KR101792418B1

KR101792418B1 - 칩 안테나 및 이를 구비하는 전자 기기

Info

Publication number: KR101792418B1
Application number: KR1020160069675A
Authority: KR
Inventors: 류정기; 전대성; 박성준; 홍하룡; 박주형; 이호진; 김수현
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2017-10-31
Also published as: CN107464984A; CN107464984B

Abstract

본 발명에 따른 전자 기기는 손목에 착용 가능한 전자 기기로, 하우징, 상기 하우징의 양 측에 결합되는 스트랩, 상기 하우징 내에 배치되며 상기 하우징의 외부로 정보를 표시하는 디스플레이 유닛, 및 상기 하우징 내에 배치되어 근거리 통신에 이용되는 적어도 하나의 칩 안테나를 포함하며, 상기 하우징은 상기 디스플레이 유닛의 테두리 중 적어도 일부 영역을 감싸는 금속 베젤을 포함하고, 상기 칩 안테나는 상기 스트랩과 인접하게 위치하되 상기 금속 베젤과 일정 거리 이격 배치될 수 있다.

Description

칩 안테나 및 이를 구비하는 전자 기기{CHIP TYPE ANTENNA AND ELECTRONIC DEVICE HAVING THE SAME}

본 발명은 칩 안테나 및 이를 구비하는 전자 기기에 대한 것이다.

전자 통신 기술이 발전하면서 다양한 기능을 갖는 전자 기기들이 등장하고 있다. 이러한 전자 기기들은 하나 또 는 그 이상의 기능을 복합적으로 수행하는 컨버젼스 기능을 갖는 것이 일반적이다.

이러한 전자 기기들은 소위 '스마트 폰'으로 대변되는 이동 단말기(mobile terminal)를 필두로 최근에는 인체에 착용하는 웨어러블(wearable) 전자 기기가 가세하여, 점차 경박 단소화됨과 동시에 다양한 기능을 제공하고 있다.

최근에는 각 제조사마다 전자 기기의 기능적 격차가 현저히 줄어듬에 따라 소비자의 구매 욕구를 충족시키기 위하여 점차 슬림화되어가고 있는 전자 기기의 강성을 증가시키고, 디자인적 측면을 강화시키기 위하여 노력하고 있다. 이러한 추세의 일환으로 전자 기기는 그 구성 요소들(예: 외관)을 금속(metal) 소재로 대체하여 강성을 증가시킴과 동시에 전자 기기의 고급화 및 외관의 미려함에 호소하고 있다. 더욱이, 금속 소재를 사용함으로써 발생되는 접지 문제, 안테나 방사 성능 감소, 안테나 장치의 실장 공간 확보 등을 해결하기 위하여 노력하고 있다.

미국공개특허 제2015-0311960호

본 발명의 목적은 칩 안테나를 구비하는 전자 기기를 제공하는 데에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 금속 소재의 외관을 가지면서 안테나 효율을 극대화할 수 있는 웨어러블 전자 기기를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 전자 기기는 손목에 착용 가능한 전자 기기로, 하우징, 상기 하우징의 양 측에 결합되는 스트랩, 상기 하우징 내에 배치되며 상기 하우징의 외부로 정보를 표시하는 디스플레이 유닛, 및 상기 하우징 내에 배치되어 근거리 통신에 이용되는 적어도 하나의 칩 안테나를 포함하며, 상기 하우징은 상기 디스플레이 유닛의 테두리 중 적어도 일부 영역을 감싸는 금속 베젤을 포함하고, 상기 칩 안테나는 상기 스트랩과 인접하게 위치하되 상기 금속 베젤과 일정 거리 이격 배치될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기는 손목에 착용 가능한 전자 기기로, 하우징, 상기 하우징의 양 측에 결합되는 스트랩, 상기 하우징 내에 배치되며 상기 하우징의 외부로 정보를 표시하는 디스플레이 유닛, 및 상기 하우징 내에 배치되어 근거리 통신에 이용되는 적어도 하나의 칩 안테나를 포함하며, 상기 칩 안테나는 길이 방향이 상기 스트랩의 길이 방향과 평행을 이루도록 배치될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기는 손목에 착용 가능한 전자 기기로, 전력을 저장 및 공급하는 배터리, 상기 배터리의 상부에 배치되는 나선형 안테나, 상기 배터리의 하부에 배치되는 무선 충전용 코일, 및 상기 나선형 안테나와 상기 무선 충전용 코일 사이에 배치되는 적어도 하나의 칩 안테나를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전자 기기는 근거리 통신용 안테나로 칩 안테나를 이용한다. 이에 더하여, 칩 안테나로부터 발생되는 자기장이 하우징의 금속 베젤에 의해 차단되지 않고 금속 베젤을 감싸는 형태로 형성되므로, 금속 베젤을 구비하더라도 안테나의 방사 성능을 높일 수 있다.

