하여 근거리 통신(예: NFC 또는 MST)을 이행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 근거리 통신 시스템은 통신 회로(1323), 제 1 라인(1331), 제 1 안테나(1311), 제 2 안테나(1312) 및 제 3 라인(1333)으로 이어지는 제 1 전기적 경로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자기 유도 방식의 무선 전력 송수신 시스템은 제 2 전력 송수신 회로(1321b), 제 1 라인(1331), 제 1 안테나(1311) 및 제 2 라인(1312)으로 이어지는 제 2 전기적 경로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 회로(1330)는 제 3 안테나(1313)의 제 1 단부(1313a) 및 제 1 안테나(1311) 간을 연결하는 제 6 라인(1336)을 더 포함할 수 있다. 또는, 연결 회로(1330)는 제 3 안테나(1313)의 제 2 단부(1313b) 및 제 1 안테나(1311) 간을 연결하는 제 7 라인(1337)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 시스템은 제 2 전력 송수신 회로(1321b), 제 1 라인(1331), 제 6 라인(1336), 제 3 안테나(1313), 제 7 라인(1337) 및 제 2 라인(1332)으로 이어지는 제 3 전기적 경로를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 연결 회로(1330)는 제 5 라인(1335)에 연결되는 다양한 형태의 제 1 연결 회로(1301)(예: 제 1 격리 회로)를 포함할 수 있다. 제 1 연결 회로(1301)는 통신 시스템을 무선 전력 송수신 시스템으로부터 전기적 또는 자기적으로 격리(isolation)시켜, 전자기 유도 방식 또는 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 시스템으로부터 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다.
예를 들면, 제 2 전력 송수신 회로(1321b)는 제 3 안테나(1313)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 수 있다. 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하는 경우, 외부 장치의 안테나에 의해 생성된 전자기장은 제 3 안테나(1313)뿐만 아니라, 제 3 안테나(1313)에 근접해 있는 제 1 안테나(1311) 및 제 2 안테나(1312)에도 가해질 수 있다. 외부 장치의 안테나에 의해 생성된 전자기장은 제 1 안테나(1311) 및 제 2 안테나(1312)의 적어도 일부를 공진시킬 수 있는 전자기 특성(예: SRF)을 가질 수 있다. 또는, 제 3 안테나(1313) 및 전력 송수신 회로(1321)를 포함하는 무선 전력 송수신 시스템은 제 1 안테나(1311) 및 제 2 안테나(1312)의 적어도 일부를 공진시킬 수 있는 전자기 특성을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이러한 전자기 특성은 무선 전력 송수신 시스템 및 외부 장치의 안테나 간의 무선 전력 송수신을 위한 공진 주파수의 체배 성분일 수 있다. 이로 인하여, 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하는 경우, 외부 장치로부터의 전력 일부는 통신 회로(1323)로 누설될 수 있다. 유사하게, 제 3 안테나(1313)를 이용하여 외부 장치로 전력을 무선으로 전송하는 경우, 제 1 안테나(1311) 및 제 2 안테나(1312)의 적어도 일부 및 무선 전력 송수신 시스템 간의 전자기적 커플링에 의해, 전력 일부는 통신 회로(1323)로 누설될 수 있다. 이러한 누설 전력은 전자 장치(1300)의 무선 전력 수신 또는 전송에 관한 효율을 저하시킬 수 있다. 또는, 누설 전력은 전자기장 회로(1320)의 통신 회로(1323)를 손상시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(1301)는, 전력 송수신 회로(1321)가 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 통신 회로(1323)로 전력이 누설되지 않도록 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(1301)는 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 14a 내지 14b를 참조하면, 제 1 연결 회로(1301)는 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다. 제 1 연결 회로(1301)는 무선 전력 송수신 시스템 및 통신 시스템 간의 전자기 특성을 조정하여, 전력을 무선으로 송수신할 때, 무선 전력 송수신 시스템에서 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 제 1 연결 회로(1301)는 무선 전력 송수신 시스템 및 통신 시스템의 적어도 일부 사이의 적어도 하나의 주파수에서의 공진이 발생하지 않도록 그 전자기 특성을 조정할 수 있다. 무선 전력 송수신 시스템은 제 3 안테나(1313) 및 제 2 전력 송수신 회로(1321b)를 포함하는 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 시스템일 수 있다.
