KR20120004338A

KR20120004338A - 튜닝 가능한 안테나 시스템

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Publication number: KR20120004338A
Application number: KR1020110066405A
Authority: KR
Inventors: 마트 에이. 모우; 로버트 더블유. 슐럽; 마티아 패스콜리니; 로버트 제이. 힐; 루벤 카발레로
Original assignee: 애플 인크.
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2012-01-12
Also published as: TW201212378A; RU2011127492A; JP5535144B2; US20120009983A1; US10171125B2; GB2481904A; US20150280771A1; TWI509877B; EP2405534B8; US9070969B2; GB2481904B; WO2012006152A1; EP2405534B1; CN102394372A; CN102394372B; NL2007047C2; US9893755B2; RU2499354C2; GB201111362D0; NL2007047A

Abstract

전자 장치는 무선 주파수 송수신기에 결합되는 조정 가능 안테나 시스템을 포함하는 무선 통신 회로를 구비한다. 조정 가능 안테나 시스템은 전자 장치 내의 저장 및 처리 회로에 의해 제어되는 하나 이상의 조정 가능 전기 컴포넌트를 포함할 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트들은 스위치들 및 다수의 상이한 상태들 사이에서 조정될 수 있는 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트들은 전송 선로 요소들, 매칭 네트워크 요소들, 안테나 요소들 및 안테나 피드들과 같은 안테나 시스템 컴포넌트들 사이에 결합될 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트들을 조정함으로써, 저장 및 처리 회로는 조정 가능 안테나 시스템이 관련 통신 대역들을 커버하는 것을 보장하도록 조정 가능 안테나 시스템을 튜닝할 수 있다.

Description

튜닝 가능한 안테나 시스템{TUNABLE ANTENNA SYSTEMS}

본 발명은 일반적으로 무선 통신 회로, 구체적으로는 튜닝 가능한 안테나 시스템을 구비한 전자 장치에 관한 것이다.

컴퓨터 및 핸드헬드 전자 장치들과 같은 전자 장치들은 종종 무선 통신 능력을 갖추고 있다. 예를 들어, 전자 장치들은 셀룰러 전화 대역들을 이용하여 통신하기 위해 셀룰러 전화 회로와 같은 장거리(long range) 무선 통신 회로를 이용한다. 전자 장치들은 단거리 무선 통신 링크들을 이용하여 근처 장비와의 통신을 처리할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치들은 2.4GHz 및 5GHz의 WiFi^®(IEEE 802.11) 대역들 및 2.4GHz의 블루투스(Bluetooth^®) 대역을 이용하여 통신할 수 있다.

작은 폼팩터(form factor)의 무선 장치들에 대한 소비자 요구를 충족시키기 위하여, 제조자들은 소형 구조들을 이용하여 안테나 컴포넌트들과 같은 무선 통신 회로를 구현하려고 계속 노력하고 있다. 그러나, 통상의 안테나 구조들을 소형 장치들에 끼워넣는 것은 어려울 수 있다. 예를 들어, 작은 부피로 제한된 안테나들은 종종 더 큰 부피로 구현된 안테나들보다 좁은 동작 대역폭들을 갖는다. 안테나의 대역폭이 너무 작은 경우, 안테나는 관련된 모든 통신 대역들을 커버할 수 없을 것이다.

이러한 점들을 고려할 때, 전자 장치들을 위한 개량된 무선 회로를 제공하는 것이 바람직할 것이다.

전자 장치는 무선 주파수 송수신기에 결합되는 조정 가능한 안테나 시스템을 포함하는 무선 통신 회로를 구비할 수 있다. 조정 가능한 안테나 시스템은 전자 장치 내의 저장 및 처리 회로에 의해 제어되는 하나 이상의 조정 가능 전기 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 저장 및 처리 회로는 조정 가능 전기 컴포넌트들을 조정하여 조정 가능 안테나 시스템을 튜닝시킴으로써 조정 가능 안테나 시스템이 관련된 통신 대역들을 만족스럽게 커버하는 것을 보장할 수 있다.

조정 가능 전기 컴포넌트들은 열리거나 닫힌 위치에 놓일 수 있는 스위치들을 포함할 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트들은 다양한 저항들, 용량들 및 인덕턴스들을 생성하도록 연속적으로 또는 반연속적으로(semicontinuously) 조정될 수 있는 컴포넌트들도 포함할 수 있다. 안테나 시스템 조정들은 전송 선로 구조들, 매칭 네트워크들, 안테나 공진 요소들, 안테나 접지들 및 안테나 피드들에 대해 행해질 수 있다.

안테나는 도전성 전자 장치 하우징들로부터 형성되는 부분들을 가질 수 있다. 전자 장치는 직사각형 주변부를 가질 수 있다. 디스플레이 베젤(bezel) 또는 하우징 측벽 부재와 같은 도전성 주변 부재는 하우징의 주변을 둘러쌀 수 있다. 하나 이상의 절연성 갭들이 도전성 주변 부재 내에 삽입될 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트들은 갭들을 브리징하는 데 사용될 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트들에 제어 신호들을 인가하여, 갭의 크기 및 다른 안테나 시스템 파라미터들을 조정하고, 따라서 안테나 시스템을 튜닝시킬 수 있다.

본 발명의 추가적인 특징들, 그의 특질 및 다양한 이점들은 첨부 도면들 및 아래의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명으로부터 더 명백할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 회로를 구비한 예시적인 전자 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 회로를 구비한 예시적인 전자 장치의 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 내의 고정 및 조정 가능 안테나 구조들을 갖는 예시적인 무선 통신 회로의 회로도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 관련 통신 대역들을 커버하도록 안테나 구조들이 동작 중에 어떻게 조정될 수 있는지를 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 동작 중에 안테나 응답을 미세 튜닝시키도록 안테나 구조들이 어떻게 조정될 수 있는지를 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 어떻게 송수신기 회로가 전송 선로 및 매칭 네트워크를 이용하여 안테나에 피딩(feeding)할 수 있는지를 나타내는 전자 장치 내의 무선 통신 회로의 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 내의 무선 통신 회로에서 사용될 수 있는 예시적인 안테나의 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 안테나 시스템 구조들과 같은 무선 회로 컴포넌트들이 어떻게 조정 가능 전기 컴포넌트를 이용하여 결합될 수 있는지를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 안테나 시스템 구조들과 같은 무선 회로 컴포넌트들이 어떻게 스위치와 같은 조정 가능 전기 컴포넌트를 이용하여 결합될 수 있는지를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 안테나 시스템 구조들과 같은 무선 회로 컴포넌트들이 어떻게 연속적으로 또는 반연속적으로 튜닝 가능한 전기적 특성들을 갖는 회로 요소와 같은 조정 가능 전기 컴포넌트를 이용하여 결합될 수 있는지를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 안테나 시스템 구조들과 같은 무선 회로 컴포넌트들이 어떻게 연속적으로 또는 반연속적으로 튜닝 가능한 용량을 갖는 튜닝 가능 커패시터와 같은 조정 가능 전기 컴포넌트를 이용하여 결합될 수 있는지를 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 안테나 시스템 구조들과 같은 무선 회로 컴포넌트들이 어떻게 반연속적으로 튜닝 가능한 전기 네트워크에 다수의 선택 가능한 임피던스 값을 제공하는 스위치들을 갖는 반연속적으로 튜닝 가능한 전기 네트워크와 같은 조정 가능 전기 컴포넌트를 이용하여 결합될 수 있는지를 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 내의 조정 가능 안테나 시스템의 회로도.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른, 안테나 시스템이 어떻게 전송 선로 로딩을 조정함으로써 조정될 수 있는지를 나타내는 전자 장치 내의 조정 가능 안테나 시스템의 도면.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른, 조정 가능 전기 컴포넌트가 어떻게 주변 도전성 부재 내의 갭들을 브리징할 수 있는지를 나타내는 주변 도전성 부재 및 내부 평면 도전성 부재를 갖는 예시적인 전자 장치의 내부 사시도.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른, 조정 가능 전기 컴포넌트들이 어떻게 주변 도전성 부재 내의 갭들을 브리징할 수 있는지를 나타내는 주변 도전성 전자 장치 하우징 부재의 내부의 사시도.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른, 조정 가능 전기 컴포넌트가 어떻게 내부 평면 도전성 부재의 상이한 부분들을 접속하는 데 사용될 수 있는지를 나타내는 전자 장치의 평면도.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른, 조정 가능 전기 컴포넌트가 안테나 접지 평면 요소의 상이한 부분들을 결합하는 데 사용된 예시적인 안테나의 도면.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른, 조정 가능 전기 컴포넌트를 이용하여 결합된 다수의 영역을 갖는 내부 평면 구조 및 도전성 주변 하우징 부재를 구비한 예시적인 전자 장치의 도면.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른, 단단한 인쇄 회로 보드에 실장되고, 도전성 안테나 구조들이 조정 가능 전기 컴포넌트에 의해 도전성 플렉스 트레이스들 및 옵션인 플렉스 실장(flex-mounted) 컴포넌트에 결합되어 있는 플렉스 회로에 결합된 예시적인 무선 주파수 송수신기 회로의 사시도.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른, 카메라 또는 다른 장치 구조가 실장되어 있는 플렉스 회로와 같은 도전성 구조들을 갖는 컴포넌트가 조정 가능 전기 컴포넌트들을 이용하여 안테나의 부분들에 결합될 수 있는 조정 가능 안테나 시스템의 도면.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도전성 프레임 부재들 및 조정 가능 전기 컴포넌트를 포함하는 조정 가능 안테나 시스템을 이용하는 무선 주파수 송수신기 회로와 같은 컴포넌트들을 갖는 예시적인 전자 장치의 분해 사시도.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른, 조정 가능 안테나 시스템이 어떻게 도전성 주변 하우징 부재를 도전성 평면 내부 하우징 부재에 결합하는 조정 가능 전기 컴포넌트를 이용하여 형성될 수 있는지를 나타내는 예시적인 전자 장치의 평면도.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른, 조정 가능 안테나 시스템을 갖는 전자 장치의 동작에 수반되는 예시적인 단계들의 흐름도.

