KR101734668B1

KR101734668B1 - 통합형 근접 센서를 갖춘 안테나 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101734668B1
Application number: KR1020150118236A
Authority: KR
Inventors: 일카 헤이쿠라; 헤이키 코르바
Original assignee: 펄스 핀랜드 오와이
Priority date: 2014-08-26
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2017-05-11
Also published as: TW201613174A; US9948002B2; KR20160024788A; TWI604662B; US20160061983A1; CN105406205A

Abstract

통합형 센서를 가진 무선 광역 통신망(WWAN) 안테나와 이를 이용하는 방법.
한 실시 형태에서, 안테나 서브시스템과 근접 감지 서브시스템은 접지된 안테나 부품/기생 소자를 공유한다. 기생 소자는 안테나 급전 부품의 동작 대역을 넓히고 (커패시턴스 변화를 통해) 입력을 근접 센서에 제공하는데 사용될 수 있다. 기생 소자는, 한 실시 형태에서, 근접 센서에 병렬로 결합되어 안테나 서브시스템과 감지 서브시스템 사이에서의 증가된 분리로 인해 잡음의 감소를 허용한다.

Description

통합형 근접 센서를 갖춘 안테나 장치 및 방법{ANTENNA APPARATUS WITH AN INTEGRATED PROXIMITY SENSOR AND METHODS}

우선권

이 출원은, 동일 타이틀의 2014년 8월 26일 출원된 미국 가출원 일련번호 62/042,020호의 우선권을 주장하는, 동일 타이틀의 2014년 12월 10일 출원된 공동 계류중인 공동 소유의 미국 특허 출원 번호 14/566,584호의 우선권을 주장하고, 이들의 각각은 그 전체가 참조로 본 명세서에 통합된다.

본 개시는 일반적으로 휴대용 무선 장치들을 위한 안테나 솔루션에 관한 것으로, 특히 한 예시적 양태에서는 통합형 근접 센서를 포함하는 안테나 솔루션에 관한 것이다.

모바일 컴퓨터들, 이동 전화기들, 스마트폰들, 태블릿 컴퓨터들, 개인용 정보 단말기들(PDAs), "스마트" 워치들, 및 다른 개인 통신 디바이스들(PCDs)과 같은 무선 통신 기능들을 가진 모바일 장치들은 더 흔히 볼 수 있게 되었고, 실질적으로 현대 생활에 필수적인 것이 되었다. 매우 다양한 장치들이 모바일 컴퓨팅 공간에 들어감에 따라, 장치들은 경량화 및 소형화되었지만, 이러한 장치들의 기능은 상당히 증가하였다.

전자파 흡수율(Specific Absorption Rate; SAR)은 예를 들어, 무선 주파수(RF) 전자계에 노출시 전자기 에너지가 인체에 흡수되는 비율의 측정치이다. 모바일 장치들의 사용자들이 경험하는 SAR 노출을 제한하고, 따라서 그와 같은 모바일 장치들의 출력 전력 레벨들을 제한하기 위한 규정(예를 들어, 미국 연방 통신위원회(FCC)에 의한)이 존재한다. 예를 들어, FCC는 대부분의 신호를 흡수하는 질량 1 그램의 조직을 포함하는 볼륨에 대해 취해진 킬로그램당 1.6 와트(1.6 W/kg)의 SAR 레벨에서 셀룰러 폰들로부터의 RF 노출을 제한한다. 전기 기술 표준화를 위한 유럽 위원회(CENELEC)를 통해 유럽 연합은 이동 전화기들로부터의 RF 노출을, 대부분의 신호를 흡수하는 10g의 조직에 대해 평균화된 2 W/kg로 제한한다. 모바일 장치들에서, RF에의 노출을 제한하고 규정들을 실효화하기 위해서는, 인체의 존재시에 모바일 장치들의 전력 출력을 낮추기 위해 근접 센서들이 이용된다.

따라서, SAR 규정들을 또한 준수할 수 있게 하는 더 작은 사이즈의 안테나 솔루션을 제공하는 장치, 시스템들 및 방법들에 대한 필요성이 존재한다. 이상적으로는, 그러한 솔루션은, 예를 들어, 무선 광역 통신망(WWAN) 안테나 솔루션과 근접 센서 사이의 부품들을 공유하는 한편, RF 신호 경로와 병렬로 근접 센서를 결합시켜 종래 기술 솔루션에 비해 장치들에 감소된 잡음 레벨들을 또한 제공함으로써, 이동 통신 장치에 위치하는 안테나/근접 센서 부품들에 대한 사이즈 요건들을 완화시킬 것이다.

상기 필요성은 통합형 센서를 갖춘 안테나 솔루션(예를 들면, WWAN 안테나와 같은) 및 이를 이용하고 보정하는 방법들을 제공함으로써 여기에서 충족된다.

본 개시 내용의 제1 양태에서는, 안테나 장치가 개시되어 있다. 한 실시 형태에서, 안테나 장치는, 안테나 급전 소자; 상기 안테나 급전 소자에 용량적으로 결합된 기생 소자 - 상기 기생 소자는 상기 안테나 급전 소자의 임피던스 대역폭을 넓히도록 구성됨 -; 접지에 전기적으로 결합된 커패시터 - 상기 커패시터는 상기 기생 소자에 전기적으로 결합됨 -; 및 근접 센서가 상기 기생 소자에 병렬로 결합되도록 ESD/감결합(decoupling) 회로에 전기적으로 결합된 근접 센서 - 상기 근접 센서는 인체의 존재시에 상기 기생 소자에서의 커패시턴스의 변화를 검출하고 이에 응답하여 상기 안테나 급전 소자의 출력 전력을 낮추고 인체의 부재시에는 상기 안테나 급전 소자의 출력 전력을 높이도록 구성됨 -를 포함한다.

한 변형에서, 안테나 장치는 처리 엔진을 더 포함하고, 여기에서 근접 센서는 처리 엔진에 전송된 신호를 통해 안테나 급전 소자의 출력 전력을 낮추거나 올린다.

또 다른 변형에서, 안테나 장치는 안테나 급전 소자의 주파수 튜닝을 제공하도록 구성된 정합 회로를 더 포함한다.

또 하나의 다른 변형에서, ESD/감결합 회로는 전기적으로 기생 소자에 병렬로 결합되고, ESD/감결합 회로는 커패시턴스 변화의 검출을 가능하게 하기 위해서 무선 주파수(RF) 신호가 근접 센서에 들어가는 것을 차단하도록 구성된다.

또 하나의 다른 변형에서, ESD/감결합 회로는 전기적으로 접지에 결합된 커패시터와 병렬로 결합된 2개의 저항기를 포함한다.

또 하나의 다른 변형에서, 전기적으로 접지에 결합된 커패시터는 안테나 급전 소자를 위한 무선 주파수(RF) 접지를 제공하고 고 임피던스를 통해 직류(DC) 경로를 차단하도록 구성된다.

또 하나의 변형에서, 기생 소자는 무선 주파수(RF) 금속화를 포함한다.

또 하나의 변형에서, 기생 소자는 λ/4 소자를 갖는 접지된 금속화, λ/2 소자를 갖는 플로팅 금속화, 또는 쌍대역 기생 소자를 포함한다.

또 하나의 변형에서, 안테나 급전 소자는 쌍대역 안테나 급전 부품을 포함한다.

본 개시의 제2 양태에서는, 안테나 장치가 개시된다. 한 실시 형태에서, 안테나 장치는, 적어도 하나의 공진 주파수에 의해 특징지어진 안테나 급전 소자; 임피던스 대역폭을 넓히기 위해 특징지어진 접지된 안테나 부품; 접지된 안테나 부품에 결합된 근접 감지 소자 - 상기 근접 감지 소자는 접지된 안테나 부품에서의 커패시턴스의 변화를 검출하도록 구성됨 -; 및 특정 전자파 흡수율(SAR) 주파수들에서는 제외하고 접지된 안테나 부품을 위한 무선 주파수(RF) 접지를 제공하는 커패시터를 포함한다.

한 변형에서, 안테나 장치는 RF 제어기를 더 포함하며, 여기에서 상기 근접 감지 소자는 RF 제어기에 전송된 신호를 통해 안테나 급전 소자의 출력 전력을 감소시키거나 증가시킨다.

또 다른 변형에서, 안테나 장치는 안테나 급전 소자의 주파수 튜닝을 제공하도록 구성된 정합 회로 소자를 더 포함한다.

또 하나의 변형에서, 안테나 장치는 접지된 안테나 부품에 병렬로 전기적으로 결합된 ESD/감결합 회로를 더 포함하고, 상기 ESD/감결합 회로는 커패시턴스 변화의 검출을 가능하게 하기 위해서 근접 감지 소자 내에 RF 신호가 들어가는 것을 차단하도록 구성된다.

또 하나의 변형에서, 접지된 안테나 부품은 RF 금속화를 포함한다.

또 하나의 변형에서, 안테나 급전 소자는 쌍대역 안테나 급전 부품을 포함하고, 접지된 안테나 부품은 쌍대역 기생 소자를 포함한다.

본 개시의 제3 양태에서는, 통합형 근접 센서를 갖춘 안테나를 조작하는 방법이 기재된다. 한 실시 형태에서, 상기 방법은 접지된 안테나 부품에 병렬로 결합된 근접 센서에서 커패시턴스의 변화를 검출하는 단계; 커패시턴스의 변화의 검출에 적어도 부분적으로 기초하여, 근접 센서에서, 인체의 존재를 나타내는 메시지를 전송하는 단계; 및 메시지의 수신에 적어도 부분적으로 기초하여 안테나의 전송 전력을 낮추는 단계를 포함한다.

