KR101719447B1 - 세 개의 통신 대역을 커버하기 위한 다수의 피드를 갖는 전자 디바이스 안테나 - Google Patents

세 개의 통신 대역을 커버하기 위한 다수의 피드를 갖는 전자 디바이스 안테나 Download PDF

Info

Publication number
KR101719447B1
KR101719447B1 KR1020157031684A KR20157031684A KR101719447B1 KR 101719447 B1 KR101719447 B1 KR 101719447B1 KR 1020157031684 A KR1020157031684 A KR 1020157031684A KR 20157031684 A KR20157031684 A KR 20157031684A KR 101719447 B1 KR101719447 B1 KR 101719447B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
communication band
resonant element
electronic device
arm
Prior art date
Application number
KR1020157031684A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150139921A (ko
Inventor
엔리케 아얄라 바스케즈
홍페이 후
마티아 파스콜리니
매튜 에이. 모우
밍-주 차이
로버트 더블유. 쉬럽
딘 에프. 다넬
유에후이 우양
난보 진
리앙 한
데이비드 프랫
Original Assignee
애플 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 애플 인크. filed Critical 애플 인크.
Publication of KR20150139921A publication Critical patent/KR20150139921A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101719447B1 publication Critical patent/KR101719447B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/06—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/328—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors between a radiating element and ground
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/35—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using two or more simultaneously fed points
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364—Creating multiple current paths
    • H01Q5/371—Branching current paths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/26—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole with folded element or elements, the folded parts being spaced apart a small fraction of operating wavelength
    • H01Q9/27—Spiral antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0442—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular tuning means

Abstract

무선 주파수 송수신기 회로 및 안테나를 포함하는 전자 디바이스가 제공될 수 있다. 안테나는 안테나 공진 요소 및 안테나 접지로부터 형성될 수 있다. 안테나 공진 요소는 더 높은 통신 대역 주파수에서 공진하는 더 짧은 부분 및 더 낮은 통신 대역 주파수에서 공진하는 더 긴 부분을 가질 수 있다. 안테나 접지의 연장 부분이 안테나 공진 요소의 역-F형 안테나 공진 요소 부분을 형성할 수 있다. 안테나 공진 요소는 개구에 의해 안테나 접지로부터 분리되는 주변 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물로부터 형성될 수 있다. 제1 안테나 피드가 개구를 가로질러 주변 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물과 안테나 접지 사이에 커플링될 수 있다. 제2 안테나 피드가 안테나 공진 요소의 역-F형 안테나 공진 요소 부분에 커플링될 수 있다.