도 1의 장치(10)와 같은 전자 장치들은 무선 통신 회로를 구비할 수 있다. 무선 통신 회로는 장거리 무선 통신(예를 들어, 셀룰러 전화 대역들에서의 통신) 및 단거리 통신(즉, WiFi^® 링크, 블루투스(Bluetooth^®) 링크 등과 같은 근거리 네트워크 링크들)과 같은 무선 통신을 지원하는 데 사용될 수 있다. 무선 통신 회로는 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 안테나들 및 전자 장치들 내의 관련 무선 통신 회로들은 조정 가능할 수 있다. 조정 가능 안테나 시스템들은 대역 내의 안테나 응답을 조정하도록 튜닝될 수 있다(즉, 안테나 시스템들은 미세 튜닝될 수 있다). 미세 튜닝은 원하는 통신 대역 내의 신호들이 적절히 수신되는 것을 보장하는 데 이용될 수 있다. 조정 가능 안테나 시스템들은 단일 대역 또는 대역들의 그룹만을 커버하는 안테나 응답 곡선이 추가적인 관련 주파수들을 커버하는 데 사용될 수 있도록 튜닝될 수도 있다(즉, 안테나 시스템들은 상이한 대역 또는 대역들의 그룹을 커버하도록 대략 튜닝될 수 있다. 대략적 튜닝은 비교적 좁은 대역폭의 안테나들이 비교적 넓은 주파수들의 범위에 걸쳐 통신 대역들을 커버하도록 튜닝되게 할 수 있다.

임의의 적절한 전자 장치들(예를 들어, 도 1의 장치(10))은 이러한 타입의 미세 및 대략 튜닝 능력들을 갖는 조정 가능 안테나 시스템들을 구비할 수 있다. 예를 들어, 조정 가능 안테나 시스템들은 데스크탑 컴퓨터, 게임 콘솔, 라우터, 랩탑 컴퓨터, 컴퓨터 모니터 또는 텔레비전에 내장된 컴퓨터, 셋톱 박스 또는 다른 소비자 전자 장비의 일부인 컴퓨터, 휴대용 전자 장치와 같은 비교적 작은 전자 장치 등과 같은 전자 장치들에서 사용될 수 있다. 휴대용 전자 장치들의 사용은 본 명세서에서 예로서 때때로 설명된다. 그러나, 이것은 단지 예시적일 뿐이다. 조정 가능 안테나 시스템들은 임의의 전자 장치에서 사용될 수 있다.

도 1의 예시적인 전자 장치(10)와 같은 전자 장치들은 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 셀룰러 전화, 미디어 플레이어, 다른 핸드헬드 및 휴대용 전자 장치, 손목 시계 장치, 펜던트 장치, 헤드폰 및 수화기 장치, 다른 착용식 및 미니어처 장치와 같은 더 작은 장치 또는 다른 전자 장비일 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 하우징(12)을 포함한다. 때때로 케이스라고 하는 하우징(12)은 플라스틱, 유리, 세라믹, 탄소-섬유 합성물 및 다른 합성물, 금속, 다른 재료 또는 이러한 재료들의 조합과 같은 재료들로 형성될 수 있다. 장치(10)는 하우징(12)의 대부분 또는 전부가 단일 구조 요소(예를 들어, 하나의 기계 가공된 금속 또는 하나의 성형된 플라스틱)로부터 형성되는 단일체 구조를 이용하여 형성될 수 있거나, 다수의 하우징 구조(예를 들어, 내부 프레임 요소들 또는 다른 내부 하우징 구조들에 실장된 외부 하우징 구조들)로부터 형성될 수 있다.

장치(10)는 원할 경우에 디스플레이(14)와 같은 디스플레이를 구비할 수 있다. 디스플레이(14)는 예를 들어 용량성 터치 전극들을 포함하는 터치 스크린일 수 있다. 디스플레이(14)는 발광 다이오드(LED), 유기 LED(OLED), 플라즈마 셀, 전자 잉크 요소, 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트, 또는 다른 적절한 이미지 픽셀 구조로부터 형성된 이미지 픽셀들을 포함할 수 있다. 커버 유리 부재가 디스플레이(14)의 표면을 커버할 수 있다. 버튼(16)과 같은 버튼들이 커버 유리 내의 개구들을 통과할 수 있다. 개구들은 스피커 포트(18)와 같은 스피커 포트를 형성하기 위해 디스플레이(14)의 커버 유리 내에 형성될 수도 있다. 하우징(12) 내의 개구들은 입출력 포트, 마이크로폰 포트, 스피커 포트, 버튼 개구 등을 형성하는 데 사용될 수 있다.

장치(10) 내의 무선 통신 회로는 원격 및 근거리 무선 링크들을 형성하는 데 사용될 수 있다. 무선 통신 중에 하나 이상의 안테나가 사용될 수 있다. 단일 대역 및 다중 대역 안테나들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 단일 대역 안테나는 (일례로) 2.4GHz에서의 블루투스(Bluetooth^®) 통신을 처리하는 데 사용될 수 있다. 다른 예로서, 다중 대역 안테나는 다수의 셀룰러 전화 대역에서의 셀룰러 전화 통신을 처리하는 데 사용될 수 있다. 단일 대역 및 다중 대역 안테나들을 이용하여 다른 타입의 통신 링크들도 지원될 수 있다.

원할 경우에, 장치(10)는 다수의 안테나를 사용할 수 있다. 다수의 안테나는 예를 들어 안테나 다이버시티 스킴을 지원하는 데 사용될 수 있다. 안테나 다이버시티 스킴에서, 장치(10) 내의 제어 회로는 신호 품질 또는 센서 데이터를 모니터링하여, 어느 안테나 또는 안테나들이 (예를 들어, 규제 범위를 충족시키기 위해) 최상으로 동작하고 있는지 또는 사용되는 것이 바람직한지를 결정할 수 있다. 이어서, 이러한 것들을 고려하여, 제어 회로는 안테나들의 서브세트만을 사용하기로 결정하거나, 안테나 사용을 조정할 수 있다. 예를 들어, 센서 또는 신호 품질 측정이 안테나 다이버시티 배열 내의 2개의 안테나 중 하나가 인체의 일부와 같은 외부 물체에 의해 차단된 것으로 결정하는 경우, 제어 회로는 그 안테나를 일시적으로 동작시키지 않을 수 있다.

장치(10)는 또한 다수의 안테나를 이용하여, 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 프로토콜을 구현할 수 있다. MIMO 스킴에서, 시스템 내의 안테나들 각각은 독립 데이터 스트림을 처리하여, 전체 데이터 처리량을 증가시킬 수 있다. 장치(10) 내의 제어 회로는 근접도 데이터 또는 기타 데이터를 이용하여, MIMO 셋업에서의 다수의 안테나의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로는 MIMO 동작으로부터 단일 안테나만을 이용하는 프로토콜로 일시 전환하거나, 4 안테나 MIMO 스킴으로부터 2 안테나 MIMO 스킴으로 또는 기타 등등으로 전환할 수 있다.

안테나들은 장치(10) 내의 임의의 적절한 위치들에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하나의 안테나가 영역(22)과 같은 상부 영역에 배치될 수 있고, 또 하나의 안테나가 영역(20)과 같은 하부 영역에 배치될 수 있다. 더 큰 장치에서는, 안테나들이 장치 에지들을 따라, 배면 평면 하우징 부분의 중심에, 장치 코너들에, 기타 등등에 배치될 수 있다.

장치(10) 내의 안테나들은 관련된 임의의 통신 대역들을 지원하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 장치(10)는 근거리 네트워크 통신(예를 들어, 무선 근거리 네트워크들을 위한 2.4GHz 및 5GHz에서의 IEEE 802.11 통신), 블루투스 신호들과 같은 2.4GHz의 신호들, 음성 및 데이터 셀룰러 전화 통신(예를 들어, 850MHz, 900MHz, 1800MHz, 1900MHz, 2100MHz 등과 같은 주파수 대역들 내의 셀룰러 신호들), 1575MHz의 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 통신, (예컨대, 단거리 링크들을 위한) 60GHz의 신호 등을 지원하기 위한 안테나 구조들을 포함할 수 있다.

상이한 안테나들이 상이한 대역들을 처리하거나, 통신 대역 또는 대역들의 그룹이 공유 안테나를 이용하여 처리될 수 있다. 장치(10) 내의 하나의 안테나는 예를 들어 하나 이상의 셀룰러 전화 대역들에서의 음성 및 데이터 통신을 처리하는 데 사용될 수 있는 반면, 장치(10) 내의 또 하나의 안테나는 (예들로서) 1575MHz의 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 신호들을 처리하기 위한 제1 대역 및 2.4GHz의 블루투스 및 IEEE 802.11(무선 근거리 네트워크) 신호들을 처리하기 위한 제2 대역에서의 커버리지를 제공할 수 있다. 안테나 다이버시티 스킴들, (예를 들어, 60GHz에서의) 위상 안테나 어레이들, 추가 대역들 등을 구현하기 위해 추가 안테나들이 제공될 수 있다.

도 1의 장치(10)에서 사용될 수 있는 예시적인 컴포넌트들을 나타내는 개략도가 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 저장 및 처리 회로(28)를 포함할 수 있다. 저장 및 처리 회로(28)는 하드 디스크 드라이브 저장 장치, 비휘발성 메모리(예를 들어, 플래시 메모리 또는 반도체 드라이브를 형성하도록 구성되는 다른 전기적으로 프로그래밍 가능한 판독 전용 메모리), 휘발성 메모리(예를 들어, 정적 또는 동적 랜덤 액세스 메모리) 등과 같은 저장 장치를 포함할 수 있다. 저장 및 처리 회로(28) 내의 처리 회로는 장치(10)의 동작을 제어하는 데 사용될 수 있다. 이러한 처리 회로는 하나 이상의 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서, 주문형 집적 회로 등에 기초할 수 있다.

저장 및 처리 회로(28)는 인터넷 브라우징 애플리케이션, VOIP(voice-over-internet-protocol) 전화 통화 애플리케이션, 이메일 애플리케이션, 미디어 재생 애플리케이션, 운영 체제 기능 등과 같은 소프트웨어를 장치(10) 상에서 실행하는 데 사용될 수 있다. 외부 장비와의 상호작용을 지원하기 위하여, 저장 및 처리 회로(28)는 통신 프로토콜들을 구현하는 데 사용될 수 있다. 저장 및 처리 회로(28)를 이용하여 구현될 수 있는 통신 프로토콜들은 인터넷 프로토콜, 무선 근거리 네트워크 프로토콜(예를 들어, 때로는 WiFi라고도 하는 IEEE 802.11 프로토콜), 블루투스 프로토콜과 같은 다른 단거리 무선 통신 링크들을 위한 프로토콜, 셀룰러 전화 프로토콜, MIMO 프로토콜, 안테나 다이버시티 프로토콜 등을 포함한다. 안테나 시스템 튜닝 동작들은 장치(10) 상에 저장되고 실행되는(즉, 저장 및 처리 회로(28) 및/또는 입출력 회로(30)에 저장되고 실행되는) 소프트웨어를 이용하여 제어될 수 있다.

