KR20040095269A - 모듈식 프린팅 안테나 - Google Patents

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KR20040095269A
KR20040095269A KR10-2004-7013988A KR20047013988A KR20040095269A KR 20040095269 A KR20040095269 A KR 20040095269A KR 20047013988 A KR20047013988 A KR 20047013988A KR 20040095269 A KR20040095269 A KR 20040095269A
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KR
South Korea
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antenna
wireless communication
module
modules
circuit
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Application number
KR10-2004-7013988A
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Inventor
지오이아다니엘제이.
우스칼리로버트지.
킨딘저피터에이.
Original Assignee
제너럴 인스트루먼트 코포레이션
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q23/00Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/08Means for collapsing antennas or parts thereof
    • H01Q1/088Quick-releasable antenna elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01Q1/12Supports; Mounting means
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Abstract

본 발명은 다수의 상이한 소정 RF 통신 프로토콜들 중 하나에 기초하여 RF 무선 통신을 위해 구성되는 무선 통신 장치(30)의 교체 가능한 모듈식 안테나(10)에 관한 것이다. 무선 통신 장치(30)는 다수의 안테나 모듈들(10)이 통신 장치(30)에 사용하기 위해 선택되도록 제공될 수 있도록 한다. 통신 장치(30)는 전기 커넥터(40)를 메인 회로 보드(32) 및 가진 라디오 모듈(34)을 포함한다. 하나 이상의 안테나 모듈들(10)은 메이팅 RF 커넥터(24)를 사용하여 라디오 모듈(34)의 메인 회로 보드(32) 상에 제거 가능하게 장착되고, 상기 RF 커넥터는 라디오 모듈(34)의 케이블없고 교환 가능한 접속을 가능하게 하는 라디오 모듈의 전기 커넥터(40)를 안테나 모듈(10)과 맞물리게 한다.

Description

모듈식 프린팅 안테나{Modular printed antenna}
종래, 안테나들은 휴대용 라디오들의 후면으로부터 가시적으로 연장하는 작은 모듈식 외부 안테나들로부터 지붕 위에 장착되는 대형 파라볼릭 접시들(parabolic dishes)까지의 범위의 많은 형태들 및 크기들로 이용되어 왔다. 현재까지, 및 특히 모듈식 확장 안테나들의 경우, 설치자 또는 고객은 상이한 특성들을 가진 광범위하게 이용 가능한 안테나들로부터 선택되는 설치 안테나를 다른 안테나로 대체함으로써 통신 장치의 동작 특성들을 변경할 수 있었다.
그러나, 이용 가능한 주파수 스펙트럼들이 크게 부족해지고 상이한 장치들 및 통신 방법들이 동일한 주파수 대역을 공유하기 때문에, 쉽게 교환 가능한 안테나들의 사용은 크게 제한되게 되었다. 특히, 연방 통신 위원회(FCC)는 현재 통신 장치들이 사용자에 의해 쉽게 교환되는 안테나 어셈블리들을 갖는 것을 금지한다. 이것은 사용자가 허용된 피크 방사 출력을 초과하도록 장치 상의 안테나 시스템을 고의적으로 또는 부적당하게 사용하는 것을 방지하여, 특정 주파수 대역에서 장치들의 하나의 클래스가 동일 주파수 대역의 장치들의 다른 클래스와 간섭하는 것을방지한다.
예를 들어, 최근에 개발된 소비자 제품들은 2.4㎓ ISM(산업, 과학, 의학) 대역과 같은 고주파수 대역들에서 동작하기 위하여 개발되었다. 전화들, 블루투스(Bluetooth) 가능 제품들, 몇몇 형태의 무선 로컬 영역 네트워킹 시스템들 및 다른 장치들은 모두 동일한 2.4㎓ 스펙트럼을 공유하여, 동일한 주파수 대역에 대해 상이한 라디오 트랜스시버들을 필요로 한다. 이들 장치들간의 간섭을 최소화하기 위하여, 피크 전력 사양들을 초과하지 않는 안테나들이 사용되어야 한다. 또한, 가정 또는 사무실에서의 상이한 라디오 장치 설치들은 상이한 RF 성능들을 요구할 수도 있다. 따라서, 일반적인 방법은 상이한 안테나들이 라디오 장치들의 후단부 어셈블리에 플러그되도록 하는 RF 케이블 어셈블리와 접속되는 분리된 라디오 및 안테나 소자들에 의해 통신 시스템의 모듈 방식을 제공하는 것이다. 상기 방법이 갖는 문제점은 총 시스템 비용의 약 75 내지 90%일 수 있는 고비용의 RF 케이블들 및 커넥터들이다.
