KR102283428B1 - 휴대 기기의 하우징, 근거리 무선 통신 송수신기 및 휴대 기기 - Google Patents

휴대 기기의 하우징, 근거리 무선 통신 송수신기 및 휴대 기기 Download PDF

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Abstract

휴대 기기의 하우징은, 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치되고, 금속 물질을 포함하며, 제1 무선 통신을 위한 안테나로서 동작하는 프레임, 및 휴대 기기의 일 면을 덮도록 배치되고, 금속 물질을 포함하며, 프레임의 적어도 일부 영역과 함께 제2 무선 통신을 위한 안테나로서 동작하는 커버를 포함한다. 이에 따라, 휴대 기기의 하우징을 제1 및 제2 무선 통신들의 안테나들로 이용함으로써, 금속 하우징의 경우에도 제1 및 제2 무선 통신들이 방해 없이 수행될 수 있고, 제1 및 제2 무선 통신들을 위한 별도의 안테나가 불필요하여, 제조 비용이 감소되고, 휴대 기기의 크기가 감소될 수 있다.

Description

휴대 기기의 하우징, 근거리 무선 통신 송수신기 및 휴대 기기{HOUSING OF A PORTABLE DEVICE, NEAR FIELD COMMUNICATION TRANSCEIVER AND PORTABLE DEVICE}
본 발명은 휴대 기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대 기기의 하우징, 근거리 무선 통신 송수신기 및 휴대 기기에 관한 것이다.
스마트 폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대 기기에서의 소정의 무선 통신(예를 들어, 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC), 무선 인식(Radio Frequency Identification; RFID) 통신 등)을 위하여, 무선 통신 칩(예를 들어, NFC 칩)이 상기 휴대 기기에 내장되고, 상기 무선 통신 칩에 의해 생성되는 신호를 송수신하기 위한 안테나가 수지(resin) 또는 플라스틱(plastic)의 휴대 기기 하우징의 내측(예를 들어, 휴대 기기의 커버의 내측) 또는 휴대 기기의 배터리에 부착된다.
최근, 휴대 기기가 슬림화됨에 따라, 휴대 기기 하우징의 강도 감소를 보상하도록 또는 수려한 외관을 가지도록 금속 물질의 휴대 기기 하우징이 개발되고 있다. 그러나, 휴대 기기 하우징, 예를 들어, 휴대 기기의 커버가 금속 물질로 형성되는 경우, 상기 커버에 부착된 안테나가 상기 금속 물질에 의해 차폐(shield)되어 무선 통신이 수행되지 않을 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 목적은 무선 통신을 가능하게 하는 휴대 기기의 하우징을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 하우징을 이용하여 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC)을 수행하는 근거리 무선 통신 송수신기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 하우징을 포함하는 휴대 기기를 제공하는 것이다.
상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 휴대 기기의 하우징은 상기 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치되고, 금속 물질을 포함하며, 제1 무선 통신을 위한 안테나로서 동작하는 프레임, 및 상기 휴대 기기의 일 면을 덮도록 배치되고, 금속 물질을 포함하며, 상기 프레임의 적어도 일부 영역과 함께 제2 무선 통신을 위한 안테나로서 동작하는 커버를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 제1 무선 통신에서 사용되는 주파수 대역은 상기 제2 무선 통신에서 사용되는 주파수 대역과 다를 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 무선 통신은 비근거리 무선 통신(Non-Near Field Communication)이고, 상기 제2 무선 통신은 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC)일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프레임 및 상기 커버는 일체로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커버는 상기 프레임에 탈착 가능하도록 부착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프레임은, 상기 휴대 기기의 상기 테두리를 둘러싸고, 상기 휴대 기기의 제1 측면에서 절단부를 가지는 금속 구조물, 상기 절단부를 채우도록 배치되는 절연체, 및 상기 금속 구조물에 연결되고, 상기 절연체에 인접하여 배치되는 제1 단자를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커버는, 금속 영역, 상기 금속 영역에 상기 제1 단자와 인접하여 배치되는 제2 단자, 및 상기 휴대 기기의 상기 제1 측면에 인접하고, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에 배치되는 절연 영역를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 절연 영역의 주변에 형성되는 신호 경로를 이용하여 상기 제2 무선 통신이 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 신호 경로는 상기 제1 단자, 상기 프레임의 상기 금속 구조물의 일부 영역, 상기 커버의 상기 금속 영역의 일부 영역 및 상기 제2 단자를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커버는, 상기 신호 경로의 적어도 일부에 배치되는 자성 시트를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프레임은, 상기 신호 경로에 형성된 적어도 하나의 인덕터 또는 적어도 하나의 로우 패스 필터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 절연 영역은 상기 금속 영역에 인접하는 개구부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 개구부는, 상기 휴대 기기의 카메라 모듈을 노출하는 카메라 홀일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 개구부는 삼각형, 사각형, 다섯 개 이상의 변들을 가지는 다각형, 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프레임은, 상기 휴대 기기의 상기 테두리를 둘러싸고, 제1 내지 제3 영역들을 포함하고, 상기 휴대 기기의 제1 측면에서 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 형성되는 제1 절단부, 및 상기 제2 영역과 상기 제3 영역 사이에 형성되는 형성된 제2 절단부를 가지는 금속 구조물, 상기 제1 절단부에 배치되고, 제1 단, 및 상기 금속 구조물의 상기 제2 영역에 연결되는 제2 단을 가지는 제1 인덕터, 상기 제2 절단부에 배치되고, 상기 금속 구조물의 상기 제2 영역에 연결된 제3 단, 및 상기 금속 구조물의 상기 제3 영역에 연결된 제4 단을 가지는 제2 인덕터, 및 상기 제1 인덕터의 상기 제1 단에 연결된 제1 단자를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커버는, 금속 영역, 상기 금속 영역에 상기 제1 단자와 인접하여 배치되는 제2 단자, 및 상기 휴대 기기의 상기 제1 측면에 인접하고, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에 배치되는 절연 영역를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 단자, 상기 제1 인덕터, 상기 프레임의 상기 금속 구조물의 상기 제2 영역, 상기 제2 인덕터, 상기 프레임의 상기 금속 구조물의 상기 제3 영역, 상기 커버의 상기 금속 영역의 일부 영역 및 상기 제2 단자를 포함하는 신호 경로를 이용하여 상기 제2 무선 통신이 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프레임은, 상기 휴대 기기의 측면 테두리를 둘러싸고, 제1 내지 제3 영역들을 포함하고, 상기 휴대 기기의 제1 측면에서 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 형성되는 제1 절단부, 및 상기 제2 영역과 상기 제3 영역 사이에 형성되는 형성된 제2 절단부를 가지는 금속 구조물, 상기 제1 절단부에 배치되고, 제1 단, 및 상기 금속 구조물의 상기 제2 영역에 연결된 제2 단을 가지는 제1 로우 패스 필터, 상기 제2 절단부에 배치되고, 상기 금속 구조물의 상기 제2 영역에 연결된 제3 단, 및 상기 금속 구조물의 상기 제3 영역에 연결된 제4 단을 가지는 제2 로우 패스 필터, 및 상기 제1 로우 패스 필터의 상기 제1 단에 연결된 제1 단자를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커버는, 금속 영역, 상기 금속 영역에 상기 제1 단자와 인접하여 배치되는 제2 단자, 및 상기 휴대 기기의 상기 제1 측면에 인접하고, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에 배치되는 절연 영역를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 단자, 상기 제1 로우 패스 필터, 상기 프레임의 상기 금속 구조물의 상기 제2 영역, 상기 제2 로우 패스 필터, 상기 프레임의 상기 금속 구조물의 상기 제3 영역, 상기 커버의 상기 금속 영역의 일부 영역 및 상기 제2 단자를 포함하는 신호 경로를 이용하여 상기 제2 무선 통신이 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 로우 패스 필터는, 상기 제1 단자에 연결된 일 단, 및 상기 프레임의 상기 금속 구조물의 상기 제2 영역에 연결된 타 단을 가지는 제1 인덕터, 및 상기 제1 단자에 연결된 일 단, 및 접지 전압에 연결된 타 단을 가지는 제1 커패시터를 포함하고, 상기 제2 로우 패스 필터는, 상기 프레임의 상기 금속 구조물의 상기 제2 영역에 연결된 일 단, 및 상기 프레임의 상기 금속 구조물의 상기 제3 영역에 연결된 타 단을 가지는 제2 인덕터, 및 상기 프레임의 상기 금속 구조물의 상기 제3 영역에 연결된 일 단, 및 상기 접지 전압에 연결된 타 단을 가지는 제2 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 휴대 기기의 하우징 내에 장착된 근거리 무선 통신 송수신기는, 상기 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치된 상기 하우징의 프레임에 형성된 제1 단자에 연결되고, 상기 휴대 기기의 일 면을 덮도록 배치된 상기 하우징의 커버에 형성된 제2 단자에 연결되며, 상기 프레임의 적어도 일부 영역 및 상기 커버의 적어도 일부 영역을 통하여 근거리 무선 통신 신호를 송수신한다.