예를 들어, 도 17을 참조하면, 제 1 연결 회로(1301)가 설치되기 전 전자기 공명 방식의 무선 전력 시스템은 대략 3.24 MHz 공진 주파수를 가질 수 있다. 3.24 MHz 공진 주파수는, 전자기 공명 방식의 무선 전력 시스템 및 외부 장치가 무선으로 전력을 송수신하기 위한 6.78 MHz 공진 주파수의 체배 성분에 해당할 수 있다. 제 1 안테나(1311), 제 2 안테나(1312) 및 통신 회로(1323)를 포함하는 통신 시스템(예: 근거리 통신 시스템)은 3.24 MHz 공진 주파수를 가질 수 있다. 제 1 연결 회로(1301)가 설치되기 전 제 3 안테나(1313)를 통해 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 통신 시스템은 3.24 MHz 주파수에서 공진할 수 있고, 이에 따라 전력의 일부는 통신 시스템으로 누설될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(1301)가 설치되면, 자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 시스템이 가지는 3.24 MHz 공진 주파수는 대략 1.7 MHz 공진 주파수로 이동(shift)될 수 있다. 제 1 연결 회로(1301)는 자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 시스템의 3.24 MHz 공진 주파수를 1.7 MHz 공진 주파수로 변경시킬 수 있고, 이는 제 3 안테나(1313)를 이용하여 전력을 무선으로 수신하거나 또는 전송할 때, 제 1 안테나 및 제 2 안테나를 통해 전력이 누설되는 것을 줄일 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 도시하지 않았지만, 제 1 연결 회로(1301)는 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함할 수 있다. 제 1 연결 회로(1301)의 가변 커패시터는 도 10b의 가변 커패시터(901)와 유사하고, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
일 실시 예에 따르면, 연결 회로(1330)는 제 3 라인(1333)에 실장되는 다양한 형태의 제 2 연결 회로(1302)를 포함할 수 있다. 제 2 연결 회로(1302)는 제 3 라인(1333) 상의 포인트(13331) 및 제 2 라인(1332) 상의 포인트(13321) 간의 라인에 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 연결 회로(1302)는 통신 시스템을 무선 전력 송수신 시스템으로부터 전기적 또는 자기적으로 격리(isolation)시켜, 무선 전력 송수신 시스템으로부터 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다.
예를 들면, 전력 송수신 회로(1321)(예: 전자기 유도 방식의 제 1 무선 전력 송수신 회로 1321a)는 제 1 안테나(1311)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나(1312)는 제 1 안테나(1311)에 전기적으로 연결되어 있고, 제 1 안테나(1311)를 통해 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하는 경우, 그 전력의 일부는 제 2 안테나(1312)를 통해 통신 회로(1323)로 누설될 수 있다. 이러한 누설 전력은 통신 회로(1323)를 손상시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(1321)가 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 제 2 연결 회로(1302)는 누설 전류가 통신 회로(1323)로 유입되는 것을 차단하여, 통신 회로(1323)의 손상을 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전력 송수신 회로(1321)가 제 3 안테나(1313)를 이용하여 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 전송하는 경우에도, 제 2 연결 회로(1302)는 통신 회로(1323)로 전력이 누설되지 않도록 하여, 통신 회로(1323)의 손상을 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 연결 회로(1302)는 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 12a 내지 12c를 참조하면, 제 2 연결 회로(1302)는 스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 송수신 회로(1321)가 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, 제어 회로(1340)는 스위치를 오프시켜 통신 회로(1323)로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 연결 회로(1302)는 다양한 형태의 고전압 소자를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 연결 회로(1302)는 적어도 하나의 커패시터, 다이오드 또는 스위치(예: MOSFET, AC isolation switch) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 14b를 참조하면, 제 2 연결 회로(1302)는 TVS(transient voltage suppressor) 다이오드(13021)를 더 포함할 수 있다. TVS 다이오드(13021)는 제 3 라인(1333) 및 그라운드 부재(예: PCB의 그라운드)(1300G) 간의 전기적 경로에 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(1301)는 제 2 연결 회로(1302)(예: TVS 다이오드)로 전달되는 전력을 줄이고, 제 2 연결 회로(1302)가 차단해야 할 누설 전력은 줄어들 수 있다. 이에 의해, 제 2 연결 회로(1302)(예: TVS 다이오드)의 성능은 확보될 수 있다. 또는, 이에 의해, 제 2 연결 회로(1302)가 누설 전력에 의해 손상될 수 있는 위험은 줄어들 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로(1301)가 적용되는 경우, 제 2 연결 회로(1302)는 제 1 사양 및 비용의 소자에서 제 1 사양 및 비용보다 낮은 제 2 사양 및 비용의 소자로 설계될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 3 연결 회로(1303), 제 4 연결 회로(1304) 또는 제 5 연결 회로(1305)의 적어도 일부는 제 1 안테나(1311) 및 전력 송수신 회로(1321)를 포함하는 전력 송수신 시스템의 전자기 특성을 조정(예: 주파수 정합)하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 또는, 제 3 연결 회로(1303), 제 4 연결 회로(1304) 또는 제 5 연결 회로(1305)의 적어도 일부는 제 1 안테나(1311), 제 2 안테나(1312) 및 통신 회로(1323)를 포함하는 통신 시스템의 전자기 특성을 조정(예: 주파수 정합)을 위한 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 연결 회로(1303), 제 4 연결 회로(1304) 또는 제 5 연결 회로(1305)는 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 3 연결 회로(1303), 제 4 연결 회로(1304) 또는 제 5 연결 회로(1305)는 커패시터, 다이오드 등의 다양한 형태의 부품을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 14a 및 14b를 참조하면, 제 4 연결 회로(1304)는 제 1 라인(1331)에 연결되는 커패시터(13041)를 포함할 수 있다.
