KR102659469B1

KR102659469B1 - 안테나 및 전자 장치

Info

Publication number: KR102659469B1
Application number: KR1020227007982A
Authority: KR
Inventors: 자밍 왕; 량 쉐; 쟈후이 추; 쟈칭 유; 리준 잉
Original assignee: 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2019-08-23
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2024-04-19
Also published as: BR112022003337A2; BR112022003337B1; CN114447583A; CN112421211B; EP4016727A1; JP2022545894A; KR20220041929A; CN114447583B; CN114258612A; EP4016727A4; CN112421211A; WO2021036753A1; JP7336589B2; US20220278446A1

Abstract

본 출원은 안테나 및 이를 포함하는 전자장치를 제공한다. 안테나는 안테나 본체와 안테나 본체에 위치하는 급전점 및 접지점을 포함한다. 안테나 본체는 서로 교차하는 제1 섹션 및 제2 섹션을 포함한다. 급전점과 안테나 본체의 제1 단부 사이의 전기적 길이는 급전점과 제1 단부에 대향하는 제2 단부 사이의 전기적 길이보다 더 길다. 안테나 본체는 급전점과 제1 단부 사이의 제1 파장의 1/4의 공진을 생성하고, 안테나 본체는 제1 단부와 제2 단부 사이의 제2 파장의 1/2의 공진을 생성한다. 본 출원에서, 제1 파장의 1/4의 공진에 기초하여 생성된 모드 여기가 제2 파장의 1/2의 공진을 이용하여 향상될 수 있어서, 안테나의 수평 모드 여기 및 수직 모드 여기가 비교적 균형이 잡혀 있다. 따라서, 안테나는 전자 장치가 자유 공간(FS)에 있든 핸드헬드 상태에 있든 관계없이 상대적으로 우수한 방사 성능을 가질 수 있다.

Description

안테나 및 전자 장치

본 출원은 2019년 8월 23일 중국 국가지식재산관리국에 제출된 "안테나 및 전자장치"라는 명칭의 중국 특허출원 번호 201910794483.X에 대한 우선권을 주장하며, 전체 내용이 참고로 여기에 포함된다.

본 출원은 통신 기술 분야에 관한 것으로, 특히 안테나 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.

현재, 휴대폰과 같은 전자기기의 안테나 솔루션 설계에 있어서, 통신 기능을 구현하기 위해 금속의 관통 슬롯이 일반적으로 사용된다. 구체적으로, 도전성 프레임 상에 복수의 이격된 슬롯이 배치되고, 인접한 슬롯 사이의 일부가 안테나의 안테나 본체를 형성한다. 현재의 전자 장치에서, 슬롯은 일반적으로 전자 장치의 프레임의 양쪽 가장자리에 배치되므로, 안테나는 주로 수평 모드 여기(excitation) 또는 수직 모드 여기를 발생시킨다. 결과적으로, 수평 모드 여기와 수직 모드 여기는 균형이 맞지 않는다. 전자 장치를 손으로 잡을 때, 프레임의 슬롯이 쉽게 막힌다. 이 경우, 안테나의 수평 모드 여기 또는 수직 모드 여기가 약해져 데스 그립(Death Grip)이 발생한다. 결과적으로, 안테나의 방사 성능이 영향을 받는다.

본 출원은 안테나의 수평 모드 여기와 수직 모드 여기가 균형을 이루지 않는 문제를 해결하기 위해 안테나 및 전자 장치를 제공하여, 안테나가 손으로 잡힌 상태에서 여전히 비교적 양호한 안테나 방사 성능을 가질 수 있도록 한다.

제1 측면에 따르면, 본 출원은 안테나를 제공한다. 안테나는 L자형 안테나 본체를 포함한다. 안테나 본체는 제1 섹션 및 제1 섹션과 교차하는 제2 섹션을 포함한다. 안테나 본체는 간격을 두고 배치되는 급전점과 접지점을 포함한다. 급전점은 무선 주파수 전단부에 연결하도록 구성된다. 접지점은 접지용으로 사용된다. 안테나 본체는 서로 이격된 제1 단부와 제2 단부를 포함한다. 제1 단부는 제1 섹션의 단부이고, 제2 섹션에서 멀리 떨어져 있다. 제2 단부는 제2 섹션의 단부이며 제1 섹션에서 멀리 떨어져 있다. 급전점과 제1 단부 사이의 전기적 길이는 급전점과 제2 단부 사이의 전기적 길이보다 크다. 안테나 본체는 급전점과 제1 단부 사이에서 제1 파장의 1/4의 공진을 발생시키고, 안테나 본체는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 제2 파장의 1/2의 공진을 발생시킨다. 제1 파장은 제2 파장보다 크다.

안테나는 프레임 안테나(즉, 안테나 본체가 전자 장치의 프레임인 안테나), 안테나 형태의 연성 인쇄 회로(Flexible Printed Circuit, FPC), 안테나 형태의 레이저 직접 구조화(Laser-Direct-structuring, LDS), 또는 마이크로스트립 디스크 안테나(Microstrip Disk Antenna, MDA) 등일 수 있다. 안테나가 연성 인쇄 회로의 안테나 형태인 경우, 안테나 본체는 선형 스트립 구조일 수 있으며, 사용 중에, 안테나 본체가 구부러져 L자형 안테나 본체를 형성할 수 있다.

안테나 본체는 급전점과 제1 단부 사이에서 제1 파장의 1/4의 공진을 생성한다. 즉, 급전점과 제1 단부 사이의 전기적 길이는 대략 제1 파장의 1/4이므로, 안테나 본체는 급전점과 제1 단부 사이에서 제1 파장의 1/4의 공진을 생성할 수 있다. 안테나 본체는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 제2 파장의 1/2의 공진을 생성한다. 즉, 제1 단부와 제2 단부 사이의 전기적 길이는 대략 제2 파장의 1/2이므로, 안테나 본체는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 제2 파장의 1/2의 공진을 발생시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 파장 및 제2 파장은 LTE 표준에서 방사 주파수가 동일한 주파수 대역(예를 들어, B28, B5 또는 B8) 내에 속하는 신호의 작동 파장이다.

본 출원의 이 실시예에서, 급전점과 제1 단부 사이의 전기적 길이는 급전점과 제2 단부 사이의 전기적 길이보다 크고, 이에 따라 상대적으로 긴 전기적 길이의 섹션(급전점과 제1 단부 사이의 섹션)의 전기적 길이는 대략 1/4 파장이어서, 급전점과 제1 단부 사이에서 제1 파장의 1/4의 공진을 생성하므로, 본 출원의 이 실시예에서의 제1 파장의 1/4의 공진은 상대적으로 큰 방사 개구(radiation aperture)를 가질 수 있다. 따라서 안테나는 상대적으로 우수한 방사 성능을 가진다. 안테나 본체에 의해 생성되는 급전점과 제1 단부 사이에서의 제1 파장의 1/4의 공진을 기반으로, 제1 단부가 위치하는 측면에 수직인 방향으로 모드 여기(mode excitation)를 생성할 수 있다. 본 출원의 이 실시예에서, 제1 단부는 제1 섹션의 단부이고 제2 섹션으로부터 멀리 떨어져 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 제1 섹션은 수평 방향 또는 수직 방향으로 위치하는데, 즉, 수평 모드 여기 또는 수직 모드 여기가, 안테나의 공진으로서 제1 파장의 1/4의 공진에 기초하여 생성될 수 있다. 제2 파장의 1/2의 공진은 제1 단부와 제2 단부 사이에 형성되며, 안테나 본체는 L자형이므로, 제1 섹션에 수직인 방향에서의 모드 여기와 제2 섹션에 수직인 방향에서의 모드 여기가 생성될 수 있다. 일부 실시예에서, 수평 모드 여기 및 수직 모드 여기가 생성될 수 있으며, 이는 제1 파장의 1/4의 공진에 기초하여 생성된 모드 여기를 향상시키는 것을 보조할 수 있으므로, 안테나의 수평 모드 여기 및 수직 모드 여기가 상대적으로 균형을 잡을 수 있다. 따라서, 안테나는 여전히 손으로 잡힌 상태에서 비교적 양호한 안테나 방사 성능을 갖는다. 즉, 본 출원에서, 안테나 본체는 제1 파장의 1/4의 공진과 제2 파장의 1/2의 공진을 모두 생성할 수 있고, 제1 파장의 1/4의 공진에 기초하여 생성되는 모드 여기와 다른 방향에서의 모드 여기가 제2 파장의 1/2의 공진을 사용하여 향상될 수 있으므로, 안테나의 수평 모드 여기와 수직 모드 여기가 상대적으로 균형을 이룰 수 있다.

모드 여기란, 안테나가 상이한 모드를 생성할 수 있도록 안테나에 포트 여기를 추가하는 것을 의미한다. 모드 여기는 안테나에서의 여기에 의해 생성되는 특성 전류의 상이한 분포로서 표현된다. 예를 들어, 본 출원의 이 실시예에서, 안테나의 제1 파장의 1/4의 공진에 기초하여 제1 단부가 위치하는 측면에 수직인 방향의 모드 여기가 생성되는데, 즉, 안테나 접지에 여기가 추가된 후 생성되는 특성 전류의 주된 흐름 방향은 제1 단부가 위치한 측의 방향과 수직이다. 제1 단부가 위치한 측의 방향이 수평 방향인 경우, 수직 모드 여기가 주로 발생한다. 제1 단부가 위치한 쪽의 방향이 수직 방향인 경우, 수평 모드 여기가 주로 발생한다. 안테나의 제2 파장의 1/2의 공진에 기초하여, 제1 섹션에 수직인 방향의 모드 여기와 제2 섹션에 수직인 방향의 모드 여기가 생성되는데, 즉 안테나 접지에 여기가 추가된 후에 생성되는 특성 전류의 주된 흐름 방향은 제1 단부가 위치한 측의 방향과 제2 단부가 위치한 측의 방향에 수직이다.

본 출원의 이 실시예에서, 제1 파장은 제2 파장보다 더 크고, 즉, 급전점과 제1 단부 사이에서 발생된 공진의 주파수는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 발생된 공진의 주파수보다 작아서, 제1 파장의 1/4의 공진과 제2 파장의 1/2의 공진이 동일한 동작 주파수 대역에 있을 때 효율 피트(pit)가 생성되는 것을 피하므로, 안테나는 동작 주파수 대역에서 양호한 방사 성능을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 급전점과 제1 단부 사이에서 발생된 공진의 주파수와 제1 단부와 제2 단부 사이에서 발생된 공진의 주파수 사이의 차이는 50MHz 내지 200MHz 범위여서, 제1 파장의 1/4의 공진과 제2 파장의 1/2의 공진 사이의 더욱 양호한 호환성을 구현한다. 따라서 안테나는 자유 공간과 손으로 잡은 상태 모두에서 우수한 방사 성능을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 안테나는 제1 스위칭 회로를 포함하고, 제1 연결점은 안테나 본체 상에 배치되고, 제1 연결점은 급전점 및 접지점의 측면으로서 제2 단부와 떨어져 있는 측면에 위치하며, 제1 스위칭 회로의 한쪽 단부는 제1 연결점에 연결되고, 다른 쪽 단부는 접지되며, 제1 스위칭 회로는 급전점과 제1 단부 사이의 전기적 길이를 변경하도록 구성된다. 본 출원의 이 실시예에서, 제1 스위칭 회로는 제1 연결점에 연결되는데, 즉, 제1 스위칭 회로는 제1 연결점을 통해 안테나 본체에 연결된다. 이러한 방식으로, 급전점과 제1 단부 사이의 전기적 길이 및 제1 단부와 제2 단부 사이의 전기적 길이는 제1 스위칭 회로를 사용하여 변경할 수 있어서, 제1 파장의 1/4의 공진과 제2 파장의 1/2의 공진의 동작 주파수들을 변경한다.

