KR20120035937A

KR20120035937A - 근접도 기반 무선 주파수 전력 제어를 위한 정전용량형 근접 센서들을 갖는 전자 장치

Info

Publication number: KR20120035937A
Application number: KR1020127003662A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 티. 암; 로버트 더블유. 슈럽; 오마르 에스. 륭; 브라이언 엠. 킹; 칭시앙 리; 엔리크 아얄라 바즈퀘즈; 로드니 안드레스 고메즈 안굴로; 와이 지앙; 루벤 카발레로
Original assignee: 애플 인크.
Priority date: 2009-07-17
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2012-04-16
Also published as: EP2276109A1; CA2767776A1; AU2010273846B2; WO2011008434A1; AU2010273846A1; US20130241780A1; EP2276109B1; US20110012793A1; CN104167592A; CN104167592B; KR101393984B1; CN101958455B; KR101389595B1; CA2767776C; US8947305B2; HK1153310A1; US8432322B2; CN101958455A; KR20130133853A

Abstract

전자 장치는 안테나가 장착된 하우징을 가질 수 있다. 안테나 윈도우는, 하우징 내에 장착되어 무선 주파수 신호가 안테나로부터 송신되고 안테나가 무선 주파수 신호를 수신하도록 한다. 근거리 방사 제한은 외부 물체가 유전체 안테나 윈도우 및 안테나의 부근에서 검출될 때 송신 전력을 줄임으로써 만족될 수 있다. 정전용량형 근접 센서는 안테나 부근에서 외부 물체를 검출하는데 사용될 수 있다. 근접 센서는 유전체에 의해 떨어진 도전층을 가질 수 있다. 커패시턴스-디지털 컨버터는 인덕터에 의해 근접 센서에 결합될 수 있다. 정전용량형 근접 센서는 안테나 공진 소자 및 안테나 윈도우 사이에 끼워질 수 있다. 정전용량형 근접 센서는 기생 안테나 공진 소자로서 기능할 수 있고 커패시터에 의해 하우징에 결합될 수 있다.

Description

근접도 기반 무선 주파수 전력 제어를 위한 정전용량형 근접 센서들을 갖는 전자 장치{ELECTRONIC DEVICES WITH CAPACITIVE PROXIMITY SENSORS FOR PROXIMITY-BASED RADIO-FREQUENCY POWER CONTROL}

본 출원은 2009년 7월 17일 제출된 미국 가특허 출원 번호 제61/226,683호 및 2009년 12월 7일 제출된 미국 특허 출원 번호 제12/632,695호의 우선권을 주장하며, 본원 발명에서 전체적으로 참조된다.

본 발명은 일반적으로 안테나에 관한 것으로, 특히, 전자 장치용 안테나에 관한 것이다.

포터블 컴퓨터 및 핸드헬드 전자 장치 등의 전자 장치는 점점 더 인기가 있다. 이들 장치에는 종종 무선 통신 능력이 제공된다. 예를 들어, 전자 장치는 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz 및 1900 MHz에서 셀룰러 전화 대역(예를 들어, 메인 GSM(Global System for Mobile Communications) 또는 GSM 셀룰러 전화 대역)을 사용하여 통신하는 셀룰러 전화 회로 등의 장거리(long-range) 무선 통신 회로를 사용할 수 있다. 장거리 무선 통신 회로는 또한 2100 MHz 대역 및 다른 대역을 처리하는데 사용될 수 있다. 전자 장치는 인근 장치와의 통신을 처리하는 단거리(short-range) 무선 통신 링크를 사용할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 2.4 GHz 및 5 GHz에서의 WiFi？(IEEE 802.11) 대역(때때로 근거리 네트워크 대역이라 함) 및 2.4 GHz에서의 블루투스？ 대역을 이용하여 통신할 수 있다.

전자 장치에 안테나를 성공적으로 포함시키는 것이 어려울 수 있다. 일부 전자 장치는 소형 폼 팩터(small form factors)로 제조되어 안테나를 위한 공간이 제한된다. 많은 전자 장치에서, 안테나 부근의 전자 구성요소의 존재는 전자기 간섭의 가능한 소스로서 기능한다. 안테나 동작은 또한 도전성 구조물에 의해 차단될 수 있다. 이것은 도전성 하우징 벽 또는 무선 주파수 신호를 잠재적으로 차단할 수 있는 다른 도전성 구조물을 포함하는 전자 장치 내에서 안테나를 구현하는 것을 어렵게 할 수 있다. 무선 주파수 송신 전력 제한은 규제 기관(regulatory body)에 의해 부과된다. 이들 제한은 높은 전력 레벨에서 전자 장치 안테나를 동작시킬때 문제를 제기한다.

그러므로, 무선 전자 장치를 위한 개선된 안테나를 제공하는 것이 바람직할 수 있다.

<발명의 개요>

태블릿 컴퓨터 또는 다른 포터블 장치 등의 전자 장치는 도전성 하우징을 가질 수 있다. 각 장치의 도전성 하우징의 일부는 안테나를 위한 안테나 접지로서 기능할 수 있다. 안테나는 안테나 공진 소자에 결합된 포지티브 안테나 공급 단자(positive antenna feed terminal) 및 도전성 하우징에 결합된 접지 안테나 공급 단자(ground antenna feed terminal)를 이용하여 공급될 수 있다.

안테나 공진 소자는 도전성 하우징 내의 안테나 윈도우에 인접하여 장착될 수 있다. 인간의 신체 등의 외부 물체가 안테나 윈도우의 부근에 있을 때 무선 주파수 신호에 대한 소망의 최대 출력 전력 제한이 만족되는 것을 보장하기 위하여, 전자 장치에는 정전용량형 근접 센서(capacitive proximity sensor)가 제공될 수 있다. 근접 센서는 안테나 공진 소자 및 안테나 윈도우 사이에 끼워진 정전용량형 근접 센서 전극(capacitive proximity sensor electrode)을 가질 수 있다. 동작시, 근접 센서는 근접 센서 및 안테나의 주어진 거리 내에 사용자의 신체의 일부 등의 외부 물체가 올 때를 검출할 수 있다. 이들 조건이 검출되면, 전자 장치 내의 회로는 안테나를 통한 최대 송신 출력 전력을 감소시킬 수 있다.

정전용량형 근접 센서 전극은 유전체층에 의해 분리된 제1 및 제2 도전층을 가질 수 있다. 제1 및 제2 인덕터는 제1 및 제2 도전층을 커패시턴스-디지털 컨버터(capacitance-to-digital converter) 등의 신호 검출기의 제1 및 제2 입력 각각에 결합하는데 사용될 수 있다.

정전용량형 근접 센서 전극은 무선 주파수 신호 핫스팟을 감소시키는 것을 돕는 안테나용 기생 안테나 공진 소자로서 기능할 수 있다. 커패시터는 도전성 하우징에 정전용량형 근접 센서 전극을 접속하는데 사용될 수 있다.

본 발명의 추가의 특징, 그 특성 및 다양한 이점은 첨부된 도면 및 바람직한 실시예의 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 및 근접 센서를 갖는 예시적인 전자 장치의 전면 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 및 근접 센서를 갖는 예시적인 전자 장치의 후면 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 및 근접 센서 구조물을 갖는 예시적인 전자 장치의 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 및 근접 센서를 갖는 예시적인 전자 장치의 단면 측면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 전자 장치 및 안테나의 주어진 범위 내에 외부 물체가 있다는 것을 근접 센서가 검출했을때 안테나를 통해 송신된 전력의 양을 감소시킬 수 있는 무선 회로 및 안테나를 갖는 예시적인 전자 장치를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 유전체 안테나 윈도우와 중첩하는 기생 안테나 공진 소자로서 기능하는 근접 센서 전극 및 안테나 공진 소자를 갖는 예시적인 안테나의 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 기생 안테나 공진 소자의 존재가 어떻게 무선 주파수 신호 핫스팟을 감소시켜 전자 장치 내의 안테나에 의해 생성된 근거리 방사 핫스팟(near field radiation hotspot)을 감소시키는 것을 도울 수 있는지를 나타내는 그래프.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 안테나 접지로서 기능하는 도전성 장치 하우징의 일부에 커패시터에 의해 결합된 정전용량형 근접 센서 전극 등의 기생 안테나 공진 소자의 상면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 근접 센서가 사용자의 신체의 일부 등의 외부 물체의 존재를 검출하는 커패시터 전극을 가질 수 있는 방법을 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 정전용량형 근접 센서가 커패시턴스-디지털 컨버터에 의해 모니터링되는 차폐 전극 및 센서 전극을 갖는 2층 정전용량형 센서(two-layer capacitive sensor)를 가질 수 있는 방법을 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 2층 정전용량형 근접 센서 전극 구조물의 사시도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 연장된(elongated) 2층 정전용량형 근접 센서 전극의 사시도.

전자 장치에는 무선 통신 회로가 제공될 수 있다. 무선 통신 회로는 하나 이상의 무선 통신 대역에서 무선 통신을 지원하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로는 셀룰러 전화 대역에서 신호를 송수신할 수 있다.

