KR102140576B1 - 조정가능한 다중-입력 다중-출력 안테나 구조물들 - Google Patents

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Abstract

전자 디바이스는 안테나들, 접지, 및 하우징을 포함할 수 있다. 하우징 내의 제1 및 제2 갭들은 제1 안테나에 대한 공진 요소를 형성하는 세그먼트를 한정할 수 있다. 제1, 제2, 제3, 및 제4 안테나 피드(antenna feed)들은 세그먼트와 접지 사이에 결합될 수 있다. 제어 회로부는 제1, 제2, 제3, 또는 제4 모드들에 디바이스를 배치하기 위해 조정가능한 컴포넌트들을 제어할 수 있다. 제1 및 제2 모드들에서, 제1 및 제4 피드들은 제2 및 제3 피드들이 비활성인 동안 다중-입력 다중-출력 기법(multiple-input and multiple-output scheme)을 사용하여 동일한 주파수에서 신호들을 전달한다. 제3 모드에서, 제2 피드는 활성이고 제1, 제3, 및 제4 피드들은 비활성이다. 제4 모드에서, 제3 피드는 활성이고 제1, 제2, 및 제4 안테나 피드들은 비활성이다. 제1 및 제2 모드들에서 격리 복귀 경로들이 세그먼트와 접지 사이에 결합될 수 있다.

Description

조정가능한 다중-입력 다중-출력 안테나 구조물들{ADJUSTABLE MULTIPLE-INPUT AND MULTIPLE-OUTPUT ANTENNA STRUCTURES}
본 출원은 2017년 7월 20일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/655,660호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 출원은 일반적으로 전자 디바이스들에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 회로부를 구비한 전자 디바이스들에 관한 것이다.
전자 디바이스들은, 종종, 안테나들을 갖는 무선 회로부를 포함한다. 예를 들어, 셀룰러 전화기들, 컴퓨터들 및 다른 디바이스들은 종종 무선 통신들을 지원하기 위한 안테나들을 포함한다.
원하는 속성들을 갖는 전자 디바이스의 안테나 구조물들을 형성하는 것은 어려울 수 있다. 일부 무선 디바이스들에서, 안테나들은 부피가 크다. 다른 디바이스들에서, 안테나들은 콤팩트하지만 외부 물체들에 대한 안테나들의 위치에 민감하다. 주의를 기울이지 않으면, 안테나들은 디튜닝될 수 있고, 원하는 것보다 더 크거나 더 작은 전력을 갖는 무선 신호들을 방출할 수 있거나, 그렇지 않으면 예상했던 바와 같이 수행하지 않을 수 있다.
또한, 특히 무선 디바이스들에 의해 수행되는 소프트웨어 애플리케이션들이 점점 더 많은 데이터를 요구하게 됨에 따라, 무선 디바이스 내의 단일 안테나를 사용하여 만족스러운 데이터 레이트(데이터 처리량)로 무선 통신들을 수행하는 것은 종종 어렵다. 무선 디바이스에 대한 가능한 데이터 레이트를 증가시키기 위해, 무선 디바이스들은 동일한 주파수에서 무선-주파수 신호들을 전달하는 다수의 안테나들을 포함할 수 있다. 그러나, 동일한 주파수에서 동작하는 다수의 안테나들을 전자기적으로 격리시키는 것은 어려울 수 있으며, 이는 잠재적으로 안테나들 각각에 의해 전달되는 무선-주파수 신호들 사이의 간섭 및 무선 디바이스의 무선-주파수 성능에서의 저하를 초래할 수 있다.
따라서, 다수의 안테나들을 포함하는 전자 디바이스들과 같은 전자 디바이스들에 개선된 무선 회로부를 제공할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
전자 디바이스에는 무선 회로부 및 제어 회로부가 제공될 수 있다. 무선 회로부는 다수의 안테나들 및 송수신기 회로부를 포함할 수 있다. 안테나들은 전자 디바이스의 대향하는 제1 및 제2 단부들에서 안테나 구조물들을 포함할 수 있다. 디바이스의 주어진 단부에 있는 안테나 구조물들은, 안테나 구조물들 및 전자 디바이스를 많은 상이한 동작 모드들 또는 상태들에 배치하기 위해 제어 회로부에 의해 조정되는 조정가능한 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
전자 디바이스는 안테나 접지, 및 주변부 전도성 구조물들을 갖는 하우징을 포함할 수 있다. 주변부 전도성 구조물들 내의 제1 및 제2 갭들은 제1 안테나에 대한 안테나 공진 요소 아암(arm)을 형성하는 세그먼트를 한정할 수 있다. 제1, 제2, 제3, 및 제4 안테나 피드(antenna feed)들은 세그먼트를 따르는 상이한 위치들과 안테나 접지 사이에 결합될 수 있다. 조정가능한 컴포넌트들은 세그먼트에 결합될 수 있다. 제어 회로부는 제1 또는 제2 동작 모드들에 전자 디바이스를 배치하기 위해 조정가능한 컴포넌트들을 제어할 수 있다. 제1 및 제2 동작 모드들에서, 제2 및 제3 안테나들이 형성된다. 제2 및 제3 안테나들은 제1 안테나의 공진 요소 아암의 각자의 부분들로 형성된 공진 요소 아암들을 갖는다. 제1 및 제4 안테나 피드들은 활성일(인에이블될) 수 있고 제2 및 제3 안테나 피드들은 비활성일(디스에이블될) 수 있다. 송수신기 회로부는 다중-입력 다중-출력(multiple-input and multiple-output, MIMO) 기법을 사용하여 제1 및 제4 안테나 피드들을 통해(예를 들어, 제2 및 제3 안테나들을 통해) 동일한 주파수들에서 무선-주파수 신호들을 동시에 전달할 수 있다. 제1 동작 모드에서, 제2 및 제3 안테나들은 제2 동작 모드에서보다 더 낮은 주파수들을 커버할 수 있다.
제어 회로부는 제3 또는 제4 동작 모드들 중 선택된 하나에 전자 디바이스를 배치하기 위해 조정가능한 컴포넌트들을 제어할 수 있다. 제3 동작 모드에서, 제2 안테나 피드는 활성이고 제1, 제3, 및 제4 안테나 피드들은 비활성이다. 제4 동작 모드에서, 제3 안테나 피드는 활성이고 제1, 제2, 및 제4 안테나 피드들은 비활성이다. 제1 및 제2 동작 모드들에서 제1 안테나는 제2 및 제3 안테나들에 의해 커버되는 것보다 더 낮은 주파수들에서 제2 및 제3 피드들 중 활성인 피드를 통해 무선-주파수 신호들을 전달할 수 있다. 제어 회로부는 전자 디바이스의 사용자의 손에 의한 제1 안테나의 임의의 로딩을 보상하기 위해 센서 데이터에 기초하여 제3 및 제4 동작 모드들 중 선택된 하나에 디바이스를 배치할 수 있다.
제1 및 제2 동작 모드들에서, 적어도 제1 및 제2 단락 회로(복귀) 경로들이 주변부 전도성 구조물들의 세그먼트와 안테나 접지 사이에 결합될 수 있다. 제1 및 제2 단락 회로 경로들은 제1 및 제4 안테나 피드들 사이에 개재될 수 있고, 제2 및 제3 안테나들이 (예를 들어, MIMO 통신들을 수행하기 위한) 동일한 주파수들에서 동작하는 것에도 불구하고 그리고 제2 및 제3 안테나들이 동일한 주변부 전도성 하우징 구조물들의 부분들로 형성된 공진 요소 아암들을 포함하는 것에도 불구하고, 제2 및 제3 안테나들을 격리시키는 역할을 할 수 있다. 원하는 경우, 제1 및 제2 동작 모드들에서 제2 및 제3 안테나들을 추가로 격리시키기 위해, 하나 이상의 유전체-충전 갭(dielectric-filled gap)들이 주변부 전도성 구조물들의 세그먼트 내에 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른, 무선 통신 회로부를 갖는 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른, 무선 통신 회로부를 갖는 예시적인 전자 디바이스의 개략도이다.
도 3은 일 실시예에 따른, 전자 디바이스 내에서 무선-주파수 송수신기 회로부가 하나 이상의 안테나들에 어떻게 결합될 수 있는지를 보여주는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 예시적인 무선 통신 회로부의 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 예시적인 역-F 안테나의 개략도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 예시적인 슬롯 안테나의 개략도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 다수의 동작 모드들 사이에서 스위칭가능한 예시적인 안테나 구조물들의 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른, 안테나 구조물들에서 사용될 수 있는 예시적인 스위치의 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 안테나 구조물들에서 사용될 수 있는 예시적인 조정가능한 단일-요소 인덕터의 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 안테나 구조물들에서 사용될 수 있는 예시적인 다중-요소 인덕터의 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 안테나 피드에 결합될 수 있는 예시적인 스위칭가능한 인덕터 회로부의 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른, 다수의 안테나들 사이에서 전자기 격리를 강화하기 위한 유전체 갭들을 갖는 예시적인 안테나 구조물들의 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른, 도 7 내지 도 12에 도시된 유형의 안테나 구조물들을 갖는 전자 디바이스를 동작시키는 데 포함될 수 있는 예시적인 단계들의 흐름도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 전자 디바이스에 대한 예시적인 무선 동작 모드들을 보여주는 상태도이다.
도 15는 일 실시예에 따른, 안테나 성능(정재파 비)이 도 7 내지 도 12에 도시된 유형의 안테나 구조물들에 대한 동작 주파수의 함수로서 도식화된 그래프이다.
도 1의 전자 디바이스(10)와 같은 전자 디바이스들에는 무선 통신 회로부가 제공될 수 있다. 무선 통신 회로부는 다수의 무선 통신 대역들에서의 무선 통신들을 지원하는 데 사용될 수 있다.
무선 통신 회로부는 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 무선 통신 회로부의 안테나들은 루프 안테나들, 역-F 안테나들, 스트립 안테나들, 평면형 역-F 안테나들, 슬롯 안테나들, 다이폴 안테나들, 모노폴 안테나들, 나선형 안테나, 패치 안테나들, 하나 초과의 유형의 안테나 구조물들을 포함하는 하이브리드 안테나들, 또는 다른 적합한 안테나들을 포함할 수 있다. 안테나들을 위한 전도성 구조물들은, 원하는 경우, 전도성 전자 디바이스 구조물들로 형성될 수 있다.
전도성 전자 디바이스 구조물들은 전도성 하우징 구조물들을 포함할 수 있다. 하우징 구조물들은 전자 디바이스의 주변부 둘레에 이어지는 주변부 전도성 구조물들과 같은 주변부 구조물들을 포함할 수 있다. 주변부 전도성 구조물들은 디스플레이와 같은 평면형 구조물에 대한 베젤(bezel)로서의 역할을 할 수 있고/있거나, 디바이스 하우징에 대한 측벽 구조물들로서의 역할을 할 수 있고/있거나, (예컨대, 수직 평면형 측벽들 또는 만곡된 측벽들을 형성하기 위해) 일체형의 평면형 후방 하우징으로부터 상향으로 연장되는 부분들을 가질 수 있고/있거나, 다른 하우징 구조물들을 형성할 수 있다.
주변부 전도성 구조물들을 주변부 세그먼트들로 분할하는 갭들이 주변부 전도성 구조물들 내에 형성될 수 있다. 세그먼트들 중 하나 이상이 전자 디바이스(10)를 위한 하나 이상의 안테나들을 형성하는 데 사용될 수 있다. 안테나들은, 또한, 금속 하우징 미드플레이트(midplate) 구조물들 및 다른 내부 디바이스 구조물들과 같은 전도성 하우징 구조물들로 형성된 안테나 접지 평면을 사용하여 형성될 수 있다. 후방 하우징 벽 구조물들은 안테나 접지와 같은 안테나 구조물들을 형성하는 데 사용될 수 있다.
전자 디바이스(10)는 휴대용 전자 디바이스 또는 다른 적합한 전자 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(10)는 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 셀룰러 전화, 미디어 재생기, 원격 제어 디바이스, 웨어러블 디바이스, 예컨대 손목시계 디바이스, 펜던트 디바이스, 헤드폰 또는 이어피스(earpiece) 디바이스, 가상 또는 증강 현실 헤드셋 디바이스, 안경 또는 사용자의 머리에 착용되는 다른 장비에 임베딩된 디바이스, 또는 다른 웨어러블 또는 소형 디바이스, 게임 제어기, 컴퓨터 마우스, 키보드, 마우스패드, 내비게이션 디바이스, 또는 트랙패드 또는 터치패드 디바이스와 같은 휴대용 전자 디바이스일 수 있거나, 또는 전자 디바이스(10)는 텔레비전, 임베디드 컴퓨터를 포함하는 컴퓨터 모니터, 임베디드 컴퓨터를 포함하지 않는 컴퓨터 디스플레이, 게이밍 디바이스, 전자 장비가 키오스크, 건물, 차량, 또는 자동차 내에 장착되어 있는 시스템과 같은 임베디드 시스템, 무선 액세스 포인트 또는 기지국, 데스크톱 컴퓨터, 이러한 디바이스들 중 둘 이상의 기능을 구현하는 장비, 또는 다른 전자 장비와 같은 더 큰 디바이스일 수 있다. 원하는 경우, 디바이스(10)를 위한 다른 구성들이 사용될 수 있다. 도 1의 예는 단지 예시적인 것이다.
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), 다른 적합한 재료들, 또는 이들 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 일부 상황들에서, 하우징(12)의 부분들은 유전체 또는 다른 저-전도성 재료로 형성될 수 있다. 다른 상황들에서, 하우징(12) 또는 하우징(12)을 구성하는 구조물들의 적어도 일부는 금속 요소들로 형성될 수 있다.
디바이스(10)는, 원하는 경우, 디스플레이(14)와 같은 디스플레이를 가질 수 있다. 디스플레이(14)는 디바이스(10)의 전면 상에 장착될 수 있다. 디스플레이(14)는 용량성 터치 전극들을 포함하는 터치 스크린일 수 있거나, 또는 터치에 감응하지 않을 수도 있다. 하우징(12)의 후면(즉, 디바이스(10)의 전면에 대향하는 디바이스(10)의 면)은 평면형 하우징 벽을 가질 수 있다. 후방 하우징 벽은, 후방 하우징 벽을 완전히 통과하고 따라서 하우징(12)의 하우징 벽 부분들(및/또는 측벽 부분들)을 서로 분리시키는 슬롯들을 가질 수 있다. 하우징(12)(예를 들어, 후방 하우징 벽, 측벽들 등)은 또한 하우징(12)을 완전히 통과하지 않는 얕은 홈들을 가질 수 있다. 슬롯들 및 홈들은 플라스틱 또는 다른 유전체로 충전될 수 있다. 원하는 경우, (예를 들어, 관통 슬롯에 의해) 서로 분리된 하우징(12)의 부분들은 내부 전도성 구조물들(예를 들어, 슬롯을 브릿지하는 시트 금속 또는 다른 금속 부재들)에 의해 결합될 수 있다.
디스플레이(14)는 발광 다이오드(LED)들, 유기 LED(OLED)들, 플라즈마 셀들, 전기 습윤 픽셀(electrowetting pixel)들, 전기 영동 픽셀(electrophoretic pixel)들, 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트들, 또는 다른 적합한 픽셀 구조물들로 형성되는 픽셀들을 포함할 수 있다. 투명한 유리 또는 플라스틱의 층과 같은 디스플레이 커버 층이 디스플레이(14)의 표면을 덮을 수 있거나, 또는 디스플레이(14)의 최외곽 층은 컬러 필터 층, 박막 트랜지스터 층, 또는 다른 디스플레이 층으로 형성될 수 있다. 버튼(24)과 같은 버튼들이 커버 층에 있는 개구들을 통과할 수 있다. 커버 층은, 또한, 스피커 포트(26)를 위한 개구와 같은 다른 개구들을 가질 수 있다. 스피커 포트(26)는 (예컨대, 사용자가 디바이스(10) 및 스피커 포트(26)를 그의 귀에 대고 있는 동안) 디바이스(10)의 사용자에 의해 오디오 신호들(사운드)이 청취되는 것을 가능하게 할 수 있다. 스피커 포트(26)는 따라서, 때때로 본 명세서에서 이어 스피커 포트(ear speaker port)(26) 또는 이어 스피커(26)로 지칭될 수 있다.
하우징(12)은 구조물들(16)과 같은 주변부 하우징 구조물들을 포함할 수 있다. 구조물들(16)은 디바이스(10) 및 디스플레이(14)의 주변부 둘레에 이어질 수 있다. 디바이스(10) 및 디스플레이(14)가 4개의 에지들을 갖는 직사각형 형상을 갖는 구성들에서, 구조물들(16)은 (예로서) 4개의 대응하는 에지들을 구비한 직사각형 링 형상을 갖는 주변부 하우징 구조물들을 사용하여 구현될 수 있다. 주변부 구조물들(16) 또는 주변부 구조물들(16)의 일부는 디스플레이(14)에 대한 베젤(예컨대, 디스플레이(14)의 4개의 측면들 모두를 둘러싸고/둘러싸거나 디스플레이(14)를 디바이스(10)에 대해 유지시키는 것을 돕는 장식 트림(cosmetic trim))로서의 역할을 할 수 있다. 주변부 구조물들(16)은, 또한, 원하는 경우, (예컨대, 수직 측벽들, 만곡된 측벽들 등을 갖는 금속 밴드를 형성함으로써) 디바이스(10)에 대한 측벽 구조물들을 형성할 수 있다.
주변부 하우징 구조물들(16)은 금속과 같은 전도성 재료로 형성될 수 있고, 그에 따라, 때때로, (예들로서) 주변부 전도성 하우징 구조물들, 전도성 하우징 구조물들, 주변부 금속 구조물들, 또는 주변부 전도성 하우징 부재로 지칭될 수 있다. 주변부 하우징 구조물들(16)은 금속, 예컨대 스테인리스강, 알루미늄, 또는 다른 적합한 재료들로 형성될 수 있다. 1개, 2개 또는 2개 초과의 별개의 구조물들이 주변부 하우징 구조물들(16)을 형성하는 데 사용될 수 있다. 원하는 경우, 구멍들(17)과 같은 구멍들이 주변부 구조물들(16) 또는 하우징(12)의 후방 표면에 제공될 수 있다. 디바이스(10) 내의 스피커들은 구멍들(17)을 통해 및/또는 이어 스피커(26)를 통해 디바이스(10)의 외부로 사운드를 송신할 수 있다. 원하는 경우, 마이크로폰들이 구멍들(17) 또는 디바이스(10) 내의 임의의 다른 원하는 위치들에 인접하게 배치되어 디바이스(10)에 의해 수신된 사운드로부터 오디오 신호들을 생성할 수 있다.
주변부 하우징 구조물들(16)이 균일한 단면을 갖는 것이 필수인 것은 아니다. 예를 들어, 주변부 하우징 구조물들(16)의 상부 부분은, 원하는 경우, 디스플레이(14)를 제위치에 유지시키는 것을 돕는 내향 돌출 립(lip)을 가질 수 있다. 주변부 하우징 구조물들(16)의 저부 부분도, 또한, (예컨대, 디바이스(10)의 후방 표면의 평면 내에) 확대된 립을 가질 수 있다. 주변부 하우징 구조물들(16)은 실질적으로 직선형인 수직 측벽들을 가질 수 있거나, 만곡되어 있는 측벽들을 가질 수 있거나, 또는 다른 적합한 형상들을 가질 수 있다. 일부 구성들에서(예컨대, 주변부 하우징 구조물들(16)이 디스플레이(14)에 대한 베젤로서의 역할을 하는 경우), 주변부 하우징 구조물들(16)은 하우징(12)의 립 둘레에 이어질 수 있다(즉, 주변부 하우징 구조물들(16)은 디스플레이(14)를 둘러싸는 하우징(12)의 에지만을 커버할 수 있고, 하우징(12)의 측벽들의 나머지는 커버하지 않을 수도 있다).
원하는 경우, 하우징(12)은 전도성 후방 표면을 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(12)은 금속, 예컨대 스테인리스강 또는 알루미늄으로 형성될 수 있다. 하우징(12)의 후방 표면은 디스플레이(14)에 평행한 평면에 놓일 수 있다. 하우징(12)의 후방 표면이 금속으로 형성되는 디바이스(10)에 대한 구성들에서, 주변부 전도성 하우징 구조물들(16)의 부분들을, 하우징(12)의 후방 표면을 형성하는 하우징 구조물들의 일체형 부분들로서 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 디바이스(10)의 후방 하우징 벽이 평면형 금속 구조물로 형성될 수 있고, 하우징(12)의 측면들 상에 있는 주변부 하우징 구조물들(16)의 부분들이 평면형 금속 구조물의 수직으로 연장되는 평평하거나 만곡된 일체형 금속 부분들로서 형성될 수 있다. 이들과 같은 하우징 구조물들은, 원하는 경우, 금속 블록으로부터 기계가공될 수 있고/있거나, 하우징(12)을 형성하도록 함께 조립되는 다수의 금속 조각들을 포함할 수 있다. 하우징(12)의 평면형 후방 벽은 1개 이상, 2개 이상, 또는 3개 이상의 부분들을 가질 수 있다.
하우징(12)은 금속 프레임 부재들, 및 하우징(12)의 벽들에 걸쳐 있는 평면형 전도성 하우징 부재(때때로, 미드플레이트로 지칭됨)(즉, 부재(16)의 대향하는 측면들 사이에 용접되거나 달리 연결되는 하나 이상의 부분들로 형성된 실질적으로 직사각형인 시트)와 같은 내부 전도성 구조물들을 포함할 수 있다. 디바이스(10)는 또한 인쇄 회로 보드들, 인쇄 회로 보드들 상에 장착된 컴포넌트들, 및 다른 내부 전도성 구조물과들 같은 전도성 구조물들을 포함할 수 있다. 디바이스(10)에서의 접지 평면을 형성하는 데 사용될 수 있는 이들 전도성 구조물들은 하우징(12)의 중심에 위치될 수 있다.
영역들(22, 20)에서, 개구들이 디바이스(10)의 전도성 구조물들 내에(예컨대, 전도성 하우징 미드플레이트 또는 후방 하우징 벽 구조물들, 인쇄 회로 보드, 및 디스플레이(14) 및 디바이스(10) 내의 전도성 전기 컴포넌트들과 같은 대향하는 전도성 접지 구조물들과 주변부 전도성 하우징 구조물들(16) 사이에) 형성될 수 있다. 때때로 갭들로 지칭될 수 있는 이들 개구들은 공기, 플라스틱, 및 다른 유전체들로 충전될 수 있고, 디바이스(10) 내의 하나 이상의 안테나들을 위한 슬롯 안테나 공진 요소들을 형성하는 데 사용될 수 있다.
디바이스(10) 내의 전도성 하우징 구조물들 및 다른 전도성 구조물들, 예컨대 미드플레이트, 인쇄 회로 보드 상의 트레이스들, 디스플레이(14), 및 전도성 전자 컴포넌트들은 디바이스(10) 내의 안테나들에 대한 접지 평면으로서의 역할을 할 수 있다. 영역들(20, 22) 내의 개구들은 개방형 또는 폐쇄형 슬롯 안테나들에서의 슬롯들로서의 역할을 할 수 있거나, 루프 안테나에서의 재료들의 전도성 경로에 의해 둘러싸이는 중심 유전체 영역으로서의 역할을 할 수 있거나, 스트립 안테나 공진 요소 또는 역-F 안테나 공진 요소와 같은 안테나 공진 요소를 접지 평면으로부터 분리시키는 공간으로서의 역할을 할 수 있거나, 기생 안테나 공진 요소의 성능에 기여할 수 있거나, 또는 달리 영역들(20, 22) 내에 형성된 안테나 구조물들의 일부로서의 역할을 할 수 있다.
