KR101511458B1 - 안테나 스와핑 및 안테나 조정을 이용한 안테나 시스템 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 회로를 포함하는 전자 장치가 제공될 수 있다. 상기 무선 통신 회로는 무선 주파수 송수신기 회로와 제1 및 제2 안테나를 포함할 수 있다. 전자 장치는 하우징을 포함할 수 있다. 상기 제1 안테나는 상기 하우징의 상단부에 배치될 수 있고 상기 제2 안테나는 상기 하우징의 하단부에 배치될 수 있다. 주변 전도성 부재는 상기 하우징의 가장자리 주위에 연결될 수 있고 상기 제1 및 제2 안테나를 형성하는데 사용될 수 있다. 상기 무선 주파수 송수신기 회로는 송수신 포트 및 수신 포트를 구비할 수 있다. 스위칭 회로는 상기 제1 안테나를 상기 송수신 포트에 연결하고 상기 제2 안테나를 상기 수신 포트에 연결할 수 있거나 또는 상기 제1 안테나를 상기 수신 포트에 연결하고 상기 제2 안테나를 상기 송수신 포트에 연결할 수 있다.

Description

안테나 스와핑 및 안테나 조정을 이용한 안테나 시스템{ANTENNA SYSTEM WITH ANTENNA SWAPPING AND ANTENNA TUNING}
본 출원은 2010년 11월 5일 출원된 미국 특허 출원 제12/941,011호의 우선권을 주장하며, 이 특허 출원은 본 명세서에서 그 전체가 참조 문헌으로 인용된다.
본 발명은 일반적으로 무선 통신 회로에 관한 것으로, 특히, 무선 통신 회로를 갖는 전자 장치에 관한 것이다.
휴대용 컴퓨터 및 셀룰러 전화기와 같은 전자 장치에는 대개 무선 통신 기능이 구비되어 있다. 예를 들면, 전자 장치는 셀룰러 전화 회로와 같은 장거리(long-range) 무선 통신 회로를 이용하여 850MHz, 900MHz, 1800MHz, 1900MHz, 및 2100MHz의 셀룰러 전화 대역을 이용하여 통신할 수 있다. 전자 장치는 근거리(short-range) 무선 통신 링크를 이용하여 인근 장비와의 통신을 처리할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 2.4GHz 및 5GHz의 WiFi®(IEEE 802.11) 대역과 2.4GHz의 Bluetooth® 대역을 이용하여 통신할 수 있다.
소형 폼 팩터의 무선 장치에 대한 소비자 요구를 충족시키기 위해, 제조자는 콤팩트한 구조를 이용하여 안테나 컴포넌트와 같은 무선 통신 회로를 구현하기 위해 지속적으로 노력하고 있다. 동시에, 금속 장치 하우징 컴포넌트와 같은 전도성 구조체(conductive structures)를 전자 장치에 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 전도성 컴포넌트는 무선 주파수 성능에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 전도성 구조체를 포함하는 전자 장치에 안테나를 포함시킬 때 주의가 필요하다. 게다가, 무선 주파수 신호 강도가 약한 영역에서도 확실하게 장치 내의 안테나 및 무선 회로가 만족스럽게 동작할 수 있도록 주의가 필요하다.
그러므로, 무선 전자 장치용의 개선된 무선 통신 회로를 제공할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
무선 통신 회로를 포함하는 전자 장치가 제공될 수 있다. 상기 무선 통신 회로는 무선 주파수 송수신기 회로 및 안테나 구조체를 포함할 수 있다. 전자 장치는 하우징 내에 장착된 디스플레이를 포함할 수 있다. 주변 전도성 부재는 상기 디스플레이 및 하우징의 가장자리 주위에 연결될 수 있다. 상기 안테나 구조체는 제1 및 제2 안테나를 포함할 수 있다. 상기 제1 안테나는 상기 하우징의 상단부에 배치될 수 있고 상기 제2 안테나는 상기 하우징의 하단부에 배치될 수 있다.
상기 주변 전도성 부재는 상기 주변 전도성 부재에서 그의 길이를 따라 여러 지점에 간극을 형성함으로써 개별 세그먼트로 분리될 수 있다. 상기 간극에는 유전체가 채워질 수 있다. 상기 세그먼트를 안테나 접지면과 함께 사용하여 상기 제1 및 제2 안테나를 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 세그먼트는 상기 하우징의 상단부에 2브랜치 역 F(two-branch inverted-F) 셀룰러 전화 안테나를 형성하는데 사용될 수 있으며 상기 제2 세그먼트는 상기 하우징의 하단부에 루프 안테나를 형성하는데 사용될 수 있다.
상기 루프 안테나는 다섯 개의 셀룰러 전화 대역을 커버하도록 구성될 수 있다. 상기 역 F 안테나는 다섯 개보다 적은 셀룰러 전화 통신 대역을 커버하도록 구성될 수 있다. 조정가능한 정합 회로는 상기 역 F 안테나에 커플링될 수 있고 상기 역 F 안테나를 조정하여 원하는 통신 대역을 커버하는데 사용될 수 있다.
상기 전자 장치는 송수신 포트 및 수신 포트를 갖는 무선 주파수 송수신기 회로를 구비할 수 있다. 스위칭 회로는 상기 제1 안테나를 상기 송수신 포트에 그리고 상기 제2 안테나를 상기 수신기 포트에 연결할 수 있거나 또는 상기 제1 안테나를 상기 수신 포트에 그리고 상기 제2 안테나를 상기 송수신 포트에 연결할 수 있다. 상기 장치 내에 있는 처리 회로는 다양한 동작 환경에서 최적의 동작을 보장하기 위해 상기 스위칭 회로, 상기 조정가능한 정합 회로, 및 상기 송수신기 내에 있는 송신기 및 수신기 회로를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 특징, 그 특성 및 여러 이점은 첨부의 도면 및 다음과 같은 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 회로를 갖는 예시적인 전자 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 회로를 갖는 예시적인 전자 장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 회로를 갖는 예시적인 전자 장치의 단면 단부도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나를 포함하는 예시적인 무선 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4의 무선 회로와 관련하여 사용될 수 있는 유형의 예시적인 조정가능한 정합 회로의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 내에 안테나가 어떻게 형성될 수 있는지를 보여주는 도 1에 도시된 유형의 전자 장치의 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6에 도시된 유형의 안테나가 어떻게도 5에 도시된 유형의 정합 필터를 조정하고 스위칭 회로를 조절하여 통신 관심 대역을 커버하는데 사용될 수 있는지를 보여주는 차트이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4에 도시된 유형의 무선 회로를 포함하는 도 1에 도시된 유형의 전자 장치를 동작시킬 때 수반되는 예시적인 단계를 도시하는 흐름도이다.
전자 장치는 무선 통신 회로를 구비할 수 있다. 무선 통신 회로는 다중 무선 통신 대역에서 무선 통신을 지원하기 위해 사용될 수 있다. 무선 통신 회로는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.
이러한 안테나는 루프(loop) 안테나, 역(inverted) F 안테나, 스트립 안테나, 평면 역 F 안테나, 슬롯 안테나, 하나보다 많은 유형의 안테나 구조를 포함하는 하이브리드 안테나, 또는 다른 적절한 안테나를 포함할 수 있다. 이러한 안테나의 전도성 구조는 원한다면 전도성 전자 장치 구조로 형성될 수 있다. 전도성 전자 장치 구조는 전도성 하우징 구조를 포함할 수 있다. 하우징 구조는 전자 장치의 주변부에 연결되는 주변 전도성 부재를 포함할 수 있다. 주변 전도성 부재는 디스플레이와 같은 평면 구조체의 베젤(bezel) 역할을 할 수 있거나, 장치 하우징의 측벽 구조체 역할을 할 수 있거나, 또는 다른 하우징 구조체를 형성할 수 있다. 주변 전도성 부재 내의 간극(Gaps)은 안테나와 연관될 수 있다.
도 1에는 하나 이상의 안테나를 구비할 수 있는 유형의 예시적인 전자 장치가 도시되어 있다. 전자 장치(10)는 휴대용 전자 장치 또는 다른 적절한 전자 장치일 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(10)는 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 손목 시계 장치와 같은 다소 작은 장치, 펜던트(pendant) 장치, 헤드폰 장치, 이어피스 장치, 또는 다른 착용형(wearable) 또는 초소형 장치, 셀룰러 전화기, 미디어 플레이어 등일 수 있다.
장치(10)는 하우징(12)과 같은 하우징을 포함할 수 있다. 하우징(12)은 종종 케이스라고도 지칭될 수 있으며, 플라스틱, 유리, 세라믹, 섬유 복합체, 금속(예컨대, 스테인리스 강, 알루미늄 등), 다른 적절한 재료, 또는 이들 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 어떤 상황에서, 하우징(12)의 일부는 유전체(dielectric) 또는 다른 저-전도도(conductivity) 재료로 형성될 수 있다. 다른 상황에서, 하우징(12) 또는 하우징(12)을 형성할 수 있는 구조체들 중 적어도 일부는 금속 소자로 형성될 수 있다.
장치(10)는 원한다면 디스플레이(14)와 같은 디스플레이를 구비할 수 있다. 디스플레이(14)는, 예를 들어, 용량성 터치 전극을 포함하는 터치 스크린일 수 있다. 디스플레이(14)는 발광 다이오드(LEDs), 유기 LEDs(OLEDs), 플라즈마 셀, 전자 잉크 소자, 액정 디스플레이(LCD) 부품, 또는 다른 적절한 이미지 픽셀 구조로 형성된 이미지 픽셀을 포함할 수 있다. 덮개 유리층은 디스플레이(14)의 표면을 덮을 수 있다. 버튼(19)과 같은 버튼은 덮개 유리에 있는 개구(openings)를 통과할 수 있다.