Description

세 개의 통신 대역을 커버하기 위한 다수의 피드를 갖는 전자 디바이스 안테나{ELECTRONIC DEVICE ANTENNA WITH MULTIPLE FEEDS FOR COVERING THREE COMMUNICATIONS BANDS}
본 출원은 2013년 5월 8일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/889,987호에 대한 우선권을 주장하며, 이 출원은 이에 의해 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명은 대체로 전자 디바이스에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 무선 통신 회로를 갖는 전자 디바이스를 위한 안테나에 관한 것이다.
휴대용 컴퓨터 및 셀룰러 전화기와 같은 전자 디바이스에는 종종 무선 통신 기능이 제공된다. 예를 들어, 전자 디바이스는 셀룰러 전화 대역을 이용하여 통신하기 위해 셀룰러 전화 회로와 같은 장거리 무선 통신 회로를 사용할 수 있다. 전자 디바이스는 인근 장비와의 통신을 다루기 위해 무선 근거리 통신망 통신 회로와 같은 단거리 무선 통신 회로를 사용할 수 있다. 전자 디바이스에는 또한 위성 내비게이션 시스템 수신기 및 기타 무선 회로가 제공될 수 있다.
작은 폼 팩터(form factor)의 무선 디바이스에 대한 소비자 수요를 만족시키기 위해, 제조자는 콤팩트한 구조를 사용하는 안테나 컴포넌트와 같은 무선 통신 회로를 구현하기 위해 지속적으로 노력하고 있다. 동시에, 금속 디바이스 하우징 컴포넌트와 같은 전도성 구조물을 전자 디바이스 내에 포함시키는 것이 바람직할 수 있다. 전도성 구조물은 무선 주파수 성능에 영향을 미칠 수 있으므로, 전도성 구조물을 포함하는 전자 디바이스 내에 안테나를 포함시키는 경우에는 주의해야 한다. 더욱이, 디바이스 내의 안테나 및 무선 회로가 동작 주파수의 범위에 걸쳐 만족스러운 성능을 나타낼 수 있는 것을 보장하도록 주의해야 한다.
따라서, 무선 전자 디바이스를 위한 개선된 무선 통신 회로를 제공할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
무선 통신 회로를 포함하는 전자 디바이스가 제공될 수 있다. 무선 통신 회로는 무선 주파수 송수신기 회로 및 안테나를 포함할 수 있다. 안테나는 안테나 공진 요소(antenna resonating element) 및 안테나 접지로부터 형성될 수 있다.
안테나 공진 요소는 제1 통신 대역 주파수에서 공진하는 더 긴 부분, 및 제1 통신 대역 주파수 초과의 제2 통신 대역 주파수에서 공진하는 더 짧은 부분을 가질 수 있다. 공진 요소는 개구에 의해 안테나 접지로부터 분리되는 주변 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물로부터 형성될 수 있다.
안테나 접지의 연장 부분은 제1 및 제2 통신 대역 주파수 초과의 제3 통신 대역 주파수에서 공진하는 안테나 공진 요소의 역-F형 안테나 공진 요소 부분을 형성할 수 있다.
제1 안테나 피드(antenna feed)가 개구를 가로질러 주변 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물과 안테나 접지 사이에 커플링될 수 있다. 제2 안테나 피드가 안테나 공진 요소의 역-F형 안테나 공진 요소 부분에 커플링될 수 있다.
동조가능 인덕터와 같은 조정가능 컴포넌트가 안테나를 동조시키기 위해 안테나 공진 요소와 안테나 접지 사이에 커플링될 수 있다. 안테나 공진 요소의 더 짧은 부분은 주변 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물의 일부분으로부터 형성될 수 있고, 역-F형 안테나 공진 요소 아암의 제1 브랜치로서 기능할 수 있다. 역-F형 안테나 공진 요소 아암은 또한 제2 브랜치를 가질 수 있다. 제1 및 제2 브랜치는 제1 통신 대역 내의 각자의 제1 및 제2 안테나 공진 피크에 의해 특징지어질 수 있다.
본 발명의 추가의 특징, 그의 특성 및 다양한 이점이 첨부 도면 및 바람직한 실시예의 하기의 상세한 설명으로부터 더 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 통신 회로를 갖는 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 통신 회로를 갖는 예시적인 전자 디바이스의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 안테나가 주변 전도성 하우징 부재의 일부분과 같은 전도성 하우징 구조물을 사용하여 형성될 수 있는, 도 1에 도시된 유형의 예시적인 전자 디바이스의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1의 전자 디바이스 내의 안테나가 무선 주파수 송수신기 회로에 어떻게 커플링될 수 있는지를 도시하는 회로 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 동조가능 안테나에서 사용될 수 있는 단일의 고정 인덕터에 기초한 예시적인 조정가능 인덕터의 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 동조가능 안테나에서 사용될 수 있는 다수의 고정 인덕터에 기초한 예시적인 조정가능 인덕터의 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전자 디바이스에서 다수의 통신 대역을 커버하기 위한 다수의 피드를 갖는 예시적인 안테나의 다이어그램이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 7에 도시된 유형의 안테나의 제1 피드를 사용하는 경우에 안테나 성능(정재파 비(standing wave ratio))이 동작 주파수의 함수로서 도식화된 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 7에 도시된 유형의 안테나의 제2 피드를 사용하는 경우에 안테나 성능(정재파 비)이 동작 주파수의 함수로서 도식화된 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 7에 도시된 유형의 안테나에서의 제1 및 제2 피드 양측 모두를 사용하는 경우에 안테나 성능(정재파 비)이 동작 주파수의 함수로서 도식화된 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전자 디바이스에서 다수의 통신 대역을 커버하기 위한 다수의 피드 및 다수의 저-대역 안테나 공진 요소 브랜치를 갖는 예시적인 안테나의 다이어그램이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 11에 도시된 유형의 안테나의 제1 피드를 사용하는 경우에 안테나 성능(정재파 비)이 동작 주파수의 함수로서 도식화된 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 11에 도시된 유형의 안테나의 제2 피드를 사용하는 경우에 안테나 성능(정재파 비)이 동작 주파수의 함수로서 도식화된 그래프이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 11에 도시된 유형의 안테나에서의 제1 및 제2 피드 양측 모두를 사용하는 경우에 안테나 성능(정재파 비)이 동작 주파수의 함수로서 도식화된 그래프이다.
도 1의 전자 디바이스(10)와 같은 전자 디바이스에는 무선 통신 회로가 제공될수 있다. 무선 통신 회로는 다수의 무선 통신 대역에서의 무선 통신을 지원하는 데 사용될 수 있다. 무선 통신 회로는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.
안테나는 루프 안테나, 역-F형 안테나, 스트립 안테나, 평판 역-F형 안테나, 슬롯 안테나, 하나 초과의 유형의 안테나 구조물들을 포함하는 하이브리드 안테나, 또는 기타 적합한 안테나를 포함할 수 있다. 안테나를 위한 전도성 구조물은, 원하는 경우, 전도성 전자 디바이스 구조물로부터 형성될 수 있다. 전도성 전자 디바이스 구조물은 전도성 하우징 구조물을 포함할 수 있다. 하우징 구조물은 전자 디바이스의 주변부 둘레에 연장된 주변 전도성 부재를 포함할 수 있다. 주변 전도성 부재는 디스플레이와 같은 평면형 구조물을 위한 베젤(bezel)로서 기능할 수 있고, 디바이스 하우징을 위한 측벽 구조물로서 기능할 수 있으며, 그리고/또는 기타 하우징 구조물을 형성할 수 있다. 주변 전도성 부재에서의 갭은 안테나와 관련될 수 있다.
전자 디바이스(10)는 휴대용 전자 디바이스 또는 기타 적합한 전자 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(10)는 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 다소 더 소형인 디바이스, 예컨대 손목 시계형 디바이스, 펜던트 디바이스, 헤드폰 디바이스, 이어피스(earpiece) 디바이스, 또는 기타 착용식 또는 축소형 디바이스, 셀룰러 전화기, 또는 미디어 플레이어일 수 있다. 디바이스(10)는 또한 텔레비전, 셋톱 박스, 데스크톱 컴퓨터, 컴퓨터가 일체화된 컴퓨터 모니터, 또는 기타 적합한 전자 장비일 수 있다.
디바이스(10)는 하우징(12)과 같은 하우징을 포함할 수 있다. 때때로 케이스로 지칭될 수 있는 하우징(12)은 플라스틱, 유리, 세라믹, 섬유 복합재, 금속(예컨대, 스테인리스강, 알루미늄 등), 기타 적합한 재료, 또는 이들 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 일부 상황에서, 하우징(12)의 부분들은 유전체 또는 기타 저-전도성 재료로부터 형성될 수 있다. 다른 상황에서, 하우징(12) 또는 하우징(12)을 형성하는 구조물의 적어도 일부는 금속 요소로부터 형성될 수 있다.
디바이스(10)는, 원하는 경우, 디스플레이(14)와 같은 디스플레이를 가질 수 있다. 디스플레이(14)는 예를 들어 용량성 터치 전극을 포함하는 터치스크린일 수 있다. 디스플레이(14)는 발광 다이오드(LED), 유기 LED(OLED), 플라즈마 셀, 전기 습윤 픽셀(electrowetting pixel), 전기 영동 픽셀(electrophoretic pixel), 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트, 또는 기타 적합한 이미지 픽셀 구조물로부터 형성되는 이미지 픽셀을 포함할 수 있다. 투명 유리, 투명 플라스틱, 또는 기타 투명 유전체로부터 형성되는 디스플레이 커버 층이 디스플레이(14)의 표면을 커버할 수 있다. 버튼(19)과 같은 버튼이 디스플레이 커버 층에 있는 개구를 통과할 수 있다. 커버 층은 또한 스피커 포트(26)를 위한 개구와 같은 기타 개구를 가질 수 있다.