또한 시계 형태의 전자 기기가 근거리 통신 기기와 쉽게 접촉되는 제1 스트랩 근처에 칩 안테나를 배치하므로, 근거리 통신 기기와 접촉 시 통신 효율을 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 전자 기기의 하우징을 부분적으로 절단하여 도시한 도면.
도 3은 도 1의 I-I′에 따른 단면도.
도 4는 도 3의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 칩 안테나를 개략적으로 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 칩 안테나의 자기장을 개략적으로 도시한 도면으로
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기의 사용 예를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 기기의 분해 사시도.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 본 실시예를 설명함에 있어서, 설명의 편의를 위해 본체 중 디스플레이가 표시되는 측을 상부로 칭하고, 사용자의 손목에 접촉하는 측을 하부로 칭한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전자 기기의 하우징을 부분적으로 절단하여 도시한 도면으로, 본체의 하부면을 도시하고 있다. 또한 도 3은 도 1의 I-I′에 따른 단면도이고 도 4는 도 3의 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 전자 기기(1)는 사용자의 손목에 착용할 수 있는 손목 착용형 웨어러블(wearable) 전자 기기일 수 있다.

전자 기기(1)는 본체(2)와, 본체(2)가 장착되는 스트랩(3)을 포함할 수 있다. 전자 기기(1)는 본체(2)를 손목에 올려놓은 상태에서 스트랩(3)을 손목에 감는 방식으로 착용될 수 있다. 여기서, 스트랩(3)으로는 공지된 다양한 시계줄이 선택적으로 이용될 수 있으며, 금속, 가죽, 고무, 실리콘, 우레탄 중 적어도 하나의 재질로 형성될 수 있다.

스트랩(3)은 본체(2)의 양 측에 각각 연결되는 제1 스트랩(3a)과 제2 스트랩(3b)을 포함한다.

제1 스트랩(3a)은 사용자가 손목에 착용된 전자 기기(1)를 바라볼 때, 외측에 배치되는 부분을 의미하며, 제2 스트랩(3b)은 내측에 배치되는 부분을 의미한다. 따라서 아날로그 시계를 기준으로, 제1 스트랩(3a)은 12시 방향에 배치되는 부분을 의미하며, 제2 스트랩(3b)은 6시 방향에 배치되는 부분을 의미한다.

본체(2)는 하우징(10)과 하우징(10)의 내부에 배치되는 다양한 구성요소들을 포함한다.

하우징(10)은 본체(2)의 전체적인 외형을 형성하며 내부에 수용되는 구성 요소들을 외부 환경으로부터 보호한다.

하우징(10)에는 적어도 하나의 키 버튼(11)이 배치될 수 있다. 또한 하우징(10)은 스트랩(3)이 연결되는 결합부(15)를 포함할 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 하우징(10)과 스트랩(3)을 일체로 형성하는 것도 가능하다.

한편 도시되어 있지 않지만, 본체(2)에는 적어도 하나의 센서가 배치될 수 있다. 예를 들어 심박수 측정 센서와 같이 사용자의 몸 상태를 측정할 수 있는 다양한 헬스 케어 관련 센서들이 구비될 수 있다. 또한 센서들 중 적어도 하나는 하우징(10)의 외부로 노출되어 사용자의 신체와 접촉하도록 구비될 수 있다.

또한 하우징(10)은 투명 커버(14)와 장식 부재(decoration)로 사용되는 금속 베젤(12)을 포함할 수 있다.