일부 실시예에서, 제1 연결점은 대안적으로 급전점과 접지점의 측면으로서 제1 단부에서 멀리 떨어져 있는 측면에 위치될 수 있어서, 급전점과 제2 단부 사이의 전기적 길이와 제1 단부와 제2 단부 사이의 전기적 길이를 변경하여, 제2 파장의 1/2의 공진의 동작 주파수를 변경한다.

일부 실시예에서, 안테나는 제2 스위칭 회로를 포함하고, 제2 연결점은 안테나 본체에 더 배치되고, 급전점과 접지점은 제1 연결점과 제2 연결점 사이에 위치하며, 제2 스위칭 회로의 한쪽 단부는 제2 연결점에 연결되고 다른 쪽 단부는 접지되며, 제2 스위칭 회로는 급전점과 제2 단부 사이의 전기적 길이를 변경하도록 구성된다. 본 출원의 이 실시예에서, 제2 스위칭 회로는 제2 연결점에 연결되는데, 즉, 제2 스위칭 회로는 제2 연결점을 통해 안테나 본체에 연결되어, 급전점과 제2 단부 사이의 전기적 길이를 변경한다. 제1 스위칭 회로는, 제1 파장의 1/4의 공진의 동작 주파수를 변경하기 위해, 급전점과 제1 단부 사이의 전기적 길이를 변경한다. 제2 스위칭 회로는, 제1 스위칭 회로와 협력하여, 안테나 본체의 전기적 길이(즉, 제1 단부와 제2 단부 사이의 전기적 길이)를 변경하여, 제2 파장의 1/2의 공진의 동작 주파수를 변경한다.

일부 실시예에서, 제1 스위칭 회로의 위치와 제2 스위칭 회로의 위치가 상호 교환될 수 있음이 이해될 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 스위칭 회로는 제1 스위치 및 접지된 복수의 상이한 제1 튜닝(tuning) 소자를 포함하고, 제1 스위치는 스위칭을 통해 상이한 제1 튜닝 소자에 연결하여, 급전점과 제1 단부 사이의 전기적 길이를 변경한다. 제1 스위치는 스위칭을 통해 서로 다른 제1 튜닝 소자에 연결되어, 서로 다른 제1 튜닝 소자가 안테나 본체에 연결된다. 상이한 제1 튜닝 소자는 상이한 유형의 튜닝 소자일 수 있고, 예를 들어 커패시터, 인덕터 또는 저항일 수 있다. 대안적으로, 상이한 제1 튜닝 소자는 동일한 유형이면서 사양 및 크기가 상이한 튜닝 소자일 수 있다. 예를 들어, 튜닝 소자는 모두 인덕터이지만 튜닝 소자가 상이한 인덕턴스 값을 가진다. 상이한 제1 튜닝 소자가 안테나 본체에 연결하여, 안테나 본체의 제1 단부와 제2 단부 사이의 전기적 길이와 급전점과 제1 단부 사이의 전기적 길이를 변경하여, 안테나 본체에 의해 생성되는 제1 파장의 1/4의 공진 및 제2 파장의 1/2의 공진의 동작 주파수를 조정한다.

일부 실시예에서, 제1 스위칭 회로는 제1 스위치 및 접지된 복수의 상이한 제1 튜닝 소자를 포함하고, 제2 스위칭 회로는 제2 스위치 및 접지된 복수의 상이한 제2 튜닝 소자를 포함하고, 복수의 제1 튜닝 소자는 복수의 제2 튜닝 소자와 일대일 대응하고, 제1 스위치가 스위칭을 통해 서로 다른 제1 튜닝 소자에 연결되면, 제2 스위치는 스위칭을 통해, 제1 스위치에 연결하는 제1 튜닝 소자에 대응하는 제2 튜닝 소자에 연결한다. 상이한 제2 튜닝 소자는 상이한 유형의 튜닝 소자일 수 있으며, 예를 들어 커패시터, 인덕터 또는 저항일 수 있다. 다르게는, 상이한 제2 튜닝 소자는 동일한 유형이고 사양 및 크기가 다른 튜닝 소자일 수 있다. 예를 들어, 튜닝 소자는 모두 인덕터이지만 튜닝 소자의 인덕턴스 값이 다르다.

본 출원의 이 실시예에서, 제1 스위치가 스위칭을 통해 상이한 제1 튜닝 소자에 연결될 때, 제2 스위치는 스위칭을 통해 제1 스위치에 연결되는 제1 튜닝 소자에 대응하는 제2 튜닝 소자에 연결되어서, 안테나 본체에 연결되는 제1 튜닝 소자 및 제2 튜닝 소자의 크기가 변경될 수 있으므로, 급전점과 제1 단부 사이의 전기적 길이 및 제1 단부와 제2 단부 사이의 전기적 길이가 변경되고, 이에 따라 안테나 본체에 의해 생성되는 제1 파장의 1/4의 공진 및 제2 파장의 1/2의 공진의 동작 주파수를 조정한다. 또한, 제2 스위치에 연결되는 제2 튜닝 소자는 제1 스위치에 연결되는 제1 튜닝 소자에 대응하므로, 안테나 본체에 의해 생성되는 제1 파장의 1/4의 공진 및 제2 파장의 1/2의 공진의 동작 주파수들 사이의 차이는 항상 50MHz ~ 200MHz 범위이고, 제1 파장의 1/4의 공진과 제2 파장의 1/2의 공진 사이의 더욱 양호한 호환성을 구현한다. 따라서 안테나는 자유 공간과 손으로 잡은 상태 모두에서 우수한 방사 성능을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 스위치는 복수의 제1 고정 단부 및 스위칭을 통해 복수의 제1 고정 단부에 연결되는 제1 가동 단부를 포함하고, 제1 가동 단부는 제1 연결점에 연결되고, 각각의 제1 고정 단부는 하나의 제1 튜닝 소자와 연결되며; 제2 스위치는 복수의 제2 고정 단부 및 스위칭을 통해 복수의 제2 고정 단부에 연결되는 제2 가동 단부를 포함하고, 제2 가동 단부는 제2 연결점에 연결되고, 각각의 제2 고정 단부는 하나의 제2 튜닝 소자에 연결된다. 본 출원의 이 실시예에서, 제1 가동 단부는 스위칭을 통해 상이한 제1 고정 단부에 연결되어, 상이한 제1 고정 단부에 연결되는 제1 튜닝 소자가 안테나 본체에 연결되고, 제2 가동 단부가 스위칭을 통해 상이한 제2 고정 단부에 연결될 수 있어서, 서로 다른 제2 고정 단부에 연결되는 제2 튜닝 소자가 안테나 본체에 연결될 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 스위치는 단극(single-pole) 멀티-쓰로(multi-throw) 스위치 또는 다극(multi-pole) 멀티-쓰로 스위치일 수 있다. 제1 스위치가 단극 멀티-쓰로 스위치인 경우, 제1 가동 단부가 하나 있고, 제1 가동 단부는 스위칭을 통해 복수의 제1 고정 단부에 연결된다. 제1 스위치가 다극 멀티-쓰로 스위치인 경우, 복수의 제1 가동 단부가 존재한다. 일부 실시예에서, 제1 가동 단부의 수량은 제1 고정 단부의 수량과 동일하고, 복수의 제1 가동 단부는 복수의 제1 고정 단부와 일대일 대응한다. 각각의 제1 가동 단부는 제1 가동 단부에 대응하는 제1 고정 단부에 연결되거나 분리될 수 있다.

제1 튜닝 소자 또는 제2 튜닝 소자는 병렬로 연결되거나 직렬로 연결되는 커패시터, 인덕터, 저항 중 어느 하나 이상을 통해 얻어진다.

일부 실시예에서, 제3 튜닝 소자는 접지점과 접지점의 접지 위치 사이에 연결되고, 제3 튜닝 소자는 안테나 본체의 전기적 길이를 조정하도록 구성된다. 본 출원의 이 실시예에서, 제3 튜닝 소자는 접지점과 접지 위치 사이에 연결되어, 제1 단부와 제2 단부 사이의 전기적 길이 및 급전점과 제1 단부 사이의 전기적 길이가 변경되므로, 안테나 본체의 제1 단부와 제2 단부 사이에서 발생하는 공진과 급전점과 제1 단부 사이에서 발생하는 공진을 조정하여 필요한 공진 모드(예컨대, 본 출원의 일부 실시예에서의 제1 파장의 1/4의 공진과 제2 파장의 1/2의 공진)를 획득한다.

일부 실시예에서, 제1 가장자리의 길이는 제2 가장자리의 길이보다 길고, 제1 슬롯과 제2 가장자리 사이의 거리는 제2 슬롯과 제1 가장자리 사이의 거리보다 더 크다.

본 출원의 이 실시예에서, 제1 슬롯과 제2 가장자리 사이의 거리는 제2 슬롯과 제1 가장자리 사이의 거리보다 더 크다. 즉, 일부 실시예에서, 안테나 본체는 서로 교차하는 제1 섹션 및 제2 섹션을 포함하고, 제1 섹션은 제1 가장자리 상의 제1 슬롯과 제2 가장자리 사이의 섹션이고, 제2 섹션은 제2 가장자리 상의 제2 슬롯과 제1 가장자리 사이의 섹션이다. 상대적으로 짧은 길이인, 안테나 본체의 제2 섹션은, 상대적으로 짧은 길이인, 프레임의 제2 가장자리에 위치하고, 상대적으로 긴 길이의, 안테나 본체의 제1 섹션은 상대적으로 긴 길이인, 프레임의 제1 가장자리에 위치하므로, 프레임 상에 상대적으로 적절한 안테나 배열을 구현하기 위해 더 많은 L자형 안테나를 프레임에 추가로 배열할 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 슬롯과 제2 가장자리 사이의 거리는, 전자 장치가 손으로 파지될 때 제1 슬롯이 파지되는 경우를 어느 정도 회피하기 위해서, 90mm 이상으로 된다. 따라서 안테나는 휴대(handheld) 상태에서 여전히 비교적 양호한 방사 성능을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 급전점은 제1 가장자리에 위치된다. 일부 실시예에서, 안테나 본체의 제1 섹션의 길이는 안테나 본체의 제2 섹션의 길이보다 크고, 따라서 급전점이 제1 가장자리에 위치한다는 것은 안테나 본체가 제1 섹션에 위치한다는 것을 의미한다. 안테나 본체의 제1 섹션의 길이는 안테나 본체의 제2 섹션의 길이보다 크고, 따라서 일부 실시예에서 급전점과 제1 단부 사이의 물리적 길이는 급전점과 제2 단부 사이의 물리적 길이보다 길다. 따라서, 급전점과 제1 단부 사이의 전기적 길이가 급전점과 제2 단부 사이의 전기적 길이보다 크고 급전점과 제1 단부 사이에서 제1 파장의 1/4의 공진이 발생할 수 있는 케이스가, 급전점과 제1 단부 사이에 튜닝 소자를 연결함이 없이 또는 상대적으로 작은 튜닝 소자만을 연결함으로써 구현될 수 있다. 이러한 방식으로 제조 비용을 줄일 수 있다.

