KR20140116553A

KR20140116553A - 다수의 피드를 갖는 동조가능 안테나 시스템

Info

Publication number: KR20140116553A
Application number: KR1020147023988A
Authority: KR
Inventors: 딘 에프. 다넬; 유에후이 오우양; 하오 수; 엔리케 아얄라 바즈케즈; 이준 조우; 피터 비벨락쿠아; 조슈아 지. 닉켈; 난보 진; 매튜 에이. 모우; 로버트 더블유. 슈럽; 마티아 파스콜리니; 홍페이 후
Original assignee: 애플 인크.
Priority date: 2012-02-08
Filing date: 2013-01-11
Publication date: 2014-10-02
Also published as: JP2015513245A; CN103441331A; KR101562154B1; JP5856316B2; TW201338441A; CN103441331B; EP2812945B1; US20130203364A1; EP2812945A1; CN203242747U; US8798554B2; WO2013119351A1; TWI492451B

Abstract

무선 통신 회로를 포함하는 전자 디바이스가 제공될 수 있다. 무선 통신 회로는 무선 주파수 송수신기 회로 및 안테나 구조물을 포함할 수 있다. 안테나 구조물은 상이한 위치들에 있는 제1 피드 및 제2 피드를 갖는 안테나를 형성할 수 있다. 송수신기 회로는 제1 피드를 사용하여 통신을 처리하는 제1 회로를 가질 수 있고 제2 피드를 사용하여 통신을 처리하는 제2 회로를 가질 수 있다. 제1 필터는 제1 피드와 제1 회로 사이에 개재될 수 있고 제2 필터는 제2 피드와 제2 회로 사이에 개재될 수 있다. 제1 및 제2 필터와 안테나는 제1 회로가 제2 피드의 존재에 의해 악영향을 받음이 없이 제1 피드를 사용할 수 있도록 그리고 제2 회로가 제1 피드의 존재에 의해 악영향을 받음이 없이 제2 피드를 사용할 수 있도록 구성될 수 있다.

Description

다수의 피드를 갖는 동조가능 안테나 시스템{TUNABLE ANTENNA SYSTEM WITH MULTIPLE FEEDS}

본 출원은 2012년 2월 8일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/368,855호에 대한 우선권을 주장하며, 이 출원은 이로써 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.

본 발명은 일반적으로 전자 디바이스에, 그리고 보다 구체적으로는 무선 통신 회로를 갖는 전자 디바이스를 위한 안테나에 관한 것이다.

휴대용 컴퓨터 및 휴대 전화와 같은 전자 디바이스에는 흔히 무선 통신 능력이 제공된다. 예를 들어, 전자 디바이스는 휴대 전화 대역을 사용하여 통신하기 위해 휴대 전화 회로와 같은 장거리 무선 통신 회로를 사용할 수 있다. 전자 디바이스는 인근 장비와의 통신을 처리하기 위해 무선 근거리 네트워크 통신 회로와 같은 단거리 무선 통신 회로를 사용할 수 있다. 전자 디바이스에는 또한 위성 내비게이션 시스템 수신기(satellite navigation system receiver) 및 다른 무선 회로가 제공될 수 있다.

소형 폼 팩터(form factor) 무선 디바이스에 대한 소비자의 요구를 만족시키기 위해, 제조업체는 컴팩트한 구조물을 사용하는 안테나 컴포넌트와 같은 무선 통신 회로를 구현하기 위해 지속적으로 노력하고 있다. 동시에, 금속 디바이스 하우징 컴포넌트와 같은 전도성 구조물을 전자 디바이스 내에 포함시키는 것이 바람직할 수 있다. 전도성 컴포넌트는 무선 주파수 성능에 영향을 미칠 수 있으므로, 전도성 구조물을 포함하는 전자 디바이스 내에 안테나를 통합시킬 때 주의해야 한다. 더욱이, 디바이스 내의 안테나 및 무선 회로가 동작 주파수의 범위에 걸쳐 만족스러운 성능을 나타낼 수 있는 것을 보장하도록 주의해야 한다.

따라서, 무선 전자 디바이스를 위한 개선된 무선 통신 회로를 제공할 수 있는 것이 바람직할 것이다.

무선 통신 회로를 포함하는 전자 디바이스가 제공될 수 있다. 무선 통신 회로는 무선 주파수 송수신기 회로 및 안테나 구조물을 포함할 수 있다. 안테나 구조물은 상이한 위치들에 있는 제1 피드(feed) 및 제2 피드를 갖는 안테나를 형성할 수 있다. 송수신기 회로는 제1 피드(feed)를 사용하여 통신을 처리하는 제1 회로를 가질 수 있고 제2 피드를 사용하여 통신을 처리하는 제2 회로를 가질 수 있다.

