KR20100049551A

KR20100049551A - 안테나 장치

Info

Publication number: KR20100049551A
Application number: KR1020107001393A
Authority: KR
Inventors: 야니 올리카이넨; 하리 라사로브; 페카 킬피; 유시 라홀라; 라시 히보넨; 안시 반스카; 유나스 크로게루스
Original assignee: 노키아 코포레이션
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2010-05-12
Also published as: EP2160796A4; WO2009001158A1; US8502739B2; CN101772860B; EP2165384B1; CN101765943A; CN101765943B; US20100265148A1; US20100220017A1; EP2160796B1; EP2165384A1; EP2160796A1; US8493272B2; CN101772860A; WO2009000815A1; KR101553722B1

Abstract

안테나 장치가 개시되고, 그 안테나 장치는, 전기적 길이를 가진 접지면; 상기 접지면과 커플링하도록 위치하는 안테나 소자; 제1 전도성 요소; 상기 접지면에 그리고 상기 제1 전도성 요소에 연결되며, 제1 구성상태 및 제2 구성상태를 가진 상호연결 메커니즘을 포함하며, 여기서 상기 접지면은, 상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우에는 제1 전기적 길이를 갖고, 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우에는 상기 제1 전기적 길이와 다른 제2 전기적 길이를 갖는다.

Description

안테나 장치{An antenna arrangement}

본 발명의 실시예들은 안테나 장치(antenna arrangement)에 관한 것이다. 자세하게는, 본 발명의 실시예들은 모바일 셀룰러 전화기에서의 안테나 장치에 관한 것이다.

전자 무선 통신 기기 분야에서는, 그러한 기기의 전체 크기를 줄이려고 한다. 부가적으로, 최근에 전자 콤포넌트들의 크기가 감소됨에 따라 인쇄 배선 기판(printed wiring board; PWBs)의 크기가 감소될 수 있게 되었다.

무선 통신 기기들의 안테나 장치들은 통상적으로 동작할 접지면(ground plane)을 필요로 하는 불균형 공진 안테나(unbalanced resonant antenna)들을 포함한다. 대부분의 기기들에서, 인쇄 배선 기판이 그 안테나 소자들을 위한 접지면의 역할을 담당한다. 만약 접지면의 최대 차원(dimension)이 λ/2 또는 λ/2의 배수의 차수(order)이면 (여기서 λ는 동작 파장(operating wavelength))과 같음), 접지면은 또한 그 자신의 복사 공진 모드(radiating resonant mode)들을 지원할 수 있다. 무선 통신 주파수 대역들(예컨대 850 MHz)에서, 안테나 소자들의 소형화는 그 안테나 소자들을 복사기(radiator)들로서 사용할 뿐만 아니라 그 안테나 소자들을 사용하여 접지면의 공진 모드들을 활성화(excite)함으로써 - 그러면 그 접지면은 기기로부터의 신호의 중요 부분을 복사한다 - 이루어질 수 있다.

휴대용 무선 통신 기기 상에서 상대적으로 작은 안테나 소자의 동작 대역폭을 최대화하기 위해, 안테나 및 접지면의 공진 모드들의 공진 주파수들은 실질적으로 같아야 할 것이고 그 공진 모드들 간에 상대적으로 강한 커플링(coupling)이 존재하여야 할 것이다. 접지면의 최저 차수 모드는 그것의 최대 차원(통상적으로 길이)이 λ/2와 같을 때 공진한다. 안테나 소자들은 접지면의 전기적 길이(electrical length)에 영향을 미칠 수 있고, 이는 그 전기적 길이를 접지면의 물리적 길이보다 전기적으로 더 길게 아니면 더 짧게 만든다. 접지면의 전기적 길이가 λ/2의 배수일 때 추가적 접지면 공진들이 일어난다. 상이한 주파수들에 대한 최적 접지면 길이들 (또는 다른 차원들)은 예컨대 특성 모드 분석(characteristic mode analysis)을 이용하여 발견될 수 있다.

전기적 길이는 파장 기준으로 표현된 현재 경로의 길이이다. 전기적 길이는 종적(longitudinal) 공진 모드들에 있어서의 접지면의 물리적 길이 또는 횡적(transverse) 공진 모드들에 있어서의 접지면의 폭에 관련될 수도 있다. 전기적 길이는, 예를 들어 이산 콤포넌트들을 부가하거나 비정형화하는 것(meandering)이 전기적 길이를 변화시키기 때문에, 물리적 차원들 중 어느 것과 같을 필요는 없다. 게다가, 접지면에서 슬롯을 부가하는 것은, 현재 경로가 횡적 및 종적 콤포넌트들의 조합이기 때문에, 전기적 길이를 더 길게 한다. 기기는 통상적으로 다수의 전기적 길이들을 가질 것인데, 왜냐하면 상이한 안테나들이 다양한 동작 주파수들에서의 공진 모드들 및 여러가지 현재 분포(distribution)들을 발생시키기 때문이다.

인쇄 배선 기판의 크기가 (예컨대 100 mm 이하로) 감소됨에 따라, 인쇄 배선 기판이 원하는 동작 주파수 대역에 대하여 너무 짧은 전기적 길이를 가지기 때문에 안테나 장치의 성능은 더 악화될 수도 있다. 결과적으로, 상대적으로 작은 기기에서 적정한 안테나 성능을 달성하는 것은 어려울 수도 있다.

그러므로, 대안적인 안테나 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다.

본 출원에서는, 상기에서 언급한 대안적인 안테나 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 안테나 장치가 제공되는데, 그 안테나 장치는, 전기적 길이를 가진 접지면; 상기 접지면과 커플링하도록 위치하는 안테나 소자; 제1 전도성 요소(conductive element); 상기 접지면에 그리고 상기 제1 전도성 요소에 연결되며, 제1 구성상태(configuration) 및 제2 구성상태를 가진 상호연결 메커니즘(interconnecting mechanism)을 포함하며, 여기서 상기 접지면은, 상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우에는 제1 전기적 길이를 갖고, 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우에는 상기 제1 전기적 길이와 다른 제2 전기적 길이를 갖는다.

상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 메커니즘은 상기 제1 전도성 요소에 상기 접지면을 연결시킬 수도 있다. 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 메커니즘은 상기 접지면으로부터 상기 제1 전도성 요소를 단절시킬 수도 있다.

상기 안테나 장치는 제2 전도성 요소를 포함할 수도 있다. 상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 메커니즘은 상기 제1 전도성 요소에 상기 접지면을 연결시킬 수도 있다. 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 요소는 상기 제2 전도성 요소에 상기 접지면을 연결시킬 수도 있다.

상기 상호연결 메커니즘은 제1 구성상태 및 제2 구성상태 사이에서 상기 상호연결 메커니즘을 스위칭하는 스위치를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 상기 상호연결 메커니즘은 상기 상호연결 메커니즘에 입력된 신호의 주파수 대역에 따라 상기 상호연결 메커니즘을 제1 구성상태로 그리고 제2 구성상태로 형성하도록 구성되는 주파수 선택적(frequency selective) 요소를 포함할 수도 있다.

