KR102053867B1 - 안테나 장치 및 그것을 갖는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 적어도 하나의 주파수 대역에서 동작하는 안테나 방사체와, 상기 안테나 방사체 주변의 커플링 가능한 위치에 배치되는 그라운드 스터브 및 상기 그라운드 스터브를 메인 보드의 접지부와 선택적으로 접지시키도록 스위칭하는 스위칭 장치를 포함하는 전자 장치를 제공하여, 공간 활용적 측면에서 설계 제약을 받지 않으면서도 메인 보드와 안테나 방사체가 이격 배치된 상태에서 적용이 용이하며, 별도의 서브 기판이 요구되지 않아 조립이 간편하고 비용이 절감될 수 있다.

Description

안테나 장치 및 그것을 갖는 전자 장치{ANTENNA DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE HABING IT}
본 개시는 안테나 장치에 관한 것이고, 더 상세히는 안테나 장치를 갖는 전자 장치에 관한 것이다.
근래 들어 통신을 위한 휴대용 전자 장치는 사용자의 욕구에 부응하여 다양한 기능을 수반하도록 개발되고 있다. 예를 들어, 상대방과의 기본적인 통화 기능 이외에 MP3 음원을 이용하여 다양한 음악을 청취할 수 있으며, 무선 인터넷 망을 이용하여 웹 서핑을 즐길 수도 있고, 이를 이용하여 다양한 프로그램을 다운받아서 사용할 수 있게 되었으며, 고화질 동영상을 빠른 속도로 재생하여 시청할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 고화소의 촬상 소자(카메라 렌즈 어셈블리)를 구비하여 피사체를 촬영할 수 있게 되었다. 특히 최근에는 스틸 사진은 물론 동영상, 특히 입체 영상 촬영 기능이 보편화되고 있는 추세이다.
한편, 통신 기능적인 면에서도 하나의 안테나 방사체에 서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 다양한 패턴이 함께 구성되어 사용되고 있다. 예를 들어, 하나의 안테나 방사체로 CDMA, PCS, DCS, GSM 등과 같은 다양한 대역을 공용으로 사용할 수 있다. 또한, 하나의 안테나 방사체로 WiFi, GPS, 블루투스 등의 통신 기능을 사용할 수도 있게 되었다.
점점 협소해지는 전자 장치의 내부에 상술한 다양한 대역을 갖는 개별 방사체를 실장하기는 불가능하며, 이에 따라 하나의 안테나 방사체를 스위칭시키는 방식으로 주파수 대역폭을 변경시키거나 사용 주파수 대역을 변경시켜 사용하고 있다. 예를 들어, 기존의 급전부와 접지부가 메인 보드와 전기적으로 연결된 상태에서 또 다른 스위칭 가능한 그라운드(일반적으로 X그라운드라 함)를 스위칭시킴으로써 주파수 대역을 변경하여 사용하여 왔다.
안테나 방사체의 급전부(feeding point)와 스위칭 가능한 그라운드는 일정 거리로 이격되어야 그 기능을 수행할 수 있는 바, 이러한 사항으로 인하여 점차 경박 단소화되어가는 전자 장치에서 크기가 줄어드는 메인 보드에 안테나 방사체 및 스위칭 가능한 그라운드의 배치 설계는 상당한 어려움을 수반할 수 있다.
더욱이, 최근에는 안테나 방사체와 메인 보드가 이격 설치되는 경우가 많아, 별도의 스위칭 가능한 그라운드를 추가하기 위하여 별도의 서브 기판(일반적으로 쪽PCB라 함)이 추가되어야 하고, 이러한 서브 기판에 스위칭 소자를 실장하고 메인 보드와 가요성 인쇄회로에 의해 전기적으로 연결시켜야 하기 때문에 조립 공수가 증가하고 비용이 증가하는 문제점이 발생하고 있으며, 이러한 문제점을 해소하기 위하여 경주하고 있는 실정이다.