투명 커버(14)는 후술되는 디스플레이 유닛(20) 상에 배치되어 디스플레이 유닛(20)에서 표시되는 정보를 외부로 표시한다. 한편, 전자 기기(1)가 터치 입력이 가능하도록 구현되는 경우, 투명 커버(14)는 터치 패널을 포함할 수 있다.

금속 베젤(12)은 디스플레이 유닛(20)의 둘레를 따라 배치될 수 있다.

본 실시예에서 금속 베젤(12)은 폐루프(closed loop) 형태 또는 고리(ring)로 형성된다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 부분적으로 절단된 고리 형태로 금속 베젤(12)을 형성하거나, 호 형으로 형성하는 등 다양한 변형이 가능하다.

본체(2)의 내부에는 디스플레이 유닛(20), 배터리(30), 회로부(40), 무선 충전부(50)가 구비될 수 있다.

디스플레이 유닛(20)은 표시면이 하우징(10)의 투명 커버(14)를 향하도록 하우징(10) 내부에 배치된다. 디스플레이 유닛(20)은 사용자에게 시간 정보를 포함한 다양한 정보를 표시한다. 이를 위해 디스플레이 유닛(20)은 LCD와 같은 액정 디스플레이가 이용될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 시침과 분침을 갖는 아날로그 방식으로 구성될 수도 있다.

배터리(30)는 전원 공급 수단으로, 반복 충전이 가능한 배터리(30)가 이용될 수 있으며, 이 경우 외부로부터 무선 또는 유선으로 전력을 공급받아 충전될 수 있다.

이를 위해, 본체(2)의 일측(예컨대 후면)에는 전력을 공급하는 충전 장치(미도시)의 핀과 전기적, 물리적으로 접촉하는 복수의 충전 단자(미도시)가 구비될 수 있다.

또한 무선으로 배터리(30)를 충전하기 위해, 본체(2) 내부에는 무선 충전부(50)가 구비될 수 있다.

회로부(40)는 회로 기판(42) 상에 다양한 소자들(미도시)이 실장되는 형태로 구성될 수 있으며, 전자 기기(1)를 동작시키고, 디스플레이 유닛(20)을 통해 정보를 표시한다.

또한 회로부(40)는 적어도 하나의 칩 안테나(44)를 구비한다.

칩 안테나(44)는 근거리 통신에 이용되는 안테나로, 회로부(40)의 회로 기판(42) 상에 실장된다. 구체적으로, 본 실시예의 칩 안테나(44)는 알에프아이디(Radio Frequency Identification, RFID), 엔에프씨(Near Field Communication, NFC), 마그네틱 보안전송(Magnetic secure transmission, MST) 중 적어도 하나의 기능을 수행할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 칩 안테나를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 칩 안테나(44)는 코어(100), 코일(200), 및 단자부(300)를 포함한다.

코어(100)는 페라이트(ferrite) 재질로 마련되거나, 페라이트 혼합 재질로 마련될 수 있다. 예를 들어, 코어(100)는 페라이트 분말을 소결하여 형성하거나, 페라이트 분말이 함유된 수지 혼합물을 사출 성형하여 제작될 수 있다.

또한 코어(100)는 페라이트를 주성분으로 하는 복수 개의 세라믹 시트를 적층한 후 가압/소결하여 마련할 수 있다.

코어(100)는 전체적으로 사각 단면의 막대 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 구조적, 설계적 필요에 따라 다양한 형상으로 마련될 수 있다.

본 실시예에 따른 코어(100)는 코일(200)이 권선되는 권선부(110)와, 권선부(110)의 양단에서 단면적이 확장되는 형태로 형성되는 단자부(120)로 구분될 수 있다.

단자부(120)의 두께는 권선부(110)의 두께보다 두껍게 형성된다. 따라서, 코어(100)의 단자부(120)와 권선부(110)가 연결되는 부분에는 단차가 형성되며, 단자부(120)의 하부면은 권선부(110)의 하부면보다 하부로 돌출 배치된다.

코어(100)의 단자부(120) 하부면에는 회로 기판(42)과의 접합에 이용되는 단자 패드(300)가 각각 배치된다.

단자 패드(300)는 도전성 재질로 형성되며 솔더와 같은 도전성 접착제를 매개로 회로 기판(42)에 접합될 수 있다.