일 실시예에서, 상기 근거리 무선 통신 송수신기는 임피던스 매칭을 수행하는 매칭 회로를 통하여 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자에 연결될 수 있다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 휴대 기기는 상기 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치되는 프레임, 및 상기 휴대 기기의 일 면을 덮도록 배치되는 커버를 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 장착되고, 상기 프레임을 통하여 비근거리 무선 통신(Non-Near Field Communication) 신호를 송수신하는 비근거리 무선 통신 송수신기, 및 상기 하우징 내에 장착되고, 상기 프레임의 적어도 일부 영역 및 상기 커버의 적어도 일부 영역을 통하여 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC) 신호를 송수신하는 근거리 무선 통신 송수신기를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 휴대 기기는, 상기 프레임과 상기 비근거리 무선 통신 송수신기 사이에 연결되는 제1 매칭 회로, 및 상기 하우징과 상기 근거리 무선 통신 송수신기 사이에 연결되는 제2 매칭 회로를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 휴대 기기의 하우징, 근거리 무선 통신 송수신기 및 휴대 기기는 금속 물질의 하우징을 무선 통신의 안테나로 이용하여 상기 무선 통신이 정확하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 휴대 기기의 하우징, 근거리 무선 통신 송수신기 및 휴대 기기는 금속 물질의 하우징을 무선 통신의 안테나로 이용함으로써 상기 무선 통신을 위한 별도의 안테나가 불필요하여, 제조 비용을 감소시키고, 휴대 기기의 크기를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 휴대 기기의 하우징을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기의 하우징을 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 2에 도시된 커버에 형성되는 개구부의 예들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 도 2에 도시된 커버의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 기기의 하우징을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대 기기의 하우징을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대 기기의 하우징을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC) 송수신기가 휴대 기기의 하우징에 연결된 예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 근거리 무선 통신 송수신기 및 비근거리 무선 통신(Non-Near Field Communication) 송수신기가 휴대 기기의 하우징에 연결된 예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 휴대 기기를 나타내는 블록도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제1 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 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 휴대 기기의 하우징을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 휴대 기기의 하우징(100)은 상기 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치되는 프레임(110), 및 상기 휴대 기기의 일 면(예를 들어, 배면)을 덮도록 배치되는 커버(150)를 포함한다. 실시예에 따라, 상기 휴대 기기의 하우징(100)은 휴대폰(Cellular Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿(Tablet) PC, 노트북(Laptop Computer), 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 네비게이션(Navigation) 등과 같은 임의의 휴대 기기의 하우징일 수 있다.
프레임(110)은 상기 휴대 기기의 테두리(또는 주변부)를 형성하고, 상기 휴대 기기의 전면에 배치되는 디스플레이 장치(예를 들어, 유기 발광 표시(Organic Light Emitting Display) 장치, 액정 표시(Liquid Crystal Display) 장치 등)를 지지할 수 있고, 상기 휴대 기기에 내장되는 회로, 칩, 장치 등을 수용할 수 있다.
프레임(110)의 적어도 일부는 소정의 강도 및 전기 전도성을 가지는 임의의 금속 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 프레임(110)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 철(Fe), 티타늄(Ti), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 금(Au) 또는 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프레임(110)의 적어도 일부가 금속 물질로 형성됨으로써, 하우징(100)의 강도가 향상될 수 있고, 상기 휴대 기기가 수려한 외관을 가질 수 있다.
상기 금속 물질로 형성되는 프레임(110)은 비근거리 무선 통신(Non-Near Field Communication)(또는 원거리 무선 통신(Far Field Communication)이라 불림)을 위한 안테나로서 동작할 수 있다. 여기서, 비근거리 무선 통신은 LTE(Long Term Evolution) 통신, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 통신 등과 같은 휴대폰 통신(Cellular Telephone Communication), WLAN(Wireless Local Area Network) 통신, GPS(Global Positioning System) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 또는 이와 유사한 통신을 포함할 수 있다.
커버(150)는 디스플레이 장치가 위치하는 휴대 기기의 전면에 반대되는 배면을 덮도록 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 커버(150)는 프레임(110)으로부터 분리되지 않을 수 있다. 예를 들어, 하우징(100)은 프레임(110) 및 커버(150)가 일체로 형성된 일체형 구조를 가질 수 있다. 다른 예에서, 프레임(110) 및 커버(150)가 각각 별도로 형성되고, 분리되지 않도록 서로 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 커버(150)는 프레임(110)에 탈착 가능하도록 부착될 수 있다. 예를 들어, 커버(150)는, 상기 휴대 기기의 배터리 교체를 위하여, 프레임(110)으로부터 분리되었다가 결합될 수 있다.
커버(150)의 적어도 일부는 소정의 강도 및 전기 전도성을 가지는 임의의 금속 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 커버(150)는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 철(Fe), 티타늄(Ti), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 금(Au) 또는 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 커버(150)가 금속 물질을 포함하는 금속 커버로 구현됨에 따라, 커버(150)는 소정의 강도를 유지하면서 슬림화될 수 있고, 이에 따라 상기 휴대 기기가 슬림화될 수 있다.