다른 예를 들어, 제 4 연결 회로(1304) 또는 제 5 연결 회로(1305)는 다양한 형태의 고전압 소자를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 14b를 참조하면, 제 4 연결 회로(1304) 또는 제 5 연결 회로(1305)는 TVS 다이오드(13051)를 포함할 수 있다. TVS 다이오드(13051)는 제 1 라인(1331) 및 그라운드 부재(예: PCB의 그라운드)(1300G) 간의 전기적 경로에 연결될 수 있다. 전력 송수신 회로(1321)가 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때, TVS 다이오드(13051)는 통신 회로(1323)로 누설되는 전력을 차단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(1300)는 제 3 안테나(1313) 및 제 1 안테나(1311) 간의 라인(1336, 1337)에 실장되는 제 6 연결 회로(1306)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 6 연결 회로(1306)는 제 6 라인(1336)에 연결되는 다양한 형태의 회로를 포함할 수 있다. 또는, 제 6 연결 회로(1306)는 제 7 라인(1337)에 연결되는 다양한 형태의 회로 포함할 수 있다. 또는, 제 6 연결 회로(1306)는 제 6 라인(1336) 상의 포인트 및 제 7 라인(1337) 상의 포인트 간의 전기적 경로 연결되는 다양한 형태의 회로를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 6 연결 회로(1306)의 적어도 일부는 제 3 안테나(1313) 및 제 2 전력 송수신 회로(1321b)를 포함하는 무전 전력 송수신 시스템의 전자기 특성을 조정(예: 주파수 정합)하기 위한 회로를 포함할 수 있다.
예를 들면, 도 14a 및 14b를 참조하면, 제 6 연결 회로(1306)는 제 6 라인(1336) 상의 포인트 및 제 7 라인(1337) 상의 포인트 간의 전기적 경로에 연결되는 적어도 하나의 커패시터(13061)를 포함할 수 있다. 또는, 제 6 연결 회로(1306)는 제 6 라인(1336)에 연결되는 적어도 하나의 커패시터(13062)를 포함할 수 있다. 또는, 제 6 연결 회로(1306)는 제 7 라인(1337)에 연결되는 적어도 하나의 커패시터(13063)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도 14a 또는 14b를 참조하면, 제 6 연결 회로(1306)는 제 3 안테나(1313) 및 제 1 안테나(1311) 간에 연결되는 적어도 하나의 필터(13064)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 필터(13064)는 EMI(electro magnetic interference) 필터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1300)는 디텍터(1322)를 더 포함할 수 있다. 디텍터(1322)는 제 3 안테나(1313)를 통하여 외부 장치로부터 전력이 무선으로 수신되는 것을 감지할 수 있다. 디텍터(1322)는 근거리 통신을 이용하여 전자기 공명 방식으로 전력을 무선으로 전송하는 외부 장치를 인식할 수 있다. 예를 들어, 디텍터(1322)는 BLE(bluetooth low energy)를 이용하여 전자기 공명 방식으로 전력을 무선으로 전송하는 외부 장치를 검색할 수 있다.
제어 회로(1340)(예: 도 1의 프로세서 120, 도 2의 프로세서 210)는 전자기장 회로(1320)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제어 회로(1340)는 도 6의 제어 회로(640) 또는 도 9의 제어 회로(940)의 적어도 일부를 포함하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
일 실시 예에 따르면, 도 14a 또는 14b를 참조하면, 전자 장치(1300)의 입력 장치(예: 도 2의 입력 장치 250)를 통해 통신 모드(예: 근거리 통신 모드)를 위한 요청이 감지되면, 제어 회로(1340)는 통신 회로(1323)를 활성화하고, 제 2 연결 회로(1302)의 스위치를 온 시킬 수 있다. 통신 모드에서, 통신 회로(1323)는 제 1 안테나(1311) 및 제 2 안테나(1312)를 이용하여 무선 신호를 송수신할 수 있다. 또는, 통신 모드에서, 제어 회로(1323)는 제 1 전력 송수신 회로(1321a) 또는 제 2 전력 송수신 회로(1321b)를 비활성화할 수 있다 (무선 전력 송수신 모드 비활성화).
일 실시 예에 따르면, 도 14a 또는 14b를 참조하면, 전자 장치(1300)의 입력 장치(예: 도 2의 입력 장치 250)를 통해 통신 모드를 비활성화하기 위한 요청이 감지되면, 제어 회로(1340)는 통신 회로(1323)를 비활성화하고, 제 2 연결 회로(1302)의 스위치를 오프 시킬 수 있다. 통신 모드가 해제된 상태에서, 전력 송수신 회로(1321)는 제 1 안테나(1311) 또는 제 3 안테나(1313)를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 수 있다. 제 2 연결 회로(1302)의 스위치는 오프 상태이므로, 무선으로 전력을 송수신하는 가운데 누설된 전류는 통신 회로(1323)로 유입되기 어려울 수 있다. 또는, 통신 모드가 해제된 상태에서, 제 1 연결 회로(1301)는 통신 시스템을 무선 전력 송수신 시스템으로부터 전기적 또는 자기적으로 격리(isolation)시켜, 무선 전력 송수신 시스템으로부터 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 14a 또는 14b를 참조하면, 외부 장치로부터 전력이 무선으로 전송되는 것이 감지되면, 제어 회로(1340)는 무선 전력 송수신 모드(예: 무선 충전 모드)로 진입하여 제 1 전력 송수신 회로(1321a) 또는 제 2 전력 송수신 회로(1321b)를 활성화할 수 있다. 무선 전력 송수신 모드에서, 전력 송수신 회로(1321)는 제 1 안테나(1311) 또는 제 3 안테나(1313)를 이용하여 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 또는, 무선 전력 송수신 모드에서, 제어 회로(1340)는 통신 회로(1323)를 비활성화하고, 제 2 연결 회로(1302)의 스위치를 오프 시킬 수 있다. 제 2 연결 회로(1302)의 스위치는 오프 상태이므로, 무선으로 전력을 송수신하는 가운데 누설된 전류는 통신 회로(1323)로 유입되기 어려울 수 있다. 또는, 통신 모드가 해제된 상태에서, 제 1 연결 회로(1301)는 통신 시스템을 무선 전력 송수신 시스템으로부터 전기적 또는 자기적으로 격리(isolation)시켜, 무선 전력 송수신 시스템으로부터 통신 시스템으로 전력이 누설되지 않도록 할 수 있다.