하우징(12)은 주변 부재(16)와 같은 구조체를 포함할 수 있다. 부재(16)는 장치(10) 및 디스플레이(14)의 직사각형 주변부 주위에서 연결될 수 있다. 부재(16) 또는 부재(16)의 일부는 디스플레이(14)의 베젤(예컨대, 디스플레이(14)의 네 개의 측면 모두를 둘러싸고 및/또는 디스플레이(14)를 장치(10)에 고정시키는 것을 돕는 코스메틱(cosmetic) 트림) 역할을 할 수 있다. 부재(16)는 또한 원한다면 장치(10)용 측벽 구조체를 형성할 수 있다.
부재(16)는 전도성 재료로 형성될 수 있으므로 종종 주변 전도성 부재 또는 전도성 하우징 구조체라고 지칭될 수 있다. 부재(16)는 스테인리스 강, 알루미늄, 또는 다른 적절한 재료와 같은 금속으로 형성될 수 있다. 한 개, 두 개, 또는 두 개보다 많은 개별 구조체가 부재(16)를 형성하는데 사용될 수 있다. 전형적인 구성에서, 부재(16)는 (일예로서) 약 0.1mm 내지 3mm의 두께(치수 TT)를 가질 수 있다. 부재(16)의 측벽 부분은 일예로서 실질적으로 (수직축 V에 평행하게) 수직일 수 있다. 축 V에 평행하게, 부재(16)는 (일예로서) 약 1mm 내지 2cm의 치수 TZ를 가질 수 있다. 부재(16)의 종횡비(aspect ratio) R(즉, TZ 대 TT의 비 R)은 전형적으로 1 보다 크다(즉, R은 1보다 크거나 같고, 2보다 크거나 같고, 4보다 크거나 같고, 10보다 크거나 같을 수 있다 등등).
부재(16)는 균일한 단면을 가질 필요가 없다. 예를 들면, 부재(16)의 상부는 원한다면 디스플레이(14)를 제자리에 유지하는데 도움을 주는 내부로 돌출된 립을 가질 수 있다. 원한다면, 부재(16)의 저부는 또한 (예컨대, 장치(10)의 후면의 평면에서) 확대된 립을 가질 수 있다. 도 1의 예에서, 부재(16)는 실질적으로 똑바른 수직 측벽을 갖는다. 이는 단지 예시적인 것에 불과하다. 부재(16)의 측벽은 구부러질 수 있거나 어떤 다른 적절한 형상을 가질 수 있다. 일부 구성에서(예를 들어, 부재(16)가 디스플레이(14)의 베젤 역할을 할 경우), 부재(16)는 하우징(12)의 립 주위에서 연결될 수 있다(즉, 부재(16)는 디스플레이(14)를 둘러싸는 단지 하우징(12)의 가장자리만을 커버할 수 있고 하우징(12)의 측벽의 후면 가장자리는 커버하지 않는다).
디스플레이(14)는 용량성 전극 어레이, 픽셀 요소를 어드레싱하는 전도성 라인, 드라이버 회로 등과 같은 전도성 구조체를 포함할 수 있다. 하우징(12)은 또한 금속 프레임 부재, 하우징(12)의 벽을 걸치는 평면 하우징 부재(종종 중간판이라고 지칭됨)(즉, 부재(16)의 대향하는 우측 및 좌측 면들 사이에 용접되거나 또는 그렇지 않고 연결된 실질적으로 직사각형 부재), 인쇄 회로 기판, 및 다른 내부 전도성 구조체와 같은 내부 구조체를 포함할 수 있다. 이러한 전도성 구조체는 (일예로서) 하우징(12)의 중앙 CN에 배치될 수 있다.
영역(22 및 20)에서, 장치(10)를 구성하는 전도성 하우징 구조체와 전도성 전기 부품 사이에 개구가 형성될 수 있다. 이러한 개구에는 공기, 플라스틱, 또는 다른 유전체가 채워질 수 있다. 장치(10)의 영역 CN에 있는 전도성 하우징 구조체와 다른 전도성 구조체는 장치(10)의 안테나의 접지면으로 역할을 할 수 있다. 영역(20 및 22)에 있는 개구는 개폐 슬롯 안테나에서 슬롯으로 역할을 할 수 있고, 루프 안테나에서 재료의 전도성 경로로 둘러싸인 중앙 유전체 영역으로 역할을 할 수 있고, 스트립 안테나 공진 소자 또는 역 F 안테나 공진 소자와 같은 안테나 공진 소자를 접지면으로부터 분리하는 공간으로 역할을 할 수 있고, 또는 그렇지 않고 영역(20 및 22)에 형성된 안테나 구조체의 일부로 역할을 할 수 있다.
부재(16)의 일부에는 간극 구조체가 제공될 수 있다. 예를 들면, 부재(16)에는 도 1에 도시된 바와 같이 간극(18A, 18B, 18C, 및 18D)과 같은 하나 이상의 간극이 제공될 수 있다. 이러한 간극에는 폴리머, 세라믹, 유리 등과 같은 유전체가 채워질 수 있다. 간극(18A, 18B, 18C, 및 18D)은 부재(16)를 하나 이상의 주변 전도성 부재 세그먼트로 분리할 수 있다. 예를 들어, (예컨대, 간극이 두 개인 배열에서) 부재(16)의 두 개의 세그먼트, (간극이 세 개인 배열에서) 부재(16)의 세 개의 세그먼트, (간극이 네 개 등인 배열에서) 부재(16)의 네 개의 세그먼트가 있을 수 있다. 이러한 방식으로 형성된 주변 전도성 부재(16)의 세그먼트는 장치(10)의 안테나의 일부를 형성할 수 있다.
전형적인 시나리오에서, 장치(10)는 (일예로서) 상부 및 하부 안테나를 구비할 수 있다. 상부 안테나는, 예를 들어, 영역(22) 내 장치(10)의 상단부에 형성될 수 있다. 하부 안테나는, 예를 들어, 영역(20) 내 장치(10)의 하단부에 형성될 수 있다. 이러한 안테나는 개별의 통신 관심 대역을 커버하도록 개별적으로 사용될 수 있거나 또는 안테나 다이버시티 방식 또는 다중 입력 다중 출력(MIMO) 안테나 방식을 구현하도록 함께 사용될 수 있다.
장치(10)의 안테나는 어떠한 통신 관심 대역이라도 지원하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 장치(10)는 근거리 네트워크 통신, 음성 및 데이터 셀룰러 전화 통신, 전지구 위치확인 시스템(GPS) 통신 또는 다른 위성 내비게이션(navigation) 시스템 통신, Bluetooth® 통신 등을 지원하는 안테나 구조체를 포함할 수 있다.
도 2에는 전자 장치(10)의 개략도가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전자 장치(10)는 저장 및 처리 회로(28)를 포함할 수 있다. 저장 및 처리 회로(28)는 하드 디스크 드라이브 저장장치, 비휘발성 메모리(예컨대, 고상 드라이브를 형성하도록 구성된 플래시 메모리 또는 다른 전기적 프로그램가능 판독 전용 메모리), 휘발성 메모리(예컨대, 정적 또는 동적 랜덤 액세스 메모리) 등과 같은 저장장치를 포함할 수 있다. 저장 및 처리 회로(28) 내에 있는 처리 회로는 장치(10)의 동작을 제어하는데 사용될 수 있다. 이러한 처리 회로는 하나 이상의 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서, 기저대역(baseband) 프로세서, 전력 관리 유닛, 오디오 코덱 칩, 주문형 집적 회로 등을 기반으로 할 수 있다.
저장 및 처리 회로(28)는 장치(10)에서 인터넷 브라우징 애플리케이션, VOIP(Voice over Internet Protocol) 전화 통화 애플리케이션, 이메일 애플리케이션, 미디어 재생 애플리케이션, 운영 체제 기능 등과 같은 소프트웨어를 실행하는데 사용될 수 있다. 외부 장비와의 상호작용을 지원하기 위해, 저장 및 처리 회로(28)는 통신 프로토콜을 구현하는데 사용될 수 있다. 저장 및 처리 회로(28)를 이용하여 구현될 수 있는 통신 프로토콜은 인터넷 프로토콜, 무선 근거리 네트워크 프로토콜(예컨대, IEEE 802.11 프로토콜, 종종 WiFi®라고 지칭됨), Bluetooth® 프로토콜과 같은 다른 단거리 무선 통신 링크용 프로토콜, 셀룰러 전화 프로토콜 등을 포함한다.
회로(28)는 장치(10)에서 안테나의 사용을 제어하는 제어 알고리즘을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 안테나 다이버시티 방식 및 MIMO 방식 또는 다른 다중 안테나 방식을 지원하기 위해, 회로(28)는 신호 품질 모니터링 동작, 센서 모니터링 동작, 및 다른 데이터 수집 동작을 수행할 수 있고, 수집된 데이터에 따라, 장치(10) 내의 어느 안테나 구조체가 데이터를 수신하고 처리하는데 사용되는지를 제어할 수 있다. 일예로서, 회로(28)는 둘 이상의 안테나 중에서 어느 것이 인입하는(incoming) 무선 주파수 신호를 수신하는데 사용될지를 제어할 수 있고, 둘 이상의 안테나 중에서 어느 것이 무선 주파수 신호를 송신하는데 사용될지를 제어할 수 있고, 장치(10)에서 두 개 이상의 안테나를 통해 데이터 스트림을 병렬로 라우팅하는 처리 등을 제어할 수 있다. 이러한 제어 동작을 수행할 때, 회로(28)는 스위치를 개폐할 수 있고, 수신기 및 송신기를 턴 온오프할 수 있고, 임피던스 정합 회로를 조절할 수 있고, 무선 주파수 송수신기 회로와 안테나 구조체 사이에 개재된 프론트 엔드 모듈(FEM) 무선 주파수 회로에 스위치(예컨대, 임피던스 정합 및 신호 라우팅에 사용된 필터링 및 스위칭 회로)를 구성할 수 있고, 그렇지 않고 장치(10)의 컴포넌트를 제어하고 조절할 수 있다.