상기 안테나 장치는 제3 전도성 요소 및 상기 제1 전도성 요소와 상기 제3 전도성 요소에 연결된 추가적 상호연결 메커니즘을 포함할 수도 있다. 상기 추가적 상호연결 메커니즘은 제1 구성상태 및 제2 구성상태를 가질 수도 있다. 상기 접지면은, 상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우 제3 전기적 길이를 가지고, 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우 제4 전기적 길이를 가질 수도 있다.

상기 추가적 상호연결 메커니즘은 제1 구성상태 및 제2 구성상태 사이에서 상기 추가적 상호연결 메커니즘을 스위칭하는 스위치를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 상기 추가적 상호연결 메커니즘은 상기 추가적 상호연결 메커니즘에 입력된 신호의 주파수 대역에 따라 상기 추가적 상호연결 메커니즘을 제1 구성상태로 그리고 제2 구성상태로 형성하도록 구성되는 주파수 선택적 요소를 포함할 수도 있다.

상기 안테나 소자는 상기 접지면 상에 위치할 수도 있다. 대안적으로, 상기 안테나 소자는 상기 제1 전도성 요소 상에 위치할 수도 있다.

전도성 요소는 상기 접지면의 전기적 길이를 변화시키는 것에 더하여 기능을 제공하는 장비의 콤포넌트일 수도 있다. 대안적으로, 전도성 요소는 단지 상기 접지면의 전기적 길이를 변화시키기 위해서만 제공될 수도 있다.

상기 안테나 장치는, 상기 접지면에 그리고 상호연결 메커니즘에 연결되어 거기를 지나는 DC 전류의 흐름을 억제하기 위한 디커플링 커패시터(decoupling capacitor)를 더 포함할 수도 있다.

상기 안테나 장치는 그 장비에서 RF 신호들의 흐름을 억제하기 위한 RF 초크(choke)를 더 포함할 수도 있다.

상기 안테나 장치는 전도성 요소에 연결되어 상기 전도성 요소의 전기적 길이를 변화시키기 위한 추가적 전도성 요소를 더 포함할 수도 있다.

상기 안테나 장치는 비평면적(non-planar)일 수도 있다. 상기 제1 전도성 요소, 제2 전도성 요소 및 제3 전도성 요소는 상기 접지면의 평면 밖에 위치할 수도 있다.

상기 상호연결 메커니즘의 구성상태를 변경시키는 것은 상기 안테나 장치에서 현재 분포를 변경시킬 수도 있다.

상기 안테나 장치는 상기 접지면에 연결되어 상기 접지면이 기결정된 주파수 대역에서 공진하는 방지하도록 구성된 주파수 선택적 전자기 밴드갭(bandgap) 구조를 더 포함할 수도 있다.

상기 접지면의 전기적 길이는 상기 접지면의 물리적 길이에 관련될 수도 있다.

더욱이, 상기 접지면의 전기적 길이는 횡적 공진 모드들 및 상기 접지면의 물리적 폭에 관련될 수도 있다. 이 전기적 길이는, 상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우 제1 값을 가질 수도 있고, 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우 제2 값을 가질 수도 있다.

더욱이, 상기 전기적 길이는, 예컨대 상기 접지면에서 개방된 슬롯들 및 상기 접지면의 물리적 차원들에 의해 제어되는 종적 및 횡적 공진 모드들의 조합에 관련될 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면 선행 단락들에서 기술된 바와 같은 안테나 장치를 포함하는 장비가 제공된다.

상기 장비는 무선 통신용일 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면 선행 단락들에서 기술된 바와 같은 안테나 장치를 포함하는 모바일 셀룰러 전화기가 제공된다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면 선행 단락들에서 기술된 바와 같은 안테나 장치를 포함하는 모듈(module)이 제공된다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 실질적으로 첨부 도면들에서 도시된 바와 같은 그리고/또는 그 도면들을 참조하여 여기에서 설명된 바와 같은 안테나 장치가 제공된다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전기적 길이를 가진 접지면, 상기 접지면과 커플링하도록 위치하는 안테나 소자, 제1 전도성 요소, 및 상기 접지면에 그리고 상기 제1 전도성 요소에 연결되며, 제1 구성상태 및 제2 구성상태를 가진 상호연결 메커니즘을 제공하며; 상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우에는 상기 접지면이 제1 전기적 길이를 갖고, 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우에는 상기 접지면이 상기 제1 전기적 길이와 다른 제2 전기적 길이를 갖도록 상기 접지면을 구성하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.

상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 메커니즘은 상기 제1 전도성 요소에 상기 접지면을 연결시킬 수도 있고, 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 메커니즘은 상기 접지면으로부터 상기 제1 전도성 요소를 단절시킬 수도 있다.

상기 방법은 제2 전도성 요소를 제공하는 것을 더 포함할 수도 있다. 상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 메커니즘은 상기 제1 전도성 요소에 상기 접지면을 연결시킬 수도 있고, 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 요소는 상기 제2 전도성 요소에 상기 접지면을 연결시킬 수도 있다.

상기 방법은 제1 구성상태 및 제2 구성상태 사이에서 스위치하도록 상기 상호연결 메커니즘을 제어하는 것을 더 포함할 수도 있다.

본 발명을 통하여, 주어진 동작 주파수 대역, 장비 위치 및/또는 구성에 대하여 안테나 성능을 최적화할 수 있다는 이점을 얻을 수 있다. 본 발명의 다른 이점들은 후술하는 내용에 포함되어 있다.

본 발명의 다양한 실시예들을 더 잘 이해할 수 있도록, 이제 단지 첨부 도면들에 대해서만 예시로서 언급할 것이며, 그 첨부 도면들 중에서
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 안테나 장치를 포함하는 장비의 도식적 다이어그램을 예시하고 있고;
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 장치의 일 부분의 도식적 다이어그램을 예시하고 있고;
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 장치의 일 부분의 도식적 다이어그램을 예시하고 있고;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 슬라이드(slide) 메커니즘을 통합한 모바일 셀룰러 전화기의 도식적 측면도를 예시하고 있으며; 그리고
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 폴딩(folding) 메커니즘을 통합한 모바일 셀룰러 전화기의 도식적 측면도를 예시하고 있다.

도면들은 안테나 장치(12)를 예시하고 있는데, 그 안테나 장치는, 전기적 길이를 가진 접지면(30); 접지면(30)과 커플링하도록 위치하는 안테나 소자(28, 62); 전도성 요소(15, 16, 18, 20, 22, 24, 38, 42, 44, 48, 66, 70); 접지면(30)에 그리고 그 전도성 요소에 연결되며, 제1 구성상태 및 제2 구성상태를 가진 상호연결 메커니즘(32, 46, 64)을 포함하고, 여기서 접지면(30)은, 상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우에는 제1 전기적 길이를 갖고, 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우에는 상기 제1 전기적 길이와 다른 제2 전기적 길이를 갖는다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 안테나 장치(12)를 포함하는 장비(10)에 관한 도식적 다이어그램을 예시하고 있다. 더 상세하게는, 장비(10)는, 콘트롤러(14), 메모리(15), 디스플레이(16), 사용자 입력 기기(18), 출력 기기(20), 전력 소스(22), 옵션인 전도성 요소(들)(24), 트랜시버(26), 하나 이상의 안테나 소자들(28), 접지면(30), 상호연결 메커니즘들(32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f) 및 옵션으로 센서(33)를 포함한다.

