KR102186844B1 - 전자장치 - Google Patents

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KR102186844B1
KR102186844B1 KR1020197026739A KR20197026739A KR102186844B1 KR 102186844 B1 KR102186844 B1 KR 102186844B1 KR 1020197026739 A KR1020197026739 A KR 1020197026739A KR 20197026739 A KR20197026739 A KR 20197026739A KR 102186844 B1 KR102186844 B1 KR 102186844B1
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 전자장치는 메탈 프레임을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 일 측면에 배치되는 특정 주파수 대역에서 신호를 송수신하는 제1 안테나 유닛을 포함하고 상기 제1 안테나 유닛은 상기 메탈 프레임에 연결되며 급전부에 의하여 전원을 공급받아 상기 특정 주파수 밴드에서 방사하도록 기 설정된 길이를 갖는 제1 금속부재, 상기 제1 금속부재와 기 설정된 간격의 이격틈을 이루며 배치되고, 일단이 상기 메탈 프레임에 접촉되는 제2 금속부재를 포함하고, 상기 이격틈에 의하여 상기 제1 금속부재와 커플링된 상기 제2 금속부재를 통하여 유도된 전류가 상기 메탈 프레임으로 이동하고, 상기 제1 금속부재 및 상기 제2 금속부재와 상기 메탈 프레임은 이격되도록 배치되며, 상기 제1 및 제2 금속부재는 상기 특정 주파수 대역에서 공진하도록 형성된다.

Description

전자장치
본 발명은 좌우측에 배치된 안테나를 구비하는 전자장치에 관한 것이다.
전자장치는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.
이와 같은 단말기(terminal)는 기술의 발전에 따라 다양한 기능을 가지게 되었다. 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다. 나아가 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.
최근에는 전자장치의 디스플레이부가 배치되는 영역을 최대화하기 위하여 디스플레이부를 감싸는 베젤영역을 최소화하기 위한 연구가 계속되고 있다. 또한, 전자장치의 기능이 다양해짐에 따라 안테나의 개수가 증가하고 있다. 따라서, 종래의 디스플레이부의 상하단에 배치되었던 안테나들이 배치될 내부공간이 축소되는 바, 안테나의 배치위치를 확보하는 데 어려움이 있다.
또한, 베젤영역이 좁아짐에 따라 안테나부와 그라운드부 사이의 간격을 확보에 불리하다. 로우 밴드(LB)안테나의 경우, 전자장치 하우징의 임의의 위치에 배치되는 경우 확보되는 그라운드의 길이가 짧아져 안테나 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
KR 10-1619322 B1 (2016.05.10) KR 10-2012-0137422 A (2012.12.20) KR 10-2012-0133368 A (2012.12.10)
본 발명은 전자장치에 포함된 안테나를 하우징의 좌우측에 배치하면서 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자장치는 메탈 프레임을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 일 측면에 배치되는 특정 주파수 대역에서 신호를 송수신하는 제1 안테나 유닛을 포함하고 상기 제1 안테나 유닛은 상기 메탈 프레임에 연결되며 급전부에 의하여 전원을 공급받아 상기 특정 주파수 밴드에서 방사하도록 기 설정된 길이를 갖는 제1 금속부재, 상기 제1 금속부재와 기 설정된 간격의 이격틈을 이루며 배치되고, 일단이 상기 메탈 프레임에 접촉되는 제2 금속부재를 포함하고, 상기 이격틈에 의하여 상기 제1 금속부재와 커플링된 상기 제2 금속부재를 통하여 유도된 전류가 상기 메탈 프레임으로 이동하고, 상기 제1 금속부재 및 상기 제2 금속부재와 상기 메탈 프레임은 이격되도록 배치되며, 상기 제1 및 제2 금속부재는 상기 특정 주파수 대역에서 공진하도록 형성된다. 제2 금속부재에 의하여 메탈 프레임 상의 그라운드 영역이 확장되므로 안테나 효율을 향상시킬 수 있는 바, 상기 하우징의 측면영역의 좁은 베젤공간에도 안테나 유닛을 배치할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 및 제2 금속부재는 메탈 프레임과 일체로 형성되거나, 외관을 이루는 메탈 케이스에 의하여 구현될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 로우 밴드 안테나 유닛은 제1 및 제2 금속부재 중 적어도 하나와 연결되는 커패시터를 더 포함하여, 안테나 효율을 향상키며 제1 및 제2 금속부재의 길이를 축소시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 제2 금속부재에 의하여 그라운드 영역이 확장되므로 안테나 성능의 저하 없이 안테나 유닛을 하우징의 좌우측면에 배치할 수 있다. 따라서, 베젤영역이 좁은 전자장치도 복수의 안테나 유닛을 구비할 수 있다.
또한, 금속부재가 패턴을 포함하거나 커패시터를 포함하여 금속부재의 길이를 최소화할 수 있는 바, 안테나 유닛이 차지하는 공간을 최소화할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치를 서로 다른 방향에서 바라본 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 다른 전자장치가 포함하는 무선통신부의 배치구조를 설명하기 위한 개념도이고, 도 2b는 상기 전자장치의 좌우측에 배치된 안테나유닛의 구성요소를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 메탈 프레임에 연결되는 별개의 금속부재를 포함하는 안테나 유닛을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4a 및 도 4b는 메탈 케이스의 일 영역으로 금속부재가 구현되는 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5a 내지 도 5d는 다양한 실시예에 따른 안테나 유닛을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6a 및 도 6b는 전자장치의 메탈 케이스를 이용한 안테나 유닛을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7a 내지 도 7d는 하우징의 측면에 배치된 제1 및 제2 안테나 유닛을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8a 및 도 8b는 서로 다른 구성요소로 이루어지는 제1 및 제2 안테나의 배치구조를 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기(smart watch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
그러나 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술 분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기를 서로 다른 방향에서 바라본 도면이다.