일반적으로, 디바이스(10)는 임의의 적합한 수(예컨대, 1개 이상, 2개 이상, 3개 이상, 4개 이상 등)의 안테나들을 포함할 수 있다. 도 1의 예에서, 디바이스(10)는 디바이스(10)의 대향하는 측면들 상에 형성된 제1 안테나(40L) 및 제2 안테나(40U)를 포함한다. 예를 들어, 안테나(40L)는 디바이스(10)의 하단부(예컨대, 마이크로폰 구멍들(17)에 인접한 디바이스(10)의 단부)에 있는 영역(20) 내에 형성될 수 있고, 따라서 본 명세서에서 때때로 하부 안테나(40L)로 지칭될 수 있다. 유사하게, 안테나(40U)는 디바이스(10)의 상단부(예컨대, 이어 스피커(26)에 인접한 디바이스(10)의 단부)에 있는 영역(22) 내에 형성될 수 있고, 따라서 본 명세서에서 때때로 상부 안테나(40U)로 지칭될 수 있다. 안테나들(40L, 40U)은, 원하는 경우, 동일한 통신 대역들, 중첩하는 통신 대역들, 또는 별개의 통신 대역들을 커버하기 위해 개별적으로 사용될 수 있다. 안테나들은 안테나 다이버시티 기법(antenna diversity scheme) 또는 다중-입력-다중-출력(MIMO) 안테나 기법을 구현하는 데 사용될 수 있다. MIMO 안테나 기법에서, 안테나들(40L, 40U)은 하나 이상의 동일한 주파수들에서 무선-주파수 신호들을 동시에(예를 들어, 일제히) 전달한다.
도 1의 배열은 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 디바이스(10) 내의 안테나들은 세장형 디바이스 하우징의 대향하는 제1 및 제2 단부들에서(예컨대, 도 1의 디바이스(10)의 단부들(20, 22)에서), 디바이스 하우징의 하나 이상의 에지들을 따라서, 디바이스 하우징의 중심에, 다른 적합한 위치들에, 또는 이들 위치 중 하나 이상에 위치될 수 있다. 추가의 안테나들이 영역들(22 및/또는 20)에 형성될 수 있다. 영역들(22) 내의 안테나들은 동일한 아키텍처 또는 영역들(20) 내의 안테나들에 대해 거울 대칭인 아키텍처를 가질 수 있거나, 또는 영역들(22) 내의 안테나들은 영역(20) 내의 안테나들과 상이한 아키텍처를 가질 수 있다. 원하는 경우, 영역(22) 내의 다른 안테나들을 형성할 때 사용되는 구조물들은 또한 안테나(40U)를 형성하는 데 사용될 수 있다. 유사하게, 영역(20) 내의 다른 안테나들을 형성할 때 사용되는 구조물들은 또한 안테나(40L)를 형성하는 데 사용될 수 있다.
주변부 하우징 구조물들(16)의 부분들에는 주변부 갭 구조물들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 주변부 전도성 하우징 구조물들(16)에는 갭들(18)과 같은 하나 이상의 갭들이 제공될 수 있다. 주변부 하우징 구조물들(16) 내의 갭들은 유전체, 예컨대 중합체, 세라믹, 유리, 공기, 다른 유전체 재료들, 또는 이들 재료의 조합들로 충전될 수 있다. 갭들(18)은 주변부 하우징 구조물들(16)을 하나 이상의 주변부 전도성 세그먼트들로 분할할 수 있다. 예를 들어, (예컨대, 2개의 갭들(18)을 갖는 배열에서는) 주변부 하우징 구조물들(16) 내에 2개의 주변부 전도성 세그먼트들, (예컨대, 3개의 갭들(18)을 갖는 배열에서는) 3개의 주변부 전도성 세그먼트들, (예컨대, 4개의 갭들(18)을 갖는 배열에서는) 4개의 주변부 전도성 세그먼트들 등이 있을 수 있다.
이러한 방식으로 형성된 주변부 전도성 하우징 구조물들(16)의 세그먼트들은 디바이스(10) 내의 안테나들의 부분들을 형성할 수 있다. 예를 들어, 영역(20) 내의 2개의 갭들(18) 사이에 위치된 주변부 전도성 하우징 구조물들(16)의 세그먼트는 하부 안테나(40L)를 위한 또는 영역(20) 내의 다른 안테나들을 위한 안테나 공진 요소의 일부 또는 전부(예컨대, 하부 안테나(40L)가 역-F 안테나인 시나리오들에서 역-F 안테나 공진 요소의 하나 이상의 공진 요소 아암들, 하부 안테나(40L)가 루프 안테나인 시나리오들에서 루프 안테나 공진 요소의 부분, 하부 안테나(40L)가 슬롯 안테나인 시나리오들에서 슬롯 안테나 공진 요소의 에지를 한정하는 전도성 부분, 이들의 조합들, 또는 임의의 다른 원하는 안테나 공진 요소 구조물들)를 형성할 수 있다. 유사하게, 영역(22) 내의 2개의 갭들(18) 사이에 위치된 주변부 전도성 하우징 구조물들(16)의 세그먼트는 상부 안테나(40U) 또는 영역(22) 내의 다른 안테나들을 위한 안테나 공진 요소의 일부 또는 전부를 형성할 수 있다. 이 예는 단지 예시적인 것이다. 원하는 경우, 안테나들(40L, 40U)은 주변부 전도성 하우징 구조물들(16)의 어떠한 부분도 포함하지 않을 수 있거나, 또는 구조물들(16)의 세그먼트들은 안테나들(40L, 40U) 및/또는 디바이스(10) 내의 다른 안테나들을 위한 안테나 접지 평면의 일부를 형성할 수 있다.
디바이스(10) 내의 안테나들은 임의의 관심 통신 대역들을 지원하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 디바이스(10)는 로컬 영역 네트워크 통신들, 음성 및 데이터 셀룰러 전화 통신들, GPS(global positioning system) 통신들 또는 다른 위성 내비게이션 시스템 통신들, 블루투스® 통신들 등을 지원하기 위한 안테나 구조물들을 포함할 수 있다.
도 1의 디바이스(10)에서 사용될 수 있는 예시적인 컴포넌트들을 보여주는 개략도가 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 저장 및 처리 회로부(28)와 같은 제어 회로부를 포함할 수 있다. 저장 및 처리 회로부(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 처리 회로부(28) 내의 처리 회로부는 디바이스(10)의 동작을 제어하는 데 사용될 수 있다. 이러한 처리 회로부는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 마이크로제어기들, 디지털 신호 프로세서들, 응용 주문형 집적 회로들 등에 기초할 수 있다.
저장 및 처리 회로부(28)는 인터넷 브라우징 애플리케이션들, VOIP(voice-over-internet-protocol) 전화 통화 애플리케이션들, 이메일 애플리케이션들, 미디어 재생 애플리케이션들, 운영 체제 기능들 등과 같은 소프트웨어를 디바이스(10) 상에서 실행하는 데 사용될 수 있다. 외부 장비와의 상호작용들을 지원하기 위해, 저장 및 처리 회로부(28)는 통신 프로토콜들을 구현하는 데 사용될 수 있다. 저장 및 처리 회로부(28)를 사용하여 구현될 수 있는 통신 프로토콜들은 인터넷 프로토콜들, 무선 로컬 영역 네트워크 프로토콜들(예컨대, 때때로 와이파이®라고 지칭되는 IEEE 802.11) 프로토콜들), 블루투스® 프로토콜과 같은 다른 단거리 무선 통신 링크들을 위한 프로토콜들, 셀룰러 전화 프로토콜들(예를 들어, LTE(Long-Term Evolution) 프로토콜들, LTE 어드밴스드 프로토콜들, GSM(Global System for Mobile Communications) 프로토콜들, UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 프로토콜들, 또는 다른 모바일 전화 프로토콜들), 다중-입력 다중-출력(MIMO) 프로토콜들, 안테나 다이버시티 프로토콜들, 이들의 조합들 등을 포함한다.
입출력 회로부(30)는 입출력 디바이스들(32)을 포함할 수 있다. 입출력 디바이스들(32)은 데이터가 디바이스(10)에 공급되게 하기 위해, 그리고 데이터가 디바이스(10)로부터 외부 디바이스들로 제공되게 하기 위해 사용될 수 있다. 입출력 디바이스들(32)은 사용자 인터페이스 디바이스들, 데이터 포트 디바이스들, 및 다른 입출력 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 입출력 디바이스들(32)은 터치 스크린들, 터치 센서 기능들이 없는 디스플레이들, 버튼들, 조이스틱들, 스크롤링 휠들, 터치 패드들, 키패드들, 키보드들, 마이크로폰들, 카메라들, 버튼들, 스피커들, 상태 표시자들, 광원들, 오디오 잭들 및 다른 오디오 포트 컴포넌트들, 디지털 데이터 포트 디바이스들, 센서들, 예컨대 광 센서들, 모션 센서들(가속도계들), 용량성 센서들, 근접 센서들, 안테나 임피던스 센서들, 지문 센서들(예컨대, 도 1의 버튼(24)과 같은 버튼과 일체화된 지문 센서, 또는 버튼(24)을 대체하는 지문 센서), 또는 다른 센서들 등을 포함할 수 있다.
입출력 회로부(30)는 외부 장비와 무선으로 통신하기 위한 무선 통신 회로부(34)를 포함할 수 있다. 무선 통신 회로부(34)는 하나 이상의 집적 회로들로 형성된 무선-주파수(RF) 송수신기 회로부, 전력 증폭기 회로부, 저잡음 입력 증폭기들, 수동 RF 컴포넌트들, 하나 이상의 안테나들, 송신 라인(transmission line)들, 및 RF 무선 신호들을 처리하기 위한 다른 회로부를 포함할 수 있다. 무선 신호들은 또한 광을 이용하여(예컨대, 적외선 통신들을 이용하여) 송신될 수 있다.
무선 통신 회로부(34)는 다양한 무선-주파수 통신 대역들을 처리하기 위한 무선-주파수 송수신기 회로부(38)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로부(34)는 송수신기 회로부(45, 46, 47)를 포함할 수 있다. 송수신기 회로부(46)는 WiFi® (IEEE 802.11) 통신들 또는 다른 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN) 대역들을 위한 2.4 ㎓ 및 5 ㎓ 대역들을 처리할 수 있고, 2.4 ㎓ 블루투스® 통신 대역 또는 다른 무선 개인 영역 네트워크(WPAN) 대역들을 처리할 수 있다. 회로부(34)는, (예들로서) 600 내지 960 ㎒의 저 통신 대역, 1400 내지 1520 ㎒의 낮은 중간대역(low midband), 1710 내지 2170 ㎒의 중간대역, 및 2300 내지 2700 ㎒의 고대역, 또는 600 ㎒와 4000 ㎒ 사이의 다른 통신 대역들과 같은 주파수 범위들, 또는 다른 적합한 주파수들에서의 무선 통신들을 처리하기 위한 셀룰러 전화 송수신기 회로부(47)를 사용할 수 있다. 회로부(47)는 하나 이상의 셀룰러 전화 프로토콜들(예를 들어, LTE(Long-Term Evolution) 프로토콜들, LTE 어드밴스드 프로토콜들, GSM(Global System for Mobile Communications) 프로토콜들, UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 프로토콜들, 다른 모바일 전화 프로토콜들 등)을 사용하여 음성 데이터 및 비음성 데이터를 처리할 수 있다.
무선 통신 회로부(34)는, 원하는 경우, 다른 단거리 및 장거리 무선 링크들을 위한 회로부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로부(34)는 60 ㎓ 송수신기 회로부, 텔레비전 및 라디오 신호들을 수신하기 위한 회로부, 페이징 시스템 송수신기들, 근거리 통신(NFC) 회로부 등을 포함할 수 있다. 무선 통신 회로부(34)는 1575 ㎒에서 GPS 신호들을 수신하거나 또는 다른 위성 포지셔닝 데이터를 처리하기 위한 GPS 수신기 회로부(45)와 같은 GPS 수신기 장비를 포함할 수 있다. 와이파이® 및 블루투스® 링크들 및 다른 단거리 무선 링크들에서, 무선 신호들은 전형적으로 수십 또는 수백 피트에 걸쳐 데이터를 전달하는 데 사용된다. 셀룰러 전화 링크들 및 다른 장거리 링크들에서, 무선 신호들은 전형적으로 수천 피트 또는 마일에 걸쳐 데이터를 전달하는 데 사용된다.
무선 통신 회로부(34)는 안테나들(40)을 포함할 수 있다. 안테나들(40)은 임의의 적합한 안테나 유형들을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나들(40)은 루프 안테나 구조물들, 패치 안테나 구조물들, 역-F 안테나 구조물들, 슬롯 안테나 구조물들, 평면형 역-F 안테나 구조물들, 나선형 안테나 구조물들, 모노폴 안테나 구조물들, 다이폴 안테나 구조물들, 이들 설계의 하이브리드들 등으로 형성되는 공진 요소들을 갖는 안테나들을 포함할 수 있다. 상이한 유형의 안테나들이 상이한 대역들 및 대역들의 조합들에 대해 사용될 수 있다. 예를 들면, 일 유형의 안테나는 로컬 무선 링크 안테나를 형성하는 데 사용될 수 있고, 또 다른 유형의 안테나는 원격 무선 링크 안테나를 형성하는 데 사용될 수 있다.
다수의 중복 안테나들이 특정한 대역 또는 대역들에 대한 통신들을 처리하는 데 사용되는 안테나 다이버시티 기법들이 구현될 수 있다. 일 안테나 다이버시티 기법에서, 저장 및 처리 회로부(28)는 신호 세기 측정치들 또는 다른 데이터에 기초하여 실시간으로 사용할 안테나를 선택할 수 있다. 다른 적합한 배열에서, 다수의 안테나들(40)은 다중-입력-다중-출력(MIMO) 기법들을 사용하여 통신들을 수행할 수 있다. MIMO 기법들에서, 다수의 안테나들(40)은 하나 이상의 동일한 주파수들에서 다수의 데이터 스트림들을 송신 및/또는 수신하는 데 사용됨으로써, 데이터 처리량을 향상시킬 수 있다.
디바이스(10)에서 다수의 안테나들(40)이 형성될 수 있는 예시적인 위치들이 도 3에 도시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 안테나들(40)은 하우징(12) 내에 장착될 수 있고, 원하는 경우, 하우징(12)의 부분들(예를 들어, 도 1의 주변부 전도성 하우징 구조물들(16)의 부분들)을 사용하여 형성될 수 있다. 다수의 안테나들(40)은 경로들(50)과 같은 경로들에 의해 송수신기 회로부(38)에 결합될 수 있다. 경로들(50)은 동축 케이블들, 마이크로스트립 송신 라인들, 스트립라인 송신 라인들 등과 같은 송신 라인 구조물들을 포함할 수 있다.
송수신기 회로부(38)는 하나 이상의 전용 송신기들(48), 하나 이상의 전용 수신기들(49), 또는 송신 및 수신 둘 모두를 수행하는 하나 이상의 송수신기 회로들을 포함할 수 있다. 송신기들(48), 수신기들(49), 및 회로부(38)에서 송신 및 수신 둘 모두를 수행하는 송수신기 회로들은 (예를 들어, 도 2의 회로들(45)의 일부로서) 위성 내비게이션 신호들, (예를 들어, 도 2의 회로들(46)의 일부로서) 무선 로컬 영역 네트워크 신호들, (예를 들어, 도 2의 회로들(47)의 일부로서) 음성 및/또는 비음성 셀룰러 전화 신호들, 또는 다른 신호들을 처리할 수 있다(예를 들어, 도 2의 회로들(47, 46, 45)은 하나 이상의 전용 송신기들(48), 전용 수신기들(49), 또는 송신 및 수신 둘 모두를 수행하는 송수신기들을 포함할 수 있다). 회로부(38) 내의 각각의 전용 수신기(49), 송신기(48), 및 송수신기는 디바이스(10) 내에서 동일한 집적 회로, 모듈, 인쇄 회로, 패키지, 또는 기판 상에 형성될 수 있거나, 또는 회로부(38) 내의 2개 이상의 수신기들(49), 송신기들(48), 및 송수신기들은 디바이스(10) 내에서 별개의 집적 회로들, 모듈들, 패키지들, 인쇄 회로들, 또는 기판들 상에 형성될 수 있다. 원하는 경우, 증폭기들, 필터 회로부, 무선-주파수 커플러 회로부, 스위칭 회로부, 아날로그-디지털변환기 회로부, 디지털-아날로그 변환기 회로부, 믹서 회로부, 또는 다른 회로부는 송수신기 회로부(38)의 일부로서 형성되거나 경로들(50) 상에 개재될 수 있다.
세장형의 직사각형 윤곽을 갖는 셀룰러 전화기와 같은 디바이스에서, 안테나들(40)을 디바이스의 하나 또는 둘 모두의 단부들에 배치하는 것이 바람직할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 안테나(40)들 중 일부는 하우징(12)의 상단부 영역(22)에 배치될 수 있고, 안테나(40)들 중 일부는 하우징(12)의 하단부 영역(20)에 배치될 수 있다.
안테나 구조물들(40)은 영역들(22, 20)과 같은 영역들 중 일부 또는 모두 내에 형성될 수 있다. 예를 들면, 안테나(40U-1)와 같은 안테나는 영역(42-1) 내에 위치될 수 있고/있거나 안테나(40U-2)와 같은 안테나는 영역(42-3) 내에 위치될 수 있다. 각각의 안테나(40U-1, 40U-2)는 대응하는 송신 라인(50)에 의해 송수신기 회로부(38)에 결합될 수 있다(예를 들어, 안테나(40U-1)는 송신 라인(50-1)에 의해 송수신기 회로부(38)의 제1 포트에 결합될 수 있는 반면에, 안테나(40U-2)는 송신 라인(50-2)에 의해 송수신기 회로부(38)의 제2 포트에 결합된다).
원하는 경우, 스위칭 회로부가 안테나들(40U-1, 40U-2) 사이에 결합될 수 있다. 제어 회로부(28)는 영역(42-2)의 일부 또는 전부를 점유하는 단일의 더 큰 안테나(40U)를 형성하도록 안테나들(40U-1, 40U-2)을 구성하기 위해 스위칭 회로부를 제어할 수 있다. 안테나(40U)는 안테나들(40U-1, 40U-2) 둘 모두로부터의 안테나 구조물들을 포함할 수 있다. 안테나(40U)는 송신 라인들(50-1, 50-2) 중 선택된 하나를 사용하여 또는 송수신기 회로부(38)에 결합된 다른 송신 라인들(도시되지 않음)을 사용하여 피드될 수 있다. 제어 회로부(28)는 (예를 들어, 디바이스(10)에 대한 무선 성능을 최적화하기 위해) 디바이스 동작 조건들, 무선 통신 요건들, 센서 데이터, 또는 다른 정보에 기초하여 별개의 안테나들(40U-1, 40U-2)을 형성하도록 또는 단일 안테나(40U)를 형성하도록 영역(22) 내의 컴포넌트들을 구성하기 위해 스위칭 회로부를 제어할 수 있다.
유사하게, 안테나(40L-1)와 같은 안테나는 영역(44-1) 내에 위치될 수 있고/있거나 안테나(40L-2)와 같은 안테나는 영역(44-3) 내에 위치될 수 있다. 각각의 안테나(40L-1, 40L-2)는 대응하는 송신 라인(50)에 의해 송수신기 회로부(38)에 결합될 수 있다(예를 들어, 안테나(40L-1)는 송신 라인(50-3)에 의해 송수신기 회로부(38)의 제1 포트에 결합될 수 있는 반면에, 안테나(40L-2)는 송신 라인(50-4)에 의해 송수신기 회로부(38)의 제2 포트에 결합된다).
원하는 경우, 스위칭 회로부가 안테나들(40L-1, 40L-2) 사이에 결합될 수 있다. 제어 회로부(28)는 영역(44-2)의 일부 또는 전부를 점유하는 단일의 더 큰 안테나(40L)를 형성하도록 안테나들(40L-1, 40L-2)을 구성하기 위해 스위칭 회로부를 제어할 수 있다. 안테나(40L)는 안테나들(40L-1, 40L-2) 둘 모두로부터의 안테나 구조물들을 포함할 수 있다. 안테나(40L)는 송신 라인들(50-3, 50-4) 중 선택된 하나를 사용하여 또는 송수신기 회로부(38)에 결합된 다른 송신 라인들(도시되지 않음)을 사용하여 피드될 수 있다. 제어 회로부(28)는 (예를 들어, 디바이스(10)에 대한 무선 성능을 최적화하기 위해) 디바이스 동작 조건들, 무선 통신 요건들, 센서 데이터, 또는 다른 정보에 기초하여 별개의 안테나들(40L-1, 40L-2)을 형성하도록 또는 단일 안테나(40L)를 형성하도록 영역(20) 내의 컴포넌트들을 구성하기 위해 스위칭 회로부를 제어할 수 있다.
안테나들(40U, 40L)은 안테나들(40U-1, 40U-2, 40L-1, 또는 40L-2)보다 더 큰 공간(예를 들어, 디바이스(10) 내의 더 큰 면적 또는 체적)을 점유할 수 있다. 이는 원하는 경우 안테나들(40U, 40L)이 안테나들(40U-1, 40U-2, 40L-1, 또는 40L-2)보다 더 긴 파장들(즉, 더 낮은 주파수들)에서의 통신들을 지원할 수 있게 한다. 하나의 적합한 배열에서, 그렇지 않으면 안테나들(40U-1, 40U-2, 40L-1, 또는 40L-2)에 의해 처리될 수 있는 것보다 더 낮은 주파수들에서 무선-주파수 신호들을 전달하는 것이 요구될 때, 제어 회로부(28)는 안테나들(40U, 40L)을 형성하기 위해 영역들(22, 20) 내의 스위칭 회로부를 제어할 수 있다.
단일 안테나(40)를 사용하여 동작할 때, 무선 데이터의 단일 스트림이 디바이스(10)와 외부 통신 장비(예를 들어, 무선 기지국들, 액세스 포인트들, 셀룰러 전화들, 컴퓨터들 등과 같은 하나 이상의 다른 무선 디바이스들) 사이에 전달될 수 있다. 이는 외부 통신 장비와 통신할 때 무선 통신 회로부(34)에 의해 획득가능한 데이터 레이트(데이터 처리량)에 상한선을 부과할 수 있다. 시간이 지남에 따라 소프트웨어 애플리케이션들 및 다른 디바이스 동작들이 복잡도가 증가함에 따라, 디바이스(10)와 외부 통신 장비 사이에서 전달되어야 하는 데이터의 양은 전형적으로 증가하여, 단일 안테나(40)는 원하는 디바이스 동작들을 처리하기에 충분한 데이터 처리량을 제공하지 못할 수 있다.
무선 회로부(34)의 전체 데이터 처리량을 증가시키기 위하여, 안테나들(40U-1, 40U-2, 40U, 40L, 40L-1, 및/또는 40L-2)과 같은 다수의 안테나들(40)이 다중-입력 다중-출력(MIMO) 기법들을 사용하여 동작될 수 있다. MIMO 기법을 사용하여 동작할 때, 디바이스(10) 상의 2개 이상의 안테나들(40)이 동일한 주파수들에서 무선 데이터의 다수의 독립적인 스트림들을 전달하는 데 사용될 수 있다. 이는 단일 안테나(40)만이 사용되는 시나리오들에 비해 디바이스(10)와 외부 통신 장비 사이의 전체 데이터 처리량을 크게 증가시킬 수 있다. 일반적으로, MIMO 기법 하에서 무선 데이터를 전달하기 위해 사용되는 안테나들(40)의 개수가 많을수록, 회로부(34)의 전체 처리량은 커진다.
그러나, 주의를 기울이지 않으면, 다수의 안테나들(40)에 의해 동일한 주파수 대역에서 전달되는 무선-주파수 신호들은 서로 간섭하여, 회로부(34)의 전체 무선 성능을 저하시키는 역할을 할 수 있다. 동일한 주파수에서 동작하는 안테나들이 서로 전자기적으로 격리되도록 보장하는 것은, 인접한 안테나들(40)(예를 들어, 안테나들(40U-1, 40U-2), 안테나들(40L-1, 40L-2) 등)의 경우, 그리고 (예를 들어, 하우징(12)의 인접한 또는 공유된 전도성 부분들로 형성된 공진 요소들을 갖는) 공통(공유된) 구조물들을 갖는 안테나들(40)의 경우, 특히 어려울 수 있다.