도 1에서, 가는 라인들은 장비(10)의 콤포넌트 및 콘트롤러(14) 간의 콘트롤/데이터 라인들을 나타내는데 사용된다. 두꺼운 라인들은 장비(10)의 전도성 요소 및 접지면(30) 간의 전기적 (RF 단락 회로(short circuit)) 연결들을 나타내는데 사용된다.

장비(10)는 어떠한 무선 통신 전자 기기일 수도 있다. 자세하게는, 장비(10)는, 모바일 셀룰러 전화기나 PDA(personal digital assistant)와 같은 휴대용 무선 통신 기기 또는 다른 휴대용 무선 통신 기기일 수도 있다.

콘트롤러(14)는 임의의 적합한 프로세서일 수도 있고 예컨대 마이크로프로세서일 수도 있다. 콘트롤러(14)는 이산적인 분리된 콤포넌트일 수도 있고, 또는 상호연결 메커니즘에 통합될 수도 있다. 콘트롤러(14)는 메모리(15)로부터 읽고 메모리(15)에 쓰도록 연결되어진다. 메모리(15)는 임의의 적합한 메모리일 수도 있고, 예컨대 플래쉬 메모리(flash memory)와 같은 영구적인 빌트인(built in) 메모리일 수도 있고 또는 하드 디스크, 보안 디지털(secure digital; DS) 카드 또는 마이크로-드라이브(micro-drive)와 같은 탈착가능 메모리일 수도 있다.

디스플레이(16)는 콘트롤러(14)와 연결되어 데이터를 수신하고 디스플레이한다. 콘트롤러(14)는 메모리(15)로부터 데이터를 읽고 그것을 디스플레이(16)에 제공하여 그 디스플레이(16)가 모바일 셀룰러 전화기(10)의 사용자에게 디스플레이하게 할 수도 있다. 콘트롤러(14)는 디스플레이(16) 상의 그래픽 사용자 인터페이스를 제어하도록 구성될 수도 있다. 디스플레이(16)는 임의의 적합한 디스플레이일 수도 있고 예컨대 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT) 디스플레이 또는 액정 표시장치(liquid crystal display; LCD)일 수도 있다.

콘트롤러(14)는 사용자 입력 기기(18)로부터 신호들을 읽도록 연결된다. 사용자 입력 기기(18)는 사용자가 장비(10)와 상호작용할 수 있게 하는 임의의 기기일 수도 있다. 예컨대, 사용자 입력 기기(18)는 마이크로폰, 키패드, 조이스틱 또는 임의의 다른 적합한 기기일 수도 있다.

콘트롤러(14)는 사용자에게 정보를 전달하도록 출력 기기(20)에 연결된다. 예컨대, 출력 기기(20)는, 청각적으로 사용자에게 정보를 제공하도록 구성된 오디오 스피커 또는 제2 디스플레이일 수도 있다.

전력 소스(22)는 장비(10)에 전력공급하는데 적합한 임의의 전력 소스일 수도 있다. 예컨대, 모바일 셀룰러 전화기에서 전력 소스(22)는 하나 이상의 배터리들일 수도 있다. 전력 소스(22)는 그 장비의 콤포넌트들(예: 콘트롤러(14), 메모리(15), 디스플레이(16) 등등) 각각에 전력을 제공하도록 구성되지만 이러한 용도를 위한 그 전력 소스의 연결사항들은 도 1의 명료성을 유지하기 위해 그리지 않았다.

상기에서 언급한 바와 같이, 장비(10)는 또한 전도성 요소(들)(24)를 포함한다. 전도성 요소들(24)은 전기적으로 전도성 있는 부분을 가진 임의의 요소 또는 기기를 포함한다. 예컨대, 전도성 요소들(24)은 인쇄 배선 기판(PWBs), RF 쉴드(shield), 금속박(metal foil), 유연한 PWB, 커버(cover), 금속성 코팅(metallic coating), 기계적으로 강화된(mechanically stiffening) 전도성 요소, 디스플레이와 같은 다른 요소를 둘러싸는 금속 프레임, 케이블 어셈블리(cable assembly), 유연한 상호연결 라인, 힌지(hinge), 소켓(socket), 커패시터나 인덕터와 같은 리액티브 콤포넌트(reactive component), 및 장비(10)를 진동시키는 진동 메커니즘을 포함할 수도 있다 (그러나 이에 제한되는 것은 아니다). 전도성 요소들(24)은 어떤 실시예들에서는 옵션이고 이후의 단락들에서 더 많이 논의될 것이다.

그 요소들의 전기적 전도성은, 예컨대 완전 금속성 부분들, 금속성 코팅을 갖는 부분들, 전도성 잉크(conductive ink)를 갖는 부분들, 전도성 플라스틱 및 전도성 액체 및 기체를 갖는 부분들을 이용함으로써 획득될 수 있다.

상기에서 언급한 전도성 요소들은 여러가지 방식들로 서로에게 그리고 접지면(30)에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 갈바닉 연결(galvanic connection)들은 스크류(screw), 포고 핀(pogo pin), 전도성 스트립(strip), 전선(flex), 스프링(spring) 등등을 통해 만들어질 수 있다. 그 전도성 요소들은 하나 또는 다수의 위치들에서(예: 코너들에서) 갈바닉 연결되고(galvanically connected) 기계적으로 연결될 수도 있지만 다른 위치들에서는 전기적으로 절연될(isolated) 수도 있다. 전기적 절연을 달성하기 위해, 자신들에 인접한 절연 플라스틱 부분들을 가진 금속 스크류들이 사용될 수도 있다. 대안적으로 그 스크류들은 비전도성일 수도 있다.

트랜시버(26)는 하나 이상의 안테나 소자들(28), 콘트롤러(14), 접지면(30)에 연결된다. 하나 이상의 안테나 소자들(28)은 어떤 실시예들에서는 접지면(30)에 연결될 수도 있다. 콘트롤러(14)는 트랜시버(26)에 데이터를 제공하도록 구성된다. 트랜시버(26)는 그 데이터를 인코딩하고 그것을 전송을 위한 하나 이상의 안테나 소자들(28)에 제공하도록 구성된다. 하나 이상의 안테나 소자들(28)은 그 인코딩된 데이터를 무선 신호로서 전송하도록 구성된다.

하나 이상의 안테나 소자들(28)은 또한 무선 신호를 수신하도록 구성된다. 그리고 나서 하나 이상의 안테나 소자들(28)은 그 수신된 무선 신호를 트랜시버(26)에 제공하고 트랜시버(26)는 그 무선 신호를 데이터로 디코딩한다. 그리고 나서 트랜시버(26)는 그 데이터를 콘트롤러(14)에 제공한다.