하우징(12)은 부재(16)와 같은 주변 부재를 포함할 수 있다. 부재(16)는 디바이스(10) 및 디스플레이(14)의 주변부 둘레에 연장될 수 있다. 디바이스(10) 및 디스플레이(14)가 직사각형 형상을 갖는 구성에서, 부재(16)는 (예로서) 직사각형 링 형상을 가질 수 있다. 부재(16) 또는 부재(16)의 일부분은 디스플레이(14)를 위한 베젤(예컨대, 디스플레이(14)의 4개의 측면 모두를 둘러싸는 그리고/또는 디스플레이(14)를 디바이스(10)에 대해 유지시키는 것을 돕는 장식 트림(cosmetic trim))로서 기능할 수 있다. 부재(16)는 또한, 원하는 경우, (예컨대, 디바이스(10)의 주변부를 둘러싸는 수직 측벽을 갖는 금속 밴드를 형성하는 것 등에 의해) 디바이스(10)를 위한 측벽 구조물을 형성할 수 있다.
부재(16)는 전도성 재료로 형성될 수 있으며, 따라서, 때때로 주변 전도성 부재, 주변 전도성 하우징 부재, 또는 전도성 하우징 구조물로 지칭될 수 있다. 부재(16)는 금속, 예컨대 스테인리스강, 알루미늄, 또는 기타 적합한 재료로부터 형성될 수 있다. 1개, 2개 또는 2개 초과의 분리된 구조물(예컨대, 세그먼트)이 부재(16)를 형성하는 데 사용될 수 있다.
부재(16)가 균일한 단면을 가질 필요는 없다. 예를 들어, 부재(16)의 상부 부분은, 원하는 경우, 디스플레이(14)를 제위치에 유지시키는 것을 돕는 내향 돌출 립(lip)을 가질 수 있다. 원하는 경우, 부재(16)의 저부 부분이 또한 (예컨대, 디바이스(10)의 후방 표면의 평면 내에) 확대된 립을 가질 수 있다. 도 1의 예에서, 부재(16)는 사실상 직선형인 수직 측벽을 갖는다. 이는 단지 예시적인 것이다. 부재(16)의 측벽은 곡선형일 수 있거나, 또는 임의의 기타 적합한 형상을 가질 수 있다. 일부 구성에서(예컨대, 부재(16)가 디스플레이(14)를 위한 베젤로서 기능하는 경우), 부재(16)는 하우징(12)의 립 둘레에 연장될 수 있다(즉, 부재(16)는 하우징(12)의 측벽의 하우징(12)의 후방 에지가 아니라 디스플레이(14)를 둘러싸는 하우징(12)의 에지만을 커버할 수 있다). 부재(16)를 형성하는 금속 구조물의 일체형 부분은, 원하는 경우, 디바이스(10)의 후방을 가로질러 연장될 수 있다(예컨대, 하우징(12)은 평면형 후방 부분을 가질 수 있고, 주변 전도성 부재(16)의 일부분은 평면형 후방 부분으로부터 수직으로 상향 연장된 측벽 부분으로부터 형성될 수 있다).
디스플레이(14)는 용량성 전극들의 어레이, 픽셀 요소를 어드레싱하기 위한 전도성 라인, 드라이버 회로 등과 같은 전도성 구조물을 포함할 수 있다. 하우징(12)은 금속 프레임 부재, 하우징(12)의 벽에 걸쳐 있는 평면형 하우징 부재(때때로 미드플레이트(midplate)로 지칭됨)(즉, 부재(16)의 대향면들 사이에 용접되거나 달리 연결되는 사실상 직사각형인 부재), 인쇄 회로 보드, 및 기타 내부 전도성 구조물과 같은 내부 구조물을 포함할 수 있다. 이들 전도성 구조물은 (예로서) 디스플레이(14) 아래의 하우징(12)의 중심에 위치될 수 있다.
영역(22, 20)에서, 개구가 디바이스(10)의 전도성 구조물 내에(예컨대, 주변 전도성 부재(16)와 대향하는 전도성 구조물, 예컨대 전도성 하우징 구조물, 인쇄 회로 보드와 관련된 전도성 접지 평면, 및 디바이스(10) 내의 전도성 전기 컴포넌트 사이에) 형성될 수 있다. 이들 개구는 공기, 플라스틱, 및 기타 유전체로 충전될 수 있다. 전도성 하우징 구조물, 및 디바이스(10) 내의 기타 전도성 구조물은 디바이스(10) 내의 안테나를 위한 접지 평면으로서 기능할 수 있다. 영역(20, 22) 내의 개구는 개방형 또는 폐쇄형 슬롯 안테나에서의 슬롯으로서 기능할 수 있거나, 루프 안테나 내의 재료의 전도성 경로에 의해 둘러싸이는 중심 유전체 영역으로서 기능할 수 있거나, 스트립 안테나 공진 요소 또는 역-F형 안테나 공진 요소와 같은 안테나 공진 요소를 접지 평면으로부터 분리시키는 공간으로서 기능할 수 있거나, 또는 달리 영역(20, 22)에 형성된 안테나 구조물의 일부분으로서 기능할 수 있다.
대체로, 디바이스(10)는 임의의 적합한 개수(예컨대, 1개 이상, 2개 이상, 3개 이상, 4개 이상 등)의 안테나를 포함할 수 있다. 디바이스(10) 내의 안테나는 연신된 디바이스 하우징의 대향하는 제1 및 제2 단부에, 디바이스 하우징의 하나 이상의 에지를 따라, 디바이스 하우징의 중심에, 기타 적합한 위치에, 또는 그러한 위치들 중 하나 이상에 위치될 수 있다. 도 1의 배열은 단지 예시적인 것이다.
부재(16)의 일부분에는 갭 구조물이 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 부재(16)에는 갭(18)과 같은 하나 이상의 갭(스플릿)이 제공될 수 있다. 갭은 유전체, 예컨대 중합체, 세라믹, 유리, 공기, 기타 유전체 재료, 또는 이들 재료의 조합으로 충전될 수 있다. 갭(18)은 부재(16)를 하나 이상의 주변 전도성 부재 세그먼트로 분리할 수 있다. 예를 들어, (예컨대, 2개의 갭을 갖는 배열에서는) 2개 세그먼트의 부재(16), (예컨대, 3개의 갭을 갖는 배열에서는) 3개 세그먼트의 부재(16), (예컨대, 4개의 갭을 갖는 배열에서는) 4개 세그먼트의 부재(16) 등이 있을 수 있다. 이러한 방식으로 형성된 주변 전도성 부재(16)의 세그먼트는 디바이스(10) 내의 안테나의 일부분을 형성할 수 있다.
전형적인 시나리오에서, 디바이스(10)는 (예로서) 상부 및 하부 안테나를 가질 수 있다. 상부 안테나는 예를 들어 영역(22)에서 디바이스(10)의 상부 단부에 형성될 수 있다. 하부 안테나는 예를 들어 영역(20)에서 디바이스(10)의 하부 단부에 형성될 수 있다. 안테나는 동일한 통신 대역들, 중첩하는 통신 대역들, 또는 분리된 통신 대역들을 커버하기 위해 개별적으로 사용될 수 있다. 안테나는 안테나 다이버시티 방식(antenna diversity scheme) 또는 다중-입력-다중-출력(multiple-input-multiple-output, MIMO) 안테나 방식을 구현하는 데 사용될 수 있다.
디바이스(10) 내의 안테나는 관심있는 임의의 통신 대역을 지원하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 디바이스(10)는 근거리 통신망 통신, 음성 및 데이터 셀룰러 전화 통신, 위성 위치확인 시스템(global positioning system, GPS) 통신 또는 기타 위성 내비게이션 시스템 통신, 블루투스(Bluetooth)®통신 등을 지원하기 위한 안테나 구조물을 포함할 수 있다.
전자 디바이스(10)를 위해 사용될 수 있는 예시적인 구성의 개략적인 다이어그램이 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(10)는 저장 및 프로세싱 회로(28)와 같은 제어 회로를 포함할 수 있다. 저장 및 프로세싱 회로(28)는 하드 디스크 드라이브 저장소, 비휘발성 메모리(예컨대, 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive)를 형성하도록 구성된 플래시 메모리 또는 기타 전기적 프로그램가능 판독 전용 메모리), 휘발성 메모리(예컨대, 정적 또는 동적 랜덤 액세스 메모리) 등과 같은 저장소를 포함할 수 있다. 저장 및 프로세싱 회로(28) 내의 프로세싱 회로는 디바이스(10)의 동작을 제어하는 데 사용될 수 있다. 프로세싱 회로는 하나 이상의 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 디지털 신호 프로세서, 기저대역 프로세서, 전력 관리 유닛, 음성 코덱 칩, 주문형 집적 회로 등에 기초할 수 있다.
저장 및 프로세싱 회로(28)는 인터넷 브라우징 애플리케이션, VOIP(voice-over-internet-protocol) 전화 통화 애플리케이션, 이메일 애플리케이션, 미디어 재생 애플리케이션, 운영 체제 기능 등과 같은 소프트웨어를 디바이스(10) 상에서 실행하는 데 사용될 수 있다. 외부 장비와의 상호작용을 지원하기 위해, 저장 및 프로세싱 회로(28)는 통신 프로토콜을 구현할 시에 사용될 수 있다. 저장 및 프로세싱 회로(28)를 사용하여 구현될 수 있는 통신 프로토콜은 인터넷 프로토콜, 무선 근거리 통신망 프로토콜(예컨대, IEEE 802.11 프로토콜 - 때때로 WiFi®로 지칭됨), 블루투스®프로토콜과 같은 기타 단거리 무선 통신 링크를 위한 프로토콜, 셀룰러 전화 프로토콜 등을 포함한다.
회로(28)는 디바이스(10)에서 안테나의 사용을 제어하는 제어 알고리즘을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 회로(28)는 신호 품질 모니터링 동작, 센서 모니터링 동작, 및 기타 데이터 수집 동작을 수행할 수 있고, 어떤 통신 대역이 디바이스(10)에서 사용될 것인지에 대한 수집된 데이터 및 정보에 응답하여, 디바이스(10) 내의 어느 안테나 구조물이 데이터를 수신 및 처리하는 데 사용되고 있는지를 제어할 수 있고, 그리고/또는 안테나 성능을 조정하기 위해 하나 이상의 스위치, 동조가능 요소, 또는 디바이스(10) 내의 기타 조정가능 회로를 조정할 수 있다. 예로서, 회로(28)는 2개 이상의 안테나 중 어느 안테나가 인입 무선 주파수 신호를 수신하는 데 사용되고 있는지를 제어할 수 있고, 2개 이상의 안테나 중 어느 안테나가 무선 주파수 신호를 송신하는 데 사용되고 있는지를 제어할 수 있으며, 인입되는 데이터 스트림을 디바이스(10) 내의 2개 이상의 안테나를 통해 동시에 라우팅하는 프로세스를 제어할 수 있고, 원하는 통신 대역을 커버하도록 안테나를 동조시킬 수 있으며, 기타 동작을 수행할 수 있다. 이들 제어 동작을 수행함에 있어서, 회로(28)는 스위치를 개폐할 수 있고, 수신기 및 송신기를 끄고 켤 수 있으며, 임피던스 매칭 회로를 조정할 수 있고, 무선 주파수 송수신기 회로와 안테나 구조물 사이에 개재되는 프론트-엔드-모듈(front-end-module, FEM) 무선 주파수 회로(예컨대, 임피던스 매칭 및 신호 라우팅을 위해 사용되는 필터링 및 스위칭 회로) 내의 스위치를 구성할 수 있고, 스위치, 동조가능 회로, 및 안테나의 일부분으로서 형성되거나 안테나 또는 안테나와 관련된 신호 경로에 커플링되는 기타 조정가능 회로 요소를 조정할 수 있으며, 디바이스(10)의 컴포넌트를 달리 제어 및 조정할 수 있다.
입출력 회로(30)는 데이터가 디바이스(10)에 공급되도록 하기 위해 그리고 데이터가 디바이스(10)로부터 외부 디바이스로 제공되도록 하기 위해 사용될 수 있다. 입출력 회로(30)는 입출력 디바이스(32)를 포함할 수 있다. 입출력 디바이스(32)는 터치 스크린, 버튼, 조이스틱, 클릭 휠(click wheel), 스크롤링 휠, 터치 패드, 키 패드, 키보드, 마이크로폰, 스피커, 톤 생성기, 진동기, 카메라, 센서, 발광 다이오드, 및 기타 상태 표시자, 데이터 포트 등을 포함할 수 있다. 사용자는 입출력 디바이스(32)를 통해 커맨드를 공급함으로써 디바이스(10)의 동작을 제어할 수 있고, 입출력 디바이스(32)의 출력 리소스를 이용하여 디바이스(10)로부터 상태 정보 및 기타 출력을 수신할 수 있다.
무선 통신 회로(34)는 하나 이상의 집적 회로로부터 형성된 무선 주파수(RF) 송수신기 회로, 전력 증폭기 회로, 저-잡음 입력 증폭기, 수동 RF 컴포넌트, 하나 이상의 안테나, 및 RF 무선 신호를 다루기 위한 기타 회로를 포함할 수 있다. 무선 신호는 또한 광을 이용하여(예컨대, 적외선 통신을 이용하여) 전송될 수 있다.