한 변형에서, 상기 방법은 근접 센서에서 커패시턴스의 제2 변화를 검출하는 단계; 및 커패시턴스의 제2 변화의 검출에 적어도 부분적으로 기초하여, 근접 센서에서, 인체의 부재를 나타내는 제2 메시지를 전송하는 단계를 더 포함한다.

또 다른 변형에서, 상기 방법은 제2 메시지의 수신에 적어도 부분적으로 기초하여 안테나의 전송 전력을 낮추는 단계를 더 포함한다.

제4 양태에서는, 모바일 장치가 개시된다. 한 실시 형태에서, 모바일 장치는 무선 주파수 엔진; 무선 주파수 엔진에 결합된 근접 센서; 무선 주파수 엔진에 결합된 하나 이상의 안테나 급전 소자; 안테나 접지 소자; 및 근접 센서와 결합된 센서 소자를 포함한다. 하나 이상의 안테나 급전 소자와 안테나 접지 소자는 기판의 제1 표면에 배치되고 센서 소자는 기판의 제2 표면에 배치되고, 상기 제2 표면은 제1 표면과 대향하고 있다.

한 변형에서, 센서 소자에 대한 윤곽은 안테나 접지 소자에 대한 윤곽을 대체로 반영한다.

또 다른 변형에서, 기판은 가요성 인쇄 회로 기판을 포함한다.

또 하나의 다른 변형에서, 근접 센서는 커패시턴스의 변화를 검출하도록 구성되고 안테나 접지 소자는 센서 소자와 용량적으로 결합된다.

또 하나의 다른 변형에서, 하나 이상의 안테나 급전 소자는 저역 안테나 급전 소자와 고역 안테나 급전 소자를 포함한다. 정합 회로가 저역 안테나 급전 소자와 고역 안테나 급전 소자 사이에 배치되도록 구성된다.

본 개시 내용의 특징들, 목적들, 및 장점들이 도면들과 관련하여 기술되어 있는 이하에 기재된 상세한 설명으로부터 더욱 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 개시의 원리에 따라서 통합형 근접 센서를 가진 무선 광역 통신망(WWAN) 안테나 장치의 제1 예시적 실시 형태의 블록도이다.
도 1a는 본 개시의 원리에 따라서 통합형 근접 센서와 별개의 센서 소자를 가진 WWAN 안테나 장치의 제2 예시적 실시 형태의 블록도이다.
도 1b는 본 개시의 원리에 따라 도 1의 통합형 근접 센서를 가진 WWAN 안테나 장치를 위한 예시적 구현의 전방 평면도이다.
도 1c는 본 개시의 원리에 따라 도 1a의 통합형 근접 센서를 가진 WWAN 안테나 장치를 위한 예시적 구현의 후방 평면도이다.
도 1d는 본 개시의 원리에 따라 도 1a의 통합형 근접 센서를 가진 WWAN 안테나 장치를 위한 예시적 구현의 전방 평면도이다.
도 2는 본 개시의 원리에 따라 통합형 근접 센서를 가진 WWAN 장치의 제3 예시적 실시 형태의 블록도이다.
도 3a는 유전체 다면체 상에 본 개시의 원리에 따라 2개의 공급점을 가진 안테나 배열의 예이다.
도 3b는 유전체 다면체 상에 본 개시의 원리에 따라 1개의 공급점을 가진 안테나 배열의 예이다.
도 3c는 불규칙한 유전체 조각 상에 본 개시의 원리에 따라 2개의 공급점을 가진 안테나 배열의 예이다.
도 4는 통합형 근접 센서를 가진 예시적 WWAN 안테나 장치의 작동을 설명하는 논리적 흐름도이다.
도 5a - 5h는 통합형 근접 센서를 가진 WWAN 안테나 장치를 위한 프로토타입의 다양한 사진들을 도시한다.
도 6은 예를 들어, S11 안테나 복사체를 위한 주파수의 함수로서 자유 공간 안테나 반사 손실(dB)을 설명하는 차트이다.
도 7은 예를 들어, 도 5b 및 5c에 도시된 안테나를 위해 획득된 자유 공간 효율(dB 단위)을 설명하는 차트이다.
도 8은 예를 들어, 도 1 및 1a에 도시된 안테나 배열들을 위한 주파수의 함수로서 반사 손실(dB 단위)을 설명하는 차트이다.
도 9는 예를 들어, 도 1 및 1a에 도시된 안테나 배열들을 위한 주파수의 함수로서 전체 효율(dB 단위)을 설명하는 차트이다.
도 10은 예를 들어, 도 1 및 1a에 도시된 안테나 배열들을 위한 주파수의 함수로서 복사 효율(dB 단위)을 설명하는 차트이다.
여기에 개시된 모든 도면들은 저작권 2014 - 2015 Pulse Finland Oy이다.
판권 소유.

이제부터 도면들을 참조할 것이며, 도면들 전체에 걸쳐 유사한 참조 번호들은 유사한 부분들을 가리킨다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, "안테나", 및 "안테나 어셈블리"라는 용어는 제한 없이 단일 소자, 다중 소자, 또는 전자기 복사의 하나 이상의 주파수 대역을 수신하고/송신하고 및/또는 전파하는 소자들의 하나 이상의 어레이를 포함하는 모든 시스템을 말한다. 복사는 많은 유형, 예를 들어, 마이크로파, 밀리미터파, 무선 주파수, 디지털 변조, 아날로그, 아날로그/디지털 인코딩, 디지털 인코딩 밀리미터파 에너지 등의 것일 수 있다. 에너지는 하나 이상의 리피터 링크(repeater links)들을 사용하여 한 위치로부터 다른 위치로 전송될 수 있고, 하나 이상의 위치들은 이동하거나, 정지되어 있거나, 기지국과 같이 지상의 위치에 고정되어 있을 수 있다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, "보드(board)" 및 "기판(substrate)"이라는 용어는, 일반적으로 제한 없이 어떤 실질적으로 평면 또는 곡면의 표면 또는 다른 부품이 배치될 수 있는 부품을 지칭한다. 예를 들어, 기판은 단층 또는 다층 인쇄 회로 기판(예를 들면, FR4), 반도전성(semi-conductive) 다이 또는 웨이퍼, 또는 심지어 하우징 또는 다른 디바이스 부품의 표면을 포함할 수 있고, 실질적으로 경성(rigid)이거나 대안적으로 적어도 약간 연성(flexible)일 수 있다.

또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "복사체(radiator)", 복사 면(radiating plane)", 및 "복사 소자(radiating element)"라는 용어는 제한 없이 무선 주파수 전자기 복사를 수신하고 및/또는 전송하는 시스템의 일부로 기능할 수 있는 소자, 예를 들면, 안테나를 지칭한다. 따라서, 예시적 복사체는 전자기 복사를 수신하고; 전자기 복사를 전송하고; 또는 둘 다를 할 수 있다.

"급전(feed)", 및 "RF 급전"이라는 용어는 제한 없이 에너지를 전달하고, 임피던스를 변환하고, 성능 특성을 향상시키고, 입력/출력(incoming/outgoing) RF 에너지 신호 간의 임피던스 특성을 하나 이상의 접속 소자, 예를 들면 복사체의 임피던스 특성에 맞출 수 있는 모든 에너지 도체 및 결합 소자(들)를 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "상부", "하부", "측부", "상방", "하방", "좌측", "우측" 등은 하나의 부품의 다른 부품에 대한 상대 위치 또는 기하 구조(geometry)를 의미할 뿐이며, 결코 기준 또는 임의의 요구된 배향의 절대적 프레임을 의미하지 않는다. 예를 들어, 한 부품의 "상부" 부분은 이 부품이 다른 장치에(예를 들면, PCB의 하측에) 장착될 때 사실상 "하부" 부분 아래에 위치할 수 있다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, "무선"이라는 용어는, 모든 무선 신호, 데이터, 통신, 또는 제한 없이 Wi-Fi, 블루투스, 3G(예를 들면, 3GPP, 3GPP2, 및 UMTS), HSDPA/HSUPA, TDMA, CDMA(예를 들면, IS-95A, WCDMA 등), FHSS, DSSS, GSM, PAN/802.15, WiMAX (802.16), 802.20, 협대역/FDMA, OFDM, PCS/DCS, 롱텀 에볼루션(LTE) 또는 LTE-어드밴스드(LTE-A), 아날로그 셀룰러, 지그비(Zigbee), 근거리 통신(NFC)/RFID, CDPD, GPS와 GLONASS와 같은 위성 시스템, 밀리미터파 또는 마이크로파 시스템을 포함하는 다른 인터페이스를 의미한다.

개요

본 개시는, 무엇보다도, 통합형 근접 센서를 가진 개량된 WWAN 안테나 장치와, 이를 이용하고 테스트하는 방법들을 제공한다.

인체가 RF 전자계에 노출될 때, 조직은 이러한 전력의 일부를 흡수한다(즉, 전자파 흡수율(SAR)). 근접 센서들은, 이동 통신 장치와 같은 장치가 인체 조직과 근접하여 있을 때 전송 전력을 낮추고 근접하여 있지 않을 때 전송 전력을 높임으로써 SAR 노출을 제어하게 한다.

본 개시의 실시 형태들에서, 안테나 서브시스템과 근접 감지 서브시스템은 접지된 안테나 부품/기생 소자를 공유할 수 있다. 기생 소자는, (i) 안테나 급전 부품의 동작 대역을 넓히고, (ii) (커패시턴스 변화를 통해) 입력을 근접 센서에 제공하는데 이용될 수 있다. 추가 실시 형태들에서, 근접 센서는 접지에 대하여 RF 신호 경로에 병렬로 결합되어, 잡음의 감소를 허용하는데, 그 이유는 안테나 서브시스템과 감지 서브시스템 사이의 분리가 증가되기 때문이다.