도 15 내지 16b를 참조하면, 전자 장치(1500)는 제 1 안테나(1511), 제 2 안테나(1512), 제 3 안테나(1513), 전자기장 회로(1520), 제어 회로(1540) 또는 배터리(1590)는 도 13 내지 14b의 제 1 안테나(1311), 제 2 안테나(1312), 제 3 안테나(1313), 전자기장 회로(1320), 제어 회로(1340) 또는 배터리(1390)와 각각 유사하거나 동일하고, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 또는, 제 1 라인(1531), 제 2 라인(1532), 제 3 라인(1533), 제 4 라인(1534), 제 5 라인(1535), 제 6 라인(1536) 또는 제 7 라인(1537)은 도 13 내지 14b의 제 1 라인(1331), 제 2 라인(1332), 제 3 라인(1333), 제 4 라인(1334), 제 5 라인(1335), 제 6 라인(1336) 또는 제 7 라인(1337)과 각각 유사하거나 동일하고, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 또는, 제 2 연결 회로(1502), 제 3 연결 회로(1503), 제 4 연결 회로(1504), 제 5 연결 회로(1505) 또는 제 6 연결 회로(1506)는 도 13 내지 14b의 제 2 연결 회로(1302), 제 3 연결 회로(1303), 제 4 연결 회로(1304), 제 5 연결 회로(1305) 또는 제 6 연결 회로(1306)과 각각 유사하거나 동일하고, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
일 실시 예에 따르면, 도 15 내지 16b의 제 1 연결 회로(1501)는, 도 13 내지 14b의 제 1 연결 회로(1301)와 다르게, 제 3 라인(1531) 상의 포인트(15311) 및 제 3 라인(1533) 상의 포인트(15331) 간을 연결하는 라인에 실장될 수 있다. 도 15 내지 16b의 제 1 연결 회로(1501)는 도 13 내지 14b의 제 1 연결 회로(1501)와 마찬가지로, 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 또는 외부 장치로 전력을 무선으로 전송할 때 통신 회로(1521)로 전력이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
아래 [표 1]은 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 도 13 내지 14b의 제 1 연결 회로(1301) 또는 도 15 내지 16b의 제 1 연결 회로(1501)를 적용하기 전과 후의 에너지 손실을 비교하기 위한 표이다.
| 전자기 공명 방식의 전력 송수신 시스템 |
통신 시스템 |
|
| 제 1 연결 회로 미적용 |
2.277 |
1.203 |
| 도 14a의 제 1 연결 회로(1301) 적용 |
1.554 |
1.693 |
| 도 16a의 제 1 연결 회로(1501) 적용 |
1.523 |
1.215 |
(단위: 옴(ohm))
일 실시 예에 따르면, 자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 시스템의 각 조건에 대한 ESR 값은 대략 6.78 MHz 주파수에서 측정되었다. 통신 시스템의 각 조건에 대한 ESR 값은 대략 200 kHz 주파수에서 측정되었다. 에너지 손실은 ESR(Equivalent Series Resistance) 값으로 측정되었다.
도 13 내지 14b에서, 전자기 공명 방식의 전력 송수신 시스템은 제 3 안테나(1313) 및 제 2 전력 송수신 회로(1321b)를 포함할 수 있다. 도 13 내지 14b에서, 통신 시스템은 제 1 안테나(1311), 제 2 안테나(1312) 및 통신 회로(1323)를 포함할 수 있다. 도 15 내지 16b에서, 전자기 공명 방식의 전력 송수신 시스템은 제 3 안테나(1513) 및 제 2 전력 송수신 회로(1521b)를 포함할 수 있다. 도 15 내지 16b에서, 통신 시스템은 제 1 안테나(1511), 제 2 안테나(1512) 및 통신 회로(1523)를 포함할 수 있다.