도 1a 및 1b를 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는, 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이하의 설명은 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.
여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.
이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부 공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.
단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.
경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(300)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.
도시된 바와 같이, 후면 커버(300)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면 커버(300)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면 커버(300)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.
이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.
이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.
한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(300) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.
이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.
이하에서는, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.
다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치 센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치 센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴 항목 등일 수 있다.
한편, 터치 센서는, 터치 패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치 센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.
이처럼, 디스플레이부(151)는 터치 센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 상기 이미지를 출력하는 디스플레이부(디스플레이 모듈)과 상기 터치 센서를 통합하여 터치 스크린(151)으로 칭한다.
제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.
디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.
광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.
제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.
본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.
한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.
후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.
이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면으로 구성될 수 있다.
한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.
마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.
단말기 바디의 후면에는 제2 카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 카메라(121b)는 제1 카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.
제2 카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.
플래시(124)는 제2 카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2 카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.
단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.
단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(300)의 내측면에 부착될 수도 있고, 금속성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.
단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.
배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.
한편, 본 도면에서는 후면 커버(300)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(300)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 다른 전자장치가 포함하는 무선통신부의 배치구조를 설명하기 위한 개념도이고, 도 2b는 상기 전자장치의 좌우측에 배치된 안테나유닛의 구성요소를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2a는 메탈 프레임(104)에 전기적으로 연결된 복수의 안테나유닛을 도시한다. 상기 메탈 프레임(104)은 도 1a의 디스플레이부(151)를 기준으로 상면(TS), 하면(BT), 좌측면(LS), 우측면(RS)으로, 4면으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 안테나(Ant1, Ant2)는 상기 좌측면(LS), 제3 안테나(Ant 3)는 상기 우측면(RS), 상기 제4 및 제5 안테나(Ant4, Ant5)는 상기 상면(TS), 제6 안테나(Ant6)는 상기 하면(BS)에 인접하게 배치된다.
상기 제4 내지 제5 안테나(Ant4, Ant5, Ant6)는 각각 상기 메탈 프레임(104)으로부터 일단이 연결되며 절곡된 형태의 금속부재(511) 및 상기 금속부재(511)에 연결되는 급전부(512)를 포함한다. 상기 금속부재(511)와 상기 메탈 프레임(104) 사이에는 이격공간이 형성된다.
예를 들어, 상기 제4 안테나(Ant4)는 GPS신호를 수신하고, 상기 제5 안테나(Ant5)는 Wi-Fi신호를 수신한다. 상기 상기 제4 내지 제5 안테나(Ant4, Ant5, Ant6)의 각 금속부재(511)는 서로 다른 길이로 형성될 수 있으며, 미드밴드(MB) 또는 하이밴드(HB) 안테나로 이루어질 수 있다.
상기 메탈 프레임(104)의 적어도 일 영역은 그라운드(ground)로 구현되며, 상기 금속부재(511)에 접촉한 영역을 통하여 접지된다. 예를 들어, 상기 제4 안테나(Ant4)의 경우, 상기 메탈 프레임(104)의 상기 하면(BS)를 향하여 전류가 이동할 수 있다. 상기 제4 내지 제6 안테나(Ant4, Ant5, Ant6)은 상기 메탈 프레임(104)의 상하방향으로 상대적으로 넓게 접지영역을 형성한다.
상기 제1 및 제2 안테나(Ant1, Ant2)는 좌측면(LS)에 배치되고, 상기 제3 안테나(Atn3)는 우측면(RS)에 배치된다. 상기 제1 내지 제3 안테나(Ant1, Ant2, Ant3)는 로우밴드(LB) 안테나로 구현된다. 로우밴드(LB) 안테나의 방사부재는 상기 제4 내지 제6 안테나(Ant4, Ant5, Ant6)의 방사부재 보다 전기적인(또는 물리적인) 길이가 길게 형성될 수 있다.
도 2b를 참조하여, 상기 제1 내지 제3 안테나(Ant1, Ant2, Ant3)의 구성요소를 설명한다.
도 2b를 참조하면, 상기 제1 내지 제3 안테나(Ant1, Ant2, Ant3) 각각을 구성하는 안테나 유닛은 제1 금속부재(210), 제2 금속부재(220), 급전부(230) 및 연결부(240)를 포함한다.
상기 제1 금속부재(210)는 상기 메탈 프레임(104)으로부터 연장되는 제1 영역(210a)과 상기 제1 영역(210a)로부터 절곡되어 연장되며, 상기 메탈 프레임(104)과 특정 간격(w)만큼의 개구영역을 형성하며 배치되는 제2 영역(210b)을 포함한다. 상기 제1 금속부재(210)는 제1 길이(d1)를 갖도록 형성된다.
상기 제2 영역(210b)으로부터 금속성의 연장부(240)가 연장되고, 상기 연장부(240)와 상기 급전부(230)가 연결된다. 상기 급전부(230)는 회로기판(181)으로부터 연장되어 상기 제1 금속부재(210)에 전원을 공급한다.