보다 상세하게는, 여기에서 설명된 통합형 근접 센서를 가진 WWAN 안테나의 실시 형태들은 다음을 제공한다: (1) 근접 센서가 RF 신호 경로에 직렬로 접속될 때의 시스템보다 감소된 시스템 잡음, (2) 안테나 접지 소자/기생 소자/수동 복사체로서의 공간 절약들이 안테나 시스템과 근접 센서 소자 사이에서 공유되고, (3) 기생 소자는 안테나 소자를 위한 동작 주파수들의 확장을 허용하는 다중(즉, 2 이상) 주파수 대역들(예를 들면, 700 및 1800 MHz) 상에서 동작할 수 있다.

통합형 근접 센서를 가진 상술한 WWAN 안테나를 이용하고 테스트하는 방법들이 또한 기재된다.

예시적인 실시 형태

본 개시 내용의 장치들 및 방법들의 다양한 실시 형태들 및 변형들의 상세한 설명이 이제부터 제공된다. 주로 통합형 근접 센서를 가진 WWAN 안테나의 문맥에서 논의되고 있지만, 본 명세서에 논의된 다양한 장치들 및 방법들은 그것에 제한되지 않는다. 실제로, 여기에서 설명된 많은 장치와 방법론들은 여기에서 설명된 안테나 접지 소자/기생 소자, 근접 센서, 및 방법들로부터 이익을 얻을 수 있는 임의의 수의 안테나 장치의 제조에 유용하며, 이들은 또한 상이한 애플리케이션들에 유용하고, 및/또는 상이한 신호 조정 기능들을 제공할 수 있다.

또한, 주로 단일 안테나 급전 소자를 가진 장치의 예시적 문맥에서 기술되지만, 본 개시의 다양한 원리는 쉽게 확장될 수 있고 2개 이상의 안테나 급전 소자들을 가지고 있는 구현들에 적용될 수 있다. 또한, WWAN 안테나를 가진 장치의 예시적 문맥에서 주로 기술되었지만, 여기에서 논의된 다양한 장치와 방법론들은 그에 제한되지 않는다. 통상의 지식을 가진 자들은 본 개시의 교시가 사실상 임의의 무선 시스템 또는 무선 통신 프로토콜(들)에 적용될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다.

통합형 근접 센서를 가진 예시적 안테나 소자

이제, 도 1을 참조하면, 통합형 근접 센서를 가진 무선 광역 통신망(WWAN) 안테나 장치의 제1 예시적 실시 형태가 상세히 도시되고 설명된다. 도면에 도시된 바와 같이, 통합형 장치(100)는 안테나 급전 소자(102), 안테나 접지 소자(104), 근접 센서(106), 제어기(108), 정합 회로(110), 및 접지(114)에 결합된 커패시터(112)를 포함한다. 이들 각각의 부품들은 인쇄회로기판(PCB)과 같은 하나 이상의 기판에 결합될 수 있다.

안테나 급전 소자(102)는, (1) 단일; 또는 (2) 다중 주파수 대역들(즉, 다중-대역) 중 어느 하나에서 공진하도록 구성되는 공진 소자를 포함할 수 있다. 이러한 대역들은, 예를 들어, 모바일 통신용 글로벌 시스템(GSM), 롱 텀 에볼루션(LTE), 광대역 코드 분할 다중 접속(W-CDMA), 코드 분할 다중 접속(CDMA), 및/또는 다른 표준들을 포함하는 하나 이상의 통신 표준을 지원하도록 구성된 하나 이상의 개별적 대역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 주파수 대역들은 예시적 실시 형태에 있어서, LTE 12(698 내지 746 MHz), LTE 17(704 MHz 내지 746 MHz), LTE 13(746 MHz 내지 787 MHz), LTE 14(758 MHz 내지 798 MHz), LTE 20(791 내지 862 MHz), GSM850(824 MHz 내지 894 MHz), E-GSM-900(880 내지 960 MHz), DCS1800(1710 MHz 내지 1880 MHz), PCS1900(1850 MHz 내지 1990 MHz), WCDMA1(1920 MHz 내지 2170 MHz), 및 LTE 7(2500 MHz 내지 2690 MHz)을 포함할 수 있다. 상기(그리고 실제로 다른 것)의 다양한 다른 조합들 또는 교체들이 본 개시를 고려하여 통상의 숙련자들에 의해 인식될 것이다.

한 실시 형태에서, 안테나 급전 소자(102)는 공급점에 접속될 수 있는 단극-타입(monopole-type)의 2개의 안테나 소자, 및 데이터 처리 장치에서 이용될 2개의 주파수 대역을 함께 제공하는 1개의 공유된 기생 소자를 포함할 수 있는, 후술하는 7-대역 LTE 안테나(7-band LTE antenna)를 포함할 수 있다.

안테나 급전 소자(102)는 안테나 접지 소자(104)에 용량적으로 결합될 수 있다. 대안적으로, 안테나 급전 소자(102)는 하나 이상의 저항성/반응성 소자들을 통해 안테나 접지 소자(104)에 결합될 수 있다. 안테나 접지 소자(104)는 수동 복사체 또는 기생 소자를 포함할 수 있다. 안테나 접지 소자는 RF 접지 또는 플로팅 금속화일 수 있다. 접지된 실시 형태들에서, 안테나 접지 소자(104)는 λ/4에서 공진할 수 있고, 플로팅 실시 형태들에서, 안테나 접지 소자(104)는 λ/2에서 공진할 수 있으며, 여기서 λ는 안테나의 적어도 하나의 동작 대역의 파장이다. 안테나 접지 소자(104)는 안테나의 임피던스 대역폭을 넓히는데 사용될 수 있다. 이와 같이, 기생 소자(104)는 상응하는 대역 상의 RF 대역들을 넓히기 위해 단일 또는 다중 대역들에서 활성화될 수 있다.

안테나 접지 소자(104)는 또한 인체 조직과 같은 다른 대상들의 존재시에 커패시턴스를 변경할 수 있다. 그러한 전기 용량 변화는 (예를 들어, 근접 센서(106)에 의해) 검출될 수 있고, 예를 들어, 인체 조직의 존재 또는 부재를 검출하는데 이용될 수 있다. 이와 같이, 안테나 접지 소자(104)는 장치(100)의 근접 감지 시스템뿐만 아니라 안테나 시스템 둘 다에 의해 유리하게 이용될 수 있다.

접지 안테나 소자(104)는, 예시적 실시 형태에 있어서, 커패시터(112)에 결합되어 접지 소자(114)에 결합된다. 이러한 결합은 바람직한 RF 접지 특성을 달성하기 위해서 다른 반응성 및/또는 저항성 부품들을 병렬 또는 직렬 결합으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 커패시터(112) 내지 접지(114)는 RF 접지를 제공하지만, (고 임피던스를 통해) 직류(DC) 경로를 차단한다. 그 외에 요약하면, 커패시터는 전하를 저장한다. 고주파에서는, 커패시터는 단락 회로인 것처럼 동작한다. 저주파에서는, 커패시터는 개방 회로인 것처럼 동작한다. 따라서, 커패시터는 일정한 주파수 위에서는 접지에의 단락을 제시하도록, 즉 RF 접지로서 동작하도록 선택된다.

근접 센서(106)는 예시된 실시 형태에서, 접지에 대하여 병렬로 접지 안테나 소자(104)에 결합된다. 이러한 병렬 결합은 안테나 기능성과 근접 감지 기능성 사이의 증가된 분리를 허용하는데, 이는 결국 통합형 장치(100)에 대한 잡음의 감소로 귀결된다. 근접 센서(106)는, 예시적 실시 형태에 있어서, 용량성 감지의 전하 전달 방법을 이용하는 Azoteq ProxSense® 계열의 (IQS229와 같은) 근접 센서들 중의 한 근접 센서이다. 그러나, 다른 근접 감지 장치와 감지 방법론들이 본 개시의 원리에 따라 이용될 수 있다는 것을 알 수 있다. 일반적으로 말해서, 그러한 센서들은 커패시턴스의 변화들을 검출할 수 있고 결국 신호를 제어기(제어기(108)과 같은)에 출력할 수 있는데, 제어기는 결국 이러한 검출된 커패시턴스의 변화를 기초로 하여 전송기에 대한 출력 전력을 높이거나 낮추게 된다.

일부 실시 형태들에서, (접지 안테나 소자(104)로부터의) 커패시턴스 변화의 검출은 근접 센서가 예를 들어, 인체 조직의 존재를 정확하게 검출할 수 있도록 근접 센서(106)의 입력 시스템과 함께 작업할 수 있게 보정될 수 있다. 근접 센서(106)에 의해 검출된 커패시턴스 변화는 전송 전력을 올리거나 낮추기 위해 신호를 제어기(108)로 전송하기 위해 임계값보다 더 커야 할 필요가 있다. 대안적으로, 근접 센서(106)에 의해 검출된 절대적 커패시턴스는 전송 전력을 올리거나 낮추기 위해 신호를 제어기(108)로 전송할지의 여부를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 또 다른 실시 형태들에서, 커패시턴스의 변화는 최소 시간량을 초과하여야 한다(즉, 일시적 변화들은 변화를 일으키기에 불충분하다).

대안적 실시 형태들에서, 근접 센서(106)는 직렬로 접지 안테나 소자(104)에 결합된다. 그러한 구성들이 감지 회로와 안테나 경로 사이에 더 작은 분리를 제공할 수 있지만, 다른 설계 고려 사항들이 우선할 수 있다(예를 들면, 레이아웃 포맷, 전력 소모, 등).