MIMO 기법을 사용하여 무선 통신들을 수행하기 위하여, 안테나들(40)은 동일한 주파수들에서 데이터를 전달할 필요가 있다. 원하는 경우, 무선 회로부(34)는, 2개의 안테나들(40)이 동일한 주파수에서 무선-주파수 신호들의 2개의 독립적인 스트림들을 전달하는 데 사용되는, 소위 2-스트림(2X) MIMO 동작들(본 명세서에서 때때로 2X MIMO 통신들 또는 2X MIMO 기법을 사용하는 통신들로 지칭됨)을 수행할 수 있다. 무선 회로부(34)는, 4개의 안테나들(40)이 동일한 주파수에서 무선-주파수 신호들의 4개의 독립적인 스트림들을 전달하는 데 사용되는, 소위 4-스트림(4X) MIMO 동작들(본 명세서에서 때때로 4X MIMO 통신들 또는 4X MIMO 기법을 사용하는 통신들로 지칭됨)을 수행할 수 있다. 4X MIMO 동작들을 수행하는 것은 2X MIMO 동작들보다 더 높은 전체 데이터 처리량을 지원할 수 있는데, 이는 4X MIMO 동작들이 4개의 독립적인 무선 데이터 스트림들을 수반하는 데 반해 2X MIMO 동작들은 단지 2개의 독립적인 무선 데이터 스트림들을 수반하기 때문이다. 원하는 경우, (예를 들어, 어느 대역들이 어느 안테나들에 의해 처리되는지에 따라) 안테나들의 쌍들(40U-1, 40U-2, 40L-1, 40L-2)이 하나 이상의 주파수 대역들에서 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있고/있거나 안테나들(40U-1, 40U-2, 40L-1, 40L-2) 모두가 하나 이상의 주파수 대역들에서 4X MIMO 동작들을 수행할 수 있다. 원하는 경우, 안테나들(40U-1, 40U-2, 40L-1, 40L-2)은 예를 들어, 일부 대역들에서 2X MIMO 동작들을 수행하는 것과 동시에 다른 대역들에서 4X MIMO 동작들을 수행할 수 있다. 안테나들(40U-1, 40U-2)이 상부 안테나(40U)를 형성하도록 구성되고 안테나들(40L-1, 40L-2)이 하부 안테나(40L)를 형성하도록 구성될 때, 무선 회로부(34)는 예를 들어, 하나 이상의 주파수들에서 안테나들(40U, 40L)을 사용하여 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있다. 원하는 경우 안테나들(40U, 40L)은 MIMO 기법을 사용하여 통신들을 수행할 필요가 없다.
도 4는 송수신기 회로부(38)가 대응하는 송신 경로(50)를 사용하여 각각의 안테나(40)에 어떻게 결합될 수 있는지를 보여주는 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 무선 회로부(34) 내의 송수신기 회로부(38)는 경로(50)(예를 들어, 경로들(50-1, 50-2, 50-3, 50-4) 중 대응하는 하나, 또는 다른 송신 라인 경로들(50))와 같은 경로들을 사용하여 안테나 구조물들(40)(예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같은 안테나들(40U-1, 40U-2, 40U, 40L-1, 40L-2, 또는 40L) 중 주어진 하나)에 결합될 수 있다. 무선 회로부(34)는 제어 회로부(28)에 결합될 수 있다. 제어 회로부(28)는 입출력 디바이스들(32)에 결합될 수 있다. 입출력 디바이스들(32)은 디바이스(10)로부터의 출력을 공급할 수 있고 디바이스(10)의 외부에 있는 소스들로부터의 입력을 수신할 수 있다.
안테나(들)(40)와 같은 안테나 구조물들에 관심 통신 주파수들을 커버하는 능력을 제공하기 위해, 안테나(들)(40)에는 필터 회로부(예컨대, 하나 이상의 수동 필터들 및/또는 하나 이상의 튜닝가능한 필터 회로들)와 같은 회로부가 제공될 수 있다. 커패시터들, 인덕터들, 및 저항기들과 같은 개별 컴포넌트들이 필터 회로부 내에 통합될 수 있다. 용량성 구조물들, 유도성 구조물들, 및 저항성 구조물들이, 또한, 패턴화된 금속 구조물들(예컨대, 안테나의 일부)로 형성될 수 있다.
원하는 경우, 안테나(들)(40)에는 튜닝가능한 컴포넌트들(60)과 같은 조정가능한 회로들이 제공될 수 있다. 튜닝가능한 컴포넌트들(60)은 안테나 구조물들(40)을 다수의 가능한 동작 모드들 중 하나에 배치할 수 있고/있거나 관심 통신 대역들에 걸쳐 안테나 구조물들(40)을 튜닝할 수 있다. 튜닝가능한 컴포넌트들(60)은 튜닝가능한 필터 또는 튜닝가능한 임피던스 정합 네트워크의 일부일 수 있고, 안테나 공진 요소의 일부일 수 있고, 안테나 공진 요소와 안테나 접지 사이의 갭에 걸쳐 있을 수 있고, 등등일 수 있다. 튜닝가능한 컴포넌트들(60)은 튜닝가능한 인덕터들, 튜닝가능한 커패시터들, 또는 다른 튜닝가능한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 이들과 같은 튜닝가능한 컴포넌트들은 고정형 컴포넌트들의 스위치들 및 네트워크들, 연관된 분산된 커패시턴스들 및 인덕턴스들을 생성하는 분산형 금속 구조물들, 가변 커패시턴스 및 인덕턴스 값들을 생성하기 위한 가변 솔리드 스테이트 디바이스들, 튜닝가능한 필터들, 또는 다른 적합한 튜닝가능한 구조물들에 기초할 수 있다. 디바이스(10)의 동작 동안, 제어 회로부(28)는 인덕턴스 값들, 커패시턴스 값들, 또는 튜닝가능한 컴포넌트들(60)과 연관된 다른 파라미터들을 조정하는 제어 신호들을 경로(62)와 같은 하나 이상의 경로들 상에서 발행함으로써, 원하는 통신 대역들을 커버하도록 안테나 구조체들(40)을 튜닝할 수 있다. 원하는 경우, 컴포넌트들(60)은 고정형(비-조정가능한) 튜닝 컴포넌트들, 예컨대 커패시터들, 저항기들, 및/또는 인덕터들을 포함할 수 있다.
경로(50)는 하나 이상의 송신 라인들을 포함할 수 있다. 일례로서, 도 2의 신호 경로(50)는 라인(52)과 같은 양극 신호 전도체 및 라인(54)과 같은 접지 신호 전도체를 갖는 송신 라인일 수 있다. 라인들(52, 54)은 (예로서) 동축 케이블, 스트립라인 송신 라인, 또는 마이크로스트립 송신 라인의 부분들을 형성할 수 있다. 고정형 또는 튜닝가능한 인덕터들, 저항기들, 및 커패시터들과 같은 컴포넌트들로 형성된 정합 네트워크는 안테나(들)(40)의 임피던스를 송신 라인(50)의 임피던스에 정합시키는 데 사용될 수 있다. 정합 네트워크 컴포넌트들이 개별 컴포넌트들(예컨대, 표면 실장 기술 컴포넌트들)로서 제공될 수 있거나, 또는 하우징 구조물들, 인쇄 회로 기판 구조물들, 플라스틱 지지부들 상의 트레이스들 등으로 형성될 수 있다. 이들과 같은 컴포넌트들은, 또한, 안테나(들)(40) 내의 필터 회로부를 형성하는 데 사용될 수 있고, 튜닝가능한 및/또는 고정형 컴포넌트들(예를 들어, 컴포넌트들(60))일 수 있다.
송신 라인(50)은 안테나 구조물들(40)과 연관된 안테나 피드(F)와 같은 안테나 피드 구조물들에 결합될 수 있다. 일례로서, 안테나 구조물들(40)은 역-F 안테나, 슬롯 안테나, 하이브리드 역-F 슬롯 안테나, 또는 단자(98)와 같은 양극 안테나 피드 단자 및 접지 안테나 피드 단자(100)와 같은 접지 안테나 피드 단자를 구비한 안테나 피드를 갖는 다른 안테나를 형성할 수 있다. 양극 송신 라인 전도체(52)는 양극 안테나 피드 단자(98)에 결합될 수 있고, 접지 송신 라인 전도체(54)는 접지 안테나 피드 단자(100)에 결합될 수 있다. 원하는 경우, 다른 유형의 안테나 피드 배열들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 안테나 구조물들(40)은 다수의 피드들을 사용하여 피드될 수 있다. 도 4의 예시적인 피딩 구성은 단지 예시적인 것이다.
안테나 구조물들(40)은 공진 요소 구조물들, 안테나 접지 평면 구조물들, 피드(F)와 같은 안테나 피드, 및 다른 컴포넌트들(예를 들어, 튜닝가능한 컴포넌트들(60))을 포함할 수 있다. 안테나 구조물들(40)은 임의의 적합한 유형들의 안테나를 형성하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에서 때때로 예로서 기술되는, 하나의 적합한 배열에서, 안테나 구조물들(40)은 역-F 및 슬롯 안테나 공진 요소들을 포함하는 하이브리드 역-F-슬롯 안테나를 구현하는 데 사용된다.
원하는 경우, 튜닝가능한 컴포넌트들(60)은 2개의 별개의 안테나들(40U-1, 40U-2) 또는 단일 안테나(40U)를 형성하도록 영역(22) 내의 안테나 구조물들을 구성하기 위해(또는 2개의 별개의 안테나들(40L-1, 40L-2) 또는 단일 안테나(40L)를 형성하도록 영역(20) 내의 안테나 구조물들을 구성하기 위해) 제어 회로부(28)에 의해 제어되는 스위칭 회로부를 포함할 수 있다. 튜닝가능한 컴포넌트들(60) 내의 스위칭 회로들은, 원하는 경우, 안테나 구조물들(40)을 하나 이상의 선택된 송신 라인 경로들(50)에 결합시킬 수 있다.
디바이스(10) 내의 안테나들(40)은 임의의 원하는 안테나 유형을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나(40)는 루프 안테나 구조물들, 패치 안테나 구조물들, 역-F 안테나 구조물들, 슬롯 안테나 구조물들, 평면형 역-F 안테나 구조물들, 나선형 안테나 구조물들, 모노폴 안테나 구조물들, 다이폴 안테나 구조물들, 이러한 디자인들의 하이브리드들 등으로 형성되는 공진 요소를 갖는 안테나를 포함할 수 있다. 도 5는 디바이스(10)를 위한 안테나(40)를 구현하는 데 사용될 수 있는 예시적인 역-F 안테나 구조물들의 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 역-F 안테나 공진 요소(106) 및 안테나 접지(접지 평면)(104)를 포함할 수 있다. 안테나 공진 요소(106)는 아암(108)과 같은 주 공진 요소 아암을 가질 수 있다. 아암(108) 및/또는 아암(108)의 부분들의 길이는 안테나(40)가 원하는 동작 주파수들에서 공진하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 아암(108)의 길이는 안테나(40)에 대한 원하는 동작 주파수에서 파장의 1/4일 수 있다. 안테나(40)는, 또한, 고조파 주파수들에서 공진들을 나타낼 수 있다.
주 공진 요소 아암(108)은 복귀 경로(110)에 의해 접지(104)에 결합될 수 있다. 인덕터 또는 다른 컴포넌트가 경로(110) 내에 개재될 수 있고/있거나 튜닝가능한 컴포넌트들(60)(도 4)이 경로(110) 내에 개재될 수 있다. 원하는 경우, 튜닝가능한 컴포넌트들(60)은 아암(108)과 접지(104) 사이에서 경로(110)와 병렬로 결합될 수 있다. 원하는 경우 추가의 복귀 경로들(110)이 아암(108)과 접지(104) 사이에 결합될 수 있다
안테나(40)는 하나 이상의 안테나 피드들을 사용하여 피드될 수 있다. 예를 들어, 안테나(40)는 안테나 피드(F)를 사용하여 피드될 수 있다. 안테나 피드(F)는 양극 안테나 피드 단자(98) 및 접지 안테나 피드 단자(100)를 포함할 수 있고, 아암(108)과 접지(104) 사이에서 복귀 경로(110)와 병렬로 이어질 수 있다. 원하는 경우, 도 5의 예시적인 안테나(40)와 같은 역-F 안테나들은 하나 초과의 공진 아암 분기(예컨대, 다수의 통신 대역들에서의 동작들을 지원하도록 다수의 주파수 공진들을 생성하기 위함)를 가질 수 있거나, 또는 다른 안테나 구조물들(예컨대, 기생 안테나 공진 요소들, 안테나 튜닝을 지원하기 위한 튜닝가능한 컴포넌트들 등)을 가질 수 있다. 예를 들어, 아암(108)은 피드(F) 및 복귀 경로(110)로부터 외향으로 연장되는 좌측 및 우측 분기들을 가질 수 있다. 다수의 피드들이 안테나(40)와 같은 안테나들에 피드하는 데 사용될 수 있다.
안테나(40)는 하나 이상의 슬롯 안테나 공진 요소들을 포함하는 하이브리드 안테나일 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 안테나(40)는 안테나 접지(104)와 같은 전도성 구조물들 내에 형성되는 슬롯(114)과 같은 개구를 갖는 슬롯 안테나 구성에 기초할 수 있다. 슬롯(114)(본 명세서에서 때때로 개구(114)로 지칭됨)은 공기, 플라스틱, 및/또는 다른 유전체로 충전될 수 있다. 슬롯(114)의 형상은 직선형일 수 있거나, 또는 하나 이상의 굴곡부들을 가질 수 있다(즉, 슬롯(114)은 사행 경로(meandering path)를 따르는 세장형 형상을 가질 수 있다). 피드 단자들(98, 100)은, 예를 들어, 슬롯(114)의 대향하는 측면들 상에(예컨대, 대향하는 긴 측면들 상에) 위치될 수 있다. 도 6의 슬롯 안테나 공진 요소(114)와 같은 슬롯 기반 안테나 공진 요소들은 안테나 신호들의 파장이 슬롯의 둘레와 동일하게 되는 주파수들에서 안테나 공진을 발생시킬 수 있다. 좁은 슬롯들에서, 슬롯 안테나 공진 요소의 공진 주파수는 슬롯 길이가 파장의 1/2과 동일하게 되는 신호 주파수들과 연관된다.
슬롯 안테나 주파수 응답은 하나 이상의 튜닝 컴포넌트들(예를 들어, 도 4의 컴포넌트들(60))을 사용하여 튜닝될 수 있다. 이들 컴포넌트는 슬롯의 대향하는 측면들에 결합되는 단자들을 가질 수 있다(즉, 튜닝가능한 컴포넌트들은 슬롯을 브릿지할 수 있다). 원하는 경우, 튜닝가능한 컴포넌트들은 슬롯(114)의 측면들 중 하나의 측면의 길이를 따르는 각자의 위치들에 결합되는 단자들을 가질 수 있다. 이들 배열의 조합들이 또한 사용될 수 있다. 원하는 경우, 안테나(40)는 도 5 및 도 6 둘 모두에서 도시된 유형의 공진 요소들(예를 들어, 도 5의 아암(108)과 같은 공진 요소 아암 및 도 6의 슬롯(114)과 같은 슬롯 둘 모두에 의해 주어진 공진들을 가짐)을 포함하는 하이브리드 슬롯-역-F 안테나일 수 있다.
도 3의 안테나(40L)와 같은 슬롯 및 역-F 안테나 구조물들을 갖는 안테나에 대한 예시적인 구성이 도 7에 도시된다. 안테나(40L) 부근에서의 사용자의 손 또는 다른 신체 부분과 같은 외부 물체들의 존재 또는 부재는 안테나 로딩 및 그에 따른 안테나 성능에 영향을 줄 수 있다. 안테나 로딩은 디바이스(10)가 유지되는 방식에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 안테나 로딩 및 그에 따른 안테나 성능은 사용자가 사용자의 오른손에 디바이스(10)를 쥐고 있을 때 하나의 방식으로 영향을 받을 수 있고, 사용자가 사용자의 왼손에 디바이스(10)를 쥐고 있을 때 다른 방식으로 영향을 받을 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 안테나(40L) 내의 조정가능한 컴포넌트들(60)(도 4)은 컴포넌트들(T0, T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7)과 같은 조정가능한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 다양한 로딩 시나리오들을 수용하기 위해, 디바이스(10)는 센서 데이터, 안테나 측정치들, 디바이스(10)의 사용 시나리오 또는 동작 상태에 관한 정보, 및/또는 안테나 로딩의 존재(예를 들어, 사용자의 손, 사용자의 머리, 또는 다른 외부 물체의 존재)를 모니터링하기 위한 입출력 회로부(30)로부터의 다른 데이터를 사용할 수 있다. 이어서 디바이스(10)(예를 들어, 제어 회로부(28))는 로딩을 보상하기 위해 컴포넌트들(T0, T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7)을 조정할 수 있다.
디바이스(10)에 대한 상이한 위치들에서의 사용자의 손과 같은 외부 물체들의 존재로 인한 안테나 로딩을 보상하는 것을 추가로 돕기 위해, 안테나(40L)는 다수의 안테나 피드들(예를 들어, 도 4의 안테나 피드(F)와 같은 안테나 피드들)을 포함할 수 있다. 제어 회로부(28)는 주어진 시간에 다수의 안테나 피드들 중 하나를 선택적으로 활성화할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(28)는 안테나(40)의 성능에 대한 외부 물체의 존재의 영향을 최소화하는 것을 돕기 위해 안테나를 로딩하고 있는 외부 물체로부터 가장 멀리 위치된 안테나 피드를 선택적으로 활성화할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 안테나(40L)(예를 들어, 하이브리드 슬롯-역-F 안테나)는 슬롯(114)을 가로질러 공진 요소 아암(108)과 접지(104) 사이에 결합된 다수의 피드들(F), 예컨대 제1 피드(F1), 제2 피드(F2), 제3 피드(F3), 및 제4 피드(F4)를 포함할 수 있다. 피드들(F1, F2, F3, F4)은 대응하는 송신 라인들(50)(도 3 및 도 4)을 통해 송수신기 회로부(38) 내의 하나 이상의 송수신기들에 결합될 수 있다.
안테나(40L)의 공진 요소 아암(108)은 갭들(18-1, 18-2)(예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은, 주변부 전도성 구조물들(16) 내의 갭들(18)) 사이에서 연장되는 주변부 전도성 구조물들(16)의 세그먼트와 같은 하우징(12)의 일부분으로 형성될 수 있다. 슬롯(114)은 주변부 전도성 구조물들(16)과 접지(104) 사이의 세장형 갭(예를 들어, 기계가공 공구 또는 다른 장비를 사용하여 하우징(12) 내에 형성된 슬롯)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 공진 요소 아암(108)을 형성하는 주변부 구조물들(16)의 세그먼트의 제1 단부는 갭(18-1)의 에지를 한정할 수 있는 반면, 주변부 구조물들(16)의 세그먼트의 대향하는 제2 단부는 갭(18-2)의 에지를 한정한다. 슬롯은 공기 및/또는 플라스틱과 같은 유전체들로 충전될 수 있다. 예를 들어, 플라스틱이 슬롯(114)의 부분들 내에 삽입될 수 있고, 이 플라스틱은 하우징(12)의 외측과 동일 높이에 있을 수 있다. 슬롯(114)의 부분들은 안테나(40L)에 슬롯 안테나 공진들을 기여할 수 있다.
안테나 피드들(F1, F2, F3, F4)은 각자의 양극 안테나 피드 단자들(98) 및 접지 안테나 피드 단자들(100)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 피드(F1)는 슬롯(114)의 대향하는 측면들에 결합되는 양극 안테나 피드 단자(98-1) 및 대응하는 접지 안테나 피드 단자(100-1)를 포함할 수 있다. 양극 안테나 피드 단자(98-1)는 피드 레그(feed leg)(143)를 통해 주변부 전도성 구조물들(16)에 결합될 수 있는 반면, 접지 안테나 피드 단자(100-1)는 접지 평면(104)에 결합된다.
유사하게, 제2 안테나 피드(F2)는 슬롯(114)의 대향하는 측면들에 결합되는 양극 안테나 피드 단자(98-2) 및 대응하는 접지 안테나 피드 단자(100-2)를 포함할 수 있다. 양극 안테나 피드 단자(98-2)는 피드 레그(150)를 통해 주변부 전도성 구조물들(16)에 결합될 수 있는 반면, 접지 안테나 피드 단자(100-2)는 접지 평면(104)에 결합된다. 제3 안테나 피드(F3)는 슬롯(114)의 대향하는 측면들에 결합되는 양극 안테나 피드 단자(98-3) 및 대응하는 접지 안테나 피드 단자(100-3)를 포함할 수 있다. 양극 안테나 피드 단자(98-3)는 피드 레그(148)를 통해 주변부 전도성 구조물들(16)에 결합될 수 있는 반면, 접지 안테나 피드 단자(100-3)는 접지 평면(104)에 결합된다. 제4 안테나 피드(F4)는 슬롯(114)의 대향하는 측면들에 결합되는 양극 안테나 피드 단자(98-4) 및 대응하는 접지 안테나 피드 단자(100-4)를 포함할 수 있다. 양극 안테나 피드 단자(98-4)는 피드 레그(125)를 통해 주변부 전도성 구조물들(16)에 결합될 수 있는 반면, 접지 안테나 피드 단자(100-4)는 접지 평면(104)에 결합된다.
피드(F3)은 피드들(F4, F2) 사이에 개재될 수 있고 피드(F2)는 피드들(F3, F1) 사이에 개재될 수 있다. 원하는 경우, 피드들(F1, F2, F3, F4)은 디바이스(10)의 중심 종축(133)(예를 들어, 디바이스(10)를 양분하고 디바이스(10)의 가장 긴 치수에 평행하게 이어지는 중심 축(133))을 중심으로 대칭적으로 분포될 수 있다. 예를 들어, 피드들(F3, F2)은 축(133)의 대향하는 측면들로부터 대략 동일한 거리에 위치될 수 있고 피드들(F1, F4)은 축(133)의 대향하는 측면들로부터 대략 동일한 거리에 위치될 수 있다(예를 들어, 피드들(F1, F2)은, 피드들(F4, F3)이 갭(18-1)으로부터 떨어지는 것과 동일한 거리들로 갭(18-2)으로부터 떨어져 각각 위치된다). 이 예는 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 안테나 피드들(F1, F2)은 축(133)의 제1 측면에 대해 임의의 원하는 거리들에 위치될 수 있고, 안테나 피드들(F3, F4)은 축(133)의 제2 측면에 대해 임의의 원하는 거리들에 위치될 수 있다(예를 들어, 여기서 피드(F2)는 피드(F1)보다 축(133)에 더 가깝고 피드(F3)는 피드(F4)보다 축(133)에 더 가깝다).
피드 레그들(143, 150, 148, 125)은 때때로 본 명세서에서 피드 아암들, 피드 경로들, 피드 전도체들, 또는 피드 요소들로 지칭될 수 있다. 피드 레그들(143, 150, 148, 125)은 전도성 와이어, 강성 또는 가요성 인쇄 회로 기판 상의 금속 트레이스들, 시트 금속, 전자 디바이스 컴포넌트들의 금속 부분들, 전도성 무선-주파수 커넥터들, 전도성 스프링 구조물들, 금속 스크류들 또는 다른 체결구들, 용접 구조물들, 솔더 구조물들, 전도성 접착제 구조물들, 이들 구조물의 조합들 등과 같은 임의의 원하는 전도성 구조물들을 포함할 수 있다. 피드 레그(143)는 지점(142)에서 주변부 전도성 구조물들(16)에 결합될 수 있는 반면에, 피드 레그(150)는 지점(136)에서 구조물들(16)에 결합되고, 피드 레그(148)는 지점(132)에서 구조물들(16)에 결합되고, 피드 레그(125)는 지점(124)에서 구조물들(16)에 결합된다.
도 4의 조정가능한 컴포넌트들(60)은 도 7의 조정가능한 컴포넌트들(T0, T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7)을 포함할 수 있다. 조정가능한 컴포넌트(T1)는 피드 단자(98-1)와 주변부 구조물들(16) 사이의 피드 레그(143) 상에 개재될 수 있다. 조정가능한 컴포넌트(T3)는 피드 단자(98-2)와 주변부 구조물들(16) 사이의 피드 레그(150) 상에 개재될 수 있다. 조정가능한 컴포넌트(T4)는 피드 단자(98-3)와 주변부 구조물들(16) 사이의 피드 레그(148) 상에 개재될 수 있다. 조정가능한 컴포넌트(T6)는 피드 단자(98-4)와 주변부 구조물들(16) 사이의 피드 레그(125) 상에 개재될 수 있다.