상기 제2 금속부재(220)은 이격틈(o)을 갖도록 상기 제1 금속부재(210)와 인접하게 배치된다. 상기 제2 금속부재(220)는 상기 메탈 프레임(104)으로부터 연장되는 제1 영역(220a)과 상기 제1 영역(220a)으로부터 절곡되어 연장되며, 상기 메탈 프레임(104)과 특정 간격(w)만큼 이격 되는 제2 영역(210b)을 포함한다. 상기 제2 금속부재(220)는 제2 길이(d2)를 갖도록 형성되며, 상기 제1 및 제2 길이(d1, d2)는 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 금속부재(210, 220)의 길이의 합은 로우밴드(LB)의 λ/2길이로 구현될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 길이(d1, d2) 각각은 로우밴드(LB)의 λ/4 길이로 형성된다. 상기 제1 금속부재(210)의 공진은 상기 제2 금속부재(220)에 의하여 크게 변하지 아니하며, 방사효율이 향상된다.
상기 이격틈(o)의 간격에 따라 커플링 양이 조절될 수 있으며, 상기 안테나 유닛이 로우밴드(LB) 대역에서 방사하는 경우 상기 이격틈(o)이 좁을수록 안테나 효율이 향상된다.
상기 제2 금속부재(220)의 전기적인 길이가, 상기 안테나 유닛의 주파수의 전기적인 길이가 λ/4로 이루어지도록 상기 제2 금속부재(220)의 상기 제2 길이(d2)가 설정된다.
상기 제1 금속부재(210)의 상기 제2 영역(210b)과 상기 제2 금속부재(220)의 상기 제2 영역(220b) 사이에 이격틈(o)이 형성되어, 상기 제1 및 제2 금속부재(210, 220)가 서로 절연된다. 상기 이격틈(o)은 기 설정된 특정 거리를 갖도록 형성된다.
상기 제1 및 제2 금속부재(210, 220)는 상기 메탈 프레임(104)과 일체로 형성된다. 즉, 프레임은 상기 특정 간격(w)의 이격공간과 이격틈(o)을 포함하도록 형성될 수 있다.
상기 제1 금속부재(210)의 일단(상기 제1 영역(210a))이 상기 메탈 프레임(104)에 쇼트(short)된 상태로, 상기 급전부(230)에 의하여 급전되면, 상기 제1 및 제2 금속부재(210, 220)가 서로 커플링(coupling)된다. 상기 제1 및 제2 금속부재(210, 220)가 커플링되므로, 유기전류가 상기 제2 금속부재(210)를 통하여 상기 메탈 프레임(104)로 유입된다. 즉, 상기 제2 금속부재(210)에 의하여 그라운드(ground)로 활용되는 상기 메탈 프레임(104)의 영역이 확장된다.
즉, 상기 제1 금속부재(210)는 특정 주파수 대역으로 방사하는 안테나 유닛의 방사체로, 상기 제2 금속부재(220)는 상기 메탈 프레임(104)에 형성되는 접지영역이 확장되도록 하는 그라운드 부스터(ground booster)로 구현된다.
본 실시예에 따르면, 그라운드 부스터에 의하여 접지영역이 확장 될 수 있는 바, 로우밴드(LB) 주파수 대역으로 방사하는 안테나 유닛을 메탈 프레임(104)의 좌우측면에 배치할 수 있다.
이에 따라, 하우징의 상하단의 베젤영역을 축소할 수 있으며, 보다 많은 종류의 안테나를 상기 메탈 프레임과 인접하게 배치할 수 있다.
도 3은 메탈 프레임에 연결되는 별개의 금속부재를 포함하는 안테나 유닛을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 및 제2 금속부재(210, 220)는 상기 메탈 프레임(104)과 별개의 부재로 이루어진다. 상기 제1 금속부재(210)는 일단이 메탈 프레임(104)에 연결되는 제1 영역(210a), 상기 제1 영역(210a)으로부터 절곡되어 연장되고 상기 메탈 프레임(104)의 가장자리와 이격거리(w)를 형성하는 제2 영역(210b)과 상기 제2 영역(210b)으로부터 연장된 제3 영역(210c)을 포함한다. 상기 제3 영역(210c)은 상기 제2 영역(210b)과 상기 메탈 프레임(104) 사이에 배치되며, 상기 급전부(230)과 전기적으로 연결된다.
상기 제2 금속부재(220)는 상기 메탈 프레임(104)과 연결되는 제1 영역(220a)과 상기 제1 영역(220a)으로부터 연장되는 제2 영역(220b)를 포함한다.
상기 제1 및 제2 금속부재(210, 220)는 각각의 제2 영역들(210b, 220b)가 사이에 이격틈(o)이 형성되도록 상기 메탈 프레임(104)에 고정된다. 따라서, 상기 메탈 프레임(104)을 절단하여 금속부재를 형성하지 아니하는 바, 제조공정을 단순화할 수 있으며, 금속부재의 형상을 보다 용이하게 변형할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 메탈 케이스의 일 영역으로 금속부재가 구현되는 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 메탈 프레임(104)과 연결되는 제1 및 제2 금속부재(310, 320)의 일 영역은 상기 전자장치(100)의 외관 중 측면을 이루는 메탈 케이스의 특정 영역으로 이루어질 수 있다.
상기 메탈 케이스는 상기 제1 및 제2 금속부재(310, 320) 사이의 이격틈(o)을 포함하고, 상기 이격틈(o)에 절연재질의 충진물질이 충진될 수 있다. 상기 제1 및 제2 금속부재(310, 320)는 각각 상기 메탈 프레임(104)과 연결되는 제1 영역(310a, 320a)를 포함하고, 상기 메탈 케이스의 특정 영역으로 구현되는 제2 영역(310b, 320b)를 포함한다.
상기 제1 영역(310a, 320a)과 상기 제2 영역(310b, 320b)는 서로 별개의 부재로 이루어져 연결되거나, 일체로 형성될 수 있다. 상기 제1 금속부재(310)의 일 영역으로부터 연장되고 급전부(330)와 전기적으로 연결되는 연결부(340)가 형성된다.