상기 금속 물질로 형성되는 커버(150)의 적어도 일부 영역은, 프레임(110)의 적어도 일부 영역과 함께, 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC)을 위한 안테나로서 동작할 수 있다. 프레임(110)의 적어도 일부를 이용하는 상기 비근거리 무선 통신에서 사용되는 주파수 대역(예를 들어, 약 700 MHz 이상)과 커버(150)의 적어도 일부 영역 및 프레임(110)의 적어도 일부 영역을 이용하는 상기 근거리 무선 통신에서 사용되는 주파수 대역(예를 들어, 약 13.56 MHz)은 서로 다를 수 있다.
한편, 종래에는, 별도의 근거리 무선 통신 안테나가 휴대 기기의 커버의 내측에 부착되거나, 휴대 기기의 배터리에 부착되었다. 그러나, 본 발명의 실시예들에서는, 프레임(110) 및 커버(150)를 포함하는 하우징(100)이 상기 근거리 무선 통신 안테나의 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 커버(150)가 더욱 슬림화될 수 있고, 이에 따라 상기 휴대 기기가 더욱 슬림화될 수 있다. 또한, 종래에는, 휴대 기기의 커버가 금속 커버로 구현되는 경우, 상기 커버에 부착된 근거리 무선 통신 안테나가 금속에 의해 차폐(shield)되어 상기 근거리 무선 통신 안테나에 의해 송수신되는 근거리 무선 통신 신호(예를 들어, 전자기파)가 왜곡될 수 있었다. 그러나, 본 발명의 실시예들에서는, 금속 커버(150)가 프레임(110)의 일부 영역과 함께 상기 근거리 무선 통신 안테나의 역할을 수행함으로써, 신호 왜곡 없이 근거리 무선 통신 이 정확하게 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 휴대 기기의 하우징(100)은 비근거리 무선 통신을 위한 안테나로서 동작하는 프레임(110), 및 프레임(110)의 일부 영역과 함께 근거리 무선 통신을 위한 안테나로서 동작하는 커버(150)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기의 하우징(100)이 상기 비근거리 무선 통신 및 상기 근거리 무선 통신의 안테나로서 동작할 수 있고, 이에 따라, 휴대 기기의 하우징(100)이 금속으로 형성되더라도, 상기 휴대 기기에서 상기 비근거리 무선 통신 및 상기 근거리 무선 통신이 신호 왜곡 없이 정확하게 수행될 수 있다. 또한, 상기 비근거리 무선 통신 및 상기 근거리 무선 통신을 위한 별도의 안테나가 제거 또는 감소됨으로써, 제조 비용이 감소되고, 휴대 기기의 크기가 감소될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기의 하우징을 나타내는 도면이고, 도 3a 내지 도 3d는 도 2에 도시된 커버에 형성되는 개구부의 예들을 설명하기 위한 도면들이며, 도 4는 도 2에 도시된 커버의 예를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 휴대 기기의 하우징(200)은 상기 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치되는 프레임(210), 및 상기 휴대 기기의 일 면(예를 들어, 배면)을 덮도록 배치되는 커버(250)를 포함한다.
프레임(210)은 상기 휴대 기기의 상기 테두리를 둘러싸는 금속 구조물(220)을 포함할 수 있다. 금속 구조물(220)은 상기 휴대 기기의 측벽(sidewall)을 형성할 수 있다. 금속 구조물(220)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 철(Fe), 티타늄(Ti), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 금(Au) 또는 니켈(Ni) 등과 같은 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 금속 물질을 포함하는 금속 구조물(220)은 비근거리 무선 통신(예를 들어, LTE 통신, WCDMA 통신, WLAN 통신, GPS 통신, 블루투스 통신 등)의 안테나로서 동작할 수 있다. 금속 구조물(220)은 상기 휴대 기기의 제1 측면(예를 들어, 상단 측면)에서 절단부(230)를 구비할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 금속 구조물(220)은 상기 휴대 기기의 제2 측면(예를 들어, 하단 측면, 좌측 측면 또는 우측 측면)에서 적어도 하나의 절단부(242, 244)를 더 구비할 수 있다. 한편, 절단부들(230, 242, 244)의 위치, 개수 및 길이는 프레임(210)의 금속 구조물(220)을 안테나로서 이용하는 비근거리 무선 통신의 주파수 대역에 따라 다양할 수 있다.
프레임(210)은 절단부(230, 242, 244)를 채우도록 배치되는 절연체(또는 유전체)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 절연체는 폴리이미드(polyimide), 플라스틱(plastic), 폴리머(polymer), 세라믹(ceramic), 유기(glass) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프레임(210)은 상기 휴대 기기의 상기 제1 측면에서 금속 구조물(220)에 연결되고, 상기 절연체에 인접하여 배치되는 제1 단자(T1)를 더 포함할 수 있다.
커버(250)는 금속 영역(250), 금속 영역(250)에 제1 단자(T1)와 인접하여 배치되는 제2 단자(T2), 및 상기 휴대 기기의 상기 제1 측면(예를 들어, 상단 측면)에 인접하는 절연 영역(270)을 포함할 수 있다. 커버(250)의 금속 영역(250)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 철(Fe), 티타늄(Ti), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 금(Au) 또는 니켈(Ni) 등과 같은 금속 물질을 포함할 수 있다. 절연 영역(270)은 폴리이미드(polyimide), 플라스틱(plastic), 폴리머(polymer), 세라믹(ceramic), 유기(glass) 등을 포함할 수 있다. 제1 단자(T1) 및 제2 단자(T2)는 절연 영역(270)을 사이에 두고 배치될 수 있다.