제2 측면에 따르면, 본 출원은 전자 장치를 제공한다. 전자 장치는 전도성 프레임, 무선 주파수 전단부 및 안테나를 포함한다. 프레임은 제1 가장자리 및 제1 가장자리와 교차하는 제2 가장자리를 포함한다. 제1 슬롯은 제1 가장자리에 배치되고, 제2 슬롯은 제2 가장자리에 배치된다. 프레임의 일부로서 제1 슬롯과 제2 슬롯 사이에 위치한 일부가 안테나의 안테나 본체를 형성한다. 프레임의 섹션으로서 제1 슬롯과 제2 가장자리 사이에 있는 섹션은 안테나 본체의 제1 섹션이고 프레임의 섹션으로서 제2 슬롯과 제1 가장자리 사이에 있는 섹션은 안테나 본체의 제2 섹션이다. 무선 주파수 전단부는 안테나 본체의 급전점에 연결되며, 무선 주파수 신호를 안테나 본체에 공급하거나 안테나 본체에서 전송되는 무선 주파수 신호를 수신하도록 구성된다. 본 출원의 일부 실시예에서, 전자 장치의 제1 가장자리는 수직 방향이고, 제2 가장자리는 수평 방향이다. 또는, 전자 장치의 제1 가장자리는 수평 방향이고, 제2 가장자리는 수직 방향이다.

본 출원의 이 실시예에서, 프레임의 섹션으로서 제1 슬롯과 제2 가장자리 사이에 있는 섹션은 안테나 본체의 제1 섹션이고, 프레임의 섹션으로서 제2 슬롯과 제1 가장자리 사이에 있는 섹션은 안테나 본체의 제2 섹션이고, 수평 방향의 여기 또는 수직 방향의 여기는 안테나의 제1 파장의 1/4의 공진에 기초하여 생성될 수 있고, 수평 방향의 여기 및 수직 방향의 여기가 안테나의 공진인 안테나의 제2 파장의 1/2의 공진을 기반으로 생성될 수 있으므로, 안테나의 수평 모드 여기 및 수직 모드 여기가 모두 상대적으로 강하고, 안테나의 수평 모드 여기와 수직 모드 여기는 상대적으로 균형을 이룬다. 따라서, 안테나는 안테나를 포함하는 전자 장치가 자유 공간(FS) 또는 핸드헬드 상태에 관계없이 비교적 양호한 방사 성능을 가질 수 있다. 또한, 프레임의 일부로서 제1 슬롯과 제2 슬롯 사이의 일부를 안테나 본체로 사용하여 안테나가 차지하는 크기를 줄일 수 있고, 전자 장치의 구조를 단순화할 수 있으며, 제조 공정을 단순화할 수 있다.

제3 측면에 따르면, 본 출원은 전자 장치를 제공한다. 전자 장치는 절연 프레임, 무선 주파수 전단부 및 안테나를 포함한다. 프레임은 제1 가장자리 및 제1 가장자리와 교차하는 제2 가장자리를 포함한다. 안테나의 제1 섹션은 제1 가장자리에 인접하게 배치되고, 안테나의 제2 섹션은 제2 가장자리에 인접하게 배치된다. 무선 주파수 전단부는 안테나 본체의 급전점에 연결되며, 무선 주파수 신호를 안테나 본체에 공급하거나 안테나 본체에서 전송되는 무선 주파수 신호를 수신하도록 구성된다. 본 출원의 일부 실시예에서, 전자 장치의 제1 가장자리는 수직 방향이고, 제2 가장자리는 수평 방향이다. 또는, 전자 장치의 제1 가장자리는 수평 방향이고, 제2 가장자리는 수직 방향이다. 본 출원의 일부 실시예에서, 전자 장치의 제1 가장자리는 수직 방향이고, 제2 가장자리는 수평 방향이다. 또는, 전자 장치의 제1 가장자리는 수평 방향이고, 제2 가장자리는 수직 방향이다.

본 출원의 이 실시예에서, 안테나의 제1 섹션은 제1 가장자리에 인접하게 배치되고, 안테나의 제2 섹션은 제2 가장자리에 인접하게 배치되며, 수평 방향의 여기 또는 수직 방향의 여기가 안테나의 공진인 제1 파장의 1/4의 공진에 기초하여 생성될 수 있고, 수평 방향의 여기 및 수직 방향의 여기가 안테나의 공진인 제2 파장의 1/2의 공진에 기초하여 생성될 수 있어서, 안테나의 수평 모드 여기와 수직 모드 여기가 상대적으로 강하고 안테나의 수평 모드 여기와 수직 모드 여기가 상대적으로 균형을 이룬다. 따라서, 안테나를 포함하는 전자 장치가 FS(Free Space) 또는 핸드헬드(Handheld) 상태인지에 관계없이, 안테나는 상대적으로 우수한 방사 성능을 가질 수 있다.

본 출원의 구조적 특징 및 기능을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하에서는 첨부된 도면 및 특정 실시예를 참조하여 본 출원을 상세히 설명한다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 전자 장치의 구조의 개략도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 안테나의 구조의 개략도이다.
도 3은 본 출원의 도 1에 도시된 실시 예에 따른 전자 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 전자 장치의 내부 구조의 다른 개략도이다.
도 5는 전자 장치가 세로 모드에 있는 전자 장치의 핸드헬드 상태의 개략도이다.
도 6은 상이한 상태들에서의 도 3에 도시된 전자 장치의 안테나의 반사 손실 계수(S11) 곡선을 도시한 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 전자 장치의 안테나가 자유 공간에 있을 때 존재하는 전류 및 방사 방향의 시뮬레이션도이다.
도 8은 도 3에 도시된 전자 장치의 안테나의 방사 효율을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 출원에 따른 전자 장치의 안테나의 반사 손실 계수(S11)의 곡선의 다른 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 안테나의 시스템 효율을 나타내는 도면이다.
도 11은 전자 장치가 가로 모드에 있을 때, 전자 장치의 다른 핸드헬드 상태의 개략도이다.
도 12는 도 3에 도시된 전자 장치의 예시적인 구조의 안테나가 자유 공간 및 핸드헬드 상태일 때 존재하는 시스템 효율 및 방사 효율을 나타내는 도면이다.
도 13은 상이한 상태들에서의 도 3에 도시된 전자 장치의 안테나의 시스템 효율 및 방사 효율을 나타내는 도면이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 안테나의 구조의 개략도이다.
도 15a는 다른 실시예에 따른 안테나 구조의 개략도이다.
도 15b는 다른 실시예에 따른 안테나 구조의 개략도이다.
도 16은 다른 실시예에 따른 안테나 구조의 개략도이다.
도 17은 도 16에 도시된 안테나의 스위치의 가동 단부가 스위칭을 통해 3개의 다른 튜닝 소자에 연결될 때 존재하는 반사 손실을 나타내는 도면이다.
도 18은 도 16에 도시된 안테나의 스위치의 가동 단부가 스위칭을 통해 3개의 다른 튜닝 소자에 개별적으로 연결될 때 존재하는 시스템 효율 및 방사 효율을 나타내는 도면이다.

다음은 본 출원의 실시예의 첨부 도면을 참조하여 본 출원의 실시예의 기술적 솔루션을 명확하고 완전하게 설명한다.

본 출원은 전자 장치를 제공하며, 전자 장치는 외부와 통신하기 위한 안테나를 포함한다. 전자 장치가 자유 공간(free space, FS) 또는 머리 옆 및 손 모드(머리 옆 및 손 왼쪽 모드와 머리 옆 및 손 오른쪽 모드를 포함)에 있을 때, 안테나는 비교적 양호한 작동 효과를 달성할 수 있어서, 전자 장치를 손으로 잡을 때 안테나의 신호 전송에 미치는 영향을 방지하고, 특히 전자 장치를 손으로 잡을 때 안테나의 저주파(low band, LB) 신호 전송에 미치는 영향을 방지한다. 안테나의 저주파 신호의 주파수는 일반적으로 699MHz에서 960MHz 사이이다. 전자 장치는 휴대용 전자 장치 또는 다른 적절한 전자 장치일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 휴대폰과 같은 비교적 작은 장치, 시계, 액세서리 장치, 또는 다른 웨어러블 또는 마이크로 장치, 셀룰러 폰, 또는 미디어 플레이어일 수 있다.

도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)의 구조의 개략도이다. 이 실시예에서, 전자 장치(100)는 휴대폰이다. 전자 장치(100)는 프레임(10) 및 디스플레이(20)를 포함한다. 프레임(10)은 디스플레이(20)의 주위에 배치된다. 프레임(10)은 서로 마주보는 두 개의 제1 가장자리(11)와 두 개의 제1 가장자리(11)와 교차하는 두 개의 제2 가장자리(12)를 포함한다. 2개의 제1 가장자리(11)와 2개의 제2 가장자리(12)는 헤드-투-테일(head-to-tail) 연결되어 정사각형 형태의 프레임(10)을 형성한다. 이 실시예에서, 전자 장치(100)는 사각 판형 구조, 즉 프레임(10)이 사각 형상이다. 일부 실시예에서, 프레임(10)은 프레임(10)에 대해 더 미학적으로 즐거운 효과를 제공하기 위해 모서리를 포함한다. 제2 가장자리(12)의 연장 방향은 수평 방향(도면에 도시된 X 방향)이고, 제1 가장자리(11)의 연장 방향은 수직 방향(도면에 도시된 Y 방향)이다. 이 실시예에서, 제1 가장자리(11)의 길이는 제2 가장자리(12)의 길이보다 길다. 몇몇 실시예에서, 제1 가장자리(11)의 연장 방향 및 제2 가장자리(12)의 연장 방향이 변경될 수 있고, 제1 가장자리(11)의 길이 및 제2 가장자리(12)의 길이 또한 변경될 수 있음이 이해될 수 있다. 이것은 여기에서 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 제1 가장자리(11)의 연장 방향은 수평 방향일 수 있고, 제2 가장자리(12)의 연장 방향은 수직 방향일 수 있다. 제1 가장자리(11)의 길이는 제2 가장자리(12)의 길이보다 짧을 수 있다. 이 실시예에서, 프레임(10)은 금속과 같은 도전성 물질로 만들어질 수 있고, 플라스틱이나 수지와 같은 비전도성 물질로 만들어질 수 있다.

디스플레이(20)는 이미지, 비디오 등을 표시하도록 구성된다. 디스플레이(20)는 플렉서블 디스플레이 또는 리지드 디스플레이일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(20)는 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 디스플레이, 능동-매트릭스 유기발광다이오드(active-matrix organic light-emitting diode, AMOLED) 디스플레이, 미니 유기발광다이오드(mini Organic Light-Emitting Diode) 디스플레이, 마이크로 유기발광다이오드(micro Organic Light-Emitting Diode) 디스플레이, 마이크로 유기발광다이오드(micro Organic Light-Emitting Diode) 디스플레이, 양자 도트 발광 다이오드(quantum dot light emitting diodes, QLED) 디스플레이 또는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD)일 수 있다.

도 2를 참조하면, 전자 장치(100)는 안테나(40) 및 무선 주파수 전단부(50)를 더 포함한다. 안테나(40)는 안테나 본체(41)를 포함한다. 안테나 본체(41)는 전자 장치(100)가 안테나 본체(41)를 이용하여 외부와 통신할 수 있도록 무선 신호를 외부로 방사하거나 외부로부터 무선 신호를 수신하도록 구성된다. 무선 주파수 전단부(50)는 안테나 본체(41)에 연결되고, 무선 주파수 신호를 안테나 본체(41)에 공급하거나 안테나 본체(41)에 의해 수신된 외부 무선 주파수 신호를 수신하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 무선 주파수 전단부(50)는 전송 채널 및 수신 채널을 포함한다. 전송 채널에는 전력 증폭기 및 필터와 같은 구성 요소가 포함된다. 신호는 전력 증폭기, 필터 등의 부품을 이용하여 전력 증폭 및 필터링 등의 처리를 거쳐 안테나 본체(41)로 전송되고, 안테나 본체(41)에서 외부로 전송된다. 수신 채널에는 저잡음 증폭기 및 필터와 같은 구성 요소가 포함된다. 안테나 본체(41)에서 수신된 외부 신호는 저잡음 증폭기, 필터 등의 부품을 이용하여 저잡음 증폭 및 필터링 등의 처리를 거쳐 무선 주파수 칩으로 전송되어, 무선 주파수 전단부(50)와 안테나(40)를 이용함으로써 외부와 전자 장치(100) 간의 통신을 구현한다.