입출력 회로(30)는 데이터를 장치(10)에 공급하고 데이터를 장치(10)로부터 외부 장치로 제공하게 하는데 사용될 수 있다. 입출력 회로(30)는 입출력 장치(32)를 포함할 수 있다. 입출력 장치(32)는 터치 스크린, 버튼, 조이스틱, 클릭 휠, 스크롤링 휠, 터치 패드, 키패드, 키보드, 마이크로폰, 스피커, 톤 생성기, 진동기, 카메라, 센서, 발광다이오드 및 다른 상태 표시기, 데이터 포트 등을 포함할 수 있다. 사용자는 입출력 장치(32)를 통해 명령어를 공급함으로써 장치(10)의 동작을 제어할 수 있고 입출력 장치(32)의 출력 자원을 이용하여 장치(10)로부터 상태 정보 및 다른 출력을 수신할 수 있다.
무선 통신 회로(34)는 하나 이상의 집적 회로, 전력 증폭기 회로, 저잡음 입력 증폭기, 수동형(passive) 무선 주파수(RF) 컴포넌트, 하나 이상의 안테나, 및 RF 무선 신호를 처리하는 다른 회로로 형성된 RF 송수신기 회로를 포함할 수 있다. 무선 신호는 또한 광을 이용하여(예컨대, 적외선 통신을 이용하여) 송신될 수 있다.
무선 통신 회로(34)는 (예를 들어, 1575MHz에서 위성 위치학인 신호를 수신하는) 전지구 위치확인 시스템(GPS) 수신기 회로(35)와 같은 위성 내비게이션 시스템 수신기 회로를 포함할 수 있다. 송수신기 회로(36)는 WiFi®(IEEE 802.11) 통신을 위해 2.4GHz 및 5GHz 대역을 처리할 수 있고 2.4GHz Bluetooth® 통신 대역을 처리할 수 있다. 회로(34)는 850MHz, 900MHz, 1800MHz, 1900MHz, 및 2100MHz의 대역과 같은 셀룰러 전화 대역 또는 다른 셀룰러 전화 관심 대역에서 무선 통신을 처리하는 셀룰러 전화 송수신기 회로(38)를 이용할 수 있다. 무선 통신 회로(34)는 원한다면 다른 단거리 및 장거리 무선 링크용 회로를 포함할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 회로(34)는 전지구 위치확인 시스템(GPS) 수신기 장비, 라디오 및 텔레비전 신호를 수신하는 무선 회로, 페이징 회로 등을 포함할 수 있다. WiFi® 및 Bluetooth® 링크 및 다른 단거리 무선 링크에서, 무선 신호는 전형적으로 수십 또는 수백 피트 이상 데이터를 전달하는데 사용된다. 셀룰러 전화 링크 및 다른 장거리 링크에서, 무선 신호는 전형적으로 수천 피트 또는 마일 이상 데이터를 전달하는데 사용된다.
무선 통신 회로(34)는 안테나(40)를 포함할 수 있다. 안테나(40)는 어떤 적절한 안테나 유형을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 안테나(40)는 루프 안테나 구조, 패치 안테나 구조, 역 F 안테나 구조, 개폐 슬롯 안테나 구조, 평면 역 F 안테나 구조, 헬리컬 안테나 구조, 스트립 안테나, 모노폴, 다이폴, 이들의 하이브리드 디자인 등으로 형성된 공진 소자를 갖는 안테나를 포함할 수 있다. 다른 대역 및 대역들의 조합에 다른 유형의 안테나가 사용될 수 있다. 예를 들면, 로컬 무선 링크 안테나를 형성하는데 한 유형의 안테나가 사용될 수 있으며 원격 무선 링크 안테나를 형성하는데 다른 유형의 안테나가 사용될 수 있다.
도 3에는 도 1에서 라인 24-24를 따라 절취되고 방향(26)에서 본 도 1의 장치(10)의 단면 측면도가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이(14)는 장치(10)의 전면에 장착될 수 있다. 하우징(12)은 부재(16)로 형성된 측벽 및 평면 후면 하우징 구조체(42)와 같은 구조체로 형성된 하나 이상의 후벽을 포함할 수 있다. 구조체(42)는 유리, 세라믹, 또는 플라스틱과 같은 유전체, 및/또는 금속 또는 다른 적절한 재료(예컨대, 섬유 복합체)로 형성될 수 있다. 하우징(12)의 부품들을 서로 조립할 때 스냅, 클립, 스크류, 접착제, 및 다른 구조체가 사용될 수 있다.
장치(10)는 인쇄 회로 기판(46)과 같은 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있다. 장치(10)에서 인쇄 회로 기판(46) 및 다른 인쇄 회로 기판은 경성 인쇄 회로 기판 재료(예컨대, 섬유유리로 채워진 에폭시) 또는 폴리머와 같은 연성(flexible) 재료판으로 형성될 수 있다. 연성 인쇄 회로 기판("가요성 회로")은, 예를 들어, 연성 폴리마이드(polyimide) 판으로 형성될 수 있다.
(원한다면 금속판과 같은 내부 하우징 부재에 장착될 수 있는) 인쇄 회로 기판(46)은 상호연결부(interconnects)(48)와 같은 상호연결부를 포함할 수 있다. 상호연결부(48)는 전도성 트레이스(traces)(예컨대, 도금한 구리 또는 다른 금속의 트레이스)로 형성될 수 있다. 커넥터(50)와 같은 커넥터는 (예로서) 납땜 또는 전도성 접착제를 이용하여 상호연결부(48)에 연결될 수 있다. 집적 회로, 저항기, 커패시터, 및 인덕터와 같은 이산 부품, 및 다른 전자 부품이 인쇄 회로 기판(46)에 장착될 수 있다.
장치(10)에서 도 3의 예시적인 안테나(40)와 같은 안테나는 안테나 피드(feed) 단자를 구비할 수 있다. 예를 들면, 장치(10)에서 각 안테나는 양극 안테나 피드 단자(58)와 같은 양극 안테나 피드 단자 및 접지 안테나 피드 단자(54)와 같은 접지 안테나 피드 단자를 구비할 수 있다. 도 3의 예시적인 배열에 도시된 바와 같이, 동축 케이블(52)과 같은 전송 라인 경로는 커넥터(50) 및 상호연결부(48)를 통해 단자(58 및 54)로 형성된 안테나 피드와 컴포넌트(44) 중 송수신기 회로 사이에서 커플링될 수 있다. 컴포넌트(44)는 도 2의 무선 회로(34)를 구현하는 하나 이상의 집적 회로(예컨대, 수신기(35) 및 송수신기 회로(36 및 38))를 포함할 수 있다.
커넥터(50)와 같은 커넥터는 장치(10) 내에 있는 전송 라인을 기판(46)과 같은 인쇄 회로 기판에 커플링하는데 사용될 수 있다. 커넥터(50)는, 예를 들어, (일예로서) 납땜을 이용하여 인쇄 회로 기판(46)에 연결된 동축 케이블 커넥터일 수 있다. 케이블(52)은 동축 케이블 또는 다른 전송 라인일 수 있다. 장치(10)에 사용될 수 있는 전송 라인의 예는 동축 케이블, 가요성 회로 또는 경성 인쇄 회로 기판으로 형성된 마이크로스트립 및 스트립라인 전송 라인, 이들과 같은 여러 전송 라인 구조체로 형성된 전송 라인 등을 포함한다.
안테나(40) 피드에 커플링될 때, 전송 라인(52)는 안테나(40)를 이용하여 무선 주파수 신호를 송수신하는데 사용될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 단자(58)는 동축 케이블 중앙 커넥터(56)에 커플링될 수 있다. 단자(54)는 케이블(52)의 접지 도체(예컨대, 전도성 외부 브레이드(braid) 도체)에 연결될 수 있다. 원한다면 장치(10) 내의 송수신기를 안테나(40)에 커플링하기 위해 다른 배열도 사용될 수 있다. 예를 들면, 송수신기 회로를 안테나 구조체에 커플링하는데 임피던스 정합 회로가 사용될 수 있다. 도 3의 배열은 단지 예시적인 것에 불과하다.
도 3의 예시적인 예에서, 장치(10)는 안테나(40)를 포함한다. 신호 품질을 향상시키고 여러 관심 대역을 커버하기 위해, 장치(10)는 다중 안테나를 포함할 수 있다. 종종 본 명세서에서 일예로 기술되는 한가지 적절한 배열에 따라, WiFi® 안테나는 영역(22)에 배치될 수 있고, 제1(예컨대, 일차) 셀룰러 전화 안테나는 영역(20)에 배치될 수 있으며, 제2(예컨대, 이차) 셀룰러 전화 안테나는 영역(22)에 배치될 수 있다. 제2 셀룰러 전화 안테나는 원한다면 GPS 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.
장치(10)의 무선 회로는 안테나 다이버시티 방식을 구현하는데 사용될 수 있다. 이러한 다이버시티 방식은 수신기 다이버시티 및/또는 송신기 다이버시티를 지원할 수 있다. 예를 들면, 무선 회로는 각각이 각 안테나와 연관된 여러 수신기를 포함할 수 있거나 또는 (예를 들어, 시간 다중화 배열을 이용하여) 그러한 안테나 각각으로부터의 신호를 공유 수신기로 라우트하는데 사용될 수 있는 다중화기를 포함할 수 있다. 수신기 다이버시티는 최상의 안테나 신호를 수신하는 수신기가 사용되도록 구현될 수 있다. 안테나가 실시간으로 스와핑되도록 하는 스위칭 회로가 포함될 수 있다. 예를 들면, 만일 신호 전송 동작 동안에 특정 안테나가 차단된 것으로 판단되면, 스위칭 회로는 장치 내에 있는 활성 송신기 회로를 차단되지 않은 안테나에 연결하는데 사용될 수 있다.