하나 이상의 안테나 소자들(28)은 무선 통신에 적합한 임의의 안테나 소자들일 수도 있다. 예를 들어, 장비(10)가 모바일 셀룰러 전화기인 실시예에서, 하나 이상의 안테나 소자들(28)은 평판 역F 안테나(planar inverted F antenna; PIFA), 역F 안테나(inverted F antenna; IFA), 휩 안테나(whip antenna), 루프 안테나(loop antenna), 나선형 안테나(helix antenna), 모노폴 안테나(monopole antenna), 슬롯 안테나(slot antenna), 노치 안테나(notch antenna) 및 유전체 공진기 안테나(dielectric resonator antenna; DRA)를 포함할 수도 있다 (그러나 이에 제한되는 것은 아니다). 그 하나 이상의 안테나 소자들은 상기 안테나 타입들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다는 것이 인식되어야 할 것이다.

안테나 장치(12)는 복수의 서로 다른 무선 주파수 동작 대역들에서 그리고 복수의 서로 다른 프로토콜들을 거쳐 동작하도록 구성된다. 다양한 실시예들에서, 안테나 장치(12)는, 서로 다른 프로토콜들(다중무선 기기(multiradio device)) 또는 동일한 프로토콜(다이버시티(diversity)/MIMO)에 따라 동작할 수 있는 복수의 안테나 소자들을 포함한다. 예를 들어, 그 서로 다른 주파수 대역들 및 프로토콜들은, DVB-H 470 내지 750 MHz, US-GSM 850 (824-894 MHz); EGSM 900 (880-960 MHz); GPS 1572.42 MHz, PCN/DCS1800 (1710-1880 MHz); US-WCDMA1900 (1850-1990) 대역; WCDMA21000 대역 (Tx: 1920-1980 | Rx: 2110-2180); PCS1900 (1850-1990 MHz); 2.5 GHz WLAN/BT, 5 GHz WLAN, DRM (0.15 - 30.0 MHz), FM (76 - 108 MHz), AM (0.535 - 1.705 MHz), DVB-H [US] (1670 - 1675 MHz), WiMax (2300 - 2400 MHz, 2305 - 2360 MHz, 2496 - 2690 MHz, 3300 - 3400 MHz, 3400 - 3800 MHz, 5150 - 5875 MHz), RFID (LF [125-134 kHz], HF[13.56 MHz]) UHF (433 MHz, 865 - 956 MHz 또는 2.45 GHz), 및 UWB 3.0 내지 10.6 GHz를 포함할 수도 있다 (그러나 이에 제한되는 것은 아니다). 결과적으로, 하나 이상의 안테나 소자들(28) 각각은 이러한 주파수들 및 프로토콜들을 달성하기 위해 서로 다른 전기적 길이들을 가질 수도 있다.

접지면(30)은, 하나 이상의 안테나 소자들(28)과 커플링하도록 구성된 전기적으로 전도성있는 부재(member)이다. 본 발명의 다양한 실시예들에서, 접지면(30)은, 장비의 콤포넌트들(예: 전력 소스(22), 디스플레이(16) 등등) 및 하나 이상의 안테나 소자들(28)이 설치되어지는 인쇄 배선 기판(PWB)이다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 하나 이상의 안테나 소자들(28)이 설치된 접지면(30)은 상이한 전도성 요소일 수도 있고, 예컨대 모바일 셀룰러 전화기의 키패드일 수도 있다.

접지면(30)의 하나 이상의 전기적 길이들(예를 들어, 물리적 길이 및/또는 물리적 폭에 관련된 전기적 길이들)은 다양한 기술들을 사용하여 변경될 수도 있다. 예를 들어, 접지면(30)의 전기적 길이를 증가시키기 위해, 그 접지면이 비정형 형상(meandering shape)을 갖도록 그 접지면에서 슬롯들이 커팅될 수도 있고 그리고/또는 전도성 스트립들(직선형, 만곡형(bent) 또는 비정형)이 접지면(30)에 연결될 수도 있다. 접지면(30)의 전기적 길이를 감소시키기 위해, 접지면(30)은 그 접지면을 튜닝하는 이산 콤포넌트들에 또는 웨이브 트랩(wave trap)들에 연결될 수도 있다. 이러한 기술들은 또한 그 전도성 요소들이 원하는 전기적 길이들을 갖는 것을 보장하기 위해 그 전도성 요소들 중 어느 것에도 적용될 수 있다. 특히, 상기에서 언급한 전도성 요소들 중 어느 것에 관한 전도성 케이싱(casing)은 비정형일 수 있거나 또는 그 전도성 요소의 전기적 길이들 중 하나 이상이 변화되게 하는 방식으로 정형화될 수 있다.

어떤 실시예들에서는, 접지면(30)은 주파수 선택적 전자기 밴드갭 구조(31)에 연결될 수도 있다. 그 밴드갭 구조(31)는, 접지면(30)의 상부에 배치될 수도 있고 접지면(30)에 연결될 수도 있는 주기적 금속성 구조(periodic metallic structure)이다. 밴드갭 구조(31)는 어떤 주파수 범위에 걸쳐 전류의 흐름을 억제하고 접지면(30)이 기결정된 주파수 대역에서 공진하는 것을 방지하는데 사용될 수도 있다.

접지면(30)은 상호연결 메커니즘들(32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f)을 거쳐 각각 전력 소스(22), 디스플레이(16), 사용자 입력 기기(18), 출력 기기(20), 전도성 요소(들)(24) 및 메모리(15)에 연결된다.

접지면(30) 및 그 전도성 요소들 간의 연결들은, DC 또는 저 주파수 전류의 흐름을 억제하지만 RF 신호들의 전파(propagation)를 허용하는 디커플링 커패시터(37)를 포함할 수도 있다. 도 1에서, 디커플링 커패시터(37)가 예시되어 있고, 접지면(30)에 그리고 상호연결 메커니즘(32a)에 연결되어 있다. 디커플링 커패시터에 관하여, 상호연결 메커니즘들(32)은 그 콤포넌트들의 동작에 간섭하지 않고 그 접지면의 전기적 길이들을 튜닝하는데 사용될 수 있다.

다양한 실시예들에서, 하나 이상의 RF 초크들(41)이 장비(10)에서 RF 신호들의 흐름을 억제하기 위해 제공될 수도 있다. 예를 들어, RF 초크(41)는 전력 소스(22)의 전력 단자들에 연결되어 RF 신호들이 그 장비의 전력 공급 회로에서 흐르는 것을 방지할 수도 있다.

전력 소스(22), 디스플레이(16), 사용자 입력 기기(18), 출력 기기(20) 및 메모리(16)는 각각 전기적으로 전도성 있는 일부분을 포함하고 그러므로 전도성 요소들로서 고려될 수 있다. 예를 들어, 전력 소스(22)는 금속성인 케이싱을 구비할 수도 있어서 따라서 전기적으로 전도성이 있을 수 있다. 접지면(30)은 상호연결 메커니즘을 거쳐 전도성 요소의 전도성 부분에 연결된다. 전도성 요소는, 상호연결 메커니즘에 연결하는 것 그리고 그 접지면의 하나 이상의 전기적 길이들을 변화시키도록 구성되기 위한 것에 더하여 (전력을 제공하는 것과 같은) 어떤 기능을 가질 수도 있다는 것이 인식되어야 할 것이다. 또한 전도성 요소는 단지 상호연결 메커니즘에 연결하여 그 접지면의 하나 이상의 전기적 길이들을 변화시키기 위해서만 (예: 금속박의 경우에서처럼) 제공될 수도 있다는 것도 인식되어야 할 것이다.

