KR102560624B1 - 안테나 장치 및 그를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제1 하우징과, 상기 제1 하우징에 결합하여 일방향으로 연장된 힌지축을 중심으로 회동하는 제2 하우징을 포함하는 전자 장치의 안테나 장치로서,
상기 제1 하우징에 배치되는 방사 도체(radiation conductor); 및 상기 제1 하우징에서 상기 방사 도체에 인접하게 배치된 반사 부재(reflection member)를 포함할 수 있으며,
상기 방사 도체를 통해 송수신되는 전파를, 상기 반사 부재를 경유하여 외부 공간으로 방사할 수 있는 안테나 장치 및/또는 그를 포함하는 전자 장치가 개시된다. 상기와 같은 안테나 장치 및/또는 그를 포함하는 전자 장치는 실시예에 따라 다양할 수 있다.

Description

안테나 장치 및 그를 포함하는 전자 장치 {ANTENNA DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE WITH THE SAME}
본 발명의 다양한 실시예는, 무선 송수신 장치에 관한 것으로서, 예를 들면, 안테나 장치 및/또는 그를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
통상적으로 '전자 장치'라 함은, 음성통화나 단문 메시지 전송 등의 통신 기능, 음악이나 동영상 재생 등의 멀티미디어 기능, 게임 등의 엔터테인먼트 기능을 활용할 수 있게 하는 기기를 포함하는 의미로 사용될 수 있다. 이러한 전자 장치는 각각의 특화된 기능과 휴대성을 고려하여 다양한 형태로 구성되는데, 예를 들면, 외형에 따라 바형, 폴더형, 슬라이딩형 전자 장치 등으로 분류될 수 있다.
또한, 상기 전자 장치는 가정이나 사무실에서 사용되는 데스크탑(desktop) 컴퓨터와, 가정이나 사무실을 포함하는 일반적인 사용 환경에서 휴대성과 공간 활용성을 개선한 랩탑(laptop) 컴퓨터를 포함할 수 있다.
상기 전자 장치 중에는, 대체로 자유롭게 상용화된 무선통신망 접속이 가능한 기기가 있는 반면, 일부의 전자 장치는 제한된 무선통신(예: 블루투스(Bluetooth), 무선 랜(wireless local area network; W-LAN)) 접속만 가능한 기기도 있다. 예를 들면, 랩탑 컴퓨터와 같은 전자 장치는, 무선 랜(local network area; LAN)과 같이 제한된 지역 내에서 제공되는 무선 액세스 포인트(access point; AP)에 접속하거나, 이동통신 단말기의 상용 통신망 접속 기능을 공유함으로써, 상용 통신망에 접속할 수 있다.
이동통신 환경에서 사용자는 일반적으로 이동통신 단말기나 태블릿 PC와 같이 휴대가 간편한 기기를 사용할 수 있다. 대체로, 이동통신 단말기나 태블릿 PC의 성능이 발전하여 개인용 컴퓨터의 성능에 근접하고 있지만, 개인용 컴퓨터, 예를 들면, 랩탑 컴퓨터 또한 충분한 크기의 입출력 장치, 예를 들면, 자판(key board)과 디스플레이 장치를 제공하면서도 두께와 무게를 줄여 휴대성을 개선할 수 있다.
상용 통신망뿐만 아니라, 블루투스, 무선랜, 인터넷을 포함한 데이터 통신, 기기와 기기 간 접속을 제공하는 사물 인터넷(internet of things; IOT) 등 다양한 통신 규약에 기반한 무선 통신 접속을 위해서, 전자 장치는, 서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 복수의 안테나 장치를 구비할 수 있다. 어떤 실시예에서, 고속 데이터 전송, 안정된 무선 접속 유지 등을 위해, 전자 장치는 동일 주파수 대역에서 동작하는 복수의 안테나 장치를 구비할 수 있다.