코어(100)의 권선부(110)에는 코일(200)이 권선된다. 예를 들어 코일(200)은 코어(100)의 길이 방향을 따라 헬리컬(helical) 형태 또는 솔레노이드(solenoid) 형태로 권선될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.

코일(200)은 와이어 형태로 구성되며 코어(100)에 권선된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 평각선(edgewise coil, flat type coil, Rectangular　wire)의 형태로 형성될 수도 있다.

코일(200)의 양 단부는 코어(100)의 양단에 배치되는 단자 패드(300)에 각각 연결된다.

코일(200) 상에는 보호 수지(400)가 배치될 수 있다.

보호 수지(400)는 코일(200)을 절연시킴과 동시에 코일(200)을 보호하는 역할을 하는 것으로서, 코어(100)의 전면에 도포할 수 있으며, 본 실시예와 같이 보호 수지(400)를 코어(100)의 일면에만 도포하는 것도 가능하다.

보호 수지(400)는 액상의 수지를 도포한 후 경화시켜 형성할 수 있다. 보호 수지(400)의 재질로는 에폭시와 같은 수지를 이용하거나, 자성을 갖는 페라이트 분말을 수지에 혼합하여 이용할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 전자 기기(1)는 금속 베젤(12)을 포함한다. 금속 베젤(12)의 경우 재질의 특성으로 인해 안테나의 방사 성능을 열화시킬 수 있다.

따라서 본 실시예에 따른 칩 안테나(44)는 금속 베젤(12)로 인해 방사 성능이 열화되는 것을 최소화하기 위해 금속 베젤(12)로부터 일정 거리 이격 배치되며, 코어(100)의 길이 방향이 스트랩(3)의 길이 방향과 평행을 이루도록 회로 기판(42) 상에 배치된다. 또한 칩 안테나(44)는 스트랩(3)과 인접한 위치에서 회로 기판(42)에 실장된다.

칩 안테나(44)가 회로 기판(42)의 중심에 배치되는 경우, 칩 안테나(44)에서 발생되는 자기장은 금속 베젤(12)에 의해 차단되어 방사 성능의 매우 저하될 수 있다. 따라서 칩 안테나(44)에서 발생되는 자기장이 용이하게 자로를 형성할 수 있도록, 본 실시예에 따른 칩 안테나(44)는 회로 기판(42)의 중심이나 내측이 아닌, 회로 기판(42)의 외곽과 인접한 위치에 배치된다. 이에 더하여, 칩 안테나(44)의 길이 방향이 금속 베젤(12)을 가로지르는 형태로 배치된다.

상기한 위치에 칩 안테나(44)가 실장됨에 따라, 칩 안테나(44)에서 발생되는 자기장의 자로는 금속 베젤(12)의 외부 공간과 금속 베젤(12)의 내부 홀 등을 통해 형성된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 칩 안테나의 자기장을 개략적으로 도시한 도면으로, 화살표가 칩 안테나에 의해 발생된 자기장의 자로를 나타낸다. 이를 참조하면, 칩 안테나(44)에 의한 자기장은 금속 베젤(12)을 감싸는 형태로 형성된다.

이와 같이 자기장을 형성하기 위해, 칩 안테나(44)는 금속 베젤(12)과 이격 배치되어야 한다. 예를 들어, 칩 안테나(44)는 코어의 양단에서 연장되는 연장선이 금속 베젤(12)과 접촉하지 않도록 배치된다. 보다 구체적으로 칩 안테나(44)는 회로 기판(42)과 칩 안테나(44)의 접합면을 연장하는 평면이 금속 베젤(12)과 이격되도록 배치된다.

또한 칩 안테나(44)의 적어도 일부는 금속 베젤(12)의 하부 영역 내에 배치된다. 여기서 하부 영역이란 금속 베젤(12)을 하부로 수직 투영한 영역을 의미한다.

이에 더하여, 본 실시예에 따른 칩 안테나(44)는, 두 개의 제1, 제2 스트랩(3a, 3b) 중 제1 스트랩(3a)과 인접한 위치에 배치된다. 일반적으로 도 7에 도시된 바와 같이 전자 기기(1)를 손목에 착용한 상태에서 사용자가 전자 기기(1)를 다른 근거리 통신 기기(9)와 인접하게 위치시켜 상호 간에 근거리 통신을 수행시키는 경우, 신체 구조에 따라 제1 스트랩(3a)과 본체(2)가 연결된 부분이 근거리 통신 기기(9)와 가장 인접하게 배치되기 쉽다.

