KR102162810B1 - 전자 장치의 내부 구성을 이용하여 안테나를 구현하는 방법 - Google Patents

전자 장치의 내부 구성을 이용하여 안테나를 구현하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다양한 실시 예들은 전자 장치에 관한 것으로, 유저 입력에 대응하는 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부; 상기 생성된 제어 신호를 신호 처리부에게 전송하는 신호 전송부; 상기 전송된 제어 신호를 처리하는 상기 신호 처리부; 및 상기 신호 전송부의 그라운드판 및 상기 신호 처리부의 그라운드판을 연결하는 그라운드 연결부를 포함하고, 상기 신호 전송부의 그라운드판 및 상기 신호 처리부의 그라운드판은 이격되어있고, 상기 신호 전송부의 그라운드판은 방사체로 이용되는 것일 수 있다. 이 외에도, 명세서를 통해 파악될 수 있는 다른 실시 예들이 가능하다.

Description

전자 장치의 내부 구성을 이용하여 안테나를 구현하는 방법{Method of Providing Antenna by Using Component Included in Device}
본 발명의 다양한 실시 예는, 전자 장치의 내부 구성을 이용하여 안테나를 구현하는 방법 및 상기 전자 장치에 관한 것이다.
스마트폰, 스마트패드, 노트북, 차량용 내비게이션, MP3 플레이어, 라디오 등의 휴대용 전자 장치는 통신 수단이 내장되어 네트워크를 통해 다른 전자 장치로부터 정보를 수신하거나, 다른 장치에게 정보를 전송할 수 있다.
이러한 휴대용 전자 장치는 TV, 인터넷, 카메라/캠코더 기능 등의 다양한 기능을 포함하는 동시에, 휴대용 전자 장치의 특성상 사용자들로부터 더 작고, 가볍고, 사용에 편리하도록 디자인되도록 요구되었다.
특히, 슬림(slim)한 디자인을 요구하는 사용자의 미적 욕구를 충족시키기 위하여, 최근의 휴대용 전자 장치의 제조업체는, 종래에 전자 기기의 외부로 길게 돌출되었던 안테나를 전자 장치의 내부에 장착시킴으로써 전자 장치의 크기를 작게 하였다.
본 발명의 다양한 실시 예는, 전자 장치의 내부에 완전한 안테나를 장착시키기보다는 전자 장치의 내부 구성을 이용하여 안테나를 구현하고자 한다. 다만, 본 발명의 다양한 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 유저 입력에 대응하는 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부; 상기 생성된 제어 신호를 신호 처리부에게 전송하는 신호 전송부; 상기 전송된 제어 신호를 처리하는 상기 신호 처리부; 및 상기 신호 전송부의 그라운드판 및 상기 신호 처리부의 그라운드판을 연결하는 그라운드 연결부를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치는 상기 신호 전송부의 그라운드판 및 상기 신호 처리부의 그라운드판이 이격되어있고, 상기 신호 전송부의 그라운드판은 방사체로 이용되는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 통신 방법은, 제어 신호 생성부가 유저 입력에 대응하는 제어 신호를 생성하는 동작; 신호 전송부가 상기 생성된 제어 신호를 신호 처리부에게 전송하는 동작; 및 신호 처리부가 상기 전송된 제어 신호를 처리하는 동작을 포함할 수 있고, 상기 신호 전송부의 그라운드판 및 상기 신호 처리부의 그라운드판은 이격되어있고, 상기 신호 전송부의 그라운드판은 방사체로 이용되는 것을 특징으로 할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 본 발명의 다양한 실시 예는 전자 장치의 내부 구성을 이용하여 안테나를 구현할 수 있다. 즉, 본 발명의 다양한 실시 예는 전자 장치 내부에 완전한 안테나를 장착하지 않고도 간단한 방법으로 안테나를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치의 하드웨어의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치의 구성도이다.
도 3a는 종래 전자 장치의 내부 구성도이다.
도 3b 및 3c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치의 내부 구성도이다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치에서 생성된 제어 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 4b 및 4c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치에서 생성된 통신 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른, 전자 장치의 내부 구성도, 및 전자 장치에서 생성된 통신 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른, 전자 장치의 내부 구성도, 및 전자 장치에서 생성된 통신 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 7a 및 7b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른, 전자 장치의 내부 구성도, 및 전자 장치에서 생성된 통신 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치의 통신 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 본 발명의 다양한 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 다양한 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.
본 발명의 다양한 실시 예 가운데 사용될 수 있는 "포함한다." 또는 "포함할 수 있다." 등의 표현은 개시된 해당 기능, 동작 또는 구성 요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성 요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에서, "포함하다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 "또는" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A와 B 모두를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시 예 가운데 "제 1", "제 2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들이 본 발명의 다양한 실시 예의 다양한 구성 요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성 요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성 요소를 다른 구성 요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 다양한 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 다양한 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 다양한 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 통신 기능이 포함된 장치일 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 웨어러블 장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 head-mounted-device(HMD), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory) 또는 스마트 워치(smartwatch) 중의 적어도 하나를) 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 갖춘 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들자면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), TV 박스(예를 들면, 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔(game consoles), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 각종 의료기기(예: MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 초음파기 등), 내비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치 및 자이로 콤파스 등), 항공 전자 장치(avionics), 또는 보안 기기 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 포함한 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 입력 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 등) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 대해서 살펴본다. 다양한 실시 예에서 이용되는 '사용자'라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 포함하여 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치의 하드웨어 100의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 상기 하드웨어 100은 하나 이상의 어플리케이션 프로세서(AP: application processor) 110, 통신 모듈 120, SIM(subscriber identification module) 카드 124, 메모리 130, 센서 모듈 140, 입력 장치 150, 디스플레이 160, 인터페이스 170, 오디오 모듈 180, 카메라 모듈 191, 전력 관리 모듈 195, 배터리 196, 인디케이터 197 및 모터 198을 포함할 수 있다.