RF 신호들 및 안테나들의 고유 성질로 인해, 보다 높은 주파수 대역들에서 동작하는 장치들은 통신 장치의 제품 하우징 내에 집적될 수 있는 작고 저비용의 안테나들을 사용할 수 있다. 또한, 물리적으로 보다 작은 안테나들을 사용하여 동작할 수 있는 보다 높은 주파수 장치들뿐 아니라, 안테나들의 설계는 "프린팅 회로 안테나들"이라 불리는 새로운 개념의 패치(patch) 안테나들을 사용하여 가능한 한 콤팩트하게 만듦으로써 크게 개선되었다.
가벼운 무게 외에, 실질적으로 편평한 프린팅 회로 안테나는 동일한 시간 및다른 회로 섹션들과 동일한 기판에 형성될 수 있는 이점을 가진다. 이것은 제품의 제조 시간 및 비용을 감소시킨다. 그러나, 안테나 설계는 더 이상 라디오 장치로부터 분리되지 않기 때문에, 모듈식의 이점들을 제공할 수 없다.
본 발명은 일반적으로 무선 통신에 사용되는 안테나 시스템에 관한 것으로, 특히, 모듈식 안테나에 관한 것이다.
도 1은 프린팅 안테나 회로 및 그에 일체화된 전기 커넥터를 가진 회로 보드를 도시하는 본 발명에 따른 안테나 모듈의 투시도.
도 2는 3개의 상이한 도 1의 안테나 모듈들을 도시하는 무선 통신 장치용 회로 보드 어셈블리의 투시도.
도 3은 제거 가능하게 접속된 안테나 모듈들 중 두개를 도시하는 도 2의 메인 회로 보드 어셈블리의 투시도.
도 4a 및 도 4b는 안테나 모듈의 전기 커넥터의 입면도.
도 5는 전방향 패턴을 가진 안테나 모듈의 평면도.
본 발명의 한 양상에 따라, 무선 통신 장치에는 교환 가능하고 모듈식인 안테나 시스템이 제공된다. 무선 통신 회로는 바람직하게 다수의 상이한 소정 RF 통신 프로토콜들 중 하나에 기초하여 RF 무선 통신들을 위하여 구성된다. 안테나 모듈들은 RF 무선 통신 회로를 통해 사용된 RF 통신 프로토콜에 최적인 안테나 모듈의 소정 성능 특성들에 기초하여 장치에 사용하기 위하여 선택된다. 무선 통신 장치는 다수의 모듈들이 장치에 사용하기 위하여 선택되도록 제공될 수 있다. 각각의 RF 모듈은 상이한 RF 통신 프로토콜 및 연관된 회로 보드에 기초하여 RF 무선 통신 회로를 하우징한다.
프린팅 회로 안테나를 포함하는 안테나 모듈은, 모듈식 안테나 보드가 위치에 쉽게 배치될 수 있도록 하고 최종 사용자 또는 제조자에 의해 쉽게 제거될 수 있도록 하기 위해 통신 장치 상의 지지 포스트들(support ports)에 맞물리도록 설계되는 키홀 슬롯들 및 정렬 커트들을 포함한다. 지지 포스트들은 정밀한 높이에 안테나 모듈을 고정되게 배치하고 유지하여, 안테나 모듈 상의 커넥터가 통신 장치의 라디오 또는 RF 모듈 상의 안테나 커넥터에 연결되도록 한다. 따라서, 안테나 모듈의 특정 이점은 안테나 모듈들을 간단히 제거하고 설치함으로써 통신 장치의 동작 특성들을 빠르게 변화시키기 위한 능력이다.