소형 폼 팩터 무선 장치에 대한 소비자 요구를 만족시키기 위하여, 제조자는 향상된 기능을 제공하면서 이들 장치에 사용되는 구성요소의 사이즈를 감소시키기 위해 계속 노력하고 있다. 특히, 전자 장치가 셀룰러 전화 대역 및 비교적 넓은 대역폭을 갖는 다른 통신 대역에서 무선 주파수 신호를 송수신하는데 사용되는 구성에서, 소형 장치에서 소망의 안테나 성능 기준을 충족시키기 위하여 도전할 수 있다. 높은 송신 전력 및 넓은 안테나 대역폭은 통신시 적절한 신호 강도를 확보하는데 바람직할 수 있지만, 이러한 속성은 방출된 방사 레벨의 제어와의 문제를 야기할 수 있다.

일반적으로, 송신되는 무선 주파수 신호로부터 전자 장치의 사용자를 완전히 차폐하는 것은 비현실적이다. 예를 들어, 종래의 셀룰러 전화 핸드셋은 일반적으로 전화 통화시 사용자의 머리 부근에서 신호를 방출한다. 정부 규제는 무선 주파수 신호 전력을 제한한다. 동시에, 무선 캐리어는 자신의 네트워크에서 사용되는 사용자 장치가 소정의 최소 무선 주파수 전력을 생성하여 장치의 만족스런 동작을 확보하는 것을 요구한다.

많은 관할 구역에서, 핸드셋 제조자에 대한 최대 에너지 흡수 제한을 부과하는 전자파 인체 흡수율(specific absorption rate; SAR) 표준이 준비되어 있다. 이들 표준은 안테나의 주어진 거리 내의 임의의 특정 포인트에서 방출될 수 있는 방사량에 대한 제한을 둔다. 사용자가 안테나 근처에 신체 부분을 둘 것 같은 장치로부터 약 1 내지 20 mm의 거리에서의 방사 제한에 특정한 관심이 주어진다.

만족스런 안테나 성능 및 규제 단속은 방출된 방사가 소망의 전력 레벨을 초과하는 국부 "핫스팟"을 나타내지 않는 안테나를 이용함으로써 확보될 수 있다. 근접 센서는 또한 사용자 신체 등의 외부 물체가 안테나 부근에 있을 때를 검출하는데 사용될 수 있다. 외부 물체의 존재가 검출되면, 송신된 전력 레벨은 감소될 수 있다.

핫스팟은 적절한 안테나 설계에 의해 최소화될 수 있다. 원한다면, 기생 안테나 공진 소자가 장치 안테나의 부근에 배치되어 근거리 방출 방사 패턴을 제거(smooth)하는 것을 돕는다. 전자기 차폐 장치(electromagnetic shielding arrangements)가 또한 페라이트 테이프(ferrite tape) 또는 다른 높은 투과성 물질(permeability materials)을 이용하여 구현될 수 있다.

임의의 적절한 전자 장치에는 이들 구성을 이용하는 안테나 및 근접 센서가 제공될 수 있다. 일 예로서, 안테나 및 근접 센서가 데스크탑 컴퓨터 등의 전자 장치, 랩탑 컴퓨터 및 태블릿 컴퓨터 등의 포터블 컴퓨터, 셀룰러 전화 등의 핸드헬드 전자 장치 등에 형성될 수 있다. 때때로 여기에서 일 예로서 기재된 하나의 적절한 구성으로, 안테나 및 근접 센서는 내부 공간이 중요할 수 있는 비교적 소형의 전자 장치에 형성된다. 이들 소형 장치는 포터블 전자 장치일 수 있다.

안테나 및 근접 센서가 제공될 수 있는 포터블 전자 장치는 랩탑 컴퓨터 및 울트라포터블 컴퓨터, 넷북 컴퓨터 및 태블릿 컴퓨터 등의 소형 포터블 컴퓨터를 포함한다. 포터블 전자 장치는 또한 약간 더 작은 장치일 수 있다. 안테나가 제공될 수 있는 더 작은 포터블 전자 장치의 예는 셀룰러 전화, 손목 시계 장치, 펜던트 장치, 헤드폰 및 이어폰 장치 및 다른 착용가능한 소형 장치를 포함한다.

공간은 포터블 전자 장치 내에서 귀중하며, 이들 장치를 위한 하우징은 때로는 안테나 신호를 차단하는 도전성 물질로 구성된다. 안테나 구조물 및 근접 센서가 안테나 윈도우 뒤에 형성된 장치는 이들 문제를 처리하는 것을 도울 수 있다. 안테나 윈도우는 도전성 하우징 벽 내의 개구로 유전체 안테나 윈도우 구조물을 형성함으로써 도전성 하우징 벽 내에 형성될 수 있다. 원한다면, 슬롯 기반 안테나 윈도우가 도전성 하우징 벽 내에 형성될 수 있다. 슬롯 기반 안테나 윈도우에서, 윈도우 영역은 윈도우 슬롯의 패턴에 의해 정의된다. 유전체 안테나 윈도우가 사용되는 장치가 때때로 여기에서 일 예로 기재된다.

안테나 공진 소자는 안테나 윈도우 아래에 형성될 수 있다. 도전성 하우징 또는 다른 도전성 구조물의 일부는 안테나 접지로서 기능할 수 있다. 안테나는 안테나 공진 소자에 결합된 포지티브 안테나 공급 단자 및 도전성 하우징에 결합된 접지 안테나 공급 단자를 이용하여 공급될 수 있다. 동작시, 안테나를 위한 무선 주파수 신호는 안테나 윈도우를 통과할 수 있다. 기생 안테나 공진 소자 및 페라이트 테이프는 근거리 핫스팟을 감소시키는 것을 도울 수 있다.

근접도 기반 안테나 전력 제어 회로는 외부 물체의 존재가 안테나 부근에서 검출될 때 근거리 전자기 방사 세기를 감소시키는데 사용될 수 있다. 근접도 기반 안테나 전력 제어 회로는 정전용량형 근접 센서에 기초할 수 있다. 정전용량형 근접 센서용 센서 전극은 안테나의 부근에 배치될 수 있다. 원한다면, 센서 전극 등의 도전성 구조물은 정전용량형 센서(capacitive sensor)의 일부 및 기생 안테나 공진 소자의 일부로서 기능할 수 있다. 이러한 타입의 장치에서, 센서 전극은 근접도 검출기에 대한 인근 외부 물체의 존재를 검출하는 커패시터 전극의 일부로서 동시에 기능하면서 근거리 방사 핫스팟을 감소시키는데 사용될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 안테나 및 근접 센서 구조물은 포터블 전자 장치의 임의의 적절히 노출된 부분 상에 장착될 수 있다. 예를 들어, 안테나 및 근접 센서는 장치의 전면 또는 상면 상에 제공될 수 있다. 장치의 앞이 모두 또는 대부분 터치 스크린 디스플레이 등의 도전성 구조물로 채워지는 태블릿 컴퓨터, 셀룰러 전화 또는 다른 장치에서, 장치 후면 상에 안테나 윈도우의 적어도 일부를 형성하는 것이 바람직할 수 있다. (예를 들어, 더 제한된 위치에서 장치 측벽 상에 장착된 안테나 및 근접 센서 등을 갖는) 다른 구성이 또한 가능하다. 유전체 안테나 윈도우의 적어도 일부가 도전성 하우징 후면에 형성된 안테나 장착 위치의 사용은 때때로 일 예로서 여기에 기재되지만, 일반적으로, 임의의 적절한 안테나 장착 위치는 원한다면 전자 장치 내에서 사용될 수 있다.

안테나 및 근접 센서를 포함할 수 있는 예시적인 포터블 장치가 도 1에 도시된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 태블릿 컴퓨터 등의 비교적 얇은 장치일 수 있다. 장치(10)는 그 전면(상면) 상에 장착된 디스플레이(50) 등의 디스플레이를 가질 수 있다. 하우징(12)은 (일 예로서) 장치(10)의 에지를 형성하는 커브형 부분 및 장치(10)의 후면을 형성하는 비교적 평탄한 부분을 가질 수 있다. 안테나 윈도우(58) 등의 안테나 윈도우는 하우징(12) 내에 형성될 수 있다. 장치(10)를 위한 안테나 구조물은 안테나 윈도우(58)의 부근에 형성될 수 있다.

장치(10)는 버튼(59) 등의 사용자 입출력 장치를 가질 수 있다. 디스플레이(50)는 사용자 터치 입력을 모으는데 사용되는 터치 스크린 디스플레이일 수 있다. 디스플레이(50)의 표면은 평면의 커버 글래스 부재 등의 유전체 부재를 이용하여 커버될 수 있다. (도 1에서 영역(56)으로서 도시된) 디스플레이(50)의 중앙부는 터치 입력을 감지하는 활성화 영역(active region)일 수 있다. 영역(54) 등의 디스플레이(50)의 주변 영역은 터치 센서 전극이 없는 비활성화 영역(inactive region)일 수 있다. 불투명 잉크 등의 물질의 층이 주변 영역(54) 내의 디스플레이(50)의 밑면(예를 들어, 커버 글래스의 밑면) 상에 배치될 수 있다. 이 층은 무선 주파수 신호를 투과(transparent)할 수 있다. 영역(56) 내의 도전성 터치 센서 전극은 무선 주파수 신호를 차단하는 경향이 있을 수 있다. 그러나, 무선 주파수 신호는 (일 예로서) 비활성화 디스플레이 영역(54) 내의 불투명 잉크 및 커버 글래스를 통과할 수 있다. 반대 방향에서, 무선 주파수 신호는 안테나 윈도우(58)를 통과할 수 있다. 또한, 더 낮은 주파수 전자계가 윈도우(58)를 통과하여 근접 센서에 대한 커패시턴스 측정이 안테나 윈도우(58)를 통해 이루어질 수 있다.