상기 AP 110은 운영체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 상기 AP 110에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소들을 제어할 수 있고, 멀티미디어 데이터를 포함한 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 상기 AP 110은, 예를 들면, SoC(system on chip)로 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 AP 110은 GPU(graphic processing unit, 미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 통신 모듈 120은 상기 하드웨어 100과 네트워크를 통해 연결된 다른 전자 장치들 간의 통신에서 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 통신 모듈 120은 셀룰러 모듈 121, Wifi 모듈 123, BT 모듈 125, GPS 모듈 127, NFC 모듈 128 및 RF(radio frequency) 모듈 129를 포함할 수 있다.
상기 셀룰러 모듈 121은 통신망(예: LTE, LTE-A, CDMA, WCDMA, UMTS, WiBro 또는 GSM 등)을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 또한, 상기 셀룰러 모듈 121은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드 124)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 셀룰러 모듈 121은 상기 AP 110이 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 셀룰러 모듈 121은 멀티 미디어 제어 기능의 적어도 일부를 수행할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 셀룰러 모듈 121은 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 셀룰러 모듈 121은, 예를 들면, SoC로 구현될 수 있다. 도 1에서는 상기 셀룰러 모듈 121(예: 커뮤니케이션 프로세서), 상기 메모리 130, 또는 상기 전력관리 모듈 195 등의 구성 요소들이 상기 AP 110과 별개의 구성 요소로 도시되어 있으나, 한 실시 예에 따르면, 상기 AP 110이 전술한 구성 요소들의 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈 111)를 포함하도록 구현될 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 AP 110 또는 상기 셀룰러 모듈 111(예: 커뮤니케이션 프로세서)은 각각에 연결된 비휘발성 메모리 또는 다른 구성 요소 중 적어도 하나로부터 수신한 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리할 수 있다. 또한, 상기 AP 110 또는 상기 셀룰러 모듈 121은 다른 구성 요소 중 적어도 하나로부터 수신하거나 다른 구성 요소 중 적어도 하나에 의해 생성된 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.
상기 Wifi 모듈 123, 상기 BT 모듈 125, 상기 GPS 모듈 127 또는 상기 NFC 모듈 128 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신 되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 도 1에서는 셀룰러 모듈 121, Wifi 모듈 123, BT 모듈 125, GPS 모듈 127 또는 NFC 모듈 128이 각각 별개의 블록으로 도시되었으나, 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 121, Wifi 모듈 123, BT 모듈 125, GPS 모듈 127 또는 NFC 모듈 128 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 통합칩(integrated chip, IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. 예를 들면, 셀룰러 모듈 121, Wifi 모듈 123, BT 모듈 125, GPS 모듈 127 또는 NFC 모듈 128 각각에 대응하는 프로세서들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈 121에 대응하는 커뮤니케이션 프로세서 및 Wifi 모듈 123에 대응하는 Wifi 프로세서)는 하나의 SoC로 구현될 수 있다.
상기 RF 모듈 129는 데이터의 송수신, 예를 들면, RF 신호의 송수신을 할 수 있다. 상기 RF 모듈 129는, 도시되지는 않았으나, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter) 또는 LNA(low noise amplifier) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 RF 모듈 129는 무선 통신에서 자유 공간상의 전자파를 송수신하기 위한 부품, 예를 들면, 도체 또는 도선 등을 더 포함할 수 있다. 도 1에서는 셀룰러 모듈 121, Wifi 모듈 123, BT 모듈 125, GPS 모듈 127 및 NFC 모듈 128이 하나의 RF 모듈 129를 서로 공유하는 것으로 도시되어 있으나, 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 121, Wifi 모듈 123, BT 모듈 125, GPS 모듈 127 또는 NFC 모듈 128 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호의 송수신을 수행할 수 있다.
상기 SIM 카드 124는 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드일 수 있으며, 전자 장치의 특정 위치에 형성된 슬롯에 삽입될 수 있다. 상기 SIM 카드 124는 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
상기 메모리 130(예: 메모리 130)은 내장 메모리 132 또는 외장 메모리 134를 포함할 수 있다. 상기 내장 메모리 132는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예를 들면, DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등) 또는 비 휘발성 메모리(non-volatile Memory, 예를 들면, OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, NAND flash memory, NOR flash memory 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 내장 메모리 132는 Solid State Drive(SSD)일 수 있다. 상기 외장 메모리 134는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital) 또는 메모리 스틱(Memory Stick) 등을 더 포함할 수 있다. 상기 외장 메모리 134는 다양한 인터페이스를 통하여 상기 하드웨어 100과 기능적으로 연결될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 하드웨어 100은 하드 드라이브와 같은 저장 장치(또는 저장 매체)를 더 포함할 수 있다.