추가적 전도성 요소는 전도성 요소에 직접 연결되어 그 전도성 요소의 전기적 길이들 중 하나 이상을 변화시킬 수도 있다. 예를 들어, 도 1에서, 전력 소스(22)는 전도성 요소(전도성 스트립(22₁))에 연결되고 그 전도성 요소는 전력 소스(22)의 전기적 길이를 변화시킨다. 전도성 스트립(22₁)은 임의의 형상일 수도 있고 직선형, 만곡형 또는 비정형일 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에서, 안테나 장치(12)는 비평면적이다. 접지면(30)은 한 평면을 정의하는 인쇄 배선 기판일 수도 있고 전도성 요소들은 이 평면 밖에 위치할 수도 있다. 예를 들어, 모바일 셀룰러 전화기의 키패드는, 통상적으로 그 인쇄 배선 기판 위에 위치한 전도성 요소이다.

본 발명의 다양한 실시예들에서, 전도성 요소들(22, 26, 18, 20, 24, 15)은 상호연결 메커니즘을 거쳐 서로에게 연결될 수도 있다. 예를 들어, 도 1에서 디스플레이(16)는 (점선(34)으로 표현된 연결을 거쳐) 상호연결 메커니즘(32c)을 거쳐 사용자 입력 기기(18)에 연결된다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예들에서, 상호연결 메커니즘은 하나 이상의 전도성 요소에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 상호연결 메커니즘(32e)은 (점선(36)으로 표현된 연결을 거쳐) 전도성 요소들(24)에 그리고 메모리(15)에 연결될 수도 있다.

본 발명의 실시예들에서, 상호연결 메커니즘들(32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f)은 적어도 제1 구성상태 및 제2 구성상태를 가지며 장비(10)에 재구성가능 접지면을 제공하는데 사용된다.

상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우, 그 상호연결 메커니즘은 제1 전도성 요소에 그 접지면을 전기적으로 연결시킬 수도 있고 그로써 접지면(30)의 하나 이상의 전기적 길이들(예: 그 접지면의 물리적 폭 및/또는 물리적 길이에 관련된 전기적 길이들)을 변화시킬 수도 있다. 그 결과, 접지면(30)의 공진 주파수 대역도 또한 변화될 수도 있다.

상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우, 그 상호연결 메커니즘은 제1 전도성 요소로부터 접지면(30)을 단절시켜서 그 접지면(30)의 하나 이상의 전기적 길이들이 그것들의 원래 전기적 길이들로부터 변경되지 않도록 할 수도 있다. 대안적으로, 그 상호연결 메커니즘은 제2의 상이한 전도성 요소에 접지면(30)을 연결시킬 수도 있고 그로써 접지면(30)의 하나 이상의 전기적 길이들 (및 공진 주파수 대역들)을 변화시킬 수도 있다.

상호연결 메커니즘들(32a 내지 32f)은 그 접지면에 대해 전도성 요소를 전기적으로 연결시키고 단절시키기 위한 그리고 콘트롤러(14)에 의해 제어될 수도 있는 스위치를 포함할 수도 있다. 그 스위치는 MEMS 스위치, CMOS 스위치, GaAs 스위치, 핀-다이오드(pin-diode) 스위치, 기계적 스위치 또는 임의의 다른 적합한 스위치일 수도 있다.

기계적 스위치를 포함하는 상호연결 메커니즘은, 기기의 사용자가 그 기기의 구성상태를 변화시키는 경우 연결을 생성하거나 그 연결을 끊을 수도 있다. 예를 들어, 만약 그 기기가 휴대용 무선 전화기이면, 그 기계적 스위치는 폴드(fold) 메커니즘(도 5 참조)이 열리거나 닫히는 경우 또는 슬라이드 메커니즘(도 4 참조)이 열리거나 닫히는 경우 구성상태를 변화시킬 수도 있다. 부가적으로, 만약 그 전화기가 회전가능 단말(rotatable terminal)이면, 그 스위치는 그 전화기가 회전하는 경우 구성상태를 변화시킬 수도 있다.

상호연결 메커니즘은 또한 전기적으로 또는 기계적으로 제어되는 가변 리액턴스 (예: 버랙터(varactor)) 또는 저항을 포함할 수도 있다. 이들 제어 콤포넌트들은 반도체, MEMS, BST(Barium Strontium Titanate)와 같은 임의의 적합한 고주파수 또는 RF 기술을 사용하여 구현될 수도 있다.

대안적으로 (또는 부가적으로), 상호연결 메커니즘들(32a 내지 32f)은, 단지 입력 신호의 주파수가 기결정된 문턱 주파수(threshold frequency)보다 높거나 낮으면 접지면(30)이 전도성 요소와 전기적으로 연결될 수 있게 하는 주파수 선택적 요소를 포함할 수도 있다 (예: 상호연결 메커니즘(32a)은 주파수 선택적 요소(35)를 포함한다). 예를 들어, 주파수 선택적 요소가 저역 통과 필터이면, 상호연결 메커니즘은, 입력 신호의 주파수가 기결정된 문턱 주파수보다 낮은 경우에 접지면과 전도성 요소가 연결될 수 있게 할 것이고 입력 신호의 주파수가 기결정된 문턱 주파수보다 높은 경우에는 그것들이 연결될 수 있게 하지 않을 것이다. 주파수 선택적 요소는 SAW/BAW 필터, MEMS 필터 또는 LC 필터 (튜닝 커패시터 구비)일 수도 있다. 스위치들 및 주파수 선택적 요소들의 여러가지 조합들이 상호연결 메커니즘을 위해 사용될 수도 있다는 것이 인식되어야 할 것이다.

다양한 실시예들에서, 장비(10)는, 하나 이상의 안테나 소자들(28)의 임피던스를 측정하고 이 정보를 콘트롤러(14)에 제공하도록 구성된 센서(33)를 포함한다. 콘트롤러(14)는 이 정보를 읽고 이에 따라 하나 이상의 안테나 소자들(28)에게 원하는 임피던스들을 제공할 수 있게 상호연결 메커니즘들을 제어하도록 구성된다.