하우징(12)은 하나 이상의 구조물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(12)은 내부 프레임 및 그 프레임에 장착된 평면 하우징 벽을 포함할 수 있다. 하우징(12)은 또한 알루미늄의 가공 블록(machined block) 또는 캐스트(cast) 등의 물질의 단일 블록으로 형성될 수 있다. 원한다면, 이들 접근 방식을 모두 사용하는 장치가 사용될 수 있다.

하우징(12)은 플라스틱, 나무, 글래스, 세라믹, 금속 또는 다른 적절한 물질 또는 이들 물질의 조합을 포함하는 임의의 적절한 물질로 형성될 수 있다. 임의의 상황에서, 하우징(12)의 일부는 유전체 또는 다른 낮은 도전성 물질로 형성되어 하우징(12)에 근접하여 배치된 도전성 안테나 소자의 동작을 방해하지 않을 수 있다. 다른 상황에서, 하우징(12)은 금속 소자로 형성될 수 있다. 하우징(12)을 금속 또는 다른 구조적으로 견고한(sound) 도전성 물질로 형성하는 이점은 장치 미학을 개선할 수 있고 내구성 및 휴대성의 개선을 돕는다는 것이다.

하나의 적절한 장치에서, 하우징(12)은 알루미늄 등의 금속으로 형성될 수 있다. 안테나 윈도우(58) 부근의 하우징(12)의 일부는 안테나 접지로서 사용될 수 있다. 안테나 윈도우(58)는 (일 예로서) 폴리카아보네이트(PC: polycarbonate), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS: acrylonitrile butadiene styrene), PC/ABS 혼합물(blend) 또는 다른 플라스틱 등의 유전체 물질로 형성될 수 있다. 윈도우(58)는 접착제, 잠금장치(fasteners) 또는 다른 적절한 부착 메카니즘을 이용하여 하우징(12)에 부착될 수 있다. 장치(10)가 매력적인 외형을 갖도록 보장하기 위하여, 윈도우(58)의 외면이 장치(10)의 다른 부분에서 하우징(12)에 의해 나타나는 에지 프로파일에 일치하도록 윈도우(58)를 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 하우징(12)이 직선의 에지(12A) 및 평탄 하면을 가지면, 윈도우(58)에는 직각 휨부(bend) 및 수직 측벽이 형성될 수 있다. 하우징(12)이 커브형 에지(12A)를 가지면, 윈도우(58)는 유사한 커브형 표면을 가질 수 있다.

도 2는 장치(10)가 비교적 평면의 후면(12B)을 갖는 방법 및 안테나 윈도우(58)가 커브형 하우징 에지(12A)의 형상에 일치하는 커브형 부분을 갖는 형상의 직사각형이 될 수 있는 방법을 나타내는 도 1의 장치(10)의 후면 사시도이다.

장치(10)가 하나 이상의 안테나(26) 및 안테나(26)와 통신하는 트랜시버 회로를 포함할 수 있는 방법을 나타내는 장치(10)의 개략도는 도 3에 도시된다. 도 3의 전자 장치(10)는 랩탑 컴퓨터 등의 포터블 컴퓨터, 포터블 태블릿 컴퓨터, 이동 전화, 미디어 플레이어 성능을 갖는 이동 전화, 핸드헬드 컴퓨터, 원격 제어기, 게임 플레이어, 위치 추적 시스템(GPS: global positioning system) 장치, 데스크탑 컴퓨터, 이러한 장치들의 조합 또는 임의의 다른 적절한 전자 장치일 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 전자 장치(10)는 저장 및 처리 회로(16)를 포함할 수 있다. 저장 및 처리 회로(16)는 하드 디스크 드라이브 저장 장치, 비휘발성 메모리(예를 들어, 플래시 메모리 또는 다른 전기적으로 프로그래밍가능한 판독 전용 메모리), 휘발성 메모리(예를 들어, 정적 또는 동적 랜덤 액세스 메모리) 등의 하나 이상의 상이한 타입의 저장장치를 포함할 수 있다. 저장 및 처리 회로(16) 내의 처리 회로는 장치(10)의 동작을 제어하는데 사용될 수 있다. 처리 회로(16)는 마이크로프로세서 등의 프로세서 및 다른 적절한 집적 회로에 기초할 수 있다. 하나의 적절한 장치에서, 저장 및 처리 회로(16)는 인터넷 브라우징 애플리케이션, VOIP(voice-over-internet-protocol) 전화 통화 애플리케이션, 이메일 애플리케이션, 미디어 재생 애플리케이션, 오퍼레이팅 시스템 기능, 무선 주파수 전력 증폭기 및 다른 무선 주파수 트랜시버 회로를 제어하는 제어 기능 등의 장치(10) 상의 소프트웨어를 실행하는데 사용될 수 있다. 저장 및 처리 회로(16)는 적절한 통신 프로토콜을 구현하는데 사용될 수 있다. 저장 및 처리 회로(16)를 이용하여 구현될 수 있는 통신 프로토콜은 인터넷 프로토콜, 셀룰러 전화 프로토콜, 무선 근거리 네트워크 프로토콜(예를 들어, IEEE 802.11 프로토콜, 때때로 WiFi？라 함), 블루투스？ 프로토콜 등의 다른 근거리 무선 통신 링크를 위한 프로토콜을 포함한다.

입출력 회로(14)는 장치(10)에 데이터가 공급되도록 하고 장치(10)로부터 외부 장치로 데이터가 제공되도록 하는데 사용될 수 있다. 터치 스크린 및 다른 사용자 입력 인터페이스 등의 입출력 장치(18)는 입출력 회로(14)의 예이다. 입출력 장치(18)는 또한 버튼, 조이스틱, 클릭 휠, 스크롤 휠, 터치 패드, 키패드, 키보드, 마이크로폰, 카메라 등의 사용자 입출력 장치를 포함할 수 있다. 사용자는 이러한 사용자 입력 장치를 통해 명령을 공급함으로써 장치(10)의 동작을 제어할 수 있다. 액정 디스플레이(LCD) 스크린, 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED) 및 시각 정보 및 상태 데이터를 제시하는 다른 구성요소 등의 디스플레이 및 오디오 장치가 장치(18) 내에 포함될 수 있다. 입출력 장치(18) 내의 디스플레이 및 오디오 구성요소는 또한 스피커 및 음향을 생성하는 다른 장치 등의 오디오 장치를 포함할 수 있다. 원한다면, 입출력 장치(18)는 잭 및 외부 헤드폰 및 모니터용 다른 커넥터 등의 오디오-비디오 인터페이스 장치를 포함할 수 있다.

무선 통신 회로(20)는 하나 이상의 집적 회로, 전력 증폭기 회로, 저잡음 입력 증폭기, 패시브 RF 구성요소, 하나 이상의 안테나, 및 RF 무선 신호를 처리하는 다른 회로로 형성된 무선 주파수(RF) 트랜시버 회로(23)를 포함할 수 있다. 무선 신호는 또한 광을 이용하여(예를 들어, 적외선 통신을 이용하여) 전송될 수 있다.

무선 통신 회로(20)는 다수의 무선 주파수 통신 대역을 처리하는 무선 주파수 트랜시버 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로(20)는 WiFi(IEEE 802.11) 통신용 2.4 GHz 및 5 GHz 대역 및 2.4 GHz 블루투스 통신용 대역을 처리하는 트랜시버 회로(22)를 포함할 수 있다. 회로(20)는 또한 (일 예로서) 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz 및 1900 MHz에서의 GSM 대역 등의 셀룰러 전화 대역 및 2100 MHz 데이터 대역에서 무선 통신을 처리하는 셀룰러 전화 트랜시버 회로(24)를 포함할 수 있다. 원한다면, 무선 통신 회로(20)는 다른 근거리 및 장거리 무선 링크를 위한 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(20)는 GPS(global positioning system) 수신기 장치, 라디오 및 텔레비전 신호를 수신하는 무선 회로, 페이징 회로 등을 포함할 수 있다. WiFi 및 블루투스 링크 및 다른 근거리 무선 링크에서, 무선 신호는 일반적으로 수십 또는 수백 피트에 걸쳐 데이터를 전달하는데 사용된다. 셀룰러 전화 링크 및 다른 장거리 링크에서, 무선 신호는 일반적으로 수천 피트 또는 마일에 걸쳐 데이터를 전달하는데 사용된다.

무선 통신 회로(20)는 도 1 및 2의 안테나 윈도우(58)에 인접하여 배치된 안테나 등의 안테나(26)를 포함할 수 있다. 안테나(26)는 특정의 소망의 통신 대역을 커버하는 싱글밴드(single band) 안테나 또는 멀티밴드(multiband) 안테나일 수 있다. 멀티밴드 안테나는 예를 들어 다수의 셀룰러 전화 통신 대역을 커버하는데 사용될 수 있다. 원한다면, 듀얼 밴드(dual band) 안테나는 2개의 WiFi 대역(예를 들어, 2.4 GHz 및 5 GHz)을 커버하는데 사용될 수 있다. 상이한 타입의 안테나가 상이한 대역 및 대역의 조합에 사용될 수 있다. 예를 들어, (일 예로서) 로컬 무선 링크 안테나를 형성하는 듀얼 밴드 안테나, 셀룰러 전화 통신 대역을 처리하는 멀티밴드 안테나 및 GPS(global positioning system) 안테나를 형성하는 싱글 밴드 안테나를 형성하는 것이 바람직할 수 있다.