상기 센서 모듈 140은 물리 량을 계측하거나 하드웨어 100의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 상기 센서 모듈 140은, 예를 들면, 제스처 센서 140A, 자이로 센서 140B, 기압 센서 140C, 마그네틱 센서 140D, 가속도 센서 140E, 그립 센서 140F, 근접 센서 140G, color 센서 140H(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서 140I, 온/습도 센서 140J, 조도 센서 140K 또는 UV(ultra violet) 센서 140M 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 상기 센서 모듈 140은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor, 미도시), EMG 센서(electromyography sensor, 미도시), EEG 센서(electroencephalogram sensor, 미도시), ECG 센서(electrocardiogram sensor, 미도시), PPG 센서(photoplethysmography sensor, 미도시), IR(infra-red) 센서(미도시), 홍채 센서(미도시) 또는 지문 센서(미도시) 등을 포함할 수 있다. 상기 센서 모듈 140은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 하드웨어 100의 사용자의 건강과 관련된 정보를 수신하거나 제공하기 위해서, 센서 모듈 140은 다양한 의료 센서(medical sensors)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈 140은 PPG 센서를 포함할 수 있다. PPG 센서는 손가락, 손목, 가슴 등 혈관이 지나가고 측정을 위한 적절한 접착이 발생할 수 있는 부위에 접착되어 맥파, 심박, 또는 산소 포화도(SPO2)와 같은 정보를 센싱할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈 140은 ECG 센서를 포함할 수 있다. ECG 센서는 손가락, 손바닥, 발바닥 등 전극에 접촉이 일어나기 쉬운 부위에 접촉하여 심박이나 심전도와 같은 정보를 획득할 수 있다. 하드웨어 100은 PPG 센서 또는 ECG 센서를 통해 사용자가 수면 시, 스트레스 발생 시, 또는 운동 중인 경우에 심박수나 산소 포화도를 획득하여 사용자의 건강 상태 또는 응급 상태를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 센서 모듈 140은 EEG 센서를 포함할 수 있다. EEG 센서는 머리, 이마, 관자놀이 등 뇌 근처에서 전극이 접촉되기 적절한 부위에 접촉되어 뇌파 정보를 획득할 수 있다. 하드웨어 100은 EEG 센서를 통해 사용자의 수면 상태, 스트레스 상태, 기분 상태 등을 판단할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 센서 모듈 140은 피부 온도 센서 또는 피부 임피던스 센서와 같은 피부 센서를 포함할 수 있다. 피부 센서는 피부 중 전극의 접촉이 용이한 부위와 접촉하여 체온, 측정 지점의 피부 온도(피부 온도 센서) 또는 피부수화도(피부 임피던스 센서) 등을 특정할 수 있다. 하드웨어 100은 피부 센서를 통해 수신된 데이터를 스킨 케어(skin care) 등의 서비스를 제공하기 위해 이용할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 센서 모듈 140은 체지방 임피던스 센서를 포함할 수 있다. 체지방 임피던스 센서는 손가락, 손바닥, 발바닥 등의 접촉이 용이한 부위에 접촉될 수 있다. 체지방 임피던스 센서는 측정 대상(사용자)의 체지방을 특정할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 센서 모듈 140은 GSR(galvanic skin response) 센서, 또는 HF(human flux) 센서를 포함할 수 있다. GSR 또는 HF 센서는 피부 중 전극에 접촉이 일어날 수 있는 적절한 부위에 접촉될 수 있다. 인체의 활동이 증가하여 땀의 분비가 증가하게 되면 전도성이 증가되며 저항은 낮아질 수 있다. 이 경우 GSR 센서를 통해 획득된 낮은 갈바닉(galvanic) 피부저항은 긴장 상태를, 높은 갈바닉 피부저항은 상대적으로 편안한 상태를 나타낼 수 있다. 또한 HF 센서는 피부의 두 지점 사이의 온도 차이를 비교하여 열이 흐르는 속도를 감지할 수 있다. GSR 및/또는 HF 센서는 수면, 스트레스 등의 상태를 파악하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 센서 모듈 140은 혈당 측정 센서를 포함할 수 있다. 혈당 측정 센서는 채혈 방식, 역삼투압 방식, 전기화학적 측정방식 등 다양한 센서가 될 수 있다. 혈당은 주기 혹은 비 주기적으로 사용자의 혈당 수치를 파악하기 위해 사용될 수 있다.
상기 입력 장치 150은 터치 패널(touch panel) 152, (디지털) 펜 센서(pen sensor) 154, 키(key) 156 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치 158를 포함할 수 있다. 상기 터치 패널 152는, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식으로 터치 입력을 인식할 수 있다. 또한, 상기 터치 패널 152는 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 정전식의 경우, 물리적 접촉 또는 근접 인식이 가능하다. 상기 터치 패널 152는 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 터치 패널 152는 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.
상기 (디지털) 펜 센서 154는, 예를 들면, 사용자의 터치 입력을 받는 것과 동일 또는 유사한 방법 또는 별도의 인식용 시트(sheet)를 이용하여 구현될 수 있다. 상기 키 156는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키 또는 키패드를 포함할 수 있다. 상기 초음파(ultrasonic) 입력 장치 158는 초음파 신호를 발생하는 입력 도구를 통해, 하드웨어 100에서 마이크(예: 마이크 188)로 음파를 감지하여 데이터를 확인할 수 있는 장치로서, 무선 인식이 가능하다. 한 실시 예에 따르면, 상기 하드웨어 100은 상기 통신 모듈 120을 이용하여 이와 연결된 외부 장치(예: 컴퓨터 또는 서버)로부터 사용자 입력을 수신할 수도 있다.
상기 디스플레이 160(예: 상기 디스플레이 150)은 패널 162, 홀로그램 장치 164 또는 프로젝터 166을 포함할 수 있다. 상기 패널 162는, 예를 들면, LCD(liquid-crystal display) 또는 AM-OLED(active-matrix organic light-emitting diode) 등일 수 있다. 상기 패널 162는, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent) 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 상기 패널 162는 상기 터치 패널 152과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 상기 홀로그램 장치 164는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 상기 프로젝터 166는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 상기 스크린은, 예를 들면, 상기 하드웨어 100의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이 160은 상기 패널 162, 상기 홀로그램 장치 164, 또는 프로젝터 166를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
상기 인터페이스 170은, 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface) 172, USB(universal serial bus) 174, 광 인터페이스(optical interface) 176 또는 D-sub(D-subminiature) 178를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 상기 인터페이스 170은, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure Digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
상기 오디오 모듈 180은 소리(sound)와 전기신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 상기 오디오 모듈 180의 적어도 일부 구성 요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스 140에 포함될 수 있다. 상기 오디오 모듈 180은, 예를 들면, 스피커 182, 리시버 184, 이어폰 186 또는 마이크 188 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.