본 실시예에 따르면, 외관을 이용한 메탈 케이스를 이용하여 안테나 유닛의 방사체 및 그라운드를 확장하는 그라운드 부스터를 구현할 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 다양한 실시예에 따른 안테나 유닛을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5a를 참조하면, 안테나 유닛은 상기 제1 및 제2 금속부재(210, 220), 상기 연결부(240) 및 상기 급전부(230)와 커패시터(250)를 포함한다. 상기 커패시터(250)를 제외하고 본 실시예에 따른 안테나 유닛의 구성요소는 도 2a, 도3 또는 도 4a의 안테나 유닛의 구성요소와 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다.
상기 커패시터(250)는 상기 제2 금속부재(220)의 상기 제2 영역(220b)의 특정영역과 상기 회로기판(181) 사이에 연결된다. 상기 특정영역은 상기 제1 금속부재(210)의 길이와 상기 제2 영역(220b)의 특정영역의 길이에 의하여 하이밴드(HB) 영역에서 공진하도록 설정된다.
주파수 대역이 높은 로우밴드(LB) 대역에서, 커패시터의 임피던스는 쇼트(short)되므로, 상기 제2 금속부재(220)의 제1 영역(220a)을 통하여 전류가 유기된다. 주파수 대역이 낮은 하이밴드(HB)의 대역에서, 상기 커패시터(250)의 임피던스가 커지므로, 상기 커패시터(250)로 전류가 유기된다.
이에 따라 상기 안테나 유닛을 하이밴드(HB) 대역의 공진에서도 최적화 될 수 있도록 구현할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 안테나 유닛은 상기 제1 및 제2 영역(210a, 210b)를 포함하는 제1 금속부재(210)와 제2 금속부재(260)를 포함한다. 상기 제2 금속부재(260)와 커패시터(250)를 제외하고, 본 실시예에 따른 안테나 유닛의 구성요소는 도 2a, 도3 또는 도 4a의 안테나 유닛의 구성요소와 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다.
제1 및 제2 영역(260a, 260b)로 이루어지는 상기 제2 금속부재(260)는 제3 길이(d3)를 갖도록 형성되고, 상기 제2 영역(260b)에 상기 커패시터(250)가 연결된다. 상기 커패시터(250)는 상기 제1 및 제2 금속부재(210, 260)에 의한 전자기장이 센 영역에 형성된다. 상기 커패시터(250)의 위치에 근거하여 로우밴드(LB)의 공진 주파수를 조절할 수 있다. 상기 커패시터(250)는 low-value 커패시터에 해당된다. 상기 제2 금속부재(260)의 길이는 상기 커패시터(250)가 연결되지 아니한 도 2b의 제2 금속부재(220)의 길이보다 짧게 형성된다.
상기 커패시터(250)는 로우밴드(LB)에서 상기 커패시터(250)는 단락 되기 때문에 전류는 상기 제2 금속부재(260)의 상기 제1 영역(260a)을 통하여 상기 메탈 프레임(104)으로 전달된다.
상기 커패시터(250)에 의하여, 하이밴드(HB)에 최적화된 상기 제2 금속부재(260)의 길이를 구현할 수 있다. 이에 따라 하이밴드(HB)의 방사효율도 향상된다.
도 5c를 참조하면, 안테나 유닛은 제1 및 제2 영역(210a, 210b)를 포함하는 제1 금속부재(210), 제1 내지 제3 영역(270a, 270b, 270c)로 이루어지는 제2 금속부재(270) 및 제1 금속부재(210)에 연결되는 커패시터(250) 및 연결부(240)와 급전부(230)를 포함한다. 상기 제2 금속부재(270)와 커패시터(250)를 제외하고, 본 실시예에 따른 안테나 유닛의 구성요소는 도 2a, 도3 또는 도 4a의 안테나 유닛의 구성요소와 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다.
상기 제2 금속부재(270)는 상기 메탈 프레임(104)으로부터 연장된 제1 영역(270a), 상기 제1 영역(270a)으로부터 연장되는 제2 영역(270b) 및 상기 제2 영역(270b)으로부터 절곡 되며 상기 제2 영역(270b)과 상기 메탈 프레임(104) 사이에 배치되는 제3 영역(270c)을 포함한다. 상기 제2 금속부재(270)의 전체적인 폭은 제3 길이(d3)로, 도 2a의 제2 금속부재(220)의 제2 길이(d2)보다 상대적으로 작다. 다만, 상기 제1 영역(270a)으로부터 상기 제3 영역(270c)까지의 전체적인 길이는 상기 도 2의 제2 금속부재(220)의 길이와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다.
즉, 상기 제2 금속부재(270)는 특정 패턴을 형성한다. 따라서, 제2 금속부재(270)가 차지하는 공간을 최소화하면서 그라운드 부스터를 구현할 수 있다.
한편, 상기 제1 금속부재(210)의 상기 제2 영역(210b)에 상기 커패시터(250)가 연결된다. 상기 커패시터(250)는 제1 금속부재(210)와 상기 회로기판(181)을 연결할 수 있으며, 커패시터(250)의 용량에 의하여 안테나의 효율을 조절할 수 있다.
도 5d에 따른 실시예는 제1 및 제2 금속부재(210, 260) 및 커패시터(250)를 포함한다. 본 실시예에 따른 안테나 유닛의 구성요소는 커패시터(250)의 위치를 제외하고 도 5b의 안테나 유닛의 구성요소와 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다.
상기 커패시터(250)는 상기 제1 및 제2 금속부재(210, 260)를 연결하도록 형성된다. 즉, 상기 커패시터(250)는 상기 제1 금속부재(210)의 제2 영역(210b) 및 상기 제2 금속부재(260)의 제2 영역(260b) 사이를 연결하도록 형성된다.