본 개시의 다양한 실시예들은 안테나 장치 및 그것을 갖는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 여유로운 실장 공간이 확보되지 않더라도 충분한 방사 성능 구현이 가능하도록 구성되는 안테나 장치 및 그것을 갖는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 비교적 설계 제약 없이 충분한 방사 성능이 구현될 수 있도록 구성되는 안테나 장치 및 그것을 갖는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 안테나 방사체와 메인 보드와 이격 설치되더라도 서브 기판의 추가 설치 없이 스위칭 가능한 그라운드를 배치할 수 있는 안테나 장치 및 그것을 갖는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 안테나 방사체가 메인 보드와 이격 설치되더라도 서브 기판 및 이를 전기적으로 연결시키기 위한 전기적 연결 수단을 배제시키면서도 스위칭 가능한 그라운드를 구현하여 조립 공수를 감소시키고 생산 비용을 절감할 수 있도록 구현되는 안테나 장치 및 그것을 갖는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 주파수 대역에서 동작하는 안테나 방사체와, 상기 안테나 방사체 주변의 커플링 가능한 위치에 배치되는 그라운드 스터브 및 상기 그라운드 스터브를 메인 보드의 접지부와 선택적으로 접지시키도록 스위칭하는 스위칭 장치를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 스터브는 상기 안테나 방사체와 적어도 일부분이 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 스터브는 상기 안테나 방사체와 중첩되지 않도록 병렬 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 스터브는 상기 안테나 방사체가 설치되는 안테나 캐리어의 상면에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 스터브는 상기 메인 보드에 연결 수단에 의해 고정되는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 연결 수단은 솔더링 수단, C 클립, 도전성 테잎 중 적어도 하나일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 스터브는 상기 메인 보드의 비 접지 영역인 필컷 영역에 도전성 패턴 방식으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 스터브는 상기 안테나 장치와 대향되는 메인 보드의 면에 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 스터브는 상기 안테나 장치와 같은 방향의 메인 보드의 면에 형성될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 스터브는 전자 장치의 케이스 프레임에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 스터브는 상기 전자 장치의 케이스 프레임 내면에 부착되는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 스터브는 상기 전자 장치의 케이스 프레임에 인서트 몰딩되는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 스터브는 상기 케이스 프레임의 내면에 노출되거나 외면에 노출되는 방식으로 인서트 몰딩될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 케이스 프레임은 전자 장치에 구비되는 배터리 커버일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 스터브는 전자 장치의 내부에 배치되는 일정 넓이의 금속 플레이트, 금속 패턴을 포함하는 가요성 인쇄회로, 도전성 테잎 중 적어도 하나일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 타블렛 PC, 이동 통신 단말기 중 어느 하나일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 주파수 대역에서 동작하는 안테나 방사체와, 상기 안테나 방사체 주변의 커플링 가능한 위치에 배치되는 그라운드 스터브 및 상기 그라운드 스터브를 메인 보드의 접지부와 선택적으로 접지시키도록 스위칭하는 스위칭 장치를 포함하는 안테나 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 메인 보드와, 상기 메인 보드에 설치되거나 상기 메인 보드를 회피하여 설치되는 일정 높이를 갖는 안테나 캐리어와, 상기 안테나 캐리어의 상면에 배치되고, 상기 메인 보드에 급전되며, 적어도 하나의 주파수 대역에서 동작하는 안테나 방사체와, 상기 안테나 방사체 주변의 커플링 가능한 위치에 배치되는 그라운드 스터브 및 상기 그라운드 스터브를 메인 보드의 접지부와 선택적으로 접지시키도록 스위칭하는 스위칭 장치를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
상술한 다양한 실시예에 따르면, 공간 활용적 측면에서 설계 제약을 받지 않으면서도 메인 보드와 안테나 방사체가 이격 배치된 상태에서 적용이 용이하며, 별도의 서브 기판이 요구되지 않아 조립이 간편하고 비용이 절감될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치를 갖는 전자 장치의 사시도;
도 2는 본 개시의 한 실시예에 따른 전자 장치에 설치되는 안테나 장치 및 그라운드 스터브(ground stub)를 도시한 구성도;
도 3은 본 개시의 한 실시예에 따른 도 2의 안테나 장치 및 그라운드 스터브가 설치된 전자 장치의 요부 단면도;
도 4a 및 도 도 4b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 그라운드 스터브의 다양한 스위칭 상태를 도시한 도면;
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 그라운드 스터브가 메인 보드에 배치된 상태를 도시한 구성도;
도 6a 및 도 6b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 그라운드 스터브가 전자 장치의 케이스 프레임에 배치된 상태를 도시한 요부 단면도; 및
도 7은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 그라운드 스터브의 적용에 따른 안테나 장치의 정재파비 및 스미스 챠트를 도시한 그래프.