도 4는 두 개의 셀룰러 전화 안테나를 갖는 전자 장치에 수신기 다이버시티 및 송신기 다이버시티를 구현하는 자원을 포함할 수 있는 예시적인 무선 회로(34)의 회로도이다. 도 4의 예에서, 무선 회로(34)는 셀룰러 전화 안테나(40L), 셀룰러 전화 안테나(40U), 및 무선 근거리 네트워크 안테나(40WF)를 포함한다. 셀룰러 전화 안테나(40L)는 장치(10)의 하단부(20)에 배치된 하부 셀룰러 전화 안테나일 수 있다. 셀룰러 전화 안테나(40U)는 장치(10)의 상단부(22)에 배치된 상부 셀룰러 전화 안테나일 수 있다. 원한다면, 셀룰러 전화 네트워크 통신을 지원하는 추가 안테나가 제공될 수 있다. 무선 회로(34)에 두 개의 셀룰러 안테나가 존재하는 도 4의 예시적인 배열은 단지 예시적인 것에 불과하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 무선 회로(34)는 저장 및 처리 회로(28) 내의 디지털 데이터 회로와 인터페이스하는 포트(100 및 130)와 같은 입출력 포트를 가질 수 있다. 무선 회로(34)는 기저대역 프로세서(102)와 같은 송수신기 회로 및 셀룰러 전화 송수신기 회로(38)를 구현하는 하나 이상의 집적 회로를 포함할 수 있다. 셀룰러 전화 송수신기 회로(38)는 송수신 포트(TX/RX 포트) 및 수신 포트(RX 포트)를 가질 수 있다.
포트(100)는 송수신기 회로(38) 내의 송신기(104)에 의해 송신되는 디지털 데이터를 저장 및 처리 회로(28)로부터 수신할 수 있다. 송수신기 회로(38) 및 기저대역 프로세서(102)에 의해 수신된 인입 데이터는 포트(100)를 통해 저장 및 처리 회로(28)로 공급될 수 있다.
포트(130)는 (일예로서) WiFi® 신호와 같은 송수신된 무선 근거리 네트워크 신호와 연관된 디지털 데이터를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 저장 및 처리 회로(28)에 의해 포트(130)로 공급되는 송출 디지털 데이터는 무선 근거리 네트워크 송수신기 회로(36), 경로(128)와 같은 경로, 및 안테나(40WF)와 같은 하나 이상의 안테나를 이용하여 전송될 수 있다. 데이터 수신 동작 동안, 안테나(40WF)에 의해 수신된 신호는 경로(128)를 통해 송수신기(36)로 제공될 수 있다. 송수신기(36)는 인입 신호를 디지털 데이터로 변환할 수 있다. 이러한 디지털 데이터는 포트(130)를 통해 저장 및 처리 회로(28)로 제공될 수 있다. 원한다면, 또한 Bluetooth® 신호와 같은 로컬 신호가 안테나(40WF)와 같은 안테나를 통해 송수신될 수 있다.
송수신기 회로(38)는 하나 이상의 송신기 및 하나 이상의 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기 회로(38)는 스위치(126)와 같은 스위칭 회로를 이용하여 안테나(40U 및 40L)에 커플링될 수 있다. 스위치(126)의 구성은 경로(117) 상의 제어 신호(P1-P2_SELECT)에 의해 제어될 수 있다. 장치(10)에서 기저대역 프로세서(120)와 같은 제어 회로는 신호(P1-P2_SELECT)의 상태를 제어하여 안테나 성능을 실시간으로 최적화할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 스위치(126)는 네 개의 포트(단자), 즉 T1, T2, T3, 및 T4를 가질 수 있다. 스위치(126)는 제1 위치(P1) 및 제2 위치(P2)를 가질 수 있다.
P1-P2_SELECT가 제1 값을 가지면, 스위치(126)는 위치 P1로 설정될 것이다. 이러한 동작 모드에서, 포트 T1는 포트 T2에 연결될 것이고 포트 T3는 포트 T4에 연결될 것이다. 포트 T1 및 T2가 연결되면, 송수신기 회로(38)로부터의 송출 신호는 안테나(40L)로 전달될 것이고 안테나(40L)로부터의 인입 신호는 송수신기 회로(38)로 전달될 것이다. 포트 T3 및 T4가 연결되면, 안테나(40U)로부터의 인입 신호는 송수신기 회로(38)로 전달될 것이다.
P1-P2_SELECT가 제2 값을 가지면, 스위치(126)는 위치 P2로 설정될 것이다. 이러한 동작 모드에서, 포트 T1는 프트 T4에 연결될 것이고 포트 T3는 포트 T2에 연결될 것이다. 포트 T1 및 T4가 연결되면, 송수신기 회로(38)로부터의 송출 신호는 안테나(40U)로 전달될 것이고 안테나(40U)로부터의 인입 신호는 송수신기 회로(38)로 전달될 것이다. 포트 T3 및 T2가 연결되면, 안테나(40L)로부터의 인입 신호는 송수신기 회로(38)로 전달될 것이다.
송신기(104) 및 수신기(110)(즉, 수신기(RX1) 및 수신기(RX2))는 셀룰러 전화 통신을 처리하는데 사용될 수 있다. 경로(118)를 통해 송신기(104)에 의해 수신되는 신호는 송신기(104)에 의해 전력 증폭기(106)로 공급될 수 있다. 전력 증폭기(106)는 포트(T1)를 통한 (그리고 이어서 스위치(126)의 상태에 따라 안테나(40L) 또는 안테나(40U)를 통한) 전송을 위해 이러한 송출 신호를 강화할 수 있다. (즉, 스위치(126)의 상태에 따라 안테나(40L) 또는 안테나(40U)로부터) 포트(T1)로 제공되는 인입 신호는 저잡음 증폭기(112)를 이용하여 증폭될 수 있다. 저잡음 증폭기(112)에 의해 수신된 신호는 수신기(RX1)로 제공될 수 있다. 수신기(RX1)는 수신된 데이터를 경로(118)를 통해 프로세서(102)로 제공할 수 있다. (즉, 스위치(126)의 상태에 따라 안테나(40L) 또는 안테나(40U)로부터) 포트(T3)로 제공되는 인입 신호는 저잡음 증폭기(124)를 이용하여 증폭될 수 있다. 저잡음 증폭기(124)에 의해 수신된 신호는 수신기(RX2)로 제공될 수 있다. 수신기(RX2)는 수신된 데이터를 경로(118)를 통해 프로세서(102)로 제공할 수 있다. 송신기(104) 및 수신기(110)와 같은 회로는 각각 (예를 들어, 서로 다른 각각의 통신 대역을 처리하는) 다중 포트를 구비할 수 있으며 하나 이상의 개별 집적 회로를 이용하여 구현될 수 있다.
안테나(40U 및 40L)는 임피던스 정합 회로, 필터, 및 스위치(예컨대, 스위치(126))와 같은 회로를 이용하여 송수신기 회로(38)에 커플링될 수 있다. 이러한 회로는 종종 프론트 엔드 모듈(FEM) 회로로 지칭되며, 이는 장치(10) 내의 저장 및 처리 회로에 의해 제어될 수(예컨대, 기저대역 프로세서(102)와 같은 프로세서로부터의 신호를 제어할 수) 있다. 도 4의 예에 도시된 바와 같이, 무선 회로(34) 내의 프론트 엔드 회로는 정합 회로(M1) 및 정합 회로(M2)와 같은 임피던스 정합 회로(108)를 포함할 수 있다. 임피던스 정합 회로(108)는 연관된 커패시턴스, 저항, 및 인덕턴스 값을 갖는 전도성 구조체, 및/또는 송수신기 회로(38) 및 안테나(40U 및 40L)의 임피던스를 정합시키는 회로를 구성하는 인덕터, 커패시터, 및 저항기와 같은 이산 부품을 이용하여 형성될 수 있다. 정합 회로(M1)는 (그와 연관된 증폭기 회로 및 스위칭 회로(126)를 포함하는) 무선 송수신기 회로(38)와 안테나(40L) 사이에 커플링될 수 있다. 정합 회로(M2)는 송수신기 회로(38)(및 그와 연관된 증폭기 회로 및 스위칭 회로(126))와 안테나(40U) 사이에 커플링될 수 있다. 경로(120 및 122)와 같은 경로는 정합 회로(108)를 안테나(40L 및 40U)에 커플링하는데 사용될 수 있다.
정합 회로(M1 및 M2)는 고정되거나 조절가능할 수 있다. 예를 들면, 정합 회로(M1)는 고정될 수 있고 정합 회로(M2)는 조절가능할 수 있다. 이러한 유형의 구성에서, 기저대역 프로세서(102)와 같은 제어 회로는 무선 회로(34)의 동작 동안 경로(116) 상에 신호 SELECT와 같은 제어 신호를 발행할 수 있다. 신호 SELECT는 정합 회로(M2)에 배분될 수 있다. SELECT가 제1 값을 가지면, 정합 회로(M2)는 제1 구성으로 설정될 수 있다. SELECT가 제2 값을 가지면, 정합 회로(M2)는 제2 구성으로 설정될 수 있다. 정합 회로(M2)의 상태는 여러 통신 대역이 안테나(40U)에 의해 커버되도록 안테나(40U)를 조정하는 역할을 할 수 있다.
도 5에는 도 4의 정합 회로(M2)를 구현하는데 사용될 수 있는 예시적인 조정가능한 회로가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 정합 회로(M2)는 스위치(134 및 136)와 같은 스위치를 구비할 수 있다. 스위치(134 및 136)는 (도 5에서 예시적인 A 및 B 위치로 도시된) 다중 위치를 가질 수 있다. 신호 SELECT가 제1 값을 가지면, 스위치(134 및 136)는 자신들의 A 위치로 설정될 수 있고 정합 회로(MA)가 사용되도록 스위칭될 수 있다. 신호 SELECT가 제2 값을 가지면, 스위치(134 및 136)는 자신들의 B 위치로 설정될 수 있으므로(도 5에 도시됨), 정합 회로(MB)가 경로(132 및 122) 사이에 연결된다.