성능(예: 데이터 처리 속도, 메모리 용량, 데이터 저장 용량, 입출력되는 영상이나 음향의 품질 등)이 동일하다면, 소형, 경량화 및/또는 외관의 미려함 등이 전자 장치에 대한 사용자의 선택 기준이 될 수 있다. 예컨대, 휴대성 및/또는 외관은 전자 장치를 선택하는 주요한 기준이 될 수 있다. 이러한 추세에 따라, 전자 장치는 점차 소형, 경량화되고 있으며, 외관의 미려함을 위해 금속 소재가 사용될 수 있다. 전자 장치의 제작에 있어 외관에 사용되는 금속 소재는, 안테나 장치의 성능을 저해할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는, 금속 소재를 활용하여 외관을 미려하게 할 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는, 외관에 금속 소재가 활용된 전자 장치에서도 안정된 무선 송수신 성능을 확보할 수 있는 안테나 장치 및/또는 그를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치는, 제1 하우징과, 상기 제1 하우징에 결합하여 일방향으로 연장된 힌지축을 중심으로 회동하는 제2 하우징을 포함하는 전자 장치의 안테나 장치로서,
상기 제1 하우징에 배치되는 방사 도체(radiation conductor); 및 상기 제1 하우징에서 상기 방사 도체에 인접하게 배치된 반사 부재(reflection member)를 포함할 수 있으며,
상기 방사 도체를 통해 송수신되는 전파를, 상기 반사 부재를 경유하여 외부 공간으로 방사할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는,
일측의 가장자리에 형성된 힌지 홈(hinge recess)을 구비하는 제1 하우징; 일측의 가장자리에 형성되어 상기 힌지 홈 내에 회전 가능하게 결합하는 힌지 돌기(hinge protrusion)를 구비하는 제2 하우징; 및 상기 힌지 홈에 인접하도록 상기 제1 하우징에 수용된 안테나 장치를 포함할 수 있으며,
상기 안테나 장치는, 상기 힌지 홈에 인접하게 배치된 방사 도체(radiation conductor); 및 상기 방사 도체에 인접하게 배치되어 상기 방사 도체를 통해 송수신되는 전파의 방사 방향을 전환하는 반사 부재(reflection member)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치 및/또는 그를 포함하는 전자 장치는, 반사 부재를 이용하여, 방사 도체를 통해 송수신되는 무선 신호의 방사 방향을 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 반사 부재를 이용하여, 전자 장치 내에서 다른 금속 구조물이나 금속 소재가 활용된 외관에 의한 방사 성능의 저하를 방지할 수 있다. 어떤 실시예에서, 반사 부재를 배치함으로써, 안테나 장치 및/또는 그를 포함하는 전자 장치는 개선된 방향성을 확보할 수 있다. 예컨대, 전자 장치 내의 금속 구조물이나 외관에 활용된 금속 소재로 인해 특정 방향에서 저하되는 안테나 장치의 방사 성능을 보완할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 안테나 장치가 탑재된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 안테나 장치가 탑재된 모습을 다른 방향에서 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 단면 구성도이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서, 안테나 장치의 공진 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서, 안테나 장치의 방향성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치의 변형 예를 각각 나타내는 사시도이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치의 다른 변형 예를 나타내는 분리 사시도이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치의 다른 변형 예를 나타내는 사시도이다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치의 또 다른 변형 예를 나타내는 분리 사시도이다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치의 또 다른 변형 예를 나타내는 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 일부 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
'제1', '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. '및/또는' 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, '전면', '후면', '상면', '하면' 등과 같은 도면에 보이는 것을 기준으로 기술된 상대적인 용어들은 '제1', '제2' 등과 같은 서수들로 대체될 수 있다. '제1', '제2' 등의 서수들에 있어서 그 순서는 언급된 순서나 임의로 정해진 것으로서, 필요에 따라 임의로 변경될 수 있다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명에서 전자 장치는 터치 패널을 구비하는 임의의 장치일 수 있으며, 전자 장치는 단말, 휴대 단말, 이동 단말, 통신 단말, 휴대용 통신 단말, 휴대용 이동 단말, 디스플레이 장치 등으로 칭할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치는 스마트폰, 휴대폰, 내비게이션 장치, 게임기, TV, 차량용 헤드 유닛, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) 컴퓨터, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등일 수 있다. 전자 장치는 무선 통신 기능을 갖는 포켓 사이즈의 휴대용 통신 단말로서 구현될 수도 있다. 또한, 전자 장치는 플렉서블 장치 또는 플렉서블 디스플레이 장치일 수 있다.
전자 장치는 서버 등의 외부 전자 장치와 통신하거나, 외부 전자 장치와의 연동을 통해 작업을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 카메라에 의해 촬영된 영상 및/또는 센서부에 의해 검출된 위치 정보를 네트워크를 통해 서버로 전송할 수 있다. 네트워크는, 이에 한정되지 않지만, 이동 또는 셀룰러 통신망, 근거리 통신망(Local Area Network: LAN), 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network: WLAN), 광역 통신망(Wide Area Network: WAN), 인터넷, 소지역 통신망(Small Area Network: SAN) 등일 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 제1 하우징(101)과, 상기 제1 하우징(101)에 회동 가능하게 결합된 제2 하우징(102)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제2 하우징(102)은 상기 제1 하우징(101)에 대면하게 접철된 위치로부터, 상기 제1 하우징(101)에 대하여 일정 각도만큼 개방된 위치까지 회동할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 제2 하우징(102)은, 상기 제1 하우징(101)에 접철된 위치로부터 회동하여 270도 이상의 각도(예: 300도 각도) 범위까지 회동할 수 있으며, 사용자가 원하는 임의의 각도에서(상기 제1 하우징(101)에 대하여 경사진 위치에서) 상기 제1 하우징(101)에 대하여 정지된 상태를 유지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 하우징(101) 및/또는 상기 제2 하우징(102)의 적어도 일부분은 금속 소재로 제작될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 하우징(101)에 접철된 위치에서, 외부로 노출되는 상기 전자 장치(100)의 표면은 적어도 일부분이 금속 소재로 제작될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 제2 하우징(102)이 회동하여 상기 제1 하우징(101)으로부터 일정 각도만큼 개방된 위치에서 외부로 노출되는 표면의 적어도 일부분이 금속 소재로 제작될 수 있다.