이하 본 개시의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 개시의 다양한 실시예들을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 다양한 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 개시의 다양한 실시예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 개시의 다양한 실시예들을 설명함에 있어서 전자 장치는 통신 기능을 갖는 다양한 형태의 장치에 적용 가능하다.
본 개시의 다양한 실시예들을 설명함에 있어, 표시부로써 터치 스크린을 포함하는 타블렛 형태의 전자 장치를 도시하고 이에 대하여 설명하고 있으나 이에 국한되지는 않는다. 예컨대, 전자 장치로는 통신을 위한 안테나 장치를 포함하는 다양한 기기, 즉, PDA(Personal Digital Assistant), 랩탑 컴퓨터(Laptop Computer), 모바일 폰(Mobile Phone), 스마트폰(Smart Phone), 넷북(Netbook), 휴대 인터넷 장치(MID: Mobile Internet Device), 울트라 모바일 PC(UMPC: Ultra Mobile PC), 태블릿 PC(Tablet Personal Computer), 네비게이션 등 다양한 장치에 적용 가능하다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치를 갖는 전자 장치의 사시도이다.
도 1을 참고하면, 전자 장치(100)는 전면(101)에 디스플레이 모듈(102)이 설치될 수 있다. 디스플레이 모듈(102)은 입출력이 동시에 발생할 수 있는 터치 패널과 LCD모듈을 포함하는 터치 스크린 장치가 적용될 수 있다.
디스플레이 모듈(102)의 상부에는 적어도 하나의 마이크로폰 장치(103)가 설치될 수 있으며, 전자 장치(100)의 측면에는 적어도 하나의 스피커 장치(104)가 설치될 수 있다. 그러나 마이크로폰 장치(103)와 스피커 장치(104)는 전자 장치(100)의 도시된 위치가 아닌 다른 곳에 배치되어도 무방하다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)의 전면에는 카메라 모듈(105)이 설치될 수 있으며, 주변 환경에 따라 전자 장치를 제어하기 위한 감지 수단으로 적어도 하나의 센서 모듈(106)이 설치될 수도 있다. 이러한 센서 모듈(106)로는 주변의 조도를 감지하여 디스플레이 모듈(102)의 밝기를 제어하는 조도 센서, 전자 장치(100)를 사용자의 얼굴에 취부하는 것을 감지하여 디스플레이 모듈(102)의 활성화를 제어하는 근접 센서 등 다양한 센서가 적용될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 통신 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 기본적인 통화 기능 이외에 근거리 통신 모듈인 블루투스 모듈, 와이파이 모듈 등에 의해 근거리 통신을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 위성 항법 시스템을 이용하여 위치 기반 서비스를 실행하기 위한 GPS 모듈이 탑재될 수도 있다.
상술한 통신 모듈은 필수적으로 안테나 장치(도 2의 10)와 안테나 장치의 주변에 배치되어 안테나 장치와의 선택적인 커플링을 유도하여, 안테나 장치의 사용 주파수 대역을 변경할 수 있는 도전성 재질의 그라운드 스터브(ground stub)를 포함할 수 있다. 안테나 장치는 도전성 방사체로 구현되어 각각의 대응 모듈에 상응하는 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 안테나 장치는 하나의 도전성 방사체에 다수의 대역에서 동작하는 안테나 패턴을 함께 구비할 수 있다. 이러한 안테나 방사체를 다중 대역 안테나 방사체라 하며, 대체적으로 유사 대역에서 스위칭하는 방식 또는 매칭 회로에 의한 주파수 매칭 방식 등으로 소망 주파수 대역에서 동작하도록 구현될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 안테나 장치는 전자 장치내에 실장 공간이 허여되며, 비교적 설계 제약이 적은 위치에 배치될 수 있다. 안테나 장치는 도 1의 전자 장치(100)의 점선으로 표시된 영역들에 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며 전자 장치(100)의 다양한 위치에서 다양한 방식으로 설치될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 안테나 방사체가 배치된 영역 근처에 금속성 재질의 그라운드 스터브(도 2의 30)가 이격 배치될 수 있다. 그러나 그라운드 스터브는 안테나 방사체와 접촉되지 않는 방식으로 배치되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게도, 그라운드 스터브는 스위칭에 따라 선택적으로 안테나 방사체와 커플링될 수 있는 이격 거리를 갖도록 배치될 수 있다. 그라운드 스터브는 메인 보드의 접지부와 전기적으로 연결될 수 있으며, 안테나 방사체와 선택적인 커플링을 위하여 스위칭 수단이 배치될 수 있다. 이러한 스위칭 수단은 메인 보드에 실장될 수 있다.