제어 회로부(28)는 컴포넌트들(T1, T3, T4, T6)을 조정하여, 주어진 시간에 피드들(F1, F2, F3, F4) 중 하나 이상을 선택적으로 활성화하고/하거나 안테나(40)의 성능을 조정할 수 있다. 컴포넌트(T1)는, 예를 들어, 단자(98-1)와 지점(142) 사이에 결합된 스위치를 포함할 수 있다. 유사하게, 컴포넌트(T6)는 단자(98-4)와 지점(124) 사이에 결합된 스위치를 포함할 수 있다. 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T1) 내의 스위치를 턴온시켜 피드 단자(98-1)를 지점(142)에 결합시킴으로써, 피드(F1)를 활성화할 수 있고, 컴포넌트(T1) 내의 스위치를 턴오프시켜 피드 단자(98-1)를 지점(142)으로부터 결합해제시킴으로써, 피드(F1)를 비활성화할 수 있다. 유사하게, 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T6) 내의 스위치를 턴온시켜 피드 단자(98-4)를 지점(124)에 결합시킴으로써, 피드(F4)를 활성화할 수 있고, 컴포넌트(T6) 내의 스위치를 턴오프시켜 피드 단자(98-4)를 지점(124)으로부터 결합해제시킴으로써, 피드(F4)를 비활성화할 수 있다.
컴포넌트(T3)는 지점(136)에 결합된 제1 스위치 포트(단자)(P4), 접지(104) 상의 지점(134)에 결합된 제2 스위치 포트(P5), 및 피드 단자(98-2)에 결합된 제3 스위치 포트(P6)를 갖는 스위칭 회로부를 포함할 수 있다. 컴포넌트(T3) 내의 스위칭 회로부는 포트(P6)가 포트(P4)에 결합되는 제1 상태, 포트(P4)가 포트(P5)에 결합되는 제2 상태, 및 포트들(P4, P5, P6) 각각 사이에 개방 회로가 형성되는 제3 상태를 가질 수 있다. 컴포넌트(T3) 내의 스위칭 회로부가 제1 상태에 있을 때, 피드 단자(98-2)는 지점(136)에 결합될 수 있고 피드(F2)는 활성일 수 있다. 컴포넌트(T3) 내의 스위칭 회로부가 제2 상태에 있을 때, 복귀(단락 회로) 경로가 구조물들(16) 상의 지점(136)과 안테나 접지(104) 상의 지점(134) 사이에 형성되고, 피드 단자(98-2)는 주변부 구조물들(16)로부터 결합해제되며, 피드(F2)는 비활성이다. 컴포넌트(T3) 내의 스위칭 회로부가 제3 상태에 있을 때, 주변부 구조물들(16)과 피드(F2)의 위치에 있는 접지(104) 사이에 개방 회로가 형성되고, 피드(F2)는 비활성이다.
컴포넌트(T4)는 지점(132)에 결합된 제1 스위치 포트(단자)(P1), 접지(104) 상의 지점(130)에 결합된 제2 스위치 포트(P2), 및 피드 단자(98-3)에 결합된 제3 스위치 포트(P3)를 갖는 스위칭 회로부를 포함할 수 있다. 컴포넌트(T4) 내의 스위칭 회로부는 포트(P1)가 포트(P3)에 결합되는 제1 상태, 포트(P1)가 포트(P2)에 결합되는 제2 상태, 및 포트들(P1, P2, P3) 각각 사이에 개방 회로가 형성되는 제3 상태를 가질 수 있다. 컴포넌트(T4) 내의 스위칭 회로부가 제1 상태에 있을 때, 피드 단자(98-3)는 지점(132)에 결합될 수 있고 피드(F3)는 활성일 수 있다. 컴포넌트(T4) 내의 스위칭 회로부가 제2 상태에 있을 때, 복귀(단락 회로) 경로가 구조물들(16) 상의 지점(132)과 안테나 접지(104) 상의 지점(130) 사이에 형성되고, 피드 단자(98-3)는 주변부 구조물들(16)로부터 결합해제되며, 피드(F3)는 비활성이다. 컴포넌트(T4) 내의 스위칭 회로가 제3 상태에 있을 때, 주변부 구조물들(16)과 피드(F3)의 위치에 있는 접지(104) 사이에 개방 회로가 형성되고, 피드(F3)는 비활성이다. 컴포넌트들(T6, T4, T3, T1)을 조정함으로써, 제어 회로부(28)는 주어진 시간에 피드들(F4, F3, F2, F1) 중 하나 이상을 선택적으로 활성화할 수 있다.
조정가능한 컴포넌트들(T0, T2, T5, T7)은 슬롯(114)을 가로질러 접지(104)와 주변부 구조물들(16) 사이에 결합될 수 있다. 예를 들어, 조정가능한 컴포넌트(T0)의 제1 단자(146)는 접지(104)에 결합될 수 있는 반면에, 조정가능한 컴포넌트(T0)의 제2 단자(144)는 주변부 구조물들(16)에 결합된다. 컴포넌트(T2)의 제1 단자(140)는 접지(104)에 결합될 수 있는 반면에, 컴포넌트(T2)의 제2 단자(138)는 주변부 구조물들(16)에 결합된다. 컴포넌트(T5)의 제1 단자(126)는 접지(104)에 결합될 수 있는 반면에, 컴포넌트(T5)의 제2 단자(128)는 주변부 구조물들(16)에 결합된다. 컴포넌트(T7)의 제1 단자(120)는 접지(104)에 결합될 수 있는 반면에, 컴포넌트(T7)의 제2 단자(122)는 주변부 구조물들(16)에 결합된다.
도 7의 예에서, 접지 평면(104) 상에서, 피드 단자(100-1)는 컴포넌트 단자들(140, 146) 사이에 개재되고, 단자(140)는 단자들(100-1, 134) 사이에 개재되고, 단자(134)는 단자들(100-2, 140) 사이에 개재되고, 단자(100-2)는 단자들(100-3, 134) 사이에 개재되고, 단자(100-3)는 단자들(130, 100-2) 사이에 개재되고, 단자(126)는 단자들(100-4, 130) 사이에 개재되고, 단자(100-4)는 단자들(120, 126) 사이에 개재된다. 유사하게, 구조물들(16) 상에서, 단자(142)는 단자들(138, 144) 사이에 개재되고, 단자(138)는 단자들(136, 142) 사이에 개재되고, 단자(136)는 단자들(132, 138) 사이에 개재되고, 단자(132)는 단자들(128, 136) 사이에 개재되고, 단자(128)는 단자들(124, 132) 사이에 개재되고, 단자(124)는 단자들(122, 128) 사이에 개재된다. 이는 단지 예시적인 것이고, 원하는 경우, 컴포넌트들(T0 내지 T7)은 임의의 다른 원하는 순서로 배열될 수 있다.
조정가능한 컴포넌트들(T0, T2, T5, T7)은 접지(104)와 주변부 구조물들(16) 사이에 직렬로 및/또는 병렬로 결합된 스위칭가능한 인덕터들, 저항기들, 및/또는 커패시터들을 포함할 수 있다. 제어 회로부(28)는 컴포넌트들(T0, T2, T5, 및/또는 T7)을 조정하여, 안테나(40L)의 공진 주파수를 조정하거나, 하나 이상의 대역들에서 안테나(40L)의 안테나 효율을 조정하거나, 슬롯(114)을 가로지르는 단락 경로들의 위치를 변경하거나, 또는 다른 안테나 조정들을 수행할 수 있다. 하나의 적합한 배열에서, 컴포넌트(T0)는 컴포넌트(T7)와 동일할 수 있고 컴포넌트(T5)는 컴포넌트(T2)와 동일할 수 있다. 다른 적합한 배열에서, 컴포넌트들(T0, T2, T5, T7)은 내부에 상이한 회로 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
동작 동안, 컴포넌트들(T0, T2, T3, T4, T5, 및/또는 T7)은 도 5의 경로(110)와 같은, 안테나(40L)에 대한 복귀 경로들을 형성할 수 있다. 예를 들어, 복귀 경로들은, 조정가능한 컴포넌트들 내의 스위치들이 폐쇄되어 슬롯(114)을 가로질러 단락 회로를 형성할 때, 컴포넌트들(T0, T2, T3, T4, T5, 및/또는 T7)에 의해 형성될 수 있다. 스위칭가능한 복귀 경로들 및 다수의 선택적으로-활성화된 안테나 피드들을 사용하는 것은 상이한 로딩 조건들(예를 들어, 안테나(40)의 다양한 상이한 대응하는 부분들에 인접하는 디바이스(10)의 다양한 상이한 부분들 상에 사용자의 손 또는 다른 외부 물체가 존재함으로 인해 발생할 수 있는 상이한 로딩 조건들)을 수용하기 위한 유연성을 안테나(40)에 제공할 수 있다.
컴포넌트들(T0 내지 T7)과 같은 조정가능한 컴포넌트들은 안테나(40L)의 동작을 조정하는 데 사용될 수 있다. 컴포넌트들(T0 내지 T7)은 스위치들, 예컨대 조정가능한 복귀 경로 스위치들, 조정가능한 피드 경로 스위치들, 인덕터들 및/또는 커패시터들과 같은 고정형 컴포넌트들 및 조정가능한 양들의 커패시턴스, 조정가능한 양들의 인덕턴스를 제공하기 위한 다른 회로부에 결합된 스위치들, 개방 및 폐쇄 회로들 등을 포함할 수 있다. 안테나(40L) 내의 조정가능한 컴포넌트들은 안테나 커버리지를 튜닝하는 데 사용될 수 있고, 사용자의 손 또는 다른 신체 부분과 같은 외부 물체의 존재로 인해 저하된 안테나 성능을 복원하는 데 사용될 수 있고, 그리고/또는 다른 동작 조건들에 대해 조정하기 위해 그리고 원하는 주파수들에서 만족스러운 동작을 보장하기 위해 사용할 수 있다.
도 7의 안테나(40L)는 임의의 원하는 통신 대역들에서의 무선-주파수 통신들을 커버하는 데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 때때로 예로서 기술되는 하나의 적합한 배열에서, 안테나(40L)는 저대역(LB)(예를 들어, 600 내지 960 ㎒의 대역), 낮은 중간대역(예를 들어, 1400 내지 1520 ㎒의 대역), 중간대역(MB)(예를 들어, 1710 내지 2170 ㎒의 대역), 및 고대역(HB)(예를 들어, 2300 내지 2700 ㎒의 대역)에서 공진들을 나타낼 수 있다. 이들 대역은, 예를 들어, 도 2의 송수신기 회로부(47)에 의해 처리되는 셀룰러 전화 통신 대역들일 수 있다.
하나의 적합한 배열에서, 안테나(40L)는 피드들(F2, F3) 중 선택된 하나가 활성화될 때 이들 대역 중 하나 이상에서 무선-주파수 신호들을 전달할 수 있다. 저대역(LB)에서의 안테나(40L)의 공진은, 예를 들어, 안테나 피드들(F2, F3) 중 활성인 것과, 갭들(18-1, 18-2) 중 활성 안테나 피드로부터 더 먼 것 사이에서의, 주변부 전도성 구조물들(16)을 따르는 거리와 연관될 수 있다. 고대역(HB)에서의 안테나 성능은 구조물들(16)과 접지(104) 사이의 슬롯(114)의 공진에 의해 지원될 수 있다. 원하는 경우, 안테나(40L)에는, 안테나(40L)에 대한 고대역(HB)에서의 공진을 기여하는 기생 안테나 공진 요소가 제공될 수 있다. 기생 안테나 공진 요소는, 예를 들어, 전도성 하우징 구조물들과 같은 전도성 구조물들(예를 들어, 접지(104)를 형성하는 하우징(12)의 일부분과 같은 하우징의 일체형 부분)로, 전도성 하우징 구조물들의 부분들로, 전기 디바이스 컴포넌트들의 부분들로, 인쇄 회로 기판 트레이스들로, 전도체의 스트립들(예를 들어, 슬롯(114) 내에 매립되거나 성형되는 전도체의 스트립들 또는 접지(104)의 세장형 부분들)로, 또는 다른 전도성 재료들로 형성될 수 있다. 기생 안테나 공진 요소는 근거리 전자기 결합에 의해 안테나 공진 요소(108)(예를 들어, 주변부 구조물들(16))에 결합될 수 있고, 안테나(40L)가 고대역(HB)에서 동작하도록 안테나(40L)의 주파수 응답을 수정하는 데 사용된다. 하나의 예로서, 기생 안테나 공진 요소는 슬롯(114)을 사용하여 형성된 슬롯 안테나 공진 요소 구조물(예를 들어, 하나의 개방 단부 및 하나의 폐쇄 단부를 구비한 슬롯과 같은 개방 슬롯 구조물, 또는 금속에 의해 완전히 둘러싸이는 슬롯과 같은 폐쇄 슬롯 구조물)에 기초할 수 있다.
낮은 중간대역(LMB) 및 중간대역(MB)에서의 안테나(40L)의 공진은, 안테나 피드들(F2, F3) 중 활성인 것과, 하나 이상의 컴포넌트들(T0, T2, T3, T4, T5, 및 T7)에 의해 형성된 주변부 구조물들(16)과 접지(104) 사이의 복귀 경로 사이의 거리와 연관될 수 있다. 제어 회로부(28)는 컴포넌트들(T0, T2, T3, T4, T5, 및/또는 T7)을 조정함으로써 낮은 중간대역(LMB), 중간대역(MB), 및/또는 고대역(HB) 내에서 안테나(40)의 공진을 튜닝할 수 있다.
예를 들어, 피드(F2)가 활성일 때, 피드(F2)와 갭(18-1) 사이의 구조물들(16)의 길이는 저대역(LB)에서의 공진과 연관될 수 있다. 피드(F2)와 컴포넌트(T0) 사이의 구조물들(16)의 길이는 낮은 중간대역(LMB) 및 중간대역(MB)에서의 공진과 연관될 수 있다. 피드(F2)와 컴포넌트(T0) 사이의 슬롯(114)의 부분 또는 피드(F2)와 컴포넌트(T7) 사이의 슬롯의 부분은 고대역(HB)에서의 공진과 연관될 수 있다. 조정가능한 컴포넌트들(T3, T4, T5, 및/또는 T7)은 저대역(LB)에서의 안테나(40L)의 응답을 튜닝하는 데 사용될 수 있는 반면에, 컴포넌트들(T0, T2, T5 및/또는 T7)은 이 시나리오에서 낮은 중간대역(LMB), 중간대역(MB), 및/또는 고대역(HB)에서의 안테나(40L)의 응답을 튜닝하는 데 사용될 수 있다.
피드(F3)가 활성일 때, 피드(F3)와 갭(18-2) 사이의 구조물들(16)의 길이는 저대역(LB)에서의 공진과 연관될 수 있다. 조정가능한 컴포넌트들(T3, T4, T2, 및/또는 T0)은 저대역(LB)에서의 안테나(40L)의 응답을 튜닝하는 데 사용될 수 있는 반면에, 컴포넌트들(T5, T2, T0, 및/또는 T7)은 이 시나리오에서 낮은 중간대역(LMB), 중간대역(MB), 및/또는 고대역(HB)에서의 안테나(40L)의 응답을 튜닝하는 데 사용될 수 있다.
안테나(40L) 부근에서의 사용자의 손 또는 다른 신체 부분과 같은 외부 물체들의 존재 또는 부재는 안테나 로딩 및 그에 따른 안테나 성능에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 외부 로딩의 존재 시, 하나 이상의 대역들(LB, LMB, MB, 및 HB)에서의 안테나(40L)의 효율은, 안테나(40L)가 자유 공간 환경에서 동작할 때에 비해 저하될 수 있다.
실제로, 안테나 로딩은 디바이스(10)가 유지되고 있는 방식에 따라 그리고 어떤 안테나 피드가 활성인지에 따라 상이할 수 있다. 도 7의 예에서, 안테나(40L)는 디바이스(10)의 전방으로부터 (예를 들어, 디스플레이(14)를 통해) 보여진다. 에지(12-2)는 디바이스(10)를 전방에서 볼 때 하우징(12)의 우측 에지와 연관되고, 에지(12-1)는 디바이스(10)를 전방에서 볼 때 하우징(12)의 좌측 에지와 연관된다. 이 예에서, 사용자가 사용자의 오른손에 디바이스(10)를 쥐고 있을 때, 사용자의 오른손의 손바닥은 하우징(12)의 에지(12-2)를 따라 놓일 것이고, 사용자의 오른손의 손가락들(이는 사용자의 손바닥만큼 많이 안테나(40L)를 로딩하지 않음)은 하우징(12)의 에지(12-1)를 따라 놓일 것이다. 이 상황에서, 안테나 피드(F3)가 활성인 경우, 사용자의 오른손으로부터의 로딩은 안테나(40L)의 저대역 공진을 저하시킬 수 있다. 제어 회로부(28)는 이 시나리오에서 사용자의 오른손의 존재를 검출할 수 있고, 그러한 검출에 응답하여, 안테나 피드(F3)를 비활성화하고 대신에 안테나 피드(F2)를 활성화할 수 있다. 안테나 피드(F2)를 활성화하는 것은 저대역에서의 주변부 구조물들(16) 상의 안테나 전류 핫스폿(hotspot)들을 디바이스(10)의 우측(예를 들어, 측면(12-2))으로부터 멀리 그리고 좌측(예를 들어, 측면(12-1))을 향해 이동시킬 수 있다. 전류 핫스폿들의 이러한 이동은 사용자의 오른손에 의한 저대역에서의 안테나(40L)의 로딩 및 대응하는 디튜닝을 감소시킬 수 있다.
사용자가 사용자의 왼손에 디바이스(10)를 쥐고 있을 때, 사용자의 왼손의 손바닥은 디바이스(10)의 좌측 에지(예를 들어, 도 7의 하우징 에지(12-1))를 따라 놓일 것이고, 사용자의 왼손의 손가락들은 디바이스(10)의 에지(12-2)를 따라 놓일 것이다. 이 시나리오에서, 사용자의 손의 손바닥은 에지(12-1) 근처의 안테나(40)의 부분을 로딩할 수 있다. 안테나 피드(F2)가 활성인 경우, 사용자의 왼손으로부터의 로딩은 안테나(40L)의 저대역 공진을 저하시킬 수 있다. 제어 회로부(28)는 이 시나리오에서 사용자의 왼손의 존재를 검출할 수 있고, 그러한 검출에 응답하여, 안테나 피드(F2)를 비활성화하고 대신에 안테나 피드(F3)를 활성화할 수 있다. 안테나 피드(F3)를 활성화하는 것은 저대역에서의 주변부 구조물들(16) 상의 안테나 전류 핫스폿들을 디바이스(10)의 좌측(12-1)으로부터 멀리 그리고 우측(12-2)을 향해 이동시킬 수 있다. 전류 핫스폿들의 이러한 이동은 사용자의 왼손에 의한 저대역에서의 안테나(40L)의 로딩 및 대응하는 디튜닝을 감소시킬 수 있다. 제어 회로부(28)는 또한, 어떤 안테나 피드가 활성인지에 관계없이 그리고 사용자의 어느 쪽 손이 디바이스를 쥐는 데 사용되고 있는지에 관계없이 안테나(40L)가 적절히 튜닝된 상태로 유지되도록 보장하기 위하여, 컴포넌트들(T7, T5, T4, T3, T2, 및/또는 T0)을 조정할 수 있다.
일부 시나리오들에서, 안테나(40L)는 디바이스(10)에 의해 수행되고 있는 처리 동작들 모두를 수용하기에 충분한 데이터 처리량을 제공하지 못할 수 있다. 이들 시나리오에서, 제어 회로부(28)는 컴포넌트들(T1 내지 T7)을 조정하여, 안테나(40L)의 구조물들 중 적어도 일부를 사용하여 2개의 별개의 안테나들(40L-1, 40L-2)(도 3)을 형성할 수 있다. 안테나들(40L-1, 40L-2)은 MIMO 기법(예를 들어, 하우징(12)의 대향하는 단부에서의 안테나들(40U-1, 40U-2)을 이용하는 4X MIMO 기법)을 사용하여 동일한 주파수에서 무선-주파수 신호들을 후속적으로 전달할 수 있다. 이는, 예를 들어, 단일 안테나(40)의 최대 데이터 처리량의 2배, 4배, 또는 4배 초과만큼 회로부(34)의 최대 데이터 처리량을 증가시킬 수 있다.
안테나(40L-1)는 피드(F4)를 사용하여 피드될 수 있는 반면에 안테나(40L-2)는 피드(F1)를 사용하여 피드된다. 안테나(40L-1)는 지점(132)으로부터 갭(18-1)까지 연장되는 주 공진 요소 아암(108-1)을 가질 수 있다. 안테나(40L-2)는 지점(136)으로부터 갭(18-2)까지 연장되는 주 공진 요소 아암(108-2)을 가질 수 있다. 안테나들(40L-1, 40L-2)을 형성하기 위하여, 제어 회로부(28)는 피드들(F4, F1)을 활성화하는 반면에 피드들(F3, F2)은 비활성화할 수 있다. 컴포넌트들(T7 및/또는 T5)은 안테나(40L-1)에 대한 복귀 경로들(110)을 형성할 수 있는 반면에, 컴포넌트들(T2 및/또는 T0)은 안테나(40L-2)에 대한 복귀 경로들(110)을 형성할 수 있다. 피드(F4)는 안테나(40L-1)에 대해 하나 이상의 주파수들에서 (예를 들어, 도 3의 송신 라인(50-3)과 같은 대응하는 송신 라인을 사용하여) 무선-주파수 신호들을 전달할 수 있다. 피드(F1)는 (예를 들어, MIMO 기법을 사용하여) 피드(F4)에 의해 전달되는 신호들과 동일한 주파수들에서 안테나(40L-2)에 대해 (예를 들어, 도 3의 송신 라인(50-4)과 같은 대응하는 송신 라인을 사용하여) 무선-주파수 신호들을 동시에 전달할 수 있다. 이는, 안테나(40L)만이 디바이스(10)의 영역(20) 내에서 무선-주파수 신호들을 전달하는 데 사용되는 시나리오에 비해, 무선 회로부(34)의 전체 데이터 처리량을 증가시키는 역할을 할 수 있다.
주의를 기울이지 않으면, 피드(F4)에 의해 전달되는 무선-주파수 신호들은 (예를 들어, 신호들이 동일한 주파수들에서 전달되기 때문에) 피드(F1)에 의해 전달되는 무선-주파수 신호들과의 간섭을 받기 쉬울 수 있다. 주의를 기울이지 않으면, 그러한 간섭은 안테나들(40L-1, 40L-2)의 전체 안테나 효율을 감소시켜, 송신된 또는 수신된 데이터 내에 오류들을 도입하고/하거나 대응하는 무선 링크들이 드롭되게 할 수 있다.
원하는 경우, 제어 회로부(28)는 조정가능한 컴포넌트들(T4, T3)을 제어하여 안테나들(40L-1, 40L-2)을 전자기적으로 격리시킬 수 있다(예를 들어, 안테나들(40L-1, 40L-2)을 통해 전달되는 신호들 사이의 임의의 잠재적 간섭을 완화시킬 수 있다). 예를 들어, 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T4)를 제어하여 스위치 포트(P1)를 스위치 포트(P2)에 단락시킬 수 있고 컴포넌트(T3)를 제어하여 스위치 포트(P4)를 스위치 포트(P5)에 단락시킬 수 있다. 이는 안테나(40L-1)로부터 피드(F4)의 우측으로의 임의의 표류 안테나 전류들을 지점(132)으로부터 접지(104) 상의 지점(130)에 단락시키는 역할을 할 수 있다. 유사하게, 안테나(40L-2)로부터 피드(F1)의 좌측으로의 안테나 전류들은 지점(136)으로부터 접지(104) 상의 지점(134)에 단락될 수 있다. 이는 안테나(40L-1)로부터의 안테나 전류들이 안테나(40L-2)로부터의 안테나 전류들에 접근하거나 그와 혼합되는 것을 방지함으로써, 안테나들 둘 모두에 대한 공진 요소 아암이 동일한 전도체(즉, 주변부 구조물(16))로 형성되고 안테나들 둘 모두가 동일한 주파수들에서 무선-주파수 신호들을 전달함에도 불구하고 안테나들(40L-1, 40L-2)을 전자기적으로 격리시키는 역할을 할 수 있다.