입출력 회로(30)는 입출력 장치들(32)을 포함할 수 있다. 입출력 장치들(32)은 장치(10)에 데이터를 공급하고, 장치로부터 외부 장치들로 데이터를 제공하는 데 사용될 수 있다. 입출력 장치들(32)은 사용자 인터페이스 장치들, 데이터 포트 장치들 및 다른 입출력 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 입출력 장치들은 터치 스크린, 터치 센서 능력이 없는 디스플레이, 버튼, 조이스틱, 클릭 휠, 스크롤링 휠, 터치 패드, 키 패드, 키보드, 마이크로폰, 카메라, 버튼, 스피커, 상태 지시기, 광원, 오디오 잭 및 다른 오디오 포트 컴포넌트, 디지털 데이터 포트 장치, 광센서, 모션 센서(가속도계), 용량 센서, 근접도 센서 등을 포함할 수 있다.

입출력 회로(30)는 외부 장비와 무선 통신하기 위한 무선 통신 회로(34)를 포함할 수 있다. 무선 통신 회로(34)는 하나 이상의 집적 회로로 형성된 무선 주파수(RF) 송수신기 회로, 전력 증폭기 회로, 저잡음 입력 증폭기들, 수동 RF 컴포넌트들, 하나 이상의 안테나, 전송 선로들 및 RF 무선 신호들을 처리하기 위한 다른 회로를 포함할 수 있다. 무선 신호들은 광을 이용하여(예컨대, 적외선 통신을 이용하여) 전송될 수도 있다.

무선 통신 회로(34)는 다양한 무선 주파수 통신 대역들을 처리하기 위한 무선 주파수 송수신기 회로(90)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로(34)는 송수신기 회로(36, 38, 42)를 포함할 수 있다. 송수신기 회로(36)는 WiFi(IEEE 802.11) 통신을 위한 2.4GHz 및 5GHz 대역들을 처리할 수 있으며, 2.4GHz 블루투스 통신 대역을 처리할 수 있다. 회로(34)는 (예들로서) 850MHz, 900MHz, 1800MHz, 1900MHz 및 2100MHz 데이터 대역에서의 셀룰러 전화 대역들 내의 무선 통신을 처리하기 위해 셀룰러 전화 송수신기 회로(38)를 이용할 수 있다. 회로(38)는 음성 데이터 및 비음성 데이터를 처리할 수 있다. 무선 통신 회로(34)는 원할 경우에 다른 단거리 및 장거리 무선 링크들을 위한 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(34)는 60GHz 송수신기 회로, 텔레비전 및 라디오 신호들을 수신하기 위한 회로, 페이징 시스템 송수신기 등을 포함할 수 있다.

무선 통신 회로(34)는 1575MHz의 GPS 신호들을 수신하거나 다른 위성 포지셔닝 데이터를 처리하기 위한 GPS 수신기 회로(42)와 같은 GPS 수신기 장비를 포함할 수 있다. WiFi 및 블루투스 링크들 및 다른 단거리 무선 링크들에서, 무선 신호들은 통상적으로 수십 또는 수백 피트에 걸쳐 데이터를 운반하는 데 사용된다. 셀룰러 전화 링크들 및 다른 장거리 링크들에서, 무선 신호들은 통상적으로 수천 피트 또는 마일에 걸쳐 데이터를 운반하는 데 사용된다.

무선 통신 회로(34)는 안테나들(40)을 포함할 수 있다. 안테나들(40)은 임의의 적절한 안테나 타입들을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나들(40)은 루프 안테나 구조, 패치 안테나 구조, 반전 F 안테나 구조, 슬롯 안테나 구조, 평면 반전 F 안테나 구조, 헬리컬 안테나 구조, 이러한 설계들의 혼합 등으로부터 형성되는 공진 요소들을 갖는 안테나들을 포함할 수 있다. 상이한 타입의 안테나들이 상이한 대역들 및 대역들의 조합들에 대해 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 타입의 안테나가 근거리 무선 링크 안테나를 형성하는 데 사용될 수 있고, 또 하나의 타입의 안테나가 원격 무선 링크 안테나를 형성하는 데 사용될 수 있다.

하나의 적절한 배열에서, 장치(10)는 상부 영역(22) 및 하부 영역(20)과 같은 장치(10)의 영역들 내에 안테나들을 구비할 수 있다. 장치(10)의 하나 이상의 상부 안테나들이 영역(22) 내에 형성될 수 있다. 장치(10)의 하나 이상의 하부 안테나들이 영역(20) 내에 형성될 수 있다. 랩탑 및 태블릿 컴퓨터, 착용식 장치, 컴퓨터가 통합된 컴퓨터 모니터 등과 같은 다른 폼팩터들을 갖는 장치들에서, 안테나들은 다른 적절한 영역들 내에(예컨대, 직사각 장치의 네 코너에, 전면 및 배면 상에, 장치의 에지 영역들을 따라, 하나 이상의 어레이 내에, 기타 등등) 배치될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 송수신기 회로(90)는 전송 선로들(140)을 이용하여 안테나들(40)에 결합될 수 있다. 장치(10)는 고정 안테나 구조들(예를 들어, 고정 안테나 구조들(40A)) 및 조정 가능 안테나 구조들(예컨대, 조정 가능 안테나 구조들(40B)) 모두를 포함하는 안테나들(40)을 구비할 수 있다. 고정 및 조정 가능 안테나들 모두를 포함하는 구성은 예를 들어 하나의 광대역 안테나만을 위해 충분한 공간이 이용 가능할 때 이용될 수 있다. 이러한 타입의 배열에서, 고정 안테나 구조들(40A)은 다수의 통신 대역을 커버하는 광대역 설계를 이용할 수 있는 반면, 조정 가능 구조들(40B)은 대략적인 안테나 시스템 튜닝의 이용을 통해 다중 대역 커버리지를 달성하는 협대역 설계를 이용할 수 있다. 다른 구성들도 이용될 수 있다. 예컨대, 장치(10)는 조정 가능 안테나 구조들만을 구비할 수도 있다. 일반적으로, 임의의 적절한 수의 조정 가능 안테나들(예컨대, 하나의 조정 가능 안테나, 2개의 조정 가능 안테나, 3개의 조정 가능 안테나, 4개 또는 그 이상의 조정 가능 안테나 등)이 장치(10) 내에 제공될 수 있다.

장치(10)가 조정 가능 안테나 시스템을 포함할 때(즉, 장치(10) 내의 안테나들(40) 및 관련 무선 회로(34)가 조정 가능할 때), 안테나 성능이 실시간으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 안테나 시스템의 응답 곡선이 온도 변화와 같은 환경 인자들을 보상하기 위해 약간 변경될 수 있다. 안테나 시스템의 주파수 응답에 대한 비교적 적은 조정들은 때로는 미세 튜닝 조정들 또는 미세 튜닝이라고 한다. 원할 경우에, 안테나 시스템의 주파수 응답은 더 많은 양들만큼 조정될 수 있다. 예를 들어, 안테나의 주파수 응답은 안테나가 상이한 통신 대역들을 커버하게 하도록 충분히 변경될 수 있다.

장치(10) 내의 예시적인 안테나 시스템에 대한 주파수 대 정상파 비율(SWR) 그래프가 도 4에 도시되어 있다. 도 4의 예에서, 안테나 시스템은 두 가지 모드로 동작한다. 제1 동작 모드에서, 안테나 시스템은 실선(142)으로 도시된 타입의 주파수 응답에 의해 특성화된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 주파수 응답은 안테나 시스템이 2개의 통신 대역(즉, 주파수 f_a에 중심을 갖는 제1 통신 대역 및 주파수 f_b에 중심을 갖는 제2 통신 대역)을 커버할 수 있게 한다. 제2 동작 모드에서, 안테나 시스템은 점선(144)으로 도시된 타입의 주파수 응답에 의해 특성화된다. 제2 동작 모드로 동작할 때, 안테나 시스템은 주파수 f_c의 하나의 통신 대역 및 주파수 f_d의 또 하나의 통신 대역을 커버할 수 있다. (예들로서) 주파수 대역들(f_a, f_b)은 예를 들어 850MHz 및 900MHz 주파수 대역들일 수 있는 반면, 주파수 대역들(f_c, f_d)은 예를 들어 1900MHz 및 2100MHz 주파수 대역들일 수 있다. 장치(10)의 동작 동안, 장치(10)는 어느 통신 대역들을 사용할지를 결정할 수 있고, 조정 가능 안테나 시스템을 적절히(즉, 곡선(142)과 관련된 주파수 범위를 커버하도록 또는 곡선(144)과 관련된 주파수 범위를 커버하도록) 조정할 수 있다.

원할 경우에, 장치(10)는 저대역들(f_a, f_b) 및 고대역들(f_c, f_d) 모두를 커버하는 도 3의 고정 안테나와 같은 고정 안테나를 포함할 수 있다. 도 4와 관련하여 설명되는 바와 같이, 장치(10)는 고정 안테나에 의해 커버되는 것과 동일한 대역들을 선택적으로 커버하도록 제1 및 제2 모드들 사이에서 조정되는 조정 가능 안테나 시스템도 구비할 수 있다.

장치(10) 내의 조정 가능 안테나 시스템을 이용하는 예시적인 미세 튜닝 동작이 도 5에 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 조정 가능 안테나 시스템은 초기에 실선(146)으로 표시된 타입의 주파수 응답을 보일 수 있다. 동작 온도 변화들 또는 다른 효과들로 인해, 안테나의 주파수 응답은 신호들이 적절히 수신되고 송신되는 것을 보장하도록 조정되는 것이 필요할 수 있다. 이것은 장치(10) 내의 조정 가능 안테나 시스템을 조정하여, 그의 주파수 응답이 점선(148)으로 표시된 주파수 응답으로 약간(즉, Δf의 주파수 시프트) 시프트하게 함으로써 달성될 수 있다. 도 5의 미세 튜닝 조정들 및 도 4의 대략 튜닝 조정들과 같은 실시간 조정들은 장치(10)가 다양한 무선 트래픽 및 환경 시나리오에서 원하는 대로 동작하는 것을 보장하도록 수행될 수 있다.

도 6은 전자 장치(10) 내의 조정 가능 안테나 시스템에 포함될 수 있는 예시적인 컴포넌트들을 나타낸다. 도 6에 도시된 바와 같이, 무선 주파수 신호들이 생성되고, 무선 주파수 송수신기 회로(90)에 의해 수신될 수 있다. 회로(90)는 무선 주파수 신호들을 송신하기 위한 무선 주파수 송신기들 및 무선 주파수 신호들을 수신하기 위한 무선 주파수 수신기들을 포함할 수 있다. 무선 주파수 증폭기 회로 및 다른 컴포넌트들(예를 들어, 스위치들)도 송수신기 회로 블록(90)에 포함될 수 있다.