본 발명의 실시예들은 접지면(30)의 하나 이상의 전기적 길이들이 변경되어질 수 있게 하며 그 결과 주어진 동작 주파수 대역, 장비 위치 및/또는 구성에 대하여 안테나 성능을 최적화할 수 있다는 이점을 제공한다. 접지면(30)의 전기적 길이들 및 그에 따라 접지면(30)의 공진 주파수들은 안테나 소자들의 동작 주파수들과 더 근접하게 매치되도록 변화될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 또한 서로 다른 주파수들에서 현재 분포를 제어하는데 사용될 수도 있다는 추가적 이점을 또한 제공한다. 현재 분포를 제어함으로써, 하나 이상의 안테나들의 입력 임피던스들, 근접장(near field)들, 절연 및 복사 패턴들이 변화될 수 있다. 그 결과, 본 발명의 실시예들은 장비(10)의 일 부분에서 근접장들을 감소시키고 그 안테나들 간의 절연을 증가시키며 그리고/또는 복사 패턴을 제어하는데 사용될 수 있다.

하나의 실시예에서 안테나 장치(12)는, 제1 동작 주파수 대역에서 동작하도록 구성된 제1 안테나 소자 및 제2의 상이한 동작 주파수 대역에서 동작하도록 구성된 제2 안테나 소자를 포함할 수도 있다. 접지면의 전기적 길이(이 실시예에서는, 물리적 길이에 관련된 전기적 길이)는, 제1 안테나 소자가 동작 중인 경우 그 제1 안테나 소자의 성능을 최적화하기 위해 변화될 수도 있고 제2 안테나 소자가 동작 중인 경우 그 제2 안테나 소자의 성능을 최적화하기 위해 변화될 수도 있다. 예를 들어, 제1 동작 주파수 대역이 US-GSM850이고 제2 동작 주파수 대역이 US-WCDMA1900이면, 상호연결 메커니즘은, 접지면(30)의 전기적 길이를 증가시키기 위해 (따라서 그 접지면의 공진 주파수를 US-GSM850로 감소시키기 위해) 제1 안테나 소자가 동작 중인 경우에 접지면(30)을 전도성 요소에 연결시킬 수도 있고, 그 전기적 길이를 감소시키기 위해 (따라서 그 접지면의 공진 주파수를 US-WCDMA1900으로 증가시키기 위해) 제2 안테나 소자가 동작 중인 경우에 접지면(30)을 그 전도성 요소로부터 단절시킬 수도 있다.

부가적으로, 접지면(30)의 전기적 길이는, 안테나 성능에 영향을 미칠 수도 있는 장비(10)의 구성들(예: 슬라이드 전화용 및 폴드 전화용) 및 여러가지 위치들(예: 전화하는 동안 사용자의 볼 옆)을 고려하기 위해 변경될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 장비의 인쇄 배선 기판의 크기가 줄어들 수 있게 할 수도 있는 또 하나의 이점을 제공한다. 인쇄 배선 기판은 통상적으로 안테나 소자들을 위한 접지면으로서 역할하기 때문에, 그것을 서로 다른 전도성 요소들에 연결함으로써 그것의 전기적 길이들이 변화될 수도 있는 바 그것의 크기는 감소될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 장치(12)의 일 부분의 도식적 다이어그램을 예시하고 있다. 이 실시예에서, 접지면(30)은 상호연결 메커니즘(32)을 거쳐 전도성 요소(38)에 연결된다. 상호연결 메커니즘(32)은, (도 1에 예시된) 콘트롤러(14)로부터의 신호(40)에 의해 제어되는 스위치(39)를 포함한다. 접지면(30)의 전기적 길이는, 접지면(30)을 전도성 요소(38)에 전기적으로 연결시키는 것 및 접지면(30)을 전도성 요소(38)로부터 단절시키는 것 사이에서 스위치하도록 스위치(39)를 제어함으로써, 변화될 수도 있다.

예를 들어, 만약 전도성 요소(38)가 직렬로 인덕터를 포함한다면, 접지면(30)의 전기적 길이는 접지면(30)이 그 인덕터에 연결될 때 길어질 수도 있다. 만약 전도성 요소(38)가 직렬로 커패시터를 포함한다면, 접지면(30)의 전기적 길이는 접지면(30)이 그 커패시터에 연결될 때 짧아질 수도 있다. 집지면(30)의 전기적 길이는 또한, 주어진 무선 주파수에 있어서 고 임피던스 표면 (이를테면 λ/4 전송 라인)에 접지면(30)을 연결시킴으로써 짧아질 수도 있다. 고 임피던스 표면은 적합한 방식으로 전도성 요소들을 구성함으로써 또는 그 전도성 요소들 중 어느 것에 부가적인 기계적 스트립들을 연결시킴으로써 형성될 수도 있다. 이러한 구성은 또한 다른 무선 주파수들에 대하여 그 접지면을 전기적으로 더 길게 만들 수도 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 장치(12)의 일 부분의 도식적 다이어그램을 예시하고 있다. 이 실시예에서, 접지면(30)은 제1 상호연결 메커니즘(46)을 거쳐 제1 전도성 요소(42) 및 제2 전도성 요소(44)에 연결된다. 부가적으로, 접지면(30)은 그 제1 상호연결 메커니즘, 제1 전도성 요소(42) 및 제2 상호연결 메커니즘(50)을 거쳐 제3 전도성 요소(48)에 연결된다.

상호연결 메커니즘(46)은, 콘트롤러(14)로부터의 신호(54)에 의해 제어되는 스위치(52)를 포함한다. 접지면(30)의 전기적 길이는, 접지면(30)을 제1 전도성 요소(42)에 전기적으로 연결시키는 것 및 접지면(30)을 제2 전도성 요소(44)에 연결시키는 것 사이에서 스위치하도록 스위치(52)를 제어함으로써, 변화될 수도 있다.

만약 스위치(52)가 제1 전도성 요소(42)에 접지면(30)을 연결시킨다면, 접지면(30)은 또한 제3 전도성 요소(48)에 연결되어 다시 한번 접지면(30)의 전기적 길이를 변화시킬 수도 있다. 제2 상호연결 메커니즘(50)은 제1 전도성 요소(42)를 제3 전도성 요소(48)에 연결시키는 것 및 제1 전도성 요소(42)를 제3 전도성 요소(48)로부터 단절시키는 것 사이에서 스위치하도록 신호(56)를 통해 콘트롤러(14)에 의해 제어될 수도 있는 스위치(55)를 포함한다.

이제, 어떻게 도 3에 예시된 실시예가 3개의 서로 다른 공진 모드들, 저 대역(예: US-GSM 850), 중간 대역(예: GPS 1572 MHz) 및 고 대역(예: US-WCDMA1900)에서 접지면(30)이 동작하는 것을 가능하게 하는데 사용될 수 있는지를 독자에게 보여주기 위한 일례가 설명될 것이다. 이 실시예에서, 제1, 제2 및 제3 전도성 요소들은 각각 그들 자신의 전기적 길이를 가진다. 제1 전도성 요소(42)는 제2 전도성 요소(44)의 것보다 더 긴 전기적 길이를 가진다.

만약 안테나 장치(12)가 고 대역에서 동작할 것이라면, 콘트롤러(14)는 제2 전도성 요소(44)에 접지면(30)을 연결시키도록 스위치(52)를 제어하고 그로써 접지면(30)에게 상대적으로 짧은 전기적 길이 및 상대적으로 높은 공진 주파수를 제공한다.