아암(108-1)과 접지(104) 사이의 슬롯(114)의 공진(예를 들어, 암(108-1)과 접지(104) 사이의 슬롯(114) 내의 기생 요소)은 고대역(HB)에서의 안테나(40L-1)의 공진을 지원할 수 있다. 아암(108-2)과 접지(104) 사이의 슬롯(114)의 공진(예를 들어, 암(108-2)과 접지(104) 사이의 슬롯(114) 내의 기생 요소)은 고대역(HB)에서의 안테나(40L-2)의 공진을 지원할 수 있다. 피드(F4)와 컴포넌트(T5) 사이의 아암(108-1)의 길이는 중간대역(MB)에서의 안테나(40L-1)의 공진을 지원할 수 있다. 컴포넌트 피드(F1)와 컴포넌트(T2) 사이의 아암(108-2)의 길이는 중간대역(MB)에서의 안테나(40L-2)의 공진을 지원할 수 있다.
원하는 경우, 제어 회로부(28)는 컴포넌트들(T5, T2)을 조정하여 안테나들(40L-1, 40L-2)이 중간대역(MB)의 하단부를 향하는(예를 들어, 낮은 중간대역(LMB)을 향하는) 주파수들을 커버할 수 있게 한다. 예를 들어, 중간대역(MB)의 하단부에서의 커버리지가 필수적이지 않은 시나리오들에서, 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T5)를 제어하여 지점(128)과 접지(104) 상의 지점(126) 사이에 단락 회로를 형성할 수 있고, 컴포넌트(T2)를 제어하여 지점(138)과 접지(104) 상의 지점(140) 사이에 단락 회로를 형성할 수 있다. 이러한 방식으로 구성될 때, 피드(F4)로부터의 안테나 전류들은 지점(126)에서의 접지(104)에 단락될 수 있고, 피드(F1)로부터의 안테나 전류들은 지점(140)에서의 접지(104)에 단락될 수 있다.
중간대역(MB)의 하단부 및 낮은 중간대역(LMB)을 향하는 커버가 요구될 때, 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T5)를 제어하여 지점(128)과 접지(104) 상의 지점(126) 사이에 개방 회로를 형성할 수 있고, 컴포넌트(T2)를 제어하여 지점(138)과 접지(104) 상의 지점(140) 사이에 개방 회로를 형성할 수 있다. 이러한 방식으로 구성될 때, 피드(F4)로부터의 안테나 전류들은 지점(130)에서의 접지(104)에 단락될 수 있고, 피드(F1)로부터의 안테나 전류들은 지점(134)에서의 접지(104)에 단락될 수 있다. 이러한 시나리오에서, 피드(F4)로부터 지점(132)까지의 아암(108-1)의 더 큰 길이는 중간대역(MB) 및 낮은 중간대역(LMB)에서의 더 낮은 주파수들에서 안테나(40L-1)의 공진을 지원할 수 있는 반면에, 피드(F1)로부터 지점(136)까지의 아암(108-2)의 길이는 중간대역(MB) 및 낮은 중간대역(LMB)에서의 더 낮은 주파수들에서 안테나(40L-2)의 공진을 지원할 수 있다.
원하는 경우, 제어 회로부(28)는 조정가능한 인덕터 회로부, 조정가능한 커패시터 회로부, 스위칭 회로부, 또는 컴포넌트들(T0, T7) 내의 다른 회로부를 제어하여, 고대역(HB)에서의 안테나(40L-1)의 공진, 안테나(40L-2)의 공진을 튜닝할 수 있다. 이러한 방식으로, 안테나들(40L-1, 40L-2)은 하나 이상의 주파수들에서(예를 들어, 대역들(LMB, MB, 및 HB) 각각 내의 적어도 하나의 주파수에서) MIMO 동작들을 수행하기 위해, 낮은 중간대역(LMB), 중간대역(MB), 및/또는 고대역(HB)에서의 동일한 주파수들에서 통신들을 지원할 수 있다. 이는, 디바이스(10)의 영역(20) 내의 안테나(40L)를 형성하기 위해 피드들(F3 또는 F4) 중 하나가 활성인 시나리오들에 비해, 무선 회로부의 처리량을 상당히 증가시킬 수 있다. 그러나, 동시에, 안테나들(40L-1, 40L-2)은 저대역(LB)을 커버하기에 충분한 체적을 갖지 않을 수 있다. 원하는 경우, 제어 회로부(28)는, 저대역(LB)에서의 커버리지가 요구되는 시나리오들에서 안테나(40L)를 형성하도록 조정가능한 컴포넌트들(T0 내지 T7)을 구성함으로써, MIMO 동작들(40L-1, 40L-2)을 수행함으로써 제공되는 처리량을 희생시킬 수 있다. 한편, (예를 들어, 데이터 집약적 처리 동작들을 수행하기 위한) 상대적으로 높은 데이터 처리량이 요구될 때, 제어 회로부(28)는 안테나들(40L-1, 40L-2)을 형성하도록 조정가능한 컴포넌트들(T0 내지 T7)을 구성함으로써 MIMO 기법의 더 높은 데이터 레이트들을 대신하여 저대역(LB)에서의 커버리지를 희생시킬 수 있다.
도 7의 예는 단지 예시적인 것이다. 원하는 경우, 도 7의 도면은 디바이스(10)의 후방으로부터 디바이스 안테나(40L)를 도시할 수 있다. 이 시나리오에서, 에지(12-2)는 하우징(12)의 좌측 에지와 연관되고, 에지(12-1)는 하우징(12)의 우측 에지와 연관되고, 안테나 피드(F3)는 디바이스(10)가 사용자의 오른손에 의해 쥐어질 때 활성화될 수 있고, 안테나 피드(F2)는 디바이스(10)가 사용자의 왼손에 의해 쥐어질 때 활성화될 수 있다. 안테나 접지 평면(104) 및 슬롯(114)은 임의의 원하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 접지 평면(104)은 접지 평면(104)의 다른 부분들보다 주변부 구조물들(16)에 더 가까운 연장된 부분을 가질 수 있다. 슬롯(114)은, 예를 들어, 접지 평면(104)과 주변부 구조물들(16) 사이에서 접지 평면(104)의 연장된 부분 둘레에 이어지는 U-형상 또는 다른 사행 형상을 가질 수 있다. 안테나(40)는 임의의 원하는 주파수 대역들에서 임의의 원하는 수의 공진들을 가질 수 있다. 도 7의 예에서, 안테나(40L)는 디바이스(10)(도 1)의 영역(20)에서 하부 안테나로서 형성된다. 원하는 경우, 도 7의 구조물들은, 또한, 디바이스(10)의 영역(22)에서 상부 안테나 내의 상부 안테나들(40U, 40U-1, 40U-2)을 형성하거나 디바이스(10) 내의 임의의 다른 원하는 위치에서 안테나를 형성하는 데 사용될 수 있다. 원하는 경우 다른 구조물들이 안테나들(40U, 40U-1, 40U-2)을 형성하는 데 사용될 수 있다.
영역(20) 내의 안테나 구조물들의 상태 또는 동작 모드(및 회로부(34) 및 디바이스(10)의 무선 동작 모드)는 주어진 시간에 컴포넌트들(T0 내지 T7)에 사용되는 특정 설정들(예를 들어, 어느 피드들이 활성인지, 어느 복귀 경로들이 사용되는지, 및/또는 안테나 구조물들의 공진들이 어떻게 튜닝되는지)에 의해 주어질 수 있다. 하나의 적합한 배열에서, 영역(20) 내의 안테나 구조물들(예를 들어, 디바이스(10) 또는 회로부(34))은 적어도 제1, 제2, 제3, 및 제4 동작 모드들 또는 상태들을 가질 수 있다. 제1 동작 모드(예를 들어, 소위 저대역 오른손 모드 또는 상태)에서, 컴포넌트들(T0 내지 T7)은 안테나(40L)를 형성하도록 구성될 수 있고 안테나 피드(F2)는 안테나(40L)를 통해 무선-주파수 신호들을 전달하는 데 사용될 수 있다. 제2 동작 모드(예를 들어, 소위 저대역 왼손 모드 또는 상태)에서, 컴포넌트들(T0 내지 T7)은 안테나(40L)를 형성하도록 구성될 수 있고 안테나 피드(F3)는 안테나(40L)를 통해 무선-주파수 신호들을 전달하는 데 사용될 수 있다.
제3 동작 모드(예를 들어, 소위 제1 MIMO 중간대역(MB) 모드 또는 상태)에서, 컴포넌트들(T0 내지 T7)은 안테나들(40L-1, 40L-2)을 형성하도록 구성될 수 있으며, 이때 하나 이상의 동일한 주파수들에서 피드(F4)는 안테나(40L-1)를 통해 무선-주파수 신호들을 전달하고 피드(F1)는 안테나(40L-2)를 통해 무선-주파수 신호들을 전달한다. 제3 동작 모드에서, 추가의 단락 회로 경로들이 안테나들(40L-1, 40L-2)에 사용되도록 결합될 수 있다. 제4 동작 모드(예를 들어, 소위 제2 MIMO 중간대역(MB) 모드 또는 상태)에서, 컴포넌트들(T0 내지 T7)은 또한 안테나들(40L-1, 40L-2)을 형성하도록 구성될 수 있으며, 이때 하나 이상의 동일한 주파수들에서 피드(F4)는 안테나(40L-1)를 통해 무선-주파수 신호들을 전달하고 피드(F1)는 안테나(40L-2)를 통해 무선-주파수 신호들을 전달한다. 그러나, 제4 동작 모드에 배치될 때, 안테나들(40L-1, 40L-2), 제3 동작 모드와 연관된 추가의 단락 회로 경로들은 개방 회로들을 형성할 수 있다.
도 8 내지 도 11은, 도 7의 조정가능한 컴포넌트들(T0 내지 T7)을 형성하는 데 사용될 수 있고 저대역 왼손 모드, 저대역 오른손 모드, 제1 MIMO MB 모드, 및 제2 MIMO MB 모드 중 선택된 하나에 디바이스(10)를 배치하기 위해 조정될 수 있는 전기 컴포넌트들의 예시적인 예들을 도시한다.
도 8은 도 7의 컴포넌트들(T0 내지 T7) 중 하나 이상을 형성하는 데 사용될 수 있는 예시적인 스위치를 도시하는 회로도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 스위치(160)는 스위치 단자들(162, 166) 사이에 결합될 수 있다. 제어 회로부(28)는 제어 신호들(164)을 사용하여 스위치(160)를 조정하여, 스위치(160)를 개방 또는 폐쇄 상태에 배치할 수 있다. 하나의 적합한 배열에서, 스위치(160)와 같은 스위치들은 도 7의 컴포넌트들(T1, T6)을 형성하는 데 사용될 수 있다(예를 들어, 스위치 단자(162)는 피드 단자(98-4 또는 98-1)에 결합될 수 있는 반면, 스위치 단자(166)는 지점(124) 또는 구조물들(16) 상의 지점(142)에 결합될 수 있다). 이들 시나리오에서, 스위치(160)가 턴온될(폐쇄될) 때, 대응하는 피드(F)는 활성일 수 있다. 스위치(160)가 턴오프될(개방될) 때, 대응하는 피드(F)는 비활성일(비활성화될) 수 있다. 스위치(160)는 예를 들어 단극단투(single-pole single-throw, SPST) 스위치일 수 있다.
도 9는 도 7의 컴포넌트들(T0 내지 T7) 중 하나 이상을 형성하는 데 사용될 수 있는 예시적인 스위칭가능한 인덕터의 회로도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 조정가능한 컴포넌트(168)는 제1 컴포넌트 단자(170)와 제2 컴포넌트 단자(172) 사이에서 스위치(176)와 직렬로 결합된 인덕터(L1)를 포함할 수 있다. 스위치(176)는 예를 들어 단극단투(SPST) 스위치일 수 있다. 조정가능한 컴포넌트(168)는 컴포넌트 단자들(170, 172) 사이에 상이한 양들의 인덕턴스를 생성하도록 조정될 수 있다. 따라서, 컴포넌트(168)는 때때로 본 명세서에서 조정가능한 인덕터 또는 스위칭가능한 인덕터 회로부(168)로 지칭될 수 있다. 제어 회로부(28)는 제어 신호들(174)을 사용하여 스위치(176)를 제어할 수 있다. 스위치(176)가 폐쇄 상태에 배치되는 경우, 인덕터(L1)는 사용되도록 스위칭되고, 조정가능한 인덕터(168)는 컴포넌트 단자들(170, 172) 사이에 인덕턴스(L1)를 나타낸다. 스위치(176)가 개방 상태에 배치되는 경우, 인덕터(L1)는 사용되지 않도록 스위칭되고, 조정가능한 인덕터(168)는 컴포넌트 단자들(170, 172) 사이에 본질적으로 무한대 양의 인덕턴스를 나타낸다.
하나의 적합한 배열에서, 조정가능한 컴포넌트(168)와 같은 조정가능한 컴포넌트들은 도 7의 컴포넌트들(T7, T5, T2, 및/또는 T0)을 형성하는 데 사용될 수 있다(예를 들어, 컴포넌트 단자(170)는 접지 평면(104) 상의 지점들(120, 126, 140, 또는 146)에 결합될 수 있는 반면, 컴포넌트 단자(172)는 구조물들(16) 상의 지점들(122, 128, 138, 또는 144)에 결합될 수 있다). 이들 시나리오에서, 스위치(176)가 턴온될 때, 안테나(40L, 40L-1, 또는 40L-2)에 대한 인덕턴스(L1)를 갖는 복귀 경로가 구조물들(16)과 접지(104) 사이에 결합될 수 있다. 스위치(176)는, 원하는 경우, 고대역(HB), 중간대역(MB), 및/또는 낮은 중간대역(LMB)에서의 안테나(40L, 40L-1, 또는 40L-2)의 주파수 응답을 조정하도록 토글링될 수 있다.
도 10은 도 7의 컴포넌트들(T0 내지 T7) 중 하나 이상을 형성하는 데 사용될 수 있는 회로 요소들을 도시하는 회로도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 조정가능한 컴포넌트(180)는 컴포넌트 단자들(182, 186) 사이에 조정가능한 양의 인덕턴스를 제공하는 데 사용되는 다수의 인덕터들을 포함할 수 있다(예를 들어, 컴포넌트(168)는 때때로 조정가능한 인덕터 또는 조정가능한 인덕터 회로부로 지칭될 수 있다). 제어 회로부(28)는 조정가능한 인덕터 회로부(180)를 조정하여, 제어 신호들(188)을 사용하여 스위치(184)와 같은 스위칭 회로부의 상태를 제어함으로써 컴포넌트 단자들(182, 186) 사이에 상이한 양들의 인덕턴스를 생성할 수 있다. 스위치(184)는 예를 들어 단극쌍투(single-pole double-throw, SP2T) 스위치일 수 있다.
경로(188) 상의 제어 신호들은 인덕터(L2)를 컴포넌트 단자들(182, 186) 사이에서 사용되도록 스위칭하면서 인덕터(L3)를 사용되지 않도록 스위칭하는 데 사용될 수 있거나, 인덕터(L3)를 컴포넌트 단자들(182, 186) 사이에서 사용되도록 스위칭하면서 인덕터(L2)를 사용되지 않도록 스위칭하는 데 사용될 수 있거나, 인덕터들(L2, L3) 둘 모두를 컴포넌트 단자들(182, 186) 사이에서 병렬로 사용되도록 스위칭하는 데 사용될 수 있거나, 또는 인덕터들(L2, L3) 둘 모두를 사용되지 않도록 스위칭하여 컴포넌트 단자들(182, 186) 사이에 개방 회로를 형성하는 데 사용될 수 있다.
도 10의 조정가능한 인덕터(180)의 스위칭 회로부 배열은 따라서 하나 이상의 상이한 인덕턴스 값들, 2개 이상의 상이한 인덕턴스 값들, 3개 이상의 상이한 인덕턴스 값들, 또는 원하는 경우, 4개의 상이한 인덕턴스 값들을 생성할 수 있다(예를 들어, L2, L3, 병렬 상태의 L2 및 L3, 또는 L2 및 L3이 동시에 사용되지 않도록 스위칭될 때의 무한대 인덕턴스). 하나의 적합한 배열에서, 조정가능한 컴포넌트(180)와 같은 조정가능한 컴포넌트들은 도 7의 컴포넌트들(T7, T5, T2, 및/또는 T0)을 형성하는 데 사용될 수 있다(예를 들어, 컴포넌트 단자(182)는 접지 평면(104) 상의 지점들(120, 126, 140, 또는 146)에 결합될 수 있는 반면, 컴포넌트 단자(186)는 구조물들(16) 상의 지점들(122, 128, 138, 또는 144)에 결합될 수 있다). 이들 시나리오에서, 인덕터들(L2, L3) 중 하나 이상이 컴포넌트 단자들(182, 186) 사이에 결합될 때, 안테나(40L, 40L-1, 또는 40L-2)에 대한 대응하는 인덕턴스를 갖는 복귀 경로가 구조물들(16)과 접지(104) 사이에 결합될 수 있다. 스위치(184)는, 원하는 경우, 고대역(HB), 중간대역(MB), 및/또는 낮은 중간대역(LMB)에서의 안테나(40L, 40L-1, 또는 40L-2)의 주파수 응답을 조정하도록 토글링될 수 있다.
도 11은 도 7의 컴포넌트들(T3, T4) 중 하나 또는 둘 모두를 형성하는 데 사용될 수 있는 3-단자 컴포넌트를 도시하는 회로도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 조정가능한 컴포넌트(190)는 컴포넌트 단자(192)와 회로 노드(197) 사이에 결합된 제1 스위치(예를 들어, SPST 스위치)(198)를 포함할 수 있다. 컴포넌트(190)는 제2 스위치(202)와 직렬로 결합된 인덕터(L4), 스위치(204)와 직렬로 결합된 인덕터(L5), 스위치(206)와 직렬로 결합된 인덕터(L6), 스위치(208)와 직렬로 결합된 인덕터(L7), 및 컴포넌트 단자(194)와 회로 노드(197) 사이에 병렬로 결합된 스위치(200)를 포함할 수 있다. 회로 노드(197)는 컴포넌트 단자(196)에 결합될 수 있다. 인덕터들(L4 내지 L7)은 컴포넌트 단자들(194, 196) 사이에 조정가능한 양의 인덕턴스를 제공하는 데 사용될 수 있다. 제어 회로부(28)는 컴포넌트(190)를 조정하여, 스위치들(200 내지 208)의 상태를 제어함으로써 컴포넌트 단자들(194, 196) 사이에 상이한 양들의 인덕턴스를 생성할 수 있다. 제어 회로부(28)는 스위치(198)를 폐쇄하여 컴포넌트 단자(192)를 컴포넌트 단자(196)(및 스위치들(200 내지 208) 중 하나 이상이 폐쇄될 때의 단자(194))에 결합시킬 수 있고, 스위치(198)를 개방하여 컴포넌트 단자(192)를 컴포넌트 단자(196)로부터 결합해제시킬 수 있다.
하나의 적합한 배열에서, 조정가능한 컴포넌트(190)는 도 7의 컴포넌트들(T3 또는 T4)을 형성하는 데 사용될 수 있다(예를 들어, 컴포넌트 단자(192)는 피드 단자(98-3)에 결합된 스위치 포트(P3)를 형성할 수 있거나 피드(98-2)에 결합된 스위치 포트(P6)를 형성할 수 있고, 컴포넌트 단자(194)는 접지 지점(130)에 결합된 스위치 포트(P2)를 형성할 수 있거나 접지 지점(134)에 결합된 스위치 포트(P5)를 형성할 수 있고, 컴포넌트 단자(196)는 공진 요소 지점(132)에 결합된 스위치 포트(P1)를 형성할 수 있거나 공진 요소 지점(136)에 결합된 스위치 포트(P4)를 형성할 수 있다). 이들 시나리오에서, 스위치들(200 내지 208)은 대응하는 피드(F)가 활성일 때 컴포넌트 단자들(192, 196)과 접지(104) 사이에 경로로부터 선택된 션트 인덕턴스를 제공하고/하거나 대응하는 피드(F)가 비활성일 때 조정가능한 복귀 경로 인덕턴스를 제공하는 데 사용될 수 있다. 스위치들(200 내지 208)의 상이한 조합들이 션트 인덕턴스를 조정하기 위해 개방 또는 폐쇄될 수 있다. 션트 인덕턴스를 조정하는 것은, 예를 들어, 원하는 경우 저대역(LB)에서의 안테나(40L)의 주파수 응답을 조정하는 데 사용될 수 있다.
원하는 경우, 조정가능한 컴포넌트(190)는 컴포넌트 단자(192)가 컴포넌트 단자(196)에 결합되는 제1 상태를 가질 수 있다. 이러한 제1 상태에서, 대응하는 피드(F)는 활성일 수 있고, 원하는 경우, 스위치들(200 내지 208)은 대응하는 피드에 대한 션트 인덕턴스를 조정하는 데(예를 들어, 저대역(LB)에서의 안테나(40L)의 공진을 조정하는 데) 사용될 수 있다. 다른 적합한 배열에서, 스위치들(200 내지 208) 각각은 이 상태에서 개방될 수 있다. 컴포넌트(190)는, 컴포넌트 단자(192)가 컴포넌트 단자(196)로부터 결합해제되지만 컴포넌트 단자(194)는 스위치들(200 내지 208) 중 하나 이상을 통해 컴포넌트 단자(196)에 결합되는, 제2 상태를 가질 수 있다. 이러한 제2 상태에서, 대응하는 피드(F)는 비활성일 수 있고, 안테나(40L-1 또는 40L-2)에 대한 복귀 경로가 단자들(194, 196) 사이에 형성될 수 있다. 원하는 경우, 스위치들(200 내지 208)은 복귀 경로의 인덕턴스를 트윅(tweak)하도록 조정될 수 있다. 컴포넌트(190)는, 스위치들(198 및 200 내지 208) 모두가 개방됨으로써 컴포넌트 단자들(192, 194, 196) 사이에 개방 회로를 형성하고 대응하는 피드(F)를 비활성화하는, 제3 상태를 가질 수 있다.
도 11의 예는 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 단자들(194, 196) 사이에 병렬로 결합된 임의의 원하는 수의 인덕터들이 있을 수 있다. 도 8 내지 도 11의 예들은 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 조정가능한 컴포넌트들(160, 168, 180, 190)(예를 들어, 컴포넌트들(도 7의 컴포넌트들(T0 내지 T7))은 각각 임의의 원하는 방식으로(예를 들어, 직렬로, 병렬로, 션트 구성들 등으로) 배열된 임의의 원하는 수의 유도성, 용량성, 저항성, 및 스위칭 요소들을 포함할 수 있다. 제어 회로부(28)는 컴포넌트들(T0 내지 T7)(예를 들어, 도 8 내지 도 11의 컴포넌트들(170, 178, 180, 190) 내의 스위칭 회로부)을 조정하여, 영역(20) 내의 안테나 구조물들을 저대역 오른손 모드, 저대역 왼손 모드, 제1 MIMO MB 모드, 및 제2 MIMO MB 모드 중 선택된 하나 내에 배치할 수 있다. 도 7의 컴포넌트들(T0 내지 T7)은 이들 컴포넌트, 또는 구조물들(16)과 접지(104) 사이에 임의의 원하는 방식으로 배열된 다른 컴포넌트들의 조합들을 포함할 수 있다.
도 7의 배열은 제1 또는 제2 MIMO MB 동작 모드들에 배치될 때 안테나들(40L-1, 40L-2) 사이에 충분한 양의 격리를 제공할 수 있지만, 원하는 경우, 안테나들(40L-1, 40L-2)은 안테나(40L-1)의 공진 요소 아암(108-1)을 안테나(40L-2)의 안테나 공진 요소 아암(108-2)으로부터 기계적으로 분리함으로써 추가로 격리될 수 있다.