조정 가능 안테나 시스템(150)은 안테나들(40), 매치 네트워크(152) 및 전송 선로(140)를 포함할 수 있다.

안테나(40)는 안테나 접지 구조들 및 루프 안테나 구조, 패치 안테나 구조, 반전 F 안테나 구조, 슬롯 안테나 구조, 평면 반전 F 안테나 구조, 헬리컬 안테나 구조, 이러한 설계들의 혼합 등과 같은 안테나 공진 요소 구조들을 포함할 수 있다.

전송 선로(140)는 송수신기 회로(90)에 결합될 수 있다. 전송 선로(140)는 마이크로스트립 전송 선로 구조, 스트립라인 전송 선로 구조, 에지 결합 마이크로스트립 전송 선로 구조, 에지 결합 스트립라인 전송 선로 구조, 플렉시블 인쇄 회로들("플렉스 회로들") 상에 형성된 전송 선로 구조들, 단단한 인쇄 회로 보드들 상에 형성된 구조들, 동축 케이블, 다른 적절한 전송 선로 구조들 또는 이러한 구조들의 조합들에 기초할 수 있다.

매칭 네트워크(152)는 전송 선로(140)의 임피던스를 안테나(40)의 임피던스와 매칭시키는 것을 돕는 데 사용될 수 있다. 매칭 네트워크(152)는 저항기들, 인덕터들, 커패시터들, 도전성 트레이스들, 금속 조각들 및 관련 저항, 인덕턴스 및 용량을 갖는 다른 구조들과 같은 전기 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 도 6의 예에서는 전송 선로(140)와 안테나(40) 사이에 배치되는 것으로 도시되지만, 매칭 네트워크 컴포넌트들은 원할 경우에 전송 선로(140) 내에 그리고/또는 안테나(40) 내에 삽입될 수 있다. 도 6의 배열은 단지 예시적일 뿐이다.

안테나(40)는 포지티브 안테나 피드 단자(156) 및 접지 안테나 피드 단자(158)로 형성된 안테나 피드와 같은 안테나 피드를 이용하여 피딩될 수 있다.

조정 능력을 갖는 안테나 시스템(150)을 제공하기 위하여, 안테나 시스템(150)은 하나 이상의 조정 가능 전기 컴포넌트를 구비할 수 있다. 이러한 컴포넌트들은 (안테나 피드를 포함하는) 안테나(40), 매칭 네트워크(152) 및 전송 선로(140) 내에 포함될 수 있다.

도 7은 예시적인 안테나의 도면이다. 도 7의 예에서, 안테나(40)는 반전 F 구조를 갖는다. 그러나, 이것은 단지 예시적일 뿐이다. 안테나(40)는 임의의 적절한 안테나 설계를 이용하여 형성될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 안테나 접지(예컨대, 안테나 접지 요소(160)) 및 안테나 공진 요소(안테나 공진 요소(162))를 포함할 수 있다.

안테나 접지(160) 및 안테나 공진 요소(162)는 금속 조각들, 인쇄 회로 보드 상의 금속 트레이스들, 전자 장치 하우징의 부분들, 도전성 컴포넌트들 및 장치(10) 내의 다른 도전성 요소들과 같은 도전성 구조들로부터 형성될 수 있다. 안테나 접지 요소(160)는 하나의 도전성 구조 또는 다수의 도전성 구조로부터 형성될 수 있다. 안테나 공진 요소(162)는 브랜치(164)와 같은 주요 공진 요소 브랜치 및 추가 브랜치들을 구비할 수 있다. 공진 요소(162)의 세그먼트(166)는 아암(164)을 접지(160)에 단락시킬 수 있다.

송수신기(90)는 안테나 피드 단자들(156, 158)에 결합될 수 있다. 매칭 네트워크 컴포넌트들 및 전송 선로 구조들은 도면을 너무 복잡하게 하지 않기 위해 도 7에 도시되지 않았다.

안테나 시스템(150)의 안테나(40) 및 다른 구조들은 스위치들과 같은 조정 가능 전기 컴포넌트들 및 연속적으로 그리고 반연속적으로 튜닝 가능한 전기 컴포넌트들을 구비할 수 있다. 예를 들어, 조정 가능 전기 컴포넌트는 도 4에 도시된 타입의 안테나에서 안테나 공진 요소 아암(164)의 부분들 사이에 또는 접지면(160)의 부분들 사이에 결합될 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트들은 도 6의 매칭 네트워크(152) 또는 전송 선로(40) 내에 포함될 수도 있다. 안테나(40)의 안테나 피드는 조정 가능 전기 컴포넌트들(예를 들어, 피드 단자들에 결합된 조정 가능 전기 컴포넌트들)을 이용하여 조정될 수 있다.

조정 가능 안테나 시스템(150)에 대한 조정들을 행하기 위한 조정 가능 전기 컴포넌트의 사용이 도 8에 도시되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 조정 가능 안테나 시스템(150)은 조정 가능 안테나 시스템 부분들(150A, 150B)을 포함할 수 있다. 부분들(150A, 150B)은 안테나 공진 요소 구조들, 안테나 접지 요소 구조들, 기생 안테나 구조들(예컨대, 다른 안테나 구조들에 근거리 장 결합된 안테나 구조들), 안테나 피드 구조들, 다른 안테나 구조들, 매칭 네트워크 구조들, 전송 선로 구조들(예컨대, 전송 선로 스터브), 다른 안테나 시스템 구조들, 또는 이러한 구조들의 임의 조합일 수 있다.

조정 가능 전기 컴포넌트(168)는 안테나 시스템 부분(150A)에 접속되는 단자(170)와 같은 제1 단자 및 안테나 시스템 부분(150B)에 접속되는 단자(172)와 같은 제2 단자를 구비할 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트(168)는 제어 입력(174)에 공급되는 제어 신호들을 이용하여 조정되거나, 단자들(170, 172)을 통해 제어 신호들이 인가되는 2 단자 배열을 이용하여 구현될 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트(168)로 사용될 수 있는 조정 가능 전기 컴포넌트들의 예는 스위치, 가변 저항기, 가변 커패시터, 가변 인덕터, 및 다수의 전기 파라미터를 제어하는 컴포넌트를 포함한다.

도 9는 조정 가능 전기 컴포넌트(168)가 어떻게 스위치를 이용하여 구현될 수 있는지를 도시한다. 도 9의 스위치(168)는 안테나 시스템 부분(150A)이 안테나 시스템 부분(150B)으로부터 전기적으로 절연되는 열린 상태가 되거나, 부분들(150A, 150B)이 전기적으로 접속되도록 단자들(170, 172)이 서로 단락되는 닫힌 상태가 될 수 있다. 스위치(168)는 갈륨 비소 전계 효과 트랜지스터(FET), 마이크로 전기 기계 시스템(MEMS) 스위치, 금속-산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET), p-i-n 다이오드, 고전자 이동도 트랜지스터(HEMT), 의사 형태 HEMT(PHEMT), 실리콘-온-절연체(SOI) 기판 상에 형성된 트랜지스터 등을 이용하여 구현될 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 조정 가능 전기 컴포넌트(168)는 다수의 상이한 상태가 될 수 있는 컴포넌트(예를 들어, 연속적으로 변하거나, 반연속적으로 변하고, 다수의 상이한 개별 상태들 중 하나의 상태가 될 수 있는 컴포넌트)를 이용하여 구현될 수 있다. 컴포넌트(168)는 예컨대 연속 가변 커패시터, 2-100개 또는 그 이상의 상이한 용량 값을 갖는 반연속적으로 조정 가능한 커패시터, 연속 가변 저항기, 2-100개 또는 그 이상의 상이한 저항 값을 갖는 반연속적으로 조정 가능한 저항기, 연속 가변 인덕터, 또는 2-100개 또는 그 이상의 상이한 인덕턴스 값을 갖는 반연속적으로 조정 가능한 인덕터일 수 있다. 도 11은 예를 들어 조정 가능 전기 컴포넌트(168)가 어떻게 연속 가변 커패시터를 포함할 수 있는지를 도시한다. 반연속 조정 가능 컴포넌트들은 멀티플렉서들로서 기능하도록 구성되는 개별 컴포넌트들 및 스위치들의 어레이들을 이용하여 구현될 수 있다.

원할 경우에, 조정 가능 전기 컴포넌트(168)는 다른 조정 가능 전기 컴포넌트들로부터 형성될 수 있다. 예컨대, 도 12에 도시된 바와 같이, 반연속 조정 가능 전기 컴포넌트(168)는 인덕터들(L1, L2)과 같은 인덕터들을 포함하는 전기 네트워크로부터 형성될 수 있다. 스위치들(예를 들어, 도 12의 예에서의 스위치들(SWA, SWB))은 전기 네트워크 내의 전기 접속들의 원하는 패턴들을 형성하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 컴포넌트들은 사용 또는 미사용 상태로 전환되거나, 상이한 방식들로 상호접속될 수 있다. 도 12의 예에서, 단자들(170, 172) 사이에 나타나는 인덕턴스는 스위치들(SWA, SWB)을 다양한 패턴으로 개폐함으로써 조정될 수 있다. 전기 컴포넌트들(예를 들어, 커패시터, 저항기, 인덕터, 및 용량, 인덕턴스 및 저항을 갖고, 커패시터, 저항기 및 인덕턴스로서 기능하는 도전성 및 절연성 구조들)의 다른 패턴들, 스위치들 또는 연속 또는 반연속 조정 가능 컴포넌트들의 다른 패턴들을 갖는 네트워크들도 조정 가능 전기 컴포넌트(168)를 구현하는 데 사용될 수 있다. 도 12의 예는 단지 예시적일 뿐이다.

도 7의 안테나(40)와 같은 반전 F 안테나에 기초하는 예시적인 조정 가능 안테나 시스템(150)이 도 13에 도시되어 있다. 안테나(40)의 주요 공진 요소 아암(164)은 (스위치(176)가 닫히고, 스위치(178)가 열린 경우에) 경로(132A) 또는 (스위치(176)가 열리고, 스위치(178)가 닫힌 경우에) 경로(132B)와 같은 단락 경로를 통해 접지(160)에 접속될 수 있다. 피드 경로(예를 들어, 단자들(158, 108) 참조), 및 조정 가능 전기 컴포넌트(120)(예를 들어, 스위치)에 의해 형성된 경로, 요소(122)(예를 들어, 반연속 또는 연속 조정 가능 컴포넌트)에 의해 형성된 경로 및 조정 가능 전기 컴포넌트들(124, 126)(예를 들어, 각각 스위치 및 연속 조정 가능 컴포넌트)에 의해 형성된 경로와 같은 하나 이상의 옵션 경로들이 존재한다. 분기(130)와 같은 옵션인 안테나 공진 요소 브랜치들이 안테나(40)에 (예컨대, 분기(130)를 조정 가능 전기 컴포넌트(128)를 통해 주요 공진 요소 아암(164)에 접속함으로써) 결합될 수 있다.

