KR102410817B1 - 안테나를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

전자 장치가 개시된다. 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 접지부, 급전부 및 방사체를 포함하는 안테나, 및 급전부와 방사체 사이에 배치된 제1 스위치를 포함하고, 급전부에 의해 발생된 신호는 급전부와 방사체를 전기적으로 연결하는 제1 경로, 제2 경로 또는 제3 경로를 통해 전달되고, 제1 스위치는 제2 경로 및 제3 경로의 연결 상태를 변경 가능하도록 구성되고, 제3 경로는 가변 커패시터를 포함할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

안테나를 포함하는 전자 장치{APPARATUS COMPRISING ANTENNA}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 안테나가 지원하는 주파수의 광대역화를 위한 기술과 관련된다.
최근 정보 통신 기술의 발전으로 기지국 등의 네트워크 장치가 전국 각지에 설치되었고, 전자 장치는 다른 전자 장치와 네트워크를 통해 데이터를 송수신함으로써, 사용자로 하여금 전국 어디에서나 자유롭게 네트워크를 사용할 수 있게 하였다.
다만, 상기 네트워크를 이용하기 위해서는 안테나가 필수적으로 필요하다. 정보 통신 기술의 발전과 함께 안테나 기술도 발전했으며, 최근들어, 하나의 전자 장치는 복수의 주파수 대역을 이용하여 통신을 수행하고 있다.
캐리어 어그리게이션(CA; carrier aggregation) 기반의 저대역(약 600MHz 내지 약 1000MHz) 및 중대역(약 1700MHz 내지 약 2200MHz) 동시 서비스를 위한 안테나는 저대역에서의 공진 주파수를 변경하는 경우 중대역 주파수에 대한 성능이 열화될 수 있다. 또한, 상술한 안테나의 경우, 저대역에서의 공진 주파수의 변경을 위해 복잡한 구조가 요구될 수 있고, 이로 인해 신호의 손실이 증가될 수 있다.
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 전술한 문제 및 본 문서에서 제기되는 과제들을 해결하기 위해, 중대역 주파수에 대한 성능 열화를 방지하는 동시에 저대역 주파수에 대한 성능을 향상시킬 수 있는 구조의 안테나를 포함하는 전자 장치를 제공하는 것이다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 접지부, 급전부 및 방사체를 포함하는 안테나, 및 급전부와 방사체 사이에 배치된 제1 스위치를 포함하고, 급전부에 의해 발생된 신호는 급전부와 방사체를 전기적으로 연결하는 제1 경로, 제2 경로 또는 제3 경로를 통해 전달되고, 제1 스위치는 제2 경로 및 제3 경로의 연결 상태를 변경 가능하도록 구성되고, 제3 경로는 가변 커패시터를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 가변 커패시터를 이용하여 신호가 통과하는 경로의 전기적 길이를 변경함으로써, 저대역에서의 공진 주파수를 다양하게 변경할 수 있다.
또한, 가변 커패시터와 함께 스위치를 이용하여 신호가 통과하는 경로의 물리적 길이 또는 전기적 길이를 변경함으로써, 중대역 주파수에 대한 안테나의 성능 열화를 방지할 수 있다.
또한, 하나의 가변 커패시터 및 하나의 스위치를 이용하여 다중 대역 안테나를 구현함으로써, 안테나의 구조를 단순화하고 신호의 손실을 방지할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 안테나를 도시한다.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 안테나를 도시한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 안테나를 도시한다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 안테나의 주파수에 따른 효율을 도시한다.
도 5은 다른 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 안테나를 도시한다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 안테나를 도시한다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 안테나를 도시한다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 안테나를 도시한다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 안테나의 주파수에 따른 효율을 도시한다.
도 10은 또 다른 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 안테나를 도시한다.
도 11은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 12는 다양한 실시 예에 따른 저대역 및 중대역에서의 안테나의 주파수에 따른 효율을 측정한 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 13은 다양한 실시 예에 따른 저대역에서의 안테나의 주파수에 따른 효율을 측정한 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 나타낸다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도 16은 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도를 나타낸다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC (desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 웨어러블 장치는 엑세서리 형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체 형(예: 전자 의복), 신체 부착 형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식 형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD 플레이어(Digital Video Disk player), 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔(예: Xbox™, PlayStation™), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(Global Navigation Satellite System)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치 (예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 적어도 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 안테나는 외부와의 통신을 위해 구비되는 것으로, 안테나가 원하는 주파수 대역에서 통신을 수행하도록 안테나의 형상, 길이, 접지 위치, 급전 위치 등이 설계될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 안테나를 도시한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 전자 장치(100)는 하단에 제1 금속 하우징(110), 제2 금속 하우징(120), 및 제3 금속 하우징(130)을 포함할 수 있다. 제1 금속 하우징(110), 제2 금속 하우징(120), 및 제3 금속 하우징(130)은 서로 이격될 수 있다.
제1 금속 하우징(110)은 제1 경로(①, 도 1 참조), 제2 경로(②, 도 2 참조) 및/또는 제3 경로(③, 도 3 참조)를 통해 제1 급전부(111) 및 제1 접지부(112)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 금속 하우징(110)은 안테나의 방사체로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제1 금속 하우징(110), 제1 금속 하우징(110)과 연결된 제1 급전부(111)는 안테나(이하, 제1 안테나)로 동작할 수 있다. 제1 안테나는 제1 금속 하우징(110)을 통해 제1 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 제1 대역의 신호는, 예를 들어, 약 700MHz 내지 약 900MHz의 저대역의 신호일 수 있다.
제1 접지부(112)는 전송 선로(113)를 통해 제1 급전부(111)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 접지부(112)는 제1 경로(①), 제2 경로(②) 및/또는 제3 경로(③)를 통해 제1 금속 하우징(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 접지부(112)는 패치 타입의 도전체를 포함할 수 있다. 제1 접지부(112)는, 예를 들어, J자 형태로 이루어질 수 있다.
제1 접지부(112) 및 제1 접지부(112)와 연결된 제1 급전부(111)는 안테나(이하, 제2 안테나)로 동작할 수 있다. 이 경우, 제1 접지부(112)는 제2 안테나의 방사체로서 이용될 수 있다. 제1 접지부(112)와 전송 선로(113)는 제1 접지부(112)와 전송 선로(113)로 둘러싸인 공간인 슬릿(s)을 형성할 수 있다. 제1 접지부(112)는 슬릿(s)을 통해 제2 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 제2 대역의 신호는, 예를 들어, 약 1700MHz 내지 약 2200MHz의 중대역의 신호일 수 있다.
제1 급전부(111)는 신호를 공급할 수 있다. 예를 들어, 제1 급전부(111)는 저대역의 신호 또는 중대역의 신호를 공급할 수 있다. 제1 급전부(111)는 전송 선로(113)를 통해 제1 접지부(112) 또는 제1 금속 하우징(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 도 1에서는 제1 급전부(111)가 제1 접지부(112)의 외부로부터 전송 선로(113)를 통해 제1 접지부(112)와 연결된 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고, 제1 급전부(111)는 제1 접지부(112)에 매설될 수도 있다. 제1 급전부(111)에 의해 발생된 신호는 전송 선로(113)를 통해 제1 접지부(112) 또는 제1 금속 하우징(110)으로 전달될 수 있다. 제1 급전부(111)로부터 공급된 저대역의 신호는 제1 금속 하우징(110)을 통해 방사될 수 있다. 제1 급전부(111)로부터 공급된 중대역의 신호는 제1 접지부(112)를 통해 방사될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나는 저대역의 신호 및 중대역의 신호를 송수신할 수 있는 다중 대역 안테나일 수 있다.