제어기(108)는, 예시된 실시 형태에서, 장치(100)의 전송 전력을 제어하는 RF 엔진이다. 이전에 여기에서 논의된 것처럼, 근접 센서(106)로부터 발생하는 신호들은 제어기(108)에 의해 해석되고, 제어기는 결국 장치(100)의 전송 전력을 지시할 책임이 있다. 따라서, 예를 들어, 신체가 통합형 장치의 근접하여 있을 때, 감지된 커패시턴스 변화는 근접 센서(106)에 의해 검출되고, 근접 센서는 결국 제어기(108)에 신호를 전송/송신한다. 제어기는 이어서 안테나 급전 소자(102)로 공급된 출력 전력을 증가시키거나 감소시킨다.

장치(100) 내에서의 임피던스 정합은 제어기(108)(예를 들면, RF 엔진)에 결합된 정합 회로(110)를 통해 달성된다. 추가적으로, 안테나 급전 소자(102)를 위한 주파수 튜닝이 임피던스 정합 회로(110)를 통해 실행될 수 있다.

이제, 도 1a를 참조하면, 통합형 근접 센서를 가진 무선 광역 통신망(WWAN) 안테나 장치의 제1 예시적 실시 형태를 위한 변형이 상세히 도시되고 설명된다. 도면에 도시된 바와 같이, 통합형 장치(120)(그리고 도 1에 관해서 상기에 논의된 실시 형태와 유사한)는 안테나 급전 소자(102), 접지에 결합된 안테나 접지 소자(104), 근접 센서(106), 제어기(108), 및 정합 회로(110)를 포함한다. 각각의 이러한 부품들은 인쇄 회로 기판(PCB)과 같은 하나 이상의 기판에 결합될 수 있다.

안테나 급전 소자(102)는 (1) 단일; 또는 (2) 다중 주파수 대역들(즉, 다중 대역) 중 어느 하나에서 공진하도록 구성되는 공진 소자를 포함할 수 있다. 이러한 대역들은, 예를 들어, 모바일 통신용 글로벌 시스템(GSM), 롱 텀 에볼루션(LTE), 광대역 코드 분할 다중 접속(W-CDMA), 코드 분할 다중 접속(CDMA), 및/또는 다른 표준들을 포함하는 하나 이상의 통신 표준을 지원하도록 구성된 하나 이상의 개별적 대역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 주파수 대역들은 예시적 실시 형태에 있어서, LTE 12(698 내지 746 MHz), LTE 17(704 MHz 내지 746 MHz), LTE 13(746 MHz 내지 787 MHz), LTE 14(758 MHz 내지 798 MHz), LTE 20(791 내지 862 MHz), GSM850(824 MHz 내지 894 MHz), E-GSM-900(880 내지 960 MHz), DCS1800(1710 MHz 내지 1880 MHz), PCS1900(1850 MHz 내지 1990 MHz), WCDMA1(1920 MHz 내지 2170 MHz), 및 LTE 7(2500 MHz 내지 2690 MHz)를 포함할 수 있다. 상기(그리고 실제로 다른 것)의 다양한 다른 조합들 또는 교체들이 본 개시에서 주어진 대로 통상의 숙련자들에 의해 인식될 것이다.

한 실시 형태에서, 안테나 급전 소자(102)는 도 3a 내지 3c와 관련하여 설명된 하나 이상의 공급점에 결합될 수 있는 단극-타입의 2개의 안테나 소자, 및 데이터 처리 장치에서 이용될 2개의 주파수 대역을 함께 제공하는 1개의 공유 기생 소자를 포함할 수 있는, 후술하는 7-대역 LTE 안테나를 포함할 수 있다.

안테나 급전 소자(102)는 안테나 접지 소자(104)에 용량적으로 결합될 수 있다. 대안적으로, 안테나 급전 소자(102)는 하나 이상의 저항성/반응성 소자를 통해 안테나 접지 소자(104)에 결합될 수 있다. 안테나 접지 소자(104)는 수동 복사체 또는 기생 소자를 포함할 수 있다. 안테나 접지 소자는 RF 접지 또는 플로팅 금속화일 수 있다. 접지된 실시 형태들에서, 안테나 접지 소자(104)는 λ/4에서 공진할 수 있고, 플로팅 실시 형태들에서, 안테나 접지 소자(104)는 λ/2에서 공진할 수 있으며, 여기서 λ는 안테나의 적어도 하나의 동작 대역의 파장이다. 안테나 접지 소자(104)는 안테나의 임피던스 대역폭을 넓히는데 사용될 수 있다. 이에 의해, 기생 소자(104)는 상응하는 대역의 RF 대역들을 넓히기 위해서 단일 또는 다중 대역들에서 활성화될 수 있다.

근접 센서(106)는, 예시된 실시 형태에서, 센서 소자(116)에 결합된다. 센서 소자(116)는 안테나 접지 소자(104)에 바로 근접하여 위치함으로써 그것에 용량적으로 결합되고, 센서 소자(116)와 안테나 접지 소자 사이에 발생하는 갈바닉 접촉(galvanic contact)은 없다. 근접 센서(106)는, 예시적 실시 형태에 있어서, 용량성 감지의 전하 전달 방법을 이용하는 Azoteq ProxSense® 계열의 (IQS229와 같은) 근접 센서들 중의 한 근접 센서이다. 그러나, 다른 근접 감지 장치와 감지 방법론들이 본 개시의 원리에 따라 이용될 수 있다는 것을 알 수 있다. 일반적으로 말해서, 그러한 센서들은 커패시턴스의 변화들을 검출할 수 있고 결국 신호를 제어기(제어기(108)과 같은)에 출력할 수 있는데, 제어기는 결국 이러한 검출된 커패시턴스의 변화를 기초로 하여 전송기에 대한 출력 전력을 높이거나 낮추게 된다.

일부 실시 형태들에서, 커패시턴스 변화의 검출(센서 소자(116)로부터)은 근접 센서가 예를 들어, 인체 조직의 존재를 정확하게 검출할 수 있도록 근접 센서(106)의 입력 시스템과 함께 작업하기 위해 보정될 수 있다. 근접 센서(106)에 의해 검출된 커패시턴스 변화는 전송 전력을 올리거나 낮추도록 신호를 제어기(108)로 전송하기 위해 임계값보다 더 커야 할 필요가 있다. 대안적으로, 근접 센서(106)에 의해 검출된 절대적 커패시턴스는 전송 전력을 올리거나 낮추기 위해 신호를 제어기(108)로 보낼지의 여부를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 또 다른 실시 형태들에서, 커패시턴스의 변화는 최소 시간량을 초과하여야 한다(즉, 일시적 변화들은 변화를 일으키기에 불충분하다).

제어기(108)는, 예시된 실시 형태에서, 장치(100)의 전송 전력을 제어하는 RF 엔진이다. 이전에 여기에서 논의된 것처럼, 근접 센서(106)로부터 발생하는 신호들은 제어기(108)에 의해 해석되고, 제어기는 결국 장치(120)의 전송 전력을 지시할 책임이 있다. 따라서, 예를 들어, 신체가 통합형 장치에 근접하여 있을 때, 감지된 커패시턴스 변화는 근접 센서(106)에 의해 검출되고 근접 센서는 결국 제어기(108)에 신호를 전송/송신한다. 제어기는 그 후 안테나 급전 소자(102)로 공급된 출력 전력을 증가시키거나 감소시킨다.

장치(100)의 임피던스 정합은 제어기(108)(예를 들면, RF 엔진)에 결합된 정합 회로(110)를 통해 달성된다. 추가적으로, 안테나 급전 소자(102)를 위한 주파수 튜닝이 임피던스 정합 회로(110)를 통해 실행될 수 있다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 도 1과 관련하여 도시된 바와 같이 통합형 근접 센서를 가진 제1 WWAN 안테나 장치(100)를 위한 하나의 예시적 구현이 상세히 도시되고 설명된다. 특히, 근접 센서(도시 안 됨)는 안테나 접지 소자(104)와 병렬로 통합된다. 도 1b에 도시된 예시적 구현에서, WWAN 안테나 장치(100)는 고역 안테나 급전 소자(102a)와 저역 안테나 급전 소자(102b)를 포함하는 2개의 안테나 급전 소자(102)를 포함한다. 정합 회로(도시 안 됨)는 안테나 급전 소자(102a, 102b)들 사이에 배치되고, RF 엔진(도시 안 됨)에 결합된다.

이제, 도 1c 및 1d를 참조하면, 상기 도 1a와 관련하여 도시된 바와 같이 통합형 근접 센서(도시 안 됨)를 가진 WWAN 안테나 장치(120)를 위한 하나의 예시적 구현이 상세히 도시되고 설명된다. 특히, 도 1c는 예를 들어, 플렉스 회로 보드(flex circuit board)의 제1 측면 상에 배치된 센서 소자(116)를 예시한다. 예시된 실시 형태에서, 센서 소자(116)의 윤곽은 안테나 접지 소자(104, 도 1d)의 윤곽과 함께 대체로 뒤따른다. 그러나, 대안 실시 형태들에서, 센서 소자(116)의 윤곽이 다소 안테나 접지 소자(104)의 윤곽과 약간 다를 수 있다는 것을 알 수 있다. 도 1d에 도시된 예시적 구현에서, WWAN 안테나 장치(120)는 고역 안테나 급전 소자(102a)와 저역 안테나 급전 소자(102b)를 포함하는 2개의 안테나 급전 소자를 포함한다. 정합 회로(도시 안 됨)는 안테나 급전 소자(102a, 102b)들 사이에 배치되고, RF 엔진(도시 안 됨)에 결합된다.