안테나(40)는 송수신기(90)(즉, 도 2의 송수신기 회로(90)와 같은 송수신기 회로)에 의해 피딩될 수 있다. 전송 선로(140)는 포지티브 안테나 신호 경로들(94, 104) 및 경로들(92, 106)과 같은 접지 안테나 신호 경로들과 같은 경로들을 가질 수 있으며, 송수신기(90)와 안테나(40) 사이에 무선 주파수 안테나 신호들을 운반하는 데 사용될 수 있다.

매칭 회로(152)가 송수신기(90)와 안테나(40) 사이의 경로에 삽입될 수 있다. 매칭 회로(152)는 컴포넌트들(102, 100)과 같은 직렬 접속 및 분로 접속된 조정 가능 전기 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 컴포넌트들(100, 102)과 같은 하나 이상의 조정 가능 전기 컴포넌트들이 전송 선로(140)와 추가 전송 선로 컴포넌트들 및 다른 전기 컴포넌트들 사이에 결합될 수 있다. 예를 들어, 전송 선로 스터브(예를 들어, 전송 선로 스터브(140'))와 같은 컴포넌트가 컴포넌트(100)를 통해 전송 선로(140)에 결합될 수 있다. 조정 가능 안테나 시스템(150)에 사용되는 임의의 조정 가능 전기 컴포넌트는 원할 경우에 전송 선로 구조들을 포함할 수 있다.

포지티브 전송 선로 경로(104) 및 접지 전송 선로 경로(106)와 같은 전송 선로 경로들이 매칭 회로(152)를 안테나(40)의 안테나 피드에 상호접속하는 데 사용될 수 있다. 안테나 피드는 고정 또는 튜닝 가능 구조를 가질 수 있다. 도 13의 예에서, 안테나(40)의 안테나 피드는 스위치(118)(또는 다른 그러한 조정 가능 전기 컴포넌트)가 제1 위치를 갖는 제1 안테나 피드 구조와 스위치(118)가 제2 위치를 갖는 제2 안테나 피드 구조 사이에서 튜닝 가능하다. 스위치(118)가 그의 제1 위치에 있을 때, 단자(108)는 단자(156A)에 접속되며, 따라서 단자(156A)는 안테나(40)의 포지티브 안테나 피드 단자로서 기능한다. 스위치(118)가 그의 제2 위치에 있을 때, 단자(108)는 단자(156B)에 접속되며, 따라서 단자(156B)는 안테나(40)의 포지티브 안테나 피드 단자로서 기능한다.

피드 단자들(156A, 156B)은 주요 공진 요소 아암(164)의 길이를 따라 상이한 위치들에 배치되며, 따라서 안테나(40)의 임피던스, 따라서 주파수 응답은 스위치(118)를 이용하여 안테나(40) 내의 피드 위치를 제어함으로써 조정될 수 있다. 도 13의 배열은 단지 예시적일 뿐이다. 일반적으로, 장치(10) 내의 안테나(40)와 같은 안테나들은 둘 이상의 피드 포인트로부터 형성되는 튜닝 가능 피드들, 하나, 둘, 셋 이상의 스위치를 포함하는 튜닝 가능 피드들, 접지 안테나 피드 및/또는 포지티브 안테나 피드를 조정함으로써 튜닝되는 피드들, 튜닝 가능하지 않은 피드들 등을 구비할 수 있다.

조정 가능 전기 컴포넌트들(예컨대, 안테나 공진 요소(162))을 안테나(40)에 포함시킴으로써, 안테나(40)는 도 4 및 5와 관련하여 설명된 바와 같이 조정될 수 있다. 예를 들어, 안테나(40) 내의 공진 요소(162)와 같은 안테나 구조들의 크기 및 형상은 저장 및 처리 회로(28)에 의해 제어될 수 있다. 도 13의 배열에서, 조정 가능 전기 컴포넌트(128)는 예컨대 2개의 상태(예컨대, 안테나 공진 요소 부분(164)으로부터 안테나 공진 요소 부분(130)을 전기적으로 분리하는 열린 상태 및 안테나 공진 요소 부분(130)과 안테나 공진 요소 부분(164)을 전기적으로 접속하는 닫힌 상태)를 갖는 스위치일 수 있다. 컴포넌트(128)는 안테나 공진 요소의 크기 및 형상을 조정할 수 있으며, 따라서 도 4 및 5와 관련하여 설명된 바와 같이 안테나의 주파수 응답을 조정할 수 있다. 추가적인 공진 요소 구조들 및 안테나 구조들도 마찬가지로 원할 경우에는 안테나(40) 내의 안테나 공진 요소와 선택적으로 접속되고 분리될 수 있다. 회로 컴포넌트들(예컨대, 저항기, 인덕터 및 커패시터)은 (예를 들어, 임피던스 매칭을 위해) 스위치(128)와 같은 스위치들과 상호접속될 수 있다. 안테나(40)는 (예들로서) 조정 가능 컴포넌트들(120, 122, 124, 126)과 같은 컴포넌트들을 제어함으로써 조정될 수도 있다.

도 13의 조정 가능 컴포넌트들은 때로는 다른 도면들에서 조정 가능 전기 컴포넌트(168)로서 도시된다. 도 14는 조정 가능 안테나 시스템(150)이 어떻게 조정 가능 전송 선로를 포함할 수 있는지를 도시한다. 조정 가능 전송 선로(140)는 조정 가능 전기 컴포넌트(168)와 같은 하나 이상의 조정 가능 전기 컴포넌트를 포함할 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트(168)는 전송 선로(140)의 특성들을 선택적으로 조정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 컴포넌트(168)는 전송 선로 스터브(140')를 전송 선로(140) 내의 주요 전송 선로 경로에 접속하는 데 사용될 수 있으며, 전송 선로 스터브(140')를 전송 선로(140) 내의 주요 전송 선로 경로로부터 분리하는 데 사용될 수 있다. 전송 선로(140)의 특성들을 조정함으로써, 안테나(즉, 조정 가능 안테나 시스템(150))의 주파수 응답이 (예들로서) 도 4 및 5와 관련하여 설명된 바와 같이 제어될 수 있다.

도 15는 전자 장치(10)가 어떻게 도전성 주변 부재(180)와 같은 도전성 구조들을 포함할 수 있는지를 나타내는 도 1의 전자 장치(10)의 내부 사시도이다. 장치(10)는 정면에서 볼 때(즉, 디스플레이(14)를 포함하는 장치(10)의 면에서 볼 때) 직사각 외형(주변)을 가질 수 있다. 도전성 주변 부재(180)는 금속 또는 다른 도전성 재료들을 이용하여 구현될 수 있다. 도전성 주변 부재(180)는 장치(10)의 실질적으로 모든 직사각형 주변부를 둘러쌀 수 있다. 도전성 주변 부재(180)는 디스플레이(14)를 위한 디스플레이 베젤의 형상 또는 장치(10)를 위한 트림(trim) 구조(즉, 장치(10) 정면의 상부 림(rim) 주위로 연장하는 베젤 또는 트림 부분)를 갖거나, (예들로서) 하우징(12)의 실질적으로 모든 측면들을 커버하는 하우징 측벽들을 형성하는 편평 또는 곡선 부재를 이용하여 구현될 수 있다. 갭들(182)과 같은 갭 또는 다수의 갭이 도전성 주변 부재(180) 내에 삽입될 수 있다. 갭들(182)은 유전체(예를 들어, 공기, 플라스틱, 유리, 세라믹, 합성물, 다른 유전체들, 또는 이러한 재료들의 조합들)로 형성될 수 있다. 갭들(182)은 장치(10) 내의 안테나들(예를 들어, 안테나(40))의 일부를 형성할 수 있다.

송수신기(90)는 인쇄 회로 보드(194)와 같은 기판 상에 실장되는 하나 이상의 집적 회로들 및 다른 전기 컴포넌트들과 같은 컴포넌트들을 이용하여 구현될 수 있다. 보드(194) 내의 전송 선로 트레이스들(즉, 전송 선로(140A))는 송수신기(90)와 무선 주파수 커넥터(186) 사이에 결합될 수 있다. 커넥터(186)는 동축 케이블 세그먼트 또는 다른 전송 선로(104B)에 접속될 수 있다. 전송 선로((104B)는 매칭 네트워크(예컨대, 도 13의 매칭 네트워크(152)) 및 안테나 피드(예컨대, 안테나 피드 단자들(158, 156)로 구성된 안테나 피드)에 결합될 수 있다. 안테나 피드는 예를 들어 갭들(182) 중 하나를 가로질러 결합되거나, 장치(10) 내의 다른 곳에 배치될 수 있다.

조정 가능 전기 컴포넌트들(168)은 조정 능력을 갖는 조정 가능 안테나 시스템(150)의 제공을 돕기 위해 안테나(40) 내에 포함될 수 있다. 일례로서, 조정 가능 전기 컴포넌트가 (예를 들어, 컴포넌트들(168) 중 하나를 주변 도전성 부재(180) 내의 갭의 대향 측부들 상의 단자들(190, 192) 사이에 접속함으로써) 갭들(182) 중 하나를 브리징할 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트들(168)은 조정 가능 안테나 시스템(150) 내의 다른 도전성 컴포넌트들 사이에(예를 들어, 주변 도전성 부재(180)에 부착된 단자(198)와 같은 제1 단자와 보드(194) 내의 도전성 트레이스(예를 들어, 접지면 트레이스)에 접속된 단자(188)와 같은 제2 단자 사이에) 접속될 수도 있다.

도 15의 장치(10)와 같은 장치들은 원할 경우에 예시적인 평면 구조(196)와 같은 평면 부재들을 구비할 수 있다. 구조(196)는 하우징 배면의 일부(즉, 하우징(12)의 배면 상의 외부 하우징 벽 구조)를 형성하거나, 내부 평면 부재(예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같이 장치(10)의 한 단부 또는 양 단부에 유전체로 채워진 개구(184)와 같은 닫히거나 열린 슬롯 형상의 개구들을 형성하는 동안에 장치(10)의 폭에 걸치는 내부 하우징 구조)를 형성할 수 있다. 구조(196)는 금속(예를 들어, 금속판) 또는 다른 도전성 구조들로부터 형성될 수 있으며, 원할 경우에는 안테나(40)에 대한 안테나 접지면을 형성하는 데 사용될 수 있다.