따라서 본 실시예와 같이 칩 안테나(44)를 제1 스트랩(3a) 측에 배치하는 경우, 칩 안테나(44)가 근거리 통신 기기(9)와 가장 인접하게 배치되므로 통신 성능을 높일 수 있다.

무선 충전부(50)는 하우징(10)의 내부에서 가장 하부에 배치될 수 있다. 이는 전자 기기(1)를 충전할 때, 전력을 공급하는 무선 충전 장치(미도시)가 전자 기기(1)의 하부에 배치됨에 따른 구성이다. 따라서, 무선 충전부(50)의 위치는 무선 충전 장치가 배치되는 위치에 대응하여 변경될 수 있다.

무선 충전부(50)는 회로부(40)와 전기적으로 연결되는 박막 기판(52)과, 박막 기판(52)에 형성되는 나선형의 코일 패턴(54)을 포함한다. 박막 기판(52)으로는 필름 기판과 같은 연성 기판이 이용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에서 무선 충전부(50)와 칩 안테나(44)는 모두 회로 기판(42)의 하부면에 배치될 수 있다. 또한 무선 충전부(50)와 칩 안테나(44)는 대략 동일한 평면상에 배치될 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 무선 충전부(50)를 칩 안테나(44)의 하부에 배치하는 등 다양한 변형이 가능하다.

이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 전자 기기(1)는 근거리 통신용 안테나로 칩 안테나(44)를 이용한다. 이에 더하여, 칩 안테나(44)를 제1 스트랩(3a)과 인접한 위치에서 제1 스트랩(3a)과 평행하게 배치한다. 이로 인하여 칩 안테나(44)로부터 발생되는 자기장이 하우징(10)의 금속 베젤(12)에 의해 차단되지 않고 금속 베젤(12)을 감싸는 형태로 형성되므로, 금속 베젤(12)을 구비하더라도 안테나의 방사 성능을 높일 수 있다.

또한 시계 형태의 전자 기기(1)가 근거리 통신 기기(9)와 쉽게 접촉되는 제1 스트랩(3a) 근처에 칩 안테나(44)를 배치하므로, 근거리 통신 기기(9)와 접촉 시 통신 효율을 극대화할 수 있다.

한편, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며 다양한 변형이 가능하다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 기기의 분해 사시도이다.

도 8을 참조하면, 전자 기기는 전술한 칩 안테나(44, 이하 제1 안테나)에 더하여, 근거리 통신을 위한 나선형 안테나(60, 이하 제2 안테나)를 더 포함한다.

제2 안테나(60)는 나선형 패턴(64)을 갖는 연성 기판(62)의 형태로 형성되어 디스플레이 유닛(20)과 투명 커버(14) 사이에 배치된다. 또한 디스플레이 유닛(20)의 표시면이 상부로 노출되도록 디스플레이 유닛(20)의 테두리를 따라 배치된다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 디스플레이 유닛(20)과 배터리(30) 사이에 배치하는 등 배터리(30)의 상부라면 다양한 위치에 배치될 수 있다.

제2 안테나(60)는 제1 안테나(44)와 유사하게 근거리 통신에 이용될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나(44)가 엔에프씨(Near Field Communication, NFC) 안테나로 이용되고, 제2 안테나(60)는 마그네틱 보안전송(Magnetic secure transmission, MST) 안테나로 이용될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 본 실시예의 전자 기기는 무선 충전을 위한 무선 충전부(50)를 구비한다. 전술한 실시예와 마찬가지로, 무선 충전부(50)는 배터리(30)의 하부에 배치된다. 따라서 제2 안테나(60)와 무선 충전부(50)는 배터리(30)의 양 측에 각각 배치된다. 그리고 제1 안테나(44)는 제2 안테나(60)와 무선 충전부(50) 사이에 배치된다.

이에 따라 본 실시예에 따른 전자 기기는 제1 안테나(44), 제2 안테나(60), 그리고 무선 충전부(50)가 구비되어 각각 외부와 무선으로 통신을 수행한다.