근거리 무선 통신이 절연 영역(270)의 주변에 형성되는 신호 경로(SP)를 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 단자(T1), 프레임(210)의 금속 구조물(220)의 일부 영역, 커버(250)의 금속 영역(260)의 일부 영역 및 제2 단자(T2)를 포함하는 신호 경로(SP)(예를 들어, 전류 경로)가 상기 근거리 무선 통신의 루프 안테나의 역할을 할 수 있다. 즉, 커버(250)가 프레임(210)과 함께 상기 근거리 무선 통신을 위한 안테나로 동작함으로써, 상기 근거리 무선 통신을 위한 별도의 안테나가 요구되지 않을 수 있다. 한편, 일 실시예에서, 프레임(210)은, 신호 경로(SP)에 형성된 (예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이) 적어도 하나의 인덕터를 더 포함하거나, (예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이) 적어도 하나의 로우 패스 필터를 더 포함할 수 있다. 신호 경로(SP)에 형성된 인덕터 또는 로우 패스 필터는 신호 경로(SP)에서 상기 근거리 무선 통신의 동작 주파수(예를 들어, 약 13.56 MHz)와 다른 주파수의 신호 성분을 차단함으로써, 상기 근거리 무선 통신이 프레임(210)을 이용하는 상기 비근거리 무선 통신을 간섭하지 않도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 커버(250)는 신호 경로(SP)의 적어도 일부에 배치되는 자성 시트(265)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 자성 시트(265)는 페라이트(ferrite) 시트 또는 유전 자성체(Magneto-Dielectric Material; MDM) 시트일 수 있다. 한편, 자성 시트(265)에 의해 전자기파 방사 효율이 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 커버(250)의 절연 영역(270)은 금속 영역(260)에 인접하는 개구부(280)를 포함할 수 있다. 개구부(280)는 휴대 기기의 일부 구성 요소, 예를 들어 카메라 모듈을 노출하는 카메라 홀일 수 있다. 실시예에 따라, 개구부(280)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 커버(250)는 타원형의 형상을 가지는 개구부(280)를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 커버(250a)는 사각형의 형상을 가지는 개구부(280a)를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 커버(250b)는 삼각형의 형상을 가지는 개구부(280b)를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 도 3c에 도시된 바와 같이, 커버(250c)는 다섯 개 이상의 변들을 가지는 다각형의 형상을 가지는 개구부(280c)를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 도 3d에 도시된 바와 같이, 커버(250d)는 원형의 형상을 가지는 개구부(280d)를 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 커버(250)의 절연 영역(270) 내에, 상기 근거리 무선 통신을 위한 신호 경로(SP)가 형성되는 금속 영역(260)으로부터 이격된 금속 영역이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 커버(250e)의 절연 영역(270e) 내에, 신호 경로가 형성되는 금속 영역(260e)으로부터 이격된 금속 영역(275e)이 형성될 수 있고, 금속 영역(275e)은 로고와 같은 소정의 형상 또는 문양을 가짐으로써, 휴대 기기의 외관을 향상시킬 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 커버(250)는 상기 휴대 기기의 상기 제2 측면(예를 들어, 하단 측면)에 인접하는 절연 영역(290)을 더 포함할 수 있다
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 프레임(210)의 금속 구조물(220)은 비근거리 무선 통신을 위한 안테나로 이용될 수 있다. 또한, 프레임(210)의 금속 구조물(220)의 일부 영역 및 커버(250)의 금속 영역(260)의 일부 영역은 근거리 무선 통신을 위한 안테나(예를 들어, 루프 안테나)로 이용될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기의 하우징(100)이 상기 비근거리 무선 통신 및 상기 근거리 무선 통신의 안테나로서 동작할 수 있고, 이에 따라, 휴대 기기의 하우징(200)이 금속으로 형성되더라도, 상기 휴대 기기에서 상기 비근거리 무선 통신 및 상기 근거리 무선 통신이 신호 왜곡 없이 정확하게 수행될 수 있다. 또한, 상기 비근거리 무선 통신 및 상기 근거리 무선 통신을 위한 별도의 안테나가 제거 또는 감소됨으로써, 제조 비용이 감소되고, 휴대 기기의 크기가 감소될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 기기의 하우징을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 휴대 기기의 하우징(300)은 상기 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치되는 프레임(310), 및 상기 휴대 기기의 배면을 덮도록 배치되는 커버(350)를 포함한다. 한편, 도 5의 하우징(300)은, 신호 경로(SP) 내에 배치되는 적어도 하나의 인덕터(332, 335)를 더 포함하는 것을 제외하고, 도 2의 하우징(200)과 유사한 구성을 가질 수 있다.
프레임(310)은 상기 휴대 기기의 상기 테두리를 둘러싸는 금속 구조물(320)을 포함할 수 있다. 금속 물질을 포함하는 금속 구조물(320)은 비근거리 무선 통신(예를 들어, LTE 통신, WCDMA 통신, WLAN 통신, GPS 통신, 블루투스 통신 등)의 안테나로서 동작할 수 있다. 금속 구조물(320)은 적어도 하나의 절단부(330, 335, 342, 344)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 금속 구조물(320)은, 상기 휴대 기기의 제1 측면(예를 들어, 상단 측면)에서, 금속 구조물(320)의 제1 영역(322)과 제2 영역(324)을 구분하는 제1 절단부(330), 및 금속 구조물(320)의 제2 영역(324)과 제3 영역(326)을 구분하는 제2 절단부(335)를 구비할 수 있다.
프레임(310)은 금속 구조물(320)에 포함된 절단부들(330, 335, 342, 344) 중 적어도 하나에 형성된 인덕터(332, 336)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임(310)은 제1 절단부(330)에 배치되는 제1 인덕터(332) 및 제2 절단부(335)에 배치되는 제2 인덕터(336)를 더 포함할 수 있다. 제1 인덕터(332)는 제1 단자(T1)에 연결된 제1 단, 및 금속 구조물(320)의 제2 영역(324)에 연결된 제2 단을 가질 수 있고, 제2 인덕터(336)는 금속 구조물(320)의 제2 영역(324)에 연결된 제3 단, 및 금속 구조물(320)의 제3 영역(326)에 연결된 제4 단을 가질 수 있다. 또한, 프레임(310)은 제1 인덕터(332)의 상기 제1 단에 연결된 제1 단자(T1)를 더 포함할 수 있다.
커버(350)는 금속 영역(350), 금속 영역(350)에 제1 단자(T1)와 인접하여 배치되는 제2 단자(T2), 및 상기 휴대 기기의 상기 제1 측면(예를 들어, 상단 측면)에 인접하는 절연 영역(370)을 포함할 수 있다. 제1 단자(T1) 및 제2 단자(T2)는 절연 영역(370)을 사이에 두고 배치될 수 있다. 한 편, 일 실시예에서, 커버(350)의 절연 영역(370)은 금속 영역(360)에 인접하는 개구부(380), 및 상기 휴대 기기의 제2 측면(예를 들어, 하단 측면)에 인접하는 절연 영역(390)을 더 포함할 수 있다.
제1 단자(T1) 및 제2 단자(T2)는 근거리 무선 통신 송수신기에 연결될 수 있고, 근거리 무선 통신을 위한 신호 경로로서 제1 단자(T1), 제1 인덕터(332), 프레임(310)의 금속 구조물(320)의 제2 영역(324), 제2 인덕터(336), 프레임(310)의 금속 구조물(320)의 제3 영역(326), 커버(350)의 금속 영역(360)의 일부 영역 및 제2 단자(T2)를 포함하는 신호 경로(SP)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 신호 경로(SP), 또는 프레임(310)의 일부 영역들(324, 326) 및 커버(350)의 일부 영역은 상기 근거리 무선 통신의 루프 안테나의 역할을 할 수 있다.
이와 같이, 신호 경로(SP) 내에 적어도 하나의 인덕터(332, 336)가 배치됨으로써, 신호 경로(SP)에서 상기 근거리 무선 통신의 동작 주파수(예를 들어, 약 13.56 MHz)와 다른 주파수(예를 들어, 고주파)의 신호 성분을 차단함으로써, 상기 근거리 무선 통신이 프레임(310)을 이용하는 상기 비근거리 무선 통신을 간섭하지 않도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대 기기의 하우징을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 휴대 기기의 하우징(400)은 상기 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치되는 프레임(410), 및 상기 휴대 기기의 배면을 덮도록 배치되는 커버(450)를 포함한다. 한편, 도 6의 하우징(400)은, 신호 경로(SP) 내에 배치되는 적어도 하나의 로우 패스 필터(432, 434, 436, 438)를 더 포함하는 것을 제외하고, 도 2의 하우징(200)과 유사한 구성을 가질 수 있다.