상기 제1 하우징(101)은, 일면에 설치된 키보드(key board)(111)와 터치 패드(113)를 포함할 수 있으며, 내부로, 메인 보드, 안테나 장치(예: 도 2 및/또는 도 3의 안테나 장치(103)), 배터리 등을 수용할 수 있다. 한 실시예에서, 상기 키보드(111) 및/또는 상기 터치 패드(113)는 상기 제2 하우징(102)이 회동함에 따라 개폐될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 메인 보드에는, 메모리, 저장 장치(예: 하드 디스크 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브), 통신 모듈, 오디오 모듈 등이 탑재될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 제1 하우징(101)은 상기 키보드(111)가 설치되는 상부 케이스(101a)와, 상기 상부 케이스(101a)에 대면하게 결합하는 하부 케이스(101b)를 포함할 수 있으며, 상기 메인 보드, 안테나 장치 등이 상기 상부 케이스(101a)와 상기 하부 케이스(101b) 사이에 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 상부 케이스(101a) 및/또는 상기 하부 케이스(101b)는 적어도 부분적으로 금속 소재로 제작될 수 있다.
도 2 및/또는 도 3을 통해 살펴보겠지만, 상기 제1 하우징(101)은 일측의 가장자리에 형성된 힌지 홈(hinge recess)(예: 도 2의 힌지 홈(115))을 포함할 수 있다. 상기 힌지 홈(115)은, 상기 제1 하우징(101a)의 상부면에, 및/또는 상부면과, 상부면에 접하는 한 측면에 걸쳐 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 힌지 홈(115)은, 상기 제1 하우징(101)의 상부면에서 함몰된 형상이거나, 상기 제1 하우징(101)의 상부면과, 상부면에 접하는 한 측면으로 각각 개방된 형상일 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 힌지 홈(115)은 일 방향(예: 도 1의 힌지축(H)) 방향을 따라 연장될 수 있다.
상기 제2 하우징(102)은, 전면에 배치된 디스플레이 장치(121)를 포함할 수 있으며, 상기 디스플레이 장치(121)가 배치된 영역을 제외한 나머지 표면(또는 외관)의 일부 또는 전체가 금속 소재로 제작될 수 있다. 상기 제2 하우징(102)은 그의 일측의 가장자리에서 돌출된 힌지 돌기(hinge protrusion)(123)를 포함할 수 있다. 상기 힌지 돌기(123)는, 상기 제2 하우징(102)의 전면에서 및/또는 전면과 그에 접하는 한 측면에서 돌출되며, 상기 힌지축(H) 방향을 따라 연장될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 힌지 돌기(123)는 양단이 각각 상기 힌지 홀(115)의 양단 내벽에 결속되어 상기 힌지 홀(115) 내에 회전 가능하게 결합할 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 전자 장치(100)는 상기 힌지 돌기(123)를 상기 힌지 홀(115)의 내벽에 회전 가능하게 결속시키는 힌지 장치를 포함할 수 있다. 상기 힌지 장치는 상기 힌지 돌기(123)의 내부 및/또는 상기 제1 하우징(101)의 내부에 수용될 수 있다. 한 실시예에서, 상기 힌지 돌기(123) 및/또는 힌지 장치는 적어도 부분적으로 금속 소재 부분을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))에 안테나 장치(103)가 탑재된 모습을 나타내는 사시도이다. 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 안테나 장치(103)가 탑재된 모습을 다른 방향에서 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치(103)를 나타내는 사시도이다.
상기 전자 장치(100)는, 상용 통신망, 무선 랜, 블루투스, 근접 무선 통신(near field communication; NFC), WiGig 등 다양한 통신 규약에 따른 통신망에 접속할 수 있다. 예컨대, 상기 전자 장치(100)는 서로 다른 다양한 주파수 대역의 무선 통신망 접속을 위한 안테나 장치를 포함할 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치(103)는, 상술한 제1 하우징(101), 예를 들면, 상부 케이스(101a)의 내부로 수용될 수 있다. 어떤 실시예에서, 복수의 상기 안테나 장치(103)가 서로 나란하게 및/또는 한 방향(예: 상기 힌지축(H) 방향)을 따라 정렬된 상태로, 상기 제1 하우징(101) 및/또는 상기 상부 케이스(101a)의 내측면에 장착될 수 있으며, 적어도 일부분이 외부로 노출될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 안테나 장치(103)의 일부분은 상기 제1 하우징(101)에 형성된 힌지 홈(115)으로 노출될 수 있다. 예컨대, 상기 안테나 장치(103)의 일부분이 상기 힌지 홈(115)의 곡면부 일부를 형성할 수 있다.