무선 통신 회로(34)는 (예컨대, 1575 ㎒의 위성 위치확인 신호를 수신하기 위한) GPS 수신기 회로(35)와 같은 위성 내비게이션 시스템 수신기 회로, 또는 기타 위성 내비게이션 시스템과 관련된 위성 내비게이션 시스템 수신기 회로를 포함할 수 있다. 송수신기 회로(36)는 무선 근거리 통신망 통신을 다룰 수 있다. 예를 들어, 송수신기 회로(36)는 WiFi®(IEEE 802.11) 통신을 위한 2.4 ㎓ 및 5 ㎓ 대역을 다룰 수 있고, 2.4 ㎓ 블루투스®통신 대역을 다룰 수 있다. 회로(34)는 약 700 ㎒ 내지 약 2700 ㎒의 주파수 범위의 대역 또는 더 높거나 더 낮은 주파수의 대역과 같은 셀룰러 전화 대역에서의 무선 통신을 다루기 위한 셀룰러 전화 송수신기 회로(38)를 사용할 수 있다. 무선 통신 회로(34)는, 원하는 경우, 기타 단거리 및 장거리 무선 링크를 위한 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(34)는 라디오 및 텔레비전 신호를 수신하기 위한 무선 회로, 페이징 회로(paging circuit) 등을 포함할 수 있다. WiFi®및 블루투스®링크 및 기타 단거리 무선 링크에서, 무선 신호는 전형적으로 데이터를 수십 또는 수백 피트에 걸쳐 전달하는 데 이용된다. 셀룰러 전화 링크 및 기타 장거리 링크에서, 무선 신호는 전형적으로 수천 피트 또는 마일에 걸쳐 데이터를 전달하는 데 이용된다.
무선 통신 회로(34)는 하나 이상의 안테나(40)를 포함할 수 있다. 안테나(40)는 임의의 적합한 안테나 유형을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나(40)는 루프 안테나 구조물, 패치 안테나 구조물, 역-F형 안테나 구조물, 폐쇄형 및 개방형 슬롯 안테나 구조물, 평판 역-F형 안테나 구조물, 나선형 안테나 구조물, 스트립 안테나, 단극자, 쌍극자, 이들 설계의 하이브리드 등으로부터 형성되는 공진 요소를 갖는 안테나를 포함할 수 있다. 상이한 대역들 및 대역들의 조합을 위해 상이한 유형의 안테나가 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 유형의 안테나가 근거리 무선 링크 안테나를 형성할 시에 사용될 수 있고, 다른 유형의 안테나가 원격 무선 링크를 형성할 시에 사용될 수 있다.
원하는 경우, 안테나(40)들 중 하나 이상에 동조가능 회로가 제공될 수 있다. 동조가능 회로는 하나 이상의 스위치에 기초한 스위칭 회로를 포함할 수 있다. 스위칭 회로는 예를 들어 개로(open) 또는 폐로(closed) 위치에 놓일 수 있는 스위치를 포함할 수 있다. 디바이스(10)의 제어 회로(28)가 스위치를 그의 개로 위치에 놓는 경우, 안테나는 제1 주파수 응답을 나타낼 수 있다. 디바이스(10)의 제어 회로(28)가 스위치를 그의 폐로 위치에 놓는 경우, 안테나는 제2 주파수 응답을 나타낼 수 있다. 안테나(40)들 중 하나 이상을 위한 동조가능 회로는 또한 선택된 회로 컴포넌트를 사용하게 스위칭할 수 있는 스위칭 회로에 기초할 수 있다. 예를 들어, 조정가능 인덕터는 제1 인덕터를 사용하게 스위칭하는 제1 모드 및 제2 인덕터를 사용하게 스위칭하는 제2 모드에서 동작할 수 있다. 조정가능 인덕터는 또한 단락 회로를 사용하게 스위칭하는 모드 또는 개방 회로를 형성하는 모드로 선택적으로 스위칭될 수 있다. 이들 또는 기타 조정가능 회로 컴포넌트와 같은 조정가능 인덕터를 사용하면, 안테나(40)의 성능은 관심있는 동작 주파수를 커버하도록 실시간으로 조정될 수 있다.
안테나(40)는 다수의 공진을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 안테나(40)는 (예로서) 저-대역, 중간-대역, 및 고-대역에서 공진을 나타내도록 구성될 수 있다. (예로서) 저-대역 통신 주파수는 700 ㎒ 내지 960 ㎒의 통신 주파수를 포함할 수 있고, 중간-대역 통신 주파수는 1710 내지 2170 ㎒의 통신 주파수를 포함할 수 있으며, 고-대역 통신 주파수는 2300 내지 2700 ㎒의 통신 주파수를 포함할 수 있다. 원하는 경우, 기타 통신 주파수가 안테나(40)를 사용하여 커버될 수 있다. 안테나(40)가 저-, 중간-, 및 고-통신 대역을 커버하는 구성은 단지 예시적인 것이다.
조정가능 인덕터 또는 기타 조정가능 회로 컴포넌트의 상태 조정은 안테나(40)를 동조시키는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 조정가능 인덕터 회로의 상태 조정은 중간- 및 고-대역 응답에 두드러지게 영향을 주지는 않으면서 안테나(40)의 저-대역 응답을 동조시키는 데 이용될 수 있다. 안테나의 응답을 조정하는 능력은 안테나가 관심있는 통신 주파수를 커버하게 할 수 있다.
디바이스(10)가 하나 이상의 갭(18)을 갖는 도 1의 하우징 부재(16)와 같은 주변 전도성 하우징 부재를 갖는 구성에서의 디바이스(10)의 내부 평면도가 도 3에 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 안테나 접지 평면(52)과 같은 안테나 접지 평면을 가질 수 있다. 접지 평면(52)은 인쇄 회로 보드(예컨대, 경성 인쇄 회로 보드 및 가요성 인쇄 회로 보드) 상의 트레이스로부터, 디바이스(10)의 내부의 전도성 평면형 지지 구조물로부터, 하우징(12)의 외부 부분을 형성하는 전도성 구조물로부터, 디바이스(10) 내의 하나 이상의 전기 컴포넌트의 일부분(예컨대, 커넥터, 스위치, 카메라, 스피커, 마이크로폰, 디스플레이, 버튼 등의 일부분)인 전도성 구조물로부터, 또는 기타 전도성 디바이스 구조물로부터 형성될 수 있다. 갭(개구)(82)과 같은 갭이 공기, 플라스틱, 또는 기타 유전체로 충전될 수 있다.
주변 전도성 부재(16)의 하나 이상의 세그먼트는 디바이스(10) 내의 안테나를 위한 안테나 공진 요소로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 영역(22) 내의 주변 전도성 부재(16)의 최상부 세그먼트가 디바이스(10) 내의 상부 안테나를 위한 안테나 공진 요소로서 기능할 수 있고, 영역(20) 내의 주변 전도성 부재(16)의 최하부 세그먼트(즉, 갭(18A)과 갭(18B) 사이에 연장된 세그먼트(16'))가 디바이스(10) 내의 하부 안테나를 위한 안테나 공진 요소로서 기능할 수 있다. 주변 전도성 부재(16)의 전도성 재료, 접지 평면(52)의 전도성 재료, 및 유전체-충전 개구(82)(및 갭(18))가 영역(22) 내의 상부 안테나 및 영역(20) 내의 하부 안테나와 같은 디바이스(10) 내의 하나 이상의 안테나를 형성할 시에 사용될 수 있다. 하부 영역(20) 내의 안테나가 동조가능 주파수 응답 구성을 사용하여 구현되는 구성이 때때로 일례로서 본 명세서에 기술된다.
디바이스(10)에서(예컨대, 영역(20) 및/또는 영역(22) 내에서) 사용될 수 있는 유형의 예시적인 안테나 구조물이 도 4에 도시되어 있다. 도 4의 안테나 구조물(40)은 때때로 이중 아암 역-F형 안테나 공진 요소 또는 T형 안테나 공진 요소로 지칭되는 유형의 안테나 공진 요소를 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 안테나 구조물(40)은 이중 아암 역-F형 안테나 공진 요소(50) 및 안테나 접지(52)와 같은 전도성 안테나 구조물을 가질 수 있다. 안테나 공진 요소(50) 및 안테나 접지(52)를 형성하는 전도성 구조물은 전도성 하우징 구조물의 일부분으로부터, 디바이스(10) 내의 전기 디바이스 컴포넌트의 일부분으로부터, 인쇄 회로 보드 트레이스로부터, 와이어 및 금속 포일의 스트립과 같은 전도체의 스트립으로부터, 또는 기타 전도성 구조물을 사용하여 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 안테나 구조물(40)은 전송 라인 구조물(92)과 같은 전송 라인 구조물을 사용하여 송수신기 회로, 필터, 스위치, 듀플렉서, 임피던스 매칭 회로, 및 기타 회로와 같은 무선 회로(90)에 커플링될 수 있다. 전송 라인 구조물(92)은 전송 라인(92-1) 및 전송 라인(92-2)과 같은 전송 라인을 포함할 수 있다. 전송 라인(92-1)은 포지티브 신호 경로(92-1A) 및 접지 신호 경로(92-1B)를 가질 수 있다. 전송 라인(92-2)은 포지티브 신호 경로(92-2A) 및 접지 신호 경로(92-2B)를 가질 수 있다. 경로(92-1A, 92-1B, 92-2A, 92-2B)는 경성 인쇄 회로 보드 상의 금속 트레이스로부터 형성될 수 있거나, 가요성 인쇄 회로 상의 금속 트레이스로부터 형성될 수 있거나, 플라스틱, 유리, 및 세라믹 부재와 같은 유전체 지지 구조물 상에 형성될 수 있거나, 케이블의 일부분으로서 형성될 수 있거나, 또는 기타 전도성 신호 라인으로부터 형성될 수 있다. 전송 라인 구조물(92)은 하나 이상의 마이크로스트립 전송 라인, 스트립라인 전송 라인, 에지 커플링 마이크로스트립 전송 라인, 에지 커플링 스트립라인 전송 라인, 동축 케이블, 또는 기타 적합한 전송 라인 구조물을 사용하여 형성될 수 있다. 임피던스 매칭 회로, 필터, 스위치, 듀플렉서, 다이플렉서, 및 기타 회로와 같은 회로가, 원하는 경우, 구조물(92)의 전송 라인에 개재될 수 있다.
전송 라인 구조물(92)은 안테나 피드 단자(94-1, 96-1)(제1 안테나 피드 F1을 형성함) 및 안테나 피드 단자(94-2, 96-2)(제2 안테나 피드 F2를 형성함)를 사용하여 형성된 안테나 피드에 커플링될 수 있다. 단자(94-1)는 포지티브 안테나 피드 단자일 수 있고, 단자(96-1)는 제1 안테나 피드 F1을 위한 접지 안테나 피드 단자일 수 있다. 단자(94-2)는 포지티브 안테나 피드 단자일 수 있고, 단자(96-2)는 제2 안테나 피드 F2를 위한 접지 안테나 피드 단자일 수 있다.
안테나 구조물(40) 내의 안테나 피드는 동일한 유형의 신호들 또는 상이한 유형의 신호들을 다룰 시에 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 피드는 제1 통신 대역 또는 제1 통신 대역 세트 내의 안테나 신호를 송신 및/또는 수신하기 위해 사용될 수 있고, 제2 피드는 제2 통신 대역 또는 제2 통신 대역 세트 내의 안테나 신호를 송신 및/또는 수신하기 위해 사용될 수 있으며, 또는 제1 및 제2 피드는 (예컨대, 전송 라인(92-1, 92-2)이 스플리터를 사용하여 함께 커플링된 공통 전송 라인의 브랜치인 구성에서) 총체적으로 다수의 통신 대역 내의 신호를 송신할 시에 사용될 수 있다.
원하는 경우, 조정가능 커패시터 및 조정가능 인덕터와 같은 동조가능 컴포넌트, 대역 통과 필터 회로, 대역 소거 필터 회로, 고역 통과 필터 회로, 및 저역 통과 필터 회로와 같은 필터 회로, 스위치, 임피던스 매칭 회로, 듀플렉서, 다이플렉서, 스플리터, 및 기타 회로가 전송 라인 경로(92) 내에(즉, 무선 회로(90)와 안테나 구조물(40)의 각각의 피드 사이에) 개재될 수 있다. 안테나 구조물(40) 내의 상이한 피드들은 각각 동작 주파수의 함수로서 상이한 임피던스 및 안테나 공진 거동을 나타낼 수 있다. 따라서, 무선 회로(90)는, 원하는 경우, 상이한 신호 주파수를 위한 상이한 피드들 또는 피드들의 조합을 사용할 수 있다. 듀플렉서 또는 기타 필터 회로는 신호를 주파수의 함수로서 안테나(40)의 피드로 그리고 안테나(40)의 피드로부터 라우팅할 수 있다.