이제, 도 2를 참조하면, 통합형 근접 센서를 가진 무선 광역 통신망(WWAN) 안테나 장치의 제2 예시적 실시 형태가 상세히 도시되고 설명된다. 도 2에 예시된 실시 형태는, 통합형 근접 센서(200)를 가진 안테나 장치가 안테나 급전 부품(202), 접지된 안테나 부품(204), 근접 감지 회로(206), 제어기(208), 정합 회로(210), 및 접지(214)에 결합된 커패시터(212)를 포함한다는 점에서, 도 1에 관하여 상기에 설명되고 논의된 실시 형태와 구조적으로 유사하다. 도 1과 관련하여 상기 논의된 실시 형태와 유사하게, 접지된 안테나 부품(204)은 용량성 결합을 통해 안테나 급전 부품(202)에 결합된다.

그러나, 도 1과 관련하여 위에서 설명된 실시 형태와는 달리, 저항기(216, 218)들과 접지(222)에 결합된 커패시터(220)를 포함하는 ESD/감결합 회로(224)가 또한, 접지된 안테나 부품(204)과 근접 감지 회로(206) 사이에 배치된다. 도 1에서 그것의 작동과 유사하게, 접지된 안테나 부품(204)은 예를 들어, 인체 조직의 존재시에 커패시턴스를 변경한다. 그러나, ESD/감결합 회로(224)는 커패시턴스 변화가 검출될 수 있도록 RF 신호가 감지 회로(206)에 들어가는 것을 방지하도록 구성된다. ESD/감결합 회로(224)는, 접지된 안테나 부품(204)과 결합하여, 바람직한 거리를 두고 근접 센서에 대한 커패시턴스에서의 검출 가능한 변화를 야기하는 반응성/저항성 부품들의 임의의 배열을 포함할 수 있다.

근접 감지 회로(206)는 ESD/감결합 회로(224)에 더 결합되고, ESD/감결합 회로(224)에 의해 수정된 바와 같이, 접지된 안테나 부품(204)의 검출된 커패시턴스 변화들을 입력으로서 수신한다. 그 다음, 감지 회로(206)는 예를 들어, 사용자의 근접의 변화에 관해 제어기(208)에 통보하기 위해 신호를 출력할 수 있다. 상기 논의된 도 1에 관해서 이전에 논의한 것과 유사하게, 제어기(208)는 이어서, 예를 들어 SAR 규정들에 따르기 위해서 안테나 급전 부품(202) 전송들의 출력 전력을 변경하도록 구성될 수 있다. 안테나 장치(200)에서 인입 RF 신호들을 수신하기 위한 RF 신호 경로는 안테나 급전 부품(202)과 정합 회로(210)를 통해 제어기(208)로 공급된다. 안테나 서브시스템(예를 들면, 안테나 급전 부품(202))의 RF 신호 경로는, 접지된 안테나 부품(204)이 병렬 회로를 통해 감지 회로(206)에 결합됨에 따라 감지 서브시스템의 신호 경로로부터 분리된다.

안테나 급전 소자

이제, 도 3a 및 3b를 참조하면, 도 1 및 2에 따른 통합형 근접 센서에 사용하기 위한 안테나 배열(300, 330)이 상세히 도시되고 설명된다. 또한, 도 3c에 설명된 실시 형태에서, 도 1 및 2에 따른 통합형 근접 센서에 사용하기 위한 또 하나의 다른 안테나 배열(350)이 상세히 도시되고 설명된다.

도 3a은 본 개시의 원리에 따른 안테나 배열(300)의 예를 나타내며, 여기서 2개의 단극-타입 복사 소자(307 및 308)가 각각 안테나 모듈(다면체)의 상부 표면(복사 평면)에 각각 그들 자신의 공급점/안테나 포트(303, 304)를 갖는다. 그들 자신의 공급점/안테나 포트(303, 304)와 조합된 이러한 단극-타입 복사 소자(307 및 308)들은 도 1 및 2에 각각 도시된 안테나 급전 소자(102)와 안테나 급전 부품(202)을 구성한다. 도 3a에서의 안테나 배열(300)은 2개의 분리된 주파수 대역을 이용하는 데이터 처리 장치의 안테나로서 유리하게 사용될 수 있다. 사용된 주파수 대역들은 예를 들어, 824 내지 960 MHz와 1710 내지 2170 MHz일 수 있다.

데이터 처리 장치는 평면 회로 보드(PCB)(310)를 포함한다. 회로 보드(310)의 도전성 상부 표면(311)의 주요 부분은 데이터 처리 장치의 접지면(GND)으로서 작용할 수 있다. 회로 보드(310)는 바람직하게는 서로 평행한 제1 단부(310a)와 제2 단부(310b)를 갖는 직사각형 형상을 갖고 있다. 접지면(311)은, 회로 보드(310)의 제2 단부(310b)로부터, 본 개시의 원리에 따른 안테나 배열(300)에 포함된 안테나 모듈의 기생 소자(314)의 접지점(305)으로 연장된다. 안테나 배열(300)에서, 사용될 안테나 모듈(320)은 회로 보드(310)의 제1 단부(310a)에 설치된다. 접지면(311)은 안테나 모듈(320) 바로 아래 남겨진 부분에서 회로 보드(310)의 제1 단부(310a)로부터 제거되었다.

안테나 배열(300)의 안테나 모듈(320)은 모든 면들이 바람직하게는 직사각형들인 유전체 다면체 상에서 바람직하게 구현된다. 따라서, 다면체의 대향 면들은 동일한 형상과 사이즈로 되어 있다. 다면체의 외부 치수들은 바람직하게는 다음과 같다. 다면체의 긴 변(302a 및 302d)들은 회로 보드(310)의 레벨 위에 돌출되고, 이들은 도 3a에서 회로 보드의 제1 단부(310a)의 방향으로 있고; 바람직하게는 약 50 mm의 길이를 갖는다. 회로 보드(310)의 레벨 위에 돌출된 다면체의 짧은 변(302b 및 302c)들은 회로 보드(310)의 세로축의 방향에 있어서 측면들의 방향으로 있다. 다면체의 짧은 변(302b 및 302c)들은 바람직하게는 약 15 mm의 길이를 갖는다. 다면체의 두께는 바람직하게는 약 5 mm이다.

안테나 모듈(320)은 바람직하게는 회로 보드(310)의 제1 단부(310a)에 설치된다. 회로 보드(310)의 접지면(311)은 회로 보드(310)의 제1 단부(310a)의 표면 영역으로부터 제거되고, 이 표면 영역은 제자리에 설치될 때 안테나 모듈(320) 바로 아래 남겨진다. 데이터 처리 장치(도 3a에 도시되지 않음)의 전자 부품들은 회로 보드(310)의 제2 단부(310b)에 설치된다.

도 3a의 예에서, 예시적 기생 소자(314)는 회로 보드(310)에 의해 규정된 레벨에 수직인 안테나 모듈(320)의 3개의 측면들/표면(302a, 302b 및 302c)들 위에 구현된다. 따라서, 기생 소자(314)는 바람직하게는 안테나 모듈(320)의 3개의 표면들 위에 구현된다. 기생 소자(314)는 바람직하게는 평평한 바닥/예각의 U의 형상을 갖는다. 기생 소자(314)는 2개의 브랜치(314a 및 314b)로 나누어진다. 브랜치(314a)는 낮은 주파수 범위 복사체(307)의 기생 소자로서 기능한다. 브랜치(314b)는 높은 주파수 범위 복사체(308)의 기생 소자로서 기능한다. 하나의 예시적 실시 형태에서, 기생 소자(314)는 도 1에 도시된 안테나 접지 소자(104)로서 또는 대안적으로는 도 2에 도시된 접지된 안테나 부품(204)으로서의 역할을 한다.

기생 소자(314)의 브랜치(314a 및 314b)들은 안테나 모듈(320)의 측면(302a) 상의 접속점(313)에서 함께 접속된다. 기생 소자(314)의 브랜치(314a 및 314b)들의 접속점(303)은 도 3a의 예에서는 측면(302b)보다는 안테나 모듈의 짧은 측면(302c)에 더 가까이 있다. 도 3a의 예에서, 기생 소자(314)의 브랜치(314a 및 314b)들은 도전성 스트립들이다.

안테나 모듈(320)이 제자리에 설치될 때, 기생 소자(314)의 브랜치(314a 및 314b)는 회로 보드(310)의 제1 단부(310a)의 외부 에지들에 근접한다. 따라서, 기생 소자(314)의 U의 바닥은 본질적으로 안테나 모듈(320)의 측면(에지)(302a)과 회로 보드(310)의 단부(310a)의 방향으로 있다. 기생 소자(314)의 U의 제1 아암(314c)은 안테나 모듈(320)의 측면(302b)의 방향으로 있다. 기생 소자(314)의 U의 제2 아암(314d)은 안테나 모듈(320)의 측면(302c)의 방향으로 있다. 따라서, 기생 소자(314)의 아암(314b 및 314c)들은 안테나 모듈(320)의 측면(302d)으로 향하고 동시에 회로 보드(310)의 접지면(311)으로 향한다. 그러나, 아암(314c 및 314d)들은 회로 보드(310)의 접지면(311)에 전기 접촉을 생성하는 한, 연장되지 않는다.