안테나 모듈의 부가적인 이점은 모듈의 낮은 제조 비용으로 인해 제조자로 하여금 각 통신 장치에 대해 여러 개의 안테나 모듈들을 포함시킬 수 있도록 하는 것이고, 여기에서 각각의 안테나 모듈은 라디오 모듈에 접속하기 위한 표준 커넥터 또는 인터페이스를 포함한다. 또한, 각각의 안테나 모듈은 방사 패턴, 대역폭 및 전력 요건들과 같은 상이한 성능 특성들을 가진다. 예를 들어, 제 1 모듈은 다중레벨 홈 또는 사무실 빌딩에 최적화될 수도 있고, 넓은 커버리지를 위한 전방향 안테나(omni-directional antenna)로 구성되는 제 1 안테나 모듈을 제공한다. 제 2 모듈은 단일 레벨 하우스에 최적화될 수도 있고, 단지 하나의 평면에 지향성 안테나 패턴을 가진다. 따라서, 사용자는 하나의 안테나 모듈을 다른 하나로 간단히 교환함으로써 통신 장치의 동작 특성들을 조절하기 위한 유연성을 갖는다.
본 발명의 다른 양상에서, 통신 장치의 라디오 모듈은 또한 모듈식이고 쉽게 교환 가능하다. 안테나 모듈에 대해, 각각의 라디오 모듈들은 안테나 모듈들과 연결하기 위한 동일한 형태의 커넥터를 포함한다. 따라서, 이 장치들의 제조자 또는 사용자는 본래 구성에 장치의 자리를 남기면서 적당한 라디오 모듈을 통신 장치에 간단히 설치함으로써, 예를 들어, 블루투스 장치 또는 HomeRF 장치를 제조할 수 있다. 논의된 바와 같이, 라디오 모듈들은 동일한 안테나 모듈들을 사용하기 위하여 동일한 표준 인터페이스로 구성되어, 비용 절감 및 유연성을 증가시킨다.
도 1 및 도 5를 참조하여, 표면 장착 커넥터(24), 키홀 슬롯들(28) 및 하나 이상의 모듈식 안테나들로 하여금 대응하는 메이팅(mating) 커넥터 및 장착 포스트들을 가진 무선 통신 장치에 제거 및 교환 가능하게 장착될 수 있도록 하는 장착 소자들(26)을 가진 본 발명에 따른 모듈식 안테나(10)를 도시한다.
안테나 모듈(10)은 몸체의 적어도 하나의 표면 상에 프린팅 안테나 회로(22)를 가진 얇은 몸체, 및 낮은 프로파일 표면 장착 RF 메일 커넥터(24)를 가진 안테나 회로 보드(20)를 포함하여, 회로 보드의 유효 두께를 크게 증가시키지 않는다. 예를 들어, 본 실시예의 안테나 모듈은 50.8"x19"로, 몸체 두께는 약 1.6"이다. 메일 커넥터(24)는 안테나의 전기 접속부들을 제공하고 통신 장치에 대한 안테나 모듈(10)의 무선 통신을 인에이블하기 위하여 안테나 회로(22)에 3개의 핀들을 납땜함으로써 안테나 보드의 에지 상 측면에 장착된다. 안테나 회로 보드는 임의의 적당한 수단에 의해 원하는 위치에 제거 가능하게 장착될 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 안테나 회로 보드(20)는 매칭 장착 소자들을 가진 통신 장치 내의 소정표면 상에 안테나 모듈(10)을 고정되게 배치하기 위한 한 쌍의 장착 소자들(26)(정렬 커트들) 및 한 쌍의 키홀형의 장착 소자들(28)을 포함한다.
PCB 상의 장착 소자들은 모듈 보드들의 설치를 위한 지지 숄더들(shoulders)을 가진 지지 포스트들(42 및 42')(도 2)이다. 안테나 모듈(10)은 지지 포스트들(42')의 숄더들 상에 배치되어, 키홀의 보다 넓은 부분이 지지 포스트 숄더들과 동일하게 포스트들(42')상에 배치되고, 커트(26)들의 에지들은 지지 포스트들(42)의 숄더 상에 배치된다. 이런 방식으로, 안테나 모듈(10)의 메일 커넥터(24)는 RF 모듈의 피메일(female) 커넥터(40)와 동일한 높이에 배치된다. 그 다음 안테나 모듈(10)이 앞으로 이동되어, 커넥터들(24, 40)과 결합한다. 메이팅 커넥터들(24, 40)은 도 4a 및 도 4b에 도시된 MOLEX #73415-099X와 같은 MMCX 표면 장착 3-핀 커넥터들이거나, 또는 회로 보드의 두께를 크게 증가시키지 않는 임의의 다른 이용 가능한 표면 장착 커넥터들일 수도 있다.