안테나 본체(41)는 L자형 구조이며, 제1 섹션(411) 및 제1 섹션(411)과 교차하는 제2 섹션(412)을 포함한다. 제1 섹션(411)의 단부로서 제2 섹션(412)에서 멀어지는 단부가 제1 단부(A)이고, 제2 섹션(412)의 단부로서 제1 섹션(411)에서 멀어지는 단부가 제2 단부(B)이다. 본 출원의 일부 다른 실시예에서, 제1 단부(A) 및 제2 단부(B)가 상호 교환될 수 있다는 것이 강조되어야 한다. 다시 말해서, 일부 실시예에서, 제2 섹션(412)에 속하고 제1 섹션(411)으로부터 멀리 떨어져 있는 단부가 제1 단부(A)이고, 제1 섹션(411)에 속하고 제2 섹션(412)으로부터 멀리 떨어져 있는 단부가 제2 단부(B)이다.

안테나 본체(41)는 간격을 두고 배치되는 급전점(413)과 접지점(414)을 포함한다. 접지점(414)은 급전점(413)과 제1 단부(A) 사이에 위치하거나 급전점(413)과 제2 단부(B) 사이에 위치할 수 있다. 급전점(413)은 무선 주파수 전단부(50)와 전기적으로 연결되어, 무선 주파수 전단부(50)에서 생성된 신호가 급전점(413)을 통해 안테나 본체(41)로 전송되고, 안테나 본체(41)를 통해 외부로 전송될 수 있도록 구성된다. 또는, 안테나 본체(41)에 의해 수신된 외부 신호는 급전점(413)을 통해 무선 주파수 전단부(50)로 전송된다. 본 출원에서의 급전점(413)은 실제 지점이 아니며, 무선 주파수 전단부(50)가 안테나 본체(41)에 연결되는 위치가 본 출원에서의 급전점(413)이라는 점에 유의해야 한다.

접지점(414)은 접지되어 있으며, 접지점(414)의 위치를 조절하여 안테나 본체(41)의 전기적 길이를 조절할 수 있다. 안테나 본체(41)의 공진 주파수는 전기적 길이가 변경되면 변경될 수 있다. 일부 실시예에서, 접지점(414)은 접지 핀 또는 접지 와이어와 같은 접지 부재를 사용하여 접지된다. 접지 부재의 제1 단부는 안테나 본체(41)의 접지점(414)에 연결되고, 타단은 접지되어 접지점(414)이 접지된다. 본 출원에서의 접지점(414)은 실제점이 아니며, 접지핀이나 접지 와이어와 같은 접지 부재가 안테나 본체(41)에 연결되는 위치가 접지점(414)임을 유의하여야 한다.

본 출원에서 안테나 본체(41)의 전기적 길이는 복수의 방식으로 측정될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 일부 실시예에서 안테나 본체(41)의 전기적 길이는 패시브 테스트 방법을 사용하여 측정될 수 있다. 구체적으로, 안테나를 지그(jig)로 제작하고, 안테나 본체(41)의 제1 단부(A)와 제2 단부(B)를 동판으로 밀봉하고, 서로 다른 순간에서 측정한 안테나의 반사손실도의 변화를 관찰하여, 제1 단부(A)와 제2 단부(B) 사이의 안테나 본체(41)의 전기적 길이 및 급전점(413)과 제1 단부(A) 또는 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이를 결정한다.

도 3은 도 1에 도시된 전자 장치(100)의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 전자 장치(100)는 미들 프레임(30)을 더 포함한다. 디스플레이(20)는 미들 프레임(30)과 적층되고, 프레임(10)은 미들 프레임(30)의 둘레에 배치된다. 본 실시예에서, 미들 프레임(30)은 금속과 같은 도전성 물질(예를 들어, 금속 물질)로 이루어지며, 미들 프레임(30)은 접지된다. 프레임(10)이 도전성 물질로 이루어진 경우, 프레임(10)의 적어도 일부는 미들 프레임(30)과 전기적으로 연결되어 미들 프레임(30)을 이용하여 프레임(10)을 접지할 수 있다. 본 출원의 다른 실시예에서, 전자 장치(100)는 미들 프레임(30)을 포함하지 않을 수 있고, 프레임(10)은 접지 부재를 이용하여 다른 접지 위치에 연결되어 접지를 구현할 수 있음을 이해할 수 있다.

본 출원의 일부 실시예에서, 프레임(10)은 금속 재료로 만들어지고, 프레임(10)의 일부 섹션은 안테나(40)가 차지하는 공간을 줄이기 위해 안테나 본체(41)로 사용될 수 있다. 도 3에 도시된 실시예에서, 본 실시예에서는 제1 슬롯(111)이 하나의 제1 가장자리(11)에 배치되고, 제2 슬롯(121)이 제2 가장자리(12)에 배치되며, 제1 슬롯(111)과 제2 슬롯(121) 사이의 프레임(10)이 안테나 본체(41)를 형성한다. 제1 가장자리(11)에 속하고 제1 슬롯(111)과 제2 가장자리(12) 사이에 있는 부분은 안테나 본체(41)의 제1 섹션(411)이고, 제2 가장자리(12)에 속하고 제2 슬롯(12)과 제1 가장자리(11) 사이에 있는 부분이 안테나 본체(41)의 제2 섹션(412)이다. 안테나 본체(41)는 제1 슬롯(111) 및 제2 슬롯(121)을 이용하여 프레임(10) 상에서 안테나 본체(41) 이외의 부분과 전기적으로 절연된다. 또한, 안테나 본체(41)와 중간 프레임(30) 사이에 갭(42)이 있어, 안테나 본체(41)에 대한 양호한 여유 환경을 보장하여 안테나(40)가 양호한 신호 전송 기능을 갖는다. 일부 실시예에서, 프레임(10)에서 안테나 본체(41)를 제외한 부분은 미들 프레임(30)에 연결될 수 있으며, 미들 프레임(30)과 일체로 형성될 수 있다. 프레임(10)의 안테나 본체(41) 이외의 부분이 전자 장치의 다른 안테나(예컨대, Wi-Fi 안테나 또는 GPS 안테나)의 안테나 본체로 사용되는 경우, 프레임(10)의 안테나 본체 이외의 부분과 중간 프레임(30) 사이의 갭(42)이 있어서, 안테나를 위한 양호한 여유 환경을 보장한다.

안테나 본체(41)는 제1 단부(A) 및 제2 단부(B)를 포함한다. 이 실시예에서, 제1 단부(A)의 단부면은 제1 슬롯(111)을 향하고, 제2 단부(B)의 단부면은 제2 슬롯(121)을 향한다. 이 경우, 제1 단부(A)는 전자 장치(100)의 수직 방향에 위치하고, 제2 단부(B)는 전자 장치(100)의 수평 방향에 위치한다. 안테나 본체(41)의 제1 가장자리(11)의 연장 방향이 수평 방향이고, 제2 가장자리(12)의 연장 방향이 수직 방향인 경우, 단부면이 제1 슬롯(111)을 향하는 제1 단부(A)는 수평 방향으로 배치되고, 단부면이 제2 슬롯(121)과 마주하는 제2 단부(B)는 수직 방향으로 배치된다.

본 출원에서, 제1 슬롯(111)과 제2 가장자리(12) 사이의 거리 및 제2 슬롯(121)과 제1 가장자리(11) 사이의 거리는 특별히 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 제1 슬롯(111)과 제2 가장자리(12) 사이의 거리 또는 제2 슬롯(121)과 제1 가장자리(11) 사이의 거리는 90mm보다 커서, 전자 장치가 손으로 파지될 때 제1 슬롯(111)이 또는 제2 슬롯(121)이 파지되는 경우를 어느 정도 회피한다. 따라서, 안테나(40)는 핸드헬드 상태에서 여전히 비교적 양호한 방사 성능을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 가장자리(11)의 길이는 제2 가장자리(12)의 길이보다 길고, 제1 슬롯(111)과 제2 가장자리(12) 사이의 거리는 제2 슬롯(121)과 제1 가장자리 사이의 거리보다 더 크고, 즉, 제1 섹션(411)의 길이는 제2 섹션(412)의 길이보다 더 길다. 상대적으로 짧은 길이의 안테나 본체(41)의 제2 섹션(412)은 상대적으로 짧은 길이의 프레임(10)의 제2 가장자리(12)에 위치되고, 상대적으로 긴 길이의 안테나 본체(41)의 제1 섹션(411)은 상대적으로 긴 길이의 프레임(10)의 제1 가장자리(11)에 위치하므로, 더 많은 L자형 안테나가 프레임(10)에 추가로 배열될 수 있고, 프레임(10)에 상대적으로 적절한 안테나 배열을 구현한다.

일부 실시예에서, 제1 슬롯(111) 및 제2 슬롯(121)은 유전체 물질로 채워져, 프레임(10)에서 안테나 본체(41)와 안테나 본체(41) 이외의 부분 사이의 전기적 절연 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, 일부 실시예에서, 전자 장치(100)의 프레임(10)이 비전도성 물질로 이루어진 경우, 프레임(10)은 안테나 본체(41)로 사용될 수 없다. 본 실시예와 도 3에 도시된 실시예의 차이점은, 안테나 본체(41)가 전자 장치(100) 내부에 위치한다는 것이다. 본 실시예에서는 안테나 본체(41)를 프레임(10)과 인접하게 배치하여 안테나(40)가 차지하는 크기를 최소화하고 안테나(40)를 전자 장치(100)의 외부에 가깝게 배치하여 보다 나은 신호 전송 효과를 구현한다. 본 출원에서, 안테나 본체(41)가 프레임(10)에 인접하여 배치된다는 것은 안테나 본체(41)가 프레임(10)과 밀착되게 배치될 수 있거나 또는 프레임(10)에 근접하게 배치될 수 있음을 의미하며, 안테나 본체(41)와 프레임(10) 사이에 작은 간격이 있을 수 있다는 것에 유의해야 한다. 본 실시예에서 제1 슬롯(111) 및 제2 슬롯(121)은 프레임(10)에 배치될 필요가 없으며, 안테나 본체(41)에서 출력 또는 수신되는 무선 주파수 신호가 프레임(10)을 통해 전송될 수 있어서, 프레임(10)이 안테나(40)의 신호 전송을 제한하는 것을 방지한다. 안테나(40)는 연성 인쇄 회로(Flexible Printed Circuit, FPC), 레이저 직접 구조화(Laser-Direct-structuring, LDS) 안테나, 마이크로 스트립 디스크 안테나(Microstrip Disk Antenna, MDA) 등의 안테나 형태일 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서, 안테나 본체(41)는 접지 핀(44)을 이용하여 미들 프레임(30)에 연결된다. 중간 프레임(30)은 접지되어 있으므로, 접지 핀(44)을 이용하여 접지점(414)을 접지한다. 구체적으로, 접지핀(44)의 일 단부는 안테나 본체(41)에 연결되고, 타단은 미들 프레임(30)에 연결된다. 접지핀(44)이 안테나 본체(41)에 연결되는 위치가 안테나 본체(41)의 접지점(414)이다. 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서, 안테나 본체(41)는 급전 핀(43)을 이용하여 무선 주파수 전단부(50)에 연결된다. 구체적으로, 급전 핀(43)의 일 단부는 안테나 본체(41)에 연결되고, 타단은 무선 주파수 전단부(50)에 연결된다. 급전 핀(43)이 안테나 본체(41)에 연결되는 위치가 안테나 본체(41)의 급전점(413)이다. 본 출원의 일부 다른 실시예에서, 안테나 본체(41)는 연결 리드와 같은 다른 구조체를 사용하여 중간 프레임(30)에 연결될 수 있거나, 또는 연결 리드와 같은 다른 구조체를 사용하여 무선 주파수 전단부(50)에 연결될 수 있다. 이것은 여기에서 특별히 제한되지 않는다.