상기 <표 1>을 참조하면, 전자기 공명 방식의 전력 송수신 시스템 및 통신 시스템에 도 13 내지 14b의 제 1 연결 회로(1301)가 적용되지 않거나, 또는 도 15 내지 16b의 제 1 연결 회로(1501)가 적용되지 않을 경우, 전자기 공명 방식의 전력 송수신 시스템은 2.277 옴의 ESR 값을 가지고, 2 통신 시스템은 1.203 옴의 ESR 값을 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자기 공명 방식의 전력 송수신 시스템 및 통신 시스템에 도 13 내지 14b의 제 1 연결 회로(1301)가 적용되는 경우, 자기 공명 방식의 전력 송수신 시스템은 적용 전과 비교하여 상대적으로 에너지 손실이 적은 1.554 옴의 ESR 값을 가질 수 있다. 또는, 전자기 공명 방식의 전력 송수신 시스템 및 통신 시스템에 도 13 내지 14b의 제 1 연결 회로(1301)가 적용되는 경우, 통신 시스템은 적용 전과 비교하여 상대적으로 에너지 손실이 큰 1.693 옴의 ESR 값을 가질 수 있다. 제 1 연결 회로(1301)가 적용되는 경우, 전자기 공명 방식의 전력 송수신 시스템의 전력 송수신 효율이 상당 부분 개선됨을 알 수 있다. 제 1 연결 회로(1301)에 의해, 통신 시스템의 성능은 열화되나, 그 열화 정도는 통신 시스템 및 이를 이용하는 기능을 불안정하게 할 정도는 아닐 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자기 공명 방식의 전력 송수신 시스템 및 통신 시스템에 도 15 내지 16b의 제 1 연결 회로(1501)가 적용되는 경우, 자기 공명 방식의 전력 송수신 시스템은 적용 전과 비교하여 상대적으로 에너지 손실이 적은 1.523 옴의 ESR 값을 가질 수 있다. 또는, 전자기 공명 방식의 전력 송수신 시스템 및 통신 시스템에 도 15 내지 15b의 제 1 연결 회로(1501)가 적용되는 경우, 통신 시스템은 적용 전과 비교하여 상대적으로 에너지 손실이 큰 1.215 옴의 ESR 값을 가질 수 있다. 제 1 연결 회로(1501)가 적용되는 경우, 전자기 공명 방식의 전력 송수신 시스템의 전력 송수신 효율이 상당 부분 개선됨을 알 수 있다. 제 1 연결 회로(1501)에 의해, 통신 시스템의 성능은 열화되나, 그 열화 정도는 통신 시스템 및 이를 이용하는 기능을 불안정하게 할 정도는 아닐 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전자 장치는, 적어도 하나의 안테나와, 상기 적어도 하나의 안테나의 적어도 일부를 이용하여 전력을 무선으로 수신 또는 전송하기 위한 제 1 회로와, 상기 적어도 하나의 안테나의 적어도 일부를 이용하여 적어도 하나의 통신을 수행하기 위한 제 2 회로와, 상기 적어도 하나의 안테나 및 상기 제 1 회로를 연결하는 제 1 전기적 경로와, 상기 적어도 하나의 안테나 및 상기 제 2 회로를 연결하는 제 2 전기적 경로와, 상기 제 1 전기적 경로 상의 포인트 및 상기 제 2 전기적 경로 상의 포인트를 연결하는 제 3 전기적 경로, 및 상기 제 1 전기적 경로, 제 2 전기적 경로 및 제 3 전기적 경로 중 적어도 하나에 연결되는 적어도 하나의 수동 소자(passive element) 또는 능동 소자(active element)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자는 상기 제 1 회로가 상기 적어도 하나의 안테나를 통해 전력을 무선으로 수신 또는 전송할 때, 무선 전력 신호가 상기 제 2 회로로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 통신은 근거리 통신을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 통신은 MST(magnetic secure transmission) 또는 NFC(near field communication)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 회로는 전자기 유도 방식 또는 전자기 공명 방식으로 전력을 무선으로 수신 또는 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자는 상기 제 3 전기적 경로에 연결되는 적어도 하나의 커패시터(capacitor)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자는 상기 제 2 전기적 경로에 연결되고, 상기 적어도 하나의 안테나 및 상기 제 2 회로를 전기적으로 연결하거나, 또는 상기 적어도 하나의 안테나 및 상기 제 2 회로를 전기적으로 분리하기 위한 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 제 1 회로 및 제 2 회로에 전기적으로 연결되는 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는 상기 제 1 회로가 상기 적어도 하나의 안테나의 적어도 일부를 이용하여 전력을 무선으로 수신 또는 전송할 때, 상기 스위치를 오프 상태로 조정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 제 1 회로가 상기 적어도 하나의 안테나의 적어도 일부를 이용하여 전력을 무선으로 수신 또는 전송하는 상태를 감지하기 위한 디텍터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자는 상기 제 2 전기적 경로에 연결되는 TVS(transient voltage suppressor) 다이오드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 안테나는 제 1 안테나 및 제 2 안테나를 포함할 수 있다. 상기 제 1 회로는 상기 제 1 안테나를 이용하여 전력을 무선으로 수신 또는 전송할 수 있다. 상기 제 2 회로는 상기 제 1 안테나 및 제 2 안테나를 이용하여 상기 적어도 하나의 통신을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 안테나는 제 1 단부에서 제 2 단부로 연장된 제 1 도전성 라인(conductive line)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 안테나는 상기 도전성 라인 상의 일 지점으로부터 제 3 단부로 연장된 제 2 도전성 라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 안테나는 상기 제 1 도전성 라인의 상기 제 1 단부 또는 그 인접 위치에 형성된 제 1 컨택과, 상기 제 1 도전성 라인의 상기 제 2 단부 또는 그 인접 위치에 형성된 제 2 컨택, 및 상기 제 2 도전성 라인의 상기 제 3 단부 또는 그 인접 위치에 형성된 제 3 컨택을 포함할 수 있다. 상기 제 1 회로 및 제 2 회로는 상기 제 1 컨택, 제 2 컨택 및 제 3 컨택을 통해 상기 적어도 하나의 안테나에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 적어도 하나의 안테나는 제 3 안테나, 및 상기 제 3 안테나를 이용하여 전력을 무선으로 수신 또는 전송하기 위한 제 3 회로를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 회로는 전자기 유도 방식으로 전력을 무선으로 수신 또는 전송하고, 상기 제 3 회로는 전자기 공명 방식으로 전력을 무선으로 수신 또는 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 회로 및 제 2 회로는 하나의 IC(a single integrated circuit)로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 안테나의 적어도 일부는 복수의 턴들을 포함하는 권선부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 제 1 방향으로 향하는 제 1 면, 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징(housing)을 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 안테나는 상기 제 1 면 및 제 2 면 사이의 상기 제 1 면과 대체적으로 평행인 평면에 배치될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 2 연결 회로의 스위치를 제어하기 위한 동작 흐름이다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 2 연결 회로의 스위치는, 도 9의 제 2 연결 회로(902)의 스위치, 도 11의 제 2 연결 회로(1102)의 스위치, 도 13의 제 2 연결 회로(1302)의 스위치, 또는 제 15의 제 1 연결 회로(1501)의 스위치를 포함할 수 있다.