스위치(114)는 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 스위치(114)는 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110)을 서로 다른 경로로 전기적으로 연결할 수 있는 제2 경로(②) 및 제3 경로(③) 내에 배치될 수 있다. 스위치(114)는 제2 경로(②) 및 제3 경로(③)의 연결 상태를 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 스위치(114)는 제2 경로(②) 및 제3 경로(③)를 모두 오픈시킬 수 있다. 이 경우, 제2 경로(②) 및 제3 경로(③)는 제1 급전부(111)로부터 제1 금속 하우징(110)으로 신호를 전달하지 않을 수 있다. 스위치(114)는, 예를 들어, 하나 이상의 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)로 구현될 수 있다. 스위치(114)를 제어하는 동작에 대해서는 이하에서 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
제2 경로(②) 및 제3 경로(③)가 오픈된 경우, 제1 급전부(111)에 의해 발생된 신호는 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110)을 전기적으로 연결하는 제1 경로(①)를 통해 제1 금속 하우징(110)으로 전달될 수 있다.
제1 경로(①)는 제1 금속 하우징(110)과 함께 제1 안테나의 방사체로서 이용될 수 있다. 제1 경로(①)의 길이는 제1 안테나의 공진 주파수를 고려하여 결정된 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 경로(①)를 통해 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110)이 연결된 경우, 제1 안테나는 제1 경로(①) 및 제1 금속 하우징(110)을 통해 약 700MHz 대역(B17(주파수 밴드 넘버))의 신호를 송수신할 수 있다.
제2 금속 하우징(120)은 제2 급전부(121), 제2 접지부(122) 및 제3 접지부(123)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 금속 하우징(120)은 안테나의 방사체로 이용될 수 있다. 제2 금속 하우징(120)은 제1 금속 하우징(110)이 송수신하는 신호와 상이한 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 제2 금속 하우징(120)은 제1 금속 하우징(110)보다 길이가 짧으므로 제1 금속 하우징(110)에 비해 고대역의 신호를 송수신할 수 있다.
제3 금속 하우징(130)은 제4 접지부(131) 및 제5 접지부(132)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 금속 하우징(130)은 안테나의 방사체로 이용될 수 있다. 제3 금속 하우징(130)은 제1 금속 하우징(110)이 송수신하는 신호와 상이한 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 제3 금속 하우징(130)은 제1 금속 하우징(110)보다 길이가 짧으므로 제1 금속 하우징(110)에 비해 고대역의 신호를 송수신할 수 있다.
도 1에 도시되지 않았으나, 전자 장치(100)는 안테나 특성에 직접적인 영향을 끼치지 않는 비전도성의 구조물들을 포함할 수 있다. 비전도성의 구조물은, 예를 들어, 전자 장치(100)의 프론트 케이스와 리어 케이스를 결합하기 위한 구조물일 수 있다.
도 2를 참조하면, 스위치(114)는 제1 급전부(111)와 제2 경로(②)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이 경우, 제1 급전부(111)에 의해 발생된 신호는 제1 경로(①) 및 제2 경로(②)를 통해 제1 금속 하우징(110)으로 전달될 수 있다. 스위치(114)를 제어하는 동작에 대해서는 이하에서 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
제2 경로(②)는 제1 금속 하우징(110)과 함께 제1 안테나의 방사체로서 이용될 수 있다. 제2 경로(②)의 물리적/전기적 길이는 제1 경로(①)의 물리적/전기적 길이에 비해 짧을 수 있다. 이 경우, 제2 경로(②)는 제1 경로(①)보다 제1 안테나의 공진 주파수에 우세한(dominant) 영향을 미칠 수 있다. 제2 경로(②)의 길이는 제1 안테나의 공진 주파수를 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 경로(①) 및 제2 경로(②)를 통해 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110)이 연결된 경우, 제1 안테나는 약 850MHz 대역(B5)의 신호를 송수신할 수 있다.
도 3을 참조하면, 스위치(114)는 제1 급전부(111)와 제3 경로(③)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이 경우, 제1 급전부(111)에 의해 발생된 신호는 제1 경로(①) 및 제3 경로(③)를 통해 제1 금속 하우징(110)으로 전달될 수 있다. 스위치(114)를 제어하는 동작에 대해서는 이하에서 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
제3 경로(③)는 제1 금속 하우징(110)과 함께 제1 안테나의 방사체로서 이용될 수 있다. 제3 경로(③)의 물리적/전기적 길이는 제1 경로(①)의 물리적/전기적 길이에 비해 짧을 수 있다. 또한, 제3 경로(③)의 물리적 길이는 제2 경로(②)의 물리적 길이와 같을 수도 있으나, 제3 경로(③)의 전기적 길이는 제3 경로(③)에 포함된 가변 커패시터(115)의 값에 기초하여 제2 경로(②)의 전기적 길이에 비해 짧을 수 있다. 이 경우, 제3 경로(③)는 제1 경로(①)보다 제1 안테나의 공진 주파수에 우세한 영향을 미칠 수 있다. 제3 경로(③)의 전기적 길이는 제1 안테나의 공진 주파수를 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 경로(①) 및 제3 경로(③)를 통해 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110)이 연결된 경우, 제1 안테나는 제3 경로(③)의 전기적 길이에 따라 850MHz 대역(B5)보다 높은 대역(예: 900MHz 대역(B8))의 신호를 송수신할 수 있다.
제3 경로(③)는 가변 커패시터(115)를 포함할 수 있다. 가변 커패시터(115)는 용량(capacitance)이 변경될 수 있다. 가변 커패시터(115)의 용량은 요구되는 제1 안테나의 공진 주파수 또는 전자 장치(100)의 통신 상태에 따라 변경될 수 있다. 가변 커패시터(115)의 용량은, 예를 들어, 약 6pF 내지 약 18pF일 수 있다. 가변 커패시터(115)를 제어하는 동작에 대해서는 이하에서 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
제3 경로(③)의 전기적 길이는 가변 커패시터(115)의 용량에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 가변 커패시터(115)의 용량이 증가된 경우 제3 경로(③)의 전기적 길이는 증가될 수 있다. 이에 따라, 제1 안테나의 공진 주파수는 감소될 수 있다. 다른 예를 들면, 가변 커패시터(115)의 용량이 감소된 경우 제3 경로(③)의 전기적 길이는 감소될 수 있다. 이에 따라, 제1 안테나의 공진 주파수는 증가될 수 있다. 제3 경로(③)를 통해 제1 급전부(111)와 제1 금속 프레임이 연결된 경우, 제1 안테나의 공진 주파수는 도 2를 참조하여 설명된 850MHz보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나의 공진 주파수는 가변 커패시터(115)의 용량에 따라 약 900MHz(B8)로 변경될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이, 제1 급전부(111)에 의해 발생된 신호는 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110)을 전기적으로 연결하는 제1 경로(①), 제2 경로(②) 및/또는 제3 경로(③)를 통해 제1 금속 하우징(110)으로 전달될 수 있다. 이 경우, 제1 경로(①), 제2 경로(②) 및 제3 경로(③) 중 제1 급전부(111) 및 제1 금속 하우징(110)과 전기적으로 연결된 경로는 제1 금속 하우징(110)과 함께 제1 안테나의 방사체로서 이용될 수 있다.