도 12는, 어떻게 안테나들(40L-1, 40L-2)이 슬롯 및 역-F 안테나 구조물들로, 그리고 디바이스 하우징(16)의 기계적으로 분리된 부분들로 형성될 수 있는지를 도시하는 도면이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 갭(18-3) 및 갭(18-4)과 같은 하나 이상의 갭들(18)(도 1)은 주변부 전도성 하우징 구조물들(16)을 갭들(18-1, 18-3) 사이에서 연장되는 제1 세그먼트(16-1), 갭들(18-3, 18-4) 사이에서 연장되는 제2 세그먼트(16-2), 및 갭들(18-4, 18-2) 사이에서 연장되는 제3 세그먼트(16-3)로 분리할 수 있다. 안테나(40L-1)의 공진 요소 아암(108-1)은 세그먼트(16-1)로 형성될 수 있다. 안테나(40L-2)의 공진 요소 아암(108-2)은 세그먼트(16-3)로 형성될 수 있다.
도 12에 도시된 유형의 배열을 사용하여 구성될 때, 조정가능한 컴포넌트(T9)는 조정가능한 컴포넌트(T4)를 대신하여 사용될 수 있고 조정가능한 컴포넌트(T8)는 도 7의 조정가능한 컴포넌트(T3)를 대신하여 사용될 수 있다. 조정가능한 컴포넌트(T8)는, 예를 들어, 제1 스위치 포트(단자)(P11), 제2 스위치 포트(P12), 제3 스위치 포트(P13), 및 제4 스위치 포트(P14)를 갖는 다중-포트 스위칭 회로부를 포함할 수 있다. 스위치 포트(P11)는 하우징 구조물들(16)의 세그먼트(16-2) 상의 지점(224)에 결합될 수 있다. 스위치 포트(P14)는 하우징 구조물들(16)의 세그먼트(16-3) 상의 지점(226)에 결합될 수 있다. 스위치 포트(P13)는 접지 평면(104) 상의 지점(134)에 결합될 수 있다. 스위치 포트(P12)는 피드(F2)의 피드 단자(98-2)에 결합될 수 있다.
컴포넌트(T8) 내의 스위칭 회로부는 포트(P12)가 포트들(P11, P14) 둘 모두에 결합되는 제1 상태, 포트(P14)가 포트(P13)에 결합되는 제2 상태, 및 포트(P11)가 포트(P14)에 결합되는 제3 상태를 가질 수 있다. 이는 단지 예시적인 것이며, 원하는 경우, 컴포넌트(T8)는 다른 또는 추가의 상태들을 가질 수 있고 더 적거나 추가의 포트들을 가질 수 있다. 컴포넌트(T8)가 제1 상태에 있을 때, 피드 단자(98-2)는 지점들(226, 224)에 결합될 수 있고 피드(F2)는 안테나(40L)에 대해 활성일 수 있다(예를 들어, 피드(F2)에 의해 처리되는 안테나 전류들은 포트들(P11, P14)을 통해 피드 단자(98-2)로부터 그리고 세그먼트들(16-2, 16-3) 둘 모두를 통해 흐를 수 있다). 컴포넌트(T8)가 제2 상태에 있을 때, 안테나(40L-2)에 대한 복귀 경로가 세그먼트(16-3) 상의 지점(226)과 접지 평면(104) 상의 지점(134) 사이에 형성되고, 피드 단자(98-2)는 구조물들(16)로부터 결합해제되며, 피드(F2)는 비활성이다. 컴포넌트(T8)가 제3 상태에 있을 때, 피드 단자(98-2)는 구조물들(16)로부터 결합해제되고, 피드(F2)는 비활성이고, 피드(F3)는 활성일 수 있고, (예를 들어, 피드(F3)를 사용하여 피드되는) 안테나(40L)에 대한 공진 요소 아암은 세그먼트들(16-2, 16-3) 둘 모두를 포함할 수 있다(예를 들어, 피드(F3)에 의해 처리되는 안테나 전류들은 컴포넌트(T8)의 포트들(P11, P14)을 통해 흐를 수 있다).
컴포넌트(T9) 내의 스위칭 회로부는 포트(P9)가 포트들(P7, P10) 둘 모두에 결합되는 제1 상태, 포트(P7)가 포트(P8)에 결합되는 제2 상태, 및 포트(P7)가 포트(P10)에 결합되는 제3 상태를 가질 수 있다. 이는 단지 예시적인 것이며, 원하는 경우, 컴포넌트(T9)는 다른 또는 추가의 상태들을 가질 수 있고 더 적거나 추가의 포트들을 가질 수 있다. 컴포넌트(T9)가 제1 상태에 있을 때, 피드 단자(98-3)는 지점들(220, 222)에 결합될 수 있고 피드(F3)는 안테나(40L)에 대해 활성일 수 있다(예를 들어, 피드(F3)에 의해 처리되는 안테나 전류들은 포트들(P7, P10)을 통해 피드 단자(98-3)로부터 세그먼트들(16-2, 16-1) 둘 모두를 통해 흐를 수 있다). 컴포넌트(T9)가 제2 상태에 있을 때, 안테나(40L-1)에 대한 복귀 경로가 세그먼트(16-1) 상의 지점(220)과 접지 평면(104) 상의 지점(130) 사이에 형성되고, 피드 단자(98-3)는 구조물들(16)로부터 결합해제되며, 피드(F3)는 비활성이다. 컴포넌트(T9)가 제3 상태에 있을 때, 피드 단자(98-3)는 구조물들(16)로부터 결합해제되고, 피드(F3)는 비활성이고, 피드(F2)는 활성일 수 있고, (예를 들어, 피드(F2)를 사용하여 피드되는) 안테나(40L)에 대한 공진 요소 아암은 세그먼트들(16-1, 16-2) 둘 모두를 포함할 수 있다(예를 들어, 피드(F2)에 의해 처리되는 안테나 전류들은 컴포넌트(T9)의 포트들(P7, P10)을 통해 흐를 수 있다).
예로서, 저대역 오른손 동작 모드에서 동작될 때, 컴포넌트(T8)는 그것의 제1 상태에 배치될 수 있고(피드(F2)가 활성이도록) 컴포넌트(T9)는 포트(P7)를 포트(P10)에 결합시키도록 그것의 제3 상태에 배치될 수 있다. 이는 피드(F2)에 대한 안테나 전류들이 3개의 세그먼트들(16-1, 16-2, 16-3) 모두를 통해 흐르게 할 수 있다. 세그먼트들(16-1, 16-2)의 길이는 저대역(LB)에서의 안테나(40L)의 공진과 연관될 수 있다. 이 예에서 저대역 커버리지를 축(133)의 좌측으로 이동시키는 것은, 예를 들어, 디바이스(10)의 측면(12-2)에 인접한 사용자의 손바닥의 존재로 인한 임의의 저대역 디튜닝을 완화시킬 수 있다. 갭(18-4)과 갭(18-2) 사이의 세그먼트(16-3)의 길이(또는 지점(226)과 컴포넌트(T2) 또는 컴포넌트(T0) 사이의 길이)는 중간대역(MB) 및/또는 낮은 중간대역(LMB)에서의 안테나(40L)의 공진들과 연관될 수 있다. 피드(F2)와 갭(18-2) 사이 또는 피드(F2)와 갭(18-1) 사이에서 연장되는 슬롯(114)의 일부분은, 예로서, 고대역(HB)에서의 안테나(40L)의 공진과 연관될 수 있다.
저대역 왼손 동작 모드에서 동작될 때, 컴포넌트(T9)는 제1 상태에 배치될 수 있고(피드(F3)가 활성이도록) 컴포넌트(T8)는 포트(P7)를 포트(P10)에 결합시키도록 제3 상태에 배치될 수 있다. 이는 피드(F3)에 대한 안테나 전류들이 3개의 세그먼트들(16-1, 16-2, 16-3) 모두를 통해 흐르게 할 수 있다. 세그먼트들(16-2, 16-3)의 길이는 저대역(LB)에서의 안테나(40L)의 공진과 연관될 수 있다. 이 예에서 저대역 커버리지를 축(133)의 우측으로 이동시키는 것은, 예를 들어, 디바이스(10)의 측면(12-1)에 인접한 사용자의 손바닥의 존재로 인한 임의의 저대역 디튜닝을 완화시킬 수 있다. 갭(18-3)과 갭(18-1) 사이의 세그먼트(16-1)의 길이(또는 지점(220)과 컴포넌트(T5) 또는 컴포넌트(T7) 사이의 길이)는 중간대역(MB) 및/또는 낮은 중간대역(LMB)에서의 안테나(40L)의 공진들과 연관될 수 있다. 피드(F3)와 갭(18-1) 사이 또는 갭(18-2)과 피드(F3) 사이에서 연장되는 슬롯(114)의 일부분은, 예로서, 고대역(HB)에서의 안테나(40L)의 공진과 연관될 수 있다.
제1 또는 제2 MIMO MB 동작 모드들에서 동작될 때, 컴포넌트들(T9, T8) 둘 모두는 그들 각자의 제2 상태들에 있게 되어, 세그먼트(16-1)와 접지 지점(130) 사이 그리고 세그먼트(16-3)와 접지 지점(134) 사이에 각각 단락 회로들을 형성할 수 있다. 갭들(18-3, 18-4)에 의해 제공된 기계적 분리의 존재뿐만 아니라, 안테나(40L-1)에 대한 안테나 전류들을 지점(130)에서의 접지(104)에 단락시키는 것 및 안테나(40L-2)에 대한 안테나 전류들을 지점(134)에서의 접지(104)에 단락시키는 것은, 안테나들(40L-1, 40L-2)을 전자기적으로 격리시키는 역할을 할 수 있다(예를 들어, 안테나들(40L-1, 40L-2)에 대한 안테나 전류들 사이의 간섭을 방지함). 전자기적 격리의 정도는, 예를 들어, (예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이) 갭들(18-3, 18-4)과 같은 갭들이 갭들(18-1, 18-2) 사이에 형성되지 않는 시나리오들에서보다 더 클 수 있다. 한편, 도 7에 도시된 바와 같이 어떠한 갭들도 없이 안테나(40L)의 아암(108)을 형성하는 것은, 도 12에 도시된 바와 같이, 갭들(18-3, 18-4)이 형성되는 시나리오들에 비해 하우징 벽들(16)의 미적 외양 및 구조적 완전성을 향상시킬 수 있다.
원하는 경우, 임의의 원하는 방식으로 배열된 저항성, 용량성, 및/또는 유도성 컴포넌트들이 또한 컴포넌트들(T9, T8) 내에 형성될 수 있다. 예를 들어, 컴포넌트들(T8, T9)은 안테나들(40L, 40L-1, 및/또는 40L-2)의 주파수 응답들을 튜닝하기 위해 제어 회로부(28)에 의해 조정될 수 있는 조정가능한 커패시터들 및/또는 인덕터들을 포함할 수 있다. 하나의 적합한 배열에서, 조정가능한 션트 인덕턴스(예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같음)가 저대역(LB)에서의 안테나(40L)의 응답을 조정하기 위해 컴포넌트들(T9 및/또는 T8) 내에 형성될 수 있다.
디바이스(10)의 동작 조건들에 관계없이 그리고 사용자가 디바이스(10)를 자신의 오른손으로 쥐고 있는지 왼손으로 쥐고 있는지에 관계없이 안테나(40)가 만족스럽게 동작하는 것을 보장하기 위하여, 제어 회로부(28)는 어떤 유형의 디바이스 동작 환경이 존재하는지 결정할 수 있고 그에 따라 보상하기 위해 안테나(40L)의 컴포넌트들(T0 내지 T7)을 조정할 수 있다. 도 13은 모든 원하는 관심 주파수 대역들에서 안테나(40L)에 대한 만족스러운 성능을 보장하도록 디바이스(10)를 동작시키는 데 포함되는 예시적인 단계들의 흐름도이다. 도 13의 단계들은, 예를 들어, 저대역 왼손 모드, 저대역 오른손 모드, 제1 MIMO MB 모드, 및 제2 MIMO MB 모드 사이에서 컴포넌트들(T0 내지 T7)을 조정하는 데 사용될 수 있다.
도 13의 단계(250)에서, 제어 회로부(28)는 디바이스(10)의 동작 환경(상태)을 모니터링할 수 있다. 제어 회로부(28)는, 일반적으로, 디바이스(10)가 어떻게 사용되고 있는지를 결정하기 위해(예를 들어, 디바이스(10)의 동작 환경을 결정하기 위해) 임의의 적합한 유형의 센서 측정치들, 무선 신호 측정치들, 동작 정보, 또는 안테나 측정치들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(28)는, 송신 라인들(50)에 결합된 방향성 커플러들을 사용하여 안테나들(40L, 40L-1, 및/또는 40L-2)과 연관된 복소 위상 및 크기 정보와 같은 임피던스 데이터를 수집하는 안테나 임피던스 센서들, 온도 센서들, 용량성 근접 센서들, 광 기반 근접 센서들, 저항 센서들, 힘 센서들, 터치 센서들, 디바이스(10) 상의 커넥터 포트 내의 커넥터의 존재를 감지하거나 커넥터 포트를 통한 데이터 송신의 존재 또는 부재를 검출하는 커넥터 센서들, 유선 또는 무선 헤드폰들이 디바이스(10)와 함께 사용되고 있는지 여부를 검출하는 센서들, 디바이스(10)와 함께 사용되고 있는 헤드폰 또는 액세서리 디바이스의 유형을 식별하는 센서들, 또는 디바이스(10)가 어떻게 사용되고 있는지를 결정하는 다른 센서들과 같은 센서들을 사용할 수 있다.
원하는 경우, 제어 회로부(28)는 또한, 디바이스(10)가 오른손 사용 또는 왼손 사용에 특유한 위치에서 유지되고 있는지(또는 자유 공간에서 동작되고 있는지) 여부를 결정하는 것을 돕기 위해, 디바이스(10) 내의 가속도계와 같은 배향 센서로부터의 정보를 사용할 수 있다. 제어 회로부는 또한 디바이스(10)가 어떻게 사용되고 있는지 결정할 때 디바이스(10)의 사용 시나리오에 관한 정보(예를 들어, 오디오 데이터가 도 1의 이어 스피커(26)를 통해 송신되고 있는지 여부를 식별하는 정보, 전화 통화가 수행되고 있는지 여부를 식별하는 정보, 디바이스(10) 상의 마이크로폰이 음성 신호들을 수신하고 있는지 여부를 식별하는 정보 등)를 사용할 수 있다.
원하는 경우, 제어 회로부(28)는 무선 통신들에 사용될 주파수 대역들을 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(28)는 (예를 들어, 무선 기지국 또는 액세스 포인트와 같은 외부 장비에 의한, 또는 제어 회로부(28) 상에서 실행되는 통신 소프트웨어에 의한) 통신들을 위해 디바이스(10)에 할당될 주파수 대역들을 식별할 수 있다. 다른 예로서, 제어 회로부(28)는 디바이스(10)의 무선-주파수 성능에 기초하여 사용될 주파수 대역들(예를 들어, 주어진 시간에 디바이스(10)가 최적의 성능을 갖는 하나 이상의 주파수 대역들)을 식별할 수 있다.
원하는 경우, 제어 회로부(28)는 디바이스(10)에 대한 데이터 처리량, 데이터 레이트, 또는 대역폭 요건을 식별할 수 있다. 그러한 요건은, 예를 들어, 디바이스(10)에 의해 수행되고 있는 동작들에 의해 좌우될 수 있다. 예를 들어, 디바이스(10)는, 다른 동작들보다 외부 장비로부터 더 많은 데이터가 수신될 것을 요구할 수 있는 처리 동작들 또는 다른 동작들이 수행되고 있는 때를 식별할 수 있다(예를 들어, 온라인 비디오를 스트리밍하는 것, 복잡한 클라우드 처리 및 저장 동작들을 수행하는 것 등). 일반적으로, 이러한 유형들의 정보 중 하나 이상의 임의의 원하는 조합들은 디바이스(10)가 어떻게 사용되고 있는지 식별하기 위해(즉, 디바이스(10)의 동작 환경을 식별하기 위해) 제어 회로부(28)에 의해 처리될 수 있다.
단계(252)에서, 제어 회로부(28)는 디바이스(10)의 현재 동작 환경에 기초하여(예를 들어, 단계(250)를 처리하는 동안 수집된 데이터 또는 정보에 기초하여) 컴포넌트들(T0 내지 T7)의 구성을 조정할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(28)는 단계(250)를 처리하는 동안 수집된 정보에 기초하여 저대역 왼손 모드, 저대역 오른손 모드, 제1 MIMO MB 모드, 및 제2 MIMO MB 모드 중 최적의 하나에 컴포넌트들(T0 내지 T7)을 배치할 수 있다. 이들 동작 모드 중 하나로 컴포넌트들(T0 내지 T7)을 구성함으로써, 제어 회로부(28)는, 사용자가 디바이스(10)를 어떻게 쥐고 있는지에 관계없이, 사용될 주파수 대역들에 관계없이, 그리고 MIMO 기법 하에서 동작함으로써 제공되는 데이터 레이트와 같은 상대적으로 높은 데이터 레이트 또는 상대적으로 낮은 데이터 레이트를 요구하는 동작들을 디바이스(10)가 수행하고 있는지에 관계없이, 무선 회로부(34)가 만족스럽게 동작하도록 보장할 수 있다.
디바이스(10)(예를 들어, 회로부(34) 또는 디바이스(10)의 영역(20) 내의 안테나 구조물들)에 대한 예시적인 동작 모드들을 보여주는 상태도가 도 14에 도시된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 저대역 오른손 모드(270), 저대역 왼손 모드(272), 제1 MIMO MB 모드(274), 및 제2 MIMO MB 모드(276)에서 동작가능할 수 있다. 제어 회로부(28)는 (예를 들어, 도 13의 단계(250)를 처리하는 동안 수집된 센서 데이터 및 다른 정보를 사용하여) 디바이스(10)의 모니터링된 동작 조건들에 기초하여 어떤 모드가 사용될 것인지를 식별할 수 있고, 도 7 및 도 12의 튜닝가능한 컴포넌트들(T0 내지 T7)을 조정하여 디바이스(10)를 대응하는 동작 모드에 배치할 수 있다.
저대역 오른손 모드(270)에서 동작할 때, 제어 회로부(28)는 안테나 피드(F2)를 인에이블시킬 수 있고 안테나 피드들(F1, F3, F4)을 디스에이블시킬 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(28)는 도 7의 컴포넌트(T3)를 제어하여 포트(P6)를 포트(P4)에 결합시킬 수 있고, 컴포넌트(T4)를 제어하여 단자들(P1, P2, P3) 사이에 개방 회로를 형성할 수 있다. 피드 단자(98-2)는 이에 따라 지점(136)에 결합될 수 있고 안테나(40L)에 대한 무선-주파수 신호들을 전달할 수 있다. 제어 회로부(28)는 컴포넌트들(T1, T5, T6)을 제어하여 접지(104)와 구조물들(16) 사이에 개방 회로들을 형성할 수 있다(예를 들어, 도 8 내지 도 11에 도시된 유형들의 대응하는 스위치들을 개방함으로써). 제어 회로부는 컴포넌트(T2)를 제어하여 접지(104)에의 단락 회로를 형성할 수 있다(예를 들어, 도 8 내지 도 11에 도시된 유형들의 스위치들을 폐쇄함으로써). 스플릿들(18-3, 18-4)이 구조물들(16) 내에 형성되는 시나리오들에서(도 12), 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T8)를 제어하여 포트(P12)를 포트들(P11, P14)에 결합시킬 수 있고 컴포넌트(T9)를 제어하여 포트(P7)를 포트(P10)에 결합시킬 수 있다. 컴포넌트(T0)는 (예를 들어, 안테나 전류들이 컴포넌트(T0)에 도달하기 전에 요소(T2)에 의해 접지에 단락되기 때문에) 임의의 원하는 상태에 배치될 수 있다.
이러한 동작 모드에서, 안테나(40L)는 피드(F2)와 갭(18-1) 사이의 구조물들(16)의 길이와 연관된 저대역(LB)에서의 공진, 피드(F2)와 컴포넌트(T2) 사이의 구조물들(16)의 길이와 연관된 중간대역(MB) 및/또는 낮은 중간대역(LMB)에서의 공진, 및/또는 슬롯(114)과 연관된 고대역(HB)에서의 공진을 나타낼 수 있다. 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T7)의 상태를 조정하여, 고대역(HB)에서의 안테나(40L)의 응답을 튜닝할 수 있다. 제어 회로부(28)는 (예를 들어, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 컴포넌트(T2)에 의해 제공된 인덕턴스를 조정함으로써) 컴포넌트(T2)의 상태를 조정하여, 중간대역(MB) 및/또는 낮은 중간대역(LMB)에서의 안테나(40L)의 응답을 튜닝할 수 있다. 제어 회로부(28)는 원하는 경우 (예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이) 컴포넌트(T3)의 션트 인덕턴스를 조정하여, 저대역(LB)에서의 안테나(40L)의 응답을 튜닝할 수 있다.
저대역 오른손 모드(270)로 구성될 때, 안테나(40L)는, 사용자의 손(예를 들어, 오른손)이 하우징(12)의 측면(12-2)으로부터 안테나(40L)를 로딩할지라도, 만족스러운 안테나 효율로 저대역(LB), 낮은 중간대역(LMB), 중간대역(MB), 및/또는 고대역(HB) 내의 무선-주파수 신호들을 전달할 수 있다. 그러나, 사용자의 손(예를 들어, 왼손)이 하우징(12)의 측면(12-1)으로부터 안테나(40L)를 로딩하는 경우, 안테나(40L)는 모드(270)에서 무선-주파수 신호들을 전달할 때 감소된 안테나 효율을 가질 수 있다. 모드(270)로 구성될 때, 디바이스(10)의 대향하는 단부에서의 안테나(40U)는 안테나(40L)와 동일한 주파수들에서 또는 상이한 주파수들에서 동작할 수 있다. 안테나(40L, 40U)가 하나 이상의 동일한 주파수들에서 동작하는 경우, 안테나들(40U, 40L)은 그러한 주파수들 중 하나 이상에서 MIMO 기법(예를 들어, 2X MIMO 기법)을 사용하여 통신들을 수행하여, 단일 안테나만이 사용되는 시나리오들에 비해 회로부(34)의 데이터 처리량을 (예를 들어, MIMO 기법에 사용되는 주파수들의 수에 따라, 단일 안테나의 데이터 레이트의 2배 이상으로) 증가시킬 수 있다.
제어 회로부(28)는 (예를 들어, 도 13의 단계(250)를 처리하는 동안 수집된 센서 데이터 및 다른 정보를 사용하여 결정된 바와 같은) 디바이스(10)의 특정 동작 조건들에 응답하여 디바이스(10)를 모드(270)에 배치할 수 있다. 하나의 예로서, 제어 회로부(28)는 저대역(LB)에서의 통신들이 요구된다고 결정하는 것에 응답하여(예를 들어, 저대역(LB) 내의 주파수가, 외부 기지국 장비를 사용하는 통신들 또는 회로부(28) 상에서 실행되는 소프트웨어에 의한 통신들을 위해 디바이스(10)에 할당될 때, 센서 회로부가 회로부(34)의 무선-주파수 성능이 저대역(LB)에서 최적화되어 있음을 식별할 때 등) 디바이스(10)를 모드들(270, 272) 중 하나에 배치할 수 있다. 근접 센서 회로부와 같은 센서 회로부 또는 안테나 임피던스 측정 회로부는 후속적으로, 사용자의 손 또는 다른 외부 물체가 하우징(12)의 측면(12-1) 또는 측면(12-2)에 인접해 있는지 여부를 결정할 수 있다. 사용자의 손이 측면(12-2)에 인접해 있다고 결정하는 것에 응답하여, 제어 회로부(28)는 디바이스(10)를 동작 모드(270)에 배치할 수 있다. 사용자의 손이 측면(12-1)에 인접해 있다고 결정하는 것에 응답하여, 제어 회로부(28)는 디바이스(10)를 동작 모드(272)에 배치할 수 있다.