안테나 공진 요소(50)는 아암(100, 102)과 같은 공진 요소 아암 구조물을 안테나 접지(52)에 커플링시키는 브랜치(98)와 같은 단락 회로 브랜치를 포함할 수 있다. 아암(100, 102)과 같은 아암은 주변 전도성 하우징 부재(16)의 세그먼트(16') 또는 디바이스(10) 내의 다른 전도성 구조물로부터 형성될 수 있다. 유전체 개구(갭)(82)는 안테나 접지(52)로부터 아암(100, 102)을 분리시킨다. 안테나 접지(52)는 금속 미드플레이트 부재, 인쇄 회로 트레이스, 전자 컴포넌트의 금속 부분, 또는 기타 전도성 접지 구조물과 같은 하우징 구조물로부터 형성될 수 있다. 개구(82)는 공기, 플라스틱, 및 기타 유전체 재료에 의해 형성될 수 있다. 때때로 복귀 경로(return path) 또는 단락 회로 경로로 지칭될 수 있는 단락 회로 브랜치(98)가, 금속 스트립, 인쇄 회로 또는 플라스틱 캐리어와 같은 유전체 지지 구조물 상의 금속 트레이스, 또는 유전체-충전 개구(82)를 가로질러 커플링되고 그에 따라 공진 요소 아암 구조물(예컨대, 아암(102 및/또는 100))과 안테나 접지(52) 사이에서 개구(82)를 브리지하는 기타 전도성 경로를 사용하여 구현될 수 있다.
단자(94-1, 96-1)를 사용하여 형성되는 안테나 피드 F1은 개구(82)를 브리지하는 경로에서 커플링될 수 있다. 단자(94-2, 96-2)를 사용하여 형성되는 안테나 피드 F2는 피드 F1과 병렬로 그리고 단락 회로 경로(98)와 병렬로 개구(82)를 브리지하는 경로에서 커플링될 수 있다.
공진 요소 아암(100, 102)은 이중 아암 역-F형 안테나 공진 요소에서 각각의 아암을 형성할 수 있다. 아암(100, 102)은 하나 이상의 만곡부(bend)를 가질 수 있다. 아암(100, 102)이 접지(52)와 병렬로 연장되어 있고 갭(18)에 의해 접지 평면(52)으로부터 분리되는 만곡형 단부를 갖는 도 4의 예시적인 배열은 단지 예시적인 것이다.
아암(100)은 더 낮은 주파수를 다루는 더 긴 저-대역 아암일 수 있고, 반면에 아암(102)은 더 높은 주파수를 다루는 더 짧은 고-대역 아암일 수 있다. 아암(100)은 안테나(40)가 700 ㎒ 내지 960 ㎒의 주파수와 같은 저-대역(LB) 주파수 또는 기타 적합한 주파수에서 안테나 공진을 나타내게 할 수 있다. 아암(102)은 안테나(40)가 1710 내지 2170 ㎒의 범위에 있는 하나 이상의 주파수(때때로 중간-대역 주파수로 지칭됨)에서의 공진과 같은 더 높은 주파수에서의 하나 이상의 안테나 공진을 나타내게 할 수 있다. 안테나(40)는 또한 안테나(40)가 2300 ㎒ 내지 2700 ㎒의 주파수(때때로 고-대역 주파수로 지칭됨)와 같은 더 높은 주파수 또는 기타 적합한 주파수에서 공진하게 하는 안테나 공진 요소 구조물(예컨대, 역-F형 안테나 구조물)을 포함할 수 있다. 안테나(40)에 의해 다루어지는 주파수는 셀룰러 전화 주파수 및/또는 무선 근거리 통신망 주파수일 수 있다. 기타 주파수(예컨대, 위성 내비게이션 시스템 주파수 등)가 또한 원하는 경우에 다루어질 수 있다.
안테나(40)에 동조 능력을 제공하기 위해, 안테나(40)는 조정가능 회로를 포함할 수 있다. 조정가능 회로는 안테나 공진 요소(50) 상의 상이한 위치들 사이에 커플링될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 안테나(40)는 조정가능 인덕터(110)와 같은 동조가능 회로를 포함할 수 있다. 조정가능 인덕터(110)는 안테나 공진 요소(50)의 아암(100)에 커플링되는 제1 단자(단자(122)) 및 안테나 접지(52)에 커플링되는 제2 단자(단자((124))를 가질 수 있다. 조정가능 인덕터(110)는 개구(82)를 가로질러 복귀 경로(98)와 병렬로 커플링될 수 있다.
조정가능 인덕터(110) 또는 기타 조정가능 회로와 같은 안테나(40)의 조정가능 회로는 제어 회로(28)(도 2)로부터의 제어 신호를 이용하여 동조될 수 있다. 제어 회로(28)로부터의 제어 신호는 예를 들어 제어 회로(28)와 조정가능 회로 사이에 커플링되는 제어 신호 경로를 사용하여 조정가능 커패시터, 조정가능 인덕터, 또는 기타 조정가능 회로에 제공될 수 있다. 도 4의 예에서, 제어 회로(28)는 입력부(112)에 제어 신호를 제공하여 조정가능 인덕터(110)에 의해 나타나는 인덕턴스를 조정하고, 이에 의해 안테나 구조물(40)의 주파수 응답을 동조시킬 수 있다.
도 5는 안테나(40)를 동조시킬 시에 사용될 수 있는 유형의 예시적인 조정가능 인덕터 회로(110)의 개략도이다. 도 5의 예에서, 조정가능 인덕터 회로(110)는 단자들(122, 124) 사이에 상이한 양의 인덕턴스를 제공하도록 조정될 수 있다. 스위치(120)가 제어 입력부(112) 상의 제어 신호에 의해 제어된다. 스위치(120)가 폐로 상태에 놓이는 경우, 인덕터 L은 사용하게 스위칭되고, 조정가능 인덕터(110)는 단자들(122, 124) 사이에 인덕턴스 L을 나타낸다. 스위치(120)가 개로 상태에 놓이는 경우, 인덕터 L은 사용하지 않게 스위칭되고, 조정가능 인덕터(110)는 단자들(122, 124) 사이에 개방 회로를 나타낸다.
도 6은 다수의 인덕터가 조정가능한 양의 인덕턴스를 제공할 시에 사용되는 구성에서의 조정가능 인덕터 회로(110)의 개략도이다. 도 6의 조정가능 인덕터 회로(110)는 제어 입력부(112) 상의 제어 신호를 이용하여 스위치(120)(예컨대, 단극 쌍투 스위치(single pole double throw switch))와 같은 스위칭 회로의 상태를 제어함으로써 단자들(122, 124) 사이에 상이한 양의 인덕턴스를 생성하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 경로(112) 상의 제어 신호는 인덕터 L2를 사용하지 않게 스위칭하면서 단자들(122, 124) 사이에서 인덕터 L1을 사용하게 스위칭하는 데 이용될 수 있거나, 인덕터 L1을 사용하지 않게 스위칭하면서 단자들(122, 124) 사이에서 인덕터 L2를 사용하게 스위칭하는 데 이용될 수 있거나, 단자들(122, 124) 사이에서 인덕터 L1 및 L2 양측 모두를 동시에 사용하게 스위칭하는 데 이용될 수 있거나, 또는 인덕터 L1 및 L2 양측 모두를 사용하지 않게 스위칭하는 데 이용될 수 있다. 따라서, 도 6의 조정가능 인덕터(110)의 스위칭 회로 배열은 L1, L2와 같은 인덕턴스 값, 동시에 동작 중인 L1 및 L2와 관련된 인덕턴스 값, 및 개방 회로(L1 및 L2가 동시에 사용하지 않게 스위칭되는 경우)를 생성할 수 있다.
도 7은 디바이스(10)의 안테나(40)를 형성하는 데 사용될 수 있는 유형의 예시적인 안테나의 다이어그램이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 이중 아암 역-F형 안테나 공진 요소(50)는 주변 전도성 하우징 구조물(16)의 일부분(16')들로부터 형성될 수 있다. 안테나 공진 요소(50)는 제1 공진 요소 아암 부분(아암)(102)을 포함할 수 있고, 제2 공진 요소 아암 부분(아암)(100)을 포함할 수 있다.
접지(52)는 역-F형 안테나 공진 요소(50)와 접지 평면(52) 사이에 복귀 경로(98)를 형성하도록 구성될 수 있는 연장 부분(52E)(때때로 평면형 전도성 구조물로 지칭됨)을 가질 수 있다. 연장 부분(52E)은 또한 안테나 피드 F2에 의해 급전되는 경우에 고-대역(HB) 통신을 지원하기 위한 추가적인 역-F형 안테나 공진 요소(50')를 형성할 수 있다. 슬롯(204)과 같은 갭이 연장 부분(52E)의 일부분(202)과 접지(52)의 일부분(206) 사이에 개구를 형성할 수 있다. 연장 부분(52E)의 일부분(202)은 안테나 공진 요소(50)의 추가적인 역-F형 안테나 공진 요소 부분(50')의 주요 아암 및 안테나(40)로서 기능할 수 있다. 연장 부분(52E)의 일부분(200)은 추가적인 역-F형 안테나 공진 요소 부분(50')의 복귀 경로(단락 회로 경로)로서 기능하고, 주요 아암 부분(202)을 접지(206)에 커플링시키는 데 사용된다.
아암들(100, 102) 사이의 개구(18)는 커패시턴스 C1 및 C2와 같은 각각의 커패시턴스를 생성할 수 있다. 인덕터는 안테나(40) 내에 포함되어, 커패시턴스 C1 및 C2 중 하나 또는 양측 모두를 보상할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 선택적 인덕터 LC가 커패시턴스 C1과 관련된 갭(18)을 브리지하여 커패시턴스 C1의 존재를 보상할 수 있다. 조정가능 인덕터(110)는 입력부(112)에 인가되는 제어 신호에 의해 제어될 수 있다. 인덕터(110)는 개구(82)를 브리지하여, 주변 전도성 구조물(16')로부터 형성된 주요 공진 요소 아암을 접지(52)에 커플링시킬 수 있다.
도 8은 무선 주파수 신호가 안테나 피드 F1을 통해 송신 및/또는 수신되고 있는 경우에 도 7의 안테나(40)에 대한 안테나 성능(정재파 비 SWR)이 동작 주파수 f의 함수로서 도식화된 그래프이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 안테나(40)의 제1 안테나 피드(피드 F1)는 저-대역 공진 LB 및 중간-대역 공진 MB를 나타낼 수 있다.
도 7의 안테나(40)에서는, 아암(100)이 아암(102)보다 더 길어서, 아암(100)이 저-대역 LB 내에서의 안테나 공진을 지원할 시에 사용될 수 있다. 아암(102)은 중간-대역 MB 내에서의 안테나 공진에 기여할 수 있다. 저-대역(대역 LB)은 700 내지 960 ㎒로 연장될 수 있거나, 또는 다른 적합한 범위의 주파수를 커버할 수 있다. 중간-대역 MB는 1710 ㎒ 내지 2170 ㎒의 주파수 범위 또는 저-대역 LB 초과의 기타 적합한 주파수 범위 내에 있을 수 있다. 라인(210)에 의해 나타낸 바와 같이, 도 7의 안테나(40)의 조정가능 인덕터(110)는 저-대역 LB와 관련된 안테나 공진을 동조시켜서 모든 저-대역 LB가 안테나(40)에 의해 커버됨을 보장하는 데 사용될 수 있다. 피드 F1을 사용하는 경우, 안테나(40)는 중간-대역 MB 초과의 주파수에서 두드러진 응답을 나타내지 않을 수 있다.
도 9는 무선 주파수 신호가 안테나 피드 F2를 통해 송신 및/또는 수신되고 있는 경우에 안테나 성능(정재파 비 SWR)이 동작 주파수 f의 함수로서 도식화된 그래프이다. 역-F형 안테나 공진 요소(50) 내의 역-F형 안테나 공진 요소(50')의 존재로 인해, 안테나(40)는 피드 F2를 사용하는 경우에 고-대역 HB에서 안테나 공진을 나타낼 수 있다. 대역 HB는 2300 내지 2700 ㎒의 범위 또는 기타 적합한 주파수 범위 내의 통신 대역일 수 있다. 안테나(40)는 또한 안테나 피드 F2를 사용하여 급전되는 경우에 저-대역 LB에서의 공진(예컨대, 라인(210)에 의해 나타낸 바와 같이 인덕터(110)를 사용하여 동조된 공진) 및 중간-대역 MB에서의 공진을 나타낼 수 있다.