제1 경로(①), 제2 경로(②) 및 제3 경로(③)는 신호가 통과하는 전기적 길이 또는 물리적 길이가 서로 상이할 수 있다. 제1 경로(①), 제2 경로(②) 및 제3 경로(③)의 전기적 길이 또는 물리적 길이는 안테나의 공진 주파수를 고려하여 결정될 수 있다.
즉, 스위치(114) 및 가변 커패시터(115)의 용량을 제어함으로써, 안테나의 공진 주파수를 결정하는 방사체의 길이가 다양하게 변경될 수 있다. 따라서, 전자 장치(100)는 상기와 같은 구조의 안테나를 이용하여 다양한 주파수 대역으로 통신을 수행할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 안테나의 주파수에 따른 효율을 도시한다.
도 4를 참조하면, 제1 그래프(410)는 제1 경로(①)를 통해 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110)이 연결된 경우(이하, 제1 실시 예)의 안테나의 효율을 나타낸다. 제2 그래프(420)는 제1 경로(①) 및 제2 경로(②)를 통해 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110)이 연결된 경우(이하, 제2 실시 예)의 안테나의 효율을 나타낸다. 제3 그래프(430)는 제1 경로(①) 및 제3 경로(③)를 통해 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110)이 연결된 경우(이하, 제3 실시 예)의 안테나의 효율을 나타낸다.
먼저, 저대역(예: 1000MHz 이하의 구간)을 살펴보면, 제1 실시 예에 따른 안테나는 공진 주파수가 700MHz이고, B17을 지원할 수 있다. 제2 실시 예에 따른 안테나는 공진 주파수가 850MHz이고, B5를 지원할 수 있다. 제3 실시 예에 따른 안테나는 가변 커패시터의 용량의 크기에 따라 공진이 변경되므로 850MHz 내지 900MHz의 다양한 공진 주파수를 가질 수 있다. 따라서, 제3 실시 예에 따른 안테나는 다양한 대역을 지원할 수 있고, 예를 들어, B8을 지원할 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 안테나는 저주파 대역에서 다양한 대역(예: B17, B5 또는 B8)의 통신을 지원할 수 있다.
다음으로, 중간 대역(예: 1710MHz 내지 2170MHz)을 살펴보면, 제1 실시 예에 따른 안테나, 제2 실시 예에 따른 안테나 및 제3 실시 예에 따른 안테나는 유사한 총 방사 효율 특성을 가질 수 있다. 즉, 저대역에서의 안테나의 특성이 변경되더라도, 중간 대역에서의 안테나의 특성은 변경되지 않을 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 안테나는 중간 대역에서의 성능 열화 없이 저대역에서의 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서, 캐리어 어그리게이션(carrier aggregation)을 위한 안테나의 성능을 확보할 수 있다.
도 5 내지 도 8은 다른 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 안테나를 도시한다. 설명의 편의를 위해 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 제1 스위치(114)(도 1 내지 도 3의 스위치(114)) 및 제2 스위치(116)를 포함할 수 있다. 제1 스위치(114)는 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치(114)는 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110)을 전기적으로 연결할 수 있는 제2 경로(②) 및 제3 경로(③) 내에 배치될 수 있다. 제1 스위치(114)는 제2 경로(②) 및 제3 경로(③)의 연결 상태를 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(114)는 제2 경로(②) 및 제3 경로(③)를 모두 오픈시킬 수 있다. 이 경우, 제2 경로(②) 및 제3 경로(③)는 제1 급전부(111)로부터 제1 금속 하우징(110)으로 신호를 전달하지 못한다.
제2 스위치(116)는 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110) 사이에 배치될 수 있다. 제2 스위치(116)는 제1 경로(①)의 일 지점과 제1 금속 하우징(110) 사이에 배치되어 제1 경로(①)의 일 지점과 제1 금속 하우징(110)을 전기적으로 연결하거나 개방시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 스위치(116)는 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110)을 전기적으로 연결할 수 있는 제4 경로(④) 내에 배치될 수 있다. 제2 스위치(116)는 제4 경로(④)의 연결 상태를 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 스위치(116)는 제4 경로(④)를 오픈시킬 수 있다. 이 경우, 제4 경로(④)는 제1 급전부(111)로부터 제1 금속 하우징(110)으로 신호를 전달하지 못한다. 제2 스위치(116)는, 예를 들어, 하나 이상의 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)로 구현될 수 있다. 제1 스위치(114) 및 제2 스위치(116)를 제어하는 동작에 대해서는 이하에서 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이, 제1 스위치(114) 및 제2 스위치(116)가 개방된 경우, 제1 급전부(111)에 의해 발생된 신호는 제1 경로(①)를 통해 제1 금속 하우징(110)으로 전달될 수 있다.