또한 무선 충전부(50)와 제2 안테나(60)에는 각각 자성 시트(55, 65)가 구비될 수 있다.

무선 충전부(50)에 구비되는 제1 자성 시트(55)는 무선 충전부(50)의 박막 기판(52)과 배터리(30) 사이에 배치될 수 있으며, 구체적으로 박막 기판(52)과 회로 기판(42) 사이에 배치된다. 이에 따라 전자 기기를 무선 충전할 때, 무선 충전 장치에서 발생되는 자기장의 자로가 제1 자성 시트(55)를 따라 형성되어 충전 효율을 높일 수 있다.

또한 제2 안테나(60)에 구비되는 제2 자성 시트(65)는 제2 안테나(60)와 배터리(30) 사이에 배치되며, 구체적으로, 디스플레이 유닛(20)과 배터리(30) 사이에 배치될 수 있다. 이에 제2 안테나(60)로부터 방사되는 자기장의 자로는 제2 자성 시트(65)를 따라 형성되어 방사 효율을 높일 수 있다.

상기한 구성으로 인해 무선 충전부(50)는 본체의 하부 방향을 통해 외부와 통신하고, 제2 안테나(60)를 이용하는 근거리 통신은 본체의 상부 방향을 통해 외부와 통신할 수 있다.

그러나, 또 다른 근거리 통신용 안테나인 제1 안테나(44)는 제1 자성 시트(55)와 제2 자성 시트(65)의 사이에 배치되므로, 제1 안테나(44)에 의해 발생되는 자기장은 제1, 제2 자성 시트(55, 65)로 인해 전자 기기(1)의 상부나 하부로 방사되기 어렵다. 특히 제1 안테나(44)를 제2 안테나(60)와 무선 충전용 코일 패턴(54)과 같이 나선형 패턴의 안테나로 형성하는 경우, 이러한 문제는 더욱 심화된다.

그러나, 본 실시예에 따른 전자 기기는 제1 안테나(44)를 칩 안테나로 구성하고, 전술한 실시예와 같이 칩 안테나(44)를 제1 스트랩(3a)과 인접한 위치에서 제1 스트랩(3a)과 평행하게 배치함으로써 상기한 문제를 해소할 수 있다.

이에 따라, 칩 안테나(44)로부터 발생되는 자기장은 전자 기기(1)의 측면으로 자로가 형성되므로, 칩 안테나(44)의 상부와 하부에 배치된 제1, 제2 자성 시트(55, 65)에 의한 영향을 최소화할 수 있다.

한편 본 실시예에서는 하나의 칩 안테나(44)만을 이용하는 경우를 예로 들고 있으나, 필요에 따라 다수의 칩 안테나(44)를 이용하는 것도 가능하다. 이때 다수의 칩 안테나(44)들은 각각 서로 다른 근거리 통신에 이용될 수 있다.

이와 같은 구성으로 인하여, 본 실시예에 따른 제1 안테나는 제1, 제2 자성 시트 사이에 배치되더라도 외부와 원활한 무선 통신이 가능하다. 또한 본 실시예에 따른 전자 기기(1)는 손목에 착용 가능한 작은 크기를 가지면서 외부와 무선으로 통신하는 안테나와 코일을 최소 3개 구비하더라도 상호 간의 간섭을 최소화할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 전자 기기는 금속 베젤이 디스플레이 유닛을감싸는 형태로 배치되는 경우를 예로 들고 있으나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 전자 기기의 외관 구조가 아닌 금속 재질로 형성되는 내부 기구물이 구비되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

또한, 본 발명에서는 손목 착용형 웨어러블 전자 기기에 대하여 도시하고 장식 부재(decoration)로 적용되는 금속 베젤과 칩 안테나를 구비하는 구성에 대하여 기술하고 있으나 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 웨어러블 전자 기기가 아니더라도 금속 구조물을 구비하고, 이에 대응하여 칩 안테나를 구비하는 다양한 일반 통신용 전자 기기에 적용될 수 있음은 자명하다.