일부 실시예에서, 급전점(413)과 제1 단부(A) 사이의 전기적 길이는 급전점(413)과 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이보다 더 크고, 급전점(413)과 제1 단부(A) 사이의 전기적 길이는 대략 제1 파장의 1/4이어서, 제1 파장의 1/4의 공진이 안테나 본체(41)의 제1 단부(A)와 급전점(413) 사이의 구간에서 생성될 수 있다. 안테나(40)가 작동하면, 안테나 본체(10)의 제1 단부(A)와 급전점(413) 사이의 구간에서 생성되는 제1 파장의 1/4의 공진에 기초한 여기를 통해, 제1 단부(A)에 수직인 방향으로의 모드 여기가 생성될 수 있다. 제1 파장은 제1 파장의 1/4의 공진의 작동 파장이다. 예를 들어, 도 3에 도시된 실시예에서, 제1 가장자리(11)의 연장 방향이 수직 방향(도면에서 Y 방향)인 경우, 제1 단부(A)의 단부면은 제1 가장자리(11)의 제1 슬롯(111)을 향하는데, 즉 제1 단부(A)가 수직 방향에 위치한다. 이 경우, 급전점(413)과 안테나 본체(41)의 제1 단부(A) 사이에서 발생하는 제1 파장의 1/4의 공진에 기초한 여기를 통해, 수평 모드 여기가 발생한다. 몇몇 실시예에서, 제1 가장자리(11)의 연장 방향이 수평 방향(도면에서 X 방향)인 경우, 제1 단부(A)의 단부면은 제1 가장자리(11)의 제1 슬롯(111)을 향하는데, 즉, 제1 단부(A)가 수평 방향에 위치한다. 이 경우, 급전점(413)과 제1 단부(A) 사이의 구간에서 발생하는 제1 파장의 1/4의 공진에 기초한 여기를 통해, 수직 모드 여기가 발생한다.

본 출원의 이 실시예에서, 급전점(413)과 제1 단부(A) 사이의 전기적 길이는 급전점(413)과 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이보다 크므로, 상대적으로 긴 전기적 길이의 섹션(즉, 급전점(413)과 제1 단부(A) 사이의 섹션)이 대략 제1 파장의 1/4의 것이어서, 제1 파장의 1/4의 공진을 생성하므로, 제1 파장의 1/4의 공진은 상대적으로 큰 방사 개구를 가질 수 있다. 따라서, 안테나(40)는 비교적 양호한 방사 성능을 갖는다.

본 출원의 이 실시예에서, 급전점(413)은 안테나 본체(41)의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 구체적으로, 급전점(413)의 위치 또는 제1 단부(A)의 위치는 전자 장치(100)의 특정한 실제 상황에 따라 대응하여 변경되어, 모드 여기가 발생되는 방향을 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 전자 장치(100)가 좁은 턱 구조로 디자인된 것과 달리, 전자 장치(100)의 하단 가장자리(도 3에서 X축 방향으로 연장되는 가장자리)에는 비교적 작은 여유(틈새) 공간이 존재한다. 전자 장치(100)의 측면 가장자리(도 3에서 Y 방향으로 연장되는 가장자리)에 비교적 양호한 여유 환경이 있는 경우, 프레임(10)의 제1 가장자리(11)는 전자 장치의 측면 가장자리 상의 위치에 배치될 수 있으므로, 제1 가장자리(11)의 연장 방향이 Y 방향이고 제1 단부(A)가 수직 방향으로 위치할 수 있어서, 수평 모드 여기를 얻는다. 전자 장치(100)의 측면 가장자리에 여유 환경이 좋지 않고, 하단 가장자리에 비교적 양호한 여유 환경이 있는 경우, 프레임(10)의 제1 가장자리(11)는 전자 장치(100)의 하단 가장자리 위치에 배치될 수 있으므로, 제1 가장자리(11)의 연장 방향이 X 방향이고 제1 단부(A)가 수평 방향에 위치할 수 있어서, 수직 모드 여기를 획득한다. 이 실시예에서, 제1 가장자리(11)의 연장 방향은 Y 방향이고, 제1 단부(A)는 수직 방향에 위치한다. 급전점(413)은 안테나 본체(41)의 제1 섹션(411)에 위치된다. 이 실시예에서, 안테나 본체(41)의 제1 섹션(411)의 길이는 제2 섹션(412)의 길이보다 크므로, 급전점(413)이 제1 섹션(411)에 배치될 때 급전점(413)과 제1 단부(A) 사이의 물리적 길이가 일반적으로 급전점(413)과 제2 단부(B) 사이의 물리적 길이보다 더 크다. 따라서, 급전점(413)과 제1 단부(A) 사이의 전기적 길이가 급전점(413)과 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이보다 크고 제1 파장의 1/4의 공진이 급전점(413)과 제1 단부(A) 사이에서 생성될 수 있는 케이스가, 상대적으로 사양이 작은 튜닝 소자만 연결하거나 또는 급전점(413)과 제1 단부(A) 사이에 튜닝 소자를 연결하지 않고 구현될 수 있다. 이러한 방식으로 제조 비용을 줄일 수 있다.

본 출원의 일부 실시예에서, 제1 단부(A)와 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이는 대략 제2 파장의 1/2이고, 안테나 본체(41)는 제1 단부(A)와 제2 단부(B)의 사이에서 제2 파장의 1/2의 공진을 생성할 수 있다. 제2 파장은 제1 단부(A)과 제2 단부(B) 사이에 형성되는 공진으로서 제2 파장의 1/2의 공진의 파장이다. 일부 실시예에서, 제1 파장 및 제2 파장은 LTE 표준에서 방사 주파수가 동일한 주파수 대역(예를 들어, B28, B5, 또는 B8) 내에 속하는 신호의 작동 파장이다. 안테나 본체(41)는 L자형이므로, 제1 섹션(411)에 수직인 방향의 모드 여기와 제2 섹션(412)에 수직인 방향의 모드 여기가 생성될 수 있는데, 즉, 수평 모드 여기 및 수직 모드 여기가 생성될 수 있고, 이는 제1 파장의 1/4의 공진에 기초하여 생성되는 모드 여기를 향상시키는 것을 보조할 수 있어서, 안테나(40)의 수평 모드 여기 및 수직 모드 여기가 상대적으로 강할 수 있는데, 즉, 안테나의 수평 모드 여기와 수직 모드 여기가 상대적으로 균형을 이룰 수 있다. 따라서, 안테나(40)는 여전히 핸드헬드 상태에서 비교적 양호한 안테나 방사 성능을 갖는다. 즉, 본 출원에서, 안테나 본체(41)는 제1 파장의 1/4의 공진과 제2 파장의 1/2의 공진을 모두 생성할 수 있고, 제1 파장의 1/4의 공진에 기초하여 생성된 모드 여기는 제2 파장의 1/2의 공진을 사용함으로써 향상될 수 있어서, 안테나(40)의 수평 모드 여기와 수직 모드 여기가 상대적으로 균형을 이룬다. 따라서, 안테나(40)는 전자 장치(100)가 자유 공간(FS)에 있는지 또는 핸드헬드 상태에 있는지의 여부에 관계없이 비교적 양호한 방사 성능을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3의 실시예에서, 제1 파장의 1/4의 공진에 기초하여 수평 모드 여기가 생성되고, 제2 파장의 1/2의 공진에 기초하여 수평 모드 여기 및 수직 모드 여기가 생성되므로, 전자 장치(100)가 자유 공간에 있을 때, 수평 모드 여기 및 수직 모드 여기 모두가 상대적으로 강할 수 있다. 따라서, 안테나(40)는 비교적 양호한 방사 성능을 갖는다. 전자 장치(100)가 손으로 파지된 상태에서 전자 장치(100)가 세로 모드인 경우, 전자 장치(100)의 제1 가장자리(11)를 파지하는 것은 전자 장치(100)의 수평 방향의 모드 여기의 크기에 부분적으로 영향을 주지만, 수직 모드 여기의 강도에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 안테나(40)는 여전히 양호한 방사 성능을 갖는다. 전자 장치(100)가 손으로 파지된 상태에서 전자 장치(100)가 가로 모드인 경우, 전자 장치(100)의 제2 가장자리(12)를 파지하는 것은 전자 장치(100)의 세로 방향 모드 여기의 크기에 부분적으로 영향을 주지만, 수평 모드 여기의 강도에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 안테나(40)는 여전히 양호한 방사 성능을 갖는다.

본 출원에서는 안테나(40)가 작동하면, 제1 파장의 1/4의 공진과 제2 파장의 1/2의 공진이 발생한다. 일부 실시예에서, 제1 파장은 제2 파장보다 더 크고, 즉, 제1 파장의 1/4의 공진 주파수는 제2 파장의 1/2의 공진 주파수보다 더 작아서, 동일한 동작 주파수 대역(예를 들어, 주파수 대역 B28, B5, 또는 B8)에서 효율적인 피트를 생성하는 것을 피하므로, 안테나(40)가 동작 주파수 대역에서 양호한 방사 성능을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 급전점과 제1 단부 사이에서 발생된 공진의 주파수와 제1 단부와 제2 단부 사이에서 발생된 공진의 주파수 사이의 차이는 50MHz 내지 200MHz 범위여서, 제1 파장의 1/4의 공진과 제2 파장의 1/2의 공진 사이의 더욱 양호한 호환성을 구현할 수 있다. 따라서 안테나는 자유 공간과 핸드헬드 상태 모두에서 우수한 방사 성능을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 파장의 1/4의 공진 주파수와 제2 파장의 1/2의 공진 주파수 사이의 차이는 50MHz 내지 150MHz 범위일 수 있다.

도 5 내지 도 8을 참조한다. 도 6은 상이한 상태들(자유 공간, 머리 옆 및 손 왼쪽 모드, 머리 옆 및 손 오른쪽 모드 포함)에서의 도 3에 도시된 전자 장치(100)의 안테나(40)의 반사 손실 계수(S11) 곡선을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 실시예에서, 제1 단부(A)는 프레임(10)의 제1 가장자리(11)에 위치하고, 제1 가장자리(11)는 수직 방향에 위치한다. 도 6에서, 수평 좌표는 주파수(단위: GHz)이고 수직 좌표는 반사 손실 계수(단위: dB)이다. 곡선 a는 전자 장치(100)가 자유 공간에 있을 때 존재하는 안테나(40)의 반사 손실 계수의 곡선도를 나타낸다. 곡선 b 및 c는 전자 장치(100)를 손으로 잡고, 전자 장치(100)를 세로 모드(도 5에 도시된 핸드헬드 상태)로 유지할 때 존재하는 안테나(40)의 반사 손실 계수의 곡선도이다. 곡선 b는 전자 장치(100)가 머리 옆 및 손 왼쪽 모드(즉, 전자 장치(100)를 왼손으로 잡고 얼굴의 좌측에 가까운 모드)일 때 존재하는 안테나(40)의 반사 손실 계수의 곡선도를 나타낸다. 곡선 c는 전자 장치(100)가 머리 옆 및 오른손 오른쪽 모드(즉, 전자 장치(100)를 오른손으로 잡고 얼굴의 우측에 가까운 모드)일 때 존재하는 안테나(40)의 반사 손실 계수의 곡선도를 나타낸다. 도 7은 도 3에 도시된 전자 장치(100)의 안테나(40)가 자유 공간에 있을 때 존재하는 전류 및 방사 방향의 시뮬레이션도이다. 도 8은 도 3에 도시된 전자 장치(100)의 예시적인 구조의 안테나(40)의 방사 효율을 나타내는 도면이다. 도 8에서, 수평 좌표는 주파수(단위: GHz)이고 수직 좌표는 방사 효율(단위: dB)이다. 곡선 a는 전자 장치(100)가 자유 공간에 있을 때 존재하는 안테나(40)의 방사 효율의 곡선도를 나타낸다. 곡선 b는 전자 장치(100)가 머리 옆 및 손 왼쪽 모드(즉, 전자 장치(100)를 왼손으로 잡고 얼굴의 좌측에 가까운 모드)일 때 존재하는 안테나(40)의 방사 효율의 곡선도를 나타낸다. 곡선 c는 전자 장치(100)가 머리 옆 및 손 오른쪽 모드(즉, 전자 장치(100)를 오른손으로 잡고 얼굴의 우측에 가까운 모드)일 때 존재하는 안테나(40)의 방사 효율의 곡선도를 나타낸다.