다른 예에서, 제어 회로부(28)는 디바이스(10)에 대한 데이터 처리량 요건을 식별할 수 있다. 데이터 처리량 요건은, 예를 들어, 디바이스(10)에 의해 수행되고 있는 처리 동작들에 의해 결정될 수 있다(예를 들어, 일부 동작들은 다른 것들보다 더 많은 초 당 무선 데이터가 외부 장비와 전달될 것을 요구할 수 있다). 상대적으로 낮은 데이터 처리량 요건이 존재한다고(예를 들어, 요구되는 데이터 처리량, 데이터 레이트, 또는 데이터 대역폭이 임계값보다 작다고) 결정하는 것에 응답하여, 제어 회로부(28)는 디바이스(10)를 모드들(270 또는 272) 중 하나에 배치할 수 있다. 모드들(270, 272)에서 동작하는 것은, 예를 들어, 안테나들(40L-1, 40L-2)이 사용되는 모드들에서보다, 하나 이상의 주파수 대역들에서의 더 큰 안테나 효율을 수반할 수 있다(예를 들어, 안테나(40L)는 안테나들(40L-1 또는 40L-2)보다 더 큰 체적을 점유하므로). 근접 센서 회로부와 같은 센서 회로부 또는 안테나 임피던스 측정 회로부는 후속적으로, 사용자의 손 또는 다른 외부 물체가 하우징(12)의 측면(12-1) 또는 측면(12-2)에 인접해 있는지 여부를 결정할 수 있다. 사용자의 손이 측면(12-2)에 인접해 있다고 결정하는 것에 응답하여, 제어 회로부(28)는 디바이스(10)를 동작 모드(270)에 배치할 수 있다. 사용자의 손이 측면(12-1)에 인접해 있다고 결정하는 것에 응답하여, 제어 회로부(28)는 디바이스(10)를 동작 모드(272)에 배치할 수 있다.
저대역 왼손 모드(272)에서 동작할 때, 제어 회로부(28)는 안테나 피드(F3)를 인에이블시킬 수 있고 안테나 피드들(F1, F2, F4)을 디스에이블시킬 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(28)는 도 7의 컴포넌트(T4)를 제어하여 포트(P3)를 포트(P1)에 결합시킬 수 있고, 컴포넌트(T3)를 제어하여 단자들(P4, P5, P6) 사이에 개방 회로를 형성할 수 있다. 피드 단자(98-3)는 이에 따라 지점(132)에 결합될 수 있고 안테나(40L)에 대한 무선-주파수 신호들을 전달할 수 있다. 제어 회로부(28)는 컴포넌트들(T1, T2, T6)을 제어하여 접지(104)와 구조물들(16) 사이에 개방 회로들을 형성할 수 있다(예를 들어, 도 8 내지 도 11에 도시된 스위치들과 같은 대응하는 스위치들을 개방함으로써). 제어 회로부는 컴포넌트(T5)를 제어하여 접지(104)에의 단락 회로를 형성할 수 있다(예를 들어, 도 8 내지 도 11에 도시된 유형들의 스위치들을 폐쇄함으로써). 스플릿들(18-3, 18-4)이 구조물들(16) 내에 형성되는 시나리오들에서(도 12), 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T9)를 제어하여 포트(P9)를 포트들(P7, P10)에 결합시킬 수 있고 컴포넌트(T8)를 제어하여 포트(P11)를 포트(P14)에 결합시킬 수 있다. 컴포넌트(T7)는 (예를 들어, 안테나 전류들이 컴포넌트(T7)에 도달하기 전에 요소(T5)에 의해 접지에 단락되기 때문에) 임의의 원하는 상태에 배치될 수 있다.
이러한 동작 모드에서, 안테나(40L)는 피드(F3)와 갭(18-2) 사이의 구조물들(16)의 길이와 연관된 저대역(LB)에서의 공진, 피드(F3)와 컴포넌트(T5) 사이의 구조물들(16)의 길이와 연관된 중간대역(MB) 및/또는 낮은 중간대역(LMB)에서의 공진, 및/또는 슬롯(114)과 연관된 고대역(HB)에서의 공진을 나타낼 수 있다. 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T0)의 상태를 조정하여, 고대역(HB)에서의 안테나(40L)의 응답을 튜닝할 수 있다. 제어 회로부(28)는 (예를 들어, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 컴포넌트(T5)에 의해 제공된 인덕턴스를 조정함으로써) 컴포넌트(T5)의 상태를 조정하여, 중간대역(MB) 및/또는 낮은 중간대역(LMB)에서의 안테나(40L)의 응답을 튜닝할 수 있다. 제어 회로부(28)는 원하는 경우 (예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이) 컴포넌트(T4)의 션트 인덕턴스를 조정하여, 저대역(LB)에서의 안테나(40L)의 응답을 튜닝할 수 있다.
저대역 왼손 모드(272)로 구성될 때, 안테나(40L)는, 사용자의 손(예를 들어, 왼손)이 하우징(12)의 측면(12-1)으로부터 안테나(40L)를 로딩할지라도, 만족스러운 안테나 효율로 저대역(LB), 낮은 중간대역(LMB), 중간대역(MB), 및/또는 고대역(HB) 내의 무선-주파수 신호들을 전달할 수 있다. 그러나, 사용자의 손(예를 들어, 오른손)이 하우징(12)의 측면(12-2)으로부터 안테나(40L)를 로딩하는 경우, 안테나(40L)는 모드(272)에서 무선-주파수 신호들을 전달할 때 감소된 안테나 효율을 가질 수 있다. 모드(272)로 구성될 때, 디바이스(10)의 대향하는 단부에서의 안테나(40U)는 안테나(40L)와 동일한 주파수들에서 또는 상이한 주파수들에서 동작할 수 있다. 안테나(40L, 40U)가 하나 이상의 동일한 주파수들에서 동작하는 경우, 안테나들(40U, 40L)은 그러한 주파수들 중 하나 이상에서 MIMO 기법(예를 들어, 2X MIMO 기법)을 사용하여 통신들을 수행하여, 단일 안테나만이 사용되는 시나리오들에 비해 회로부(34)의 데이터 처리량을 (예를 들어, MIMO 기법에 사용되는 주파수들의 수에 따라, 단일 안테나의 데이터 레이트의 2배 이상으로) 증가시킬 수 있다.
제어 회로부(28)는 (예를 들어, 도 13의 단계(250)를 처리하는 동안 수집된 센서 데이터 및 다른 정보를 사용하여 결정된 바와 같은) 디바이스(10)의 특정 동작 조건들에 응답하여 디바이스(10)를 모드(272)에 배치할 수 있다. 하나의 예로서, 제어 회로부(28)는, 예를 들어, 저대역(LB)에서의 통신들이 요구된다거나 또는 4X MIMO 동작들과 연관된 상대적으로 높은 데이터 처리량이 요구되지 않는다고 결정하는 것에 응답하여, 그리고 사용자의 손 또는 다른 외부 물체들이 하우징(12)의 측면(12-1)에 인접해 있다고 결정하는 것에 응답하여, 디바이스(10)를 모드(272)에 배치할 수 있다.
제1 MIMO MB 모드(274)에 있을 때, 제어 회로부(28)는 안테나 피드들(F1, F4)을 인에이블시킬 수 있고 안테나 피드들(F2, F3)을 디스에이블시킬 수 있다. 이는 단일 안테나(40L) 대신에 안테나들(40L-1, 40L-2)을 형성하도록 영역(20) 내의 구조물들을 구성할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(28)는 도 7의 컴포넌트(T4)를 제어하여 포트(P2)를 포트(P1)에 단락시킬 수 있고, 컴포넌트(T3)를 제어하여 포트(P4)를 포트(P5)에 단락시킬 수 있다. 이러한 방식으로 지점들(130, 134)로의 복귀 경로들을 형성하는 것은, 피드들(F1, F2)로부터의 임의의 표류 안테나 전류들을 접지(104)에 단락시킴으로써, 안테나들(40L-1, 40L-2)이 전도체(16)의 동일한 연속적인 조각으로 형성된 공진 요소 아암들을 가짐에도 불구하고 안테나들(40L-1, 40L-2)을 전자기적으로 격리시키는 역할을 할 수 있다.
제어 회로부(28)는 컴포넌트(T1)를 제어하여 단자(98-1)를 지점(142)에 단락시킬 수 있고, 컴포넌트(T6)를 제어하여 단자(98-4)를 지점(124)에 단락시킬 수 있다. 이는, 안테나(40L-1)의 피드(F4)에 의해 전달된 안테나 전류들이 공진 요소 아암(108-1)을 통해 흐르게 할 수 있고, 안테나(40L-2)의 피드(F1)에 의해 전달된 안테나 전류들이 공진 요소 아암(108-2)을 통해 흐르게 할 수 있다. 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T2)를 제어하여 안테나(40L-2)에 대한 접지(104)에의 단락 회로를 형성할 수 있다(예를 들어, 도 8 내지 도 11에 도시된 유형들의 스위치들을 폐쇄함으로써). 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T5)를 제어하여 안테나(40L-1)에 대한 접지(104)에의 단락 회로를 형성할 수 있다. 스플릿들(18-3, 18-4)이 구조물들(16) 내에 형성되는 시나리오들에서(도 12), 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T9)를 제어하여 포트(P7)를 포트(P8)에 결합시킬 수 있고 컴포넌트(T8)를 제어하여 포트(P13)를 포트(P14)에 결합시킬 수 있다(예를 들어, 세그먼트들(16-1, 16-3)과 접지(104) 사이에 격리 복귀 경로들을 형성하도록).
이러한 동작 모드에서, 안테나들(40L-1, 40L-2)은 저대역(LB)을 커버하기에 불충분한 체적을 가질 수 있다. 그러나, 안테나들(40L-1, 40L-2)은 중간대역(MB) 및/또는 고대역(HB) 내의 동일한 주파수들에서 무선-주파수 신호들을 동시에 전달할 수 있다. 예를 들어, 중간대역(MB)에서의 안테나(40L-1)의 응답은 피드(F4)와 컴포넌트(T5)에 의해 형성된 복귀 경로 사이의 구조물들(16)의 길이와 연관될 수 있다. 중간대역(MB)에서의 안테나(40L-2)의 응답은 피드(F1)와 컴포넌트(T2)에 의해 형성된 복귀 경로 사이의 구조물들(16)의 길이와 연관될 수 있다. 고대역(HB)에서의 안테나(40L-1)의 응답은 아암(108-1)과 접지(104) 사이의 슬롯(114)의 일부분과 연관될 수 있다. 고대역(HB)에서의 안테나(40L-2)의 응답은 아암(108-2)과 접지(104) 사이의 슬롯(114)의 일부분과 연관될 수 있다. 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T0)의 상태를 조정하여 고대역(HB)에서의 안테나(40L-1)의 응답을 튜닝할 수 있고, 컴포넌트(T7)의 상태를 조정하여 고대역(HB)에서의 안테나(40L-2)의 응답을 튜닝할 수 있다. 제어 회로부(28)는, 원하는 경우, 컴포넌트(T5)의 상태를 조정하여 중간대역(MB)에서의 안테나(40L-1)의 응답을 튜닝할 수 있고, 컴포넌트(T2)의 상태를 조정하여 중간대역(MB)에서의 안테나(40L-2)의 응답을 튜닝할 수 있다.
제1 MIMO MB 모드(274)로 구성될 때, 안테나들(40L-1, 40L-2)은 MIMO 기법을 사용하여 그리고 안테나(40L)가 사용될 때보다 더 큰 처리량으로 중간대역(MB) 및/또는 고대역(HB) 내의 무선-주파수 신호들을 동시에 전달할 수 있다. 모드(274)로 구성될 때, 디바이스(10)의 대향하는 단부에서의 안테나들(40U-1, 40U-2)은 안테나들(40L-1, 40L-2)과 동일한 주파수들에서 또는 상이한 주파수들에서 동작할 수 있다. 안테나들(40L-1, 40L-2, 40U-1, 40U-2)이 하나 이상의 동일한 주파수들에서 동작하는 경우, 안테나들(40U-1, 40U-2, 40L-1, 40L-2)은 4X MIMO 기법을 사용하여 동일한 주파수들에서 신호들을 동시에 전달할 수 있다. 안테나들(40U-1, 40U-2)(또는 안테나(40U))이 안테나들(40L-1, 40L-2)과 상이한 주파수들에서 동작하는 경우, 안테나들(40L-1, 40L-2)은 원하는 경우 2X MIMO 기법을 사용하여 동일한 주파수들에서 신호들을 동시에 전달할 수 있다.
제어 회로부(28)는 (예를 들어, 도 13의 단계(250)를 처리하는 동안 수집된 센서 데이터 및 다른 정보를 사용하여 결정된 바와 같은) 디바이스(10)의 특정 동작 조건들에 응답하여 디바이스(10)를 모드(274)에 배치할 수 있다. 하나의 예로서, 제어 회로부(28)는, 저대역(LB)에서의 통신들이 요구되지 않고/않거나 상대적으로 높은 데이터 처리량이 요구된다고 결정하는 것에 응답하여(예를 들어, 회로부(28)의 처리 동작들이 단일 안테나만을 사용하여 충족될 수 없는 미리결정된 임계값보다 더 큰 데이터 처리량을 요구하는 시나리오들에서), 디바이스(10)를 모드들(274 또는 276)에 배치할 수 있다. 제어 회로부(28)는 지점들(128, 126) 사이 및 지점들(140, 138) 사이에 단락 회로들이 요구된다고 결정하는 것에 응답하여(예를 들어, 중간대역(MB)의 하단부 및 낮은 중간대역(LMB)을 향하는 통신들이 요구되지 않을 때) 디바이스(10)를 모드(274)에 배치할 수 있다.
제2 MIMO MB 모드(276)에 있을 때, 제어 회로부(28)는 안테나 피드들(F1, F4)을 인에이블시킬 수 있고 안테나 피드들(F2, F3)을 디스에이블시킬 수 있다. 이는 단일 안테나(40L) 대신에 안테나들(40L-1, 40L-2)을 형성하도록 영역(20) 내의 구조물들을 구성할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(28)는 도 7의 컴포넌트(T4)를 제어하여 포트(P2)를 포트(P1)에 단락시킬 수 있고, 컴포넌트(T3)를 제어하여 포트(P4)를 포트(P5)에 단락시킬 수 있다. 이러한 방식으로 지점들(130, 134)로의 복귀 경로들을 형성하는 것은, 피드들(F1, F2)로부터의 안테나 전류들을 접지(104)에 단락시킴으로써, 안테나들(40L-1, 40L-2)이 전도체(16)의 동일한 연속적인 조각으로 형성된 공진 요소 아암들을 가짐에도 불구하고 안테나들(40L-1, 40L-2)을 전자기적으로 격리시키는 역할을 할 수 있다.
제어 회로부(28)는 컴포넌트(T1)를 제어하여 단자(98-1)를 지점(142)에 단락시킬 수 있고, 컴포넌트(T6)를 제어하여 단자(98-4)를 지점(124)에 단락시킬 수 있다. 이는, 안테나(40L-1)의 피드(F4)에 의해 전달된 안테나 전류들이 공진 요소 아암(108-1)을 통해 흐르게 할 수 있고, 안테나(40L-2)의 피드(F1)에 의해 전달된 안테나 전류들이 공진 요소 아암(108-2)을 통해 흐르게 할 수 있다. 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T2)를 제어하여 접지(104)와 구조물들(16) 사이에 개방 회로를 형성할 수 있다(예를 들어, 도 8 내지 도 11에 도시된 유형들의 스위치들을 개방함으로써). 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T5)를 제어하여 접지(104)와 구조물들(16) 사이에 개방 회로를 형성할 수 있다. 스플릿들(18-3, 18-4)이 구조물들(16) 내에 형성되는 시나리오들에서(도 12), 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T9)를 제어하여 포트(P7)를 포트(P8)에 결합시킬 수 있고 컴포넌트(T8)를 제어하여 포트(P13)를 포트(P14)에 결합시킬 수 있다(예를 들어, 세그먼트들(16-1, 16-3)과 접지(104) 사이에 격리 복귀 경로들을 형성하도록).
이러한 동작 모드에서, 안테나들(40L-1, 40L-2)은 저대역(LB)을 커버하기에 불충분한 체적을 가질 수 있다. 그러나, 안테나들(40L-1, 40L-2)은 낮은 중간대역(LMB), 중간대역(MB) 및/또는 고대역(HB) 내의 무선-주파수 신호들을 동시에 전달할 수 있다. 예를 들어, 낮은 중간대역(LMB) 및 중간대역(MB)에서의 안테나(40L-1)의 응답은 피드(F4)와 컴포넌트(T4)(또는 도 12의 예에서의 T9)에 의해 형성된 복귀 경로 사이의 구조물들(16)의 길이와 연관될 수 있다. 낮은 중간대역(LMB) 및 중간대역(MB)에서의 안테나(40L-2)의 응답은 피드(F1)와 컴포넌트(T3)(또는 도 12의 예에서의 T8)에 의해 형성된 복귀 경로 사이의 구조물들(16)의 길이와 연관될 수 있다. 고대역(HB)에서의 안테나(40L-1)의 응답은 아암(108-1)과 접지(104) 사이의 슬롯(114)의 일부분과 연관될 수 있다. 고대역(HB)에서의 안테나(40L-2)의 응답은 아암(108-2)과 접지(104) 사이의 슬롯(114)의 일부분과 연관될 수 있다. 제어 회로부(28)는 컴포넌트(T0)의 상태를 조정하여 고대역(HB)에서의 안테나(40L-1)의 응답을 튜닝할 수 있고, 컴포넌트(T7)의 상태를 조정하여 고대역(HB)에서의 안테나(40L-2)의 응답을 튜닝할 수 있다. 제어 회로부(28)는, 원하는 경우, 컴포넌트(T4)(T9)의 인덕턴스 및/또는 커패시턴스를 조정하여 낮은 중간대역(LMB) 및 중간대역(MB)에서의 안테나(40L-1)의 응답을 튜닝할 수 있고, 컴포넌트(T3)(T8)의 인덕턴스 및/또는 커패시턴스를 조정하여 낮은 중간대역(LMB) 및 중간대역(MB)에서의 안테나(40L-2)의 응답을 튜닝할 수 있다.
제2 MIMO MB 모드(276)로 구성될 때, 안테나들(40L-1, 40L-2)은 MIMO 기법을 사용하여 그리고 안테나(40L)가 사용될 때보다 더 큰 처리량으로 낮은 중간대역(LMB), 중간대역(MB), 및/또는 고대역(HB) 내의 무선-주파수 신호들을 동시에 전달할 수 있다. 모드(276)로 구성될 때, 디바이스(10)의 대향하는 단부에서의 안테나들(40U-1, 40U-2)은 안테나들(40L-1, 40L-2)과 동일한 주파수들에서 또는 상이한 주파수들에서 동작할 수 있다. 안테나들(40L-1, 40L-2, 40U-1, 40U-2)이 하나 이상의 동일한 주파수들에서 동작하는 경우, 안테나들(40U-1, 40U-2, 40L-1, 40L-2)은 4X MIMO 기법을 사용하여 동일한 주파수들에서 신호들을 동시에 전달할 수 있다. 안테나들(40U-1, 40U-2)(또는 안테나(40U))이 안테나들(40L-1, 40L-2)과 상이한 주파수들에서 동작하는 경우, 안테나들(40L-1, 40L-2)은 원하는 경우 2X MIMO 기법을 사용하여 동일한 주파수들에서 신호들을 동시에 전달할 수 있다.
제어 회로부(28)는 (예를 들어, 도 13의 단계(250)를 처리하는 동안 수집된 센서 데이터 및 다른 정보를 사용하여 결정된 바와 같은) 디바이스(10)의 특정 동작 조건들을 검출하는 것에 응답하여 디바이스(10)를 모드(276)에 배치할 수 있다. 하나의 예로서, 제어 회로부(28)는, 저대역(LB)에서의 통신들이 요구되지 않는다고(또는 단일 안테나(40L)에 의해 지원되는 것보다 큰 데이터 처리량이 요구된다고) 결정하는 것에 응답하여 또는 중간대역(MB)에서의 통신들이 요구된다고 결정하는 것에 응답하여, 그리고 지점들(128, 126) 사이 및 지점들(138, 140) 사이에 개방 회로들이 요구된다고 결정하는 것에 응답하여(예를 들어, 대역(MB)의 하단부 근처 또는 대역(LMB) 내의 주파수가 통신들을 위해 디바이스(10)에 할당될 때), 디바이스(10)를 모드(276)에 배치할 수 있다. 이러한 방식으로, 제어 회로부(28)는 디바이스(10)를 모드들(270, 272, 274, 276) 사이에서 스위칭하여, 디바이스(10)가 디바이스(10)의 동작 요건들 및 환경에 관계없이 만족스러운 데이터 처리량 및 안테나 효율을 갖는 것을 보장할 수 있다.
도 14의 예는 단지 예시적인 것이다. 원하는 경우, 영역(20) 내의 안테나 구조물들은 4개 초과의 동작 모드들 또는 4개 미만의 동작 모드들에서 동작될 수 있다. 원하는 경우, 유사한 동작 모드들이 도 3의 안테나들(40U, 40U-1, 40U-2)을 동작시키는 데 사용될 수 있거나, 또는 상이한 동작 모드들이 안테나들(40U, 40U-1, 40U-2)에 사용될 수 있다.
도 15는 안테나 성능(정재파 비)이 도 7 및 도 12의 안테나들(40L, 40L-1, 40L-2)에 대한 동작 주파수(f)의 함수로서 도식화된 그래프이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 곡선(280)은 디바이스(10)가 도 14의 저대역 오른손 모드(270) 또는 저대역 왼손 모드(272)에 배치될 때의 안테나(40L)의 성능을 도식화한다. 모드들(272 또는 270)에서 동작할 때, 안테나(40L)는 저대역(LB), 낮은 중간대역(LMB), 중간대역(MB), 및 고대역(HB) 내의 주파수들에서의 공진들(응답들)을 나타낼 수 있다. 저대역(LB)에서의 안테나(40L)의 응답은 화살표(286)에 의해 도시된 바와 같이 조정가능한 컴포넌트들(T3, T4, T8, T9), 또는 다른 컴포넌트들을 사용하여 조정될 수 있다. 고대역(HB)에서의 안테나(40L)의 응답은 화살표(288)에 의해 도시된 바와 같이 조정가능한 컴포넌트들(T0 또는 T7)을 사용하여 조정될 수 있다.
곡선(282)은 도 14의 제1 MIMO MB 모드(274)를 사용하여 동작할 때의 안테나들(40L-1, 40L-2) 중 어느 하나의 성능을 도식화한다. 모드(274)에서 동작할 때, 안테나들(40L-1, 40L-2)은 중간대역(MB) 및 고대역(HB)에서의 공진들을 나타낼 수 있다. 화살표(288)에 의해 도시된 바와 같이 고대역(HB)에서의 안테나(40L-1)의 응답은 조정가능한 컴포넌트(T7)를 사용하여 조정될 수 있고 고대역(HB)에서의 안테나(40L-2)의 응답은 조정가능한 컴포넌트(T0)를 사용하여 조정될 수 있다.
점선 곡선(284)은 도 14의 제2 MIMO MB 모드(276)를 사용하여 동작할 때의 안테나들(40L-1, 40L-2) 중 어느 하나의 성능을 도식화한다. 모드(276)에서 동작할 때, 안테나들(40L-1, 40L-2)은 (예를 들어, 중간대역(MB)의 하단부를 향하는 응답을 연장하는) 제1 MIMO MB 모드(276)에 대한 트윅된 응답을 갖는 중간대역(MB)에서의 그리고 고대역(HB)에서의 공진들을 나타낼 수 있다. 화살표(288)에 의해 도시된 바와 같이 고대역(HB)에서의 안테나(40L-1)의 응답은 조정가능한 컴포넌트(T7)를 사용하여 조정될 수 있고 고대역(HB)에서의 안테나(40L-2)의 응답은 조정가능한 컴포넌트(T0)를 사용하여 조정될 수 있다.