회로 보드(310)의 접지면(311)에 단락되는 기생 소자(314)의 도전성 스트립(312)은 접지/접속점(305)에서 회로 보드(310)의 접지면(311)에 접속된다. 회로 보드의 세로축 방향의 도전성 스트립(312)은 접지점(305)으로부터 시작해서 안테나 모듈(320)의 측면(302a)으로 향하는데, 이 도전성 스트립(312)은 브랜치(314a 및 314b)의 접속점(313)에서 U-자형 기생 소자(314)와 결합된다. 도전성 스트립(312)의 접지점(305)과 접지면(311)은 그 점들에 근접한 회로 보드(310)의 접지면(311)에 위치하는데, 여기서 안테나 모듈(320)의 상부 표면 위에 위치한 안테나 소자의 공급점(303 및 304)들은 회로 보드의 레벨 위에 돌출될 수 있다. 회로 보드(310)에 의해 규정된 레벨에서의 공급점(303 및/또는 304)의 돌출부들과 접속점(305)과의 사이의 거리는 바람직하게는 1 - 4 mm의 범위에 있다. 접지면(311)에 단락된 기생 소자(314)의 도전성 스트립(312)의 돌출된 거리/거리들 및 길이와 폭은, 기생 소자(314)를 구비한 낮은 주파수 대역의 공진 주파수를 결정하는데 사용된다. 낮은 주파수 대역 상의 기생 소자에 의해 초래된 공진 위치는 소위, 1/4 파 공진(quarter-wave resonance)이다. 이 공진 위치는 이후, 더 낮은 주파수 대역의 제1 공진이라고 불린다.

높은 주파수 대역의 기생 공진 위치는 기생 소자(314)의 전체 길이에 의해 결정된다. 높은 주파수 대역의 공진 주파수는 소위 반파 공진 위치(half-wave resonance location)이다. 이 공진 위치는 이후, 높은 주파수 대역의 제1 공진이라고 불린다.

안테나 배열(300)의 단극-타입 복사체(307 및 308)들은 안테나 모듈(320)의 평면 상부 표면(복사 표면)에 있다. 단극-타입 복사체(307 및 308)들은 그 길이가 데이터 처리 장치에 의해 이용된 주파수 범위들 중 어느 하나의 1/4 파의 범위 내에 있는 도전성 스트립들로 형성된다. 복사체(307 및 308)들을 형성하는 도전성 스트립들의 폭은 0.5 - 3 mm의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.

낮은 주파수 범위 복사체(307)는 안테나 포트/공급점(303)으로부터 공급된다. 공급점(303) 및 복사 소자(307)는 그 인덕턴스가 대략 13 nH인 코일(306)에의해 접속된다. 코일(306)은 낮은 주파수 범위 복사체(307)의 물리적 길이를 단축화하는데 사용되고, 그에 의해서 복사체(307)에 의해 요구된 표면 영역은 감소된다. 낮은 주파수 대역 복사체(307)는 바람직하게는 4개의 도전성 부분(307a, 307b, 307c 및 307d)을 포함하며, 이들은 제1 도체 브랜치를 구성한다. 제1 도전성 부분(307a)은 회로 보드(310)의 세로축의 방향으로 있고, 그것의 시작점은 코일(306)이고 그것의 방향은 안테나 모듈(320)의 긴 변(302a) 쪽으로 향한다. 안테나 모듈(320)의 긴 변(302a) 이전에, 그것은 90°만큼 회전시키고, 제2 도전성 부분(307b)에 접속되는데, 이는 안테나 모듈(320)의 측면(302a)의 방향으로 있다. 제2 도전성 부분의 방향은 안테나 모듈(320)의 측면(302b)으로 향한다. 제2 도전성 부분(307b)은 안테나 모듈(320)의 측면(302b) 이전에 제3 도전성 부분(307c)에 결합된다. 접속점에서 90° 회전이 이전의 접속점에서와 같이 동일한 방향으로 발생한다. 제3 도전성 부분(307c)은 안테나 모듈(320)의 측면(302b)의 방향으로 있고 그것은 접속점으로부터 안테나 모듈(320)의 측면(302d)을 향하여 진행한다. 제3 도전성 부분(307c)은 안테나 모듈(320)의 측면(302d) 이전에 제4 도전성 부분(307d)에 결합된다. 접속점에서 90° 회전이 이전의 접속점들에서와 같이 동일한 방향으로 발생한다. 이 접속점으로부터 제4 도전성 부분(307d)은 제1 도전성 부분(307a)을 향하여 안테나 모듈(302A)의 측면(302d)의 방향으로 계속되지만, 그것에 도달하지는 못한다. 복사체(307)의 전기적 길이에 영향을 미치는 복사체(307)와 코일(306)의 전체 길이는 낮은 주파수 범위에서 λ/4 공진을 생성한다. 이 자연 공진 위치는 이후, 낮은 주파수 대역의 상부 공진 위치라고 불린다.

높은 주파수 범위의 단극-타입 복사체(308)는 공급점(304)으로부터 공급된다. 높은 주파수 대역 복사체(308)는 바람직하게는 3개의 도전성 부분(308a, 308b 및 308c)들을 포함한다. 제1 도전성 부분(308a)은 회로 보드(310)의 세로축 방향으로 있고, 그것의 시작점은 공급점(304)이고 그것의 방향은 안테나 모듈(320)의 긴 변(302a)으로 향한다. 안테나 모듈(320)의 측면(302a) 이전에 그것은 제2 도전성 부분(308b)에 접속된다. 접속점에서 90° 회전이 안테나 모듈(320)의 측면(302c)을 향하여 발생한다. 따라서, 제2 도전성 부분(308b)은 안테나 모듈(320)의 측면(302a)의 방향으로 있다. 제2 도전성 부분(308b)은 안테나 모듈(320)의 측면(302c) 이전에 제3 도전성 부분(308c)에 접속된다. 접속점에서 90° 회전이 이전의 접속점들에서와 같이 동일한 방향으로 발생한다. 제3 도전성 부분(308c)은 안테나 모듈(320)의 측면(302c)의 방향으로 있고 그것은 접속점으로부터 안테나 모듈(320)의 측면(302d)을 향하여 계속되지만, 그것에 도달하지 못한다. 복사체(308)의 전체 길이는 데이터 처리 장치에 의해 이용된 높은 주파수 범위의 λ/4 공진을 생성한다. 이러한 자연 공진 위치는 이후, 높은 주파수 대역의 상부 공진 위치라고 불린다.

2개의 주파수 대역에 대해서 도 3a에 따른 안테나 배열(300)의 튜닝은 다음과 같이 구현된다. 낮은 주파수 대역 상에서 기생 소자(314)에 의해 제공된 공진 위치는, 도전성 스트립(312)의 기계적 치수들 그리고 회로 보드(310)의 레벨 상의 안테나 복사체(307 및 308)들의 접속점(305)과 공급점(303 및 304)의 돌출된 거리들에 의해 규정된다. 안테나 배열(300)에서, 회로 보드(310)에 의해 규정된 레벨 상의 공급점(303 및/또는 304)들의 위치와 접지면에 단락된 기생 소자(314)의 도전성 스트립(312)의 길이와 폭(즉, 인덕턴스)과 관련하여 접속점(305)의 위치는 낮은 주파수 범위 상의 기생 소자(314)에 의해 생성된 제1 공진 위치를 규정한다. 공진은 소위, 1/4 파 공진 위치이다. 높은 주파수 범위의 제1 공진 위치의 위치는 기생 소자(314)의 전체 길이에 의해 규정되고 그것은 소위, 반파 공진 위치이다.

안테나 배열(300)의 제2 공진 위치(λ/4 공진)는 단극-타입 복사체(307)와 코일(306)의 길이에 의해 규정된 주파수에서 낮은 주파수 대역에서 생성된다. 높은 주파수 대역의 제2 공진 위치(λ/4 공진)는 단극-타입 복사체(308)의 길이에 의해 규정된다.

도 3b는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 안테나 배열(330)의 예를 나타내며, 여기서 단극-타입 복사 소자(307 및 308)들은 안테나 모듈(332)의 상부 표면의 공유된 공급점/안테나 포트(303a)를 갖는다.

이 실시 형태에서, 회로 보드(310), 회로 보드 상에 설치된 안테나 모듈(332), 및 기생 소자(314)는 달리 도 3a의 실시 형태에서의 대응 구조들에 해당한다. 또한, 낮은 주파수 범위 복사체(307)의 위치와 그것의 기계적 치수는 도 3a에 나타난 실시 형태에 해당한다.

도 3b의 실시 형태에서는, 단지 하나의 공급점/안테나 포트(303a)가 존재한다. 낮은 주파수 범위 단극-타입 복사체(307)의 기계적인 요소들은 코일(306)을 통해 공급점(303a)에 접속된다. 높은 주파수 범위 단극-타입 복사체(308)는, 포인트(317)에서 공급점에 접속되는 접속 도체(318)에 의해 공급점(303a)에 접속된다.

2개의 주파수 대역들에 대해서 도 3b에 따른 안테나 배열(330)의 튜닝은 다음과 같이 구현된다. 낮은 주파수 대역 상의 기생 소자(314)에 의해 제공된 제1 공진 위치는, 도전성 스트립(312)의 기계적 치수들에 의해 그리고 접속점(305)과 회로 보드(310)의 레벨 상의 안테나 복사체(307 및 308)들의 공급점(303a)에 의해 돌출된 포인트 사이와의 거리에 의해 규정된다. 안테나 배열(330)에서, 회로 보드(310)에 의해 규정된 레벨 상의 공급점(303a)의 돌출된 위치와 접지면에 단락된 기생 소자(314)의 도전성 스트립(312)의 길이와 폭(즉, 인덕턴스)과 관련하여 접속점(305)의 위치는 낮은 주파수 범위 상의 기생 소자(314)에 의해 생성된 제1 공진 위치를 규정한다. 공진은 소위, 1/4 파 공진 위치이다. 높은 주파수 범위의 제1 공진 위치의 위치는 기생 소자(314)의 전체 길이에 의해 규정되고, 그것은 소위 반파 공진 위치이다.