도 6 및 도 7로부터, 안테나(40)는 자유 공간에서 2개의 안테나 모드를 가지므로 안테나(40)는 상대적으로 높은 대역폭을 갖는다는 것을 쉽게 배울 수 있다. 또한, 2개의 안테나 모드의 지향성 패턴은 특정 공간에서 상보적이므로, 안테나(40)는 각각의 방향에서 상대적으로 우수한 방사 효율을 가질 수 있으며, 전자 장치(100)를 손으로 파지할 때 안테나(40)가 데스 그립(death grip)을 만나는 경우가 회피될 수 있다. 일부 실시예에서, 보완 후 얻어지는 지향성 패턴은 비스듬하므로 데스 그립의 문제가 없다. 또한, 도 6 및 도 8로부터, 머리 옆 및 손 왼쪽 모드 및 머리 옆 및 손 오른쪽 모드 모두에서 안테나(40)의 방사 성능은 약간 감소하지만 안테나(40)는 데스 그립을 만나지 않는다는 것을 추가로 배울 수 있다. 도 8로부터는, 머리 옆 및 손 모드(머리 옆 및 손 왼쪽 모드 또는 머리 옆 및 손 오른쪽 모드 포함)의 방사 효율이 자유 공간에서의 방사 효율과 비교될 때, 안테나(40)의 방사 효율에서 대략 5 dB의 감소가 있지만, 안테나(40)는 여전히 비교적 양호한 방사 효율을 갖는다는 것을 배울 수 있다.

일부 실시예에서, 안테나(40)의 제1 단부(A)가 프레임(10)의 제2 가장자리(12)에 위치될 때, 안테나(40)는 자유 공간 및 머리 옆 및 손 모드에서 여전히 비교적 양호한 방사 성능을 가질 수 있다. 도 9 및 도 10을 참조한다. 도 9는 본 출원에 따른 전자 장치(100)의 예시적인 구조의 안테나(40)의 반사 손실 계수(S11)의 곡선의 다른 도면이다. 도 9에 도시된 안테나(40)의 제1 단부(A)는 전자 장치(100)의 프레임(10)의 제2 가장자리(12)에 위치한다. 도 9에서, 수평 좌표는 주파수(단위: GHz)이고 수직 좌표는 반사 손실 계수(단위: dB)이다. 곡선 a는 전자 장치(100)가 자유 공간에 있을 때 존재하는 안테나(40)의 반사 손실 계수의 곡선도를 나타낸다. 곡선 b 및 곡선 c는 전자 장치(100)가 손으로 파지되고 전자 장치(100)가 세로 모드일 때 존재하는 안테나(40)의 반사 손실 계수의 곡선도이다. 곡선 b는 전자 장치(100)가 머리 옆 및 손 왼쪽 모드(즉, 전자 장치(100)를 왼손으로 잡고 얼굴의 좌측에 가까운 모드)일 때 존재하는 안테나(40)의 반사 손실 계수의 곡선도를 나타낸다. 곡선 c는 전자 장치(100)가 머리 옆 및 손 오른쪽 모드(즉, 전자 장치(100)를 오른손으로 잡고 얼굴의 우측에 가까운 모드)일 때 존재하는 안테나(40)의 반사 손실 계수의 곡선도를 나타낸다. 도 10은 도 9에 도시된 안테나(40)의 시스템 효율을 나타내는 도면이다. 도 10에서, 수평 좌표는 주파수(단위: GHz)이고 수직 좌표는 방사 효율(단위: dB)이다.

도 9 및 도 10으로부터, 제1 단부(A)가 프레임(10)의 제2 가장자리(12)에 위치하는 경우, 안테나(40)는 자유 공간에서 2개의 안테나 모드를 가지므로 안테나(40)는 상대적으로 높은 대역폭을 갖는다는 것을 배울 수 있다. 또한, 머리 옆과 손 왼쪽 모드 및 머리 옆과 손 오른쪽 모드 모두에서 안테나(40)의 방사 성능은 약간 떨어지지만 안테나(40)는 데스 그립을 만나지 않는다. 더욱이, 머리 옆 및 손 모드(머리 옆 및 손 왼쪽 모드 또는 머리 옆 및 손 오른쪽 모드 포함)의 방사 효율이 자유 공간에서의 방사 효율과 비교될 때, 안테나(40)의 방사 효율에 감소가 있지만, 안테나(40)는 여전히 비교적 양호한 방사 효율을 갖는다.

도 11 및 도 12를 참조한다. 도 12는 도 3에 도시된 전자 장치(100)의 예시적인 구조의 안테나(40)가 자유 공간과 핸드헬드 상태에 있을 때 존재하는 시스템 효율 및 방사 효율을 나타내는 도면이다. 전자 장치를 손으로 잡고 있는 경우, 전자 장치는 도 11에 도시된 가로 모드가 된다. 이 경우, 전자 장치(100)의 제2 가장자리(12)는 손으로 파지된다. 도 12에서, 수평 좌표는 주파수(단위: GHz)이고 수직 좌표는 효율(단위: dB)이다. 곡선 a는 전자 장치(100)가 자유 공간에 있을 때 존재하는 안테나(40)의 방사 효율의 곡선도를 나타낸다. 곡선 b는 전자 장치(100)가 가로 모드일 때 전자 장치(100)의 제2 가장자리(12)를 손으로 잡을 때 존재하는 안테나(40)의 방사 효율의 곡선도를 나타낸다. 곡선 c는 전자 장치(100)가 자유 공간에 있을 때 존재하는 안테나(40)의 시스템 효율의 곡선도를 나타낸다. 곡선 d는 전자 장치(100)가 가로 모드이고 전자 장치(100)의 제2 가장자리(12)가 손으로 잡힐 때 존재하는 안테나(40)의 시스템 효율의 곡선도를 나타낸다. 곡선 c 및 d로부터 전자 장치(100)가 가로 모드일 때, 전자 장치(100)의 대향하는 2개의 제2 가장자리(12)가 손으로 잡힐 때 안테나(40)가 데스 그립을 만나지 않는다는 것을 알 수 있다. 또한, 전자 장치(100)가 핸드헬드 상태일 때 존재하는 방사 효율과 안테나(40)의 방사 효율이 비교될 때, 방사 효율에 있어서 대략 5dB의 감소가 있으나, 안테나(40)는 여전히 비교적 양호한 방사 효율을 갖는다는 것을 곡선 a 및 b로부터 알 수 있다.

예를 들어, 도 13은 상이한 상태들에서의 도 3에 도시된 전자 장치(100)의 안테나(40)의 시스템 효율 및 방사 효율을 나타내는 도면이다. 도 13에서, 수평 좌표는 주파수(단위: GHz)이고 수직 좌표는 효율(단위: dB)이다. 곡선 a는 전자 장치(100)가 자유 공간에 있을 때 존재하는 안테나(40)의 방사 효율의 곡선도를 나타낸다. 곡선 b는 전자 장치(100)를 손으로 잡고 프레임(10)의 제1 슬롯(111)과 제2 슬롯(121)을 막았을 때 존재하는 안테나(40)의 방사 효율 곡선도를 나타낸다. 곡선 c는 전자 장치(100)가 자유 공간에 있을 때 존재하는 안테나(40)의 시스템 효율의 곡선도를 나타낸다. 곡선 d는 전자 장치(100)를 손으로 잡고 프레임(10)의 제1 슬롯(111)과 제2 슬롯(121)을 막았을 때 존재하는 안테나(40)의 시스템 효율 곡선도를 나타낸다. 곡선 c, d를 통해, 전자 장치(100)를 손으로 잡고 프레임(10)의 제1 슬롯(111)과 제2 슬롯(121)을 막았을 때 안테나(40)가 데스 그립을 만나지 않음을 알 수 있다. 또한, 전자 장치(100)가 핸드헬드 상태이고 프레임(10)의 제1 슬롯(111)과 제2 슬롯(121)이 차단될 때에 존재하는 방사 효율이 자유 공간에서의 방사 효율과 비교될 때, 안테나(40)의 방사 효율에서 대략 7 dB의 감소가 있지만, 안테나(40)는 여전히 비교적 양호한 방사 효율을 갖는다는 것을, 곡선 a 및 곡선 b로부터 알 수 있다.

도 14는 본 출원의 일부 다른 실시예에 따른 안테나(40)의 구조의 개략도이다. 도 14에 도시된 실시예의 안테나(40)와 도 2에 도시된 실시예서의 안테나와의 차이점은, 안테나 본체(41)의 접지점(414)과 접지 위치 사이에 제3 튜닝 소자(45)가 연결되어 있다는 데에 있다. 이 실시예에서, 제3 튜닝 소자(45)는 커패시터 또는 인덕터일 수 있고, 커패시터와 인덕터가 병렬로 배치되거나 직렬로 배치되어 얻어질 수 있다. 제3 튜닝 소자(45)는 접지점(414)과 접지 위치 사이에 연결되어, 안테나 본체(41)의, 제1 단부(A)와 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이, 안테나 본체(41)의, 급전점(413)과 제1 단부(A) 또는 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이를 변경하여, 안테나 본체(41)의 공진에 따라 발생하는 안테나 모드의 동작 주파수를 조절한다. 본 실시예에서, 접지 위치는 접지 핀(44)이 미들 프레임(30)의 제1 단부에 연결되는 위치이다.

본 출원의 일부 실시예에서, 안테나(40)는 적어도 하나의 스위칭 회로를 더 포함한다. 안테나(40)는 스위칭 회로를 이용하여 서로 다른 동작 주파수 대역으로 스위칭함으로써, 안테나(40)는 복수의 서로 다른 동작 주파수 대역에서 통신을 구현할 수 있다. 도 15a는 본 출원의 일부 다른 실시예에 따른 안테나(40)의 구조의 개략도이다. 도 15a에 도시된 실시예의 안테나(40)와 도 3에 도시된 실시예에서의 안테나의 차이점은, 안테나(40)가 제1 스위칭 회로(46)를 더 포함한다는 점에 있다. 제1 접속점(415)은 안테나 본체(41)에 배치되고, 제1 접속점(415)은 급전점(413)과 접지점(414)의 측면으로서 제1 단부(A)에서 멀리 떨어진 측면 또는 급전점(413)과 접지점(414)의 측면으로서 제2 단부(B)에서 멀리 떨어진 측면에 위치한다. 본 출원에서, 제1 접속점(415)은 실제점이 아니며, 제1 스위칭 회로(46)가 안테나 본체(41)에 접속되는 위치가 제1 접속점(415)임을 유의해야 한다. 제1 스위칭 회로(46)는 제1 스위치(461) 및 적어도 하나의 접지된 제1 튜닝 소자(462)를 포함한다. 제1 튜닝 소자(462)는 용량성 소자 또는 유도성 소자일 수 있으며, 병렬로 연결되거나 직렬로 연결된 용량성 또는 유도성 소자로 얻어질 수 있다. 적어도 하나는 하나 이상을 의미한다. 병렬 또는 직렬로 연결된 용량성 또는 유도성 요소는 제1 튜닝 소자(462)가 병렬로 배치되거나 직렬로 배치된 복수의 용량성 요소로 얻어질 수 있거나, 병렬로 연결되거나 직렬로 연결된 복수의 유도성 요소로 얻어질 수 있거나, 또는 직렬로 연결되거나 병렬로 연결되된 용량성 소자와 유도성 소자로 얻을 수 있음을 의미한다. 제1 스위치(461)의 제1 단부는 제1 연결점(415)에 연결되고, 타단은 스위칭을 통해 서로 다른 제1 튜닝 소자(462)에 연결되어 서로 다른 제1 튜닝 소자(462)(상이한 유형의 제1 튜닝 소자(462)일 수 있거나, 또는 동일한 유형이고 사양 및 크기만 다른 제1 튜닝 소자(462)일 수 있음)를 안테나 본체(41)에 연결한다. 이 실시예에서, 제1 접속점(415)은 급전점(413)과 접지점(414)의 측면으로서 제2 단부(B)로부터 멀리 떨어져 위치한 측면에 위치하여, 급전점(413)과 제1 단부(A) 사이의 전기적 길이와 안테나 본체(41)의 전기적 길이(제1 단부(A)와 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이)를 변경하여, 제1 파장의 1/4의 공진의 주파수와 제2 파장의 1/2의 공진의 주파수를 변경하여, 안테나(40)가 상이한 동작 주파수 대역을 커버할 수 있도록 한다. 일부 실시예에서, 제1 연결점(415)은 대안적으로 급전점(413)과 접지점(414)의 측면으로서 제1 단부(A)로부터 멀리 떨어져 있는 측면에 위치하여, 급전점(413)과 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이와 제1 단부(A)와 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이를 변경하므로, 제2 파장의 1/2의 공진 주파수를 변경할 수 있다.