상기 카메라 모듈 191은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈(미도시), ISP(image signal processor, 미도시) 또는 플래시 (flash, 미도시)(예: LED 또는 xenon lamp)를 포함할 수 있다.
상기 전력 관리 모듈 195은 상기 하드웨어 100의 전력을 관리할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 상기 전력 관리 모듈 195은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit) 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다.
상기 PMIC는, 예를 들면, 집적회로 또는 SoC 반도체 내에 탑재될 수 있다. 충전 방식은 유선과 무선으로 구분될 수 있다. 상기 충전 IC는 배터리를 충전시킬 수 있으며, 충전기로부터의 과전압 또는 과전류 유입을 방지할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 충전 IC는 유선 충전 방식 또는 무선 충전 방식 중 적어도 하나를 위한 충전 IC를 포함할 수 있다. 무선 충전 방식으로는, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등이 있으며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로 또는 정류기 등의 회로가 추가될 수 있다.
상기 배터리 게이지는, 예를 들면, 상기 배터리 196의 잔량, 충전 중 전압, 전류 또는 온도를 측정할 수 있다. 상기 배터리 196는 전기를 저장 또는 생성할 수 있고, 그 저장 또는 생성된 전기를 이용하여 상기 하드웨어 100에 전원을 공급할 수 있다. 상기 배터리 196는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.
상기 인디케이터 197는 상기 하드웨어 100 혹은 그 일부(예: 상기 AP 110)의 지정된 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 상기 모터 198는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 하드웨어 100은 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 상기 모바일 TV지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting) 또는 미디어 플로우(media flow) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 전술한 구성 요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 구성 요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성 요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은 예를 들어, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component) 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 "모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그래밍 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어는, 하나 이상의 프로세서 (예: 상기 프로세서 110)에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 상기 메모리 130이 될 수 있다. 상기 프로그래밍 모듈의 적어도 일부는, 예를 들면, 상기 프로세서 110에 의해 구현(implement)(예: 실행)될 수 있다. 상기 프로그래밍 모듈의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(sets of instructions) 및/또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 프로그래밍 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 본 개시에 따른 프로그래밍 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
상기 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기 테이프와 같은 마그네틱 매체(magnetic media)와, CD-ROM(compact disc read only memory), DVD(digital versatile disc)와 같은 광기록 매체(optical media)와, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media)와, 그리고 ROM(read only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령(예: 프로그래밍 모듈)을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그래밍 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그래밍 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 다양한 실시 예의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시 예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시 예의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시 예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상기 전자 장치의 하드웨어 100의 통신 모듈 120은 이하 설명할 도 2의 전자 장치 200에서 구현되는 안테나에 대응하는 것으로서, 상기 전자 장치 200으로부터 구현되는 안테나는 셀룰러 모듈 121, Wifi 모듈 123, BT 모듈 125, GPS 모듈 127, NFC 모듈 128 및 RF(radio frequency) 모듈 129 중 적어도 하나 이상의 역할을 수행할 수 있다.
다만, 도 2의 전자 장치 200 또는 도 2 이하의 전자 장치에서 구현되는 안테나는, 도 1의 하드웨어 100의 통실 모듈 120에 대응하는 것으로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라서, 추후 개발될 수 있는 다양한 통신 분야에 폭넓게 해석되어야 한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치 200의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 전자 장치 200은 신호 생성부 210, 신호 전송부 220, 신호 처리부 230, 그라운드 연결부 240 및 통신 신호 생성부 250을 포함할 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 전자 장치 200은 본 발명의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 2에 도시된 구성요소들을 기초로 하여 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들어, 전자 장치 200은 이용자로부터 어떤 명령 내지 정보를 입력받기 위한 유저 인터페이스가 더 포함될 수 있다. 이 경우, 유저 인터페이스는 일반적으로 키보드, 마우스 등과 같은 입력 장치가 될 수도 있으나, 영상 표시 장치에 표현되는 그래픽 유저 인터페이스(GUI, Graphical User interface)가 될 수도 있다.
제어 신호 생성부 210은 유저 입력에 대응하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 이때, 유저 입력은 전자 장치 200의 볼륨 버튼, 전원 버튼의 조작에 대한 것일 수 있다. 예를 들어, 사용자가 전자 장치 200에서 재생 중인 동영상의 볼륨을 줄이기 위해 볼륨 다운(down) 버튼을 누르는(클릭; 활성화) 경우, 제어 신호 생성부 210은 볼륨 다운을 요청하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 이와 유사하게, 사용자가 전자 장치 200을 활성화하기 위해 전원 버튼을 누르는 경우, 제어 신호 생성부 210은 이에 대응하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
유저 입력은 전자 장치 200의 측면에 위치한 버튼(볼륨 버튼 또는 전원 버튼)에 대한 것일 수 있다. 즉, 전자 장치 200의 최외곽 면에 위치하는 버튼에 대응하는 신호 전송부 220의 넓은 그라운드판을 전자 장치 200의 메인 회로부 그라운드판(신호 처리부 230의 그라운드판)과 분리하여 방사체로 단순 활용할 수 있다. 이 경우, 체적 확보가 용이할 뿐만 아니라, 안테나의 추가 구현 및 복잡한 설계 없이 저가에 안테나의 구현이 가능하다.
다만, 유저 입력은 이에 한정되지 않고, 전자 장치 200에 구비된 물리적 버튼에 대한 것으로 확장시킬 수 있다. 즉, 유저 입력은 전자 장치 200의 전면 또는 후면에 위치한 버튼(예를 들어, 전면의 홈 버튼 또는 후면의 홈 버튼, 볼륨 버튼)에 대한 것일 수 있다.