양측 피드 모두가 안테나(40)에서 활성 상태인 경우(예컨대, 스플리터가 피드 F1에 커플링된 제1 전송 라인 및 피드 F2에 커플링된 제2 전송 라인으로 분리하는 공유 전송 라인이 사용되는 경우, 또는 기타 경로가 사용되어 무선 회로(90)를 안테나(40)에 커플링시키는 경우), 안테나(40)는 도 10에 도시된 유형의 응답을 나타낼 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 대역 LB에서는 동조가능 공진을, 대역 MB에서는 중간-대역 공진을, 그리고 대역 HB에서는 고-대역 공진을 나타낼 수 있다. 저-대역 LB에서는, 피드 F1로부터의 공진이 지배적일 수 있다. 피드 F1 및 F2로부터의 기여는 중간-대역 MB에서의 공진에 참여할 수 있다. 대역 HB 내의 주파수에서, 안테나는 피드 F2의 사용과 관련된 공진을 나타낼 수 있다.
원하는 경우, 추가적인 전도성 구조물이 안테나(40)의 주파수 성능을 수정하도록 안테나(40)에 추가될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 안테나(40)는 공진 요소 아암 구조물(100')과 같은 추가적인 전도성 구조물을 가질 수 있다. 공진 요소 아암 구조물(100')은 금속 스트립, 패터닝된 금속 포일, 인쇄 회로 상의 트레이스, 소정 길이의 와이어, 내부 하우징 구조물, 전도성 전자 컴포넌트의 부분, 나선형 형상을 갖는 연신된 금속 경로, 또는 디바이스(10) 내의 기타 전도성 컴포넌트로부터 형성될 수 있다. 구조물(100')은 아암(100)의 것과는 상이한 길이를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 아암(100)을 형성하는 주변 전도성 하우징 구조물(16)의 일부분은 역-F형 안테나 공진 요소(50)에서 저-주파수(더 긴) 아암의 제1 저-주파수 아암(브랜치)으로서 기능할 수 있고, 구조물(100')은 역-F형 안테나 공진 요소(50)에서 저-주파수(더 긴) 아암의 제2 저-주파수 아암(브랜치)으로서 기능할 수 있다.
각각의 브랜치의 길이는 관심있는 저-대역 공진 주파수에서의 파장의 약 1/4일 수 있다. 저-대역 공진 요소 아암의 두 개의 브랜치들 중 더 긴 쪽이 안테나 공진 요소(50)의 저-대역 부분의 두 개의 브랜치들 중 더 짧은 쪽보다 더 낮은 주파수에서 공진할 수 있다. 역-F형 안테나 공진 요소 아암의 저-주파수 부분의 두 개의 브랜치의 존재는 저-대역 LB에서 두 개의 대응하는 공진을 생성할 수 있다. 공진들은 (저-대역 성능을 확대하기 위해) 중첩될 수 있거나, 또는 별개의 것일 수 있다(즉, 만족스럽지 못한 안테나 성능의 영역이 두 개의 허용가능한 저-대역 공진을 분리시킬 수 있다).
도 12는 무선 주파수 신호가 안테나 피드 F1을 통해 송신 및/또는 수신되고 있는 경우에 도 11의 안테나(40)에 대한 안테나 성능(정재파 비 SWR)이 동작 주파수 f의 함수로서 도식화된 그래프이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 도 12의 안테나(40)의 제1 안테나 피드(피드 F1)는 저-대역 공진 LB 및 중간-대역 공진 MB를 나타낼 수 있다. 저-대역 공진 LB는 두 개의 상이한 길이의 공진 요소 브랜치(100) 및 공진 요소(50)의 역-F형 아암(100)의 공진 요소 브랜치(100')와 관련된 제1 및 제2 공진 LB-1 및 LB-2로 구성될 수 있다. 아암(102)은 중간-대역 MB 내에서의 안테나 공진에 기여할 수 있다.
저-대역 LB는 700 내지 960 ㎒로 연장될 수 있거나, 또는 다른 적합한 범위의 주파수를 커버할 수 있다. 중간-대역 MB는 1710 ㎒ 내지 2170 ㎒의 주파수 범위 또는 기타 적합한 주파수 범위 내에 있을 수 있다. 라인(210)에 의해 나타낸 바와 같이, 도 12의 안테나(40)의 조정가능 인덕터(110)는 저-대역 LB와 관련된 안테나 공진 LB-1 및 LB-2를 동조시켜서 모든 저-대역 LB가 안테나(40)에 의해 커버됨을 보장하는 데 사용될 수 있다. 피드 F1을 사용하는 경우, 안테나(40)는 중간-대역 MB 초과의 주파수에서 두드러진 응답을 나타내지 않을 수 있다.
도 13은 무선 주파수 신호가 도 11에서의 안테나(40)의 안테나 피드 F2를 통해 송신 및/또는 수신되고 있는 경우에 안테나 성능(정재파 비 SWR)이 동작 주파수 f의 함수로서 도식화된 그래프이다. 도 7의 안테나(40)에서와 같이, 공진 요소(50)의 역-F형 안테나 공진 요소 부분(50')의 존재는 피드 F2를 사용하는 경우에 고-대역 HB에서 안테나 공진을 생성할 수 있다. 대역 HB는 2300 내지 2700 ㎒의 범위 또는 기타 적합한 주파수 범위 내의 통신 대역일 수 있다. 안테나(40)는 또한 안테나 피드 F2를 사용하여 급전되는 경우에 저-대역 LB에서의 공진(예컨대, 라인(210)에 의해 나타낸 바와 같이 인덕터(110)를 사용하여 동조된 공진 LB-1 및 LB-2) 및 중간-대역 MB에서의 공진을 나타낼 수 있다.
양측 피드 모두가 안테나(40)에서 활성 상태인 경우(예컨대, 스플리터가 피드 F1에 커플링된 제1 전송 라인 및 피드 F2에 커플링된 제2 전송 라인으로 분리하는 공유 전송 라인이 사용되는 경우, 또는 무선 회로(90)가 피드 F1 및 F2에 다른 방식으로 커플링되는 경우), 안테나(40)는 도 14에 도시된 유형의 응답을 나타낼 수 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 대역 LB에서는 동조가능 공진 LB-1 및 LB-2를, 대역 MB에서는 중간-대역 공진을, 그리고 대역 HB에서는 고-대역 공진을 나타낼 수 있다. 저-대역 LB에서는, 피드 F1로부터의 공진이 지배적일 수 있다. 피드 F1 및 F2로부터의 기여는 중간-대역 MB에서의 공진에 참여할 수 있다. 대역 HB 내의 주파수에서, 도 11의 안테나(40)는 피드 F2 및 공진 요소 구조물(50')의 사용과 관련된 공진을 나타낼 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로, 및 제어 회로에 의해 동조되는 안테나를 포함하는 전자 디바이스가 제공되며, 안테나는 갭에 의해 분리되는 역-F형 안테나 공진 요소와 안테나 접지를 갖고, 안테나는 갭을 가로질러 커플링되는 제1 안테나 피드를 갖고, 역-F형 안테나 공진 요소는 역-F형 안테나 공진 요소의 추가적인 역-F형 안테나 공진 요소 부분을 형성하도록 구성되는 전도성 구조물을 갖고, 추가적인 역-F형 안테나 공진 요소 부분은 전도성 구조물로부터 형성되는 공진 요소 아암 - 공진 요소 아암은 개구에 의해 안테나 접지로부터 분리됨 - 을 가지며, 전도성 구조물의 일부분으로부터 형성되는 복귀 경로를 갖고, 안테나는 개구를 가로질러 커플링되는 제2 안테나 피드를 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 안테나는 적어도 제1 통신 대역, 제1 통신 대역보다 주파수가 더 높은 제2 통신 대역, 및 제1 통신 대역보다 주파수가 더 높은 제3 통신 대역에서 공진하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 안테나는, 갭을 브리지하고 제어 회로에 의해 제어되어 안테나를 동조시키는 조정가능 인덕터를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 역-F형 안테나 공진 요소는 적어도 제1 아암 및 제2 아암을 갖고, 제1 아암은 제2 아암보다 더 길고, 제1 아암은 적어도 제1 통신 대역에서 공진하도록 구성되고, 제2 아암은 제1 통신 대역보다 주파수가 더 높은 적어도 제2 통신 대역에서 공진하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 역-F형 안테나 공진 요소의 추가적인 역-F형 안테나 공진 요소 부분은 제2 통신 대역보다 주파수가 더 높은 적어도 제3 통신 대역에서 공진하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제1 아암은 제1 통신 대역에서 공진하는 제1 브랜치 및 제2 브랜치를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제1 브랜치 및 제2 브랜치는 제1 통신 대역 내의 상이한 각각의 주파수들에서 제1 안테나 공진 및 제2 안테나 공진을 생성하도록 구성되고, 안테나는, 갭을 브리지하고 제어 회로에 의해 제어되어 제1 통신 대역에서 제1 안테나 공진 및 제2 안테나 공진을 동조시키는 조정가능 인덕터를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 갭을 가로질러 제1 안테나 피드와 병렬로 커플링되는 조정가능 전기 컴포넌트를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 전도성 구조물들의 일부분으로부터 형성되는 단락 회로 경로를 포함하고, 단락 회로 경로는 역-F형 안테나 공진 요소와 안테나 접지 사이에 제1 안테나 피드와 병렬로 커플링된다.
다른 실시예에 따르면, 제1 안테나 피드는 조정가능 전기 컴포넌트와 단락 회로 경로 사이에 있다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 주변 전도성 하우징 부재를 포함하고, 역-F형 안테나 공진 요소는 주변 전도성 하우징 부재의 일부분을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로, 및 제어 회로에 의해 동조되는 안테나를 포함하는 전자 디바이스가 제공되며, 안테나는 안테나 공진 요소, 및 적어도 제1 통신 대역, 제1 통신 대역보다 더 높은 주파수에 있는 제2 통신 대역, 및 제2 통신 대역보다 주파수가 더 높은 제3 통신 대역에서 공진하도록 구성되는 안테나 접지를 갖고, 안테나 공진 요소는, 개구에 의해 안테나 접지로부터 분리되고 제1 통신 대역에서 공진하도록 구성되는 제1 아암, 개구에 의해 안테나 접지로부터 분리되고 제2 통신 대역에서 공진하도록 구성되는 제2 아암, 및 제3 통신 대역에서 공진하도록 구성되는 전도성 구조물들을 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 안테나는 안테나 공진 요소와 안테나 접지 사이에 커플링되는 동조가능 컴포넌트를 포함하고, 제어 회로는 동조가능 컴포넌트를 제어함으로써 안테나를 동조시킨다.
다른 실시예에 따르면, 동조가능 컴포넌트는 스위칭 회로 및 인덕터를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전도성 구조물들은 안테나 접지의 연장 부분을 포함하고, 안테나 접지의 연장 부분의 일부분이 갭에 의해 안테나 접지로부터 분리되고, 안테나는 개구를 가로질러 안테나 공진 요소와 안테나 접지 사이에 커플링되는 제1 피드를 갖고, 안테나는 갭을 가로질러 커플링되는 제2 안테나 피드를 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 안테나 접지의 연장 부분의 일부분은 제2 안테나 피드에서 포지티브 안테나 피드 단자에 커플링되는 역-F형 아암을 형성한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 안테나 접지에 커플링되는 제2 안테나 피드에서의 접지 안테나 피드 단자, 및 안테나 내의 추가적인 전도성 구조물을 포함하고, 제1 아암은 주변 전도성 하우징 부재의 일부분을 포함하고, 주변 전도성 하우징 부재의 일부분은 제1 아암의 제1 브랜치를 형성하고, 추가적인 전도성 구조물은 제1 아암의 제2 브랜치를 형성한다.