도 4를 더 참조하면, 상기 안테나 장치(103)는, 안테나 캐리어(131)와, 상기 안테나 캐리어(131)에 각각 장착된 방사 도체(radiation conductor)(133)와 반사 부재(reflection member)(135)를 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 상기 안테나 캐리어(131)를 대체하는 구조물이 상기 제1 하우징(101)의 내부 및/또는 상기 상부 케이스(101a)의 내측면에 형성되어 있다면, 상기 방사 도체(133)와 상기 반사 부재(135) 중 적어도 하나는 상기 제1 하우징(101)이나 상기 상부 케이스(101a)에 배치될 수 있다.
상기 안테나 케이스(131)는, 합성수지 등 절연체 및/또는 유전체로 제작될 수 있으며, 몸체부(131a)와, 상기 몸체부(131a)의 한 측면(F)에서 돌출된 연장부(131b)를 포함할 수 있다. 상기 몸체부(131a)와 상기 연장부(131b)는 사출 성형 등에 의해 성형과 동시에 일체형으로 성형될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 몸체부(131a)와 상기 연장부(131b)는 별도의 부품 형태로 각각 제작된 후 조립 공정 등을 통해 결합할 수 있다.
상기 방사 도체(133)는 상기 몸체부(131a)의 한 측면(F)에 배치되어, 상기 연장부(131b)의 적어도 일부분과 마주보게 위치할 수 있다. 상기 방사 도체(133)는 상기 전자 장치(100)의 통신 모듈 등으로부터 급전을 제공받아 무선 전파를 송수신할 수 있다. 상기 반사 부재(135)는 상기 연장부(131b)의 한 면에 배치되어 상기 방사 도체(133)와 마주보게 또는, 상기 연장부(131b)의 일부분을 사이에 두고 상기 방사 도체(133)와 마주보게 배치될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 방사 도체(133)를 통해 송수신되는 전파는 상기 반사 부재(135)를 경유하여 그 방사 방향이 달라질 수 있다. 예컨대, 상기 방사 도체(133)에서 방사된(송출되는) 전파의 진행 방향은, 상기 반사 부재(135)를 경유하여 외부로 방사되는 전파의 진행 방향과 다를 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 방사 도체(133) 및/또는 상기 반사 부재(135)는, 구리, 금, 은 등의 금속 박판을 가공하여 제작된 도전성 패턴(conductive pattern)이나 상기 안테나 캐리어(131)의 표면에 도금 또는 증착된 도전성 패턴일 수 있다.
다시 도 2와 도 3을 참조하면, 앞서 언급한 바와 같이, 상기 안테나 장치(103)의 일부(예: 상기 연장부(131b)의 일부분)는 상기 제1 하우징(101)의 외부로 노출될 수 있다. 예컨대, 상기 연장부(131b)의 적어도 일부분이 상기 힌지 홈(115)으로 노출될 수 있다. 한 실시예에서, 상기 연장부(131b)의 일부분이 외부로 노출된다면, 상기 반사 부재(135)는 상기 연장부(131)의 내측으로(내측면에) 배치되어 외부로 노출되지 않을 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 장치(103)의 일부(예: 상기 연장부(131b)의 일부분)이 외부로 노출된 경우, 상기 제2 하우징(102)의 일부분은 노출된 상기 안테나 장치(103)의 일부를 은폐할 수 있다. 예컨대, 상기 안테나 장치(103)의 일부는 상기 힌지 홈(115) 내에 배치되며, 상기 힌지 돌기(123)가 상기 힌지 홀(115)에 결합하여 상기 제1 하우징(101)의 외부로 노출된 상기 안테나 장치(103)의 일부를 은폐할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)를 나타내는 단면 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치(103)는, 상기 제1 하우징(101)에 수용되면서, 상기 제1 하우징(101)의 일측 가장자리에 인접하게 배치될 수 있다. 한 실시예에서, 상기 안테나 장치(103)는 상기 제1 하우징(101)에 형성된 힌지 홈(115)과 인접하게 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 장치(103)와 인접하는 상기 힌지 홈(115)의 일부 구간 및/또는 상기 제1 하우징(101)의 상부 케이스(101a)의 일부 구간(117)은 비금속 재질(예: 무선 전파를 투과하는 재질)로 제작될 수 있다.
상기 제1 하우징(101)의 내부로 배치되었을 때, 상기 방사 도체(133)는 상기 힌지 홈(115)과 인접하게 위치할 수 있으며, 상기 반사 부재(135)는 상기 방사 도체(133)와 상기 힌지 홈(115) 사이에 위치할 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 방사 도체(133)를 통해 송수신되는 전파의 진행 방향 등을 조절함에 있어, 상기 반사 부재(135)는 상기 방사 도체(133)와 근접계(near field)를 형성할 수 있도록 일정 거리 이내에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 반사 부재(135)는 상기 방사 도체(133)로부터 λ/10의 거리 이내에 배치될 수 있다. 여기서, 'λ'는 상기 방사 도체(133) 및/또는 상기 안테나 장치(103)를 통해 송수신되는 공진 주파수의 파장을 의미할 수 있다.