상기 커패시터(250)의 임피던스 값에 근거하여 상기 제1 및 제2 금속부재(210, 260) 사이의 커플링 양을 조절할 수 있다. 또한, 상기 커패시터(250)에 의하여 상기 제2 금속부재(260)의 길이를 조절할 수 있다. 즉, 상기 제2 금속부재(260)의 길이는 상기 제1 금속부재(210)의 길이보다 짧게 형성된다.
상기 제2 금속부재(260)의 길이를 축소시켜 상기 안테나 유닛이 차지하는 공간을 최소화할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 전자장치의 메탈 케이스를 이용한 안테나 유닛을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6a를 참조하면, 본 실시예에 따른 안테나 유닛은 전자장치(100)의 외관을 구성하는 메탈 케이스(102)의 일 영역으로 형성되는 제1 및 제2 금속부재(310, 320)를 포함한다.
상기 제1 및 제2 금속부재(310, 320)는 상기 회로기판(180)의 그라운드층에 각각 연결된다. 상기 회로기판(180)은 배터리(190)가 배치되지 아니하는 전자장치(100)의 내부공간에 배치된다. 따라서, 안테나 유닛은 상기 회로기판(180)과 인접한 메탈 케이스(102)의 일 영역에 의하여 구현된다.
상기 제1 및 제2 금속부재(310, 320) 사이에는 이격틈(o)이 형성된다. 즉, 상기 메탈 케이스(102)는 일 영역에 슬릿이 형성되며, 상기 슬릿에 절연부재가 형성될 수 있다.
상기 회로기판(180)으로부터 연장된 급전부가 상기 제1 금속부재(310)에 연결되어 전원을 공급한다.
즉, 상기 안테나 유닛의 제1 및 제2 금속부재(310, 320)는 메탈 프레임의 일 영역으로 이루어지거나, 메탈 프레임에 추가적인 금속부재를 연결하지 아니하고도, 회로기판의 그라운드 영역과 외관을 이루는 금속재질의 케이스를 연결하여 구현할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 본 실시예에 따른 안테나 유닛은 전자장치(100)의 외관을 구성하는 메탈 케이스(102)의 일 영역으로 형성되는 제1 및 제2 금속부재(310, 320)를 포함한다.
상기 제1 금속부재(310)는 상기 전자장치의 외관을 이루는 메탈 케이스의 일 영역으로 형성되는 제2 영역(310b)과 상기 제2 영역(310b)과 상기 메탈 프레임(104)을 연결하는 제1 영역(310a)을 포함한다. 회로기판과 연결되는 급전부(330)는 상기 제1 금속부재(310)의 상기 제2 영역(310b)과 전기적으로 연결된다.
상기 제2 금속부재(320)는 상기 전자장치의 외관을 이루는 메탈 케이스(102)의 일 영역을 형성되는 제2 영역(320b)과 상기 제2 영역(320b)과 상기 메탈 프레임(104)을 연결하는 제1 영역(320a)을 포함한다.
상기 제1 및 제2 금속부재(320)의 각 제2 영역들(310b, 320b) 사이에 이격틈(o)을 구현하기 위하여 상기 메탈 케이스(102)는 특정 간격으로 형성되는 슬릿을 포함하며, 상기 슬릿에는 절연재질의 충진물질이 충진될 수 있다. 상기 메탈 프레임(104)과 상기 제2 영역들(310b, 320b)은 이격거리(w)를 형성한다. 예를 들어, 상기 이격거리는 약 1mm에서 약 2mm사이로 형성될 수 있다.
본 실시예들에 따르면, 외관을 이루는 메탈 케이스가 슬릿을 포함하고 그라운드부를 형성하는 메탈 프레임(또는 회로기판의 그라운드층)과 특정 이격공간을 형성하는 경우, 추가적인 금속부재를 배치하지 아니하고 안테나 유닛을 구현할 수 있다.
도 7a 내지 도 7d는 하우징의 측면에 배치된 제1 및 제2 안테나 유닛을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7a 내지 도 7b는 제1 및 제2 안테나 유닛이 인접하게 배치되는 일 예를 설명하기 위한 도면으로, 로우밴드(LB) 안테나는 도 2a 내지 도 6b의 실시예들 중 하나로 이루어질 수 있으며, 조합에는 제한이 없다.
도 7a를 참조하면, 상기 메탈 프레임(104)의 일 측면에, 로우밴드(LB) 및 하이밴드(HB) 공진 주파수를 갖는 제1 안테나 유닛(Ant1)과 미드밴드(MB) 공진 주파수를 갖는 제2 안테나 유닛(Ant2)이 형성된다.
상기 제1 및 제2 안테나 유닛(Ant1, Ant2)는 제1 및 제2 금속부재(410, 420)과 제1 및 제2 급전부(230, 231)를 포함한다.
상기 제1 금속부재(410)는 상기 메탈 프레임(104)과 연결되는 제1 영역(410a) 및 상기 제1 영역(411)으로부터 연장되는 제2 영역(412)을 포함한다. 상기 제2 금속부재(420)는 상기 메탈 프레임(104)과 연결되는 제1 영역(421) 및 상기 제1 영역(421)으로부터 일 방향으로 연장되는 제2 영역(422)과 타 방향으로 연장되는 제3 영역(423)을 포함한다.
상기 제1 안테나 유닛(Ant1)은 상기 제1 금속부재(410)의 제1 및 제2 영역(411, 412)과 상기 제2 금속부재(420)의 제1 및 제2 영역(421, 422)으로 이루어진다. 상기 제1 급전부(230)는 상기 제1 금속부재(410)로부터 연결된 연결부(240)에 의하여 상기 제1 안테나 유닛(Ant1)과 전기적으로 연결된다.