본 개시에 따르면, 안테나 장치가 메인 보드와 이격 배치되더라도 그라운드 스터브를 추가하기 위한 별도의 서브 기판(쪽 PCB)가 요구되지 않는다. 본 개시에 따르면, 도전성 재질의 그라운드 스터브는 메인 보드에서 안테나 방사체 방향으로 인출되는 방식으로 안테나 방사체의 커플링 위치까지 근접 배치될 수 있는 것에 기인한다.
따라서, 메인 보드와 이격 배치되는 안테나 방사체와 일체로 형성되거나 직접 접촉에 의해 스위칭 가능한 그라운드가 구현되는 종래의 안테나 장치에 비해 본 개시의 그라운드 스터브는 조립이 간편하고 안테나 장치의 설치에 따른 설계 제약이 비교적 줄어들 수 있다.
이하, 본 개시에 따른 안테나 장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 개시의 한 실시예에 따른 전자 장치에 설치되는 안테나 장치 및 그라운드 스터브(ground stub)를 도시한 구성도이고, 도 3은 본 개시의 한 실시예에 따른 도 2의 안테나 장치 및 그라운드 스터브가 설치된 전자 장치의 요부 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 전자 장치(100)의 내부에 메인 보드(40)가 실장된다. 메인 보드(40)는 하드 타입 기판(PCB; Printed Circuit Board) 이거나 소프트 타입 기판(FPCB; Flexible Printed Circuit Board)일 수 있다. 미도시되었으나, 메인 보드에는 다수의 전자 부품들(electronic function group)들이 실장될 수 있으며, 전자파 차폐를 위하여 쉴드 캔(shield can)이 전자 부품의 상부에 적층될 수도 있다. 메인 보드(40)의 일측에는 메인 보드(40)와 일정 거리로 이격된 안테나 장치(10)가 배치된다. 안테나 장치(10)는 소정의 패턴이 형성된 금속성 안테나 방사체일 수 있다. 안테나 장치(10)는 전자 장치(100)의 내부에 단독으로 배치될 수 있다. 안테나 장치(10)는 전자 장치(100)의 내부에 설치되며, 일정 높이 및 일정 면적을 갖는 유전체 재질의 안테나 캐리어(20)의 상면에 부착되는 방식으로 배치될 수도 있다.
한 실시예에 따르면, 안테나 장치(10)는 메인 보드(40)와 이격 설치되므로 안테나 장치(10)의 급전부(21)가 메인 보드(40)에 배치된 RF 접점부(41)와 RF 동축 케이블(11)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, RF 동축 케이블(11) 대신 가요성 인쇄회로에 의해 연결될 수도 있다.
한 실시예에 따르면, 그라운드 스터브(30)는 연결 수단(31)에 의해 메인 보드(40)에 일단이 전기적으로 연결될 수 있다. 그라운드 스터브(30)는 금속 재질로써 일정 길이를 가지며, 타단은 안테나 장치(10)와 접촉하지 않는 상태에서 안테나 장치(10)와 커플링될 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 그라운드 스터브(30)는 메인 보드(40)에 배치된 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다. 그라운드 스터브(30)와 접지부 사이에는 소정의 스위칭 장치(42)가 개재되어 선택적인 스위칭 동작에 의해 메인 보드(40)의 접지부와 선택적으로 전기적 연결을 수행할 수 있다. 스위칭 장치(42)는 메인 보드(40)에 실장(SMD; Surface Mounted Device)될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 그라운드 스터브(30)가 별도의 부속물로써 메인 보드(40)에 고정될 경우 솔더링(soldering)에 의해 고정되거나, C 클립, 도전성 테잎 중 적어도 하나에 의해 고정될 수 있다. 한 실시예에 따르면 그라운드 스터브(30)는 도전성 재질로서, SUS, 스틸, 알루미늄, 동 중 어느 하나의 재질로 형성된 금속 플레이트일 수 있으며, 금속 패턴이 형성된 가요성 인쇄회로(FPCB)일 수도 있다.