조정 가능 전기 컴포넌트들(168)은 도전성 주변 부재(180) 내의 갭들(182)의 크기에 대한 조정 능력을 제공하는 데 사용될 수 있다. 일례로서 도 16에 도시된 예시적인 배열을 고려한다. 도 16에 도시된 바와 같이, 주변 도전성 부재(180)와 같은 장치(10) 내의 주변 도전성 부재는 다수의 인접하는 갭(182)을 가질 수 있다. 도 16의 예에서, 주변 도전성 하우징 부재(180)는 2개의 갭을 가지며, 그 중 첫 번째는 G1의 길이(폭)를 갖고, 그 중 두 번째는 G2의 길이(폭)를 갖는다. 조정 가능 전기 컴포넌트들(168A, 168B)은 (예컨대, 주변 도전성 부재(180)의 내측에서) 갭들(182)을 브리징할 수 있다. 예를 들어, 조정 가능 전기 컴포넌트(168A)는 주변 도전성 부재(180)의 일부(200)에 전기적으로 접속되는 제1 단자 및 주변 도전성 부재(180)의 일부(202)에 전기적으로 접속되는 제2 단자를 가질 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트(168B)는 주변 도전성 부재(180)의 일부(202)에 전기적으로 접속되는 제1 단자 및 주변 도전성 부재(180)의 일부(204)에 전기적으로 접속되는 제2 단자를 가질 수 있다. 장치(10)의 다른 조정 가능 전기 컴포넌트들(168)과 같이, 도 16의 조정 가능 전기 컴포넌트들(168)은 스위치들, 가변 커패시터, 가변 저항기 및 가변 인덕터와 같은 연속 또는 반연속 가변 컴포넌트들, 연속 또는 반연속 조정 가능 회로 네트워크들 등을 이용하여 구현될 수 있다.

도 16에 도시된 타입의 구성들은 갭들(182)의 전기적 특성들을 조정하고, 그리고/또는 유효 갭 길이를 조정하는 데(즉, 갭의 폭을 전기적으로 조정하는 데) 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이, 갭들(182)의 가장 바깥쪽(가장 먼) 에지들 사이에 갭 길이(폭)(G3)가 존재할 수 있다. 조정 가능 컴포넌트들(168)은 예를 들어 스위치들일 수 있다. 이러한 타입의 구성에서, 스위치(168A)는 가장 왼쪽의 갭(182)을 사용 상태로 전환하도록 열리거나, 가장 왼쪽의 갭을 우회하도록 닫힐 수 있다. 스위치(168B)는 가장 오른쪽의 갭(182)을 사용 상태로 전환하도록 열리거나, 가장 오른쪽의 갭을 우회하도록 닫힐 수 있다. 양 스위치들(168A, 168B)이 열릴 때, 안테나(40)는 주변 도전성 부재(180) 내에 직렬로 접속된 (폭 G1 및 G2의) 2개의 갭을 가지며, 따라서 갭들은 G3의 유효 폭을 갖는 것으로 간주될 수 있다. 스위치(168A)가 닫히고, 스위치(168B)가 열릴 때, 폭 G2의 갭만이 존재한다. 스위치(168B)가 닫히고, 스위치(168A)가 열릴 때, 폭 G1의 갭만이 존재한다. 양 스위치들(168)이 닫힐 때, 갭은 존재하지 않는다. 따라서, (예를 들어, 저장 및 처리 회로(28)로부터 스위치들(168)에 제어 신호들을 인가함에 의한) 스위치들(168A, 168B)의 상태들의 조정은 도전성 주변 부재(180) 내의 갭의 폭을 조정할 수 있다. 스위치들이 아닌 다른 조정 가능 전기 컴포넌트들(예를 들어, 가변 커패시터, 인덕터 등)이 사용될 때, 임피던스 조정들 및 유효 갭 폭 조정들의 조합이 이루어질 수 있다.

도 16의 예에서, 조정 가능 전기 컴포넌트들(168)은 주변 도전성 부재(180)의 상이한 부분들을 서로 접속한다. 조정 가능 전기 컴포넌트들(168)은 하우징(12)의 다른 도전성 부분들과 같은 안테나 시스템(150)의 다른 도전성 부분들을 서로 접속하는 데에도 사용될 수 있다. 일례로서, 조정 가능 컴포넌트들(168)은 도 17의 구조(196)와 같은 평면 구조의 상이한 부분들을 서로 결합하는 데 사용될 수 있다. 구조(196)는 배면 하우징 구조(예를 들어, 하우징 벽), 내부 하우징 부재 또는 다른 도전성 구조들의 전부 또는 일부를 이용하여 형성될 수 있다.

부재(196)는 예를 들어 도 17의 개구(184')와 같은 개구를 가질 수 있다. 개구(184')는 개구(184)와 접할 수 있으며, 개구(184)의 연장부를 형성할 수 있다. 개구(184)(및 연장부(184'))는 안테나(40)를 위한 개구(예를 들어, 슬롯 안테나, 루프 안테나, 하이브리드 안테나 등을 위한 개구)를 형성할 수 있다.

개구(184)는 내측 둘레(P)를 가질 수 있다. 내측 둘레(P)의 길이 및 안테나(40)의 다른 전기적 특성들은 전기 컴포넌트들(168)을 조정함으로써 조정될 수 있다. 예컨대, 컴포넌트들(168)을 위해 스위치들을 사용함으로써, 개구(184')의 크기, 따라서 P의 길이가 조정될 수 있다. 스위치(168C, 168D) 모두가 열리는 경우, 연장부(184')의 크기 및 길이 P는 최대가 될 것이다. 스위치(168C)가 열리고, 스위치(168D)가 닫히는 경우, 개구(184')의 크기는 (일례로서) 절반이 될 것이다. 개구(184')의 크기를 더 줄이기 위하여(또는 심지어 개구(184')를 완전히 우회하기 위하여) 스위치(168C)(그리고 원할 경우에는 스위치(168D))가 닫힐 수 있다. 안테나(40)는 P가 안테나(40)에 의해 처리되고 있는 무선 주파수 안테나 신호들의 약 1 파장과 동일할 때 공진 피크를 나타낼 수 있다. 따라서, P를 조정함으로써, 안테나(40)의 주파수 공진이 도 4 및 5와 관련하여 설명된 바와 같이 (즉, 슬롯 안테나 또는 루프 안테나 등의 중심 주파수를 조정함으로써) 조정될 수 있다.

도 18은 조정 가능 안테나 시스템(150) 내의 안테나(40)가 어떻게 접지면(160)의 각각의 부분들 사이에 하나 이상의 조정 가능 전기 컴포넌트(168)를 제공함으로써 조정될 수 있는지를 나타낸다. 도 18의 예에서, 접지면(160)은 접지면 부분(160A) 및 접지면 부분(160B)을 포함한다. 조정 가능 전기 컴포넌트(168)는 부분들(160A, 160B) 사이의 갭(206)을 브리징한다. 조정 가능 전기 컴포넌트(168)를 조정함으로써, (예를 들어, 부재(160B)가 안테나(40)로부터 분리되는 반면에 부재(160A)를 포함하도록 또는 (즉, 갭(206)을 브리징함으로써 부재들(160A, 160B)을 서로 결합함으로써) 양 부재들(160A, 160B)을 포함하도록) 접지면(160)이 변경될 수 있다. 컴포넌트(168)는 예를 들어 부분(160A)으로부터 부분(160B)을 분리하도록 열릴 수 있고, 부분들(160A, 160B)을 서로 접속하도록 닫힐 수 있는 스위치일 수 있다. 컴포넌트(168)는 조정 가능 커패시터, 조정 가능 저항기, 조정 가능 인덕터, 또는 안테나(40)를 튜닝하도록 조정될 수 있는 다른 조정 가능 회로와 같은 조정 가능 컴포넌트일 수도 있다.

원할 경우에, 접지면(160)은 도 19의 평면 구조(196)와 같은 평면 구조를 이용하여 구현될 수 있다. 구조(196)는 예를 들어 외부 하우징 구조(예를 들어, 하우징(12) 내의 평면 배면 하우징 벽), 내부 하우징 구조(예를 들어, 내부 판 또는 다른 평면 지지 구조) 또는 다른 도전성 구조들일 수 있다. 구조(196)는 구조(196)의 부분들(160', 160'')을 분리하는 갭(208)과 같은 절연성 갭을 구비할 수 있다. 갭(208)은 조정 가능 전기 컴포넌트(168)(예를 들어, 스위치, 연속 조정 가능 컴포넌트 등)를 이용하여 브리징될 수 있으며, 따라서 안테나(40)의 성능을 튜닝할 수 있다.

도 20에 도시된 바와 같이, 송수신기(90)는 인쇄 회로 보드와 같은 기판 상에 실장되고, 전송 선로(140)를 통해 플렉스 회로 기판(기판(210)) 상에서 안테나(40)에 결합될 수 있다. 전송 선로(140)는 예를 들어 인쇄 회로 보드(194) 내의 도전성 트레이스들 및 플렉스 회로(210) 내의 도전성 트레이스들을 포함할 수 있다. 플렉스 회로(210)는 폴리이미드 시트 또는 인쇄 회로 보드로서 기능하는 다른 플렉시블 폴리머 시트로부터 형성될 수 있다. 안테나(40)를 위한 도전성 트레이스들(예를 들어, 트레이스들(212, 214)과 같은 도전성 금속 안테나 공진 요소 트레이스들)은 플렉스 회로 기판(210)의 노출된 외측면 상에 형성되거나, 내부 도전성 트레이스들로부터 형성될 수 있다.

조정 가능 전기 컴포넌트(168)는 구조들(212, 214)과 같은 도전성 안테나 구조들을 브리징할 수 있다. 컴포넌트(168)는 예를 들어 구조(212)로부터 구조(214)를 분리하도록 열리거나 구조들(214, 212)을 접하도록 닫힐 수 있는 스위치일 수 있다. 구조들(212, 214)은 접지면 요소의 일부, 안테나 공진 요소(162)의 일부(예를 들어, 도 13의 아암(130)과 같은 아암), 기생 요소의 일부(예컨대, 안테나 시스템(150)의 주파수 공진에 영향을 미치는 존재이지만, 전송 선로(140)에 의해 직접 피딩되는 것이 아니라 안테나에 근거리 장 결합되는 안테나 요소) 등을 형성할 수 있다. 원할 경우에, 플렉스 회로(210)는 컴포넌트(216)와 같은 하나 이상의 전기 컴포넌트들에 대한 기판으로서 사용될 수 있다. 컴포넌트(216)와 같은 컴포넌트들은 예를 들어 카메라 모듈, 스피커 부품, 버튼 구조, 집적 회로, 커넥터 또는 다른 컴포넌트들(예컨대, 트레이스(214)에 접속될 수 있는 도전성 구조들을 포함하는 컴포넌트들)일 수 있다. 이러한 컴포넌트들은 도전성 트레이스들(212, 214)의 부분들을 이용하여 또는 개별 도전성 트레이스들을 이용하여 플렉스 회로 기판(210)에 실장될 수 있다.