도 15의 예에서, 저대역(LB)은 600 ㎒로부터 960 ㎒까지 연장되고, 낮은 중간대역(LMB)은 1500 ㎒로부터 1700 ㎒까지 연장되고, 중간대역(MB)은 1700 ㎒로부터 2170 ㎒까지 연장되고, 고대역(HB)은 2300 ㎒로부터 2700 ㎒까지 연장된다. 이는 단지 예시적인 것이고, 일반적으로, 대역들(LB, LMB, MB, HB)은 임의의 원하는 주파수들을 포함할 수 있다(예를 들어, 여기서 낮은 중간대역(LMB)은 저대역(LB)보다 높고, 중간대역(MB)은 낮은 중간대역(LMB)보다 높고, 고대역(HB)은 중간대역(MB)보다 높다). 일반적으로, 성능 곡선들(280, 282, 284)은 임의의 원하는 형상을 가질 수 있다. 안테나들(40L, 40L-1, 40L-2)은 원하는 경우 4개 초과의 주파수 대역들에서, 3개 미만의 주파수 대역들에서, 또는 임의의 다른 원하는 주파수 대역들에서의 응답들을 나타낼 수 있다. 안테나들(40L, 40L-1, 40L-2)은 대역들(LB, 낮은 중간대역(LMB), 중간대역(MB), 및/또는 고대역(HB)) 내에서 협대역 공진들을 나타낼 수 있거나, 또는 각자의 대역들(LB, LMB, MB, 및/또는 HB)의 실질적으로 전부에 걸쳐 연장되는 광대역 공진들을 나타낼 수 있다. 원하는 경우 유사한 성능 곡선들이 또한 도 3의 안테나들(40U, 40U-1, 40U-2)을 특성화하는 데 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 디바이스가 제공되는데, 이는 주변부 전도성 구조물들을 갖는 하우징, 주변부 전도성 구조물들의 세그먼트를 한정하는 주변부 전도성 구조물들 내의 제1 및 제2 갭들, 안테나 접지, 세그먼트 상의 제1 위치와 안테나 접지 사이에 결합된 제1 안테나 피드, 세그먼트 상의 제2 위치와 안테나 접지 사이에 결합된 제2 안테나 피드, 세그먼트 상의 제3 위치와 안테나 접지 사이에 결합된 제3 안테나 피드 - 제2 위치는 세그먼트 상의 제1 위치와 제3 위치 사이에 개재됨 -, 세그먼트에 결합된 복수의 조정가능한 컴포넌트들, 및 제어 회로부를 포함하며, 제어 회로부는, 제1 및 제3 안테나 피드들이 활성이고 제2 안테나 피드가 비활성인 제1 동작 모드, 및 제2 안테나 피드가 활성이고 제1 및 제3 안테나 피드들이 비활성인 제2 동작 모드 중 선택된 하나에 전자 디바이스를 배치하기 위해 복수의 조정가능한 컴포넌트들을 조정하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 세그먼트 상의 제4 위치와 안테나 접지 사이에 결합된 제4 안테나 피드를 포함하며, 제4 위치는 제2 위치와 제3 위치 사이에 개재된다.
다른 실시예에 따르면, 제어 회로부는 제4 안테나 피드가 활성이고 제1, 제2, 및 제3 안테나 피드들이 비활성인 제3 동작 모드에 전자 디바이스를 배치하기 위해 복수의 조정가능한 컴포넌트들을 조정하도록 구성되며, 제4 안테나 피드는 제1 및 제2 동작 모드들에서 비활성이다.
다른 실시예에 따르면, 제2 안테나 피드는 제1 양극 피드 단자를 포함하고 제4 안테나 피드는 제2 양극 피드 단자를 포함하며, 복수의 조정가능한 컴포넌트들은 제1 양극 피드 단자와 세그먼트 상의 제2 위치 사이에 결합된 제1 조정가능한 컴포넌트, 및 제2 양극 피드 단자와 세그먼트 상의 제4 위치 사이에 결합된 제2 조정가능한 컴포넌트를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제1 동작 모드에서 제1 조정가능한 컴포넌트는 세그먼트 상의 제2 위치와 안테나 접지 사이에 제1 단락 회로 경로를 형성하고 제2 조정가능한 컴포넌트는 세그먼트 상의 제4 위치와 안테나 접지 사이에 제2 단락 회로 경로를 형성한다.
다른 실시예에 따르면, 복수의 조정가능한 컴포넌트들은 세그먼트 상의 제5 위치와 안테나 접지 사이에 결합된 제3 조정가능한 컴포넌트 - 제5 위치는 세그먼트 상의 제1 위치와 제2 위치 사이에 개재됨 -, 및 세그먼트 상의 제6 위치와 안테나 접지 사이에 결합된 제4 조정가능한 컴포넌트 - 제6 위치는 세그먼트 상의 제3 위치와 제4 위치 사이에 개재됨 - 를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제2 동작 모드에서 제3 조정가능한 컴포넌트는 세그먼트 상의 제5 위치와 안테나 접지 사이에 제3 단락 회로 경로를 형성하고 제4 조정가능한 컴포넌트는 세그먼트 상의 제6 위치와 안테나 접지 사이에 개방 회로를 형성한다.
다른 실시예에 따르면, 제3 동작 모드에서 제4 조정가능한 컴포넌트는 세그먼트 상의 제6 위치와 안테나 접지 사이에 제4 단락 회로 경로를 형성하고 제3 조정가능한 컴포넌트는 세그먼트 상의 제5 위치와 안테나 접지 사이에 개방 회로를 형성한다.
다른 실시예에 따르면, 제어 회로부는 제1 및 제3 안테나 피드들이 활성이고 제2 및 제4 안테나 피드들이 비활성인 제4 동작 모드에 전자 디바이스를 배치하기 위해 복수의 조정가능한 컴포넌트들을 조정하도록 구성되며, 제1 동작 모드에서 제3 조정가능한 컴포넌트는 세그먼트 상의 제5 위치와 안테나 접지 사이에 단락 회로를 형성하고 제4 조정가능한 컴포넌트는 세그먼트 상의 제6 위치와 안테나 접지 사이에 단락 회로를 형성하고, 제4 동작 모드에서 제3 및 제4 조정가능한 컴포넌트들은 세그먼트와 안테나 접지 사이에 개방 회로들을 형성한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 주변부 전도성 구조물들의 세그먼트 내의 제3 및 제4 갭들을 포함하며, 제2 동작 모드에서 제2 조정가능한 컴포넌트는 제2 양극 피드 단자를 제3 갭의 대향하는 측면들에 단락시키고 제1 조정가능한 컴포넌트는 제4 갭의 대향하는 측면들을 단락시키고, 제3 동작 모드에서 제1 조정가능한 컴포넌트는 제1 양극 피드 단자를 제4 갭의 대향하는 측면들에 단락시키고 제2 조정가능한 컴포넌트는 제3 갭의 대향하는 측면들을 단락시킨다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 제1 동작 모드에서 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 기법을 사용하여 주어진 주파수에서 제1 및 제3 안테나 피드들을 통해 무선-주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성되는 하우징 내의 무선-주파수 송수신기 회로부를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 전자 디바이스가 제공되는데, 이는 주변부 전도성 구조물들을 갖는 하우징, 안테나 접지, 주변부 전도성 구조물들 내의 제1 및 제2 유전체-충전 갭들 사이에서 연장되는 주변부 전도성 구조물들의 세그먼트로 형성된 제1 공진 요소, 제1 안테나 피드, 및 안테나 접지를 포함하는 제1 안테나, 제1 공진 요소의 제1 부분으로 형성된 제2 공진 요소, 제2 안테나 피드, 및 안테나 접지를 포함하는 제2 안테나, 제1 부분과 상이한 제1 공진 요소의 제2 부분으로 형성된 제3 공진 요소, 제3 안테나 피드, 및 안테나 접지를 포함하는 제3 안테나 - 전자 디바이스는 제1 피드가 인에이블되고 제2 및 제3 피드들이 디스에이블되는 제1 동작 모드 및 제2 및 제3 피드들이 인에이블되고 제1 피드가 디스에이블되는 제2 동작 모드에서 동작가능함 -, 및 세그먼트와 안테나 접지 사이에 결합된 제1 및 제2 조정가능한 컴포넌트들 - 제2 동작 모드에서 제1 및 제2 조정가능한 컴포넌트들은 세그먼트와 안테나 접지 사이에 각자의 제1 및 제2 단락 회로 경로들을 형성하도록 구성됨 - 을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제1 안테나 피드는 제1 및 제2 피드 단자들을 포함하고, 제2 피드 단자는 안테나 접지에 결합되고, 제1 조정가능한 컴포넌트는 제1 동작 모드에서 제1 피드 단자를 세그먼트에 단락시키도록 구성되고, 제2 조정가능한 컴포넌트는 제1 동작 모드에서 세그먼트와 안테나 접지 사이에 개방 회로를 형성하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제1 안테나는 제1 및 제2 동작 모드들에서 디스에이블되는 제4 피드를 포함하고, 전자 디바이스는 제4 피드가 인에이블되고 제1, 제2, 및 제3 피드들이 디스에이블되는 제3 동작 모드에서 동작가능하다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 센서 데이터를 수집하는 센서 회로부, 및 제어 회로부를 포함하며, 제어 회로부는 수집된 센서 데이터에 기초하여 제1 및 제3 동작 모드들 중 선택된 하나에 전자 디바이스를 배치하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제1 안테나는 제1 동작 모드에서 제1 주파수 대역, 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역, 및 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역 내의 무선-주파수 신호들을 전달하도록 구성되고, 제2 및 제3 안테나들은 제2 동작 모드에서 제2 및 제3 주파수 대역들 내의 동일한 세트의 주파수들에서 무선-주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제1 주파수 대역은 600 ㎒ 내지 960 ㎒의 주파수들을 포함하고, 제2 주파수 대역은 1500 ㎒ 내지 2170 ㎒의 주파수들을 포함하고, 제3 주파수 대역은 2300 ㎒ 내지 2700 ㎒의 주파수들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 주변부 전도성 하우징 구조물들의 세그먼트 내의 제3 및 제4 유전체-충전 갭들을 포함하며, 제1 공진 요소의 제1 부분은 제1 유전체-충전 갭으로부터 제3 유전체-충전 갭까지 연장되고, 제1 공진 요소의 제2 부분은 제2 유전체-충전 갭으로부터 제4 유전체-충전 갭까지 연장되고, 제1 조정가능한 컴포넌트는 제1 동작 모드에서 제3 유전체-충전 갭의 대향하는 측면들을 단락시키도록 구성되고, 제2 조정가능한 컴포넌트는 제1 동작 모드에서 제4 유전체-충전 갭의 대향하는 측면들을 단락시키도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 안테나 구조물들이 제공되며, 이는 대향하는 제1 및 제2 단부들을 갖는 안테나 공진 요소 아암, 안테나 접지, 안테나 공진 요소 아암 상의 제1 위치와 안테나 접지 사이에 결합된 제1 안테나 피드, 안테나 공진 요소 아암 상의 제2 위치와 안테나 접지 사이에 결합된 제1 조정가능한 컴포넌트 - 제1 위치는 제2 위치와 안테나 공진 요소 아암의 제1 단부 사이에 개재됨 -, 안테나 공진 요소 아암 상의 제3 위치와 안테나 접지 사이에 결합된 제2 안테나 피드, 안테나 공진 요소 아암 상의 제4 위치와 안테나 접지 사이에 결합된 제3 안테나 피드, 및 안테나 공진 요소 아암 상의 제5 위치와 안테나 접지 사이에 결합된 제2 조정가능한 컴포넌트 - 제3 및 제4 위치들은 안테나 공진 요소 아암 상의 제2 및 제5 위치들 사이에 개재됨 - 를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 안테나 공진 요소 아암 상의 제6 위치와 안테나 접지 사이에 결합된 제4 안테나 피드 - 제6 위치는 제5 위치와 안테나 공진 요소 아암의 제2 단부 사이에 개재됨 -, 안테나 공진 요소 아암 상의 제7 위치와 안테나 접지 사이에 결합된 제3 조정가능한 컴포넌트 - 제7 위치는 제1 위치와 안테나 공진 요소 아암의 제1 단부 사이에 개재됨 -, 및 안테나 공진 요소 아암 상의 제8 위치와 안테나 접지 사이에 결합된 제4 조정가능한 컴포넌트 - 제8 위치는 제6 위치와 안테나 공진 요소 아암의 제2 단부 사이에 개재됨 - 를 포함하며, 제1 및 제4 안테나 피드들은 동일한 주파수에서 무선-주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성되고, 제2 및 제3 안테나 피드들 중 선택된 하나는 제1 및 제4 안테나 피드들이 디스에이블되는 동안 무선-주파수 신호들을 전달하도록 구성된다.
전술한 내용은 단지 예시적인 것에 불과하며, 설명된 실시예들의 범주 및 기술적 사상을 벗어남이 없이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 디바이스로서,
    주변부 전도성 구조물들을 갖는 하우징;
    상기 주변부 전도성 구조물들의 세그먼트를 한정하는 상기 주변부 전도성 구조물들 내의 제1 및 제2 갭들;
    안테나 접지;
    상기 세그먼트 상의 제1 위치와 상기 안테나 접지 사이에 결합된 제1 안테나 피드(antenna feed);
    상기 세그먼트 상의 제2 위치와 상기 안테나 접지 사이에 결합된 제2 안테나 피드;
    상기 세그먼트 상의 제3 위치와 상기 안테나 접지 사이에 결합된 제3 안테나 피드 - 상기 제2 위치는 상기 세그먼트 상의 상기 제1 위치와 상기 제3 위치 사이에 개재됨 -;
    상기 세그먼트에 결합된 복수의 컴포넌트들; 및
    제어 회로부
    를 포함하며, 상기 제어 회로부는 상기 제1 및 제3 안테나 피드들이 활성이고 상기 제2 안테나 피드가 비활성인 제1 동작 모드 및 상기 제2 안테나 피드가 활성이고 상기 제1 및 제3 안테나 피드들이 비활성인 제2 동작 모드 중 선택된 하나에 상기 전자 디바이스를 배치하기 위해 상기 복수의 컴포넌트들을 조정하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세그먼트 상의 제4 위치와 상기 안테나 접지 사이에 결합된 제4 안테나 피드를 추가로 포함하며, 상기 제4 위치는 상기 제2 위치와 상기 제3 위치 사이에 개재되는, 전자 디바이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 회로부는 상기 제4 안테나 피드가 활성이고 상기 제1, 제2, 및 제3 안테나 피드들이 비활성인 제3 동작 모드에 상기 전자 디바이스를 배치하기 위해 상기 복수의 컴포넌트들을 조정하도록 구성되며, 상기 제4 안테나 피드는 상기 제1 및 제2 동작 모드들에서 비활성인, 전자 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 안테나 피드는 제1 양극 피드 단자를 포함하고 상기 제4 안테나 피드는 제2 양극 피드 단자를 포함하며, 상기 복수의 컴포넌트들은,
    상기 제1 양극 피드 단자와 상기 세그먼트 상의 상기 제2 위치 사이에 결합된 제1 컴포넌트; 및
    상기 제2 양극 피드 단자와 상기 세그먼트 상의 상기 제4 위치 사이에 결합된 제2 컴포넌트를 포함하는, 전자 디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 컴포넌트는 상기 세그먼트 상의 상기 제2 위치와 상기 안테나 접지 사이에 제1 단락 회로 경로를 형성하고 상기 제2 컴포넌트는 상기 세그먼트 상의 상기 제4 위치와 상기 안테나 접지 사이에 제2 단락 회로 경로를 형성하는, 전자 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 컴포넌트들은,
    상기 세그먼트 상의 제5 위치와 상기 안테나 접지 사이에 결합된 제3 컴포넌트 - 상기 제5 위치는 상기 세그먼트 상의 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에 개재됨 -; 및
    상기 세그먼트 상의 제6 위치와 상기 안테나 접지 사이에 결합된 제4 컴포넌트 - 상기 제6 위치는 상기 세그먼트 상의 상기 제3 위치와 상기 제4 위치 사이에 개재됨 - 를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 동작 모드에서 상기 제3 컴포넌트는 상기 세그먼트 상의 상기 제5 위치와 상기 안테나 접지 사이에 제3 단락 회로 경로를 형성하고 상기 제4 컴포넌트는 상기 세그먼트 상의 상기 제6 위치와 상기 안테나 접지 사이에 개방 회로를 형성하는, 전자 디바이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3 동작 모드에서 상기 제4 컴포넌트는 상기 세그먼트 상의 상기 제6 위치와 상기 안테나 접지 사이에 제4 단락 회로 경로를 형성하고 상기 제3 컴포넌트는 상기 세그먼트 상의 상기 제5 위치와 상기 안테나 접지 사이에 개방 회로를 형성하는, 전자 디바이스.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어 회로부는 상기 제1 및 제3 안테나 피드들이 활성이고 상기 제2 및 제4 안테나 피드들이 비활성인 제4 동작 모드에 상기 전자 디바이스를 배치하기 위해 상기 복수의 컴포넌트들을 조정하도록 구성되며, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제3 컴포넌트는 상기 세그먼트 상의 상기 제5 위치와 상기 안테나 접지 사이에 단락 회로를 형성하고 상기 제4 컴포넌트는 상기 세그먼트 상의 상기 제6 위치와 상기 안테나 접지 사이에 단락 회로를 형성하고, 상기 제4 동작 모드에서 상기 제3 및 제4 컴포넌트들은 상기 세그먼트와 상기 안테나 접지 사이에 개방 회로들을 형성하는, 전자 디바이스.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 주변부 전도성 구조물들의 상기 세그먼트 내의 제3 및 제4 갭들을 추가로 포함하며, 상기 제2 동작 모드에서 상기 제2 컴포넌트는 상기 제2 양극 피드 단자를 상기 제3 갭의 대향하는 측면들에 단락시키고 상기 제1 컴포넌트는 상기 제4 갭의 대향하는 측면들을 단락시키고, 상기 제3 동작 모드에서 상기 제1 컴포넌트는 상기 제1 양극 피드 단자를 상기 제4 갭의 대향하는 측면들에 단락시키고 상기 제2 컴포넌트는 상기 제3 갭의 대향하는 측면들을 단락시키는, 전자 디바이스.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 제1 동작 모드에서 다중-입력 다중-출력(multiple-input and multiple-output, MIMO) 안테나 기법을 사용하여 주어진 주파수에서 상기 제1 및 제3 안테나 피드들을 통해 무선-주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성되는 상기 하우징 내의 무선-주파수 송수신기 회로부를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
  12. 전자 디바이스로서,
    주변부 전도성 구조물들을 갖는 하우징;
    안테나 접지;
    상기 주변부 전도성 구조물들 내의 제1 및 제2 유전체-충전 갭(dielectric-filled gap)들 사이에서 연장되는 상기 주변부 전도성 구조물들의 세그먼트로 형성된 제1 공진 요소, 제1 안테나 피드, 및 상기 안테나 접지를 포함하는 제1 안테나;
    상기 제1 공진 요소의 제1 부분으로 형성된 제2 공진 요소, 제2 안테나 피드, 및 상기 안테나 접지를 포함하는 제2 안테나;
    상기 제1 부분과 상이한 상기 제1 공진 요소의 제2 부분으로 형성된 제3 공진 요소, 제3 안테나 피드, 및 상기 안테나 접지를 포함하는 제3 안테나 - 상기 전자 디바이스는 상기 제1 피드가 인에이블되고 상기 제2 및 제3 피드들이 디스에이블되는 제1 동작 모드 및 상기 제2 및 제3 피드들이 인에이블되고 상기 제1 피드가 디스에이블되는 제2 동작 모드에서 동작가능함 -; 및
    상기 세그먼트와 상기 안테나 접지 사이에 결합된 제1 및 제2 컴포넌트들 - 상기 제2 동작 모드에서 상기 제1 및 제2 컴포넌트들은 상기 세그먼트와 상기 안테나 접지 사이에 각자의 제1 및 제2 단락 회로 경로들을 형성하도록 구성됨 - 을 포함하는, 전자 디바이스.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 안테나 피드는 제1 및 제2 피드 단자들을 포함하고, 상기 제2 피드 단자는 상기 안테나 접지에 결합되고, 상기 제1 컴포넌트는 상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 피드 단자를 상기 세그먼트에 단락시키도록 구성되고, 상기 제2 컴포넌트는 상기 제1 동작 모드에서 상기 세그먼트와 상기 안테나 접지 사이에 개방 회로를 형성하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 상기 제1 및 제2 동작 모드들에서 디스에이블되는 제4 피드를 포함하고, 상기 전자 디바이스는 상기 제4 피드가 인에이블되고 상기 제1, 제2, 및 제3 피드들이 디스에이블되는 제3 동작 모드에서 동작가능한, 전자 디바이스.
  15. 제14항에 있어서,
    센서 데이터를 수집하는 센서 회로부; 및
    제어 회로부를 추가로 포함하며, 상기 제어 회로부는 상기 수집된 센서 데이터에 기초하여 상기 제1 및 제3 동작 모드들 중 선택된 하나에 상기 전자 디바이스를 배치하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 상기 제1 동작 모드에서 제1 주파수 대역, 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역, 및 상기 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역 내의 무선-주파수 신호들을 전달하도록 구성되고, 상기 제2 및 제3 안테나들은 상기 제2 동작 모드에서 상기 제2 및 제3 주파수 대역들 내의 동일한 세트의 주파수들에서 무선-주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역은 600 ㎒ 내지 960 ㎒의 주파수들을 포함하고, 상기 제2 주파수 대역은 1500 ㎒ 내지 2170 ㎒의 주파수들을 포함하고, 상기 제3 주파수 대역은 2300 ㎒ 내지 2700 ㎒의 주파수들을 포함하는, 전자 디바이스.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 주변부 전도성 하우징 구조물들의 상기 세그먼트 내의 제3 및 제4 유전체-충전 갭들을 추가로 포함하며, 상기 제1 공진 요소의 상기 제1 부분은 상기 제1 유전체-충전 갭으로부터 상기 제3 유전체-충전 갭까지 연장되고, 상기 제1 공진 요소의 상기 제2 부분은 상기 제2 유전체-충전 갭으로부터 상기 제4 유전체-충전 갭까지 연장되고, 상기 제1 컴포넌트는 상기 제1 동작 모드에서 상기 제3 유전체-충전 갭의 대향하는 측면들을 단락시키도록 구성되고, 상기 제2 컴포넌트는 상기 제1 동작 모드에서 상기 제4 유전체-충전 갭의 대향하는 측면들을 단락시키도록 구성되는, 전자 디바이스.
  19. 안테나 구조물들로서,
    대향하는 제1 및 제2 단부들을 갖는 안테나 공진 요소 아암(arm);
    안테나 접지;
    상기 안테나 공진 요소 아암 상의 제1 위치와 상기 안테나 접지 사이에 결합된 제1 안테나 피드;
    상기 안테나 공진 요소 아암 상의 제2 위치와 상기 안테나 접지 사이에 결합된 제1 컴포넌트 - 상기 제1 위치는 상기 제2 위치와 상기 안테나 공진 요소 아암의 상기 제1 단부 사이에 개재됨 -;
    상기 안테나 공진 요소 아암 상의 제3 위치와 상기 안테나 접지 사이에 결합된 제2 안테나 피드;
    상기 안테나 공진 요소 아암 상의 제4 위치와 상기 안테나 접지 사이에 결합된 제3 안테나 피드; 및
    상기 안테나 공진 요소 아암 상의 제5 위치와 상기 안테나 접지 사이에 결합된 제2 컴포넌트 - 상기 제3 및 제4 위치들은 상기 안테나 공진 요소 아암 상의 상기 제2 및 제5 위치들 사이에 개재됨 - 를 포함하는, 안테나 구조물들.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 안테나 공진 요소 아암 상의 제6 위치와 상기 안테나 접지 사이에 결합된 제4 안테나 피드 - 상기 제6 위치는 상기 제5 위치와 상기 안테나 공진 요소 아암의 상기 제2 단부 사이에 개재됨 -;
    상기 안테나 공진 요소 아암 상의 제7 위치와 상기 안테나 접지 사이에 결합된 제3 컴포넌트 - 상기 제7 위치는 상기 제1 위치와 상기 안테나 공진 요소 아암의 상기 제1 단부 사이에 개재됨 -; 및
    상기 안테나 공진 요소 아암 상의 제8 위치와 상기 안테나 접지 사이에 결합된 제4 컴포넌트 - 상기 제8 위치는 상기 제6 위치와 상기 안테나 공진 요소 아암의 상기 제2 단부 사이에 개재됨 -
    를 추가로 포함하며, 상기 제1 및 제4 안테나 피드들은 동일한 주파수에서 무선-주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성되고, 상기 제2 및 제3 안테나 피드들 중 선택된 하나는 상기 제1 및 제4 안테나 피드들이 디스에이블되는 동안 무선-주파수 신호들을 전달하도록 구성되는, 안테나 구조물들.
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