상기 제1 금속부재(410)의 상기 제2 영역(412)과 상기 제2 금속부재(420)의 상기 제2 영역(422)는 서로 이격틈(o)을 형성한다. 또한, 상기 제1 안테나 유닛(Ant1)은 제2 금속부재(420)의 일 영역에 연결되는 low-value 커패시터(250)을 더 포함하여, 상기 제2 금속부재(420)의 길이를 조절할 수 있으며, 하이밴드(HB) 방사효율을 향상시킬 수 있다.
상기 제2 안테나 유닛(Ant2)은 상기 제2 금속부재(420)의 상기 제3 영역(423) 및 상기 제3 영역(423)에 연결되는 제2 급전부(231)에 의하여 구현된다.
도 7b를 참조하면, 상기 메탈 프레임(104)의 일 측면에, 로우밴드(LB) 및 하이밴드(HB) 공진 주파수를 갖는 제1 안테나 유닛(Ant1)과 미드밴드(MB) 공진 주파수를 갖는 제2 안테나 유닛(Ant2)이 형성된다. 본 발명에 따른 제1 및 제2 안테나 유닛(Ant1, Ant2)의 구성요소는 제3 금속부재(430)를 제외하고, 도 7a의 제1 및 제2 안테나 유닛(Ant1, Ant2)의 구성요소와 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다.
상기 제3 금속부재(430)는 상기 메탈 프레임(104)으로부터 연장되는 제1 영역(431) 및 상기 제1 영역(431)으로부터 연장되는 제2 영역(432)를 포함한다. 상기 제3 금속부재(430)의 상기 제2 영역(432)은 특정 이격틈(o)을 형성하면서 상기 제2 금속부재(420)의 상기 제3 영역(423)과 인접하게 형성된다.
이에 따라, 상기 제2 안테나 유닛(Ant2)은 상기 제2 급전부(231)에 의하여 전원이 제공되는 제2 금속부재(420)의 제1 및 제3 영역(421, 423)과 그라운드 부스터(ground booster)로 구현되는 제3 금속부재(430)를 포함한다.
한편, 상기 제3 금속부재(430)는 상기 메탈 프레임의 다른 모서리로부터 연장되며, 상기 제3 금속부재(430)의 상기 제2 영역(432)과 상기 메탈 프레임(104) 사이의 거리는 상기 제1 금속부재(410)의 상기 제2 영역(412)과 상기 메탈 프레임(104) 사이의 거리보다 좁게 형성될 수 있다.
도 7c에 따른 제1 및 제2 안테나 유닛(Ant1, Ant2)은 제1, 제4 및 제5 금속부재(410, 440, 450), 제1 및 제2 급전부(230, 231) 및 제1 및 제2 커패시터(251, 252)를 포함한다.
상기 제1 금속부재(410)는 상기 메탈 프레임(104)과 연결되는 제1 영역(410a) 및 상기 제1 영역(411)으로부터 연장되는 제2 영역(412)을 포함한다. 상기 제4 금속부재(440)는 상기 메탈 프레임(104)과 연결되는 제1 영역(441) 및 상기 제1 영역(441)으로부터 일 방향으로 연장되는 제2 영역(442)과 타 방향으로 연장되는 제3 영역(443)을 포함한다. 상기 제5 금속부재(450)는 상기 메탈 프레임(104)의 일 영역으로부터 연장되어 두 번 절곡된 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 제1 및 제4 금속부재(410, 440)와 상기 제5 금속부재(450)는 상기 메탈 프레임(104)의 서로 다른 가장자리로부터 연장된다.
상기 제1 안테나 유닛(Ant1)은 상기 제1 금속부재(410)의 제1 및 제2 영역(411, 412)과 상기 제4 금속부재(440)의 제1 및 제2 영역(421, 422)으로 이루어진다. 상기 제1 급전부(230)는 상기 제1 금속부재(410)로부터 연결된 연결부(240)에 의하여 상기 제1 안테나 유닛(Ant1)과 전기적으로 연결된다.
상기 제1 금속부재(410)의 상기 제2 영역(412)과 상기 제4 금속부재(440)의 상기 제2 영역(442)는 서로 이격틈(o)을 형성한다. 또한, 상기 제1 안테나 유닛(Ant1)은 제1 금속부재(410)의 일 영역에 연결되는 제1 커패시터(251)을 더 포함하여, 상기 제1 안테나(Ant1)를 이루는 금속부재의 길이를 감소시킬 수 있다.
상기 제2 안테나 유닛(Ant2)은 상기 제4 금속부재(440)의 상기 제3 영역(443)과 상기 제3 영역(443)과 이격틈(o)을 형성하는 상기 제5 금속부재(450)를 포함한다.
상기 제2 급전부(232)는 상기 제4 금속부재(440)의 상기 제3 영역(443)에 전원을 공급하며, 상기 제2 커패시터(252)는 상기 제4 금속부재(440)의 상기 제3 영역(443)에 연결된다.
즉, 상기 제1 및 제2 안테나 유닛(Ant1, Ant2)은 모두 그라운드 부스터로 구현되는 금속패턴과 커패시터를 포함하므로, 안테나 유닛이 차지하는 공간을 최소화시킬 수 있다.
도 7d에 따른 제1 및 제2 안테나(Ant1, Ant2)의 구성요소는 제3 커패시터(253)를 제외하고, 도 7c의 제1 및 제2 안테나(Ant1, Ant2)의 구성요소와 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다.