송신선 경로(44)는 트랜시버(22 및 24) 및 안테나(26) 사이에서 무선 주파수 신호를 전달하는데 사용될 수 있다. 무선 주파수 트랜시버(22 및 24) 등의 무선 주파수 트랜시버는 하나 이상의 집적 회로 및 관련 구성요소(예를 들어, 스위칭 회로, 별개의 인덕터, 커패시터, 및 저항기 등의 매칭하는 네트워크 구성요소, 및 집적 회로 필터 네트워크 등)를 이용하여 구현될 수 있다. 이들 장치는 임의의 적절한 장착 구조물 상에 장착될 수 있다. 하나의 적절한 장치에서, 트랜시버 집적 회로는 인쇄 회로 보드 상에 장착될 수 있다. 경로(44)는 장치(10) 내의 안테나 구조물을 갖는 인쇄 회로 보드 상의 트랜시버 집적 회로 및 다른 구성요소를 상호 접속하는데 사용될 수 있다. 경로(44)는, 동축 케이블, 마이크로스트립 송신선 등의 송신선 경로 구조물을 포함하여, 무선 주파수 신호가 전달될 수 있는 임의의 적절한 도전성 경로를 포함할 수 있다.

안테나(26)는 일반적으로 임의의 적절한 안테나 타입을 이용하여 형성될 수 있다. 안테나(26)를 위한 적절한 안테나 타입의 예는 패치 안테나 구조물, 역F (inverted-F) 안테나 구조물, 폐쇄 및 개방 슬롯 안테나 구조물, 루프 안테나 구조물, 모노폴, 다이폴, 평면 역F 안테나 구조물, 이들 설계의 하이브리드 등으로 형성된 공진 소자를 갖는 안테나를 포함할 수 있다. 때때로 여기에서 일 예로서 기재된 하나의 적절한 장치에서, 하우징(12)의 일부(예를 들어 안테나 윈도우(58) 부근의 하우징(12)의 일부)는 윈도우(58)와 관련된 안테나를 위한 접지 구조물을 형성할 수 있다.

안테나 윈도우(58) 부근의 장치(10)의 단면도는 도 4에 도시된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 안테나(26)는 안테나 공진 소자(68)(예를 들어, 패치 안테나 공진 소자, 싱글 아암 역F 안테나 구조물, 듀얼 아암 역F 안테나 구조물, 또는 다른 적절한 멀티 아암 또는 단일 아암 역F 안테나 구조물, 폐쇄 및 개방 슬롯 안테나 구조물, 루프 안테나 구조물, 모노폴, 다이폴, 평면 역F 안테나 구조물, 이들 설계의 하이브리드 등)를 가질 수 있다. 하우징(12)은 안테나(26)용 안테나 접지로서 기능할 수 있다.

안테나(26)는 또한 구조물(66) 등의 하나 이상의 도전성 구조물로 형성된 기생 안테나 공진 소자를 가질 수 있다. 구조물(66)은 예를 들어 정전용량형 근접 센서 전극을 포함할 수 있다. 원한다면, 페라이트 테이프(74) 등의 페라이트 물질의 층이 안테나 공진 소자(68) 및 윈도우(58) 사이에 배치되어 원거리 신호의 과도 감쇄(over-attenuating)없이 근거리 신호 강도를 줄이는 것을 도울 수 있다. 도 4의 예에서, 페라이트 테이프(74)는 구조물(66) 아래에 배치된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 안테나(26)는 포지티브 안테나 공급 단자(76) 등의 안테나 공진 소자(68)에 결합된 포지티브 안테나 공급 단자 및 접지 안테나 공급 단자(78) 등의 하우징(12)에 결합된 접지 안테나 공급 단자를 이용하여 공급될 수 있다.

안테나 공진 소자(68)는 도 4에 도시된 바와 같이 유전체 안테나 윈도우(58) 부근에 설치되어 무선 주파수 신호가 윈도우(58)를 통해 (예를 들어, 방향(72 및 71)으로) 전달되도록 할 수 있다. 무선 주파수 신호는 또한 커버 글래스(60) 등의 투명 디스플레이 커버 부재를 통해 전달될 수 있다. 디스플레이(50)는 커버 글래스(60)가 디스플레이 패널 모듈(64) 등의 하부 도전성 구조물을 갖는 영역(56) 등의 활성화 영역을 가질 수 있다. 터치 센서 전극 및 액티브 디스플레이 픽셀 회로 등의 디스플레이 패널(64) 내의 구조물은 도전성이고 따라서 무선 주파수 신호를 감쇄할 수 있다. 그러나, 영역(54)에서, 디스플레이(50)는 비활성일 수 있다(즉, 패널(64)이 존재하지 않을 수 있다). 잉크(62) 등의 불투명 잉크는 영역(54) 내의 투명 커버 글래스(60)의 밑면 상에 형성되어 안테나 공진 소자(68)가 보이는 것을 막을 수 있다. 잉크(62) 및 영역(54) 내의 커버 부재(60)의 유전체 물질은 무선 주파수 신호가 이들 구조물을 통해 방향(70)으로 전달될 수 있는 무선 주파수 신호를 충분히 투과(transparent)할 수 있다.

임의의 적절한 도전성 물질은 안테나(26)를 위한 안테나 구조물을 형성하는데 사용될 수 있다. 하나의 적절한 장치에서, 안테나 공진 소자(68) 및 기생 안테나 공진 소자(66)를 위한 도전성 구조물은 각각 유전체 지지체 상의 도전성 트레이스로 형성될 수 있다. 도전성 트레이스는 (일 예로서) 구리 또는 다른 금속으로 형성되어 무선 주파수에서의 저손실 및 양호한 성능을 확보하는 것을 도울 수 있다. 이들 구조물을 위한 유전체 지지체는 인쇄 회로 보드 또는 플라스틱 부재일 수 있다. 플라스틱 지지 구조물이 또한 인쇄 회로 보드를 지지하는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 인쇄 회로 보드는 경성(rigid)이거나 연성(flexible)일 수 있다. 경성 인쇄 회로 보드는 에폭시(예를 들어, FR4) 또는 다른 유전체 기판으로 형성될 수 있다. 연성 인쇄 회로 보드("플렉스(flex) 회로)는 폴리이미드 시트 또는 다른 유연한 유전체(flexible dielectrics) 등의 유연한 폴리머 시트(flexible polymer sheet)로 형성될 수 있다. 안테나 구조물이 플렉스 회로 기판의 시트로 형성되면, 원한다면, 플렉스 회로는 구부러져 커브형 표면을 형성한다(예를 들어, 커브형 플라스틱 지지 구조물에 적응된다). 경성 기판 장치에서, 인쇄 회로 보드는 일반적으로 평평하다.

도전성 구조물(66) 등의 구조물은 다수의 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 구조물(66)은 안테나 공진 소자(68)에 인접하기 때문에, 구조물(66)은 안테나(26)의 전자기 거동에 영향을 주어 기생 안테나 공진 소자로서 기능할 수 있다. 동시에, 원한다면, 도전성 구조물(66)은 근접 센서용 센서 전극으로서 사용될 수 있다.

트랜시버 회로(23)는 인쇄 회로 보드(79)에 장착되고 보드(79) 내의 커넥터(81) 및 트레이스를 통해 송신선(44) 내의 도전선에 접속될 수 있다. 송신선(44)은 포지티브 접지 도체를 가질 수 있고 트랜시버(23) 및 안테나(26)의 공급 단자(76 및 78) 사이에서 무선 주파수 안테나 신호를 전달하는데 사용될 수 있다.

장치(10) 및 안테나 윈도우(58)는 임의의 적절한 치수를 가질 수 있다. 예를 들어, 장치(10)는 약 10 내지 50 cm의 횡 치수(lateral dimensions)를 가질 수 있다. 장치(10)는 2 cm보다 크거나, 2 cm 미만이거나, 1.5 cm 미만이거나 0.5 cm 미만의 두께를 가질 수 있다.

박형 장치 구성에서, 안테나 공진 소자(68) 바로 부근의 도전성 하우징 부분의 제거는 (예를 들어, 셀룰러 전화 통신 대역 등의 넓은 대역폭 장거리 통신 대역 내의 통신을 지원하기 위하여) 안테나(26)가 만족스러운 효율 및 대역폭을 나타내는 것을 보장하는 것을 도울 수 있다.

안테나(26)에 의해 송신된 전력의 양을 제어하는데 근접 센서 신호가 사용되는 방법을 나타내는 회로도가 도 5에 도시된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 저장 및 처리 회로(16)를 포함할 수 있다(예를 들어, 도 3 참조). 장치(10)는 또한 근접 센서(80) 등의 근접 센서를 포함할 수 있다. 근접 센서(80)는 임의의 적절한 타입의 근접 센서 기술(예를 들어, 정전용량형, 광학형 등)을 이용하여 구현될 수 있다. 정전용량형 근접 감지 기술의 이점은 외부 물체(87)의 반사도 변화에 비교적 민감하지 않을 수 있다는 것이다.

도 5의 예에 도시된 바와 같이, 근접 센서(80)는 도전성 부재(66)(도 4) 등의 도전성 부재로 형성된 커패시터 전극을 포함할 수 있다. 원한다면, 도전성 부재(66)는 안테나(26)용 기생 안테나 공진 소자로서 기능할 수 있다.