또한, 유저 입력은 전자 장치 200의 물리적 버튼뿐만 아니라, 전자 장치 200에 장착된 센서(예를 들어, 도 1의 센서 모듈 140)에 대한 것일 수도 있다. 예를 들어, 전자 장치 200의 근접 센서(도 1의 140G)가 전자 장치 200에 임의의 객체(예를 들어, 사용자의 손가락 또는 얼굴 등)가 접근함을 감지하는 경우, 이를 알리기 위해 제어 신호를 생성할 수 있다.
신호 전송부 220은 제어 신호 생성부 210에서 생성된 제어 신호를 신호 처리부 230에게 전송할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 신호 전송부 220은 PCB(Printed Circuit Board), FPCB(Flexible Printed Circuit Board), 또는 금속으로 이루어진 것일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 신호 전송부 220은 신호선 및 그라운드판을 포함할 수 있다.
신호선은 제어 신호 생성부 210과 신호 처리부 230을 상호 연결하는 선으로서, 신호선의 일단은 상기 신호 전송부 220의 그라운드판 위에, 그리고 다른 일단은 신호 처리부 230의 그라운드판 위에 형성될 수 있다. 예를 들어, 신호선은 신호 전송부 220의 그라운드판과 신호 처리부 230의 그라운드판 위를 가로지르며 제어 신호 생성부 210과 신호 처리부 230을 연결할 수 있다.
신호선은 인덕터 및/또는 RFC(RF Choke)를 포함할 수 있다. 따라서, 신호선은 DC 또는 저주파에서 단락될 수 있고, 고주파에서 개방될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에서, 제어 신호 생성부 210에서 생성된 제어 신호는 DC 또는 저주파이기 때문에, 신호선은 단락되고, 제어 신호는 신호선을 통해 제어 신호 생성부 210으로부터 신호 처리부 230에게 전송될 수 있다.
반대로, 후술할 통신 신호 생성부 250에서 생성되는 통신 신호는 고주파이기 때문에, 신호선은 개방되어 제어 신호 생성부 210과 신호 처리부 230은 끊어진 것과 같은 역할을 수행할 수 있다.
신호 처리부 230은 제어 신호 생성부 220에서 생성되어 신호 전송부 230을 통해 수신된 제어 신호를 처리할 수 있다. 앞서 언급한 예에 따르면, 신호 처리부 230은 볼륨 다운을 요청하는 제어 신호에 대한 응답으로, 전자 장치 200에서 재생 중인 동영상의 볼륨을 줄일 수 있다.
그라운드 연결부 240은 신호 전송부 220의 그라운드판과 신호 처리부 230의 그라운드판을 상호 연결할 수 있다. 이때, 신호 전송부 220의 그라운드판과 신호 처리부 230의 그라운드판은 이격되어 있고, 그라운드 연결부 240을 통해서만 연결될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 그라운드 연결부 240은 항상 단락된 것일 수 있으나, 다른 실시 예에 따르면, 그라운드 연결부 240은 신호선과 유사하게 인덕터 및/또는 RFC(RF Choke)를 포함할 수 있다. 즉, 이 경우 그라운드 연결부 240은 제어 신호가 생성되는 경우에는 단락되고, 통신 신호가 생성되는 경우에는 개방될 수 있다.
또한, 그라운드 연결부 240의 위치는 안테나로 활용될 신호 전송부 220의 그라운드판의 방사성에 따라 적절한 위치로 결정될 수 있다.
통신 신호 생성부 250은 전자 장치 200의 구성을 이용하여 통신을 하기 위해, 통신 신호를 생성할 수 있다. 나아가, 전자 장치 200은 통신 신호 생성부 250과 신호 전송부 220의 그라운드판을 상호 연결하는 통신선(미도시)을 더 포함할 수 있다.
통신선은 정합 회로(Matching Circuit)를 포함할 수 있다. 따라서, 통신선은 DC 또는 저주파에서는 개방될 수 있고, 고주파에서는 단락될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 통신 신호 생성부 250에서 생성되는 통신 신호는 고주파이므로, 통신선을 단락시킬 수 있다. 반면에, 앞서 언급한 바와 같이, 제어 신호 생성부 210에서 생성된 제어 신호는 DC 또는 저주파이므로, 통신선을 개방시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에서, 통신선은 정합 회로로서 단순 Lumped 소자뿐만 아니라 Tunable 혹은 Switch 소자를 포함할 수 있다.
당업자라면, 신호 생성부 210, 신호 전송부 220, 신호 처리부 230, 그라운드 연결부 240 및 통신 신호 생성부 250 각각은 분리되어 구현되거나, 이 중 하나 이상이 통합되어 구현될 수 있음을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
이하에서는, 앞서 언급한 전자 장치 200의 구성이 하는 역할을 전자 장치 200의 다양한 내부 구성도를 이용하여 자세히 설명하겠다.
도 3a는 종래 전자 장치의 내부 구성도이고, 도 3b 및 3c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치의 내부 구성도이다.
도 3a를 참조하면, 종래의 전자 장치 310은 전원 버튼 311, 그라운드판 312, 신호선 313 및 신호 처리부 314를 포함할 수 있다.
여기서 그라운드판 312는 하나의 그라운드판일 수도 있고, 두 그라운드판이 붙어있는 것일 수도 있다. 또한, 신호선 313은 별도의 인덕터 또는 RFC를 포함하고 있지 않는바, 고주파의 통신 신호와 무관하게 단락되어, 전원 버튼 311과 신호 처리부 314를 연결하고 있을 수 있다.