도 18을 참조하면, 1801 동작에서 제어 회로(예: 도 6의 제어 회로 640)는 무선 전력 수신 모드를 위한 요청이 발생하는지를 확인할 수 있다.
1801 동작에서 무선 전력 수신 모드를 위한 요청이 감지되면, 1803 동작에서 제어 회로(640)는 무선 전력 수신 모드로 진입할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 전력 수신 모드를 위한 요청은 전자 장치의 적어도 하나의 입력 장치(예: 도 2의 입력 장치 250)를 통한 입력의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 또는, 무선 전력 수신 모드를 위한 요청은 전자 장치의 적어도 하나의 센서(예: 도 2의 센서 모듈 240)로부터 획득된 입력의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 또는, 무선 전력 수신 모드를 위한 요청은 외부 장치로부터 무선 또는 유선으로 수신된 신호를 포함할 수 있다.
1805 동작에서, 제어 회로(640)는 무선으로 전력이 수신되는지를 확인할 수 있다. 예를 들어, 도 13 또는 15를 참조하면, 제어 회로(1340 또는 1540)는 제 1 안테나(1311 또는 1511) 및 제 4 연결 회로(1304 또는 1504)에 의해 형성된 전자기 특성을 이용하여 외부 장치로부터 전자기 유도 방식으로 전력이 무선으로 수신되는 것을 감지할 수 있다. 다른 예를 들어, 도 13 또는 15를 참조하면, 제어 회로(1340 또는 1540)는 디텍터(1322 또는 1522)를 통하여 제 3 안테나(1313 또는 1513)를 통하여 자기 공명 방식으로 외부 장치로부터 전력이 무선으로 수신되는 것을 감지할 수 있다.
1805 동작에서 무선으로 전력이 수신되지 않는 상태가 감지되면, 제어 회로(640)는 1805 동작을 다시 이행할 수 있다.
1805 동작에서 무선으로 전력이 수신되는 것이 감지되면, 1807 동작에서 무선 통신 모드가 사용 중인지 확인할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모드는 근거리 통신 모드(예: MST 모드 또는 NFC 모드)를 포함할 수 있다.
1807 동작에서 무선 통신 모드가 사용 중이지 않은 것이 확인되면, 제어 회로(640)는 1815 동작에서 무선 전력 송수신 회로를 활성화할 수 있다. 무선 전력 송수신 회로는 적어도 하나의 안테나를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신할 수 있다.
1807 동작에서 무선 통신 모드가 사용 중인 것이 확인되면, 1809 동작에서 제어 회로(640)는 스위치를 오프 상태로 전환시킬 수 있다. 스위치가 오프되면, 적어도 하나의 안테나 및 통신 회로 간의 연결은 해제될 수 있다. 예를 들어, 도 13 또는 15를 참조하면, 제 2 연결 회로(1302 또는 1502)의 스위치가 오프되면, 제 2 안테나(1312 또는 1512) 및 통신 회로(1323 또는 1523) 간의 연결은 해제될 수 있다.
1811 동작에서, 제어 회로(640)는 무선 통신 모드를 중지할 수 있다.
1813 동작에서, 제어 회로(640)는 무선 통신 모드의 중지에 따라 통신 회로를 비활성화할 수 있다.
1815 동작에서, 제어 회로(640)는 무선 전력 송수신 회로를 활성화할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모드가 중지된 상태에서, 무선 전력 송수신 회로는 적어도 하나의 안테나를 이용하여 외부 장치로부터 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 상술한 바와 같이, 스위치가 오프되어 있으므로, 외부 장치로부터 전력이 무선으로 수신될 때 통신 회로로 누설될 수 있는 전력은 차단될 수 있다. 이는 통신 회로의 손상을 방지할 수 있다.
1817 동작에서, 제어 회로(640)는 무선 전력 수신 모드를 종료하기 위한 요청이 발생하는지를 확인할 수 있다.
1817 동작에서 무선 전력 수신 모드를 종료하기 위한 요청이 감지되지 않는 경우, 제어 회로(640)는 1805 동작 이하를 이행할 수 있다.
1817 동작에서 무선 전력 수신 모드를 종료하기 위한 요청이 감지되는 경우, 1819 동작에서 제어 회로(640)는 무선 전력 수신 모드를 종료할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 전력 수신 모드를 종료하기 위한 요청은 전자 장치의 적어도 하나의 입력 장치(예: 도 2의 입력 장치 250) 또는 적어도 하나의 센서(예: 도 2의 센서 모듈 240)로부터 획득된 입력의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 또는 무선 전력 수신 모드를 종료하기 위한 요청은 외부 장치로부터 무선 또는 유선으로 수신된 신호를 포함할 수 있다.
1821 동작에서, 제어 회로(640)는 무선 전력 수신 모드의 종료에 따라 무선 전력 회로를 비활성화할 수 있다.