상기 제3 커패시터(253)은 상기 제5 금속부재(450)에 연결된다. 상기 제3 커패시터(253) 값에 의하여 상기 제2 안테나(Ant1)의 공진을 조절할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 서로 다른 구성요소로 이루어지는 제1 및 제2 안테나의 배치구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8a를 참조하면, 본 실시예에 따른 전자장치(100)는 제1 및 제2 안테나(Ant1, Ant2)를 이루는 제1 내지 제3 금속부재(410, 420), 430)를 포함한다.
상기 제1 금속부재(410)는 상기 메탈 프레임(104)에 연결되는 제1 영역(411), 상기 제1 영역(411)으로부터 연장되는 제2 영역(412)을 포함한다. 상기 제2 금속부재(420)는 상기 메탈 프레임(104)으로부터 연장되는 제1 영역(421), 상기 제1 영역(412)으로부터 서로 다른 방향으로 연장되는 제2 및 제3 영역(422, 423)을 포함한다. 상기 제3 금속부재(430)는 상기 메탈 프레임(104)으로부터 연장되는 제1 영역(431) 및 상기 제1 영역(431)으로부터 연장되는 제2 영역(432)을 포함한다.
상기 제1 안테나(Ant1)는 상기 제1 금속부재(410) 및 제2 금속부재(420)의 제1 및 제2 영역(421, 422)으로 이루어진다. 상기 제1 금속부(410)로부터 연장된 연결부(240)는 제1 급전부(231)와 연결되어 전원을 공급한다. 상기 제1 금속부재(410)의 상기 제2 영역(411)은 상기 제2 금속부재(420)의 상기 제2 영역(421)와 이격틈(o)을 형성한다.
상기 제2 금속부재(420)의 제1 및 제2 영역(421, 422)은 상기 제1 안테나(Ant1)의 그라운드 영역을 확장하기 위한 그라운드 부스터로 구현된다. 상기 제1 금속부재(410)에 전원이 공급되어 방사되면, 상기 제1 및 제2 금속부재(410, 420)가 커플링되어 상기 제2 금속부재(420)에 유기된 전류가 상기 메탈 프레임(104)으로 이동한다.
상기 그라운드 영역이 확장되어 방사효율이 향상될 수 있다.
한편, 상기 제2 안테나(Ant2)는 상기 제2 금속부재(420)의 제1 및 제3 영역(421, 423)과 상기 제3 금속부재(430)로 이루어진다. 제2 급전부(232)는 상기 제2 금속부재(420)에 전원을 공급한다. 상기 제2 금속부재(420)의 상기 제3 영역(423)은 상기 제3 금속부재(430)의 상기 제2 영역(432)와 이격틈(o)을 이루도록 인접하게 배치된다. 상기 제1 및 제2 안테나(Ant1, Ant2)에 포함되는 이격틈(o)은 서로 다른 거리로 이루어질 수 있다.
상기 제2 및 제3 금속부재(420, 430)은 서로 커플링되며, 유기된 전류가 상기 제3 금속부재(430)을 통하여 상기 메탈 프레임(104)으로 이동한다. 즉, 상기 제2 안테나(Ant2)도 상기 제3 금속부재(430)로 이루어지는 그라운드 부스터를 이용하여 그라운드 영역을 확장할 수 있다.
상기 제1 및 제2 안테나(Ant1, Ant2)를 이루는 상기 제1 금속부재(410)의 제2 영역(412), 상기 제2 금속부재(420)의 제2 및 제3 영역(422, 432) 및 상기 제3 금속부재(430)의 제2 영역(432)은 도면에 도시된 바와 같이 각각 제1 내지 제4 길이(d1, d2, d3, d4)를 갖는다.
도 8a를 참조하여, 복수의 커패시터를 갖는 제1 및 제2 안테나(Ant1, Ant2)의 구조를 설명한다.
본 실시예에 따른 제1 및 제2 안테나(Ant1, Ant2)는 제1 내지 제3 금속부재(410, 460, 470)로 이루어지며, 제1 내지 제3 커패시터(251, 252, 253)를 포함한다.
상기 제1 금속부재(410)는 상기 메탈 프레임(104)에 연결되는 제1 영역(411), 상기 제1 영역(411)으로부터 연장되는 제2 영역(412)을 포함한다. 상기 제2 금속부재(460)는 상기 메탈 프레임(104)으로부터 연장되는 제1 영역(461), 상기 제1 영역(461)으로부터 서로 다른 방향으로 연장되는 제2 및 제3 영역(462, 463) 및 상기 제2 영역으로부터 연장되어, 상기 제2 영역(462)과 상기 메탈 프레임(104) 사이에 형성되는 제4 영역(464)를 포함한다. 상기 제3 금속부재(470)는 상기 메탈 프레임(104)으로부터 연장되어 상기 메탈 프레임(104)의 가장자리를 따라 절곡된 형상을 포함할 수 있다.
상기 제1 안테나(Ant1)는 제1 금속부재(410)의 상기 제1 영역(411)에 연결된 상기 연결부(240)를 통하여 상기 제1 급전부(231)로부터 전원을 공급받는다.
상기 제1 금속부재(410)의 상기 제2 영역(412)의 단부는 상기 제2 금속부재(460)의 상기 제2 영역(422)의 단부와 이격틈(o)을 형성하도록 배치된다. 상기 제2 금속부재(460)의 상기 제4 영역(424)은 상기 제2 영역(422)의 단부로부터 절곡되어 특정 패턴을 형성한다. 상기 제4 영역(424)에 의하여 상기 제2 영역(422)의 길이를 축소시킬 수 잇다.