제1 스위치(461)는 다양한 유형의 스위치일 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치(461)는 단극 단일 쓰로 스위치, 단극 다중 쓰로 스위치, 또는 다극 다중 쓰로 스위치와 같은 물리적 스위치일 수 있거나, 또는 모바일 산업 프로세서 인터페이스(Mobile Industry Processor Interface, MIPI) 또는 범용 입력/출력(General-purpose input/output, GPIO) 인터페이스와 같은 스위칭 가능한 인터페이스일 수 있다. 제1 스위치(461)는 제1 가동 단부(461a) 및 복수의 제1 고정 단부(461b)을 포함한다. 제1 가동 단부(461a) 중 제1 고정 단부(461b)과 멀어지는 일단은 제1 연결점(415)에 연결되고, 타단은 스위칭에 의해 제1 고정 단부(461b)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 튜닝 소자(462)의 일단은 제1 고정 단부(461b)에 연결되고, 타단은 접지된다. 제1 가동 단부(461a)가 스위칭을 통해 서로 다른 제1 고정 단부(461b)에 연결되면, 서로 다른 제1 튜닝 소자(462)가 안테나 본체(41)에 연결되어 안테나 본체(41)의 전기적 길이를 조정하여, 제1 파장의 1/4의 공진 주파수와 제2 파장의 1/2의 공진 주파수를 변경한다. 제1 스위치(461)의 상이한 유형에 기초하여, 제1 스위치(461)는 하나 이상의 제1 가동 단부(461a)를 포함할 수 있다. 서로 다른 제1 고정 단부(461b) 사이의 스위칭이 서로 다른 제1 가동 단부(461a)에 대해 수행되어, 안테나 본체(41)에 연결되는 제1 튜닝 소자(462)의 크기, 유형 및 수량을 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 15a에 도시된 실시예에서, 제1 스위치(461)는 단극 멀티-쓰로 스위치인데, 즉, 제1 스위치(461)가 복수의 제1 고정 단부(461b)를 포함한다. 각각의 제1 고정 단부(461b)는 하나의 제1 튜닝 소자(462)에 연결되고, 상이한 제1 고정 단부(461b)는 상이한 제1 튜닝 소자(462)(유형 또는 사양 및 크기가 상이할 수 있음)에 연결된다. 따라서, 제1 스위치(461)의 제1 가동 단부(461a)가 스위칭을 통해 상이한 제1 고정 단부(461b)에 연결되면, 안테나 본체(41)는 상이한 제1 튜닝 소자(462)에 연결되어, 안테나 본체(41)의 각 섹션(급전점(413)과 제1 단부(A) 사이, 제1 단부(A)와 제2 단부(B) 사이의 섹션 등을 포함함)의 전기적 길이를 변경한다. 이러한 방식으로, 안테나(40)는 실제 요구에 기초하여 상이한 동작 주파수 대역들 사이를 스위칭할 수 있어서, 전자 장치(100)의 안테나(40)는 더 많은 동작 주파수 대역들을 커버할 수 있다. 예를 들어, 도 15a에 도시된 실시예에서, 구체적으로 4개의 제1 고정 단부(461b)가 존재하며, 4개의 제1 고정 단부(461b)는 서로 다른 크기의 인덕터에 각각 연결되어 접지된다. 제1 가동 단부(461a)가 제1 고정 단부(461b)에서 스위칭을 통해 다른 제1 고정 단부(461b)에 연결되면, 급전점(413)과 제1 단부(A) 사이의 전기적 길이가 달라지므로, 제1 파장의 1/4의 공진 주파수로서 급전점(413)과 제1 단부(A) 사이에서 발생하는 공진 주파수가 변경된다. 또한, 제1 단부(A)와 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이가 변경되어, 제2 파장의 1/2의, 안테나(40)의 공진 주파수가 변경된다.

도 15b는 본 출원에 따른 안테나(40)의 구조의 다른 개략도이다. 이 실시예에서, 제1 스위치(461)는 다극 멀티-쓰로 스위치이고, 제1 가동 단부(461a)의 수량은 제1 고정 단부(461b)의 수량과 동일하다. 구체적으로, 본 실시예에서, 4개의 제1 가동 단부(461a) 및 4개의 제1 고정 단부(461b)가 있고, 제1 가동 단부(461a)는 제1 고정 단부(461b)와 일대일 대응된다. 4개의 제1 가동 단부(461a) 각각의 제1 단부는 제1 연결점(415)에 연결되고, 타단은 제1 가동 단부(461a)에 대응하는 제1 고정 단부(461b)에 연결 또는 분리된다. 이러한 방식으로, 안테나 본체(41)에 연결되는 제1 튜닝 소자(462)의 수량이 제어되어 급전점(413)과 안테나 본체(41)의 제1 단부(A) 사이의 전기적 길이와 제1 단부(A) 및 제2 단부(B) 사이의 전체적인 전기적 길이가 변경되므로, 제1 파장의 1/4의 공진 주파수 및 제2 파장의 1/2의 공진 주파수를 변경한다. 예를 들어, 2개의 제1 가동 단부(461a)가 2개의 제1 가동 단부(461a)에 대응하는 제1 고정 단부(461b)에 연결되고, 나머지 2개의 제1 가동 단부(461a)가 나머지 2개의 제1 가동 단부(461a)에 대응하는 제1 고정 단부(461b)에서 분리되면, 2개의 제1 튜닝 소자(462)는 안테나 본체(41)에 연결되고, 2개의 제1 튜닝 소자(462)는 병렬로 배치된다.

도 16은 본 출원의 일부 다른 실시예에 따른 안테나(40)의 구조의 개략도이다. 도 16에 도시된 실시예와 도 15a에 도시된 실시예의 차이점은, 안테나(40)가 제2 스위칭 회로(47)를 더 포함한다는 것에 있다. 제2 접속점(416)은 안테나 본체(41) 상에 배치되고, 제2 스위칭 회로(47)는 제2 접속점(416)에 접속된다. 본 출원에서 제2 연결점(416)은 실제점이 아니며, 제2 스위칭 회로(47)가 안테나 본체(41)에 연결되는 위치가 제2 연결점(416)임을 유의해야 한다. 급전점(413)과 접지점(414)은 제1 접속점(415)과 제2 접속점(416) 사이에 위치한다. 제2 스위칭 회로(47)는 제1 스위칭 회로(46)와 유사한 구조이고, 제2 스위치(471) 및 복수의 제2 튜닝 소자(472)를 포함한다. 제2 스위치(471)는 스위칭을 통해 서로 다른 제2 튜닝 소자(472)와 연결될 수 있다. 제1 스위칭 회로(46)는 제2 스위칭 회로(47)와 협력하여, 제1 파장의 1/4의 공진의 동작 주파수 및 제2 파장의 1/2의 공진의 동작 주파수를 변경한다. 구체적으로, 제1 스위칭 회로(46)의 제1 스위치(461)에 대해 스위칭이 수행되어, 서로 다른 제1 튜닝 소자(462)가 안테나 본체(41)에 연결되고, 스위칭을 통해 제2 스위칭 회로(47)의 제2 스위치(471)가 서로 다른 제2 튜닝 소자(472)에 연결되어, 급전점(413)과 제1 단부(A) 또는 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이와 제1 단부(A)와 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이를 변경하여, 제1 파장의 1/4의 공진의 동작 주파수와 제2 파장의 1/2의 공진의 동작 주파수를 변경한다. 이러한 방식으로, 안테나(40)는 더 많은 동작 주파수 대역을 커버할 수 있다. 본 실시예에서, 제2 스위칭 회로(47)는 급전점(413)과 접지점(414)의 측면으로서 제1 단부(A)에서 멀리 떨어진 측면에 위치하며, 제2 스위칭 회로(47)의 제2 스위치(471)는 스위칭을 통해 서로 다른 제2 튜닝 소자(472)에 연결되어, 급전점(413)과 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이 및 제1 단부(A)와 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이를 변경하여, 제2 스위칭 회로(47)를 사용하여 안테나(40)의 제2 파장의 1/2의 공진 주파수를 변경한다.

제2 스위치(471)는 단극 단일 쓰로 스위치, 단극 다중 쓰로 스위치, 또는 다극 다중 쓰로 스위치와 같은 물리적 스위치일 수도 있고, 또는 모바일 산업 프로세서 인터페이스(Mobile Industry Processor Interface, MIPI) 또는 범용 입력/출력(General-purpose input/output, GPIO) 인터페이스와 같은 스위칭 가능한 인터페이스일 수도 있다. 본 실시예에서, 제2 스위치(471)는 단극 멀티-쓰로 스위치로서, 제2 가동 단부(471a) 및 복수의 제2 고정 단부(471b)를 포함한다. 각각의 제2 튜닝 소자(472)의 제1 단부는 제2 고정 단부(471b)에 대응하여 연결되고, 타단은 접지된다. 제2 가동 단부(471a)의 제1 단부는 제2 연결점(416)과 연결되고, 타단은 스위칭을 통해 서로 다른 제2 튜닝 소자(472)와 연결될 수 있다.

일부 실시예에서, 제2 스위칭 회로(47)의 제2 고정 단부(471b)에 연결되는 제2 튜닝 소자(472)는 제1 스위칭 회로(46)의 제1 고정 단부(461b)에 연결되는 제1 튜닝 소자(462)와 일대일 대응한다. 제1 스위치(461)가 스위칭을 통해 임의의 제1 튜닝 소자(462)에 연결되면, 제2 스위치(471)는 스위칭을 통해 제1 스위치(461)에 연결된 제1 튜닝 소자(462)에 대응하는 제2 튜닝 소자(472)에 연결되어, 안테나(40)의 각 섹션의 전기적 길이를 대응시켜 조정하여, 급전점(413)과 제1 단부(A) 사이의 전기적 길이가 항상 급전점(413)과 제2 단부(B) 사이의 전기적 길이보다 더 클 수 있도록 하고, 제1 파장의 1/4의 공진의 동작 주파수가 제2 파장의 1/2의 공진 주파수보다 작은 것이 보장되며, 제1 파장의 1/4의 공진 주파수와 제2 파장의 1/2의 공진 주파수 사이의 차이는 50MHz에서 200MHz 범위이다.