제1 필터는 제1 피드와 제1 회로 사이에 개재될 수 있고 제2 필터는 제2 피드와 제2 회로 사이에 개재될 수 있다. 제1 및 제2 필터와 안테나는 제1 회로가 제2 피드의 존재에 의해 악영향을 받음이 없이 제1 피드를 사용할 수 있도록 그리고 제2 회로가 제1 피드의 존재에 의해 악영향을 받음이 없이 제2 피드를 사용할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 필터는 제2 회로에 관심 대상의 주파수 대역에서 만족스러운 안테나 성능을 보장하는 임피던스를 나타내면서 제1 회로에 관심 대상의 주파수 대역에서의 신호를 통과시키도록 구성될 수 있다. 제2 필터는 유사하게 제1 회로에 관심 대상의 주파수 대역에서 만족스러운 안테나 성능을 보장하는 임피던스를 나타내면서 제2 회로에 관심 대상의 주파수 대역에서의 신호를 통과시키도록 구성될 수 있다.

제1 회로는 제1 신호 경로를 사용하여 제1 피드에 연결될 수 있다. 제2 회로는 제2 신호 경로를 사용하여 제2 피드에 연결될 수 있다. 하나 이상의 임피던스 매칭 회로가 제1 신호 경로 및 제2 신호 경로 내에 개재될 수 있다. 예를 들어, 동조가능 임피던스 매칭 회로가 제2 신호 경로 내에 개재될 수 있다. 동조가능 임피던스 매칭 회로는 요구되는 범위의 주파수에 걸쳐 안테나 커버리지를 제공하도록 동조될 수 있다.

본 발명의 추가의 특징들, 그 특성 및 다양한 이점들이 첨부 도면 및 바람직한 실시예들의 하기의 상세한 설명으로부터 더 명백할 것이다.