만약 안테나 장치(12)가 중간 대역에서 동작할 것이라면, 콘트롤러(14)는 제1 전도성 요소(42)에 접지면(30)을 연결시키도록 스위치(52)를 제어하고 그 제1 전도성 요소를 그 제3 전도성 요소로부터 단절시키도록 스위치(55)를 제어하며 그로써 안테나 장치(12)가 고 대역에서 동작하고 있을 때보다 더 긴 전기적 길이를 접지면(30)에 제공한다. 이 전기적 길이는 접지면(30)이 중간 대역에서 공진하는 것을 허용한다.

만약 안테나 장치(12)가 저 대역에서 동작할 것이라면, 콘트롤러(14)는 제1 전도성 요소(42)에 접지면(30)을 연결시키도록 스위치(52)를 제어한다. 콘트롤러(14)는 또한 제3 전도성 요소(48)에 제1 전도성 요소(42)를 연결시키도록 스위치(55)를 제어한다. 접지면(30)을 제1 전도성 요소(42)에 그리고 제3 전도성 요소(48)에 연결시킴으로써, 접지면(30)의 전기적 길이는 증가되어 그것은 고 대역 및 중간 대역에 대한 접지면(30)의 전기적 길이들보다 더 길게 된다. 그 전기적 길이는 접지면(30)이 저 대역에서 공진하는 것을 허용한다.

상기의 설명으로부터, 3개의 서로 다른 무선 주파수 대역들에서 접지면이 공진할 수 있도록 접지면(30)의 전기적 길이가 어떻게 변화될 수 있는지를 이해할 수 있다. 상기의 내용은 단지 일례임을 인식하여야 할 것이다. 대안적으로 또는 부가적으로, 접지면의 또 다른 전기적 길이(이를테면 그 접지면의 물리적 폭과 관련된 것)가 변화될 수 있다. 이것은 또한, 단일 주파수 대역에 대하여 또는 다수의 주파수 대역들에 대하여 동시에, 접지면의 종적 및 횡적 공진 모드들의 최적 조합을 달성하는데 사용될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 실시예들은, 접지면(30)이 복수 개의 동작 주파수 대역들에서 공진할 수 있도록 접지면(30)의 전기적 길이들이 변화될 수 있다는 이점을 제공한다.

도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 슬라이드 메커니즘(61)을 통합한 모바일 셀룰러 전화기(10)의 도식적인 측면도를 예시하고 있다. 그 모바일 셀룰러 전화기는, 슬라이드 메커니즘(61)을 거쳐 서로에게 연결되는 제1 하우징(housing, 58) 및 제2 하우징(60)을 포함한다. 제1 하우징(58)은, 안테나 소자(62)가 설치된 접지면(30)(이것은 이 실시예에서 PWB임), 상호연결 메커니즘(64) 및 그 상호연결 메커니즘(64)을 거쳐 접지면(30)에 연결된 전력 소스(22)를 하우징한다. 제2 하우징(60)은 상호연결 메커니즘(68)이 설치된 인쇄 배선 기판(66)을 포함한다. 디스플레이(16)는 상호연결 메커니즘(66)을 거쳐 인쇄 배선 기판(66)에 연결된다. 접지면(30) 및 인쇄 배선 기판(66)은 전기 케이블(63)을 거쳐 서로에게 연결된다. 슬라이드 전화기들은 관련 기술분야 내에서 잘 알려져 있어서 슬라이드 메커니즘의 동작은 여기서 상세하게 논의되지 않을 것이다.

접지면(30)의 전기적 길이들은 그 접지면을 전력 소스(22), 인쇄 배선 기판(66) 및 디스플레이(16)에 전기적으로 연결시킴으로써 변경될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 폴드 메커니즘(67)을 통합한 모바일 셀룰러 전화기(10)의 도식적 측면도를 예시하고 있다. 도 5에 예시된 모바일 셀룰러 전화기는 도 4의 모바일 셀룰러 전화기와 유사하며 그래서 여기서 그 기술특징들이 유사하고, 동일한 참조 번호들이 사용된다. 그 모바일 셀룰러 전화기는, 폴드 메커니즘(67)(이는 예컨대 힌지일 수도 있음)을 거쳐 서로에게 연결된 제1 하우징(58) 및 제2 하우징(60)을 포함한다. 제1 하우징(58)은, 안테나 소자(62)가 설치된 접지면(30)(이는 이 실시예에서 PWB임), 상호연결 메커니즘(64) 및 그 상호연결 메커니즘(64)을 거쳐 접지면(30)에 연결된 전력 소스(22)를 하우징한다. 제2 하우징(60)은 상호연결 메커니즘(68)이 설치된 인쇄 배선 기판(66)을 포함한다. 디스플레이(16)는 상호연결 메커니즘(66)을 거쳐 인쇄 배선 기판(66)에 연결되고 제2 디스플레이(70)는 상호연결 메커니즘(72)을 거쳐 디스플레이(16)에 연결된다. 접지면(30) 및 인쇄 배선 기판(66)은 전기 케이블(63)을 거쳐 서로에게 연결된다.

접지면(30)의 전기적 길이들은, 그 접지면을 전력 소스(22), 인쇄 배선 기판(66), 디스플레이(16) 및 제2 디스플레이(70)에 전기적으로 연결시킴으로써, 변경될 수도 있다.

본 발명의 실시예들은, 슬라이드 및 폴드 모바일 셀룰러 전화기들(10)이 그 전화기가 자신의 닫힘 구성상태에 놓일 때 (즉 두 개의 하우징들(58, 60)이 서로에 접할 때) 접지면(30)의 전기적 길이들이 확장되는 것을 가능하게 하고 그로써 안테나 성능을 향상시킨다는 점에서 슬라이드 및 폴드 모바일 셀룰러 전화기들(10)에 있어서 이점을 제공한다. 하나의 실시예에서, 콘트롤러(14)는 그 전화기가 열리거나 닫히는 때를 판별하고 이에 따라 상호연결 메커니즘들(64, 68, 72)을 제어하도록 구성된다. 대안적으로, 기계적 기기가, 그 전화기의 구성상태에 따라(즉, 그것이 열려있는지 닫혀 있는지 여부에 따라) 상호연결 메커니즘들의 구성상태를 선택하는데 제공될 수도 있다.

비록 본 발명의 실시예들이 다양한 예들을 참조하여 선행 단락들에서 설명되었지만, 청구된 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 주어진 예들에 대한 변형예들이 만들어질 수 있다는 것이 인식되어야 할 것이다. 예를 들어, 장비(10)는, 복수의 서로 다른 무선 주파수 대역들 및 프로토콜들에서 안테나 장치가 동작하는 것을 가능하게 하도록 구성될 수도 있는 복수의 전도성 요소들, 복수의 상호연결 메커니즘들 및 복수의 안테나 소자들을 포함할 수 있다는 것과 본 발명의 실시예들은 상기에서 설명된 예들로 제한되지 않는다는 것을 인식되어야 할 것이다.

선행의 설명에서 설명된 기술특징들은 명시적으로 기술된 조합들과 다른 조합들로 사용될 수도 있다.