상기 제1 안테나(Ant1)는 상기 제1 금속부재(410)의 상기 제2 영역(412)에 연결되는 제1 커패시터(251)를 포함한다. 전기적인 파장을 확장하는 상기 제1 커패시터(251)에 의하여 제1 금속부재(410)의 길이를 축소시킬 수 있다.
상기 제2 안테나(Ant2)는 제2 금속부재(420)의 제1 및 제3 영역(421, 423)과 사기 제3 금속부재(470)로 이루어진다.
상기 제2 금속부재(420)에 연결된 제2 급전부(232)에 의하여 전원이 공급된다. 상기 제2 금속부재(420)의 제2 영역(422)와 이격틈(o)을 형성하도록 상기 제3 금속부재(470)가 배치된다.
상기 제2 커패시터(252)는 상기 제2 금속부재(420)의 상기 제3 영역(423)에 연결되고, 상기 제3 커패시터(253)는 상기 제3 금속부재(470)에 연결된다. 상기 제2 및 제3 커패시터(252, 253)에 의하여 공진주파수를 조절할 수 있으며, 상기 금속부재들의 길이를 축소시킬 수 있다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 금속부재(410)의 제2 영역(412), 상기 제2 금속부재(420)의 제2 및 제3 영역(462, 463) 및 제3 금속부재(470)의 길이는 각각 제1 내지 제4 길이(d1', d2', d3', d4')를 갖는다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 상기 도 8b의 금속부재들이 길이의 합이 도 8a의 금속부재들의 길이의 합보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 커패시터 및 금속 패턴을 이용하여 하우징의 측면에 배치되는 안테나 유닛이 차지하는 공간을 축소시킬 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (19)

  1. 휴대용 전자 장치에 있어서,
    메탈 프레임을 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 일 측면에 배치되는 특정 주파수 대역에서 신호를 송수신하는 제1 안테나 유닛을 포함하고,
    상기 제1 안테나 유닛은,
    상기 메탈 프레임에 연결되며 급전부에 의하여 전원을 공급받아 상기 특정 주파수 밴드에서 방사하도록 기 설정된 길이를 갖는 제1 금속부재;
    상기 제1 금속부재와 기 설정된 간격의 이격틈을 이루며 배치되고, 일단이 상기 메탈 프레임에 접촉되는 제2 금속부재를 포함하고,
    상기 이격틈에 의하여 상기 제1 금속부재와 커플링된 상기 제2 금속부재를 통하여 유도된 전류가 상기 메탈 프레임으로 이동하고,
    상기 제1 금속부재 및 상기 제2 금속부재와 상기 메탈 프레임은 이격되도록 배치되며,
    상기 제1 및 제2 금속부재는 상기 특정 주파수 대역에서 공진하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 금속부재의 길이가 동일하고,
    상기 제1 및 제2 금속부재의 길이는 각각 상기 특정 주파수의 1/4 파장에 해당되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 금속부재와 상기 메탈 프레임은 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 급전부와 상기 제1 금속부재를 연결하는 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 외관을 이루며, 금속재질로 이루어지는 케이스를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 금속부재는 상기 케이스의 일 영역으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 이격틈에 충진되는 절연부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 케이스 및 상기 메탈 프레임 사이에 특정 거리의 이격공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 전면에 배치되며 이미지를 출력하는 디스플레이부를 더 포함하고,
    상기 제1 안테나 유닛은 상기 디스플레이부의 길이 방향의 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 디스플레이부의 하측면 또는 상측면에 배치되는 적어도 하나의 제2 안테나 유닛을 포함하고,
    상기 제1 안테나 유닛은 상기 디스플레이부의 길이 방향의 측면에 배치되며,
    상기 제2 안테나 유닛은 상기 특정 주파수 보다 높은 공진 주파수를 형성하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나 유닛은 상기 제2 금속부재에 연결되는 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 커패시터는 상기 특정 주파수에서 단락되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2 금속부재의 길이는 상기 제1 금속부재의 길이 보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2 금속부재는,
    상기 메탈 프레임에 연결되는 제1 영역;
    상기 제1 영역으로부터 상기 제1 금속부재를 향하여 연장되는 제2 영역; 및
    상기 제2 영역으로부터 절곡되어, 상기 제2 영역과 상기 메탈 프레임 사이에 배치되는 제3 영역으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 영역의 길이는 상기 제1 금속부재의 길이보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 금속부재 사이에 커패시터가 연결되는 것을 특징으로 하며,
    상기 제2 금속부재의 길이는 상기 제1 금속부재의 길이보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제2 금속부재는 상기 메탈 프레임으로부터 연장되는 제1 영역, 상기 제1 영역으로부터 서로 다른 방향으로 연장되는 제2 및 제3 영역을 포함하며,
    상기 제1 안테나 유닛과 인접하게 배치되고, 상기 제2 금속부재의 상기 제1 및 제3 영역으로 이루어져 상기 특정 주파수 보다 높은 공진 주파수를 형성하는 제2 안테나 유닛을 더 구비하고,
    상기 제2 안테나 유닛은 상기 제3 영역에 전원을 공급하는 급전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 안테나 유닛은 일단이 상기 메탈 프레임과 연결되는 제3 금속부재를 더 포함하고,
    상기 제3 금속부재는 상기 제2 금속부재와 커플링되도록 상기 제3 영역과 이격틈을 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제1 안테나 유닛은 상기 제1 금속부재에 연결되는 제1 커패시터를 포함하고,
    상기 제2 안테나 유닛은 상기 제2 금속부재의 상기 제3 영역에 연결되는 제2 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제2 안테나 유닛은 상기 제3 금속부재에 연결되는 제3 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
KR1020197026739A 2017-07-04 2017-07-04 전자장치 KR102186844B1 (ko)

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