근접 센서(80)는 (도 4에 도시된 바와 같이) 안테나(26) 부근에서 하우징(12) 내에 장착되어 근접 센서(80)로부터의 신호가 안테나(26) 부근의 (예를 들어, 안테나(26) 및/또는 장치(10)의 거리(D) 내의) 외부 물체(87)의 존재를 나타낼 수 있다.

근접 센서(80)로부터의 출력 신호는 경로(86)를 이용하여 저장 및 처리 회로(16)로 전달될 수 있다. 근접 센서(80)로부터의 신호는 저장 및 처리 회로(16)에 근접도 데이터(proximity data)를 제공하는 아날로그 또는 디지털 신호일 수 있다. 근접도 데이터는 물체(87)가 안테나(26)의 주어진 미리 결정된 거리 내에 있는지 없는지를 나타내는 불(Boolean) 데이터이거나 D에 대한 현재 추정된 거리 값을 나타내는 연속 데이터일 수 있다.

저장 및 처리 회로(16)는 트랜시버 회로(23) 및 전력 증폭기 회로(82)에 결합될 수 있다. 점선(83)은 수신된 무선 주파수 신호가 안테나(26)로부터 트랜시버 회로(23)로 전달되는 방법을 나타낸다. 데이터 송신 동작시, 제어선(84)은 저장 및 처리 회로(16)로부터 트랜시버 회로(23) 및 전력 증폭기 회로(82)로 제어 신호를 전달하여 출력 전력을 실시간으로 조절하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 데이터가 송신되면, 트랜시버(23) 및 그 관련 출력 증폭기(82)는 전자기 방사 방출을 위한 규제 제한이 만족되는 것을 보장하기 위하여 송신선(44)을 통해 안테나(26)에 제공되는 무선 주파수 신호의 전력 레벨을 증가 또는 감소시키도록 지시될 수 있다. 예를 들어, 근접 센서(80)가 외부 물체(87)의 존재를 검출하지 않으면, 전력은 비교적 높은(제한되지 않은) 레벨에서 제공될 수 있다. 그러나, 근접 센서(80)가 사용자의 다리 또는 다른 신체 부분 또는 다른 외부 물체(87)가 안테나(26) 바로 부근에(예를 들어, 20 mm 이하, 15 mm 이하, 10 mm 이하 등의 내에) 있는 것으로 결정하면, 저장 및 처리 회로는 트랜시버 회로(23) 및/또는 전력 증폭기(82)가 감소된 전력에서 안테나(26)를 통해 무선 주파수 신호를 송신하도록 지시함으로써 응답할 수 있다.

예시적인 안테나(26)의 사시도가 도 6에 도시된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 안테나 공진 소자(68)는 도전성 트레이스(96) 등의 하나 이상의 도전성 트레이스를 포함할 수 있다. 도 6의 예에서, 안테나 공진 소자(68)는 역F 구성을 갖는다. 이 구성에서, 안테나 공진 소자(68)는 도전성 트레이스(94) 등의 도전성 패턴이 형성된 경성 또는 연성 인쇄 회로 기판(90) 등의 유전체 기판을 가질 수 있다. 도전성 트레이스(94)는 메인 공진 소자 아암(92), 아암(92)을 접지에 단락하는 브랜치(96) 등의 단락 브랜치(short circuit branch)(예를 들어, 도 4의 안테나 공급 단자(78)에 결합된 경로), 및 포지티브 안테나 공급 단자(76)가 결합된 브랜치(98)를 가질 수 있다. 원한다면, 아암(92)에는 소망의 대역폭을 갖는 소망의 통신 대역에서의 동작을 지원하기 위하여 상이한 형상(예를 들어, 다수의 브랜치)이 제공될 수 있다. 도 6에 도시된 안테나 공진 소자(68)를 위한 트레이스 패턴은 단지 예이다. 일반적으로, 원한다면, 임의의 적절한 타입의 안테나 공진 소자 패턴이 안테나 공진 소자(68)에 사용될 수 있다.

안테나 공진 소자(68)는, 안테나 윈도우(58)에 중첩하고 디스플레이(50)의 비활성화 영역(54)의 아래에 배치되도록 장착될 수 있다 (도 4). 도전성 구조물(66)은 안테나 공진 소자(68) 및 윈도우(58) 사이에 개재될 수 있다.

안테나(26)의 동작시, 안테나 공진 소자(68)에 의해 생성된 전자계는 윈도우(58) 부근에서의 전류(95) 등의 도전성 하우징(12) 내에서의 전류를 유도할 수 있다. 주의하지 않으면, 안테나(26)의 구성요소의 상대적 형상 및 사이즈는 바람직하지 않은 전류의 집중을 일으킬 수 있다. 이것은 결국 유도된 전류가 안테나 윈도우(58)를 통한 전자기 에너지를 재방사함에 따라 안테나(26)에 대한 근거리 방사 패턴에서 바람직하지 않은 핫스팟을 유도한다.

안테나 신호가 어떻게 바람직하지 않은 핫스팟을 나타내는지를 설명하는 그래프가 도 7에 도시된다. 도 7의 그래프에서, 근거리 송신 무선 주파수 신호(예를 들어, 안테나 윈도우(58)를 통해 방향(72 또는 71)으로 방출된 안테나(26)에 대한 신호)와 관련된 전력은 위치(예를 들어, 안테나 윈도우(58)의 내부 에지를 따르는 위치)의 함수로서 도시된다. 실선(120)은 방출된 무선 주파수 신호 전력에서의 관련된 핫스팟 및 전류(95) 내의 핫스팟을 감소시키는 적절한 안테나 구조물의 부재시의 가능한 근거리 방사 패턴에 대응한다. 점선(122)은 적절한 핫스팟 감소 구조물의 포함에 의해 핫스팟이 최소화되거나 제거될 수 있는 방법을 나타낸다. 점선(122)은 선(120)보다 매끄럽고 낮은 피크 전력을 나타내므로, 점선(122)은 무선 주파수 신호 전력의 감소된 공간 집중을 반영한다. 매끈한 방사 특성은 안테나(26)가 방출된 방사 레벨에 대한 규제 제한을 초과하지 않고 원격 기지국과 통신할 때 원하는 양의 신호 전력을 송신하는 것을 돕는다.

근거리 방사 패턴 평활 구조물은 기생 안테나 공진 소자(66) 등의 구조물을 포함할 수 있다. 페라이트 테이프(74)는 또한 소망의 원거리 안테나 효율 기준을 만족하면서 핫스팟 및/또는 근거리 신호 세기를 감소시키는 것을 도울 수 있다. 근접 센서 기반 조절은 원한다면 이들 기술과 결합하여 사용될 수 있다.

기생 안테나 공진 소자(66)는 하나 이상의 도전성 구조물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기생 안테나 공진 소자(66)는 직사각형(패치) 구조물, 직선 또는 구부러진 연장된 구조물, 노치를 갖는 구조물, 커브형, 다른 적절한 형상 및 이들 형상의 조합을 갖는 구조물로 형성될 수 있다. 이들 구조물의 일부 또는 전부는 정전용량형 근접 센서 전극으로서 기능할 수 있다.

도 8은 기생 안테나 공진 소자가 실질적으로 직사각형의 도전성 부재(예를 들어, 직사각형 패치)로 형성된 기생 안테나 공진 소자(66)의 상면도이다. 패치는 LP 및 WP의 횡 치수를 가질 수 있다. 원한다면, 임의의 적절한 사이즈가 LP 및 WP의 치수에 사용될 수 있다. 일 예로서, LP는 약 40 mm(예를 들어, 10 내지 70 mm)이고 WP는 약 15 mm(예를 들어, 약 5 내지 25 mm)일 수 있다. 또한, 안테나 윈도우(58)의 아웃라인은 직사각형일 수 있고 임의의 적절한 치수를 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나 윈도우(58)의 아웃라인은 L 및 W의 횡 치수를 가질 수 있다. 하나의 적절한 장치에서, L은 약 80 mm(예를 들어, 50 내지 110 mm)이고, W는 약 15 mm(예를 들어, 약 5 내지 25 mm)일 수 있다.

커패시터(124)는 커패시터 단자(126 및 128)를 이용하여 하우징(12)(예를 들어, 안테나 접지) 및 기생 안테나 공진 소자(66) 사이에 결합될 수 있다. 커패시터(124)의 커패시턴스는 단자(126)와 단자(128), 따라서 안테나(26)의 동작 주파수에서(예를 들어, 일 예로서, 850 내지 2100 MHz에서)의 하우징(12)과 소자(66) 간의 충분한 결합을 제공하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 커패시터(124) 등의 커패시터의 커패시턴스는 약 1 내지 5 pF(즉, 100 pF 미만)일 수 있다.

기생 안테나 공진 소자(66)는 정전용량형 근접 센서의 일부로서 기능할 수 있다. 이러한 타입의 장치에서, 소자(66)는 더 낮은 주파수에서(예를 들어, 약 200 내지 250 kHz의 주파수에서, 1 MHz 미만의 주파수에서, 또는 다른 적절한 주파수에서) 커패시터 전극으로서 동시에 기능하면서 (예를 들어, 850 MHz 이상의 신호 주파수에서) 무선 주파수 신호를 송수신하도록 기능할 수 있다. 이러한 더 낮은 주파수에서, 근접 센서(80)(도 5)의 회로는 커패시터 전극 부근의 외부 물체 등의 커패시턴스 변화를 검출할 수 있다.