설치 후, 제 1 세트의 지지 포스트들(42)은 반원 커트들(26) 내에 배치되고, 제 2 세트의 지지 포스트들(42')은 키홀 슬롯들(28)의 좁은 부분들 내에 배치된다. 부가된 안정성을 위하여, 키홀 슬롯(28)은 안테나 모듈(10)이 앞으로 이동할 때, 키홀 슬롯(28)의 좁은 부분이 지지 포스트(42')와 타이트하게 맞물리도록 하는 크기일 수도 있다.
정렬 커트들인 장착 소자들(26)은 바람직하게 이중 목적에 사용한다. 첫 번째로, 장착 소자들(26)은 보드를 정확한 정렬로 배치함으로써 통신 장치(30)에 안테나 모듈(10)을 장착하는데 도움을 준다. 안테나 보드(10)가 앞으로 이동할 때,장착 소자들(26)은 메일 커넥터(24)가 적당하게 피메일 커넥터(40)와 정렬하도록 하는 위치로 안테나 보드(10)에 힘을 가하여, 접속시 오정렬되도록 하는 시도들로부터 커넥터들 상의 임의의 스트레스를 제거한다. 두 번째로, 정렬 커트들인 장착 소자들(26)은 장착 위치에 있을 때 안테나 보드(10)의 안정성 및 지지를 향상시킨다. 예를 들어, 키홀 슬롯 또는 타원체 대신 안테나 보드(10)의 전면에 있는 정렬 커트들을 사용하여, 지지 포스트들(42)이 라디오 모듈에 보다 가깝게 배치될 수 있도록 한다. 이것은 안테나 보드(10)가 그것의 가장 먼 모서리들에 지지되도록 배치될 수 있도록 하여, 안테나 모듈이 통신 장치(30)에 접속될 때 보드에 스트레스 가능성을 감소시키고 비교적 약한 메일 및 피메일 커넥터들 상의 힘을 생성한다.
실제 동작시, 통신 장치(30)가 하우징(도시되지 않음) 내에 배치되고, 여기서 메인 회로 보드(32)가 후단부 어셈블리에서 안테나 모듈(10)의 삽입 및 제거를 허용하는 방식으로 장착되고, 안테나 커넥터(24)가 라디오 모듈 커넥터(40)에 쉽게 접속되고 그로부터 분리된다는 것이 주의된다.
따라서, 안테나 모듈(10)을 장착하는 키홀 슬롯 및 지지 포스트 시스템을 사용하는 특정 이점은 안테나 보드들(10)이 최종 사용자에 의해 설치되고 제거되기가 쉽다는 것이다. 사용되고 있는 무선 통신 표준의 종류에 대한 사용자의 요구가 변함에 따라, 2 내지 3개의 간단한 동작들만이 대안적인 통신 표준과 호환 가능한 장치를 만들기 위해 안테나 보드를 변경할 필요가 있다. 장착된 키홀 및 지지 포스트 시스템은 또한 안테나 보드들(10)의 머신 설치를 간략화한다. 또한, 키홀 슬롯(28)의 좁은 부분 및 지지 포스트(42) 사이의 타이트한 고정으로 인해, 유닛의 충돌(bumping) 또는 삐걱거림(jarring)은 안테나 모듈(10)이 분리되지 않도록 할 것이다.
도 3을 참조하여, 무선 통신 장치(30)에 대한 회로 보드 어셈블리가 도시된다. 장치(30)는 RF 통신 모듈, 또는 라디오 모듈(34)을 포함하는 모듈 어셈블리 및 메인 회로 보드(32) 상에 제거 가능하게 장착되는 하나 이상의 안테나 모듈들(10)을 제공한다. 라디오 모듈(34)은 연관된 회로 보드(38) 상의 무선 통신 회로(36), 및 예를 들어 상술된 바와 같이 메일 안테나 커넥터(24)를 납땜 및 결합에 의해 회로(36)에 전기적으로 접속하는 표면 장착 전기 커넥터(40)를 포함하고, 이것은 안테나 모듈(10)을 가진 라디오 모듈(34)의 케이블없는 접속을 허용한다. 장치(30)의 메인 회로 보드(32)는 상술된 바와 같이 라디오 모듈(34)과 인접한 소정 위치에 안테나 모듈(10)을 제거 가능하게 장착하기 위한 지지 포스트들(42, 42')을 가진다.