제1 경로(①)는 제1 금속 하우징(110)과 함께 제1 안테나의 방사체로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 제1 경로(①)를 통해 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110)이 연결된 경우, 제1 안테나는 제1 경로(①) 및 제1 금속 하우징(110)을 통해 약 700MHz 대역(B17)의 신호를 송수신할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제2 스위치(116)는 제1 급전부(111)와 제4 경로(④)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이 경우, 제1 급전부(111)에 의해 발생된 신호는 제1 경로(①) 및 제4 경로(④)를 통해 제1 금속 하우징(110)으로 전달될 수 있다. 이 경우, 제1 스위치(114)는 제2 경로(②) 및 제3 경로(③)를 개방시킬 수 있다. 제1 스위치(114) 및 제2 스위치(116)를 제어하는 동작에 대해서는 이하에서 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
제4 경로(④)는 제1 금속 하우징(110)과 함께 제1 안테나의 방사체로서 이용될 수 있다. 제4 경로(④)의 물리적/전기적 길이는 제1 경로(①)의 물리적/전기적 길이에 비해 짧을 수 있다. 이 경우, 제4 경로(④)는 제1 경로(①)보다 제1 안테나의 공진 주파수에 우세한(dominant) 영향을 미칠 수 있다. 제4 경로(④)의 길이는 제1 안테나의 공진 주파수를 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 경로(①) 및 제4 경로(④)를 통해 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110)이 연결된 경우, 제1 안테나는 약 800MHz 대역(B20)의 신호를 송수신할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 스위치(114)는 제1 급전부(111)와 제2 경로(②)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이 경우, 제1 급전부(111)에 의해 발생된 신호는 제1 경로(①) 및 제2 경로(②)를 통해 제1 금속 하우징(110)으로 전달될 수 있다. 이 경우, 제2 스위치(116)는 제4 경로(④)를 개방시킬 수 있다. 제1 스위치(114) 및 제2 스위치(116)를 제어하는 동작에 대해서는 이하에서 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
제2 경로(②)는 제1 금속 하우징(110)과 함께 제1 안테나의 방사체로서 이용될 수 있다. 제2 경로(②)의 물리적/전기적 길이는 제1 경로(①) 및 제4 경로(④)의 물리적/전기적 길이에 비해 짧을 수 있다. 예를 들어, 제1 경로(①) 및 제2 경로(②)를 통해 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110)이 연결된 경우, 제1 안테나는 약 800MHz 대역(B20)의 신호를 송수신할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 스위치(114)는 제1 급전부(111)와 제3 경로(③)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이 경우, 제1 급전부(111)에 의해 발생된 신호는 제1 경로(①) 및 제3 경로(③)를 통해 제1 금속 하우징(110)으로 전달될 수 있다. 이 경우, 제2 스위치(116)는 제4 경로(④)를 개방시킬 수 있다. 제1 스위치(114) 및 제2 스위치(116)를 제어하는 동작에 대해서는 이하에서 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
제3 경로(③)는 제1 금속 하우징(110)과 함께 제1 안테나의 방사체로서 이용될 수 있다. 제3 경로(③)의 물리적/전기적 길이는 제1 경로(①)의 물리적/전기적 길이에 비해 짧을 수 있다. 또한, 제3 경로(③)의 물리적 길이는 제2 경로(②)의 물리적 길이와 같을 수도 있으나, 제3 경로(③)의 전기적 길이는 제3 경로(③)에 포함된 가변 커패시터(115)에 의해 제2 경로(②)의 전기적 길이에 비해 짧을 수 있다. 예를 들어, 제1 경로(①) 및 제3 경로(③)를 통해 제1 급전부(111)와 제1 금속 하우징(110)이 연결된 경우, 제1 안테나는 제3 경로(③)의 전기적 길이에 따라 850MHz 대역(B5)보다 높은 대역(예: 900MHz 대역(B8))의 신호를 송수신할 수 있다.
도 5 내지 도 8을 참조하여 상술한 바와 같이, 제1 급전부(111)에 의해 발생된 신호는 제2 스위치(116)가 온(on) 상태인 경우 제4 경로(④)를 통해 제1 금속 하우징(110)으로 전달될 수 있다. 이 경우, 제4 경로(④)는 제1 금속 하우징(110)과 함께 제1 안테나의 방사체로서 이용될 수 있다.
제1 경로(①), 제2 경로(②), 제3 경로(③) 및 제2 스위치(116)를 포함하는 제4 경로(④)는 신호가 통과하는 전기적 길이 또는 물리적 길이가 서로 상이할 수 있다. 제1 경로(①), 제2 경로(②), 제3 경로(③) 및 제4 경로(④)의 전기적 길이 또는 물리적 길이는 안테나의 공진 주파수를 고려하여 결정될 수 있다.
즉, 제2 스위치(116)를 포함하는 제4 경로(④)를 이용함으로써, 더욱 다양한 주파수 대역의 통신이 수행될 수 있다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 안테나의 주파수에 따른 효율을 도시한다.
도 9를 참조하면, 제1 그래프(910)는 제1 경로를 통해 제1 급전부와 제1 금속 하우징이 연결된 경우(이하, 제1 실시 예)의 안테나의 효율을 나타낸다. 제2 그래프(920)는 제1 경로 및 제2 경로를 통해 제1 급전부와 제1 금속 하우징이 연결된 경우(이하, 제2 실시 예)의 안테나의 효율을 나타낸다. 제3 그래프(930)는 제1 경로 및 제3 경로를 통해 제1 급전부와 제1 금속 하우징이 연결된 경우(이하, 제3 실시 예)의 안테나의 효율을 나타낸다. 제4 그래프(940)는 제1 경로 및 제4 경로를 통해 제1 급전부와 제1 금속 하우징이 연결된 경우(이하, 제4 실시 예)의 안테나의 효율을 나타낸다. 제1 그래프(910), 제2 그래프(920) 및 제3 그래프(930)는 각각 도 4의 제1 그래프(410), 제2 그래프(420) 및 제3 그래프(430)와 유사할 수 있다.
먼저, 저대역(예: 1000MHz 이하의 구간)을 살펴보면, 제1 실시 예에 따른 안테나는 공진 주파수가 700MHz일 수 있고, B17을 지원할 수 있다. 제2 실시 예에 따른 안테나는 공진 주파수가 850MHz일 수 있고, B5를 지원할 수 있다. 제3 실시 예에 따른 안테나는 가변 커패시터의 용량의 크기에 따라 850MHz 이상의 다양한 공진 주파수(예: 900MHz)를 가질 수 있고, 예를 들어, B8을 지원할 수 있다. 제4 실시 예에 따른 안테나는 공진 주파수가 800MHz일 수 있고, B20을 지원할 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 안테나는 2개의 스위치를 이용함으로써 더욱 다양한 대역(예: B17, B20, B5 또는 B8)의 통신을 지원할 수 있다.
다음으로, 중간 대역(예: 1710MHz 내지 2170MHz)을 살펴보면, 제1 실시 예에 따른 안테나, 제2 실시 예에 따른 안테나, 제3 실시 예에 따른 안테나 및 제4 실시 예에 따른 안테나는 유사한 총 방사 효율 특성을 가질 수 있다. 즉, 저대역에서의 안테나의 특성이 변경되더라도, 중간 대역에서의 안테나의 특성은 변경되지 않을 수 있다. 상술한 바와 같이, 추가적인 스위치(예: 제2 스위치)를 이용하더라도 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 안테나는 중간 대역에서의 성능 열화 없이 저대역에서의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 10은 또 다른 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 안테나를 도시한다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 안테나는 제1 커패시터(117) 및 제2 커패시터(118)를 더 포함할 수 있다. 제1 커패시터(117)는 제1 경로(①) 내에 배치될 수 있다. 제2 커패시터(118)는 제1 금속 하우징과 인접한 경로 내에 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 외부 장치의 케이블 등과 전기적으로 연결될 수 있는 리셉터클(예: USB 포트)을 포함할 수 있다. 리셉터클은 제1 금속 하우징을 관통하도록 형성될 수 있다. 전자 장치(100)는, 예를 들어, 리셉터클을 통해 배터리의 충전 등을 위해 직류 전원을 공급받을 수 있다. 이 경우, 리셉터클을 통해 공급되는 직류 전원이 누설될 수 있다. 누설 전류는 제1 금속 하우징으로 전달될 수 있고, 제1 경로(①) 또는 제2 경로(②) 등을 통해 제1 금속 하우징으로 전달될 수도 있다. 누설 전류는 안테나의 오작동이나 파손을 유발할 수도 있고, 제1 금속 하우징에 접촉된 사용자의 피부로 전달될 수도 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 커패시터(117) 및 제2 커패시터(118)를 배치함으로써, 상술한 직류 전원의 누설을 방지할 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 11을 참조하면, 전자 장치는 통신 프로세서(CP: communication processor)(140), 컨트롤러(150), 제1 스위치(114), 제2 스위치(116) 및 가변 커패시터(115)를 포함할 수 있다.