또한, 그라운드판 312 위에는 전자 장치 310의 기능을 구현하는데 필요한 다양한 종류의 패턴이 입혀있을 수 있다. 다만, 이러한 다양한 패턴이 이하에서 설명할 도 3 내지 도 7에 도시된 도면에 포함됨으로써 발명이 한정되는 것을 막기 위해 본 발명의 다양한 실시 예에 대응하는 다양한 패턴은 도 3 내지 도 7 위에 빗금으로 표시하겠다.
도 3b를 참조하면, 전자 장치 320은 영역 3200, 전원 버튼 321, 신호 전송부의 그라운드판 322, 신호 처리부의 그라운드판 323, 신호선 324, 신호 처리부 325, 그라운드 연결부 326, 통신 신호 생성부 327, 통신선 328 및 fill-cut 영역 329를 포함할 수 있다.
또한, 도 3c를 참조하면, 전자 장치 330은 영역 3300, 전원 버튼 331, 신호 전송부의 그라운드판 332, 신호 처리부의 그라운드판 333, 신호선 334, 신호 처리부 335, 그라운드 연결부 336, 통신 신호 생성부 337, 통신선 338, 및 fill-cut 영역 339를 포함할 수 있다.
도 3b의 전자 장치 320은 종래 전자 장치 310과 달리, 하나의 그라운드판이 아닌 이격된 두 그라운드판(신호 전송부의 그라운드판 322, 신호 처리부의 그라운드판 323)을 포함하고 있다. 이때의 이격된 그라운드판 322 및 323은 fill-cut 영역 329를 사이에 두고 분리된 것일 수 있다.
나아가, 영역 3200은 전자 장치 320의 하우징과 전자 장치 320 내부의 기판(예를 들어, 신호 전송부의 그라운드판 322, 신호 처리부의 그라운드판 323, 및 fill-cut 영역 329) 사이의 빈공간일 수 있다. 다만, 영역 3200은 빈공간으로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 영역 3200은 그라운드가 없는 FPCB일 수도 있다.
나아가, 영역 3200은 신호 전송부의 그라운드판 322의 형상에 따라, 빈공간의 부피가 달라질 수 있다. 예를 들어, 신호 전송부의 그라운드판 322가 연성을 갖는 FPCB인 경우, 상기 신호 전송부의 그라운드판 322의 세로로 뻗은 부분이 상기 도 3b를 바라보는 시선 방향(z축 방향)으로 세워지면, 영역 3200의 빈공간의 부피가 줄어들 수 있다.
또한, 전자 장치 320은 종래 전자 장치 310과 달리 인덕터 또는 RFC가 포함된 신호선 324와 그라운드 연결부 326을 포함할 수 있고, 별도의 통신 신호 생성부 327과 정합 회로를 포함하는 통신선 328을 포함할 수 있다.
도 3c의 전자 장치 330은 도 3b의 전자 장치 320과 달리, 그라운드 연결부 336에 별도의 인덕터 또는 RFC를 포함하고 있지 않다. 이 외의 구성은 도 3b의 전자 장치 320에 대응하는바, 중복되는 설명은 생략하겠다.
이하에서는 종래의 전자 장치 310, 전자 장치 320 및 전자 장치 330의 동작을 도 4a 내지 4c를 참조하여 살펴보겠다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치 320에서 생성된 제어 신호의 흐름을 나타낸 도면이고, 도 4b 및 4c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치 320 및 330에서 생성된 통신 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 2에서 설명한 바와 같이, 제어 신호는 DC 또는 저주파이므로 인덕터 또는 RFC를 단락시키고, 정합 회로를 개방시킨다. 이와 유사하게, 통신 신호는 고주파이므로 인덕터 또는 RFC를 개방시키고, 정합 회로를 단락시킨다. 이를 고려하여, 도 4a 내지 4c를 살펴보겠다.
도 4a는 전자 장치 320의 제어 신호의 흐름에 대한 것으로, 전자 장치 320의 신호선 324 및 그라운드 연결부 326은 단락된다. 따라서, 제어 신호는 신호선 324를 통해 전원 버튼 321로부터 신호 처리부 325에게 전송될 수 있고, 그라운드 연결부는 접지될 수 있다. 반면에, 통신선 328은 개방되어 신호를 통과시킬 수 없다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른, 도 3c의 전자 장치 330의 경우, 그라운드 연결부 336은 별도의 인덕터 또는 RFC를 포함하지 않으므로, 제어 신호와 무관하게 단락되어 있을 수 있다.
도 4b는 전자 장치 320의 통신 신호의 흐름에 대한 것으로, 전자 장치 320의 신호선 324 및 그라운드 연결부 326은 개방되어 신호를 통과시킬 수 없다. 반면에, 통신선 328은 단락되어 통신 신호 생성부 327에서 생성된 통신 신호를 통신 신호 생성부 327로부터 신호 전송부의 그라운드판 322에게 전송시킬 수 있다. 도 4b의 신호 전송부의 그라운드판 322 위의 영역 402는 방사체로 이용되는 영역의 일 예일 수 있다.
도 4b에서 구현되는 안테나는 신호 전송부의 그라운드판의 끝단이 꺾인 폴디드 모노폴 구조의 안테나로서 동작할 수 있다.
도 4c는 전자 장치 330의 통신 신호의 흐름에 대한 것으로, 그라운드 연결부 336이 단락되는 특징을 제외하고, 도 4b의 실시 예에 대응한다. 따라서, 전자 장치 330은 통신 신호 생성부 337에서 생성된 통신 신호를 통신 신호 생성부 337로부터 신호 전송부의 그라운드판 332에게 전송시킬 수 있고, 신호 전송부의 그라운드판 332 위의 영역 404는 방사체로 이용되는 영역의 일 예일 수 있다.