또한, 안테나 모듈(10)이 매칭 장착 소자들에 의해 장치(20)의 메인 회로 보드(32) 상에 장착될 때 안테나(22)를 가진 라디오 모듈 회로(36)의 케이블없는 전기 접속이 도시된다. 안테나 모듈(10) 및 통신 모듈(30)은 RF 커넥터들(24, 40)을 결합함으로써 서로 기계적으로 및 전기적으로 연결된다. 메일 커넥터(24)의 핀들(25, 25', 25")은 안테나 회로(22)에 납땜되고, 피메일 커넥터(40)의 핀들은 라디오 모듈(34) 회로에 납땜된다. 메일 및 피메일 커넥터들은, 안테나 모듈(10)이 위치에 장착될 때, 메일 커넥터(24) 및 피메일 커넥터(40)가 서로 대향되게 배치되고 결합될 위치에 있도록 하는 위치에서 각각의 보드들에 납땜된다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 메일 커넥터(24)는 숄더들(27, 27') 및 편평한 베이스부(23)를 가진 커넥터 헤드(21)를 포함하도록 구성된다. 이런 구조는 커넥터(24)의 베이스부(23)가 안테나 모듈의 회로 보드(20)와 동일 평면에 놓이도록 커넥터(24)가 안테나 모듈(10) 상에 설치되도록 한다.
도 5를 참조하여, 그 위에 프린팅된 실질적으로 전방향 안테나 패턴(22)을 가진 HomeRF 표준에 대해 최적화되는 안테나 모듈(10)의 예가 도시된다. 안테나 모듈(10)이 장치 하우징 내에 설치될 때, 아래쪽 패턴이 아닌 위쪽 방향 패턴을 제공한다. 이 모듈은 하우스의 중간 또는 하부 레벨에 설치하도록 최적화되고, 그러므로 하우징의 애틱(attic) 또는 모서리에 설치될 때 최적화된 성능을 제공하지 못한다. 그러나, 설치된 안테나 모듈을 또다른 적당한 모듈로 간단히 교환함으로써, 장치는 하우징의 애틱 또는 모서리에서 최적 성능을 위하여 빠르고 쉽게 구성된다. 안테나 모듈들은 데스크탑, 천장 또는 벽 설치에 최적화될 수도 있다. 따라서, 사용자는 장치의 동작 요구 및 위치에 따라 장치의 성능 특성을 최적화하기 위하여 안테나 모듈을 쉽게 교환할 수 있다. 제조 세팅시, 본 실시예에서 안테나 모듈(10)은 제조를 용이하게 하기 위하여 장치의 후단부 어셈블리 동안 통신 장치(30)에 장착된다. 따라서, 다수의 안테나 모듈들은 안테나 모듈이 장치에 의해 사용된 특정 RF 통신 프로토콜에 기초하여 장치의 제조자에 의해 선택되도록 어셈블리 사이트에서 이용할 수 있다.
통신 장치의 성능을 더 최적화하기 위하여, 다른 실시예에서 안테나 모듈들은 필요한 성능 특성들을 얻기 위하여 결합된다. 따라서, 도 3에 도시된 안테나모듈들(10, 10')은 장치에 대한 결합된 성능 특성들을 제공하기 위하여 케이블에 의해 함께 전기적으로 접속될 수도 있다. 또한, 모듈들은 서로의 상부에 설치될 수도 있고, 절연 스페이서들에 의해 지지될 수도 있고 커넥터에 의해 직렬로 서로 전기적으로 결합될 수도 있다. 비용 절감은 또한 결합된 안테나 모듈들의 사용을 통해 실현될 수도 있다. 유일한 성능 특성들을 제공하기 위하여 안테나 모듈들을 결합함으로써, 결합된 특성을 제공하는 추가 모듈에 대한 요구는 제거된다.