<도 1>
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 무선 통신 회로를 갖는 예시적인 전자 디바이스의 사시도.
<도 2>
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 무선 통신 회로를 갖는 예시적인 전자 디바이스의 개략 다이어그램.
<도 3>
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 다수의 피드를 갖는 예시적인 안테나의 다이어그램.
<도 4>
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 다수의 피드를 갖는 예시적인 평면형 역-F형(inverted-F) 안테나의 다이어그램.
<도 5>
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 다수의 피드를 갖는 예시적인 슬롯 안테나의 다이어그램.
<도 6>
도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 다수의 피드를 갖는 예시적인 역-F형 안테나의 다이어그램.
<도 7>
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 다수의 피드를 갖는 예시적인 루프 안테나의 다이어그램.
<도 8>
도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 전송 라인을 사용하여 무선 주파수 송수신기 회로가 피드에 연결될 수 있는 방법을 도시하는, 다수의 피드를 갖는 역-F형 안테나의 다이어그램.
<도 9>
도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 각각이 관련 무선 주파수 필터 회로를 갖는 다수의 피드를 갖는 예시적인 안테나의 다이어그램.
<도 10>
도 10은 본 발명의 실시예에 따른, 제1 위치에 피드를 갖는 예시적인 안테나의 다이어그램.
<도 11>
도 11은 본 발명의 실시예에 따른, 도 10에 도시된 유형의 안테나 구성에 대한 안테나 성능이 주파수의 함수로서 플로팅된 그래프.
<도 12>
도 12는 본 발명의 실시예에 따른, 제2 위치에 피드를 갖는 도 10에 도시된 유형의 예시적인 안테나의 다이어그램.
<도 13>
도 13은 본 발명의 실시예에 따른, 도 12에 도시된 유형의 안테나 구성에 대한 안테나 성능이 주파수의 함수로서 플로팅된 그래프.
<도 14>
도 14는 본 발명의 실시예에 따른, 도 10 및 도 12의 제1 및 제2 위치에 피드 및 필터가 제공된 안테나의 다이어그램.
<도 15>
도 15는 본 발명의 실시예에 따른, 안테나의 제1 피드를 사용할 때 도 14에 도시된 유형의 안테나 구성에 대한 안테나 성능이 주파수의 함수로서 플로팅된 그래프.
<도 16>
도 16은 본 발명의 실시예에 따른, 안테나의 제2 피드를 사용할 때 도 14에 도시된 유형의 안테나 구성에 대한 안테나 성능이 주파수의 함수로서 플로팅된 그래프.
<도 17>
도 17은 본 발명의 실시예에 따른, 제1 피드 위치에서의 피드, 및 제1 피드의 동작 동안에 제2 피드 위치에서 임피던스를 제공하는 회로를 갖는 예시적인 안테나의 다이어그램.
<도 18>
도 18은 본 발명의 실시예에 따른, 도 17에 도시된 유형의 안테나 구성에 대한 안테나 성능이 주파수의 함수로서 플로팅된 그래프.
<도 19>
도 19는 본 발명의 실시예에 따른, 제2 피드 위치에서의 피드, 및 제2 피드의 동작 동안에 도 18의 제1 피드 위치에서 임피던스를 제공하는 회로를 갖는 예시적인 안테나의 다이어그램.
<도 20>
도 20은 본 발명의 실시예에 따른, 도 19에 도시된 유형의 안테나 구성에 대한 안테나 성능이 주파수의 함수로서 플로팅된 그래프.
<도 21>
도 21은 본 발명의 실시예에 따른, 디바이스 내의 구조물이 접지 평면 및 안테나 공진 요소 구조물을 형성할 수 있는 방법을 도시하는, 도 1에 도시된 유형의 예시적인 전자 디바이스의 다이어그램.
<도 22>
도 22는 본 발명의 실시예에 따른, 도 21에 도시된 유형의 디바이스 구조물이 다수의 피드를 갖는 안테나를 형성하는 데 사용될 수 방법을 도시하는 다이어그램.
<도 23>
도 23은 본 발명의 실시예에 따른, 다수의 피드, 및 필터 및 매칭 회로와 같은 관련 무선 회로를 갖는, 도 22에 도시된 유형의 안테나의 다이어그램.
<도 24>
도 24는 본 발명의 실시예에 따른, 도 23의 제1 안테나 피드 및 제2 안테나 피드와 관련된 필터 회로의 주파수 응답이 구성될 수 있는 방법을 도시하는 다이어그램.
<도 25>
도 25는 본 발명의 실시예에 따른, 도 23의 제1 안테나 피드의 사용과 관련된 안테나 성능의 그래프.
<도 26>
도 26은 본 발명의 실시예에 따른, 도 23의 제2 안테나 피드의 사용과 관련된 안테나 성능의 그래프.
<도 27>
도 27은 본 발명의 실시예에 따른, 가변 커패시터에 기초한 예시적인 안테나 동조 요소의 다이어그램.
<도 28>
도 28은 본 발명의 실시예에 따른, 스위치에 기초한 예시적인 안테나 동조 요소의 다이어그램.
<도 29>
도 29는 본 발명의 실시예에 따른, 가변 인덕터에 기초한 예시적인 안테나 동조 요소의 다이어그램.
<도 30>
도 30은 본 발명의 실시예에 따른, 스위치 기반 조정가능 커패시터에 기초한 예시적인 안테나 동조 요소의 다이어그램.
<도 31>
도 31은 본 발명의 실시예에 따른, 스위치 기반 조정가능 인덕터에 기초한 예시적인 안테나 동조 요소의 다이어그램.
<도 32>
도 32는 본 발명의 실시예에 따른, 도 23의 제2 안테나 피드와 관련될 수 있는 조정가능 안테나 회로를 도시하는 다이어그램.
<도 33>
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 32에 도시된 유형의 조정가능 회로를 사용하는 도 23에 도시된 유형의 안테나에 대해 안테나 성능이 주파수의 함수로서 플로팅된 그래프.

도 1의 전자 디바이스(10)와 같은 전자 디바이스에는 무선 통신 회로가 제공될 수 있다. 무선 통신 회로는 다수의 무선 통신 대역에서 무선 통신을 지원하기 위해 사용될 수 있다. 무선 통신 회로는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.

안테나는 루프 안테나, 역-F형 안테나, 스트립 안테나, 평면형 역-F형 안테나, 슬롯 안테나, 한 가지 초과의 유형의 안테나 구조물들을 포함하는 하이브리드 안테나, 또는 다른 적합한 안테나를 포함할 수 있다. 안테나를 위한 전도성 구조물은 필요한 경우 전도성 전자 디바이스 구조물로부터 형성될 수 있다. 전도성 전자 디바이스 구조물은 전도성 하우징 구조물을 포함할 수 있다. 하우징 구조물은 전자 디바이스의 주변부 둘레에 배치된 주변 전도성 부재를 포함할 수 있다. 주변 전도성 부재는 디스플레이와 같은 평면형 구조물을 위한 베젤로서 역할할 수 있고, 디바이스 하우징을 위한 측벽 구조물로서 역할할 수 있으며, 그리고/또는 다른 하우징 구조물을 형성할 수 있다. 주변 전도성 부재 내의 갭은 안테나와 관련될 수 있다.