통신 프로세서(140)는 컨트롤러(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 통신 프로세서(140)는 컨트롤러(150)로 제어 신호를 전달하여 제1 스위치(114), 제2 스위치(116) 및 가변 커패시터(115)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 통신 프로세서(140)는 통신 프로세서(140)는 전자 장치(100)의 통신 상태를 고려하여 컨트롤러(150)로 제어 신호를 전달할 수도 있다. 다른 예를 들면, 통신 프로세서(140)는 사용자에 의해 선택된 통신 방법에 기초하여 제1 스위치(114), 제2 스위치(116) 및 가변 커패시터(115)를 제어하고, 선택된 통신 방법에 적합한 주파수 대역을 선택할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 프로세서(140)는 방사체에 대한 유전체의 접촉이 있는 경우 가변 커패시터(115)의 용량을 컨트롤러(150)를 이용하여 변경할 수 있다. 방사체 또는 인접한 방사체 사이에 높은 유전율과 손실(Loss)을 가진 물체가 닿게 되면 안테나의 공진 주파수가 변할 수 있다. 높은 유전율과 손실(Loss)을 가진 물체는 사용자의 손일 수 있다. 상술한 바와 같이, 물체의 접촉에 의해 안테나의 공진 주파수가 변하는 현상은 데스 그립(death grip) 현상이라고 불린다. 데스 그립에 의한 안테나 공진 주파수의 변화는 의도하지 않은 변화로서, 통신 수율을 떨어뜨리는 등의 문제가 생기게 되고 이로 인해 사용자에게 불편함을 초래할 수 있다. 따라서, 전자 장치(100)는 데스 그립으로 인한 공진 주파수 변화를 줄이기 위해 가변 커패시터(115)의 용량을 변경하여 공진 주파수를 조절할 수 있다. 통신 프로세서(140)는 데스 그립에 의해 이동(shift)된 공진 주파수를 보상하기 위해 가변 커패시터(115)의 용량을 변경하기 위한 제어 신호를 컨트롤러(150)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 프로세서(140)는 전자 장치(100)의 통신 상태에 기초하여 방사체에 유전체가 접촉했는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 통신 프로세서(140)는 주파수에 따른 안테나의 효율 변화를 감지하여 방사체에 유전체가 접촉했는지 여부를 판단할 수 있다. 통신 프로세서(140)는 방사체에 유전체가 접촉된 것으로 판단된 경우 커패시터의 용량을 변경하기 위한 제어 신호를 컨트롤러(150)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 방사체에 유전체가 접촉했는지 여부를 판단하는 센서 회로를 더 포함할 수 있다. 센서 회로는 이미지 센서, 적외선 센서 또는 근접 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 장치(100)는 이미지 센서, 적외선 센서 또는 근접 센서를 이용하여 유전체의 접촉을 인식할 수 있다. 통신 프로세서(140)는 방사체에 유전체가 접촉된 것으로 판단된 경우 커패시터의 용량을 변경하기 위한 제어 신호를 컨트롤러(150)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 프로세서(140)는 제1 스위치(114) 및 제2 스위치(116)의 온(on)/오프(off) 상태를 제어하기 위한 제어 신호를 컨트롤러(150)로 전달할 수 있다. 통신 프로세서(140)는, 예를 들어, 저대역에서의 공진 주파수를 변경하기 위해 제어 신호를 컨트롤러(150)로 전달할 수 있다.
컨트롤러(150)는 통신 프로세서(140)로부터 제어 신호를 수신할 수 있다. 컨트롤러(150)는 제어 신호에 기초하여 제1 스위치(114), 제2 스위치(116) 및 가변 커패시터(115)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(150)는 제2 경로 또는 제3 경로가 활성화 또는 비활성화되도록 제1 스위치(114)를 제어할 수 있다. 다른 예를 들면, 컨트롤러(150)는 제4 경로가 활성화 또는 비활성화되도록 제2 스위치(116)를 제어할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 컨트롤러(150)는 제3 경로의 전기적 길이가 변경되도록 가변 커패시터(115)의 용량을 제어할 수 있다. 안테나는 컨트롤러(150)의 제어에 따라 서로 다른 주파수 특성을 가질 수 있다.
도 11에서는, 전자 장치(100)가 제1 스위치(114), 제2 스위치(116) 및 가변 커패시터(115)를 제어하는 하나의 컨트롤러(150)를 포함하는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고, 전자 장치(100)는 제1 스위치(114)를 제어하는 컨트롤러(150), 제2 스위치(116)를 제어하는 컨트롤러(150) 및 가변 커패시터(115)를 제어하는 컨트롤러(150)를 각각 포함할 수도 있다.
제1 스위치(114) 및 제2 스위치(116)는 컨트롤러(150)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치(114) 및 제2 스위치(116)의 온/오프 상태는 컨트롤러(150)에 의해 제어될 수 있다.
가변 커패시터(115)는 컨트롤러(150)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 가변 커패시터(115)의 용량은 컨트롤러(150)에 의해 제어될 수 있다.
도 12는 다양한 실시 예에 따른 저대역 및 중대역에서의 안테나의 주파수에 따른 효율을 측정한 실험 결과를 나타내는 그래프이다. 실험은 도 1 내지 도 3에 도시된 전자 장치(100)에서 수행되었다.
도 12를 참조하면, 제1 그래프(1210)는 스위치가 오프 상태인 경우 주파수에 따른 안테나의 총 방사 효율을 나타낸다. 제2 그래프(1220)는 스위치가 제2 경로와 연결된 경우 주파수에 따른 안테나의 총 방사 효율을 나타낸다. 제3 그래프(1230)는 스위치가 제3 경로와 연결되고 가변 커패시터의 용량이 18pF인 경우 주파수에 따른 안테나의 총 방사 효율을 나타낸다. 제4 그래프(1240)는 스위치가 제3 경로와 연결되고 가변 커패시터의 용량이 12pF인 경우 주파수에 따른 안테나의 총 방사 효율을 나타낸다. 제5 그래프(1250)는 스위치가 제3 경로와 연결되고 가변 커패시터의 용량이 16pF인 경우 주파수에 따른 안테나의 총 방사 효율을 나타낸다.
먼저, 저대역(예: 1000MHz 이하의 구간)을 살펴보면, 제1 그래프(1210) 내지 제5 그래프(1250)에 나타난 안테나의 특성은 서로 상이하다.
한편, 중간 대역(예: 1710MHz 내지 2170MHz)을 살펴보면, 제1 그래프(1210)를 제외한 제2 그래프(1220), 제3 그래프(1230), 제4 그래프(1240) 및 제5 그래프(1250)에 나타난 주파수에 따른 총 방사 효율은 매우 유사하다.
즉, 실험을 통해 저대역에서의 안테나 특성이 변화되더라도 중간 대역에서의 안테나 특성이 변화하지 않는다는 것을 확인할 수 있다.