프레임(410)은 상기 휴대 기기의 상기 테두리를 둘러싸는 금속 구조물(420)을 포함할 수 있다. 금속 물질을 포함하는 금속 구조물(420)은 비근거리 무선 통신(예를 들어, LTE 통신, WCDMA 통신, WLAN 통신, GPS 통신, 블루투스 통신 등)의 안테나로서 동작할 수 있다. 금속 구조물(420)은 적어도 하나의 절단부(430, 435, 442, 444)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 금속 구조물(420)은, 상기 휴대 기기의 제1 측면(예를 들어, 상단 측면)에서, 금속 구조물(420)의 제1 영역(422)과 제2 영역(424)을 구분하는 제1 절단부(430), 및 금속 구조물(420)의 제2 영역(424)과 제3 영역(426)을 구분하는 제2 절단부(435)를 구비할 수 있다.
프레임(410)은 금속 구조물(420)에 포함된 절단부들(430, 435, 442, 444) 중 적어도 하나에 형성된 로우 패스 필터(432, 434, 436, 438)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임(410)은 제1 절단부(430)에 배치되는 제1 로우 패스 필터(432, 434) 및 제2 절단부(435)에 배치되는 제2 로우 패스 필터(436, 438)를 더 포함할 수 있다. 제1 로우 패스 필터(432, 434)는 제1 단자(T1)에 연결된 제1 단, 및 금속 구조물(420)의 제2 영역(424)에 연결된 제2 단을 가질 수 있고, 제2 로우 패스 필터(436, 438)는 금속 구조물(420)의 제2 영역(424)에 연결된 제3 단, 및 금속 구조물(420)의 제3 영역(426)에 연결된 제4 단을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 로우 패스 필터(432, 434)는 제1 단자(T1)에 연결된 일 단, 및 프레임(410)의 금속 구조물(420)의 제2 영역(424)에 연결된 타 단을 가지는 제1 인덕터(432), 및 제1 단자(T1)에 연결된 일 단, 및 접지 전압에 연결된 타 단을 가지는 제1 커패시터(434)를 포함할 수 있고, 제2 로우 패스 필터(436, 438)는 프레임(410)의 금속 구조물(420)의 제2 영역(424)에 연결된 일 단, 및 프레임(410)의 금속 구조물(420)의 제3 영역(426)에 연결된 타 단을 가지는 제2 인덕터(436), 및 프레임(410)의 금속 구조물(420)의 제3 영역(426)에 연결된 일 단, 및 상기 접지 전압에 연결된 타 단을 가지는 제2 커패시터(438)를 포함할 수 있다. 또한, 프레임(410)은 제1 로우 패스 필터(432, 434)의 상기 제1 단에 연결된 제1 단자(T1)를 더 포함할 수 있다.
커버(450)는 금속 영역(450), 금속 영역(450)에 제1 단자(T1)와 인접하여 배치되는 제2 단자(T2), 및 상기 휴대 기기의 상기 제1 측면(예를 들어, 상단 측면)에 인접하는 절연 영역(470)을 포함할 수 있다. 제1 단자(T1) 및 제2 단자(T2)는 절연 영역(470)을 사이에 두고 배치될 수 있다. 한 편, 일 실시예에서, 커버(450)의 절연 영역(470)은 금속 영역(460)에 인접하는 개구부(480), 및 상기 휴대 기기의 제2 측면(예를 들어, 하단 측면)에 인접하는 절연 영역(490)을 더 포함할 수 있다.
제1 단자(T1) 및 제2 단자(T2)는 근거리 무선 통신 송수신기에 연결될 수 있고, 근거리 무선 통신을 위한 신호 경로로서 제1 단자(T1), 제1 로우 패스 필터(432, 434), 프레임(410)의 금속 구조물(420)의 제2 영역(424), 제2 로우 패스 필터(436, 438), 프레임(410)의 금속 구조물(420)의 제3 영역(426), 커버(450)의 금속 영역(460)의 일부 영역 및 제2 단자(T2)를 포함하는 신호 경로(SP)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 신호 경로(SP), 또는 프레임(410)의 일부 영역들(424, 426) 및 커버(450)의 일부 영역은 상기 근거리 무선 통신의 루프 안테나의 역할을 할 수 있다.
이와 같이, 신호 경로(SP) 내에 적어도 하나의 로우 패스 필터(432, 434, 436, 438)가 배치됨으로써, 신호 경로(SP)에서 상기 근거리 무선 통신의 동작 주파수(예를 들어, 약 13.56 MHz)와 다른 주파수(예를 들어, 고주파)의 신호 성분을 차단함으로써, 상기 근거리 무선 통신이 프레임(410)을 이용하는 상기 비근거리 무선 통신을 간섭하지 않도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대 기기의 하우징을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 휴대 기기의 하우징(500)은 상기 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치되는 프레임(510), 및 상기 휴대 기기의 배면을 덮도록 배치되는 커버(550)를 포함한다. 한편, 도 7의 하우징(500)은, 제1 단자(T1)가 형성된 적어도 하나의 금속 패턴(575)을 더 포함하는 것을 제외하고, 도 2의 하우징(200)과 유사한 구성을 가질 수 있다.
프레임(510)은 상기 휴대 기기의 상기 테두리를 둘러싸는 금속 구조물(520)을 포함할 수 있다. 금속 물질을 포함하는 금속 구조물(520)은 비근거리 무선 통신(예를 들어, LTE 통신, WCDMA 통신, WLAN 통신, GPS 통신, 블루투스 통신 등)의 안테나로서 동작할 수 있다. 금속 구조물(520)은 적어도 하나의 절단부(530, 535, 542, 544)를 구비할 수 있다.
커버(550)는 금속 영역(550) 및 적어도 하나의 절연 영역(570, 590)을 포함할 수 있다. 커버(550)는 금속 영역(550)내에 절연 영역(570)에 인접하여 배치되는 제2 단자(T2)를 더 포함할 수 있다. 또한, 커버(550)는 절연 영역(570) 내에 제1 단자(T1)가 형성된 적어도 하나의 금속 패턴(575)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속 패턴(575)은, 금속 패턴(575)과 금속 영역(550) 사이에 절연 영역(570)의 개구부(580)가 배치되도록, 형성될 수 있다.