한 실시예에 따르면, 그라운드 스터브(30)는 안테나 장치(10)와 중첩되는 위치에 이격되도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 그라운드 스터브(30)는 안테나 장치(910)와 중첩되지는 않으나 커플링 가능한 근접 위치에 배치될 수도 있다.
도 4a 및 도 도 4b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 그라운드 스터브의 다양한 스위칭 상태를 도시한 도면이다.
도 4a는 그라운드 스터브(30)가 안테나 캐리어(20)의 상부에 고정된 안테나 장치(10)와 중첩되는 위치에 배치되고 있으며, 그라운드 스터브(30)의 일단은 스위칭 장치(42)를 개재시킨 상태에서 메인 보드의 접지부에 전기적으로 연결되고 있다. 따라서, 스위칭 장치의 동작에 따라 메인 보드와 선택적으로 접지될 수 있으며, 메인 보드와 접지될 경우 그라운드 스터브(30)는 안테나 장치(10)와 커플링 작용에 의해 사용 주파수 대역의 변화를 도모할 수 있다.
도 4b는 그라운드 스터브(30)가 안테나 캐리어(20)의 상부에 고정된 안테나 장치(10)와 중첩되는 위치에 배치되고 있으며, 그라운드 스터브(30)의 일단은 스위칭 장치(42)를 개재시킨 상태에서 메인 보드의 접지부에 전기적으로 연결되고 있다. 이때, 스위칭 장치(42)는 모두 접지부에 연결되고 있으나, 각각의 연결 패스에는 서로 다른 값을 갖는 시정수 1(422) 및 시정수 2(423)가 개재되어 안테나 장치의 서로 다른 임피던스 매칭을 도모할 수도 있다. 시정수 1(422) 및 시정수 2(423)는 매칭 회로로써 적어도 하나의 인덕턴스, 적어도 하나의 캐패시턴스 중 적어도 하나일 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 그라운드 스터브가 메인 보드에 배치된 상태를 도시한 구성도이다.
도 5a 및 도 5b를 참고하면, 본 개시에 따른 그라운드 스터브(50)는 별도의 부속물로 형성되는 것이 아닌 메인 보드(40)에 패턴 방식으로 형성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 그라운드 스터브(50)는 메인 보드(40)의 비 접지 영역인 필컷 영역(43)에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 메인 보드(40)는 비교적 안테나 캐리어(20)와 근접하는 위치에 배치되므로, 안테나 장치(10)의 RF 컨넥터(13)와 메인 보드(40)는 직접 전기적으로 연결될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 메인 보드(40)의 필컷 영역(43)에 배치되는 그라운드 스터브(50)는 커플링이 가능하다면 안테나 방사체(10)와 같은 방향의 메인 보드(40)의 면에 형성되거나, 안테나 방사체(10)와 반대 방향의 메인 보드(40)의 면에 형성될 수도 있다. 미도시되었으나, 메인 보드(40)에 패턴 방식으로 형성된 그라운드 스터브(50)는 메인 보드(40)의 접지부에 스위칭 장치를 개재시킨 상태에서 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 그라운드 스터브가 전자 장치의 케이스 프레임에 배치된 상태를 도시한 요부 단면도이다.
도 6a를 참고하면, 그라운드 스터브(60)는 플레이트 타입으로써 전자 장치의 케이스 프레임(107) 내측면에 부착될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 그라운드 스터브(60)는 안테나 방사체(10)가 배치되는 위치와 중첩되는 위치 또는 중첩되지 않는 위치에 커플링이 가능하도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 그라운드 스터브(60)는 금속 플레이트일 수 있으며, 금속 패턴이 형성된 가요성 인쇄회로, 금속 테잎, 케이스 프레임(107)의 내면에 도포되는 일정 면적 및 일정 두께를 갖는 금속 스프레이 층일 수 있다. 미도시되었으나, 그라운드 스터브(60)는 스위칭 장치가 개재된 메인 보드의 접지부와 전기적으로 연결되는 구성을 가질 수 있다.