다른 실시예에서, 통신 장치의 모듈식 구조는 패키지에 포함된 안테나 모듈들의 그룹을 가진 상이한 라디오 모듈들의 사용을 가능하게 한다. 라디오 모듈(34)은 통신 장치(30)의 메인 회로 보드(32)상에 제거 가능하게 장착되고, 패키지에 포함된 안테나 모듈들(10)과 결합하는 능력을 가진 다른 라디오 모듈로 교환될 수도 있다. 커넥터(40)는 라디오 모듈(34)의 회로 보드(38) 상에 장착되고, 라디오 모듈의 설치시, 통신 장치(30)의 메인 회로 보드(32)에 전기적으로 접속된다. 이어서, 선택된 안테나 모듈(10)은 상술된 바와 같이 위치에 장착되고, 안테나(22)에 전기적으로 접속되는 커넥터(24)는 커넥터(40)와 연결된다. 따라서, 특정 통신 프로토콜이 쉽고 빠르게 선택될 수 있다. 예를 들어, 2.4㎓ 대역에서, 홈 네트워킹을 위하여 사용될 수 있는 3개의 표준들이 있다. 블루투스, HomeRF 및 802.11b를 포함하는 표준들 각각에 대한 라디오 모듈들 또는 트랜스시버들이 상술된 바와 같이, 동일한 안테나들과 함께 사용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 라디오와 안테나 모듈들 간의 표준 인터페이스를 제공한다.
교환 가능한 라디오 장치들의 특정 이점은 최종 사용자에게 제공되는 유연성이다. 예를 들어, 사용자는 그의 사무실 및 가정간에 랩탑(laptop)을 이동하는 것을 원할 수도 있다. 만약 사용자가 일반적으로 사무실형 환경에 사용하도록 된 802.11b형 트랜스시버를 사용하면, 사용자 HomeRF 시스템과 호환되지 않을 것이다. 그 때 사용자는 일단 가정에서 이더넷 접속 등을 통해 네트워크에 대한 유선 접속을 사용하거나 사용자가 그 자신에게 요구하는 노트북에 HomeRF 어댑터를 설치하고 다중 통신 장치들을 유지하고자 한다. 그러나, 본 발명에 따르면, 사용자는 802.11b 트랜스시버를 간단히 제거하고 그것을 HomeRF 트랜스시버로 대체할 수 있다. 장치의 모든 다른 부품들은 본래 구성된 대로 유지된다. 따라서, 사용자는 통신 프로토콜들간에 빠르고 저렴하게 스위칭할 수 있다. 또한, 상술된 바와 같이, 사용자는 랩탑이 사용되는 장소에 따라 안테나 모듈(10)을 교환하기 위하여 선택할 수도 있다. 라디오 및 안테나 모듈들간에 무선 접속을 제공하고 유연성 레벨에 대해 이전에 요구된 분리된 RF 동축케이블들의 비용을 제거함으로써, 상당한 비용 절감이 실현된다.
그러므로, 사용자가 교환 가능한 라디오 및 안테나 모듈들의 사용을 통해 증가된 유연성 레벨을 제공받는다는 것이 명백하다. 실제로, 두개의 라디오 모듈들 및 두개의 안테나 모듈들을 가진 키트는 최종 사용자가 6개까지의 구성 옵션들을 가질 수 있도록 한다. 라디오 및 안테나 모듈들간의 표준 인터페이스는 사용자로 하여금 필요한 대로 빠르게 부품들을 스위칭할 수 있도록 하고 요구된 구성을 빠르고 쉽게 셋업할 수 있도록 한다.
비록 본 발명이 바람직한 실시예들을 참조하여 기술되었지만, 본 발명이 기술된 상세한 설명에 제한되는 것이 아니라, 다수의 변형예들 및 수정예들이 당업자에 의해 발생할 것이고, 첨부된 청구항들이 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 변형예들 및 수정예들을 커버하도록 의도된다는 것이 명백할 것이다.