한편, 금속 패턴(575)은 프레임(510)의 금속 구조물(520)의 일부 영역을 통하여 금속 영역(550)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제1 단자(T1) 및 제2 단자(T2)는 근거리 무선 통신 송수신기에 연결될 수 있고, 근거리 무선 통신을 위한 신호 경로로서 제1 단자(T1), 금속 패턴(575), 프레임(510)의 금속 구조물(520)의 상기 일부 영역, 커버(550)의 금속 영역(560)의 일부 영역 및 제2 단자(T2)를 포함하는 신호 경로(SP)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 신호 경로(SP), 또는 프레임(510)의 일부 영역, 및 금속 패턴(575)을 포함하는 커버(550)의 일부 영역은 상기 근거리 무선 통신의 루프 안테나의 역할을 할 수 있다. 한편, 일 실시예에서, 전자기파 방사 효율을 향상시키도록, 커버(550)는 신호 경로(SP)의 적어도 일부, 예를 들어 금속 구조물(520)의 상기 일부 영역 및 금속 패턴(575)에 배치되는 자성 시트(565)를 더 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC) 송수신기가 휴대 기기의 하우징에 연결된 예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 8을 참조하면, 휴대 기기의 하우징(700) 내에 장착된 근거리 무선 통신 송수신기(600)(또는 근거리 무선 통신(NFC) 칩)는 휴대 기기의 하우징(700)에 연결되고, 하우징(700)을 근거리 무선 통신의 안테나로 이용함으로써 근거리 무선 통신 신호를 송수신할 수 있다. 실시예에 따라, 하우징(700)은 도 2, 도 5, 도 6 또는 도 7에 도시된 하우징들(200, 300, 400, 500) 중 임의의 하나일 수 있다. 예를 들어, 근거리 무선 통신 송수신기(600)는 상기 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치된 하우징(700)의 프레임(710)에 형성된 제1 단자(T1)에 연결되고, 상기 휴대 기기의 일 면(예를 들어, 배면)을 덮도록 배치된 하우징(700)의 커버(750)에 형성된 제2 단자(T2)에 연결되며, 프레임(710)의 적어도 일부 영역 및 커버(750)의 적어도 일부 영역을 통하여 근거리 무선 통신 신호를 송수신할 수 있다.
이와 같이, 하우징(700)은 금속 물질을 포함하고, 그 자체로 근거리 무선 통신 송수신기(600)에 의해 수행되는 근거리 무선 통신을 위한 안테나로서 동작할 수 있다. 일 실시예에서, 하우징(700)은 제1 단자(T1)로부터 제2 단자(T2)로의 루프 형태의 신호 경로를 형성하여 소정의 인덕턴스 및 소정의 커패시턴스를 가질 수 있고, 이에 따라 하우징(700)은 상기 근거리 무선 통신에 적합한 공진 주파수를 가지는 공진기(resonator)로 동작할 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 하우징(700)이 원하는 공진 주파수를 가지는 공진기로 동작할 수 있도록, 하우징(700)의 제1 단자(T1)와 제2 단자(T2) 사이에 제1 커패시터(C1), 및/또는 매칭 회로(650) 내에 제2 커패시터(C2)가 형성될 수 있다.
근거리 무선 통신 송수신기(600)는 NFC 카드 모드에서 제1 파워 단자(L1) 및 제2 파워 단자(L2)를 통해 송신 동작 및 수신 동작을 수행할 수 있다. 또한, NFC 리더 모드에서 제1 송신 단자(TX1) 및 제2 송신 단자(TX2)를 통해 송신 동작을 수행하고, 수신 단자(RX)를 통해 수신 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 근거리 무선 통신 송수신기(600)는 임피던스 매칭을 수행하는 매칭 회로(650)를 통하여 하우징(700)의 제1 단자(T1) 및 제2 단자(T2)에 연결될 수 있다. 매칭 회로(650)는 하우징(700)의 단자들(T1, T2), 및 근거리 무선 통신 송수신기(600)의 단자들(RX, TX1, TX2, L1, L2)에 연결되고, 근거리 무선 통신 송수신기(600)과 근거리 무선 통신을 위한 안테나, 즉 하우징(700) 사이의 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 매칭 회로(650)는 제3 커패시터(C3), 제4 커패시터(C4), 제5 커패시터(C5), 제6 커패시터(C6), 제7 커패시터(C7), 제8 커패시터(C8), 제1 인덕터(I1) 및 제2 인덕터(I2)를 포함할 수 있다. 제3 커패시터(C3)는 하우징(700)의 제1 단자(T1)와 제1 노드 사이에 연결될 수 있고, 제4 커패시터(C4)는 하우징(700)의 제2 단자(T2)와 제2 노드 사이에 연결될 수 있으며, 제5 커패시터(C5)는 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결될 수 있다. 제1 인덕터(I1)는 상기 제1 노드와 근거리 무선 통신 송수신기(600)의 제1 송신 단자(TX1) 사이에 연결되고, 제2 인덕터(I2)는 상기 제2 노드와 근거리 무선 통신 송수신기(600)의 제2 송신 단자(TX2) 사이에 연결될 수 있다. 또한, 제6 커패시터(C6)는 하우징(700)의 제1 단자(T1)와 근거리 무선 통신 송수신기(600)의 수신 단자(RX) 사이에 연결될 수 있다. 또한, 제7 커패시터(C7)는 하우징(700)의 제1 단자(T1)와 근거리 무선 통신 송수신기(600)의 제1 파워 단자(L1) 사이에 연결되고, 제8 커패시터(C8)는 하우징(700)의 제2 단자(T2)와 근거리 무선 통신 송수신기(600)의 제2 파워 단자(L2) 사이에 연결될 수 있다. 다만, 이러한 매칭 회로(650)의 구성은 단지 일 예일 뿐이고, 매칭 회로(650)는 하우징(700)과 근거리 무선 통신 송수신기(600) 사이의 임피던스 매칭을 위한 다양한 구성으로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 근거리 무선 통신 송수신기(600)는 별도의 근거리 무선 통신을 위한 안테나 없이 하우징(700)을 근거리 무선 통신을 위한 안테나로 이용할 수 있다. 이에 따라, 상기 근거리 무선 통신을 위한 별도의 안테나가 불필요하므로, 제조 비용이 감소되고, 휴대 기기의 크기가 감소될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 근거리 무선 통신 송수신기 및 비근거리 무선 통신(Non-Near Field Communication) 송수신기가 휴대 기기의 하우징에 연결된 예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 9를 참조하면, 휴대 기기의 하우징(810) 내에 장착되는 비근거리 무선 통신 송수신기(840)는 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치되는 프레임(820)을 비근거리 무선 통신(Non-Near Field Communication)(예를 들어, LTE 통신, WCDMA 통신, WLAN 통신, GPS 통신, 블루투스 통신 등)의 안테나로 이용하여 비근거리 무선 통신 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 휴대 기기의 하우징(810) 내에 장착되는 근거리 무선 통신 송수신기(860)는 프레임(820)의 적어도 일부 영역 및 커버(830)의 적어도 일부 영역을 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC)을 위한 안테나로 이용하여 근거리 무선 통신 신호를 송수신할 수 있다.