도 3a 및 3b의 예들에서, 기생 소자(314)는 안테나 모듈(320 또는 332)의 3개의 측면(302a, 302b 및 302c) 위에 연장할 정도로 무선 장치의 폭과 비교하여 길다. 또한, 무선 장치의 폭이 증가하도록 무선 장치의 외부 치수들이 변경되면, 기생 소자(314)는 단부 측면(302a)과 측면(302c)에 있을 수 있거나 오직 단부 측면(302a)에만 있을 수 있다. 모든 상황들에서, 기생 소자(314)의 공진 주파수들은 상기 설명된 방식으로 결정된다.

안테나 배열(300)의 제2 공진 위치(λ/4 공진)는 단극-타입 복사체(307)와 코일(306)의 길이에 의해 규정된 주파수에서 낮은 주파수 대역 상에서 생성된다. 높은 주파수 대역의 제2 공진 위치(λ/4 공진)는 단극-타입 복사체(308)의 기계적 치수들에 의해 규정된다.

도 3a 및 3b에 도시된 실시 형태들의 기술적인 장점은, 양쪽의 하부 및 상부 높은 주파수 범위가 본 발명에 따른 안테나 소자들의 기계적 사이징과 위치 설정으로 사이징될 수 있다는 것이다. 따라서, 개별 부품들로 구현된 적응성 접속은 회로 보드(310) 상에서는 필요하지 않다.

또한, 도 3a 및 3b의 실시 형태들의 기술적인 장점은, 공유된 공급점 또는 2개의 안테나 특정 공급점들을 이용하는 안테나 배열들이 구조적으로 공급점을 제외하면 동일하다는 것이다. 양측 둘 다의 공급 방법들은 낮은 및 높은 주파수 대역 둘 다에 바람직한 속성을 제공한다.

도 3c는 부분적으로 불규칙한 유전체 조각의 표면에 구현되는 안테나 배열의 예를 도시한다. 도 3c는 안테나 모듈(350)이 설치된 회로 보드를 도시하지 않는다. 도 3c에 도시된 2개의 단극-타입 복사 소자(307 및 308)들은 안테나 모듈(302C)의 상부 표면에 그들 자신의 공급점/안테나 포트들(참조 번호(303 및 304))을 갖는다. 기생 소자(314)의 브랜치(314a 및 314b)들은 유전체 조각의 최소한 부분적으로 만곡된 측면들 상에서 구현된다. 기생 소자(314)의 단락 도체(312)는, 단락 점(305)에서 출발하고 그리고 회로 보드의 제1 단부를 향하여 안테나 모듈(350)의 실질적으로 평면의 하부면 상의 설치 베이스로서 작용하는 회로 보드의 세로축의 방향으로 진행한다. 안테나 모듈(350)의 외부 에지에서 단락 도체(312)가 안테나 모듈(350)의 단부 면으로 회전하며, 여기서 기생 소자의 브랜치들의 접속점(313)에서 기생 소자에 접속된다.

도 3b에 따른 하나의 공급점을 가진 안테나 모듈이 또한 동일한 방식으로 구현될 수 있다.

사용 방법

도 4는 본 개시의 통합형 근접 센서(예를 들면, 도 1 및 2)를 가진 WWAN 안테나 장치의 예시적 실시 형태를 조작하는 방법을 도시한다. 후술하는 방법(400)의 동작들은 예시로서 의도된다. 일부 구현들에서, 방법(400)은 하나 이상의 추가적 동작을 통해 달성될 수 있다. 방법론(400)은 하나 이상의 처리 장치(예를 들어, 디지털 프로세서, 아날로그 프로세서, 정보를 처리하도록 설계된 디지털 회로, 정보를 처리하도록 설계된 아날로그 회로, 상태 머신, 및/또는 정보를 전자적으로 처리하는 다른 메커니즘)에서 구현될 수 있고, 및/또는 컴퓨터 프로그램 모듈을 실행할 수 있다. 하나 이상의 처리 장치는 전자 저장 매체에 전자적으로 저장된 지시에 응답하여 방법(400)의 동작의 일부 또는 전체를 실행하는 하나 이상의 장치를 포함할 수 있다. 하나 이상의 처리 장치는 방법(400)의 동작들 중 하나 이상의 동작의 실행을 위해 특별히 설계되는 하드웨어, 펌웨어 및/또는 소프트웨어를 통해 구성된 하나 이상의 장치를 포함할 수 있다.

402 단계에서, 모바일 장치에 대한 커패시턴스의 변화가 검출된다. 한 실시 형태에서, 기생 소자(즉, 접지된 안테나 부품(104, 204))의 검출된 커패시턴스의 변화는 근접 감지 회로에 의해 수신된 신호 입력으로부터의 결과이다. 본 개시의 변형들에서, 이 신호 입력은 근접 감지 회로에 의해 수신되기 전에 (예를 들어, 도 2의 보정 회로(224)를 통해) 조정되어 있을 수 있다.

404 단계에서, 기생 소자의 검출된 커패시턴스의 변화가 예를 들어, 인체 조직의 존재에 해당하는지에 대해 결정이 이루어진다.

커패시턴스의 변화가 예를 들어, 인체 조직의 존재에 해당한다고 결정되면, 406 단계에서, 신호가 근접 감지 회로에서 제어기로 전송되어, 안테나를 위한 전송 전력에서의 감소를 야기한다.

대안적으로, 커패시턴스의 변화가 예를 들어, 인체 조직의 부재에 해당한다고 결정되면, 408 단계에서, 신호가 근접 감지 회로에서 제어기로 전송되어, 안테나를 위한 전송 전력의 증가를 야기한다.

성능

도 5a 내지 10은, 시험중인 프로토타입들과, 도 1 및 2와 관련하여 상술한 하나 이상의 실시 형태에 따른 통합형 센서를 가진 예시적 WWAN 안테나 장치의 본 양수인에 의한 시뮬레이션과 시험 동안 얻어진 성능 결과들은 제시한다. 도 5a - 5h는 본 개시의 하나 이상의 실시 형태들에 따른 통합형 센서를 가진 예시적 WWAN 안테나 장치의 프로토타입의 사진들을 도시한다. 도 5a는 통합형 근접 센서를 가진 WWAN 안테나 장치가 부착된 216 mm x 138 mm x 6 mm 사이즈의 섀시들의 후면(예를 들면, 배터리 커버)를 도시한다. 도 5a, 5b 및 5f에 도시된 근접 센서는, 예시된 실시 형태에서, Azoteq IQS229이다. 도 5b 및 5f는 섀시들의 후면의 다양한 사진들을 도시한다. 도 5c 및 5h는 섀시들의 전면(예를 들면, 디스플레이 측)을 도시한다. 도 5d 및 5g는 섀시들의 상부 측을 도시한다. 도 5e는 도 5c에 나타난 바와 같이 접지와 근접 센서 접촉점에 결합된 커패시터를 도시하는 상세도이다. 도 5b 및 5c는 60 mm x 11 mm x 3 mm 사이즈의 안테나 캐리어 상에 배치된 안테나 장치를 도시한다.

도 6은 예를 들어, 도 5b 및 5c에 도시된 바와 같이 안테나 복사체를 위한 주파수의 함수로서 자유 공간 안테나 반사 손실(dB)을 도시한다. 특히, 자유 공간 안테나 반사 손실은 해당하는 다수의 상이한 동작 주파수들에서 특징지어진다. 704 MHz에서, 자유 공간 반사 손실은 대략 -5.7 dB이고; 791 MHz에서, 자유 공간 반사 손실은 대략 -4.2 dB이고; 894 MHz에서, 자유 공간 반사 손실은 대략 -3.5 dB이고; 960 MHz에서, 자유 공간 반사 손실은 대략 -2.1 dB이고; 1.71 GHz에서, 자유 공간 반사 손실은 대략 -10.1 dB이고; 1.99 GHz에서, 자유 공간 반사 손실은 대략 -10.4 dB이고; 2.17 GHz에서, 자유 공간 반사 손실은 대략 -11.5 dB이고; 2.50 GHz에서, 자유 공간 반사 손실은 대략 -7.0 dB이고; 2.69 GHz에서, 자유 공간 반사 손실은 대략 -6.0 dB이다.

도 7은 도 5b 및 5c에 도시된 안테나에 대해 획득된 자유 공간 효율(dB)에 관한 데이터를 제시한다. 안테나의 효율(dB)은 복사 대 입력 전력의 비율의 소수점 대수(decimal logarithm)로 규정될 수 있다.

(식 1)

제로(0) dB의 효율은 이상적인 이론적 복사체에 해당하고, 여기서 모든 입력 전력은 전자기 에너지 형태로 복사된다.

도 8은 양측 둘 다에 대한 위한 주파수의 함수로서 반사 손실을 설명한다: (1) 도 1에 나타난 바와 같은 통합형 근접 센서를 가진 WWAN 안테나 장치의 제1 예시적 실시 형태; 및 (2) 도 1a에 나타난 바와 같은 별개의 센서 소자를 가진 통합형 근접 센서를 가진 WWAN 안테나 장치의 제1 예시적 실시 형태. 특히, 곡선(810)은 도 1과 관련하여 이전에 여기에서 예시되고 설명된 실시 형태와 관련되어 있는 반면, 곡선(820)은 도 1a와 관련하여 이전에 여기에서 예시되고 설명된 실시 형태와 관련되어 있다.