도 13은 다양한 실시 예에 따른 저대역에서의 안테나의 주파수에 따른 효율을 측정한 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 13을 참조하면, 제1 그래프(1310), 제2 그래프(1320), 제3 그래프(1330), 제4 그래프(1340) 및 제5 그래프(1350)는 각각 도 12의 제1 그래프(1210), 제2 그래프(1220), 제3 그래프(1230), 제4 그래프(1240) 및 제5 그래프(1250)의 저대역(700MHz 내지 1000MHz) 구간 그래프이다.
제2 그래프(1220)의 공진 주파수는 제1 그래프(1210)의 공진 주파수보다 크다. 제3 그래프(1230)의 공진 주파수는 제2 그래프(1220)의 공진 주파수보다 크다. 제4 그래프(1240)의 공진 주파수는 제3 그래프(1230)의 공진 주파수보다 크다. 또한, 제5 그래프(1250)의 공진 주파수는 제4 그래프(1240)의 공진 주파수보다 크다.
즉, 제2 경로가 활성화함으로써 공진 주파수의 크기가 증가될 수 있다. 또한, 제3 경로를 활성화함으로써 제2 경로가 활성화된 경우보다 공진 주파수의 크기가 증가될 수 있다. 또한, 제3 경로를 활성화 하고 가변 커패시터의 용량을 감소시킴으로써 공진 주파수의 크기가 증가될 수 있다. 특히, 가변 커패시터를 이용함으로써 920MHz에서의 안테나의 총 방사 효율이 2dB 이상 향상될 수 있음을 확인할 수 있다.
도 14은 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 나타낸다.
도 14을 참조하면, 다양한 실시 예에서의 전자 장치(1401, 1402, 1404) 또는 서버(1406)가 네트워크(1462) 또는 근거리 통신(1464)을 통하여 서로 연결될 수 있다. 전자 장치(1401)는 버스(1410), 프로세서(1420), 메모리(1430), 입출력 인터페이스(1450), 디스플레이(1460), 및 통신 인터페이스(1470)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1401)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
버스(1410)는, 예를 들면, 구성요소들(1410-1470)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 및/또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다.
프로세서(1420)는, 중앙처리장치(Central Processing Unit (CPU)), 어플리케이션 프로세서(Application Processor (AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(Communication Processor (CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(1420)는, 예를 들면, 전자 장치(1401)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리(1430)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(1430)는, 예를 들면, 전자 장치(1401)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 메모리(1430)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(1440)을 저장할 수 있다. 프로그램(1440)은, 예를 들면, 커널(1441), 미들웨어(1443), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(Application Programming Interface (API))(1445), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(1447) 등을 포함할 수 있다. 커널(1441), 미들웨어(1443), 또는 API(1445)의 적어도 일부는, 운영 시스템(Operating System (OS))으로 지칭될 수 있다.
커널(1441)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(1443), API(1445), 또는 어플리케이션 프로그램(1447))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(1410), 프로세서(1420), 또는 메모리(1430) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(1441)은 미들웨어(1443), API(1445), 또는 어플리케이션 프로그램(1447)에서 전자 장치(1401)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(1443)는, 예를 들면, API(1445) 또는 어플리케이션 프로그램(1447)이 커널(1441)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다.
또한, 미들웨어(1443)는 어플리케이션 프로그램(1447)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(1443)는 어플리케이션 프로그램(1447) 중 적어도 하나에 전자 장치(1401)의 시스템 리소스(예: 버스(1410), 프로세서(1420), 또는 메모리(1430) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여할 수 있다. 예컨대, 미들웨어(1443)는 상기 적어도 하나에 부여된 우선 순위에 따라 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리함으로써, 상기 하나 이상의 작업 요청들에 대한 스케쥴링 또는 로드 밸런싱 등을 수행할 수 있다.
API(1445)는, 예를 들면, 어플리케이션(1447)이 커널(1441) 또는 미들웨어(1443)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스(1450)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(1401)의 다른 구성요소(들)에 전달할 수 있는 인터페이스의 역할을 할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스(1450)는 전자 장치(1401)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(1460)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display (LCD)), 발광 다이오드(Light-Emitting Diode (LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(Organic LED (OLED)) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems, MEMS) 디스플레이, 또는 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(1460)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 컨텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(1460)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스처, 근접, 또는 호버링(hovering) 입력을 수신할 수 있다.
통신 인터페이스(1470)는, 예를 들면, 전자 장치(1401)와 외부 장치(예: 제1 외부 전자 장치(1402), 제2 외부 전자 장치(1404), 또는 서버(1406)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(1470)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(1462)에 연결되어 상기 외부 장치 (예: 제2 외부 전자 장치(1404) 또는 서버(1406))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면 LTE(Long-Term Evolution), LTE-A(LTE-Advanced), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband CDMA), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한 무선 통신은, 예를 들면, 근거리 통신(1464)을 포함할 수 있다. 근거리 통신(1464)은, 예를 들면, Wi-Fi(Wireless Fidelity), Bluetooth, NFC(Near Field Communication), MST(magnetic stripe transmission), 또는 GNSS 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
MST는 전자기 신호를 이용하여 전송 데이터에 따라 펄스를 생성하고, 상기 펄스는 자기장 신호를 발생시킬 수 있다. 전자 장치(1401)는 상기 자기장 신호를 POS(point of sales)에 전송하고, POS는 MST 리더(MST reader)를 이용하여 상기 자기장 신호는 검출하고, 검출된 자기장 신호를 전기 신호로 변환함으로써 상기 데이터를 복원할 수 있다.
GNSS는 사용 지역 또는 대역폭 등에 따라, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo(the European global satellite-based navigation system) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 본 문서에서는, "GPS"는 "GNSS"와 혼용되어 사용(interchangeably used)될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard-232), 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(1462)는 통신 네트워크(telecommunications network), 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(computer network)(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 전화 망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 외부 전자 장치(1402, 1404) 각각은 전자 장치(1401)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 서버(1406)는 하나 또는 그 이상의 서버들의 그룹을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(1401)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(1402, 1404), 또는 서버(1406))에서 실행될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(1401)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1401)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(1402, 1404), 또는 서버(1406))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(1402, 1404), 또는 서버(1406))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(1401)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1401)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 전자 장치(1501)는, 예를 들면, 도 14에 도시된 전자 장치(1401)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(1501)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(1510), 통신 모듈(1520), 가입자 식별 모듈(1524), 메모리(1530), 센서 모듈(1540), 입력 장치(1550), 디스플레이(1560), 인터페이스(1570), 오디오 모듈(1580), 카메라 모듈(1591), 전력 관리 모듈(1595), 배터리(1596), 인디케이터(1597), 및 모터(1598)를 포함할 수 있다.
프로세서(1510)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(1510)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(1510)는, 예를 들면, SoC(system on chip)로 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(1510)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1510)는 도 15에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(1521))를 포함할 수도 있다. 프로세서(1510)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.
통신 모듈(1520)은, 도 14의 통신 인터페이스(1470)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(1520)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(1521), Wi-Fi 모듈(1522), 블루투스 모듈(1523), GNSS 모듈(1524) (예: GPS 모듈, Glonass 모듈, Beidou 모듈, 또는 Galileo 모듈), NFC 모듈(1525), MST 모듈(1526) 및 RF(radio frequency) 모듈(1527)을 포함할 수 있다.