일례로서, 전자 장치(10)가 카메라 모듈을 포함하는 배열을 고려한다. 카메라 모듈(예를 들어, 도 2의 입출력 장치들(32) 중 하나)은 플렉스 회로(210)에 실장될 수 있다. 플렉스 회로(210) 내의 트레이스들은 전력 및 제어 신호들을 카메라 모듈에 제공하는 데 사용될 수 있으며, 카메라 모듈로부터 데이터 신호들을 수집하는 데 사용될 수 있다. 트레이스들(214, 212)은 카메라 모듈과 동일한 플렉스 회로 상에 형성되어, 컴포넌트 수를 줄이고, 장치(10) 내의 공간을 절약할 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트(168)는 플렉스 회로(210) 상의 도전성 재료(예를 들어, 플렉스 회로(210) 상의 트레이스들(214)과 같은 트레이스들, 카메라 모듈과 관련된 도전성 컴포넌트들, 도전성 접지 구조들 등)를 선택적으로 사용 상태로 전환하도록 조정될 수 있다. 이러한 방식으로, 조정 가능 전기 컴포넌트(168)에 대한 조정들을 이용하여, 안테나(40) 및 조정 가능 안테나 시스템(150)을 튜닝할 수 있다.

도 21은 컴포넌트(218)와 같은 컴포넌트가 어떻게 하나 이상의 조정 가능 전기 컴포넌트(168)를 이용하여 안테나 공진 요소(164) 및 안테나 접지(160)와 같은 안테나 구조들에 결합될 수 있는지를 나타내는 조정 가능 안테나 시스템(150)의 도면이다. 컴포넌트(218)는 예를 들어 카메라 모듈(예를 들어, 도 20의 플렉스 회로(210) 상의 컴포넌트(216)와 관련하여 설명된 바와 같은 플렉스 회로 상의 카메라 모듈 컴포넌트), 스피커, 버튼, 마이크로폰, 오디오 잭 또는 데이터 커넥터와 같은 입출력 커넥터 등일 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트들 중 하나 또는 모두는 조정 가능 안테나 시스템(150)을 제어하는 데 사용될 수 있다. 원할 경우에, 조정 가능 전기 컴포넌트들(168)은 컴포넌트(218)를 다른 조정 가능 안테나 시스템 구조들(예컨대, 전송 선로 구조들, 매칭 회로 구조들, 피드 구조들 등)에 선택적으로 결합하는 데 사용될 수 있다.

도 22는 전자 장치(10)에 대해 사용될 수 있는 예시적인 구성의 사시도이다. 도 22에 도시된 바와 같이, 전자 장치(10)는 디스플레이(14)와 같은 디스플레이를 구비할 수 있다. 디스플레이(14)는 커버 유리층(220)과 같은 투명 커버층 아래에 실장된 디스플레이 모듈(222)을 포함할 수 있다. 송수신기(90)와 같은 컴포넌트들은 하우징(12)의 내부에 실장될 수 있다. 안테나(40)는 프레임 부재들(224, 226)과 같은 도전성 구조들을 포함할 수 있다. 안테나(40)는 안테나 공진 요소 구조들과 같은 도전성 구조들(예를 들어, 플렉스 회로 상의 도전성 트레이스들 등), 접지면 요소들과 같은 도전성 구조들(예를 들어, 도 15의 도전성 판(196)으로부터 형성된 접지면 및 인쇄 회로 보드, 커넥터, 버튼, 스피커, 배터리 등과 같은 중첩 도전성 구조들) 및 다른 도전성 구조들도 포함할 수 있다.

도 22의 예에서, 프레임 부재들(224, 226)은 나사들(228)과 같은 파스너들을 이용하여 하우징(12)에 실장된다. 원할 경우에, 다른 부착 메커니즘들(예를 들어, 용접, 접착제, 스프링, 요철 슬롯들과 같은 결합 구조 등)을 이용하여 하우징(12) 내에 프레임 부재들을 부착할 수 있다. 프레임 부재들(224, 226)은 금속 또는 다른 도전성 재료들로 형성될 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트(168)는 (예를 들어, 안테나 공진 요소 아암 또는 접지면의 크기를 제어하기 위하여) 부재들(224, 226)과 같은 프레임 부재들이 얼마나 많이 안테나(40) 내에 전기적으로 접속되는지를 제어하는 데 사용되거나, 다른 전기적 안테나 특성들을 제어하는 데 사용될 수 있다. 이것은 조정 가능 안테나 시스템(150)이 도 4 및 5와 관련하여 설명된 바와 같이 튜닝될 수 있게 한다.

도 23은 조정 가능 전기 컴포넌트(168)와 같은 하나 이상의 조정 가능 전기 컴포넌트들이 어떻게 판 부재(196)와 같은 접지면 요소와 주변 도전성 부재(180)의 일부(예를 들어, 주변 하우징 측벽 또는 베젤 구조) 사이에 결합될 수 있는지를 나타낸다. 도 23의 조정 가능 컴포넌트는 예를 들어 열리거나 닫힌 위치에 놓일 수 있는 스위치일 수 있다. 주변 도전성 부재(180)의 부분들 및 도전성 구조(196)의 대향 부분들은 내측 둘레를 갖는 개구(184)와 같은 개구를 정의할 수 있다. 컴포넌트(168)는 개구 연장부(184')를 브리징할 수 있다. (연장부(184')를 포함하는) 개구(184)는 슬롯 안테나 또는 하이브리드 안테나를 위한 슬롯을 형성할 수 있다. 개구(184)의 내측 둘레의 길이는 관련 동작 주파수에서의 1 파장과 대략 동일할 수 있다. 스위치(168)는 내측 둘레의 길이를 (길이 P로) 줄이도록 닫히거나, 내측 둘레의 길이를 (길이 P'로) 늘리도록 열릴 수 있다. 따라서, 컴포넌트(168)에 대한 조정들을 이용하여, 안테나(40)의 주파수 응답을 제어할 수 있다.

도 1-23과 관련하여 설명된 안테나 시스템 조정 메커니즘들은 원할 경우에 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 안테나 시스템 조정들은 전송 선로 조정, 매칭 네트워크 조정, 안테나 조정, 안테나 피드 조정, 안테나 공진 요소 조정, 안테나 접지 조정 등의 임의 조합을 이용하여 이루어질 수 있다. 조정 가능 전기 컴포넌트들(168)은 (예를 들어, 접지 갭들을 브리징하기 위해, 안테나 공진 요소의 부분들을 브리징하기 위해, 접지판을 장치 하우징 내의 주변 도전성 부재에 접속하기 위해, 주변 하우징 부재의 부분들을 다양한 형태로 서로 접속하여 주변 하우징 부재 내의 절연성 갭의 폭을 조정하기 위해, 도전성 안테나 구조들과 하우징 프레임 부재들 사이에 접속들을 형성하기 위해, 이러한 구조들의 임의 조합을 브리징하기 위해, 기타 등등을 위해) 안테나 시스템(150)의 부분들의 임의 조합 내에 포함될 수 있다.

도 24는 도 1의 전자 장치(10)와 같이 조정 가능 안테나 시스템을 구비하는 전자 장치를 동작시키는 데 필요한 예시적인 단계들의 흐름도이다.

단계 230에서, 저장 및 처리 회로(28)(도 2)를 이용하여, 어느 통신 대역들이 장치(10)에 의해 사용될지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 신호들이 2.4GHz 근거리 WiFi 링크를 통해 전송되고 있는 경우, 저장 및 처리 회로(28)는 조정 가능 안테나 시스템(150)이 2.4GHz 통신 대역을 커버하고 있는 것으로 (또는 계속 커버해야 하는 것으로) 결정할 수 있다. 다양한 셀룰러 전화 대역들에서의 무선 통신들도 지원될 수 있다. 단계 230의 동작들은 장치(10)의 능력들(즉, 송수신기(90)의 능력들), 장치(10)의 현재 지리 위치(예를 들어, 장치(10)가 현재 위치하는 국가), 처리되고 있는 현재의 트래픽(예를 들어, 어떤 타입의 셀룰러 트래픽 또는 근거리 네트워크 트래픽이 특정 대역 상에서 현재 수신되고 있는지에 대한 결정) 등의 결정을 수반할 수 있다. (예컨대, 일부 안테나들이 고정되고, 일부 안테나들이 조정 가능한 도 3에 도시된 타입들의 시스템에서) 고정 안테나를 통해 들어오는 트래픽을 모니터링함으로써 또는 모든 가능한 관련 대역들을 통해 조정 가능 안테나 시스템을 주기적으로 순환시킴으로써 현재 활성 대역들 또는 들어오는 데이터를 수신하기 위해 커버되어야 하는 대역들에 관한 정보가 수집될 수 있다. 다가오는 활동(예를 들어, 데이터 송신 활동)에 사용될 대역들에 관한 정보는 마지막으로 사용된 대역, 지리 위치, 시행착오, 장치 활동들을 필요한 대역 사용에 맵핑하는 탐색표들 등과 같은 인자들에 기초하여 결정될 수 있다.

단계 232에서, 어느 통신 대역들이 조정 가능 안테나 시스템(150)에 의해 커버될지를 결정한 후에, 저장 및 처리 회로(28)는 그에 응답하여 대응하는 제어 신호들을 조정 가능 안테나 시스템(150)으로 발행한다. 예를 들어, 저장 및 처리 회로(28)가 조정 가능 안테나 시스템(150)이 (일례로서) 1900MHz 대역을 커버해야 하는 것으로 결정하는 경우, 제어 신호들을 조정 가능 안테나 시스템(150) 내의 조정 가능 전기 컴포넌트들(168)에 대해 발행하여 조정 가능 안테나 시스템(150)을 1900MHz 대역을 커버하도록 구성할 수 있다.