도 17 및 도 18은 각각 도 16에 도시된 안테나(40)의 제1 스위치(461)의 제1 가동 단부(461a)가 스위칭을 통해 상이한 제1 튜닝 소자(462)에 개별적으로 연결되고, 제2 스위치(471)가 스위칭을 통해 제1 스위치(461)에 연결되는 제1 튜닝 소자(462)에 대응하는 제2 튜닝 소자(472)에 상응하게 연결될 때 존재하는 반사 손실 및 시스템 효율 및 방사 효율에 대한 도면이다. 도 17에서, 수평 좌표는 주파수(단위: GHz)이고 수직 좌표는 반사 손실 계수(단위: dB)이다. 도 18에서, 수평 좌표는 주파수(단위: GHz)이고 수직 좌표는 효율(단위: dB)이다.

도 17로부터, 제1 스위치(461)에 대해 스위칭이 수행되고 제2 스위치(471)에 대해 상응하게 스위칭이 수행되어, 안테나(40)가 3개의 서로 다른 주파수 대역에서 반사 손실 곡선을 생성할 수 있도록 함을 알 수 있다. 구체적으로, 도 17의 곡선 a, b, c는 각각 전자 장치(100)가 자유 공간에 있을 때, 안테나 대역 B28(703MHz에서 803MHz), B5(824MHz에서 894MHz) 및 B8(880MHz에서 960MHz)에서 안테나(40)에 의해 생성된 반사 손실 곡선을 나타낸다. 도 17로부터, 안테나(40)는 제1 스위치(461)와 제2 스위치(471)를 스위칭함으로써 서로 다른 동작 주파수 대역에서 공진할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 안테나(40)는 서로 다른 동작 주파수 대역에서 2개의 안테나 모드(제1 파장의 1/4의 공진 및 제2 파장의 1/2의 공진)를 생성할 수 있다. 따라서, 안테나(40)는 자유 공간 및 머리 옆 및 손 모드 모두에서 비교적 높은 방사 성능을 가질 수 있다. 제1 스위치(461) 및 제2 스위치(471)에 대한 스위칭이 수행되고, 제1 스위치(461)에 연결되는 제1 튜닝 소자(462)가 제2 스위치(471)에 연결되는 제2 튜닝 소자(472)에 대응되는 것으로 설정될 때, 안테나(40)의 제1 파장의 1/4의 공진 주파수가 제2 파장의 1/2의 공진 주파수보다 항상 작고, 제1 파장의 1/4의 공진 주파수와 제2 파장의 1/2의 공진 주파수 사이의 차이는 50MHz 내지 200MHz 범위임을, 도면으로부터 더 알 수 있다. 도 18에서, 곡선 a, b 및 c는 전자 장치(100)가 자유 공간에 있을 때 안테나 주파수 대역 B28(703MHz에서 803MHz), B5(824MHz에서 894MHz) 및 B8(880MHz부터 960MHz까지)에서 안테나(40)에 의해 생성된 방사 효율의 곡선 다이어그램을 각각 나타내고, 곡선 d, e, f는 안테나 주파수 대역 B28, B5 및 B8에서 안테나(40)에 의해 생성되는 시스템 효율의 곡선 다이어그램을 각각 나타낸다. 도 18로부터, 서로 다른 동작 주파수 대역(B28, B5, B8 포함) 각각의 80MHz 대역폭에서, 안테나(40)의 효율은 -6dB 미만이므로, 안테나(40)는 우수한 방사 성능을 갖는다는 것을 알 수 있다.

이 실시예에서, 제1 스위칭 회로(46) 및 제2 스위칭 회로(47)의 제1 스위치(461)는 단극 4-쓰로 스위치이므로, 안테나(40)는 4개의 상이한 동작 주파수를 커버할 수 있다. 실제 요구 사항에 따라 안테나(40)는 서로 다른 제1 스위치(461) 및 제2 스위치(471) 등을 사용하여 스위칭 회로의 수를 증가시킴으로써 더 많은 동작 주파수 대역을 커버할 수 있음을 이해할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 제1 스위칭 회로(46) 및 제2 스위칭 회로(47)의 제1 스위치(461)는 다극 4-쓰로 스위치이므로, 안테나(40)는 24개의 동작 주파수를 커버할 수 있다.

전술한 설명은 이 출원의 바람직한 구현이다. 통상의 기술자는 본 출원의 원리를 벗어나지 않고 몇 가지 개선 또는 연마를 추가로 수행할 수 있으며 개선 또는 연마는 본 출원의 보호 범위 내에 속한다는 점에 유의해야 한다.

Claims

전자 장치로서,
접지된 전도성 중간 프레임;
상기 중간 프레임과 스택된 디스플레이;
상기 중간 프레임 주변에 배치된 전도성 프레임;
무선 주파수 전단부; 및
안테나
를 포함하고,
상기 안테나는 L자형 안테나 본체를 포함하고, 상기 L자형 안테나 본체가,
제1 섹션과, 상기 제1 섹션과 교차하는 제2 섹션;
서로에 대해 멀어지는 제1 단부와 제2 단부 - 상기 제1 단부는 상기 제1 섹션의 단부이자 상기 제2 섹션으로부터 멀어지는 방향의 단부이며, 상기 제2 단부는 상기 제2 섹션의 단부이자 상기 제1 섹션으로부터 멀어지는 방향의 단부임 - ; 및
간격을 두고 배치되는 급전점과 접지점 - 상기 급전점은 무선 주파수 전단부에 연결되도록 구성되고, 상기 접지점은 접지를 위해 구성됨 -
을 포함하며,
상기 급전점과 상기 제1 단부 사이의 물리적 길이는 상기 급전점과 상기 제2 단부 사이의 물리적 길이보다 크고, 상기 안테나 본체는 상기 급전점과 상기 제1 단부 사이의 제1 파장의 1/4의 공진을 생성하도록 구성되며, 상기 안테나 본체는 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이의 제2 파장의 1/2의 공진을 생성하도록 구성되고, 상기 제1 파장은 상기 제2 파장보다 크며, 상기 제1 파장의 1/4의 공진 주파수와 상기 제2 파장의 1/2의 공진 주파수 사이의 차이는 50 MHz 내지 200 MHz를 범위로 하고,
상기 전도성 프레임은 제1 가장자리와 상기 제1 가장자리와 교차하는 제2 가장자리를 포함하고, 상기 제1 가장자리에는 제1 슬롯이 배치되고, 상기 제2 가장자리에는 제2 슬롯이 배치되며, 상기 전도성 프레임의 일부로서 상기 제1 슬롯과 상기 제2 슬롯 사이에 위치하는 일부가 상기 안테나의 L자형 안테나 본체를 형성하며, 상기 안테나 본체의 제1 단부의 단면은 상기 제1 가장자리의 제1 슬롯과 대면하고, 상기 안테나 본체의 제2 단부의 단면은 상기 제2 가장자리의 제2 슬롯과 대면하며,
상기 무선 주파수 전단부는 상기 안테나 본체의 급전점과 연결되는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 파장의 1/4의 공진 주파수는 699MHz 내지 960MHz를 범위로 하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 파장의 1/4의 공진 주파수와 상기 제2 파장의 1/2의 공진 주파수 사이의 차이는 50MHz 내지 150MHz를 범위로 하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 급전점과 상기 제1 단부 사이의 전기적 길이는 상기 급전점과 상기 제2 단부 사이의 전기적 길이보다 큰, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 파장의 1/4의 공진에 기초하여 생성된 모드 여기는 상기 제2 파장의 1/2의 공진에 의해 향상되는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 파장의 1/4의 공진의 안테나 모드의 지향성 패턴과 상기 제2 파장의 1/2의 공진의 안테나 모드의 지향성 패턴은 특정한 공간에서 상보적인, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 안테나가,
상기 급전점과 상기 제1 단부 사이에서 상기 안테나 본체 상에 배치되는 제1 연결점에 연결되는 제1 스위칭 회로; 및
상기 급전점과 상기 제2 단부 사이에서 상기 안테나 본체 상에 배치되는 제2 연결점에 연결되는 제2 스위칭 회로
중 하나 이상을 더 포함하는 전자 장치.
제7항에 있어서,
상기 안테나가 상기 제1 스위칭 회로 및 상기 제2 스위칭 회로를 포함할 때, 상기 급전점과 상기 접지점은 모두 상기 제1 연결점과 상기 제2 연결점 사이에 배치되는, 전자 장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 스위칭 회로는 접지된 복수의 서로 다른 제1 튜닝 소자와 제1 스위치를 포함하고, 상기 제1 스위치는 스위칭을 통해 상기 서로 다른 제1 튜닝 소자를 연결하는, 전자 장치.
제7항에 있어서,
상기 제2 스위칭 회로는 접지된 복수의 서로 다른 제2 튜닝 소자와 제2 스위치를 포함하고, 상기 제2 스위치는 스위칭을 통해 상기 서로 다른 제2 튜닝 소자를 연결하는, 전자 장치.
제8항에 있어서,
상기 제1 스위칭 회로는 접지된 복수의 서로 다른 제1 튜닝 요소와 제1 스위치를 포함하고, 상기 제2 스위칭 회로는 접지된 복수의 서로 다른 제2 튜닝 요소와 제2 스위치를 포함하고, 상기 복수의 제1 튜닝 요소는 상기 복수의 제2 튜닝 요소와 일대일 대응 관계에 있으며, 스위칭을 통해 상기 서로 다른 제1 튜닝 요소에 연결되는 상기 제1 스위치에 기초하여, 상기 제2 스위치는, 상기 제1 스위치에 연결되는 제1 튜닝 요소에 대응하는 제2 튜닝 요소에 스위칭을 통해 연결되는, 전자 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 튜닝 소자는 커패시터, 인덕터 및 저항 중 임의의 하나 이상을 포함하는, 전자 장치.
제10항에 있어서,
상기 제2 튜닝 소자는 커패시터, 인덕터 및 저항 중 임의의 하나 이상을 포함하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 L자형 안테나 본체는 추가로,
상기 접지점에 연결되는 제3 튜닝 소자
를 더 포함하고,
상기 제3 튜닝 소자는 커패시터 및 인덕터 중 하나 이상을 포함하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 L자형 안테나 본체에는 슬롯이 배치되지 않는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 접지점은 상기 급전점과 상기 제1 단부 사이에 위치하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 파장의 1/4의 공진 주파수는 다음의 주파수 대역:
B28 주파수 대역, B5 주파수 대역 및 B8 주파수 대역
중 어느 하나를 생성하도록 구성되는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 파장의 1/4의 공진 주파수와 상기 제2 파장의 1/2의 공진 주파수는 서로 다른 주파수 대역에 있는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 급전점은 상기 제1 가장자리에 위치하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 가장자리의 길이는 상기 제2 가장자리의 길이보다 큰, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 슬롯과 상기 제2 가장자리 사이의 거리는 상기 제2 슬롯과 상기 제1 가장자리 사이의 거리보다 큰, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 슬롯과 상기 제2 가장자리 사이의 거리는 90mm 이상인, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 안테나 본체는 상기 전도성 프레임의 제1 가장자리에 제1 틈새를 가지고, 상기 안테나 본체는 상기 전도성 프레임의 제2 가장자리에 제2 틈새를 가지며, 상기 제1 틈새는 상기 제2 틈새보다 큰, 전자 장치.
제1항에 있어서,
접지 핀 또는 접지 와이어를 더 포함하고, 상기 접지 핀 또는 상기 접지 와이어의 단부는 상기 안테나 본체의 접지점에 연결되고, 상기 접지 핀 또는 상기 접지 와이어의 다른 단부는 상기 중간 프레임에 연결되는, 전자 장치.
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