셀룰러 모듈(1521)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1521)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(1529)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1501)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1521)은 프로세서(1510)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1521)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다.
Wi-Fi 모듈(1522), 블루투스 모듈(1523), GNSS 모듈(1524), NFC 모듈(1525), 또는 MST 모듈(1526) 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1521), Wi-Fi 모듈(1522), 블루투스 모듈(1523), GNSS 모듈(1524), NFC 모듈(1525), MST 모듈(1526) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 IC(integrated chip) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.
RF 모듈(1527)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(1527)은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1521), Wi-Fi 모듈(1522), 블루투스 모듈(1523), GNSS 모듈(1524), NFC 모듈(1525), MST 모듈(1526) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.
가입자 식별 모듈(1529)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM(embedded SIM)을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID (integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI (international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(1530) (예: 메모리(1430))는, 예를 들면, 내장 메모리(1532) 또는 외장 메모리(1534)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(1532)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비-휘발성(non-volatile) 메모리 (예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), 마스크(mask) ROM, 플래시(flash) ROM, 플래시 메모리(예: 낸드플래시(NAND flash) 또는 노아플래시(NOR flash) 등), 하드 드라이브, 또는 SSD(solid state drive) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
외장 메모리(1534)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(MultiMediaCard), 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리(1534)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(1501)와 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.
보안 모듈(1536)은 메모리(1530)보다 상대적으로 보안 레벨이 높은 저장 공간을 포함하는 모듈로서, 안전한 데이터 저장 및 보호된 실행 환경을 보장해주는 회로일 수 있다. 보안 모듈(1536)은 별도의 회로로 구현될 수 있으며, 별도의 프로세서를 포함할 수 있다. 보안 모듈(1536)은, 예를 들면, 탈착 가능한 스마트 칩, SD(secure digital) 카드 내에 존재하거나, 또는 전자 장치(1501)의 고정 칩 내에 내장된 내장형 보안 요소(embedded secure element(eSE))를 포함할 수 있다. 또한, 보안 모듈 (1536)은 전자 장치(1501)의 운영 체제(OS)와 다른 운영 체제로 구동될 수 있다. 예를 들면, 보안 모듈(1536)은 JCOP(java card open platform) 운영 체제를 기반으로 동작할 수 있다.
센서 모듈(1540)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(1501)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(1540)은, 예를 들면, 제스처 센서(1540A), 자이로 센서(1540B), 기압 센서(1540C), 마그네틱 센서(1540D), 가속도 센서(1540E), 그립 센서(1540F), 근접 센서(1540G), 컬러 센서(1540H)(예: RGB 센서), 생체 센서(1540I), 온/습도 센서(1540J), 조도 센서(1540K), 또는 UV(ultra violet) 센서(1540M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(1540)은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG(electromyography) 센서, EEG(electroencephalogram) 센서, ECG(electrocardiogram) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(1540)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1501)는 프로세서(1510)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(1540)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(1510)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(1540)을 제어할 수 있다.
입력 장치(1550)는, 예를 들면, 터치 패널(touch panel)(1552), (디지털) 펜 센서(pen sensor)(1554), 키(key)(1556), 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치(1558)를 포함할 수 있다. 터치 패널(1552)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(1552)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(1552)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.
(디지털) 펜 센서(1554)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 시트(sheet)를 포함할 수 있다. 키(1556)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(1558)는 마이크(예: 마이크(1588))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(1560)(예: 디스플레이(1460))는 패널(1562), 홀로그램 장치(1564), 또는 프로젝터(1566)를 포함할 수 있다. 패널(1562)은, 도 14의 디스플레이(1460)와 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 패널(1562)은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널(1562)은 터치 패널(1552)과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 홀로그램 장치(1564)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(1566)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(1501)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 디스플레이(1560)는 상기 패널(1562), 상기 홀로그램 장치(1564), 또는 프로젝터(1566)를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
인터페이스(1570)는, 예를 들면, HDMI(1572), USB(1574), 광 인터페이스(optical interface)(1576), 또는 D-sub(D-subminiature)(1578)를 포함할 수 있다. 인터페이스(1570)는, 예를 들면, 도 14에 도시된 통신 인터페이스(1470)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(1570)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD 카드/MMC 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1580)은, 예를 들면, 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(1580)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 14에 도시된 입출력 인터페이스(1450)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(1580)은, 예를 들면, 스피커(1582), 리시버(1584), 이어폰(1586), 또는 마이크(1588) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.
카메라 모듈(1591)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 제논 램프(xenon lamp))를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1595)은, 예를 들면, 전자 장치(1501)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(1595)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(1596)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(1596)는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.
인디케이터(1597)는 전자 장치(1501) 혹은 그 일부(예: 프로세서(1510))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(1598)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration), 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 전자 장치(1501)은 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(Digital Multimedia Broadcasting), DVB(Digital Video Broadcasting), 또는 미디어플로(MediaFLOTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.
본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 본 문서에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 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.
도 16은 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도를 나타낸다.
한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈(1610)(예: 프로그램(1440))은 전자 장치(예: 전자 장치(1401))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제(OS) 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(1447))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, 안드로이드(android), iOS, 윈도우즈(windows), 심비안(symbian), 타이젠(tizen), 또는 바다(bada) 등이 될 수 있다.
프로그램 모듈(1610)은 커널(1620), 미들웨어(1630), API(1660), 및/또는 어플리케이션(1670)을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(1610)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드(preload) 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1402, 1404), 서버(1406) 등)로부터 다운로드 가능하다.
커널(1620)(예: 커널(1441))은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(1621) 또는 디바이스 드라이버(1623)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(1621)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수 등을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(1621)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부 등을 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(1623)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, Wi-Fi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다.
미들웨어(1630)는, 예를 들면, 어플리케이션(1670)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(1670)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 API(1660)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(1670)으로 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 미들웨어(1630)(예: 미들웨어(1443))는 런타임 라이브러리(1635), 어플리케이션 매니저(application manager)(1641), 윈도우 매니저(window manager)(1642), 멀티미디어 매니저(multimedia manager)(1643), 리소스 매니저(resource manager)(1644), 파워 매니저(power manager)(1645), 데이터베이스 매니저(database manager)(1646), 패키지 매니저(package manager)(1647), 연결 매니저(connectivity manager)(1648), 통지 매니저(notification manager)(1649), 위치 매니저(location manager)(1650), 그래픽 매니저(graphic manager)(1651), 보안 매니저(security manager)(1652), 또는 결제 매니저(1654) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(1635)는, 예를 들면, 어플리케이션(1670)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(1635)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수에 대한 기능 등을 수행할 수 있다.
어플리케이션 매니저(1641)는, 예를 들면, 어플리케이션(1670) 중 적어도 하나의 어플리케이션의 생명 주기(life cycle)를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(1642)는 화면에서 사용하는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(1643)는 다양한 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱(codec)을 이용하여 미디어 파일의 인코딩(encoding) 또는 디코딩(decoding)을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(1644)는 어플리케이션(1670) 중 적어도 어느 하나의 어플리케이션의 소스 코드, 메모리 또는 저장 공간 등의 자원을 관리할 수 있다.