단계 234에서, 조정 가능 안테나 시스템(150) 내의 조정 가능 전기 컴포넌트(들)(168)가 발행된 제어 신호들에 의해 제어되어, 조정 가능 안테나 시스템(150)이 (예를 들어, 도 4와 관련하여 설명된 바와 같이 원하는 대역을 커버하기 위해) 대략 그리고/또는 (예를 들어, 도 5와 관련하여 설명된 바와 같이 특정 통신 대역 내에서의 튜닝 정밀도를 향상시키기 위해) 미세하게 튜닝될 수 있다.

도 24의 동작들(예를 들어, 어느 대역들이 관련되는지를 결정하기 위한 모니터링, 컴포넌트들(168)을 어떻게 조정할지의 결정 및 컴포넌트들(168), 따라서 시스템(150)을 조정하는 명령들의 발행)은 실시간으로 반복적으로 (예를 들어, 적절한 트리거 기준들의 충족에 응답하여, 스케줄에 따라 주기적으로, 연속적으로, 기타 등등으로) 수행될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치 하우징 내의 주변 도전성 부재; 갭 폭과 관련된 상기 주변 도전성 부재 내의 적어도 하나의 절연성 갭; 및 상기 갭 폭을 전기적으로 조정하는 적어도 하나의 조정 가능 전기 컴포넌트를 포함하는 조정 가능 안테나 시스템이 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 상기 주변 도전성 부재는 직사각형 주변부를 갖는 전자 장치 내의 금속 구조를 포함하고, 상기 금속 구조는 상기 직사각형 주변부를 실질적으로 전부 둘러싼다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 금속 구조는 디스플레이 베젤(display bezel)을 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 금속 구조는 상기 전자 장치에 대한 하우징 측벽들을 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 스위치를 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 복수의 스위치를 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 연속 조정 가능 전기 컴포넌트를 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 연속 조정 가능 전기 컴포넌트는 조정 가능 저항기, 조정 가능 커패시터 및 조정 가능 인덕터로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 컴포넌트를 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 상기 주변 도전성 부재에 접속된 제1 단자 및 상기 주변 도전성 부재에 접속된 제2 단자를 구비한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 절연성 갭은 상기 주변 도전성 부재 내의 복수의 절연성 갭 중 하나를 포함하고, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 복수의 조정 가능 전기 컴포넌트 중 하나를 포함하고, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트들의 각각은 상기 절연성 갭들의 각각을 브리징한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 조정 가능 안테나 시스템은 상기 주변 도전성 부재로부터 적어도 부분적으로 형성되는 조정 가능 안테나를 포함하고, 상기 조정 가능 안테나 시스템은 상기 전자 장치 하우징 내의 금속판의 부분들을 포함하고, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 상기 주변 도전성 부재에 접속되는 적어도 하나의 단자를 구비하는 스위치를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 직사각형 주변부를 갖는 직사각 하우징; 무선 주파수 송수신기; 안테나 피드를 갖는 안테나; 상기 무선 주파수 송수신기와 상기 안테나 피드를 결합하는 전송 선로 경로; 상기 직사각형 주변부를 따라 연장하고, 절연성 갭을 포함하고, 상기 안테나의 적어도 일부를 형성하는 부분들을 포함하는 직사각형 주변부 도전성 부재; 및 상기 주변 도전성 부재에 전기적으로 결합되는 적어도 하나의 단자를 구비하고, 상기 안테나에서의 주파수 응답을 조정하는 제어 신호들을 수신하는 제어 단자를 구비하는 조정 가능 전기 컴포넌트를 포함하는 전자 장치가 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 스위치를 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 전송 선로 스터브(stub); 및 상기 전송 선로 스터브와 상기 전송 선로 경로 사이에 결합되고, 상기 전송 선로 스터브를 사용 상태 및 미사용 상태로 전환하는 스위치를 더 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 안테나는 조정 가능 안테나이고, 상기 전자 장치는 상기 무선 주파수 송수신기에 결합되는 고정 안테나를 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 고정 안테나는 복수의 통신 대역을 커버하고, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 상기 조정 가능 안테나가 다수의 상이한 통신 대역을 선택적으로 커버하도록 조정되고, 상기 다수의 통신 대역 각각은 상기 복수의 통신 대역 중 하나이다.

일 실시예에 따르면, 무선 주파수 송수신기; 저장 및 처리 회로; 및 상기 무선 주파수 송수신기에 결합되는 조정 가능 안테나 시스템을 포함하고, 상기 조정 가능 안테나 시스템은 플렉스 회로(flex circuit) 상의 전기 컴포넌트에 결합되는 조정 가능 전기 컴포넌트를 포함하고, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 상기 저장 및 처리 회로로부터의 제어 신호들에 의해 제어되고, 상기 저장 및 처리 회로는 상기 제어 신호들을 상기 조정 가능 전기 컴포넌트에 인가함으로써 상기 조정 가능 안테나 시스템을 원하는 통신 대역들을 커버하도록 튜닝하는 전자 장치가 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 상기 플렉스 회로 상의 전기 컴포넌트는 카메라 모듈을 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 스위치, 가변 커패시터, 가변 저항기 및 가변 인덕터로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 컴포넌트를 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 조정 가능 안테나 시스템은 상기 저장 및 처리 회로에 의해 제어되는 조정 가능 안테나 임피던스 매칭 네트워크를 포함한다.

위의 설명은 단지 본 발명의 원리들을 예시할 뿐이며, 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않고 이 분야의 기술자들에 의해 다양한 변경들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims

전자 장치 하우징 내의 주변 도전성 부재(peripheral conductive member);
갭 폭과 관련된 상기 주변 도전성 부재 내의 적어도 하나의 절연성 갭; 및
상기 갭 폭을 전기적으로 조정하는 적어도 하나의 조정 가능 전기 컴포넌트(adjustable electrical component)
를 포함하는 조정 가능 안테나 시스템.
제1항에 있어서, 상기 주변 도전성 부재는 직사각형 주변부를 갖는 전자 장치 내의 금속 구조를 포함하고, 상기 금속 구조는 상기 직사각형 주변부를 실질적으로 전부 둘러싸는 조정 가능 안테나 시스템.
제2항에 있어서, 상기 금속 구조는 디스플레이 베젤(display bezel)을 포함하는 조정 가능 안테나 시스템.
제2항에 있어서, 상기 금속 구조는 상기 전자 장치에 대한 하우징 측벽들을 포함하는 조정 가능 안테나 시스템.
제1항에 있어서, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 스위치를 포함하는 조정 가능 안테나 시스템.
제1항에 있어서, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 복수의 스위치를 포함하는 조정 가능 안테나 시스템.
제1항에 있어서, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 연속 조정 가능 전기 컴포넌트를 포함하는 조정 가능 안테나 시스템.
제7항에 있어서, 상기 연속 조정 가능 전기 컴포넌트는 조정 가능 저항기, 조정 가능 커패시터, 및 조정 가능 인덕터로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 컴포넌트를 포함하는 조정 가능 안테나 시스템.
제2항에 있어서, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 상기 주변 도전성 부재에 접속된 제1 단자 및 상기 주변 도전성 부재에 접속된 제2 단자를 구비하는 조정 가능 안테나 시스템.
제2항에 있어서, 상기 절연성 갭은 상기 주변 도전성 부재 내의 복수의 절연성 갭 중 하나를 포함하고, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 복수의 조정 가능 전기 컴포넌트 중 하나를 포함하고, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트들의 각각은 상기 절연성 갭들 중 개개의 갭을 브리징하는 조정 가능 안테나 시스템.
제1항에 있어서, 상기 조정 가능 안테나 시스템은 상기 주변 도전성 부재로부터 적어도 부분적으로 형성되는 조정 가능 안테나를 포함하고, 상기 조정 가능 안테나 시스템은 상기 전자 장치 하우징 내의 금속판의 부분들을 포함하고, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 상기 주변 도전성 부재에 접속되는 적어도 하나의 단자를 구비하는 스위치를 포함하는 조정 가능 안테나 시스템.
직사각형 주변부를 갖는 직사각형 하우징;
무선 주파수 송수신기;
안테나 피드를 갖는 안테나;
상기 무선 주파수 송수신기와 상기 안테나 피드를 결합하는 전송 선로 경로;
상기 직사각형 주변부를 따라 뻗어나가는 직사각형 주변 도전성 부재 - 상기 주변 도전성 부재는 절연성 갭을 포함하고 또한 상기 안테나의 적어도 일부를 형성하는 부분들을 포함함 -; 및
상기 주변 도전성 부재에 전기적으로 결합되는 적어도 하나의 단자를 구비하고, 또한 상기 안테나에서의 주파수 응답을 조정하는 제어 신호들을 수신하는 제어 단자를 구비하는 조정 가능 전기 컴포넌트
를 포함하는 전자 장치.
제12항에 있어서, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 스위치를 포함하는 전자 장치.
제12항에 있어서,
전송 선로 스터브(stub); 및
상기 전송 선로 스터브와 상기 전송 선로 경로 사이에 결합되고, 또한 상기 전송 선로 스터브를 사용 상태 및 미사용 상태로 절환하는 스위치
를 더 포함하는 전자 장치.
제14항에 있어서, 상기 안테나는 조정 가능 안테나이고, 상기 전자 장치는 상기 무선 주파수 송수신기에 결합되는 고정 안테나를 포함하는 전자 장치.
제15항에 있어서, 상기 고정 안테나는 복수의 통신 대역을 커버하고, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 상기 조정 가능 안테나가 그 각각이 상기 복수의 통신 대역 중 하나인 다중의 상이한 통신 대역을 선택적으로 커버하도록 조정되는 전자 장치.
전자 장치로서,
무선 주파수 송수신기;
저장 및 처리 회로; 및
상기 무선 주파수 송수신기에 결합되는 조정 가능 안테나 시스템
을 포함하고,
상기 조정 가능 안테나 시스템은 플렉스 회로(flex circuit)상의 전기 컴포넌트에 결합되는 조정 가능 전기 컴포넌트를 포함하고, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 상기 저장 및 처리 회로로부터의 제어 신호들에 의해 제어되고, 상기 저장 및 처리 회로는 상기 제어 신호들을 상기 조정 가능 전기 컴포넌트에 인가함으로써 원하는 통신 대역들을 커버하도록 상기 조정 가능 안테나 시스템을 튜닝하는 전자 장치.
제17항에 있어서, 상기 플렉스 회로상의 전기 컴포넌트는 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치.
제18항에 있어서, 상기 조정 가능 전기 컴포넌트는 스위치, 가변 커패시터, 가변 저항기 및 가변 인덕터로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 컴포넌트를 포함하는 전자 장치.
제19항에 있어서, 상기 조정 가능 안테나 시스템은 상기 저장 및 처리 회로에 의해 제어되는 조정 가능 안테나 임피던스 매칭 네트워크를 포함하는 전자 장치.