1: 전자 기기
2: 본체
3: 스트랩
10: 하우징
12: 금속 베젤
14: 투명 커버
20: 디스플레이 유닛
30: 배터리
40: 회로부
42: 회로 기판
44: 칩 안테나
50: 무선 충전부

Claims

손목에 착용 가능한 전자 기기로,
하우징;
상기 하우징의 양 측에 결합되는 스트랩;
상기 하우징 내에 배치되며 상기 하우징의 외부로 정보를 표시하는 디스플레이 유닛;
상기 하우징 내에 배치되어 근거리 통신에 이용되는 적어도 하나의 칩 안테나; 및
상기 칩 안테나의 하부에 배치되어 무선으로 전력을 수신하는 무선 충전부;
를 포함하며,
상기 하우징은 상기 디스플레이 유닛의 테두리 중 적어도 일부 영역을 감싸는 금속 베젤을 포함하고,
상기 칩 안테나는 상기 스트랩과 인접하게 위치하되, 상기 금속 베젤과 일정 거리 이격 배치되며,
상기 무선 충전부는 나선형 코일 패턴이 형성된 박막 기판과, 상기 박막 기판과 상기 칩 안테나 사이에 배치되는 제1 자성 시트를 포함하는 전자 기기.
제1항에 있어서,
상기 스트랩은 손목에 착용 시 외측에 배치되는 제1 스트랩과, 내측에 배치되는 제2 스트랩을 포함하며,
상기 칩 안테나는 상기 제1 스트랩과 인접한 위치에 배치되는 전자 기기.
제2항에 있어서,
상기 칩 안테나는 막대 형태의 코어와, 상기 코어에 권선되는 코일을 포함하고, 상기 코어의 길이 방향이 상기 제1 스트랩의 길이 방향과 평행을 이루도록 배치되는 전자 기기.
제2항에 있어서,
상기 칩 안테나는 막대 형태의 코어와, 상기 코어에 권선되는 코일을 포함하고, 상기 코어의 길이 방향이 상기 금속 베젤을 가로지르는 형태로 배치되는 전자 기기.
제1항에 있어서,
상기 디스플레이 유닛 하부에 배치되는 회로 기판을 더 포함하며, 상기 칩 안테나는 상기 회로 기판에 실장되는 전자 기기.
삭제
삭제
삭제
제5항에 있어서,
나선형 코일 패턴을 구비하며 상기 디스플레이 유닛 상에 배치되어 다른 근거리 통신에 이용되는 제2 안테나를 더 포함하는 전자 기기.
제9항에 있어서,
상기 디스플레이 유닛과 상기 회로 기판 사이에 배치되는 제2 자성 시트를 더 포함하는 전자 기기.
제5항에 있어서, 상기 칩 안테나는,
상기 칩 안테나가 상기 회로 기판에 접합된 접합면을 연장하는 평면이 상기 금속 베젤과 이격되도록 배치되는 전자 기기.
손목에 착용 가능한 전자 기기로,
하우징;
상기 하우징의 양 측에 결합되는 스트랩;
상기 하우징 내에 배치되며 상기 하우징의 외부로 정보를 표시하는 디스플레이 유닛;
상기 하우징 내에 배치되어 근거리 통신에 이용되는 적어도 하나의 칩 안테나; 및
상기 하우징 내에 배치되고 상기 칩 안테나의 하부에 배치되어 무선으로 전력을 수신하는 무선 충전부;
를 포함하며,
상기 칩 안테나는 길이 방향이 상기 스트랩의 길이 방향과 평행을 이루도록 배치되고,
상기 무선 충전부는 나선형 코일 패턴이 형성된 박막 기판과, 상기 박막 기판과 상기 칩 안테나 사이에 배치되는 제1 자성 시트를 포함하는 전자 기기.
손목에 착용 가능한 전자 기기로,
전력을 저장 및 공급하는 배터리;
상기 배터리의 상부에 배치되는 나선형 안테나;
상기 배터리의 하부에 배치되는 무선 충전용 코일;
상기 나선형 안테나와 상기 무선 충전용 코일 사이에 배치되는 적어도 하나의 칩 안테나; 및
상기 무선 충전용 코일과 상기 칩 안테나 사이에 배치되는 제1 자성 시트;
를 포함하는 전자 기기.
제13항에 있어서,
상기 나선형 안테나와 상기 배터리 사이에 배치되는 제2 자성 시트;
를 더 포함하는 전자 기기.