파워 매니저(1645)는, 예를 들면, 바이오스(BIOS: basic input/output system) 등과 함께 동작하여 배터리 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보 등을 제공할 수 있다. 데이터베이스 매니저(1646)는 어플리케이션(1670) 중 적어도 하나의 어플리케이션에서 사용할 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(1647)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 업데이트를 관리할 수 있다.
연결 매니저(1648)는, 예를 들면, Wi-Fi 또는 블루투스 등의 무선 연결을 관리할 수 있다. 통지 매니저(1649)는 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 사건(event)을 사용자에게 방해되지 않는 방식으로 표시 또는 통지할 수 있다. 위치 매니저(1650)는 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(1651)는 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(1652)는 시스템 보안 또는 사용자 인증 등에 필요한 제반 보안 기능을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(1401))가 전화 기능을 포함한 경우, 미들웨어(1630)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화 매니저(telephony manager)를 더 포함할 수 있다.
미들웨어(1630)는 전술한 구성요소들의 다양한 기능의 조합을 형성하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 미들웨어(1630)는 차별화된 기능을 제공하기 위해 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 미들웨어(1630)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다.
API(1660)(예: API(1445))는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠(tizen)의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.
어플리케이션(1670)(예: 어플리케이션 프로그램(1447))은, 예를 들면, 홈(1671), 다이얼러(1672), SMS/MMS(1673), IM(instant message)(1674), 브라우저(1675), 카메라(1676), 알람(1677), 컨택트(1678), 음성 다이얼(1679), 이메일(1680), 달력(1681), 미디어 플레이어(1682), 앨범(1683), 또는 시계(1684), 건강 관리(health care)(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보 제공(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보 등을 제공) 등의 기능을 수행할 수 있는 하나 이상의 어플리케이션을 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1670)은 전자 장치(예: 전자 장치(1401))와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1402, 1404)) 사이의 정보 교환을 지원하는 어플리케이션(이하, 설명의 편의상, "정보 교환 어플리케이션")을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 어플리케이션을 포함할 수 있다.
예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션(예: SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 건강 관리 어플리케이션, 또는 환경 정보 어플리케이션 등)에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1402, 1404))로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 알림 전달 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다.
장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1402, 1404))의 적어도 하나의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는 해상도) 조절), 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션 또는 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스 등)를 관리(예: 설치, 삭제, 또는 업데이트)할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1670)은 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1402, 1404))의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1670)은 외부 전자 장치(예: 서버(1406) 또는 전자 장치(1402, 1404))로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1670)은 프리로드 어플리케이션(preloaded application) 또는 서버로부터 다운로드 가능한 제3자 어플리케이션(third party application)을 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에 따른 프로그램 모듈(1610)의 구성요소들의 명칭은 운영 체제의 종류에 따라서 달라질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈(1610)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 프로그램 모듈(1610)의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서(예: 프로세서(1510))에 의해 구현(implement)(예: 실행)될 수 있다. 프로그램 모듈(1610)의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 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, "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 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(1420))에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리(1430)가 될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM, RAM, 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 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 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 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 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (19)

  1. 전자 장치에 있어서,
    접지부, 급전부 및 방사체를 포함하는 안테나; 및
    상기 급전부와 방사체 사이에 배치된 제1 스위치를 포함하고,
    상기 급전부에 의해 발생된 신호는 상기 급전부와 상기 방사체를 전기적으로 연결하는 제1 경로, 제2 경로 또는 제3 경로를 통해 전달되고,
    상기 제1 스위치는 상기 제2 경로 및 상기 제3 경로의 연결 상태를 변경 가능하도록 구성되고,
    상기 제3 경로는 가변 커패시터를 포함하고,
    상기 가변 커패시터의 용량을 변경하는 컨트롤러를 더 포함하는, 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 방사체를 통해 제1 대역의 신호를 송수신하고 상기 접지부를 통해 제2 대역의 신호를 송수신하는 다중 대역 안테나인, 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 경로, 상기 제2 경로 및 상기 제3 경로는 상기 신호가 통과하는 전기적 길이 또는 물리적 길이가 서로 다른 것인, 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 경로, 상기 제2 경로 및 상기 제3 경로의 전기적 길이 또는 물리적 길이는 상기 안테나의 공진 주파수를 고려하여 결정되는, 전자 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 경로의 전기적 길이는 상기 제2 경로의 전기적 길이보다 길고,
    상기 제2 경로의 전기적 길이는 상기 제3 경로의 전기적 길이보다 긴, 전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 경로의 전기적 길이는 상기 가변 커패시터의 용량(capacitance)에 따라 변경되는, 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나의 공진 주파수는 상기 가변 커패시터의 용량에 따라 변경되는, 전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 경로의 일 지점과 상기 방사체를 전기적으로 연결하거나 개방하는 제2 스위치를 더 포함하는, 전자 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 경로, 상기 제2 경로, 상기 제3 경로 및 상기 제2 스위치를 포함하는 제4 경로는 상기 신호가 통과하는 전기적 길이가 서로 다른 것인, 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 경로의 전기적 길이는 상기 제4 경로의 전기적 길이보다 길고,
    상기 제4 경로의 전기적 길이는 상기 제2 경로의 전기적 길이보다 길고,
    상기 제2 경로의 전기적 길이는 상기 제3 경로의 전기적 길이보다 긴, 전자 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전부가 상기 제2 경로 또는 상기 제3 경로와 선택적으로 연결되도록 상기 제1 스위치를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는, 전자 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 컨트롤러와 전기적으로 연결된 통신 프로세서를 더 포함하고,
    상기 통신 프로세서는 상기 전자 장치의 통신 상태를 고려하여 상기 제1 스위치를 상기 컨트롤러를 이용하여 제어하도록 설정된, 전자 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 급전부가 상기 제4 경로를 통해 상기 방사체와 연결되도록 상기 제2 스위치를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는, 전자 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 컨트롤러와 전기적으로 연결된 통신 프로세서를 더 포함하고,
    상기 통신 프로세서는 상기 안테나의 통신 상태를 고려하여 상기 제2 스위치를 상기 컨트롤러를 이용하여 제어하도록 설정된, 전자 장치.
  15. 삭제
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러와 전기적으로 연결된 통신 프로세서를 더 포함하고,
    상기 통신 프로세서는 상기 안테나의 통신 상태를 고려하여 상기 가변 커패시터의 용량을 상기 컨트롤러를 이용하여 변경하도록 설정된, 전자 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 통신 프로세서는 상기 방사체에 대한 유전체의 접촉이 있는 경우 상기 가변 커패시터의 용량을 상기 컨트롤러를 이용하여 변경하도록 설정된, 전자 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 통신 프로세서는 상기 안테나의 통신 상태에 기초하여 상기 방사체에 상기 유전체가 접촉했는지 여부를 판단하도록 설정된, 전자 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 방사체에 상기 유전체가 접촉했는지 여부를 판단하는 센서 회로를 더 포함하고, 상기 센서 회로는 이미지 센서, 적외선 센서, 또는 근접 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 장치.
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