정합 회로(M2)를 조절함으로써, 안테나(40U)의 주파수 응답은 필요에 따라 조정될 수 있다. 예를 들면, 안테나(40U)는 한 국가에서 일반적으로 사용되는 통신 대역들의 세트를 커버하는 것을 원할 경우 하나의 구성으로 설정될 수 있고 다른 국가에서 일반적으로 사용되는 통신 대역들의 세트를 커버하는 것을 원할 경우 다른 구성으로 설정될 수 있다.
도 4의 회로(34)와 같은 조정가능한 정합 회로를 갖는 무선 회로에서, 안테나(40U)는 그렇지 않다면 가능할 것인 것보다 더 넓은 범위의 통신 주파수를 커버할 수 있다. 따라서, 원한다면 안테나(40U) 조정을 이용하면 비교적 좁은 대역폭의 (및 잠재적으로 콤팩트한) 디자인이 안테나(40U)에 사용되게 할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, RX_CONTROL과 같은 제어 신호는 경로(119)와 같은 경로를 이용하여 수신기 회로(110)로 제공될 수 있다. 이러한 제어 신호를 이용하여, 무선 회로(34)는 수신기(RX1 및 RX2)를 선택적으로 활성화할 수 있거나 또는 그렇지 않고 어느 인입 안테나 신호를 수신할지를 선택할 수 있다.
장치(10)의 동작은 스위칭 회로(126)와 같은 스위칭 회로, 송수신기 회로(38)(예컨대, 수신기 회로(110)), 및 정합 회로(108)와 같은 정합 회로의 실시간 제어를 수반할 수 있다. 안테나(40U 및 40L)는 동일 세트의 통신 대역을 커버하거나 서로 다르지만 중첩하는 세트의 통신 대역을 커버하는 구조체를 이용하여 구현될 수 있다.
안테나(40L)는 장치 하우징(12)의 하단부에 배치될 수 있는 반면, 안테나(40U)는 장치 하우징(12)의 상단부에 배치될 수 있다. 이러한 유형의 구성에서, 안테나(40L)는 장치(10)의 동작 동안(예컨대, 장치(10)가 셀룰러 전화기와 같은 핸드헬드 장치이고 도 1에 도시된 방위로 사용된 경우) 사용자의 머리에서 더 멀리 배치되는 경향이 있을 것이다. 그 배치 때문에, 전자파 흡수율(specific absorption rate: SAR) 제한과 같은 방출 방사(emitted radiation)에 대한 규제적 제한을 충족시키면서, 안테나(40U)를 이용하여 무선 주파수 신호를 송신할 때보다 안테나(40L)를 이용하여 무선 주파수 신호를 송신할 때 더 많이 송신기 전력 레벨을 증가하는 것이 가능할 수 있다. 안테나(40L)는 또한 안테나(40U)보다 특정 대역에서 더 많은 대역을 커버할 수 있고 및/또는 더 효율적일 수 있다. 이와 같은 고려사항 때문에, 안테나(40L)는 종종 장치(10)의 일차 안테나로 지칭될 수 있으며 안테나(40U)는 장치(10)의 이차 안테나로 지칭될 수 있다.
송수신기 포트(TX/RX)는 종종 포트(TX/RX) (및 연관된 스위치 포트(T1))가 송신기(104)로부터의 송신 신호 및 수신기(RX1)와 연관된 수신 신호를 처리하기 때문에 송수신 포트를 형성하는 것으로 지칭될 수 있다. 송수신기 포트(RX)는 종종 포트(RX)(및 연관된 스위치 포트(T3))가 수신 신호를 수신기(RX2)로 제공할 때 사용되기 때문에 수신 포트(수신 전용 포트)를 형성하는 것으로 지칭될 수 있다.
동작 동안, 장치(10)에서 기저대역 프로세서(102)와 같은 처리 회로는 환경 요인으로 인해 각 개별 안테나의 성능이 변동할 때에도 전체 안테나 성능이 최적화되도록 신호(P1-P2_SELECT, RX_CONTROL, 및 SELECT) 또는 다른 적절한 제어 신호를 실시간으로 조절할 수 있다. 안테나 성능에 영향을 미칠 수 있는 요인의 예는 사용자 몸체 및 주위 환경에 대한 장치(10)의 위치, 각 안테나 주위에 대한 각 안테나의 방위, 및 각 안테나와 장치(10)가 통신하는 원격 셀룰러 전화 기지국 장비 사이의 각 경로의 신호 손실에 영향을 미치는 다른 요인을 포함한다.
무선 회로(34)가 어떻게 구성되어야 하는지를 판단하기 위해, 기저대역 프로세서(102)와 같은 처리 회로는 각 안테나의 신호 품질을 모니터할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(102)는 비트 에러율, 프레임 에러율, 신호대 잡음비, 다른 잡음값, 드롭된 패킷들의 단편, 수신 신호 강도 등과 같은 수신 신호 메트릭으로 나타낸 수신 신호 품질을 판단할 수 있다. 안테나의 송신 신호 품질은 동일 안테나를 이용하여 수신된 신호 품질로부터 추론될 수 있거나 또는 셀 타워 특정(cell-tower-specified) 송신 전력에 대한 정보, 연관 기지국으로부터 수신된 송신 신호 품질에 대한 정보 등에 따라 판단될 수 있다. (예를 들어, 수신기를 공유할 때) 안테나(40L 및 40U)를 주기적으로 스위칭하거나 또는 수신기(RX1)를 이용하여 하나의 안테나로부터 신호를 측정하고 동시에 수신기(RX2)를 이용하여 다른 안테나로부터 신호를 측정함으로써 안테나(40L 및 40U)의 신호 품질 정보가 수집될 수 있다.
또한 센서 데이터도 모니터될 수 있다. 예를 들면, 장치(10)는 (예를 들어, 사용자 몸체의 일부와 같은 외부 물체 등에 의해) 각 안테나가 차단되는지를 확인할 수 있는 근접 센서 또는 다른 회로를 구비할 수 있다. 하나 이상의 근접 센서로부터의 데이터는 프로세서(102)에 의해 모니터되어 그러한 근접 센서에 인접 배치된 해당 안테나가 외부 물체의 존재에 의해 악영향을 받는지를 판단할 수 있다.
센서로부터의 데이터, 셀룰러 네트워크로부터의 데이터, 및/또는 장치(10)가수신 신호 품질에 대해 수집한 데이터 또는 다른 데이터가 특정 안테나의 성능이 허용가능하지 않음을 나타낼 때마다, 프로세서(102)는 무선 회로(34)를 실시간으로 조절하여 안테나 성능을 최적화할 수 있다.
일예로서, (예를 들어, 안테나(40U)가 외부 물체에 의해 부분적으로 차단되기 때문에 및/또는 안테나(40L)가 안테나(40U)보다 더 효율적이기 때문에) 안테나(40L)가 안테나(40U)보다 우수하게 수행한다고 판단하는 상황을 고려해 보자. 이러한 상황에서, 스위치(126)는 위치(P1)로 설정될 수 있다. 이러한 구성에서, 스위치(126)의 TX/RX 포트 및 포트 T1은 안테나(40L)에 연결될 것이므로, 안테나(40L)는 TX/RX 포트 및 포트 T1과 연관된 동작을 송수신하는데 사용될 수 있다. 수신기(RX2)는 송수신기 회로(38)의 RX 포트를 이용하여 안테나(40U)의 신호 품질을 모니터할 수 있다.
만일 안테나(40L)로부터의 수신 신호가 안테나(40U)로부터의 수신 신호에 비해 품질이 저하되거나 또는 만일 다른 적절한 기준이 충족되면, 무선 회로(34)에서 안테나 할당은 스위치(126)를 위치(P2)로 설정함으로써 스와핑될 수 있다. 이러한 구성에서, 송수신기 회로(38)의 TX/RX 포트는 안테나(40U)에 연결될 것이고 TX/RX 포트로부터의 신호는 안테나(40U)를 통해 송수신될 수 있다. 송수신기 회로(38)의 수신 포트는 안테나(40L)의 신호 품질을 모티너하는데 사용될 수 있다. 만일 안테나(40U)를 이용한 신호 품질이 (수신기(RX1 및 RX2)를 이용하여 안테나(40U 및 40L)로부터 수집된 수신 신호 모니터링 데이터, 센서 데이터, 또는 다른 정보에 나타낸 바와 같이) 높게 유지되면, 스위치(126)는 위치(P2)로 유지될 수 있다. 그러나, 만일 프로세서(102)가 안테나(40L)에 의해 신호가 처리된 경우 신호 품질이 더 우수하다고 판단하면, 스위치(126)는 위치(P1)로 되돌아갈 수 있다.
원한다면 (예를 들어, MIMO 방식을 구현할 때), 독립적인 데이터 스트림을 처리하기 위해 다중 수신기 포트가 동시에 사용될 수 있으며 그 각각은 각 안테나와 연관되어 있다.
도 6은 하우징(12) 내에 안테나(40L, 40U, 및 40WF)가 어떻게 구현될 수 있는지를 보여주는 장치(10)의 내부 평면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 접지면(G)은 하우징(12) 내에 형성될 수 있다. 접지면(G)은 안테나(40L, 40U, 및 40WF)의 안테나 접지를 형성할 수 있다. 접지면(G)이 안테나 접지로 역할을 할 수 있기 때문에, 접지면(G)은 종종 (예로서) 안테나 접지, 접지, 또는 접지면 요소로 지칭될 수 있다.