일 실시예에 따르면, 주변 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물의 일부분, 개구에 의해 주변 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물의 일부분으로부터 분리되는 안테나 접지, 개구를 브리지하는 제1 안테나 피드, 및 안테나 접지의 연장 부분에 커플링되는 제2 안테나 피드를 포함하는 안테나가 제공되며, 안테나 접지의 연장 부분은 역-F 안테나 공진 요소를 형성한다.
다른 실시예에 따르면, 안테나 접지의 연장 부분의 일부분이 주변 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물의 일부분과 안테나 접지 사이에 단락 회로 경로를 형성하고, 주변 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물의 일부분 및 안테나 접지는 적어도 제1 안테나 피드를 사용하여 제1 통신 대역 및 제2 통신 대역에서 공진하도록 구성되고, 역-F형 안테나 공진 요소는 제2 안테나 피드를 사용하여 제3 통신 대역에서 공진하도록 구성되고, 제2 통신 대역은 제1 통신 대역과 제2 통신 대역 사이의 주파수에 있다.
다른 실시예에 따르면, 주변 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물의 일부분은 제1 통신 대역에서 공진하는 역-F형 안테나 공진 요소 아암의 제1 브랜치를 형성하고, 안테나는 역-F형 안테나 공진 요소 아암의 제2 브랜치를 추가로 포함한다.
전술한 사항은 단지 본 발명의 원리를 예시하는 것이며, 본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어남이 없이 다양한 수정들이 당업자에 의해 이루어질 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 디바이스로서,
    제어 회로; 및
    상기 제어 회로에 의해 동조되는 안테나를 포함하며,
    상기 안테나는 갭에 의해 분리되는 역-F형 안테나 공진 요소와 안테나 접지를 갖고, 상기 안테나는 상기 갭을 가로질러 커플링되는 제1 안테나 피드를 갖고, 상기 역-F형 안테나 공진 요소의 일부분은 추가적인 역-F형 안테나 공진 요소를 형성하도록 구성되고,
    상기 추가적인 역-F형 안테나 공진 요소는, 전도성 구조물들로부터 형성되는 공진 요소 아암 및 상기 전도성 구조물들의 일부분으로부터 형성되는 복귀 경로를 가지고, 상기 전도성 구조물들은 개구에 의해 상기 안테나 접지로부터 분리되며,
    상기 안테나는 상기 개구를 가로질러 커플링되는 제2 안테나 피드를 갖는, 전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 안테나는 적어도 제1 통신 대역, 상기 제1 통신 대역보다 주파수가 더 높은 제2 통신 대역, 및 상기 제1 통신 대역보다 주파수가 더 높은 제3 통신 대역에서 공진하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 안테나는, 상기 갭을 브리지하고 상기 제어 회로에 의해 제어되어 상기 안테나를 동조시키는 조정가능 인덕터를 포함하는, 전자 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 역-F형 안테나 공진 요소는 적어도 제1 아암 및 제2 아암을 갖고, 상기 제1 아암은 상기 제2 아암보다 더 길고, 상기 제1 아암은 적어도 제1 통신 대역에서 공진하도록 구성되고, 상기 제2 아암은 상기 제1 통신 대역보다 주파수가 더 높은 적어도 제2 통신 대역에서 공진하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 추가적인 역-F형 안테나 공진 요소는 상기 제2 통신 대역보다 주파수가 더 높은 적어도 제3 통신 대역에서 공진하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 아암은 상기 제1 통신 대역에서 공진하는 제1 브랜치 및 제2 브랜치를 포함하는, 전자 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 브랜치 및 상기 제2 브랜치는 상기 제1 통신 대역 내의 상이한 각각의 주파수들에서 제1 안테나 공진 및 제2 안테나 공진을 생성하도록 구성되고, 상기 안테나는, 상기 갭을 브리지하고 상기 제어 회로에 의해 제어되어 상기 제1 통신 대역에서 상기 제1 안테나 공진 및 상기 제2 안테나 공진을 동조시키는 조정가능 인덕터를 포함하는, 전자 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 갭을 가로질러 상기 제1 안테나 피드와 병렬로 커플링되는 조정가능 전기 컴포넌트를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 전도성 구조물들의 일부분으로부터 형성되는 단락 회로 경로를 추가로 포함하고, 상기 단락 회로 경로는 상기 역-F형 안테나 공진 요소와 상기 안테나 접지 사이에 상기 제1 안테나 피드와 병렬로 커플링되는, 전자 디바이스.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 안테나 피드는 상기 조정가능 전기 컴포넌트와 상기 단락 회로 경로 사이에 있는, 전자 디바이스.
  11. 제1항에 있어서, 주변 전도성 하우징 부재를 추가로 포함하고, 상기 역-F형 안테나 공진 요소는 상기 주변 전도성 하우징 부재의 일부분을 포함하는, 전자 디바이스.
  12. 전자 디바이스로서,
    제어 회로; 및
    상기 제어 회로에 의해 동조되는 안테나를 포함하며,
    상기 안테나는 안테나 공진 요소, 및 적어도 제1 통신 대역, 상기 제1 통신 대역보다 더 높은 주파수에 있는 제2 통신 대역, 및 상기 제2 통신 대역보다 주파수가 더 높은 제3 통신 대역에서 공진하도록 구성되는 안테나 접지를 갖고,
    상기 안테나 공진 요소는, 개구에 의해 상기 안테나 접지로부터 분리되고 상기 제1 통신 대역에서 공진하도록 구성되는 제1 아암, 상기 개구에 의해 상기 안테나 접지로부터 분리되고 상기 제2 통신 대역에서 공진하도록 구성되는 제2 아암, 및 상기 제3 통신 대역에서 공진하도록 구성되는 전도성 구조물들을 갖고,
    상기 전도성 구조물들은 상기 안테나 접지의 연장 부분을 포함하는, 전자 디바이스.
  13. 제12항에 있어서, 상기 안테나는 상기 안테나 공진 요소와 상기 안테나 접지 사이에 커플링되는 동조가능 컴포넌트를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 동조가능 컴포넌트를 제어함으로써 상기 안테나를 동조시키는, 전자 디바이스.
  14. 제13항에 있어서, 상기 동조가능 컴포넌트는 스위칭 회로 및 인덕터를 포함하는, 전자 디바이스.
  15. 제14항에 있어서, 상기 안테나 접지의 상기 연장 부분의 일부분이 갭에 의해 상기 안테나 접지로부터 분리되고, 상기 안테나는 상기 개구를 가로질러 상기 안테나 공진 요소와 상기 안테나 접지 사이에 커플링되는 제1 피드를 갖고, 상기 안테나는 상기 갭을 가로질러 커플링되는 제2 안테나 피드를 갖는, 전자 디바이스.
  16. 제15항에 있어서, 상기 안테나 접지의 상기 연장 부분의 상기 일부분은 상기 제2 안테나 피드에서 포지티브 안테나 피드 단자에 커플링되는 역-F형 아암을 형성하는, 전자 디바이스.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 안테나 접지에 커플링되는 상기 제2 안테나 피드에서의 접지 안테나 피드 단자; 및
    상기 안테나에서의 추가적인 전도성 구조물들을 추가로 포함하며,
    상기 제1 아암은 주변 전도성 하우징 부재의 일부분을 포함하고, 상기 주변 전도성 하우징 부재의 상기 일부분은 상기 제1 아암의 제1 브랜치를 형성하고, 상기 추가적인 전도성 구조물들은 상기 제1 아암의 제2 브랜치를 형성하는, 전자 디바이스.
  18. 안테나로서,
    주변 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물의 일부분;
    개구에 의해 상기 주변 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물의 상기 일부분으로부터 분리되는 안테나 접지;
    상기 개구를 브리지하는 제1 안테나 피드; 및
    상기 안테나 접지의 연장 부분에 커플링되는 제2 안테나 피드를 포함하며,
    상기 안테나 접지의 상기 연장 부분은 역-F형 안테나 공진 요소를 형성하는, 안테나.
  19. 제18항에 있어서, 상기 안테나 접지의 상기 연장 부분의 일부분이 상기 주변 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물의 상기 일부분과 상기 안테나 접지 사이에 단락 회로 경로를 형성하고, 상기 주변 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물의 상기 일부분 및 상기 안테나 접지는 적어도 상기 제1 안테나 피드를 사용하여 제1 통신 대역 및 제2 통신 대역에서 공진하도록 구성되고, 상기 역-F형 안테나 공진 요소는 상기 제2 안테나 피드를 사용하여 제3 통신 대역에서 공진하도록 구성되고, 상기 제2 통신 대역은 상기 제1 통신 대역과 상기 제3 통신 대역 사이의 주파수에 있는, 안테나.
  20. 제19항에 있어서, 상기 주변 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물의 상기 일부분은 상기 제1 통신 대역에서 공진하는 역-F형 안테나 공진 요소 아암의 제1 브랜치를 형성하고, 상기 안테나는 상기 역-F형 안테나 공진 요소 아암의 제2 브랜치를 추가로 포함하는, 안테나.
KR1020157031684A 2013-05-08 2014-04-03 세 개의 통신 대역을 커버하기 위한 다수의 피드를 갖는 전자 디바이스 안테나 KR101719447B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/889,987 US9276319B2 (en) 2013-05-08 2013-05-08 Electronic device antenna with multiple feeds for covering three communications bands
US13/889,987 2013-05-08
PCT/US2014/032782 WO2014182392A1 (en) 2013-05-08 2014-04-03 Electronic device antenna with multiple feeds for covering three communications bands