도 6과 도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 5의 전자 장치(100))에서, 안테나 장치의 공진 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6과 도 7의 그래프는 상술한 반사 부재(예: 도 5의 반사 부재(135))를 부착하기 전(도 6)과, 후(도 7)의 전압정재파비(voltage standing wave ratio; VSRW)를 각각 측정한 결과를 나타내고 있다. 상기와 같은 측정 결과를 개략적으로 정리하면 아래의 [표 1]과 같다.
공진 주파수
[GHz]		 전압정재파비
반사 부재 장착 전 반사 부재 장착 후
2.400 1.4740 2.0416
2.485 3.2806 1.7650
5.150 2.8769 3.2204
5.875 1.4915 1.7504
도 6과 도 7의 그래프로 나타나는 바와 같이, 공진 주파수를 확보함에 있어, 상기 반사 부재(135)를 장착 전, 후에 상기 방사 도체(133) 및/또는 상기 안테나 장치(103)의 공진 주파수 및 전압정재파비는, 무선 통신에 있어 유의미한 정도의 큰 변화없이 안정됨을 알 수 있다.
상기와 같은 공진 주파수 특성과 아울러, 상기 안테나 장치(103)의 방향성, 송수신 안정성 등을 측정한 결과를 도 8 내지 도 10을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 5의 전자 장치(100))에서, 안테나 장치(103)의 방향성을 설명하기 위한 그래프이다.
먼저, 도 8과 도 9는 의 그래프는 상술한 반사 부재(예: 도 5의 반사 부재(135))를 부착하기 전(도 8)과, 후(도 9)에, H-평면에서의 방사 패턴을 측정한 것으로서, 180도 각도 방향은, 예를 들면, 상기 전자 장치(100)의 배치 위치에서 볼 때, 사용자가 위치한 방향을 의미한다. 도 8과 도 9를 참조하여 상기 반사 부재(135)를 배치하기 전과 비교할 때, 상기 반사 부재(135)를 배치함으로써 0도 방향으로 빔 패턴(beam pattern)의 지향성이 증가함을 알 수 있다.
도 10은 전자 장치(예: 도 5의 전자 장치(100))로부터 100m 거리에서 측정된 처리량(throughput)을 측정한 것으로서, 0도 각도 방향, 90도 각도 방향, 180도 각도 방향, 270도 각도 방향에서 각각 측정한 후, 측정된 처리량 값을 단순히 직선으로 연결하여 나타낸 것임에 유의한다. 예를 들어, 45도 각도 방향에서의 실제 처리량 측정 값은 도 10의 그래프와 다를 수 있다. '처리량'이라 함은 지정된 시간동안 전송된(송수신된), 또는, 처리된 전체의 유효한 데이터 양을 의미하는 것으로서, 'Mbps' 단위로 기재될 수 있다. 도 10에서, 'T1'으로 지시된 그래프는 상기 반사 부재(135)를 배치되지 않은 전자 장치를 이용하여 측정된 처리량을 나타내며, 'T2'로 지시된 그래프는 상기 반사 부재(135)를 배치한 전자 장치를 이용하여 측정된 처리량을 나타내고 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치(예: 도 5의 안테나 장치(103))는 방사 도체(133)와 인접하는 반사 부재(135)를 배치함으로써, 전파 환경이 동일한 조건(예: 동일한 거리와 방향)에 배치되었을 때, 안테나 장치의 지향성이 향상되어 더 빠르고 안정적인 무선 전파의 송수신이 가능함을 알 수 있다.