장치(10)의 중앙 부분(C)에서, 접지면(G)은 부재(16)의 좌측 및 우측 가장자리 사이에 연결된 전도성 하우징 중간판 부재, 전도성 접지 트레이스를 갖는 인쇄 회로 기판 등과 같은 전도성 구조체로 형성될 수 있다. 장치(10)의 단부(22 및 20)에서, 접지면(G)의 형상은 접지에 연계된 전도성 구조체의 형상 및 위치에 의해 결정될 수 있다. 접지면(G)을 형성하기 위해 중첩될 수 있는 전도성 구조체들의 예는 하우징 구조체(예컨대, 돌출부를 구비할 수 있는 전도성 하우징 중간판 구조체), 전도성 컴포넌트(예컨대, 스위치, 카메라, 데이터 커넥터, 가요성 회로 및 경성 인쇄 회로 기판과 같은 인쇄 회로, 무선 주파수 차폐(shielding) 캔, 버튼(144)과 같은 버튼 및 전도성 버튼 장착 구조체(146) 등), 및 장치(10) 내에 있는 다른 전도성 구조체를 포함한다. 도 6의 예시적인 배치에서, 전도성이면서 접지에 연계되어 접지면(G)의 일부를 형성하는 장치(10)의 일부분이 음영표시(shaded)되고 중앙 부분(C)과 인접해 있다.
개구(138 및 146)와 같은 개구는 접지면(G)과 주변 전도성 부재(16)의 각 부분 사이에 형성될 수 있다. 개구(138 및 146)에는 공기, 플라스틱, 및 다른 유전체가 채워질 수 있다. 개구(138 및 146)는 안테나 구조체(40)와 연관될 수 있다.
하부 안테나(40L)는 적어도 부분적으로 접지면(G) 및 전도성 하우징 부재(16)의 하부의 형상에 의해 결정되는 형상을 갖는 루프 안테나 구조로 형성될 수 있다. 도 6의 예에서, 개구(138)는 직사각형으로 도시되지만, 이는 단지 예시적인 것에 불과하다. 실제로, 개구(138)의 형상은 영역(20) 내에서 마이크로폰, 가요성 회로 트레이스, 데이터 포트 커넥터, 버튼, 스피커 등과 같은 전도성 구조체의 배치에 의해 좌우될 수 있다.
하부 안테나(40L)에는 양극 안테나 피드 단자(58-1) 및 접지 안테나 피드 단자(54-1)로 구성된 안테나 피드를 이용하여 피드될 수 있다. 전송 라인(52-1)(예를 들어, 도 4의 경로(122) 참조)는 하부 안테나(40L)의 안테나 피드에 커플링될 수 있다. 간극(18B)은 안테나(40L)의 주파수 응답을 구성하는데 도움이 되는 커패시턴스를 형성할 수 있다. 원한다면, 장치(10)는 전도성 하우징 부분, 정합 회로 소자, 및 전송 라인(52-1)의 임피던스를 안테나(40L)에 정합시키는데 도움이 되는 다른 구조체 및 컴포넌트(예를 들어, 도 4의 예시적인 정합 회로(M1) 참조)를 구비할 수 있다.
안테나(40WF)는 스트립(142)과 같은 도체의 스트립으로 형성된 안테나 공진 소자를 구비할 수 있다. 스트립(142)은 가요성 회로 상의 트레이스로, 경성 인쇄 회로 기판 상의 트레이스로, 금속박(metal foil)의 스트립으로, 또는 다른 전도성 구조체로 형성될 수 있다. 안테나(40WF)에는 안테나 피드 단자(58-2 및 54-2)를 이용하여 전송 라인(52-2)(예를 들어, 도 4의 경로(128) 참조)에 의해 피드될 수 있다.
안테나(40U)는 2브랜치 역 F(two-branch inverted-F) 안테나일 수 있다. 전송 라인(52-3)(예를 들어, 도 4의 경로(120) 참조)는 안테나 피드 단자(58-3 및 54-3)에서 안테나(40U)에 피드하는데 사용될 수 있다. 전도성 구조체(150)는 브리지(bridge) 유전체 개구(140)일 수 있으며 접지면(G)을 주변 하우징 부재(16)와 전기적으로 단락(short)시키는데 사용될 수 있다. 전도성 구조체(148) 및 정합 회로(M2)는 지점(152)에서 안테나 피드 단자(58-3)를 주변 전도성 부재(16)에 연결하는데 사용될 수 있다. 구조체(148 및 150)와 같은 전도성 구조체는 가요성 회로 트레이스, 전도성 하우징 구조체, 스프링, 스크류, 또는 다른 전도성 구조체로 형성될 수 있다.
간극(18B, 18C, 및 18D)과 같은 간극은 주변 전도성 부재(16)에 존재할 수 있다. (도 1의 간극(18A)은 존재하지 않을 수 있거나 코스메틱적으로(cosmetically) 장치(10)의 외부 간극처럼 보이지만, 간극(18A)의 위치에 간극이 전기적으로 존재하지 않도록 하우징(12) 내부에 전기적으로 단락된 팬텀(phantom) 간극 구조체를 이용하여 구현될 수 있다.) 간극(18B, 18C, 및 18D)의 존재로 주변 전도성 부재(16)가 여러 세그먼트로 분리될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 주변 전도성 부재(16)는 제1 세그먼트(16-1), 제2 세그먼트(16-2), 및 제3 세그먼트(16-3)를 포함할 수 있다.
세그먼트(16-1)는 안테나(40U)용의 안테나 공진 소자 암(arms)을 형성할 수 있다. 특히, (암 길이 LBA를 갖는) 세그먼트(16-1)의 제1 부분(세그먼트)은 (세그먼트(16-1)에 피드되는) 지점(152)에서 간극(18C)으로 정의된 세그먼트(16-1)의 단부로 연장할 수 있고 (암 길이 HBA를 갖는) 세그먼트(16-1)의 제2 부분(세그먼트)은 지점(152)에서 간극(18D)으로 정의된 세그먼트(16-1)의 대향 단부로 연장할 수 있다. 세그먼트(16-1)의 제1 및 제2 부분은 역 F 안테나의 각 브랜치를 형성할 수 있고 안테나(40U)의 각각의 저대역(LB) 및 고대역(HB) 안테나 공진과 연관될 수 있다.
안테나(40L)는 일예로서 다섯 개의 통신 대역(예를 들어, 850MHz, 900MHz, 1800MHz, 1900MHz, 및 2100MHz)의 송신 및 수신 서브 대역을 커버할 수 있다. 안테나(40U)는 이러한 동일한 다섯 개의 통신 대역을 커버하도록 구성될 수 있거나 또는 안테나(40L)에 의해 커버되는 대역들의 서브세트를 커버하도록 구성될 수 있다.
도 7에는 안테나(40U)(예를 들어, 하우징(12)의 상단부(22)에 있는 장치(10)의 상부 안테나) 및 안테나(40L)(예를 들어, 하우징(12)의 하단부(20)에 있는 장치(10)의 하부 안테나)에 의해 커버될 수 있는 예시적인 대역들을 정합 회로(M2)의 상태(즉, 상태 MA 또는 MB)의 함수로서 그리고 스위치(126)의 위치의 함수로서 보여주는 테이블이 도시되어 있다.
도 7의 테이블의 맨 우측 열(column)은 스위치(126)의 위치(P1 또는 P2)를 나타내고 도 7의 테이블의 맨 좌측 열은 무선 회로(34)의 결과적인 송신 및 수신 모드를 나타낸다. 해당 열에서 각 행(row)은 다음 맨 좌측에 열거된 안테나가 여러 통신 대역을 얼마나 잘 처리하는지를 명시하는 항목을 포함한다. "H"로 표시된 항목은 대역이 커버된다는 것을 나타낸다. "L"로 표시된 항목은 대역이 "H" 항목보다 덜 효율적으로 커버된다는 것을 나타낸다. "M"으로 표시된 항목은 대역이 "L" 항목보다 더 효율적이지만, "H" 항목보다는 덜 효율적으로 커버된다는 것을 나타낸다. 빈(Blank) 셀들은 커버되지 않는 대역에 해당한다. 원(circled) 항목은 도 4의 무선 회로(34)를 이용하여 동작할 때 커버된 대역 중 어느 대역이 각 안테나에 사용되는지를 나타낸다.
스위치(126)가 위치(P1)에 있으면, 도 7 테이블의 상위 세 개의 행에 나타낸 바와 같이, 송수신기 회로(38)의 TX/RX 포트(즉, 스위치 포트(T1)에 연결된 회로(38)의 포트)는 하부 안테나(40L)에 연결될 것이고 상부 안테나(40U)는 (예를 들어, 신호 품질 모니터링을 위해) 신호를 수신기(RX2)로 공급하는 "수신 전용" 안테나로 기능할 것이다. (신호 SELECT에 의해 제어되는) 정합 회로(M2)의 상태에 의해 상부 안테나(40U)가 모드 MA(테이블의 첫 번째 행) 또는 모드(MB)(테이블의 두 번째 행)에서 기능하는지가 판단될 것이다. 테이블에 도시된 바와 같이, MA 모드에서, 상부 안테나는 850 RX 대역(850MHz 수신 대역) 및 1900 RX 대역(1900 수신 대역)에서 신호를 수신하는데 사용될 수 있다. MB 모드에서, 상부 안테나는 900 RX 대역, 1800 RX 대역, 및 2100 RX 대역에서 신호를 수신하는데 사용될 수 있다. 하부 안테나는 다섯 개의 모든 열거된 셀룰러 전화 통신 대역(850MHz, 900MHz, 1800MHz, 1900MHz, 및 2100MHz)에서 송수신하는데 사용될 수 있다.