도 4c에서 구현되는 안테나는 신호 처리부 335의 그라운드판 333과 접하게 되어 PIFA(Planar Inverted F Antenna) 구조의 안테나로서 동작할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치 320 및 330은 다중 대역 안테나의 설계를 위해, 필요한 주파수 대역에 따라 적어도 하나 이상의 방사체를 추가로 구현하여 다중 공진 안테나를 형성할 수 있다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른, 전자 장치 500의 내부 구성도, 및 전자 장치 500에서 생성된 통신 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 5a를 참조하면, 전자 장치 500은 도 3b의 전자 장치 320과 비교하여 신호 전송부의 그라운드판과 신호 처리부의 그라운드판 외, 별도의 그라운드판 507을 더 포함할 수 있다.
도 5b는 전자 장치 500에서의 통신 신호의 흐름에 대한 것으로, 고주파의 통신 신호에 대응하여 인덕터 또는 RFC를 포함하는 신호선 502 및 그라운드 연결선 504는 개방되고, 통신선 506은 단락된다. 따라서, 전자 장치 500은 통신 신호 생성부 505에서 생성된 통신 신호를, 통신선 506을 통해, 신호 전송부의 그라운드판과 별도의 그라운드판 507 각각에게 전송할 수 있다.
이 경우, 신호 전송부의 그라운드판 위의 영역 512와 별도의 그라운드판 507 위의 영역 514는 방사체로서 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 전자 장치 500은 2개의 방사체를 포함하므로 이중대역의 안테나를 구현할 수 있다.
상기 전자 장치 320, 330 및 500은 전원 버튼에 대한 본 발명의 다양한 실시 예를 설명하였고, 이하 전자 장치 600은 복수의 버튼을 포함하는 볼륨 버튼을 이용하여 본 발명의 다양한 실시 예를 설명하겠다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른, 전자 장치 600의 내부 구성도, 및 전자 장치 600에서 생성된 통신 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 6a를 참조하면, 전자 장치 600은 제 1 볼륨 버튼 601, 제 2 볼륨 버튼 602, 신호 처리부 603, 제 1 신호선 604, 제 2 신호선 605, 그라운드 연결부 606, 통신 신호 생성부 607 및 통신선 608을 포함할 수 있다. 이 경우, 신호 전송부는 하나의 그라운드판을 포함할 수 있고, 제 1 신호선 604와 제 2 신호선 605는 상기 신호 전송부에 포함된 하나의 그라운드판 위에 형성된 것일 수 있다.
다만, 본 발명의 다른 실시 예에서, 상기 제 1 신호선 604와 제 2 신호선 605는 각각의 그라운드판 위에 형성된 것이고, 상기 제 1 신호선 604와 제 2 신호선 605가 형성된 각각의 그라운드판은 서로 결합되어있는 것일 수 있다.
도 6b는 전자 장치 600에서의 통신 신호의 흐름에 대한 것으로, 고주파의 통신 신호에 대응하여 인덕터 또는 RFC를 포함하는 제 1 신호선 604, 제 2 신호선 605 및 그라운드 연결선 606은 개방되고, 통신선 608은 단락된다. 따라서, 전자 장치 600은 통신 신호 생성부 607에서 생성된 통신 신호를 통신선 608을 통해 통신 신호 생성부 607로부터 신호 전송부의 그라운드판에게 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 통신 신호는 제 1 볼륨 버튼 601에 대응하는 신호 전송부의 그라운드판의 영역 612 및 제 2 볼륨 버튼 602에 대응하는 신호 전송부의 그라운드판의 영역 614로 나뉘어 전송될 수 있다.
이 경우, 신호 전송부의 그라운드판 위의 제 1 볼륨 버튼 601에 대응하는 영역 612와 제 1 볼륨 버튼 601에 대응하는 영역 614는 방사체로서 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 전자 장치 600은 2개의 방사체를 포함하므로 이중대역의 안테나를 구현할 수 있다.
이하 도 7a 및 7b에서는 삼중대역 안테나의 구현 방법을 설명하겠다.
도 7a 및 7b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른, 전자 장치의 내부 구성도, 및 전자 장치에서 생성된 통신 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 7a를 참조하면, 전자 장치 700은 도 6a의 전자 장치 600과 비교하여 신호 전송부의 그라운드판과 신호 처리부의 그라운드판 외, 별도의 그라운드판 709를 더 포함할 수 있다.
도 7b는 전자 장치 700에서의 통신 신호의 흐름에 대한 것으로, 고주파의 통신 신호에 대응하여 인덕터 또는 RFC를 포함하는 제 1 신호선 704, 제 2 신호선 705 및 그라운드 연결선 706은 개방되고, 통신선 708은 단락된다. 따라서, 전자 장치 700은 통신 신호 생성부 707에서 생성된 통신 신호를, 통신선 708을 통해, 통신 신호 생성부 707로부터 신호 전송부의 그라운드판과 별도의 그라운드판 709에게 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 신호 전송부의 그라운드판의 영역으로 전송되는 통신 신호는 제 1 볼륨 버튼 701에 대응하는 신호 전송부의 그라운드판의 영역 712 및 제 2 볼륨 버튼 702에 대응하는 신호 전송부의 그라운드판의 영역 714로 나뉘어 전송될 수 있다.
이 경우, 신호 전송부의 그라운드판 위의 제 1 볼륨 버튼 701에 대응하는 영역 712, 제 2 볼륨 버튼 702에 대응하는 영역 714, 및 별도의 그라운드판 709 위의 영역 716은 방사체로서 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 전자 장치 700은 3개의 방사체를 포함하므로 삼중대역의 안테나를 구현할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치의 통신 방법을 나타낸 순서도이다. 도 8에 도시된 실시 예에 따른 전자 장치의 통신 방법은 도 1 내지 도 7에 도시된 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 시계열적으로 처리되는 동작들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 7의 전자 장치에 관하여 기술된 내용은 도 8에 도시된 실시 예에 따른 전자 장치의 통신 방법에도 적용될 수 있다.