일반적으로, 안테나 장치 방사 도체 자체로서의 방사 성능은 양호할 수 있지만, 안테나 장치가 상기 전자 장치에 배치된 상태에서는, 주변의 금속 구조물이나 금속 소재 부분, 예를 들어, 상술한 힌지 돌기(예: 도 1의 힌지 돌기(123))나 힌지 장치 등의 전자기적인 간섭이 발생될 수 있다. 예컨대, 안테나 장치가 상기 전자 장치에 배치된 상태에서는, 상기 안테나 장치의 설계 성능이 왜곡, 저하될 수 있다. 상기와 같은 측정 결과로 미루어 볼 때, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치(예: 도 5의 안테나 장치(103))는, 상기 방사 도체(133)와 인접하게 배치된 상기 반사 부재(135)를 포함함으로써, 상기 방사 도체(133)를 통해 송수신되는 전파의 진행 경로를 전환하거나, 일정 방향에서 방사 성능의 왜곡이나 저하를 보상할 수 있다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치의 변형 예를 각각 나타내는 사시도이다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치는, 안테나 캐리어(231) 상에서, 상술한 방사 도체(예: 도 4 또는 도 5의 방사 도체(133))와 반사 부재(예: 도 4 또는 도 5의 반사 부재(135))가 각각 배치되는 면이 서로 평행하거나, 적어도 부분적으로 서로에 대하여 경사지게 형성될 수 있다. 도 11을 참조하면, 안테나 캐리어(231) 상에서 방사 도체와 반사 부재가 각각 배치되는 면(F1, F3)은 서로 평행할 수 있다. 도 12를 참조하면, 방사 도체가 배치되는 면(F1)은 부분적으로 경사면(F2)으로 형성될 수 있다. 도 13을 참조하면, 반사 부재가 배치되는 면(F3)이 방사 도체가 배치되는 면(F1)에 대하여 경사지게 형성될 수 있다. 예컨대, 상술한 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100)) 및/또는 안테나 장치(예: 도 4의 안테나 장치(103))에서 요구되는 방사 성능이나 방사 특성 등을 고려하여, 상기 안테나 캐리어(231)의 형상(예: 방사 도체와 반사 부재가 각각 배치되는 면(F1, F2)의 형상)은 다양하게 설계, 제작될 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치의 다른 변형 예를 나타내는 분리 사시도이다. 도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치의 다른 변형 예를 나타내는 사시도이다.
도 14와 도 15를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치(303)에서, 안테나 캐리어(331)의 몸체부(331a)와 연장부(331b)가 별도의 부품 형태로 제작된 후, 조립 등의 공정을 통해 결합하는 구조를 가질 수 있다.
상기 몸체부(331a)에는 방사 도체(333)가 배치되는 측면(F1)에서, 상기 연장부(331b)에 상응하는 홈(들)(339)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 연장부(331b)는 형합 구조(또는 스냅 핏(snap fit) 구조)를 통해 상기 몸체부(331a)와 결합할 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 연장부(331b)는 체결 부재, 예를 들면, 스크루(337)에 의해 상기 몸체부(313a)에 체결, 고정될 수 있다. 다른 실시예에서, 접착제 또는 접착 테이프에 의해 상기 연장부(331b)가 상기 홈(339)에 부착될 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 초음파 융착 등의 공정을 통해 상기 연장부(331b)가 상기 몸체부(331a)에 결합할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 안테나 장치(303)의 반사 부재(335)는 상기 연장부(331b)의 한 면에 부착될 수 있는데, 상기 연장부(331b)가 상기 몸체부(331a)와 결합했을 때 상기 반사 부재(335)는 상기 방사 도체(333)와 적어도 부분적으로 마주보게 배치될 수 있다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치의 또 다른 변형 예를 나타내는 분리 사시도이다. 도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치의 또 다른 변형 예를 나타내는 사시도이다.
도 16과 도 17을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치(403)는, 몸체부(431a), 연장부(431b), 방사 도체(433a), 반사 부재(435a) 및 가요성 인쇄회로 기판(437)을 포함할 수 있다.
상기 몸체부(431a)와 상기 연장부(431b)는 별도의 부품 형태로 제작된 후, 결합함으로써 안테나 캐리어(예: 도 4의 안테나 캐리어(131))를 형성할 수 있다. 상기 몸체부(431a)와 상기 연장부(431b)를 결합하기 위해, 상기 안테나 장치(403)는 지지 리브(support rib)(431c)와 융착 돌기(431d)를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 연장부(431b)는 그의 일측면이 상기 지지 리브(431c)에 의해 지지되면서, 한 면이 상기 몸체부(431a)의 한 면(예: 상기 융착 돌기(431d)가 형성된 면)과 마주보도록 상기 몸체부(431a)에 결합할 수 있다. 상기 연장부(431b)와 상기 몸체부(431a)가 마주보게 결합한 상태에서 상기 융착 돌기(431d)에 초음파 등을 조사하면, 상기 융착 돌기(431d)가 일시적으로 녹았다가 다시 경화되면서 상기 연장부(431b)를 상기 몸체부(431a)에 부착, 고정할 수 있다.