Claims (21)

  1. 전자 장치와의 무선 통신이 이루어지도록 적응된 회로를 가진 상기 전자 장치용 공중 신호들을 수신하기 위한 안테나(10)에 있어서:
    상기 장치에 접속시 공간 보존(space conservation)을 위한 소정 콤팩트 치수를 가진 안테나 회로 보드(20);
    상기 안테나(10)에 대한 소정 성능 특성들을 한정하는, 상기 회로 보드(20) 상의 안테나 회로(22); 및
    상기 보드로 하여금, 상기 회로들간의 전기 접속을 수립하기 위해 상기 안테나 보드 및 상기 장치 사이에 케이블을 필요로 하지 않고 상기 장치 회로에 전기적으로 접속되는 상기 안테나 회로(22)를 가진 상기 장치에 제거 가능하게 접속될 수 있도록 하는 상기 회로 보드(20) 상의 전기 커넥터(24)를 포함하는, 안테나(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정 성능 특성들은 상기 안테나에 대한 방사 패턴, 대역폭 및 전력 요건들을 포함하는, 안테나(10).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로 보드(20)는 얇은 몸체 및 보드 표면들 중 적어도 한 표면 위에 형성되는 상기 안테나 회로(22)를 갖는 상기 몸체 상의 대향 표면들을 가지며, 상기전기 커넥터(24)는 상기 얇은 몸체의 유효 두께를 크게 증가시키지 않는 상기 몸체 상의 낮은 프로파일 표면 장착 커넥터를 포함하는, 안테나(10).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 회로(22)는 RF 안테나 회로이고 상기 전기 커넥터(24)는 RF 전기 커넥터인, 안테나(10).
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 회로(22)는 상기 장치에 대한 공중 신호들을 전송하도록 구성되는, 안테나(10).
  6. 무선 통신 장치(30)에 있어서:
    상기 장치(30)와의 무선 통신이 가능하도록 구성된 상기 장치(30)의 회로(34);
    상기 무선 통신 회로에 전기적으로 접속되는 상기 장치(30)의 전기 커넥터(42);
    상기 장치(30)에 대한 공중 신호들을 수신하기 위한 안테나 회로(22) 및 서로 상이한 소정 성능 특성들을 가진 회로 보드를 각각 포함하는 다수의 안테나 모듈들(10); 및
    각각의 모듈들에 집적되는 전기 커넥터(24)로서, 상기 각각의 모듈들 위에동일한 소정 구조를 가지며, 무선 통신 회로에 상기 안테나 회로를 전기적으로 접속하기 위한 상기 장치 전기 커넥터를 마찰력에 의해 맞물리도록 적응되고 연관된 성능 특성들에 기초하여 상기 모듈들이 선택적으로 상호 교환될 수 있도록 그로부터 분리되도록 적응되는, 상기 전기 커넥터(24)를 포함하는, 무선 통신 장치(30).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 상이한 소정 성능 특성들은 상기 장치에 대한 상이한 소정 동작 환경들에 상기 모듈들 각각의 사용을 조작하는, 무선 통신 장치(30).
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로(36)는 RF 모듈(34) 및 메인 회로 보드(32)를 포함하고, 상기 RF 모듈은 상이한 RF 모듈들이 상기 회로 보드(32)에 접속될 수 있도록 제거 가능하게 부착되고, 각각은 상이한 RF 프로토콜들을 위하여 구성된 상기 통신 회로를 가지며, 상기 장치 전기 커넥터(40)는 상기 메인 회로 보드 상에 배치되는, 무선 통신 장치(30).
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 장치(30)는 회로 보드(38)를 포함하고, 전기 커넥터들(40, 24)은 상기 장치(30) 및 안테나 회로 보드들(20)의 에지 상에 집적되도록 형성된 에지 커넥터들인, 무선 통신 장치(30).
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 회로 보드(20)가 장착되고 상기 장치 전기 커넥터(40)에 기계적으로 접속되도록 하기 위한 위치에서 상기 안테나 모듈(10)의 전기 커넥터(24)를 지향시키는 장착 부재들(42)을 갖는 하우징을 포함하는, 무선 통신 장치(30).
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 전기 커넥터들(24, 40) 및 회로 보드들(20, 38)이 상기 장치 전기 커넥터(40)에 접속된 상기 안테나 모듈들 중 하나와 함께 배치되는 하우징을 포함하는, 무선 통신 장치(30).