도 9는 양측 둘 다에 대한 주파수의 함수로서 전체 효율을 설명한다: (1) 도 1에 나타난 바와 같은 통합형 근접 센서를 가진 WWAN 안테나 장치의 제1 예시적 실시 형태; 및 (2) 도 1a에 나타난 바와 같은 별개의 센서 소자를 가진 통합형 근접 센서를 가진 WWAN 안테나 장치의 제1 예시적 실시 형태. 특히, 곡선(910)은 도 1과 관련하여 이전에 여기에서 예시되고 설명된 실시 형태와 관련되어 있는 반면, 곡선(920)은 도 1a와 관련하여 이전에 여기에서 예시되고 설명된 실시 형태와 관련되어 있다.

도 10은 양측 둘 다에 대한 주파수의 함수로서 복사 효율을 설명한다: (1) 도 1에 나타난 바와 같은 통합형 근접 센서를 가진 WWAN 안테나 장치의 제1 예시적 실시 형태; 및 (2) 도 1a에 나타난 바와 같은 별개의 센서 소자를 가진 통합형 근접 센서를 가진 WWAN 안테나 장치의 제1 예시적 실시 형태. 특히, 곡선(1010)은 도 1과 관련하여 이전에 여기에서 예시되고 설명된 실시 형태와 관련되어 있는 반면, 곡선(1020)은 도 1a와 관련하여 이전에 여기에서 예시되고 설명된 실시 형태와 관련되어 있다.

본 개시의 소정의 양태들이 특정 설계 예의 관점에서 설명되었지만, 이들 설명은 본 개시의 더 넓은 방법들의 단지 예시이고, 특정한 설계에 의해 요구되는 대로 수정될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 소정의 단계들은 소정의 환경들에서 불필요하게 되거나 선택적일 수 있다. 부가적으로, 소정의 단계들 또는 기능이 개시된 실시 형태들에 추가될 수 있고, 또는 2개 이상의 단계들의 실행의 순서가 바뀔 수 있다. 그러한 모든 변형들은 여기에서 설명되고 청구된 본 개시 내에 포함되는 것으로 간주된다.

다양한 실시 형태들에 적용된 것과 같이, 상기 상세한 설명이 본 발명의 고유한 특징들을 도시하고, 설명하고, 지적하였지만, 설명된 장치 또는 프로세스의 형태 및 상세에 있어서의 다양한 생략, 치환 및 변형들이 본 개시의 원리를 벗어나지 않고 본 기술 분야의 숙련자들에 의해 이루어질 수 있다. 상기 설명은 현재 고려되는 본 개시의 실시의 최상 모드이다. 이러한 설명은 제한을 위한 것은 아니며, 단지 본 개시의 일반적인 원리들의 설명으로서 간주되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구항들을 참조하여 결정되어야 한다.

Claims

안테나 장치로서,
하나 이상의 안테나 급전 소자;
상기 하나 이상의 안테나 급전 소자에 용량적으로 결합된 기생 소자 - 상기 기생 소자는 상기 하나 이상의 안테나 급전 소자의 임피던스 대역폭을 넓히도록 구성됨 -;
접지에 전기적으로 결합된 커패시터 - 상기 커패시터는 상기 기생 소자에 전기적으로 결합됨 -; 및
상기 기생 소자에 병렬로 결합되도록 ESD/감결합 회로에 전기적으로 결합된 근접 센서 - 상기 근접 센서는 인체의 존재시에 상기 기생 소자에서의 커패시턴스의 변화를 검출하고 이에 응답하여 상기 하나 이상의 안테나 급전 소자 중 적어도 하나의 출력 전력을 낮추고 상기 인체의 부재시에는 상기 하나 이상의 안테나 급전 소자 중 적어도 하나의 상기 출력 전력을 올리도록 구성됨 - 를 포함하고,
상기 ESD/감결합 회로는 상기 기생 소자에 병렬로 전기적으로 결합되고, 상기 ESD/감결합 회로는 커패시턴스 변화의 검출을 가능하게 하기 위해서 무선 주파수(RF) 신호가 상기 근접 센서에 들어가지 못하게 차단하도록 구성되는, 안테나 장치.
제1항에 있어서,
처리 엔진을 더 포함하고;
상기 근접 센서는 상기 처리 엔진에 전송된 신호를 통해 상기 하나 이상의 안테나 급전 소자의 상기 출력 전력을 낮추거나 올리는, 안테나 장치.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 안테나 급전 소자에 대한 주파수 튜닝을 제공하도록 구성된 정합 회로를 더 포함하는, 안테나 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 ESD/감결합 회로는 상기 접지에 전기적으로 결합된 상기 커패시터와 병렬로 결합된 2개의 저항기를 포함하는, 안테나 장치.
제1항에 있어서, 상기 접지에 전기적으로 결합된 상기 커패시터는 상기 하나 이상의 안테나 급전 소자를 위한 무선 주파수(RF) 접지를 제공하고 고 임피던스를 통해 직류(DC) 경로를 차단하도록 구성되는, 안테나 장치.
제1항에 있어서, 상기 기생 소자는 무선 주파수(RF) 접지되거나, 또는 플로팅 금속을 포함하는, 안테나 장치.
제7항에 있어서, 상기 기생 소자는 RF 접지되고, 상기 기생 소자는 λ/4에서 공진되도록 구성되고, λ는 상기 안테나 장치의 적어도 하나의 동작 대역의 파장인, 안테나 장치.
제7항에 있어서, 상기 기생 소자는 상기 플로팅 금속을 포함하고, 상기 기생 소자는 λ/2에서 공진되도록 구성되고, λ는 상기 안테나 장치의 적어도 하나의 동작 대역의 파장인, 안테나 장치.
제7항에 있어서, 상기 기생 소자는 쌍대역 기생 소자를 포함하는, 안테나 장치.
제10항에 있어서, 상기 하나 이상의 안테나 급전 소자는 쌍대역 안테나 급전 부품을 포함하는, 안테나 장치.
안테나 장치로서,
적어도 하나의 공진 주파수에 의해 특징지어진 안테나 급전 소자;
임피던스 대역폭을 넓히도록 특징지어진 접지된 안테나 부품;
상기 접지된 안테나 부품에 결합된 근접 감지 소자 - 상기 근접 감지 소자는 상기 접지된 안테나 부품에서의 커패시턴스의 변화를 검출하도록 구성됨 -;
전자파 흡수율(Specific Absorption Rate; SAR) 주파수들에서는 제외하고 상기 접지된 안테나 부품을 위한 무선 주파수(RF) 접지를 제공하는 커패시터; 및
상기 접지된 안테나 부품에 병렬로 전기적으로 결합된 ESD/감결합 회로 - 상기 ESD/감결합 회로는 커패시턴스 변화의 검출을 가능하게 하기 위해서 RF 신호가 상기 근접 감지 소자에 들어가지 못하게 차단하도록 구성됨 -
를 포함하는, 안테나 장치.
제12항에 있어서,
RF 제어기를 더 포함하고;
상기 근접 감지 소자는 상기 RF 제어기에 전송된 신호를 통해 상기 안테나 급전 소자의 출력 전력을 감소시키거나 증가시키는, 안테나 장치.
제12항에 있어서, 상기 안테나 급전 소자의 주파수 튜닝을 제공하도록 구성된 정합 회로 소자를 더 포함하는, 안테나 장치.
삭제
삭제
제12항에 있어서, 상기 안테나 급전 소자는 쌍대역 안테나 급전 부품을 포함하고, 상기 접지된 안테나 부품은 쌍대역 기생 소자를 포함하는, 안테나 장치.
삭제
삭제
삭제
모바일 장치로서,
무선 주파수 엔진;
상기 무선 주파수 엔진에 결합된 근접 센서;
상기 무선 주파수 엔진에 결합된 하나 이상의 안테나 급전 소자;
안테나 접지 소자; 및
상기 근접 센서와 결합된 센서 소자를 포함하고;
상기 하나 이상의 안테나 급전 소자 및 상기 안테나 접지 소자는 기판의 제1 표면 위에 배치되고;
상기 센서 소자는 상기 기판의 제2 표면 위에 배치되고, 상기 제2 표면은 상기 제1 표면과 대향하고 있고,
상기 근접 센서는, 상기 근접 센서가 상기 안테나 접지 소자에 병렬로 결합되도록 ESD/감결합 회로에 전기적으로 결합되고, 상기 ESD/감결합 회로는 상기 안테나 접지 소자에 병렬로 전기적으로 결합되고, 상기 ESD/감결합 회로는 커패시턴스 변화의 검출을 가능하게 하기 위해서 RF 신호가 상기 근접 센서에 들어가지 못하게 차단하도록 구성되는, 모바일 장치.
제21항에 있어서, 상기 센서 소자에 대한 윤곽은 상기 안테나 접지 소자에 대한 윤곽을 반영하는, 모바일 장치.
제22항에 있어서, 상기 기판은 가요성 인쇄 회로 기판을 포함하는, 모바일 장치.
제21항에 있어서, 상기 근접 센서는 커패시턴스의 변화를 검출하도록 구성되고;
상기 안테나 접지 소자는 상기 센서 소자와 용량적으로 결합되는, 모바일 장치.
제24항에 있어서, 상기 하나 이상의 안테나 급전 소자는 저역 안테나 급전 소자 및 고역 안테나 급전 소자를 포함하고;
상기 모바일 장치는 상기 저역 안테나 급전 소자와 상기 고역 안테나 급전 소자 사이에 배치된 정합 회로를 더 포함하는, 모바일 장치.