동작 801에서 전자 장치의 제어 신호 생성부는 유저 입력에 대응하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 유저 입력은 전자 장치의 전원 버튼을 누르는 것일 수도 있고, 또는 전자 장치의 볼륨을 높이거나 낮추는 버튼을 누르는 것일 수도 있다.
동작 802에서 전자 장치의 신호 전송부는 동작 801에서 생성된 제어 신호를 신호 처리부에게 전송할 수 있다. 이때, 제어 신호는 상기 제어 신호 생성부 및 신호 처리부를 상호 연결하는 신호선을 통해 전송될 수 있다.
동작 803에서 신호 처리부는 상기 전송된 제어 신호를 처리할 수 있다.
도 8에서 상술한 동작들 801 내지 803 간의 순서는 예시일 뿐, 이에 한정되지 않는다. 즉, 상술한 동작들 간의 순서는 상호 변동될 수 있으며, 이중 일부 동작들은 동시에 실행될 수도 있다. 또한, 상술한 동작들은 기설정된 시간마다 주기적으로 반복될 수 있고, 유저 입력에 기초하여 다시 수행될 수 있다.
나아가, 전자 장치의 통신 신호 생성부가 통신 신호를 생성하는 경우, 상기 전자 장치는 신호선을 개방시키고, 통신선을 단락시킬 수 있고, 단락된 통신선을 통해 상기 생성된 통신 신호를 신호 전송부의 그라운드판으로 전송할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라서 구현되는 안테나는, 공간확보가 용이하며, 충분한 방사체 길이를 가질 수 있고, 설계가 간편하고 높은 방사 효율을 가지며, 단순 통신용 신호선을 활용함으로써 잡음 간섭문제에 둔감한 장점을 가질 수 있다.
200: 전자 장치
210: 신호 생성부
220: 신호 전송부
230: 신호 처리부
240: 그라운드 연결부
250: 통신 신호 생성부

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    유저 입력에 대응하는 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부;
    상기 생성된 제어 신호를 신호 처리부로 전송하는 신호 전송부;
    상기 전송된 제어 신호를 처리하는 상기 신호 처리부; 및
    상기 신호 전송부의 그라운드판 및 상기 신호 처리부의 그라운드판을 연결하는 그라운드 연결부를 포함하고,
    상기 신호 전송부의 그라운드판 및 상기 신호 처리부의 그라운드판은 이격되어있고,
    상기 신호 전송부의 그라운드판은 방사체로 이용되는 것인, 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 전송부는 상기 제어 신호 생성부 및 상기 신호 처리부를 상호 연결하는 신호선;
    통신 신호를 생성하는 통신 신호 생성부; 및
    상기 신호 전송부의 그라운드판 및 상기 통신 신호 생성부를 상호 연결하는 통신선을 더 포함하는 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 신호선은 상기 제어 신호의 생성에 기초하여 단락되고,
    상기 통신선은 상기 제어 신호의 생성에 기초하여 개방되는 것인, 전자 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 신호선은 인덕터 및/또는 RFC(RF Choke)를 포함하는 것인, 전자 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 통신선은 정합 회로(Matching Circuit)를 포함하는 것인, 전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 그라운드 연결부는 상기 제어 신호의 생성에 기초하여 단락되는 것인, 전자 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 신호선은 상기 통신 신호의 생성에 기초하여 개방되고,
    상기 통신선은 상기 통신 신호의 생성에 기초하여 단락되는 것인, 전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 유저 입력은 상기 전자 장치의 볼륨 버튼, 전원 버튼 또는 홈 버튼의 조작, 또는 상기 전자 장치의 센서에 감지된 객체에 대응하는 것인, 전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 전송부는 PCB(Printed Circuit Board), FPCB(Flexible Printed Circuit Board), 또는 금속으로 이루어진 것인, 전자 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 신호 전송부의 그라운드판 및 상기 통신 신호 생성부와 연결된 방사체를 더 포함하는 전자 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 생성부는 복수 개이고,
    상기 신호 전송부는 상기 복수의 신호 생성부 및 상기 신호 처리부를 각각 연결하는 복수의 신호선을 포함하는 것인, 전자 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 신호 전송부는 하나의 그라운드판을 포함하고,
    상기 복수의 신호선은 상기 하나의 그라운드판 위에 형성된 것인, 전자 장치.
  13. 전자 장치가 통신하는 방법에 있어서,
    제어 신호 생성부가 유저 입력에 대응하는 제어 신호를 생성하는 동작;
    신호 전송부가 상기 생성된 제어 신호를 신호 처리부에게 전송하는 동작; 및
    신호 처리부가 상기 전송된 제어 신호를 처리하는 동작을 포함하고,
    상기 신호 전송부의 그라운드판 및 상기 신호 처리부의 그라운드판은 이격되어있고,
    상기 신호 전송부의 그라운드판은 방사체로 이용되는 것인, 통신 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    통신 신호 생성부가 통신 신호를 생성하는 동작;
    상기 제어 신호 생성부 및 상기 신호 처리부를 상호 연결하는 신호선을 개방시키는 동작;
    상기 통신 신호 생성부 및 상기 신호 전송부의 그라운드판을 상호 연결하는 통신선을 단락시키는 동작;
    상기 통신선을 통해 상기 통신 신호 생성부로부터 상기 신호 전송부의 그라운드판으로 상기 생성된 통신 신호를 전송하는 동작; 및
    상기 신호 전송부의 그라운드판을 방사체로 이용하는 동작을 더 포함하는 통신 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 신호선은 상기 제어 신호의 주파수에 기초하여 단락되어 상시 제어 신호를 전송시키고,
    상기 통신선은 상기 통신 신호의 주파수에 기초하여 단락되어 상기 통신 신호를 전송시키는 것인, 통신 방법.
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