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로(36)는 다수의 상이한 소정 RF 통신 프로토콜들 중 하나에 기초하여 RF 무선 통신을 위해 구성되고, 상기 안테나 모듈들은 상기 RF 무선 통신 회로를 통해 사용된 상기 RF 통신 프로토콜에 대해 최적화되는 상기 소정 성능 특성들을 갖는 상기 안테나 모듈(10)에 기초하여 상기 장치와 함께 사용하기 위해 선택되는, 무선 통신 장치(30).
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 장치(30)에서 사용하기 위해 선택되는 상기 상이한 RF 통신 프로토콜들에 기초하여 다수의 모듈들 각각에 RF 회로가 제공될 수 있도록 하는 상기 RF 무선 통신 회로(36) 및 상기 연관된 회로 보드(38)를 하우징하는 RF 모듈을 포함하는, 무선 통신 장치(30).
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 전기 커넥터들(24, 40)은 RF 표면 장착 커넥터들인, 무선 통신 장치(30).
  15. 무선 통신 장치(30)의 동작을 최적화하기 위한 방법에 있어서:
    각각 상이한 성능 특성들을 갖는 다수의 안테나 모듈들(10)을 제공하는 단계;
    상기 성능 특성들에 기초하여 상기 장치와 함께 사용하기 위한 안테나 모듈들 중 하나를 선택하는 단계; 및
    상기 장치(30)에 대한 공중 신호들을 수신하기 위한 상기 장치(30)의 무선 통신 회로(36)에 상기 안테나 모듈들 중 선택된 하나를 제거 가능하게 접속하는 단계를 포함하는, 무선 통신 장치의 동작을 최적화하기 위한 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 다수의 안테나 모듈들은 상기 모듈들이 사용되는 상기 장치(30)와 함께 판매하기 위한 상기 모듈들을 패키징함으로써 제공되고, 상기 안테나 모듈(10)은상기 장치 및 상기 장치와 함께 패키징되는 상기 모듈들의 구매자 또는 사용자에 의해 선택되는, 무선 통신 장치의 동작을 최적화하기 위한 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 구매자 또는 사용자는 상기 장치(30)의 사용 환경을 결정하고 상기 장치의 사용 환경에 대해 최적화된 특성들을 가진 상기 모듈을 선택함으로써 상기 안테나 모듈(10)을 선택하는, 무선 통신 장치의 동작을 최적화하기 위한 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 다수의 안테나 모듈들은 상기 장치의 어셈블리 위치에서 이용할 수 있는 상기 모듈들을 유지함으로써 제공되고, 상기 안테나 모듈은 상기 장치의 제조자에 의해 선택되는, 무선 통신 장치의 동작을 최적화하기 위한 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제조자는 상기 장치 무선 통신 회로에 의해 사용되는 RF 통신 프로토콜을 결정하고 사용된 상기 RF 통신 프로토콜에 대해 최적화된 성능 특성들을 갖는 상기 모듈을 선택함으로써 상기 안테나 모듈을 선택하는, 무선 통신 장치의 동작을 최적화하기 위한 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈(10)은 상기 장치(30)의 표면 장착 RF 전기 커넥터들(24, 42) 및 상기 모듈(10)을 함께 결합함으로써 무선 통신 회로에 제거 가능하게 접속되는, 무선 통신 장치의 동작을 최적화하기 위한 방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로(36)는 통신 모듈의 회로 보드(38)상에 있고,
    상기 선택된 안테나 모듈(10)은,
    상기 장치의 메인 회로 보드에 전기 커넥터를 제공하고; 상이한 무선 통신 프로토콜들에 기초하여 그 안에 상기 통신 회로를 각각 갖는 다수의 상기 통신 모듈들을 제공하고, 상기 장치와 함께 사용하기 위한 상기 통신 모듈들 중 하나를 선택하고,
    상기 전기 커넥터에 전기적으로 접속되는 상기 메인 회로 보드에 상기 선택된 통신 모듈을 장착하고,
    상기 메인 프린팅 회로 보드의 전기 커넥터와 상기 안테나 모듈의 전기 커넥터를 결합함으로써, 상기 무선 통신 회로(36)에 제거 가능하게 접속되는, 무선 통신 장치의 동작을 최적화하기 위한 방법.
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