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150139921A KR20150139921A (ko) 2015-12-14
KR101719447B1 true KR101719447B1 (ko) 2017-03-23

Family

ID=50736174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157031684A KR101719447B1 (ko) 2013-05-08 2014-04-03 세 개의 통신 대역을 커버하기 위한 다수의 피드를 갖는 전자 디바이스 안테나

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9276319B2 (ko)
EP (1) EP2994955B1 (ko)
KR (1) KR101719447B1 (ko)
CN (1) CN104143701B (ko)
TW (1) TWI553955B (ko)
WO (1) WO2014182392A1 (ko)

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9331397B2 (en) 2013-03-18 2016-05-03 Apple Inc. Tunable antenna with slot-based parasitic element
US9559433B2 (en) 2013-03-18 2017-01-31 Apple Inc. Antenna system having two antennas and three ports
CN203466294U (zh) * 2013-08-22 2014-03-05 深圳富泰宏精密工业有限公司 可调式天线及具有该可调式天线的无线通信装置
US9985353B1 (en) * 2013-09-30 2018-05-29 Ethertronics, Inc. Antenna system for metallized devices
US9887462B2 (en) * 2013-10-31 2018-02-06 Motorola Solutions, Inc. Antenna with embedded wideband matching substrate
WO2015074248A1 (zh) * 2013-11-22 2015-05-28 华为终端有限公司 一种天线
CN104752833A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线组件及具有该天线组件的无线通信装置
CN110299618B (zh) * 2014-01-23 2022-09-30 荣耀终端有限公司 一种天线系统以及终端
US9379445B2 (en) 2014-02-14 2016-06-28 Apple Inc. Electronic device with satellite navigation system slot antennas
JP6183249B2 (ja) * 2014-03-13 2017-08-23 富士通株式会社 無線装置
US9559425B2 (en) 2014-03-20 2017-01-31 Apple Inc. Electronic device with slot antenna and proximity sensor
KR101866281B1 (ko) * 2014-04-01 2018-06-11 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 안테나 정합 장치
US9728858B2 (en) 2014-04-24 2017-08-08 Apple Inc. Electronic devices with hybrid antennas
US9577318B2 (en) 2014-08-19 2017-02-21 Apple Inc. Electronic device with fingerprint sensor and tunable hybrid antenna
FR3025375B1 (fr) * 2014-08-27 2016-12-23 Thales Sa Dispositif comprenant un poste de radiocommunication
KR20160067541A (ko) 2014-12-04 2016-06-14 엘지전자 주식회사 안테나 모듈 및 이를 이용한 이동 단말기
KR20160069923A (ko) * 2014-12-09 2016-06-17 엘지전자 주식회사 안테나 모듈 및 이를 구비하는 이동 단말기
US10027016B2 (en) 2015-03-04 2018-07-17 Rai Strategic Holdings Inc. Antenna for an aerosol delivery device
US9735829B2 (en) * 2015-03-18 2017-08-15 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Electronic device including multi-feed, multi-band antenna using external conductor
CN106033841A (zh) * 2015-03-19 2016-10-19 联想(北京)有限公司 天线装置、电子设备和用于天线装置的控制方法
US9502773B2 (en) * 2015-03-24 2016-11-22 Htc Corporation Mobile device and manufacturing method thereof
US9768491B2 (en) * 2015-04-20 2017-09-19 Apple Inc. Electronic device with peripheral hybrid antenna
US9843091B2 (en) 2015-04-30 2017-12-12 Apple Inc. Electronic device with configurable symmetric antennas
US10218052B2 (en) 2015-05-12 2019-02-26 Apple Inc. Electronic device with tunable hybrid antennas
CN204905439U (zh) * 2015-07-10 2015-12-23 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 天线系统
US9742076B2 (en) * 2015-08-17 2017-08-22 Qualcomm Incorporated Space efficient multi-band antenna
WO2017049632A1 (zh) * 2015-09-25 2017-03-30 华为技术有限公司 一种数据传输的方法及装置
TWI583050B (zh) 2015-10-21 2017-05-11 宏碁股份有限公司 電子裝置
TWI569512B (zh) * 2015-11-18 2017-02-01 廣達電腦股份有限公司 行動裝置
KR101827275B1 (ko) * 2015-11-27 2018-02-08 엘지전자 주식회사 이동 단말기
US10554240B2 (en) 2015-12-28 2020-02-04 Apple, Inc. Wireless electronic device with radio-frequency sensors
CN105680159B (zh) * 2016-01-08 2019-03-26 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 天线模组
US10490881B2 (en) 2016-03-10 2019-11-26 Apple Inc. Tuning circuits for hybrid electronic device antennas
CN107230821B (zh) * 2016-03-23 2021-03-09 北京小米移动软件有限公司 一种wifi＆gps天线
EP3244486A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-15 Thomson Licensing Antenna device for the coexistence of wireless systems
US10340581B2 (en) 2016-07-19 2019-07-02 Chiun Mai Communication Systems, Inc. Antenna structure and wireless communication device using same
TWI630755B (zh) * 2016-08-17 2018-07-21 華碩電腦股份有限公司 無線通訊裝置
KR102584972B1 (ko) * 2016-08-29 2023-10-05 삼성전자주식회사 다중 대역 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치
US10290946B2 (en) 2016-09-23 2019-05-14 Apple Inc. Hybrid electronic device antennas having parasitic resonating elements
CN106229673A (zh) * 2016-09-26 2016-12-14 中磊电子（苏州）有限公司 天线装置
US10461402B2 (en) * 2017-02-08 2019-10-29 Intel Corporation Mobile device with antenna-boosting case coupling
US10720695B2 (en) * 2017-05-15 2020-07-21 Speedlink Technology Inc. Near field communication antenna modules for devices with metal frame
US10886607B2 (en) * 2017-07-21 2021-01-05 Apple Inc. Multiple-input and multiple-output antenna structures
CN107453034B (zh) * 2017-07-31 2020-03-17 北京小米移动软件有限公司 一种用于终端设备的天线
CN107611568B (zh) * 2017-08-22 2020-06-19 北京小米移动软件有限公司 天线和终端
US10305453B2 (en) * 2017-09-11 2019-05-28 Apple Inc. Electronic device antennas having multiple operating modes
US10804617B2 (en) * 2017-09-11 2020-10-13 Apple Inc. Electronic devices having shared antenna structures and split return paths
US10854968B2 (en) * 2017-09-11 2020-12-01 Apple Inc. Electronic device antennas having split return paths
KR102402492B1 (ko) 2017-11-01 2022-05-27 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
WO2019090690A1 (zh) 2017-11-10 2019-05-16 华为技术有限公司 一种移动终端的天线及移动终端
CN109921174B (zh) * 2017-12-12 2022-03-22 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置
CN110034402B (zh) * 2018-01-11 2021-11-23 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置
US10833410B2 (en) 2018-02-22 2020-11-10 Apple Inc. Electronic device antennas having multiple signal feed terminals
KR102434773B1 (ko) 2018-03-06 2022-08-22 삼성전자 주식회사 안테나 구조 및 이를 포함하는 전자 장치
US11139588B2 (en) 2018-04-11 2021-10-05 Apple Inc. Electronic device antenna arrays mounted against a dielectric layer
CN109066105A (zh) * 2018-08-26 2018-12-21 昆山亿趣信息技术研究院有限公司 一种隔离度高的金属边框手机的天线系统
US11258163B2 (en) 2018-08-30 2022-02-22 Apple Inc. Housing and antenna architecture for mobile device
CN114399013A (zh) * 2019-04-17 2022-04-26 苹果公司 无线可定位标签
CN114586239A (zh) * 2019-11-01 2022-06-03 惠普发展公司，有限责任合伙企业 具有跨越接地平面槽的谐振电路的天线组装件
CN113644445B (zh) * 2020-04-27 2022-10-11 华为技术有限公司 电子设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130050046A1 (en) * 2011-08-31 2013-02-28 Daniel W. Jarvis Customizable antenna feed structure

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6353443B1 (en) 1998-07-09 2002-03-05 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Miniature printed spiral antenna for mobile terminals
US6529749B1 (en) 2000-05-22 2003-03-04 Ericsson Inc. Convertible dipole/inverted-F antennas and wireless communicators incorporating the same
US6662028B1 (en) 2000-05-22 2003-12-09 Telefonaktiebolaget L.M. Ericsson Multiple frequency inverted-F antennas having multiple switchable feed points and wireless communicators incorporating the same
US6483463B2 (en) * 2001-03-27 2002-11-19 Centurion Wireless Technologies, Inc. Diversity antenna system including two planar inverted F antennas
US6922172B2 (en) 2001-04-23 2005-07-26 Yokowo Co., Ltd. Broad-band antenna for mobile communication
AU2003223449A1 (en) 2002-04-04 2003-10-20 Molex Incorporated Tri-band antenna
US6950069B2 (en) 2002-12-13 2005-09-27 International Business Machines Corporation Integrated tri-band antenna for laptop applications
FR2888675A1 (fr) * 2005-07-13 2007-01-19 Thomson Licensing Sas Soc Par Systeme d'antenne a diversite d'ordre 2 et carte pour appareil de communication sans fil munie d'un tel systeme
US7671804B2 (en) 2006-09-05 2010-03-02 Apple Inc. Tunable antennas for handheld devices
US8552913B2 (en) 2009-03-17 2013-10-08 Blackberry Limited High isolation multiple port antenna array handheld mobile communication devices
US9070969B2 (en) 2010-07-06 2015-06-30 Apple Inc. Tunable antenna systems
US8947303B2 (en) * 2010-12-20 2015-02-03 Apple Inc. Peripheral electronic device housing members with gaps and dielectric coatings
US9166279B2 (en) * 2011-03-07 2015-10-20 Apple Inc. Tunable antenna system with receiver diversity
US9024823B2 (en) * 2011-05-27 2015-05-05 Apple Inc. Dynamically adjustable antenna supporting multiple antenna modes
TWI542073B (zh) 2011-08-04 2016-07-11 智易科技股份有限公司 多頻倒ｆ型天線
US9190712B2 (en) * 2012-02-03 2015-11-17 Apple Inc. Tunable antenna system
US8798554B2 (en) * 2012-02-08 2014-08-05 Apple Inc. Tunable antenna system with multiple feeds
US9502750B2 (en) * 2013-04-02 2016-11-22 Apple Inc. Electronic device with reduced emitted radiation during loaded antenna operating conditions

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130050046A1 (en) * 2011-08-31 2013-02-28 Daniel W. Jarvis Customizable antenna feed structure

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150139921A (ko) 2015-12-14
WO2014182392A1 (en) 2014-11-13
US9276319B2 (en) 2016-03-01
TWI553955B (zh) 2016-10-11
TW201507269A (zh) 2015-02-16
CN104143701A (zh) 2014-11-12
CN104143701B (zh) 2017-01-25
EP2994955B1 (en) 2020-02-26
US20140333495A1 (en) 2014-11-13
EP2994955A1 (en) 2016-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101719447B1 (ko) 세 개의 통신 대역을 커버하기 위한 다수의 피드를 갖는 전자 디바이스 안테나
KR101739217B1 (ko) 동조가능 고-대역 기생 요소를 갖는 안테나
US10355339B2 (en) Tunable antenna with slot-based parasitic element
KR101630555B1 (ko) 동조가능 안테나 시스템
US9153874B2 (en) Electronic device having multiport antenna structures with resonating slot
US9559433B2 (en) Antenna system having two antennas and three ports
US9444130B2 (en) Antenna system with return path tuning and loop element
US8798554B2 (en) Tunable antenna system with multiple feeds
EP2786444B1 (en) Antenna with switchable inductor low-band tuning
US9293828B2 (en) Antenna system with tuning from coupled antenna
US9166634B2 (en) Electronic device with multiple antenna feeds and adjustable filter and matching circuitry

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200218

Year of fee payment: 4