도 6b를 참고하면, 그라운드 스터브(70)는 금속 플레이트로 형성되어 전자 장치의 케이스 프레임(107)에 인서트 몰딩되어 배치될 수 있다. 이러한 경우, 케이스 프레임(107)은 합성 수지 재질일 수 있으며, 그라운드 스터브(70)는 케이스 프레임(107)의 내면과 일치하거나, 외면과 일치하거나 내부에 삽입되는 방식으로 몰딩될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 그라운드 스터브(70)는 케이스 프레임의 외면에 노출되는 방식으로 부착되거나, 인서트 몰딩되는 방식으로 고정되어 동작함과 동시에 금속 장식물(데코)로써 전자 장치의 외관을 미려하게 하는데 일조할 수도 있다.
역시 미도시되었으나, 그라운드 스터브는 스위칭 장치가 개재된 메인 보드의 접지부와 전기적으로 연결되는 구성을 가질 수 있다.
한 실시예에 따르면, 케이스 프레임은 전자 장치의 외관을 구성하는 프론트 케이스 프레임 또는 리어 케이스 프레임일 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 전자 장치의 배터리 커버일 수도 있다.
한 실시예에 따르면, 그라운드 스터브는 메인 보드, 케이스 프레임, 배터리 커버 이외에도 안테나 장치와 이격되도록 안테나 캐리어상에 배치될 수도 있을 것이다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 그라운드 스터브의 적용에 따른 안테나 장치의 정재파비 및 스미스 챠트를 도시한 그래프이다.
도 7을 참고하면, 본 개시에 따른 그라운드 스터브가 접지부와 연결되지 않았을 경우(A)와, 그라운드 스터브가 접지부와 연결되었을 경우(B)에 서로 다른 주파수 대역에서 동작함을 알 수 있었다. 즉, 스위칭 장치에 의한 스위칭 동작에 의해 그라운드 스터브가 접지부와 선택적으로 연결되어 사용 주파수 대역이 이동됨을 알 수 있었다.
분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 다양한 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 개시를 실시할 수 있는 다양한 방식들이 있을 수 있을 것이다.
10: 안테나 장치 20: 안테나 캐리어
30: 그라운드 스터브(gorund stub) 40: 메인 보드
100: 전자 장치

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    메인보드;
    케이스 프레임;
    안테나 캐리어;
    적어도 하나의 주파수 대역에서 동작하고 상기 안테나 캐리어 상에 배치되는 안테나 방사체;
    상기 안테나 방사체와 선택적으로 커플링됨으로써 상기 전자 장치가 수신하는 주파수 대역을 변경시키고, 상기 안테나 방사체와 이격되고 전기적으로 커플링되는 그라운드 스터브; 및
    상기 그라운드 스터브를 메인 보드의 접지부에 전기적으로 연결시키는 스위칭 장치를 포함하고,
    상기 그라운드 스터브는 상기 케이스 프레임에 인서트 몰딩되는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그라운드 스터브는 상기 안테나 방사체와 적어도 일부분이 중첩되는 위치에 배치되는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 그라운드 스터브는 상기 안테나 방사체와 중첩되지 않도록 병렬 배치되는 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 그라운드 스터브는,
    상기 스위칭 장치의 동작에 따라 상기 안테나 방사체와 커플링 여부가 결정되며,
    상기 안테나 장치의 공진 주파수는,
    상기 그라운드 스터브가 상기 안테나 방사체와 커플링 되는 경우, 상기 안테나 방사체 및 상기 그라운드 스터브를 포함하는 안테나 장치의 커패시턴스(C) 값의 변경에 기반하여 변경되는 전자 장치.

  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 그라운드 스터브는 상기 케이스 프레임의 외부에 노출되는 전자 장치.

  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 그라운드 스터브는 상기 케이스 프레임의 내면에 노출되는 전자 장치.
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서,
    상기 그라운드 스터브는 전자 장치의 내부에 배치되는 일정 넓이의 금속 플레이트, 금속 패턴을 포함하는 가요성 인쇄회로, 도전성 테잎 중 적어도 하나인 전자 장치.