한 실시예에서, 상기 안테나 장치(403)의 방사 도체(433a)와 반사 부재(435a)는 상기 몸체부(431a)와 상기 연장부(431b)에 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 방사 도체(433a)는 상기 몸체부(431a)의 한 면(예: 상기 융착 돌기(431d)가 형성된 면)에 배치되며, 상기 반사 부재(435a)는 상기 연장부(431b)의 외측면에 배치될 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 상기 연장부(431b)의 일부분은 상기 방사 도체(433a)와 상기 반사 부재(435a)의 사이에 위치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 연장부(431b)가 상기 몸체부(431a)에 결합하면, 상기 방사 도체(433a)는 상기 연장부(431b)에 의해 은폐 또는 매립될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 가요성 인쇄회로 기판(437)은 상기 방사 도체(433a)로 급전신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상술한 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 통신 모듈로부터 상기 방사 도체(433a)로 제공되는 데이터 신호를 전달할 수 있다. 상기 가요성 인쇄회로 기판(437)은, 예를 들면, 상기 몸체부(431a)와 상기 연장부(431b)를 각각 부분적으로 감싸게 연장되며, 일부분은 상기 몸체부(431a)와 상기 연장부(431b) 사이로 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 가요성 인쇄회로 기판(437)의 일부분이 상기 몸체부(431a)와 상기 연장부(431b) 사이로 배치된 상태에서, 상기 융착 돌기(431d)를 융착하여 상기 연장부(431b)를 상기 몸체부(431a)에 결합할 수 있다. 예컨대, 상기 연장부(431b)가 상기 몸체부(431a)에 결합하면서, 상기 가요성 인쇄회로 기판(437)의 일부분을 고정시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 가요성 인쇄회로 기판(437)은, 상기 방사 도체(433a) 및/또는 상기 반사 부재(435a)를 대체하는, 또는, 상기 방사 도체(433a) 및/또는 상기 반사 부재(435a)와 조합되는 도체 패턴(conductive pattern)(433b 또는 435b)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 가요성 인쇄회로 기판(437)에 형성된 인쇄회로 패턴은, 상기 방사 도체(433a) 및/또는 상기 반사 부재(435a)에 대응하는 영역에 형성된 도체 패턴(들)(433b 또는 435b)을 포함할 수 있으며, 상기 도체 패턴(들)(433b 또는 435b)은 상기 방사 도체(433a) 및/또는 상기 반사 부재(435a)를 대체하거나, 상기 방사 도체(433a) 및/또는 상기 반사 부재(435a)와 조합되어 상기 안테나 장치(403)의 방사 도체로서 및/또는 반사 부재로서 기능할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치는, 제1 하우징과, 상기 제1 하우징에 결합하여 일방향으로 연장된 힌지축을 중심으로 회동하는 제2 하우징을 포함하는 전자 장치의 안테나 장치로서,
상기 제1 하우징에 배치되는 방사 도체(radiation conductor); 및 상기 제1 하우징에서 상기 방사 도체에 인접하게 배치된 반사 부재(reflection member)를 포함할 수 있으며,
상기 방사 도체를 통해 송수신되는 전파를, 상기 반사 부재를 경유하여 외부 공간으로 방사할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 하우징은, 일측의 가장자리에 형성된 힌지 홈(hinge recess)을 구비할 수 있고,
상기 제2 하우징은, 일측의 가장자리에 형성되어 상기 힌지 홈 내에 회전 가능하게 결합하는 힌지 돌기(hinge protrusion)를 구비할 수 있고,
상기 방사 도체는 상기 힌지 홈에 인접하도록 상기 제1 하우징에 수용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 반사 부재는, 상기 제1 하우징에 수용되며, 상기 방사 도체와 상기 힌지 홈 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 반사 부재는 상기 방사 도체로부터 λ/10 거리 이내에 배치될 수 있다. 여기서, 'λ'는 상기 안테나 장치의 공진 주파수 파장을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 안테나 장치는, 상기 제1 하우징의 내측면에 장착되는 안테나 캐리어를 더 포함할 수 있으며,
상기 방사 도체와 상기 반사 부재 중 적어도 하나가 상기 안테나 캐리어에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 장치는 복수의 상기 안테나 캐리어를 포함할 수 있으며, 상기 안테나 캐리어들은 서로 나란하게 장착될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 캐리어의 일부분이 상기 제1 하우징의 외측으로 노출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 하우징의 외측으로 노출된 안테나 캐리어의 일부분은, 상기 제2 하우징의 일부분에 의해 은폐될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 캐리어는, 상기 제1 하우징의 내측면에 장착되는 몸체부(body portion)와, 상기 몸체부의 제1 측면에 돌출된 연장부(extending portion)을 포함할 수 있으며,
상기 방사 도체는 상기 제1 측면에, 상기 반사 부재는 상기 연장부에 각각 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 몸체부와 연장부는 일체형으로 성형될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 장치는, 상기 연장부를 상기 몸체부에 체결, 고정하는 체결 부재를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 장치는, 상기 제1 측면에 형성되어 융착에 의해 상기 연장부를 상기 몸체부에 장착, 고정하는 융착 돌기를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 연장부는 상기 제1 측면에 대하여 경사지게 형성된 경사면을 포함할 수 있고, 상기 반사 부재는 상기 경사면에 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는,
일측의 가장자리에 형성된 힌지 홈(hinge recess)을 구비하는 제1 하우징; 일측의 가장자리에 형성되어 상기 힌지 홈 내에 회전 가능하게 결합하는 힌지 돌기(hinge protrusion)를 구비하는 제2 하우징; 및 상기 힌지 홈에 인접하도록 상기 제1 하우징에 수용된 안테나 장치를 포함할 수 있으며,
상기 안테나 장치는, 상기 힌지 홈에 인접하게 배치된 방사 도체(radiation conductor); 및 상기 방사 도체에 인접하게 배치되어 상기 방사 도체를 통해 송수신되는 전파의 방사 방향을 전환하는 반사 부재(reflection member)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 하우징은, 일방향으로 연장된 힌지축을 중심으로 회동하여 상기 제1 하우징에 대면하게 접철된 위치로부터 상기 제1 하우징에 대하여 일정 각도만큼 개방된 위치까지 회동할 수 있으며,
상기 힌지 홈은 상기 힌지축 방향으로 연장된 홈 형상을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 다양한 실시예에 따르면, 상기 반사 부재는 상기 방사 도체와 상기 힌지 홈 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치 및/또는 안테나 장치는, 상기 제1 하우징 내에서 상기 힌지 홈에 인접하게 배치된 안테나 캐리어를 더 포함할 수 있으며,
상기 방사 도체와 상기 반사 부재 중 적어도 하나가 상기 안테나 캐리어에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 캐리어의 일부분이 상기 힌지 홈으로 노출될 수 있다.