도 5의 근접 센서(80)에 사용될 수 있는 예시적인 정전용량형 근접 센서 장치가 도 9에 도시된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 근접 센서(80)는 신호 발생기(130) 및 신호 검출기(132) 등의 제어 회로를 포함할 수 있다. 도전성 소자(66)는 근접 센서(80)용 전극으로서 기능할 수 있다. 신호 발생기(130)는 예를 들어 (일 예로서) 약 200 내지 250 kHz의 주파수에서 교류(AC) 신호를 생성하는 전압원일 수 있다. 신호 검출기(132)는 전류계 또는 커패시터 전극(66)과 관련된 신호를 모니터링하는 임의의 적절한 측정 회로일 수 있다.

동작시, 신호 검출기(132)는 전극(66)과 관련되 커패시턴스를 모니터링할 수 있다. 사용자의 다리 또는 다른 외부 물체(87)가 전극(66)의 범위 내로 오면, 외부 물체의 존재는 신호 검출기(132)에 의해 검출될 수 있는 커패시턴스의 변화를 생성할 것이다. 신호 검출기(132)는 전극(66) 부근의 외부 물체(87)의 존재 또는 부재를 나타내는 선(134) 상의 출력 신호를 제공할 수 있다. 아날로그 또는 디지털 형태로 제공될 수 있는 이 신호는 외부 물체(87)가 검출되지 않을 때 제1 로직 값(예를 들어, 로직 제로)을 갖고 외부 물체(87)가 검출될 때 제2 로직 값(예를 들어, 로직 1)을 갖는 불(boolean) 값일 수 있다.

선(134) 상의 출력 신호는 또한 상이한 검출된 커패시턴스 변화에 응답하여 계속적으로 변하는 레벨을 가질 수 있다. 이러한 타입의 장치에서, 근접도 검출기(80)는 외부 물체(87)로부터 전극(66)을 분리시키는 거리(D)의 값을 추정할 수 있다. 물체(87)가 가까우면, 근접도 검출기는 출력(134) 상에서 비교적 높은 값을 생성한다. 물체(87)가 멀면, 근접도 검출기는 출력(134) 상에서 비교적 낮은 값을 생성한다. 출력(134) 상의 신호는 아날로그 신호(예를 들어, 아날로그 전압) 또는 디지털 값일 수 있다.

경로(134) 상의 출력 신호는 (예를 들어, D의 값을 나타내도록) 완전히 처리되거나 미가공 신호(raw signal)(예를 들어, 전극(66)으로부터의 검출된 커패시턴스 값을 나타내는 신호)일 수 있다. 미가공 신호는 저장 및 처리 회로(16)를 이용하여 더 처리될 수 있다. 원한다면, 다른 장치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 다른 신호원이 사용될 수 있고, 다른 신호 검출 방식이 사용될 수 있고, 신호 출력이 아날로그 및 디지털 신호의 조합 등을 이용하여 제공될 수 있다.

센서 전극(66)은 인간의 신체 부분 등의 외부 물체의 존재에 의한 커패시턴스 변화를 검출할 수 있는 임의의 적절한 도전성 구조물로 형성될 수 있다. 상부로부터 보았을 때의 전극(66)의 형상은 직선 측면, 커브형 측면 및 직선 및 커브형 측면의 혼합 또는 다른 적절한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 전극(66)은 직사각형 아웃라인을 가질 수 있다. 전극(66)의 치수는 도 8에 도시된 바와 같이 전극(66)의 아웃라인이 유전체 안테나 윈도우(58)의 아웃라인 내에 맞추어지도록 설정할 수 있다. 단면에서, 전극(88)의 두께는 1 mm 미만, 0.5 mm 미만, 0.2 mm 미만, 0.1 mm 미만, 또는 임의의 다른 적절한 두께일 수 있다. 경성 및 연성 인쇄 회로 보드 기판 등의 기판은 전극(66)을 형성하는데 사용될 수 있다. 전극(66)은 또한 금속 포일 또는 다른 도전성 물질로 형성될 수 있다.

전극(66)은 도전성 물질의 단일층 또는 도전성 물질의 2 이상의 층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 전극(66)은 플렉스 회로 기판 또는 상부 도전층 및 하부 도전층을 갖는 다른 인쇄 회로 보드 기판으로 형성될 수 있다. 상부 및 하부층은 예를 들어 플렉스 회로 또는 경성 인쇄 회로 보드 기판 상에 형성된 직사각형 도전성 트레이스일 수 있다. 도전성 트레이스는 구리 등의 금속으로 형성될 수 있다.

이러한 타입의 2층 장치에서, 전극층 중의 하나는 센서 전극층으로서 기능하고 전극층 중의 다른 하나는 활성 차폐층(active shield layer)으로서 기능할 수 있다. 이 타입의 예시적인 장치는 도 10에 도시된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 센서 전극(66)은 상부층(66A) 및 하부층(66B)을 가질 수 있다. 하부층(66B)은 센서 전극층(때때로 센서 전극이라 한다)일 수 있다. 상부층(66A)은 활성 차폐층(때때로 교류 차폐 또는 AC 차폐라 한다)일 수 있다.

2층 센서 전극을 이용하는 정전용량형 센서 구성과 관련된 커패시턴스가 도 10에 도시된다. 센서 전극(66) 내의 도전층은 신호 검출기(132)에 결합될 수 있다. 도 10의 예에서, 신호 검출기(132)는 각각의 인덕터(L2 및 L1)를 통해 전극층(66A 및 66B)에 접속된 커패시턴스-디지털 컨버터(CDC)(136)를 포함한다. 인덕터(L1 및 L2)는 약 220 내지 390 nH(예를 들어, 390 nH)의 인덕턴스 값 또는 인덕터(L1 및 L2)가 무선 주파수 초크(즉, 무선 주파수 초크 인덕터)로서 기능하도록 하는 다른 적절한 값을 가질 수 있다. 안테나 공진 소자(68)에 의해 송신된 무선 주파수 신호는 센서 전극(66)의 도전성 구조물에 전자기적으로 결합될 수 있다. L1 및 L2의 인덕턴스 값이 적절하게 선택되면, 이들 무선 주파수 신호는 비교적 높은 임피던스를 받고 커패시턴스-디지털 컨버터(135)로 전달되지 않는다. (무선 주파수 초크로서 기능하는) 인덕터(L1 및 L2)에 의해 안테나 공진 소자(68)로부터의 무선 주파수 신호가 차된되는 동시에, 소스(130)(도 9)에 의해 센서 전극(66)에 공급되는 kHz 범위 내의 교류(AC) 여기 신호 등의 더 낮은 주파수 신호는 인덕터(L1 및 L2)를 통해 센서 전극(66)으로부터 커패시턴스-디지털 컨버터로 전달될 수 있다. 이것은 인턱터(L1 및 L2)의 임피던스가 주파수로 스케일링되기 때문이다.

커패시턴스-디지털 컨버터(136)가 임의의 적절한 정전용량형 터치 센서 제어 회로를 이용하여 구현될 수 있다. 하나의 적절한 장치에서, 커패시턴스-디지털 컨버터(136)는 메사츄세츠의 노어우드(Norwood)의 아날로그 장치로부터 이용가능한 AD7147 프로그래머블 커패시턴스-디지털 컨버터 집적 회로를 이용하여 구현될 수 있다. 커패시턴스-디지털 컨버터(136)는 그 입력 상의 정전용량형 입력 신호를 그 출력 상의 디지털 커패시턴스 값으로 변환한다.

동작시, 도전성 전극층(66A 및 66B) 간의 측정된 커패시턴스(C2)는 도체(66A 및 66B) 상으로의 신호를 병렬로 구동함으로써 최소화될 수 있다. 이것은 센서 성능을 개선하는 것을 돕는다. 일반적으로 센서 전극(66A) 및 하우징(12) 간의 약 150 pF 이하의 고정 커패시턴스(C1)가 존재한다. 커패시턴스(C1)는 하우징(12) 내의 전자계로부터 발생하여 전극(66)에 대하여 외부 물체(87)의 위치 변화에 응답하지 않는다. 하우징(12)의 외부의 프린징(fringing) 전계는 도전층(66B) 및 하우징(12) 사이에 커패시턴스(CA)를 야기한다. 가변 커패시턴스(CAX)는 외부 물체(87) 및 도전층(66B) 사이에서 발생한다. 커패시턴스(CAX)의 크기는 외부 물체(87) 및 전극층(66B) 간의 거리에 의존한다. 외부 물체(87)가 존재하지 않으면, CAX의 값은 최소이다. 물체(87)가 층(66B)에 근접함에 따라, CAX의 값은 증가한다. 물체(87)가 층(66B)의 부근에 있으면(즉, 물체(87)가 층(66B)으로부터 2 cm 미만 또는 다른 적절한 거리에 있으면) CAX의 비교적 큰 값이 발생한다. 커패시턴스-디지털 컨버터(136)는 (커패시턴스(CA)와 병렬인) 커패시턴스(CAX)를 측정할 수 있고 해당 디지털 커패시턴스 값을 생성할 수 있다. 저장 및 처리 회로(16)(도 3)는 커패시턴스-디지털 컨버터(136)에 의해 측정된 디지털 커패시턴스 값을 수신하고 센서 전극(66)으로부터의 외부 물체의 거리를 나타내는 해당 거리 값을 계산할 수 있다.