일 실시예에서, 비근거리 무선 통신 송수신기(840)는 프레임(820)과 비근거리 무선 통신 송수신기(840) 사이의 임피던스 매칭을 수행하는 제1 매칭 회로(850)를 통하여 프레임(820)에 연결될 수 있다. 또한, 근거리 무선 통신 송수신기(860)는 하우징(810)과 근거리 무선 통신 송수신기(860) 사이의 임피던스 매칭을 수행하는 제2 매칭 회로(870)를 통하여 하우징(810)에 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에서, 비근거리 무선 통신 송수신기(840) 및 근거리 무선 통신 송수신기(860)가 휴대 기기의 하우징(700)을 비근거리 무선 통신 및 근거리 무선 통신을 위한 안테나로 이용할 수 있다. 이에 따라, 휴대 기기의 하우징(810)이 금속으로 형성되더라도, 상기 휴대 기기에서 상기 비근거리 무선 통신 및 상기 근거리 무선 통신이 신호 왜곡 없이 정확하게 수행될 수 있고, 상기 비근거리 무선 통신 및 상기 근거리 무선 통신을 위한 별도의 안테나가 제거 또는 감소됨으로써, 제조 비용이 감소되고, 휴대 기기의 크기가 감소될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 휴대 기기를 나타내는 블록도이다.
도 10을 참조하면, 휴대 기기(900)은 프로세서(910), 메모리(920), 사용자 인터페이스(930), 파워 서플라이(940), 비근거리 무선 통신 송수신기(840), 제1 매칭 회로(850), 근거리 무선 통신 송수신기(860), 제2 매칭 회로(870) 및 하우징(810)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 휴대 기기(900)는 휴대폰(Cellular Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(Portable Game Console), 네비게이션(Navigation) 시스템, 랩탑 컴퓨터(laptop computer) 등과 같은 임의의 휴대 기기일 수 있다.
프로세서(910)는 휴대 기기(900)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(910)는 인터넷 브라우저, 게임, 동영상 등을 제공하는 어플리케이션들을 실행하는 어플리케이션 프로세서(Application Processor; AP)일 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(910)는 하나의 프로세서 코어(Single Core)를 포함하거나, 복수의 프로세서 코어들(Multi-Core)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(910)는 듀얼 코어(Dual-Core), 쿼드 코어(Quad-Core), 헥사 코어(Hexa-Core) 등의 멀티 코어(Multi-Core)를 포함할 수 있다.
메모리(920)는 휴대 기기(900)의 동작에 필요한 데이터를 저장한다. 예를 들어, 메모리(920)는 휴대 기기(900)을 부팅하기 위한 부트 이미지를 저장할 수 있고, 외부 장치에 송수신되는 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(920)는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 모바일 DRAM, DDR SDRAM, LPDDR SDRAM, GDDR SDRAM, RDRAM 등과 같은 휘발성 메모리로 구현되거나, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(Flash Memory), PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등과 같은 비휘발성 메모리로 구현될 수 있다.
비근거리 무선 통신 송수신기(840)는 제1 매칭 회로(850)를 통하여 하우징(810)에 연결되고, 근거리 무선 통신 송수신기(860)는 제2 매칭 회로(870)를 통하여 하우징(810)에 연결될 수 있다. 비근거리 무선 통신 송수신기(840)는 하우징(810)의 프레임을 안테나로 이용하여 비근거리 무선 통신을 수행할 수 있다. 또한, 근거리 무선 통신 송수신기(860)는 하우징(810)의 프레임 및 커버를 안테나로 이용하여 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다. 이에 따라, 휴대 기기의 하우징(810)이 금속으로 형성되더라도, 상기 휴대 기기에서 상기 비근거리 무선 통신 및 상기 근거리 무선 통신이 신호 왜곡 없이 정확하게 수행될 수 있고, 상기 비근거리 무선 통신 및 상기 근거리 무선 통신을 위한 별도의 안테나가 제거 또는 감소됨으로써, 제조 비용이 감소되고, 휴대 기기의 크기가 감소될 수 있다.
사용자 인터페이스(930)는 키패드, 터치 스크린과 같은 하나 이상의 입력 장치 및/또는 스피커, 디스플레이 장치와 같은 하나 이상의 출력 장치를 포함할 수 있다. 파워 서플라이(940)는 휴대 기기(900)의 동작 전압을 공급할 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 휴대 기기(900)는 이미지 프로세서를 더 포함할 수 있고, 메모리 카드(Memory Card), 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등과 같은 저장 장치를 더 포함할 수 있다.
휴대 기기(900)의 구성 요소들은 다양한 형태들의 패키지를 이용하여 실장될 수 있는데, 예를 들어, PoP(Package on Package), BGAs(Ball grid arrays), CSPs(Chip scale packages), PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier), PDIP(Plastic Dual In-Line Package), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, COB(Chip On Board), CERDIP(Ceramic Dual In-Line Package), MQFP(Plastic Metric Quad Flat Pack), TQFP(Thin Quad Flat-Pack), SOIC(Small Outline Integrated Circuit), SSOP(Shrink Small Outline Package), TSOP(Thin Small Outline Package), TQFP(Thin Quad Flat-Pack), SIP(System In Package), MCP(Multi Chip Package), WFP(Wafer-level Fabricated Package), WSP(Wafer-Level Processed Stack Package) 등과 같은 패키지들을 이용하여 실장될 수 있다.
상술한 바와 같이, 휴대 기기(900)의 하우징(810)이 그 자체로 안테나로 이용됨으로써, 제조 비용이 감소되고, 휴대 기기(900)의 크기가 감소될 수 있다.
본 발명은 무선 통신을 수행하는 임의의 휴대 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 휴대폰(Cellular Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿(Tablet) PC, 노트북(Laptop Computer), 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 네비게이션(Navigation) 등과 같은 임의의 휴대 기기에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
100, 200, 300, 400, 500, 700, 810: 하우징
110, 210, 310, 410, 510, 710, 820: 프레임
150, 250, 350, 450, 550, 750, 830: 커버
600, 860: 근거리 무선 통신 송수신기
900: 휴대 기기

Claims (20)

  1. 휴대 기기의 하우징에 있어서,
    상기 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치되고, 금속 물질을 포함하며, 제1 무선 통신을 위한 안테나로서 동작하는 프레임; 및
    상기 휴대 기기의 일 면을 덮도록 배치되고, 금속 물질을 포함하는 커버를 포함하고,
    상기 프레임의 적어도 일부 영역 및 상기 커버가 신호 경로를 형성함으로써 제2 무선 통신을 위한 안테나로서 동작하는 휴대 기기의 하우징.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 무선 통신에서 사용되는 주파수 대역은 상기 제2 무선 통신에서 사용되는 주파수 대역과 다른 휴대 기기의 하우징.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제1 무선 통신은 비근거리 무선 통신(Non-Near Field Communication)이고, 상기 제2 무선 통신은 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC)인 휴대 기기의 하우징.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 프레임 및 상기 커버는 일체로 형성된 휴대 기기의 하우징.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 커버는 상기 프레임에 탈착 가능하도록 부착되는 휴대 기기의 하우징.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 프레임은,
    상기 휴대 기기의 상기 테두리를 둘러싸고, 상기 휴대 기기의 제1 측면에서 절단부를 가지는 금속 구조물;
    상기 절단부를 채우도록 배치되는 절연체; 및
    상기 금속 구조물에 연결되고, 상기 절연체에 인접하여 배치되는 제1 단자를 포함하는 휴대 기기의 하우징.