상기 힌지 홈으로 노출된 상기 안테나 캐리어의 일부분이 상기 힌지 돌기에 의해 은폐될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 힌지 돌기는 금속 소재로 형성된 부분을 포함할 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
100: 전자 장치 101: 제1 하우징
115: 힌지 홈 102: 제2 하우징
123: 힌지 돌기 103: 안테나 장치
131: 안테나 캐리어 133: 방사 도체
135: 반사 부재

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    일측 가장자리에 형성된 힌지 홈을 구비하는 제1 하우징;
    일측 가장자리에 형성되어 상기 힌지 홈에 회전 가능하게 결합하는 힌지 돌기를 구비하는 제2 하우징; 및
    상기 힌지 홈에 인접하도록 상기 제1 하우징 내에 배치된 안테나 장치를 포함하고,
    상기 안테나 장치는, 상기 제1 하우징에 배치되는 방사 도체(radiation conductor)와, 상기 제1 하우징에서 상기 방사 도체에 인접하게 배치된 반사 부재(reflection member)를 포함함으로써, 상기 방사 도체를 통해 송수신되는 전파를, 상기 반사 부재를 경유하여 외부 공간으로 방사하고,
    상기 힌지 홈의 일면은, 상기 안테나 장치의 적어도 일부를 상기 제1 하우징의 외부로 노출시키고,
    상기 전자 장치는, 상기 제1 하우징의 내측면에 장착되며 절연 물질을 포함하는 안테나 캐리어로서, 몸체부와, 상기 몸체부의 제1 측면에 돌출된 연장부를 구비하는 상기 안테나 캐리어를 더 포함하고,
    상기 방사 도체는 상기 제1 측면에, 상기 반사 부재는 상기 연장부에 각각 배치되며,
    상기 방사 도체는 힌지 홈에 인접하게 배치되고, 상기 반사 부재는 상기 방사 도체와 상기 힌지 홈 사이에 배치된 전자 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서, 상기 반사 부재는 상기 방사 도체로부터 λ/10 거리 이내에 배치된 전자 장치. ('λ'는 상기 안테나 장치의 공진 주파수 파장)
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서, 복수의 상기 안테나 캐리어를 포함하며,
    상기 안테나 캐리어들은 서로 나란하게 장착되는 전자 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 안테나 캐리어의 일부분이 상기 제1 하우징의 외측으로 노출된 전자 장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 제1 하우징의 외측으로 노출된 안테나 캐리어의 일부분은, 상기 제2 하우징의 일부분에 의해 은폐된 전자 장치.
  9. 삭제
  10. 제1 항에 있어서, 상기 몸체부와 연장부는 일체형으로 성형된 전자 장치.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 연장부를 상기 몸체부에 체결, 고정하는 체결 부재를 더 포함하는 전자 장치.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 제1 측면에 형성되어 융착에 의해 상기 연장부를 상기 몸체부에 장착, 고정하는 융착 돌기를 더 포함하는 전자 장치.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 연장부는 상기 제1 측면에 대하여 경사지게 형성된 경사면을 포함하고,
    상기 반사 부재는 상기 경사면에 배치된 전자 장치.
  14. 삭제
  15. 제1 항에 있어서, 상기 제2 하우징은, 일방향으로 연장된 힌지축을 중심으로 회동하여 상기 제1 하우징에 대면하게 접철된 위치로부터 상기 제1 하우징에 대하여 일정 각도만큼 개방된 위치까지 회동하며,
    상기 힌지 홈은 상기 힌지축 방향으로 연장된 홈 형상을 가진 전자 장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제1 항에 있어서, 상기 안테나 캐리어의 일부분이 상기 힌지 홈으로 노출되고, 상기 힌지 홈으로 노출된 상기 안테나 캐리어의 일부분이 상기 힌지 돌기에 의해 은폐된 전자 장치.
  20. 제19 항에 있어서, 상기 힌지 돌기는 금속 소재로 형성된 부분을 포함하는 전자 장치.
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