전술한 명세내용에서 특별히 중요하다고 여겨진 본 발명의 기술특징들로 관심을 끌기 위해 노력하였지만, 본 출원인은 특별히 강조하였든 아니든 간에 도면들에서 도시된 그리고/또는 이전에 언급된 임의의 특허가능한 기술특징 또는 기술특징들의 조합에 관하여 보호를 청구한다는 것이 이해되어야 할 것이다.

(도 2 관련 부호들)
12: 안테나 장치
30: 접지면
32: 상호연결 메커니즘
38: 전도성 요소
39: 스위치
40: 콘트롤러(14)로부터의 신호

Claims

안테나 장치(antenna arrangement)에 있어서,
전기적 길이(electrical length)를 가진 접지면(ground plane);
상기 접지면과 커플링(coupling)하도록 위치하는 안테나 소자;
제1 전도성 요소(conductive element); 및
상기 접지면에 그리고 상기 제1 전도성 요소에 연결되며, 제1 구성상태(configuration) 및 제2 구성상태를 가진 상호연결 메커니즘(interconnecting mechanism) [상기 접지면은, 상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우에는 제1 전기적 길이를 갖고, 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우에는 상기 제1 전기적 길이와 다른 제2 전기적 길이를 가짐]을 포함하는 안테나 장치.
제1항에 있어서,
상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 메커니즘은 상기 제1 전도성 요소에 상기 접지면을 연결시키고, 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 메커니즘은 상기 접지면으로부터 상기 제1 전도성 요소를 단절시키는, 안테나 장치.
제1항에 있어서,
상기 안테나 장치는 제2 전도성 요소를 포함하고,
상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 메커니즘은 상기 제1 전도성 요소에 상기 접지면을 연결시키고, 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 요소는 상기 제2 전도성 요소에 상기 접지면을 연결시키는, 안테나 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상호연결 메커니즘은 제1 구성상태 및 제2 구성상태 사이에서 상기 상호연결 메커니즘을 스위칭하는 스위치를 포함하는, 안테나 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 상호연결 메커니즘은 상기 상호연결 메커니즘에 입력된 신호의 주파수 대역에 따라 상기 상호연결 메커니즘을 제1 구성상태로 그리고 제2 구성상태로 형성하도록 구성된 주파수 선택적 요소(frequency selective element)를 포함하는, 안테나 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나 장치는 제3 전도성 요소 및 상기 제1 전도성 요소에 그리고 상기 제3 전도성 요소에 연결된 추가적 상호연결 메커니즘을 포함하고, 상기 추가적 상호연결 메커니즘은 제1 구성상태 및 제2 구성상태를 가지며,
상기 접지면은, 상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우에는 제3 전기적 길이를 갖고 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우에는 제4 전기적 길이를 갖는, 안테나 장치.
제6항에 있어서,
상기 추가적 상호연결 메커니즘은, 제1 구성상태 및 제2 구성상태 사이에서 상기 추가적 상호연결 메커니즘을 스위칭하는 스위치를 포함하는, 안테나 장치.
제6항에 있어서,
상기 추가적 상호연결 메커니즘은, 상기 추가적 상호연결 메커니즘에 입력된 신호의 주파수 대역에 따라 상기 추가적 상호연결 메커니즘을 제1 구성상태로 그리고 제2 구성상태로 형성하도록 구성된 주파수 선택적 요소를 포함하는, 안테나 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나 소자는 상기 접지면 상에 위치하는, 안테나 장치.
제1항, 제2항 또는 제5항에 있어서,
상기 안테나 소자는 상기 제1 전도성 요소 상에 위치하는, 안테나 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
전도성 요소는 상기 접지면의 전기적 길이를 변화시키는 것에 더하여 일정 기능을 제공하는 장비의 콤포넌트인, 안테나 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
전도성 요소는 상기 접지면의 전기적 길이를 변화시키기 위해서만 제공되는, 안테나 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접지면에 그리고 상호연결 메커니즘에 연결되어, 상기 접지면과 상기 상호연결 메커니즘 사이를 지나는 DC 또는 저 주파수 전류의 흐름을 억제하기 위한 디커플링 커패시터(decoupling capacitor)를 더 포함하는 안테나 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장비에서 RF 신호들의 흐름을 억제하기 위한 RF 초크(choke)를 더 포함하는 안테나 장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
전도성 요소에 직접 연결되어 상기 전도성 요소의 전기적 길이를 변화시키기 위한 추가적 전도성 요소를 더 포함하는 안테나 장치.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나 장치는 비평면적(non-planar)인, 안테나 장치.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상호연결 메커니즘의 구성상태를 변화시키는 것은 상기 안테나 장치 내 현재 분포(distribution)를 변화하게 하는, 안테나 장치.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접지면이 기결정된 주파수 대역에서 공진하는 것을 방지하도록 구성된, 상기 접지면에 연결된 주파수 선택적 전자기 밴드갭 구조(frequency selective electromagnetic bandgap structure)를 더 포함하는 안테나 장치.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접지면의 전기적 길이는 상기 접지면의 물리적 길이에 관련된, 안테나 장치.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접지면은 추가적 전기적 길이를 갖고
상기 추가적 전기적 길이는, 상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우에는 제1 값을 갖고 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 겨우에는 제2 값을 갖는, 안테나 장치.
제18항에 있어서,
상기 접지면의 상기 추가적 전기적 길이는 상기 접지면의 물리적 폭에 관련된, 안테나 장치.
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에서 청구된 안테나 장치를 포함하는 장비.
제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에서 청구된 안테나 장치를 포함하는 모바일 셀룰러 전화기.
제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에서 청구된 안테나 장치를 포함하는 모듈(module).
전기적 길이(electrical length)를 가진 접지면(ground plane), 상기 접지면과 커플링(coupling)하도록 위치하는 안테나 소자, 제1 전도성 요소(conductive element), 및 상기 접지면에 그리고 상기 제1 전도성 요소에 연결되며, 제1 구성상태(configuration) 및 제2 구성상태를 가진 상호연결 메커니즘(interconnecting mechanism)을 제공하며; 그리고
상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우에는 상기 접지면이 제1 전기적 길이를 갖고, 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우에는 상기 접지면이 상기 제1 전기적 길이와 다른 제2 전기적 길이를 갖도록 상기 접지면을 구성하는 것을 포함하는 방법.
제25항에 있어서,
상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 메커니즘은 상기 접지면을 상기 제1 전도성 요소에 연결시키고, 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 메커니즘은 상기 제1 전도성 요소를 상기 접지면으로부터 단절시키는, 방법.
제25항에 있어서,
상기 방법은 제2 전도성 요소를 제공하는 것을 포함하고,
상기 상호연결 메커니즘이 제1 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 메커니즘은 상기 접지면을 상기 제1 전도성 요소에 연결시키고, 상기 상호연결 메커니즘이 제2 구성상태에 있는 경우, 상기 상호연결 요소는 상기 접지면을 상기 제2 전도성 요소에 연결시키는, 방법.
제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 구성상태 및 제2 구성상태 사이에서 스위치하도록 상기 상호연결 메커니즘을 제어하는 것을 더 포함하는 방법.