스위치(126)가 위치(P2)에 있으면, 도 7 테이블의 하위 세 개의 행에 나타낸 바와 같이, 송수신기 회로(38)의 TX/RX 포트는 상부 안테나(40U)에 연결될 것이고 하부 안테나(40L)는 (예를 들어, 신호 품질 모니터링을 위해) 신호를 수신기(RX2)로 공급하는 "수신 전용" 안테나로 기능할 것이다. 정합 회로(M2)의 상태에 의해 상부 안테나(40U)가 모드 MA(테이블의 네 번째 행) 또는 모드(MB)(테이블의 다섯 번재 행)에서 기능하는지가 판단될 것이다. 테이블에 도시된 바와 같이, MA 모드에서, 상부 안테나는 850 TX 및 1900 TX 대역에서 신호를 송신하는데 사용될 수 있고, 850 RX 및 1900 RX 대역에서 신호를 수신할 수 있다. MB 모드에서, 상부 안테나는 900 TX, 1800 TX, 및 2100 TX 대역에서 신호를 송신하는데 사용될 수 있고 900 RX 대역, 1800 RX 대역, 및 2100 RX 대역에서 신호를 수신할 수 있다. 스위치(126)가 위치(P2)에 있으면, 하부 안테나는 다섯 개의 모든 열거된 셀룰러 전화 통신 대역(850MHz, 900MHz, 1800MHz, 1900MHz, 및 2100MHz)에서 신호를 수신하는데(예컨대, 신호 품질을 모니터하는데) 사용될 수 있다.
원한다면 도 7 테이블에 열거된 커버리지와 다른 대역 커버리지를 갖는 안테나 구조체가 장치(10)에 사용될 수 있다. 도 7 테이블의 안테나 응답은 단지 예시적인 것에 불과하다.
도 8에는 도 4의 무선 회로(34)와 같은 무선 회로를 이용하여 장치(10)를 동작시킬 때 수반되는 예시적인 단계들이 도시되어 있다. 단계(200)에서, 장치(10)는 안테나(40L) 및 안테나(40U)의 성능에 대한 정보를 수집할 수 있다. 예를 들면, 비트 에러율, 프레임 에러율, 신호 강도, 잡음, 또는 다른 수신 품질 표시자와 같은 신호 품질 메트릭이 측정될 수 있으며 (예를 들어, 셀룰러 네트워크의 피드백을 이용하여) 송신 신호의 품질에 대한 정보가 수집될 수 있다. 또한 근접 센서로부터의 데이터를 평가하여 안테나 성능이 영향받는지 (또는 영향받을 가능성이 있는지)를 판단할 수 있다. 단계(200)의 동작 동안 수집된 데이터를 (예를 들어, 기저대역 프로세서(102)와 같은 저장 및 처리 회로(28)를 이용하여) 평가하여 무선 회로(34)를 어떻게 최적으로 조절할지를 판단할 수 있다.
단계(202)의 동작 동안, 단계(200) 동안에 얻은 안테나(40L 및 40U)의 성능에 대한 정보에 따라, 무선 회로(34)는 실시간으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 만일 스위치(126)의 조절로 신호 송신을 위한 안테나 성능을 개선할 것이라고 판단되면, 스위치(126)는 적절히 조절될 수 있다. 정합 회로(M2)에 대한 정합 회로 조절은 확실하게 상부 안테나(40U)가 (예를 들어, 장치(10)가 위치하는 국가에 따라) 원하는 관심 대역을 커버하도록 이루어질 수 있다.
단계(204)의 동작 동안, 무선 회로(34) 및 장치(10)를 동작시키기 위해 단계(202)에서 선택된 최적의 설정치가 사용될 수 있다. 주기적으로, 또는 기설정된 기준이 충족함에 따라, 제어는 라인(206)으로 표시된 단계(200)로 루프 백할 수 있다. 단계(200)로 돌아오면, 업데이트된 안테나 성능 데이터를 얻고 평가하여 무선 회로(34)의 구성에 대해 추가 조절이 이루어져야 하는지를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치가 제공되며, 상기 전자 장치는 제1 및 제2 안테나, 제1 및 제2 포트를 갖는 무선 주파수 송수신기 회로, 및 상기 제1 안테나가 상기 제1 포트에 연결되고 상기 제2 안테나가 상기 제2 포트에 연결되는 제1 모드에서 동작가능하고 상기 제1 안테나가 상기 제2 포트에 연결되고 상기 제2 안테나가 상기 제1 포트에 연결되는 제2 모드에서 동작가능한 스위칭 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제1 포트는 송수신 포트를 포함하고 상기 무선 주파수 송수신기 회로는 상기 송수신 포트를 통해 신호를 송신하는 송신기를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 포트는 수신 포트를 포함하고 상기 무선 주파수 송수신기 회로는 상기 송수신 포트에 연결된 제1 수신기 및 상기 수신 포트에 연결된 제2 수신기를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 또한 상단부 및 하단부를 갖는 하우징을 포함하고, 상기 제1 안테나는 상기 상단부에 배치된 상부 셀룰러 전화 안테나를 포함하고, 상기 제2 안테나는 상기 하단부에 배치된 하부 셀룰러 전화 안테나를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 상기 전자 장치는 셀룰러 전화기를 포함하고, 상기 하우징은 네 개의 가장자리를 가지며, 상기 전자 장치는 또한 상기 하우징의 상기 네 개의 가장자리를 따라 연결되는 주변 전도성 부재를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 주변 전도성 부재는 상기 주변 전도성 부재를 적어도 제1 및 제2 세그먼트로 분리하는 적어도 두 개의 유전체로 채워진 간극을 가지며, 상기 상부 셀룰러 전화 안테나는 적어도 상기 제1 세그먼트의 일부로 형성되고, 상기 하부 셀룰러 전화 안테나는 적어도 상기 하부 세그먼트의 일부로 형성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 상부 셀룰러 전화 안테나는 2브랜치 역 F(two-branched inverted-F) 안테나를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 또한 상기 스위칭 회로와 상기 2브랜치 역 F 안테나 사이에 개재된 조정가능한 정합 회로를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치가 제공되며, 상기 전자 장치는 상단부 및 하단부를 갖는 하우징, 상기 하우징 주위에 연결되는 주변 전도성 부재, 적어도 부분적으로 상기 주변 전도성 부재로 형성되고 상기 하우징의 상기 상단부에 배치된 상부 셀룰러 전화 안테나, 적어도 부분적으로 상기 주변 전도성 부재로 형성되고 상기 하우징의 상기 하단부에 배치된 하부 셀룰러 전화 안테나, 하나의 송신기와 제1 및 제2 수신기를 포함하는 무선 주파수 송수신기 회로, 및 제1, 제2, 제3, 및 제4 포트를 갖는 스위칭 회로 - 상기 제1 포트는 상기 송신기로부터 신호를 수신하고 상기 제1 수신기로 신호를 제공하고, 상기 제3 포트는 상기 제2 수신기로 신호를 제공하고, 상기 제2 포트는 상기 하부 셀룰러 전화 안테나에 연결되고, 상기 제4 포트는 상기 상부 셀룰러 전화에 연결되고, 상기 스위칭 회로는 상기 제1 포트가 상기 제2 포트에 연결되고 상기 제3 포트가 상기 제4 포트에 연결되는 제1 상태에서 동작가능하고 상기 제1 포트가 상기 제4 포트에 연결되고 상기 제3 포트가 상기 제2 포트에 연결되는 제2 상태에서 동작가능함 - 를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 하부 셀룰러 전화 안테나는 850MHz 대역, 900MHz 대역, 1800MHz 대역, 1900MHz 대역, 및 2100MHz 대역을 포함하여 적어도 다섯 개의 셀룰러 전화 통신 대역에서 신호를 수신하도록 구성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 상부 셀룰러 전화 안테나는 다섯 개보다 적은 셀룰러 전화 통신 대역을 커버하도록 구성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 또한 상기 상부 셀룰러 전화 안테나에 연결된 조절가능한 정합 회로를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 또한 상기 제2 포트와 상기 하부 셀룰러 전화 안테나 사이에 연결된 고정 정합 회로 및 상기 제4 포트와 상기 상부 셀룰러 전화 안테나 사이에 연결된 조절가능한 정합 회로를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 또한 수신된 안테나 신호에 따라 상기 제1 및 제2 상태 중에서 선택된 하나의 상태에서 상기 스위칭 회로를 동작시키도록 구성된 제어 회로를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 상부 셀룰러 전화 안테나는 역 F 안테나를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 주변 전도성 부재는 상기 주변 전도성 부재를 적어도 하나의 세그먼트로 분리하는 유전체로 채워진 간극을 포함하며, 상기 역 F 안테나는 상기 세그먼트로 형성되고 각각의 제1 및 제2 통신 대역 안테나 공진과 연관된 제1 및 제2 브랜치를 갖는다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 하부 셀룰러 전화 안테나는 상기 상부 셀룰러 전화 안테나보다 더 많은 셀룰러 전화 통신 대역을 커버하도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치가 제공되며, 상기 전자 장치는 대향하는 제1 및 제2 단부 및 네 개의 가장자리를 갖는 하우징, 상기 하우징 내에 장착된 디스플레이, 상기 하우징의 상기 네 개의 가장자리를 따라 연결되는 주변 전도성 부재, 적어도 부분적으로 상기 하우징의 전도성 부분으로 형성된 안테나 접지, 적어도 상기 주변 전도성 부재의 제1 세그먼트 및 상기 안테나 접지로 형성된 제1 안테나, 적어도 상기 주변 전도성 부재의 제2 세그먼트 및 상기 안테나 접지로 형성된 제2 안테나, 제1 및 제2 포트를 갖는 무선 주파수 송수신기 회로, 및 상기 제1 안테나가 상기 제1 포트에 연결되고 상기 제2 안테나가 상기 제2 포트에 연결되는 제1 모드에서 동작가능하고 상기 제1 안테나가 상기 제2 포트에 연결되고 상기 제2 안테나가 상기 제1 포트에 연결되는 제2 모드에서 동작가능한 스위칭 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제1 포트는 송수신 포트를 포함하고 상기 무선 주파수 송수신기 회로는 상기 송수신 포트를 통해 신호를 송신하는 송신기를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 제2포트는 수신 포트를 포함하고 상기 무선 주파수 송수신기 회로는 상기 송수신 포트에 연결된 제1 수신기 및 상기 수신 포트에 연결된 제2 수신기를 포함한다.