  7. 휴대 기기의 하우징에 있어서,
    상기 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치되고, 금속 물질을 포함하며, 제1 무선 통신을 위한 안테나로서 동작하는 프레임; 및
    상기 휴대 기기의 일 면을 덮도록 배치되고, 금속 물질을 포함하며, 상기 프레임의 적어도 일부 영역과 함께 제2 무선 통신을 위한 안테나로서 동작하는 커버를 포함하고,
    상기 프레임은,
    상기 휴대 기기의 상기 테두리를 둘러싸고, 상기 휴대 기기의 제1 측면에서 절단부를 가지는 금속 구조물;
    상기 절단부를 채우도록 배치되는 절연체; 및
    상기 금속 구조물에 연결되고, 상기 절연체에 인접하여 배치되는 제1 단자를 포함하고,
    상기 커버는,
    금속 영역;
    상기 금속 영역에 상기 제1 단자와 인접하여 배치되는 제2 단자; 및
    상기 휴대 기기의 상기 제1 측면에 인접하고, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에 배치되는 절연 영역를 포함하는 휴대 기기의 하우징.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 절연 영역의 주변에 형성되는 신호 경로를 이용하여 상기 제2 무선 통신이 수행되는 휴대 기기의 하우징.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 신호 경로는 상기 제1 단자, 상기 프레임의 상기 금속 구조물의 일부 영역, 상기 커버의 상기 금속 영역의 일부 영역 및 상기 제2 단자를 포함하는 휴대 기기의 하우징.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 커버는,
    상기 신호 경로의 적어도 일부에 배치되는 자성 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기의 하우징.
  11. 제7 항에 있어서, 상기 절연 영역은 상기 금속 영역에 인접하는 개구부를 포함하는 휴대 기기의 하우징.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 개구부는, 상기 휴대 기기의 카메라 모듈을 노출하는 카메라 홀인 휴대 기기의 하우징.
  13. 휴대 기기의 하우징에 있어서,
    상기 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치되고, 금속 물질을 포함하며, 제1 무선 통신을 위한 안테나로서 동작하는 프레임; 및
    상기 휴대 기기의 일 면을 덮도록 배치되고, 금속 물질을 포함하며, 상기 프레임의 적어도 일부 영역과 함께 제2 무선 통신을 위한 안테나로서 동작하는 커버를 포함하고,
    상기 프레임은,
    상기 휴대 기기의 상기 테두리를 둘러싸고, 제1 내지 제3 영역들을 포함하고, 상기 휴대 기기의 제1 측면에서 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 형성되는 제1 절단부, 및 상기 제2 영역과 상기 제3 영역 사이에 형성되는 형성된 제2 절단부를 가지는 금속 구조물;
    상기 제1 절단부에 배치되고, 제1 단, 및 상기 금속 구조물의 상기 제2 영역에 연결되는 제2 단을 가지는 제1 인덕터;
    상기 제2 절단부에 배치되고, 상기 금속 구조물의 상기 제2 영역에 연결된 제3 단, 및 상기 금속 구조물의 상기 제3 영역에 연결된 제4 단을 가지는 제2 인덕터; 및
    상기 제1 인덕터의 상기 제1 단에 연결된 제1 단자를 포함하는 휴대 기기의 하우징.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 커버는,
    금속 영역;
    상기 금속 영역에 상기 제1 단자와 인접하여 배치되는 제2 단자; 및
    상기 휴대 기기의 상기 제1 측면에 인접하고, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에 배치되는 절연 영역를 포함하는 휴대 기기의 하우징.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 제1 단자, 상기 제1 인덕터, 상기 프레임의 상기 금속 구조물의 상기 제2 영역, 상기 제2 인덕터, 상기 프레임의 상기 금속 구조물의 상기 제3 영역, 상기 커버의 상기 금속 영역의 일부 영역 및 상기 제2 단자를 포함하는 신호 경로를 이용하여 상기 제2 무선 통신이 수행되는 휴대 기기의 하우징.
  16. 휴대 기기의 하우징에 있어서,
    상기 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치되고, 금속 물질을 포함하며, 제1 무선 통신을 위한 안테나로서 동작하는 프레임; 및
    상기 휴대 기기의 일 면을 덮도록 배치되고, 금속 물질을 포함하며, 상기 프레임의 적어도 일부 영역과 함께 제2 무선 통신을 위한 안테나로서 동작하는 커버를 포함하고,
    상기 프레임은,
    상기 휴대 기기의 측면 테두리를 둘러싸고, 제1 내지 제3 영역들을 포함하고, 상기 휴대 기기의 제1 측면에서 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 형성되는 제1 절단부, 및 상기 제2 영역과 상기 제3 영역 사이에 형성되는 형성된 제2 절단부를 가지는 금속 구조물;
    상기 제1 절단부에 배치되고, 제1 단, 및 상기 금속 구조물의 상기 제2 영역에 연결된 제2 단을 가지는 제1 로우 패스 필터;
    상기 제2 절단부에 배치되고, 상기 금속 구조물의 상기 제2 영역에 연결된 제3 단, 및 상기 금속 구조물의 상기 제3 영역에 연결된 제4 단을 가지는 제2 로우 패스 필터; 및
    상기 제1 로우 패스 필터의 상기 제1 단에 연결된 제1 단자를 포함하는 휴대 기기의 하우징.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 커버는,
    금속 영역;
    상기 금속 영역에 상기 제1 단자와 인접하여 배치되는 제2 단자; 및
    상기 휴대 기기의 상기 제1 측면에 인접하고, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에 배치되는 절연 영역를 포함하는 휴대 기기의 하우징.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 제1 단자, 상기 제1 로우 패스 필터, 상기 프레임의 상기 금속 구조물의 상기 제2 영역, 상기 제2 로우 패스 필터, 상기 프레임의 상기 금속 구조물의 상기 제3 영역, 상기 커버의 상기 금속 영역의 일부 영역 및 상기 제2 단자를 포함하는 신호 경로를 이용하여 상기 제2 무선 통신이 수행되는 휴대 기기의 하우징.
  19. 휴대 기기의 하우징 내에 장착된 근거리 무선 통신 송수신기에 있어서,
    상기 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치된 상기 하우징의 프레임에 형성된 제1 단자에 연결되고,
    상기 휴대 기기의 일 면을 덮도록 배치된 상기 하우징의 커버에 형성된 제2 단자에 연결되며,
    상기 프레임의 적어도 일부 영역 및 상기 커버의 적어도 일부 영역에 형성된 신호 경로를 통하여 근거리 무선 통신 신호를 송수신하는 근거리 무선 통신 송수신기.
  20. 휴대 기기의 테두리를 둘러싸도록 배치되는 프레임, 및 상기 휴대 기기의 일 면을 덮도록 배치되는 커버를 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내에 장착되고, 상기 프레임을 통하여 비근거리 무선 통신(Non-Near Field Communication) 신호를 송수신하는 비근거리 무선 통신 송수신기; 및
    상기 하우징 내에 장착되고, 상기 프레임의 적어도 일부 영역 및 상기 커버의 적어도 일부 영역에 형성된 신호 경로를 통하여 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC) 신호를 송수신하는 근거리 무선 통신 송수신기를 포함하는 휴대 기기.
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