외부 물체(87)가 센서 전극(66)에 근접하면(예를 들어, 사용자가 장치(10)를 사용자의 무릎 위에 배치하여 안테나 공진 소자(68) 및 안테나(26) 내의 다른 구조물이 사용자의 다리에 근접하면), 커패시턴스-디지털 컨버터(CDC)(136)는 대응하여 높은 커패시턴스 값을 출력할 수 있다. 저장 및 처리 회로(16)는 커패시턴스-디지털 컨버터(136)로부터의 커패시턴스 신호를 분석할 수 있고 적절한 동작을 취할 수 있다.

예를 들어, 저장 및 처리 회로(16)가 외부 물체(87)가 안테나 공진 소자(68) 및 장치(10) 내의 다른 안테나 구조물로부터 2 cm 이상(또는 다른 적절한 거리)에 있는 것으로 결론지으면, 트랜시버 회로(23)가 장치(10)를 위한 최대 이용가능한 송신 전력을 포함하는 임의의 소망의 전력에서 무선 주파수 안테나 신호를 송신하도록 허용될 수 있다. 그러나, 저장 및 처리 회로(16)가 외부 물체(87)가 안테나(26) 부근에 있는 것으로 결론지으면, 저장 및 처리 회로(16)는 트랜시버(23)로부터의 허용가능한 송신 전력의 양을 제한할 수 있다. 이 방식에서, 저장 및 처리 회로(16)는 트랜시버 회로(23)를 동작시키는데 어떤 무선 주파수 출력 전력 레벨이 사용되는지를 결정하는데 외부 물체 근접도 정보를 사용할 수 있다. 사용자의 신체 등의 외부 물체가 장치(10) 및 안테나(26)에 가까우면, 최대 송신 전력은 규제 제한의 준수를 보장하기 위하여 감소될 수 있다. 외부 물체가 장치(10) 및 안테나(26) 부근에 없으면, 근접도 기반 송신 전력 제한이 제거될 수 있고 더 큰 무선 주파수 출력 전력이 사용될 수 있다.

2층 센서 전극에 사용될 수 있는 예시적인 구성이 도 11 및 12에 도시된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 정전용량형 센서 전극(66)은 유전체 기판(138)의 대향 측면 상의 도전성 트레이스로 형성되는 도전층(66A 및 66B)을 가질 수 있다. 층(66A 및 66B)의 아웃라인은 (도 11에 도시된 바와 같이) 직사각형이거나 다른 적절한 형상을 가질 수 있다. 커패시터(124)(도 8)는 (일 예로서) 단자(128)에서 층(66A)에 접속될 수 있다. 유전체 기판(138)은 플라스틱, 에폭시(예를 들어, FR4 등의 파이버글래스(fiberglass)-충진 에폭시 또는 다른 경성 인쇄 회로 보드 유전체), 또는 유연한 폴리머 시트(예를 들어, 플렉스 회로용 폴리이미드층)일 수 있다. 도전층(66A 및 66B)은 물리적 기상 증착(physical vapor deposition), 전기 도금, 스크린 인쇄, 또는 임의의 다른 적절한 층 형성 기술로 형성될 수 있다. 층(66A 및 66B)은 0.1 mm 미만, 0.05 mm 미만, 0.01 mm 미만 등의 두께를 가질 수 있다. 유전체 기판층(138)은 1 mm 미만, 0.5 mm 미만, 0.1 mm 미만, 0.05 mm 미만 등의 두께를 가질 수 있다.

도 11의 예시적인 레이아웃에서, 센서 전극(66)은 실질적으로 직사각형 아웃라인을 갖는다. 원한다면, 센서 전극(66)은 직사각형이 아닌 형상을 가질 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 센서 전극(66)은 하나 이상의 휨부를 갖는 연장된 형상(elongated shape)을 가질 수 있다. 도 12에서, 센서 전극(66)은 3층: 도전층(66A), 유전체층(138) 및 도전층(66B)을 갖는다. 원한다면, 전극(66)은 더 많은 층 또는 더 적은 층을 가질 수 있다. 층(66A 및 66B)은 도 11과 연결하여 설명한 바와 같이 금속층 또는 다른 적절한 도전성 물질의 층일 수 있다. 층(138)은 경성 인쇄 회로 보드 또는 플렉스 회로 기판 등의 인쇄 회로 보드 기판일 수 있다. 도 11의 유전체 기판층(138)과 마찬가지로, 기판(138)에 사용될 수 있는 일반적인 두께는 1 mm 미만이다. 예를 들어, 유전체층(138)은 0.5 mm 미만, 0.1 mm 미만, 0.05 mm 미만 등의 두께를 가질 수 있다.

도 11 및 12의 레이아웃은 단지 예이다. 원한다면, 임의의 적절한 센서 전극 레이아웃이 사용될 수 있다. 센서 전극(66)은 예를 들어 연장된 형상, 직선 측면을 갖는 형상, 커브형 측면을 갖는 형상 등을 가질 수 있다. 단일층 장치 및 다수층 장치가 사용될 수 있다. 도 6 내지 8과 결합하여 설명하는 바와 같이, 센서 전극(66)은 장치(10)에 의해 방출된 전자기 방사에서 무선 주파수 핫스팟을 감소시키는 기생 안테나 공진 소자로서 기능할 수 있다. 이것은 특히 장치(10)가 인간 신체 등의 외부 물체와 접촉할 수 있는 장치(10)의 하부 부분을 통해 장치(10)가 무선 주파수 신호 송신 전력에 대한 규제 제한을 만족하는 것을 보장하는 것을 도울 수 있다.

실시예에 따르면, 하우징, 하우징 내의 안테나 윈도우, 하우징 내에 장착되어 안테나 윈도우를 통해 무선 주파수 신호가 송신되도록 하는 안테나 공진 소자, 및 안테나 공진 소자 및 안테나 윈도우 사이에 위치하는 정전용량형 근접 센서 전극을 포함하는 전자 장치가 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 정전용량형 근접 센서는 유전체층, 및 유전체층의 대향 측면 상의 제1 및 제2 도전층을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 유전체층은 유연한 폴리머 시트를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제1 및 제2 도전층은 금속 사각형을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 유전체층은 경성 인쇄 회로 보드 기판을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 하우징은 도전성 하우징을 포함하고, 전자 장치는 또한 제1 도전층 및 도전성 하우징 사이에 접속된 커패시터를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 도전성 하우징은 금속 하우징을 포함하고, 전자 장치는 또한 안테나 공진 소자에 접속된 포지티브 안테나 공급 단자, 금속 하우징에 접속된 접지 안테나 공급 단자, 및 금속 하우징과 정전용량형 근접 센서 전극 사이에 접속된 커패시터를 포함하고, 정전용량형 근접 센서 전극은 기생 안테나 공진 소자로서 기능한다.

다른 실시예에 따르면, 전자 장치는 전면 및 후면을 가지며, 전자 장치는 또한 전자 장치의 전면 상의 디스플레이를 포함하고, 디스플레이는 무선 주파수 신호가 안테나 공진 소자로부터 송신되는 비활성화 영역을 갖는다.

다른 실시예에 따르면, 전자 장치는 또한 정전용량형 근접 센서 전극 및 안테나 윈도우 사이에 페라이트 테이프를 더 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 전자 장치는 또한 제1 및 제2 입력을 갖는 커패시턴스-디지털 컨버터, 및 정전용량형 근접 센서 전극 및 커패시턴스-디지털 컨버터 사이에 결합된 제1 및 제2 무선 주파수 초크 인덕터를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 정전용량형 근접 센서 전극은 유전체층, 및 유전체층의 대향 측면 상의 제1 및 제2 도전층을 포함하고, 제1 도전층은 제1 무선 주파수 초크 인덕터에 의해 제1 입력에 접속되고, 제2 도전층은 제2 무선 주파수 초크 인덕터에 의해 제2 입력에 접속된다.

다른 실시예에 따르면, 전자 장치는 또한 투명 유전체 커버 부재에 의해 커버된 디스플레이 패널 회로를 갖는 디스플레이를 더 포함하고, 안테나 공진 소자는 디스플레이 패널 회로를 통과하지 않고 투명 유전체 커버 부재를 통과하는 무선 주파수 신호를 방출한다.

실시예에 따르면, 도전성 하우징, 도전성 하우징 내의 유전체 안테나 윈도우, 무선 주파수 트랜시버 회로, 무선 주파수 트랜시버 회로가 적어도 하나의 셀룰러 전화 대역에서 무선 주파수 신호를 송신하는 안테나 - 안테나는 도전성 하우징의 적어도 일부로부터 형성된 안테나 접지 및 유전체 안테나 윈도우에 인접하여 장착된 안테나 공진 소자를 포함함 -, 및 안테나 공진 소자 및 유전체 안테나 윈도우 사이에 장착된 정전용량형 근접 센서 전극을 포함하는 태블릿 컴퓨터가 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 태블릿 컴퓨터는 또한 정전용량형 근접 센서 전극에 결합된 커패시턴스-디지털 컨버터를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 정전용량형 근접 센서는 유전체층에 의해 분리된 제1 및 제2 도전층을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 태블릿 컴퓨터는 또한 정전용량형 근접 센서 전극 및 커패시턴스-디지털 컨버터 사이에 결합된 한 쌍의 인덕터를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 태블릿 컴퓨터는 또한 도전성 하우징에 접속된 제1 단자 및 정전용량형 근접 센서 전극에 접속된 제2 단자를 갖는 커패시터를 포함하고, 정전용량형 근접 센서 전극은 안테나용 기생 안테나 공진 소자로서 기능한다.