1823 동작에서, 제어 회로(640)는 스위치를 온 상태로 전환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 스위치가 온 되면, 적어도 하나의 안테나 및 통신 회로는 전기적으로 연결될 수 있다.
1825 동작에서, 제어 회로(640)는 무선 통신 모드로 진입할 수 있다.
1827 동작에서, 제어 회로(640)는 무선 통신 모드에 따라 통신 회로를 활성화할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 회로는 적어도 하나의 안테나를 이용하여 다양한 형태의 통신(예: 근거리 통신)을 이행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무선 전력 수신 모드를 대신하여 무선 전력 전송 모드에 대해서도, 도 18과 유사하거나 동일한 동작 흐름을 이행할 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 연결 회로의 가변 커패시터를 제어하기 위한 동작 흐름이다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 연결 회로의 가변 커패시터는 도 9의 제 1 연결 회로(901)의 가변 커패시터, 도 11의 제 1 연결 회로(1101)의 가변 커패시터, 도 13의 제 1 연결 회로(1301)의 가변 커패시터, 또는 제 15의 제 1 연결 회로(1501)의 가변 커패시터를 포함할 수 있다.
도 19를 참조하면, 1901 동작에서 제어 회로(예: 도 6의 제어 회로 640)는 무선 전력 송수신 모드로 진입할 수 있다.
1903 동작에서, 제어 회로(640)는 무선으로 전력이 수신되는지를 확인할 수 있다. 예를 들어, 도 13 또는 15를 참조하면, 제어 회로(1340 또는 1540)는 제 1 안테나(1311 또는 1511) 및 제 4 연결 회로(1304 또는 1504)에 의해 형성된 전자기 특성을 이용하여 외부 장치로부터 전자기 유도 방식으로 전력이 무선으로 수신되는 것을 감지할 수 있다. 다른 예를 들어, 도 13 또는 15를 참조하면, 제어 회로(1340 또는 1540)는 디텍터(1322 또는 1522)를 통하여 제 3 안테나(1313 또는 1513)를 통하여 자기 공명 방식으로 외부 장치로부터 전력이 무선으로 수신되는 것을 감지할 수 있다.
1903 동작에서 무선으로 전력이 수신되는 것이 감지되면, 1905 동작에서 제어 회로(640)는 무선 전력 송수신 시스템으로부터 누설되는 전력(예: 전압)을 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도 13을 참조하면, 무선 전력 송수신 시스템은 제 1 안테나(1311) 및 제 1 전력 송수신 회로(1321a)를 포함하는 전자기 유도 방식의 무선 전력 송수신 시스템일 수 있다. 또는, 무선 전력 송수신 시스템은 제 3 안테나(1313) 및 제 2 전력 송수신 회로(1321b)를 포함하는 전자기 공명 방식의 무선 전력 송수신 시스템일 수 있다. 전력이 무선으로 수신되는 동안, 무선 전력 송수신 시스템으로부터 제 1 안테나(1311), 제 2 안테나(1312) 및 통신 회로(1323)를 포함하는 통신 시스템으로 누설되는 전력이 발생될 수 있다.
1907 동작에서, 제어 회로(640)는 검출된 누설 전력에 따라 가변 커패시터를 조정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제어 회로(640)는 검출된 누설 전력에 따라 제 1 연결 회로(예: 제 1 연결 회로 901의 가변 커패시터, 도 11의 제 1 연결 회로 1101의 가변 커패시터, 도 13의 제 1 연결 회로 1301의 가변 커패시터, 또는 제 15의 제 1 연결 회로 1501의 가변 커패시터)를 조정할 수 있다. 예를 들어, 검출된 누설 전력이 클수록, 제어 회로(640)는 통신 회로(923, 1123, 1323 또는 1523)에 병렬로 연결된 가변 커패시터의 커패시턴스를 증가시킬 수 있다. 또는, 검출된 누설 전력이 작을 수록, 제어 회로(640)는 통신 회로(923, 1123, 1323 또는 1523)에 병렬로 연결된 가변 커패시터의 커패시턴스를 저감시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전자 장치의 동작 방법은, 적어도 하나의 안테나를 통해 전력을 무선으로 수신 또는 전송하는 동작, 및 상기 적어도 하나의 안테나를 통해 전력을 무선으로 수신 또는 전송할 때, 상기 전자 장치 내 근거리 통신 회로를 상기 무선 전력으로부터 격리(isolation)하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 격리하는 동작은 상기 적어도 하나의 안테나 및 상기 근거리 통신 회로 간의 전기적 연결 끊을 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무선 전력 수신 모드를 대신하여 무선 전력 전송 모드에 대해서도, 도 19와 유사하거나 동일한 동작 흐름을 이행할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 실시 예에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, CD-ROM, DVD 등)와 같은 저장 매체를 포함한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 일 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허 청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
600: 전자 장치
610: 적어도 하나의 안테나
620: 전자기장 회로 621: 전력 송수신 회로
622: 통신 회로 630: 연결 회로
640: 제어 회로
620: 전자기장 회로 621: 전력 송수신 회로
622: 통신 회로 630: 연결 회로
640: 제어 회로
Claims (20)
- 전자 장치에 있어서,
적어도 하나의 안테나;
상기 적어도 하나의 안테나의 적어도 일부를 이용하여 전력을 무선으로 수신 또는 전송하기 위한 제 1 회로;
상기 적어도 하나의 안테나의 적어도 일부를 이용하여 적어도 하나의 통신을 수행하기 위한 제 2 회로;