  16. 전자 장치에 포함되는 안테나 장치에 있어서,
    안테나 캐리어;
    적어도 하나의 주파수 대역에서 동작하고 상기 안테나 캐리어 상에 배치되는 안테나 방사체;
    상기 안테나 방사체와 선택적으로 커플링 됨으로써 상기 안테나 장치가 수신하는 주파수 대역을 변경시키고, 상기 안테나 방사체와 이격되고 전기적으로 커플링된 그라운드 스터브; 및
    상기 그라운드 스터브를 전자 장치의 접지부와 전기적으로 연결시키는 스위칭 장치를 포함하고,
    상기 그라운드 스터브는 상기 전자 장치의 케이스 프레임에 인서트 몰딩되는 안테나 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 그라운드 스터브는,
    상기 스위칭 장치의 동작에 따라 상기 안테나 방사체와 커플링 여부가 결정되며,
    상기 안테나 장치의 공진 주파수는,
    상기 그라운드 스터브가 상기 안테나 방사체와 커플링 되는 경우, 상기 안테나 장치의 커패시턴스(C) 값의 변경에 기반하여 변경되는 안테나 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 그라운드 스터브는 상기 안테나 방사체와 적어도 일부분이 중첩되거나, 중첩되지 않게 병렬 배치되는 안테나 장치.


  19. 삭제
  20. 삭제
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9662410B2 (en) * 2015-02-27 2017-05-30 The Boeing Company Systems and methods for sanitizing a tray table
KR102352448B1 (ko) * 2015-08-12 2022-01-18 삼성전자주식회사 안테나 장치를 포함하는 전자 장치
KR102503483B1 (ko) * 2018-08-16 2023-02-27 삼성전자주식회사 데이터 처리 속도 추정에 기반하여 안테나의 접지부를 변경하는 방법 및 그 전자 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080143614A1 (en) * 2006-12-13 2008-06-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Portable terminal with variable ground unit
US20120274538A1 (en) * 2011-04-27 2012-11-01 Chi Mei Communication Systems, Inc. Multiband antenna and wireless communication device employing the same

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4929196A (en) * 1989-08-01 1990-05-29 Molex Incorporated Insert molded filter connector
US20060111162A1 (en) * 2004-11-24 2006-05-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Portable wireless terminal having conductor for improving antenna property
KR100846343B1 (ko) * 2006-10-27 2008-07-15 삼성전자주식회사 휴대용 무선단말기의 내장형 안테나 장치
EP2160799A4 (en) * 2007-03-16 2012-05-16 Tyco Electronics Services Gmbh METAMATERIAL ANTENNA NETWORKS WITH RADIATION PATTERN SHAPING AND BEAM SWITCHING
JP4960153B2 (ja) * 2007-06-19 2012-06-27 株式会社東芝 電子機器
TWI384931B (zh) * 2008-06-27 2013-02-01 Asustek Comp Inc 應用於通訊裝置之外蓋以及製造該外蓋之方法
US8451183B2 (en) * 2008-09-05 2013-05-28 Tyco Electronics Services Gmbh Frequency-tunable metamaterial antenna apparatus
JP5412871B2 (ja) * 2009-02-24 2014-02-12 富士通株式会社 アンテナ、その放射パターン切替方法及び無線通信装置
KR101133629B1 (ko) 2009-10-06 2012-04-10 엘에스엠트론 주식회사 다중대역 다중모드 안테나의 임피던스 정합 장치 및 이를 이용한 안테나
CN101719584B (zh) * 2009-12-24 2013-08-28 华为终端有限公司 可重构手机内置天线及其实现方法
KR20130038515A (ko) * 2011-10-10 2013-04-18 삼성전자주식회사 휴대단말기, 및 휴대단말기의 안테나 방사성능 및 전자파흡수율 개선방법
KR101971903B1 (ko) * 2012-03-19 2019-04-24 삼성전자 주식회사 휴대용 단말기의 안테나 장치
KR102048507B1 (ko) * 2013-06-21 2019-11-25 삼성전자주식회사 안테나 장치 및 그것을 갖는 전자 장치
JP2017046945A (ja) * 2015-09-02 2017-03-09 コニカミノルタ株式会社 超音波プローブ及び超音波診断装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080143614A1 (en) * 2006-12-13 2008-06-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Portable terminal with variable ground unit
US20120274538A1 (en) * 2011-04-27 2012-11-01 Chi Mei Communication Systems, Inc. Multiband antenna and wireless communication device employing the same

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