전술한 설명은 단지 본 발명의 원리를 예시한 것에 불과하며 본 발명의 범주 및 정신으로부터 벗어남이 없이 당업자에 의해 다양한 변경이 이루어질 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치로서,
    루프 안테나;
    2-브랜치 역-F(two-branched inverted-F) 안테나;
    제1 포트 및 제2 포트를 갖는 무선 주파수 송수신기 회로; 및
    상기 루프 안테나가 상기 제1 포트에 커플링되고 상기 2-브랜치 역-F 안테나가 상기 제2 포트에 커플링되는 제1 모드에서 동작가능하고, 상기 루프 안테나가 상기 제2 포트에 커플링되고 상기 2-브랜치 역-F 안테나가 상기 제1 포트에 커플링되는 제2 모드에서 동작가능한 스위칭 회로; 및
    상기 2-브랜치 역-F 안테나와 상기 스위칭 회로 사이에 개재된 조정가능한 정합 회로
    를 포함하고,
    상기 루프 안테나는 상기 제1 모드 중 복수의 셀룰러 전화 통신 대역에서 무선 주파수 신호들을 송신 및 수신하도록 구성되고,
    상기 2-브랜치 역-F 안테나는 상기 제1 모드 중 상기 복수의 셀룰러 전화 통신 대역의 서브세트(subset)에서 무선 주파수 신호들을 수신하기만 하도록 구성되고,
    상기 루프 안테나는 상기 제2 모드 중 상기 복수의 셀룰러 전화 통신 대역에서 무선 주파수 신호들을 수신하기만 하도록 구성되고,
    상기 2-브랜치 역-F 안테나는 상기 제2 모드 중 상기 복수의 셀룰러 전화 통신 대역의 다른 서브세트에서 무선 주파수 신호를 송신 및 수신하도록 구성되는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 포트는 송수신 포트를 포함하고 상기 무선 주파수 송수신기 회로는 상기 송수신 포트를 통해 신호들을 송신하는 송신기를 포함하는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 포트는 수신 포트를 포함하고, 상기 무선 주파수 송수신기 회로는 상기 송수신 포트에 커플링된 제1 수신기 및 상기 수신 포트에 커플링된 제2 수신기를 포함하는 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상단부 및 하단부를 갖는 하우징을 더 포함하고,
    상기 2-브랜치 역-F 안테나는 상기 상단부에 배치된 상부 셀룰러 전화 안테나를 포함하고 상기 루프 안테나는 상기 하단부에 배치된 하부 셀룰러 전화 안테나를 포함하는 전자 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전자 장치는 셀룰러 전화기를 포함하고 상기 하우징은 네 개의 가장자리를 가지며,
    상기 전자 장치는 상기 하우징의 상기 네 개의 가장자리를 따라 연결되는(run) 주변 전도성 부재(peripheral conductive member)를 더 포함하는 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 주변 전도성 부재는 상기 주변 전도성 부재를 적어도 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트(segments)로 분리하는 적어도 두 개의 유전체로 채워진(dielectric-filled) 간극(gaps)을 가지며,
    상기 상부 셀룰러 전화 안테나는 상기 제1 세그먼트의 적어도 일부로 형성되고 상기 하부 셀룰러 전화 안테나는 하부 세그먼트의 적어도 일부로 형성되는 전자 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 전자 장치로서,
    상단부 및 하단부를 갖는 하우징;
    상기 하우징 주위에서 연결되는 주변 전도성 부재;
    적어도 부분적으로 상기 주변 전도성 부재로 형성되고 상기 하우징의 상기 상단부에 배치된 셀룰러 전화 이중-브랜치 역-F(dual-branched inverted-F) 안테나;
    적어도 부분적으로 상기 주변 전도성 부재로 형성되고 상기 하우징의 상기 하단부에 배치된 셀룰러 전화 루프 안테나;
    송신기와 제1 수신기 및 제2 수신기를 포함하는 무선 주파수 송수신기 회로;
    제1 포트, 제2 포트, 제3 포트, 및 제4 포트를 갖는 스위칭 회로 - 상기 제1 포트는 상기 송신기로부터 신호들을 수신하고 상기 제1 수신기에 신호들을 제공하고, 상기 제3 포트는 상기 제2 수신기에 신호들을 제공하고, 상기 제2 포트는 상기 셀룰러 전화 루프 안테나에 커플링되고, 상기 제4 포트는 상기 셀룰러 전화 이중-브랜치 역-F 안테나에 커플링되고, 상기 스위칭 회로는, 상기 제1 포트가 상기 제2 포트에 연결되고 상기 제3 포트가 상기 제4 포트에 연결되는 제1 상태에서 동작가능하고 또한 상기 제1 포트가 상기 제4 포트에 연결되고 상기 제3 포트가 상기 제2 포트에 연결되는 제2 상태에서 동작가능하고, 상기 스위칭 회로가 상기 제1 상태일 때 상기 셀룰러 전화 이중-브랜치 역-F 안테나는 소정 셀룰러 전화 통신 대역에서 신호를 수신하지만 임의의 신호도 송신하지 않음 -;
    상기 제2 포트와 상기 셀룰러 전화 루프 안테나 사이에 커플링되는 고정 정합 회로; 및
    상기 제4 포트와 상기 셀룰러 전화 이중-브랜치 역-F 안테나 사이에 커플링되는 조절가능한 정합 회로
    를 포함하고,
    상기 스위칭 회로가 상기 제1 상태일 때, 상기 조절가능한 정합 회로는, 상기 셀룰러 전화 이중-브랜치 역-F 안테나가 해당 제1 및 제3 주파수에 중심을 두는 제1 및 제3 주파수 대역에서 신호를 수신하는 제1 모드와, 상기 셀룰러 전화 이중-브랜치 역-F 안테나가 해당 제2 및 제4 주파수에 중심을 두는 제2 및 제4 주파수 대역에서 신호를 수신하는 제2 모드를 가지고,
    상기 제2 주파수는 상기 제1 주파수보다 크고 상기 제3주파수보다 작고, 상기 제4 주파수는 상기 제3 주파수보다 큰 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 셀룰러 전화 루프 안테나는 850MHz 대역, 900MHz 대역, 1800MHz 대역, 1900MHz 대역, 및 2100MHz 대역을 포함하여 적어도 다섯 개의 셀룰러 전화 통신 대역에서 신호들을 수신하도록 구성되는 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 셀룰러 전화 이중-브랜치 역-F 안테나는 다섯 개보다 적은 셀룰러 전화 통신 대역을 커버하도록 구성되는 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 셀룰러 전화 이중-브랜치 역-F 안테나에 연결된 조절가능한 정합 회로를 더 포함하는 전자 장치.
  13. 삭제
  14. 제9항에 있어서,
    수신된 안테나 신호에 기초하여 상기 제1 상태 및 제2 상태 중에서 선택된 하나의 상태에서 상기 스위칭 회로를 동작시키도록 구성된 제어 회로를 더 포함하는 전자 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 셀룰러 전화 이중-브랜치 역-F 안테나는 역 F 안테나를 포함하는 전자 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 주변 전도성 부재는 상기 주변 전도성 부재를 적어도 하나의 세그먼트로 분리하는 유전체로 채워진 간극들을 포함하며,
    상기 셀룰러 전화 이중-브랜치 역-F 안테나는, 상기 세그먼트로 형성되고 각각의 제1 및 제2 통신 대역 안테나 공진과 연관된 제1 및 제2 브랜치를 갖는 전자 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 셀룰러 전화 루프 안테나는 상기 셀룰러 전화 이중-브랜치 역-F 안테나보다 더 많은 셀룰러 전화 통신 대역들을 커버하도록 구성되는 전자 장치.
  18. 전자 장치로서,
    대향하는 제1 단부 및 제2 단부와 네 개의 가장자리를 갖는 하우징;
    상기 하우징 내에 장착된 디스플레이;
    상기 하우징의 상기 네 개의 가장자리를 따라 연결되는 주변 전도성 부재;
    적어도 부분적으로 상기 하우징의 전도성 부분들로 형성된 안테나 접지;
    적어도 상기 주변 전도성 부재의 제1 세그먼트 및 상기 안테나 접지로 형성된 다중-브랜치 역-F(multi-branched inverted-F) 안테나;
    적어도 상기 주변 전도성 부재의 제2 세그먼트 및 상기 안테나 접지로 형성된 루프 안테나;
    송수신 포트 및 수신-전용 포트를 갖는 무선 주파수 송수신기 회로; 및
    상기 다중-브랜치 역-F 안테나가 상기 송수신 포트에 커플링되고 상기 루프 안테나가 상기 수신-전용 포트에 커플링되는 제1 모드에서 동작가능하고 또한 상기 다중-브랜치 역-F 안테나가 상기 수신-전용 포트에 커플링되고 상기 루프 안테나가 상기 송수신 포트에 커플링되는 제2 모드에서 동작가능한 스위칭 회로
    를 포함하고,
    상기 루프 안테나는, 상기 스위칭 회로가 상기 제1 모드일 때 소정 셀룰러 전화 통신 대역에서 신호들을 수신하는 상기 무선 주파수 송수신기 회로의 수신기에만 연결되는 전자 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 무선 주파수 송수신기 회로는 상기 송수신 포트를 통해 신호들을 송신하는 송신기를 포함하는 전자 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 수신기는 상기 수신-전용 포트에 커플링되고, 상기 무선 주파수 송수신기 회로는 상기 송수신 포트에 커플링되는 추가 수신기를 포함하는 전자 장치.
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