실시예에 따르면, 접지 안테나 공급 단자가 접속된 적어도 하나의 도전성 하우징 구조물, 하우징 구조물 내의 안테나 윈도우, 포지티브 안테나 공급 단자가 접속된 플렉스 회로 상의 도전성 트레이스로 형성된 안테나 공진 소자, 포지티브 안테나 공급 단자 및 접지 안테나 공급 단자에 결합되어 안테나 공진 소자를 이용하여 안테나 윈도우를 통해 무선 주파수 신호를 송신하는 무선 주파수 트랜시버 회로, 및 안테나 공진 소자 및 안테나 윈도우 사이에 끼워진 정전용량형 근접 센서 전극을 포함하는 전자 장치가 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 무선 주파수 트랜시버 회로는 출력 전력에서 무선 주파수 신호를 송신하고, 전자 장치는 또한, 정전용량형 근접 센서 전극에 결합되어 외부 물체가 정전용량형 근접 센서 전극의 주어진 거리 내에서 검출되면 출력 전력을 제한하는 회로를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 정전용량형 근접 센서 전극은 제1 및 제2 인덕터 각각에 의해 회로에 결합된 제1 및 제2 도전층을 포함하고, 회로는 정전용량형 근접 센서 전극 상에서 커패시턴스 측정을 수행하는 커패시턴스-디지털 컨버터를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 정전용량형 근접 센서 전극은 기생 안테나 공진 소자로서 기능하고, 전자 장치는 또한 도전성 하우징 구조물 및 정전용량형 근접 센서 전극 사이에 접속된 커패시터를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 정전용량형 근접 센서는 유전체 기판에 의해 분리된 제1 및 제2 도전층을 포함한다.

상기 설명은 본 발명의 원리의 예일 뿐이며, 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 당업자에 의해 다양한 변형이 가능하다. 상기 실시예는 개별적으로 또는 임의로 조합하여 구현될 수 있다.

Claims

하우징;
상기 하우징 내의 안테나 윈도우;
상기 하우징 내에 장착되어 상기 안테나 윈도우를 통해 무선 주파수 신호들이 송신되도록 하는 안테나 공진 소자; 및
상기 안테나 공진 소자와 상기 안테나 윈도우 사이에 위치하는 정전용량형 근접 센서 전극(capacitive proximity sensor electrode)
을 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서, 정전용량형 근접 센서(capacitive proximity sensor)는,
유전체층; 및
상기 유전체층의 대향 측면들 상의 제1 도전층 및 제2 도전층
을 포함하는 전자 장치.
제2항에 있어서, 상기 유전체층은 유연한 폴리머 시트(flexible sheet of polymer)를 포함하는 전자 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층은 금속 사각형을 포함하는 전자 장치.
제2항에 있어서, 상기 유전체층은 경성 인쇄 회로 보드 기판(rigid printed circuit board substrate)을 포함하는 전자 장치.
제2항에 있어서, 상기 하우징은 도전성 하우징을 포함하고, 상기 전자 장치는 제1 도전층과 상기 도전성 하우징 사이에 접속된 커패시터를 더 포함하는 전자 장치.
제2항에 있어서,
상기 도전성 하우징은 금속 하우징을 포함하고,
상기 전자 장치는,
상기 안테나 공진 소자에 접속된 포지티브 안테나 공급 단자(positive antenna feed terminal);
상기 금속 하우징에 접속된 접지 안테나 공급 단자(ground antenna feed terminal); 및
상기 금속 하우징과 상기 정전용량형 근접 센서 전극 사이에 접속된 커패시터 - 상기 정전용량형 근접 센서 전극은 기생 안테나 공진 소자로서 기능함 -
를 더 포함하는 전자 장치.
제7항에 있어서, 상기 전자 장치는 전면 및 후면을 가지며, 상기 전자 장치는 상기 전자 장치의 전면 상에 디스플레이를 더 포함하고, 상기 디스플레이는 무선 주파수 신호들이 상기 안테나 공진 소자로부터 송신되는 비활성화 영역(inactive region)을 갖는 전자 장치.
제7항에 있어서, 상기 정전용량형 근접 센서 전극과 상기 안테나 윈도우 사이에 페라이트 테이프(ferrite tape)를 더 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
제1 입력 및 제2 입력을 갖는 커패시턴스-디지털 컨버터(capacitance-to-digital converter); 및
상기 정전용량형 근접 센서 전극과 상기 커패시턴스-디지털 컨버터 사이에 결합된 제1 무선 주파수 초크 인덕터(radio-frequency choke inductor) 및 제2 무선 주파수 초크 인덕터
를 더 포함하는 전자 장치.
제10항에 있어서, 상기 정전용량형 근접 센서 전극은,
유전체층; 및
상기 유전체층의 대향 측면들 상의 제1 도전층 및 제2 도전층
을 포함하고,
상기 제1 도전층은 상기 제1 무선 주파수 초크 인덕터에 의해 상기 제1 입력에 접속되고, 상기 제2 도전층은 상기 제2 무선 주파수 초크 인덕터에 의해 상기 제2 입력에 접속되는 전자 장치.
제11항에 있어서, 투명 유전체 커버 부재에 의해 커버된 디스플레이 패널 회로를 갖는 디스플레이를 더 포함하고, 상기 안테나 공진 소자는 상기 디스플레이 패널 회로를 통과하지 않고 상기 투명 유전체 커버 부재를 통과하는 무선 주파수 신호들을 방출하는 전자 장치.
도전성 하우징;
상기 도전성 하우징 내의 유전체 안테나 윈도우;
무선 주파수 트랜시버 회로;
상기 무선 주파수 트랜시버 회로가 적어도 하나의 셀룰러 전화 대역에서 무선 주파수 신호들을 송신하는 안테나 - 상기 안테나는 상기 도전성 하우징의 적어도 일부로부터 형성된 안테나 접지 및 상기 유전체 안테나 윈도우에 인접하여 장착된 안테나 공진 소자를 포함함 -; 및
상기 안테나 공진 소자와 상기 유전체 안테나 윈도우 사이에 장착된 정전용량형 근접 센서 전극
을 포함하는 태블릿 컴퓨터.
제13항에 있어서, 상기 정전용량형 근접 센서 전극에 결합된 커패시턴스-디지털 컨버터를 더 포함하는 태블릿 컴퓨터.
제14항에 있어서, 상기 정전용량형 근접 센서는 유전체층에 의해 분리된 제1 도전층 및 제2 도전층을 포함하는 태블릿 컴퓨터.
제15항에 있어서, 상기 정전용량형 근접 센서 전극과 상기 커패시턴스-디지털 컨버터 사이에 결합된 한 쌍의 인덕터를 더 포함하는 태블릿 컴퓨터.
제13항에 있어서, 상기 도전성 하우징에 접속된 제1 단자 및 상기 정전용량형 근접 센서 전극에 접속된 제2 단자를 갖는 커패시터를 더 포함하고, 상기 정전용량형 근접 센서 전극은 상기 안테나용 기생 안테나 공진 소자로서 기능하는 태블릿 컴퓨터.
접지 안테나 공급 단자가 접속된 적어도 하나의 도전성 하우징 구조물;
상기 하우징 구조물 내의 안테나 윈도우;
포지티브 안테나 공급 단자가 접속된 플렉스 회로 상의 도전성 트레이스들로 형성된 안테나 공진 소자;
상기 포지티브 안테나 공급 단자 및 상기 접지 안테나 공급 단자에 결합되어 상기 안테나 공진 소자를 이용하여 상기 안테나 윈도우를 통해 무선 주파수 신호들을 송신하는 무선 주파수 트랜시버 회로; 및
상기 안테나 공진 소자와 상기 안테나 윈도우 사이에 끼워진 정전용량형 근접 센서 전극
을 포함하는 전자 장치.
제18항에 있어서, 상기 무선 주파수 트랜시버 회로는 출력 전력에서 상기 무선 주파수 신호들을 송신하고, 상기 전자 장치는, 상기 정전용량형 근접 센서 전극에 결합되어 외부 물체가 상기 정전용량형 근접 센서 전극의 주어진 거리 내에서 검출되면 상기 출력 전력을 제한하는 회로를 더 포함하는 전자 장치.
제19항에 있어서, 상기 정전용량형 근접 센서 전극은 제1 인덕터 및 제2 인덕터 각각에 의해 상기 회로에 결합된 제1 도전층 및 제2 도전층을 포함하고, 상기 회로는 상기 정전용량형 근접 센서 전극 상에서 커패시턴스 측정들을 수행하는 커패시턴스-디지털 컨버터를 포함하는 전자 장치.
제18항에 있어서, 상기 정전용량형 근접 센서 전극은 기생 안테나 공진 소자로서 기능하고, 상기 전자 장치는 상기 도전성 하우징 구조물과 상기 정전용량형 근접 센서 전극 사이에 접속된 커패시터를 더 포함하는 전자 장치.
제21항에 있어서, 상기 정전용량형 근접 센서는 유전체 기판에 의해 분리된 제1 도전층 및 제2 도전층을 포함하는 전자 장치.