상기 적어도 하나의 안테나 및 상기 제 1 회로를 연결하는 제 1 전기적 경로;
상기 적어도 하나의 안테나 및 상기 제 2 회로를 연결하는 제 2 전기적 경로;
상기 제 1 전기적 경로 상의 포인트 및 상기 제 2 전기적 경로 상의 포인트를 연결하는 제 3 전기적 경로; 및
상기 제 1 전기적 경로, 제 2 전기적 경로 및 제 3 전기적 경로 중 적어도 하나에 연결되는 적어도 하나의 수동 소자(passive element) 또는 능동 소자(active element)를 포함하는 전자 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자는,
상기 제 1 회로가 상기 적어도 하나의 안테나를 통해 전력을 무선으로 수신 또는 전송할 때, 무선 전력 신호가 상기 제 2 회로로 유입되는 것을 차단하는 전자 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 통신은,
근거리 통신을 포함하는 전자 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 통신은,
MST(magnetic secure transmission) 또는 NFC(near field communication)을 포함하는 전자 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 회로는,
전자기 유도 방식 또는 전자기 공명 방식으로 전력을 무선으로 수신 또는 전송하는 전자 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자는,
상기 제 3 전기적 경로에 연결되는 적어도 하나의 커패시터(capacitor)를 포함하는 전자 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자는,
상기 제 2 전기적 경로에 연결되고, 상기 적어도 하나의 안테나 및 상기 제 2 회로를 전기적으로 연결하거나, 또는 상기 적어도 하나의 안테나 및 상기 제 2 회로를 전기적으로 분리하기 위한 스위치를 포함하는 전자 장치.
- 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 회로 및 제 2 회로에 전기적으로 연결되는 제어 회로를 더 포함하고,
상기 제어 회로는,
상기 제 1 회로가 상기 적어도 하나의 안테나의 적어도 일부를 이용하여 전력을 무선으로 수신 또는 전송할 때, 상기 스위치를 오프 상태로 조정하는 전자 장치.
- 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 회로가 상기 적어도 하나의 안테나의 적어도 일부를 이용하여 전력을 무선으로 수신 또는 전송하는 상태를 감지하기 위한 디텍터를 더 포함하는 전자 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 수동 소자 또는 능동 소자는,
상기 제 2 전기적 경로에 연결되는 TVS(transient voltage suppressor) 다이오드를 포함하는 전자 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 안테나는 제 1 안테나 및 제 2 안테나를 포함하고,
상기 제 1 회로는 상기 제 1 안테나를 이용하여 전력을 무선으로 수신 또는 전송하고,
상기 제 2 회로는 상기 제 1 안테나 및 제 2 안테나를 이용하여 상기 적어도 하나의 통신을 수행하는 전자 장치.
- 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 안테나는 제 1 단부에서 제 2 단부로 연장된 제 1 도전성 라인(conductive line)을 포함하고,
상기 제 2 안테나는 상기 도전성 라인 상의 일 지점으로부터 제 3 단부로 연장된 제 2 도전성 라인을 포함하는 전자 장치.
- 제 12 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 안테나는,
상기 제 1 도전성 라인의 상기 제 1 단부 또는 그 인접 위치에 형성된 제 1 컨택;
상기 제 1 도전성 라인의 상기 제 2 단부 또는 그 인접 위치에 형성된 제 2 컨택; 및
상기 제 2 도전성 라인의 상기 제 3 단부 또는 그 인접 위치에 형성된 제 3 컨택을 포함하고,
상기 제 1 회로 및 제 2 회로는,
상기 제 1 컨택, 제 2 컨택 및 제 3 컨택을 통해 상기 적어도 하나의 안테나에 전기적으로 연결되는 전자 장치.
- 제 11 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 안테나는 제 3 안테나; 및
상기 제 3 안테나를 이용하여 전력을 무선으로 수신 또는 전송하기 위한 제 3 회로를 더 포함하는 전자 장치.
- 제 14 항에 있어서,
상기 제 1 회로는 전자기 유도 방식으로 전력을 무선으로 수신 또는 전송하고,
상기 제 3 회로는 전자기 공명 방식으로 전력을 무선으로 수신 또는 전송하는 전자 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 회로 및 제 2 회로는,
하나의 IC(a single integrated circuit)로 형성되는 전자 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 안테나의 적어도 일부는,
복수의 턴들을 포함하는 권선부를 포함하는 전자 장치.
- 제 1 항에 있어서,
제 1 방향으로 향하는 제 1 면, 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징(housing)을 더 포함하고,
상기 적어도 하나의 안테나는,
상기 제 1 면 및 제 2 면 사이의 상기 제 1 면과 대체적으로 평행인 평면에 배치되는 전자 장치.
- 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
적어도 하나의 안테나를 통해 전력을 무선으로 수신 또는 전송하는 동작; 및
상기 적어도 하나의 안테나를 통해 전력을 무선으로 수신 또는 전송할 때, 상기 무선 전력으로부터 상기 전자 장치 내 근거리 통신 회로를 격리(isolation)하는 동작을 포함하는 방법.
- 제 19 항에 있어서,
상기 격리하는 동작은,
상기 적어도 하나의 안테나 및 상기 근거리 통신 회로 간의 전기적 연결 끊는 방법.
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