전자 디바이스(10)는 휴대용 전자 디바이스 또는 다른 적합한 전자 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(10)는 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 다소 더 소형인 디바이스, 예컨대 손목시계형 디바이스, 펜던트 디바이스, 헤드폰 디바이스, 이어피스(earpiece) 디바이스, 또는 다른 착용가능 디바이스 또는 소형 디바이스, 휴대 전화, 또는 미디어 플레이어일 수 있다. 디바이스(10)는 또한 텔레비전, 셋톱 박스, 데스크탑 컴퓨터, 컴퓨터가 통합된 컴퓨터 모니터, 또는 다른 적합한 전자 장비일 수 있다.

디바이스(10)는 하우징(12)과 같은 하우징을 포함할 수 있다. 때때로 케이스로 지칭될 수 있는 하우징(12)은 플라스틱, 유리, 세라믹, 섬유 복합재, 금속(예컨대, 스테인레스강, 알루미늄 등), 다른 적합한 재료, 또는 이들 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 일부 상황에서, 하우징(12)의 일부분은 유전체 또는 기타 저-전도성 재료로부터 형성될 수 있다. 다른 상황에서, 하우징(12) 또는 하우징(12)을 구성하는 구조물들의 적어도 일부는 금속 요소로부터 형성될 수 있다.

디바이스(10)는 필요한 경우 디스플레이(14)와 같은 디스플레이를 가질 수 있다. 디스플레이(14)는 예를 들어 정전용량식 터치 전극을 통합한 터치스크린일 수 있다. 디스플레이(14)는 발광 다이오드(LED), 유기 LED(OLED), 플라즈마 셀, 전기습윤(electrowetting) 픽셀, 전기영동(electrophoretic) 픽셀, 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트, 또는 다른 적합한 이미지 픽셀 구조물로부터 형성된 이미지 픽셀을 포함할 수 있다. 커버 유리 층이 디스플레이(14)의 표면을 덮을 수 있다. 버튼(19)과 같은 버튼이 커버 유리 내의 개구를 통과할 수 있다. 커버 유리는 또한 스피커 포트(26)를 위한 개구와 같은 다른 개구를 가질 수 있다.

하우징(12)은 부재(16)와 같은 주변 부재를 포함할 수 있다. 부재(16)는 디바이스(10) 및 디스플레이(14)의 주변부 둘레에 배치될 수 있다. 디바이스(10) 및 디스플레이(14)가 직사각형 형상을 갖는 구성에서, 부재(16)는 (예로서) 직사각형 링 형상을 가질 수 있다. 부재(16) 또는 부재(16)의 일부분은 디스플레이(14)를 위한 베젤(예컨대, 디스플레이(14)의 4개의 측면 모두를 둘러싸고 그리고/또는 디스플레이(14)를 디바이스(10)에 보유시키는 것을 돕는 장식 트림(cosmetic trim))로서 역할할 수 있다. 부재(16)는 또한 필요한 경우 (예컨대, 수직 측벽 등을 갖는 금속 밴드를 형성함으로써) 디바이스(10)를 위한 측벽 구조물을 형성할 수 있다.

부재(16)는 전도성 재료로 형성될 수 있고, 따라서 때때로 주변 전도성 부재 또는 전도성 하우징 구조물로 지칭될 수 있다. 부재(16)는 금속, 예컨대 스테인레스강, 알루미늄, 또는 다른 적합한 재료로부터 형성될 수 있다. 1개, 2개, 또는 2개 초과의 별개의 구조물이 부재(16)를 형성하는 데 사용될 수 있다.

부재(16)가 균일한 단면을 갖는 것이 필요하지는 않다. 예를 들어, 부재(16)의 상단부 부분은 필요한 경우 디스플레이(14)를 제위치로 보유시키는 것을 돕는 내향 돌출 립(lip)을 가질 수 있다. 필요한 경우, 부재(16)의 저부 부분은 또한 (예컨대, 디바이스(10)의 후방 표면의 평면 내에) 확대된 립을 가질 수 있다. 도 1의 예에서, 부재(16)는 실질적으로 직선형인 수직 측벽을 갖는다. 이것은 단지 예시적인 것이다. 부재(16)의 측벽은 곡선형일 수 있거나 임의의 다른 적합한 형상을 가질 수 있다. 일부 구성에서(예컨대, 부재(16)가 디스플레이(14)를 위한 베젤로서 역할할 때), 부재(16)는 하우징(12)의 립 둘레에 배치될 수 있다(즉, 부재(16)는 디스플레이(14)를 둘러싸는 하우징(12)의 에지만을 덮고 하우징(12)의 측벽의 하우징(12)의 후방 에지를 덮지 않을 수 있음).

디스플레이(14)는 정전용량식 전극, 픽셀 요소를 어드레싱하기 위한 전도성 라인, 드라이버 회로 등의 어레이와 같은 전도성 구조물을 포함할 수 있다. 하우징(12)은 금속 프레임 부재, 하우징(12)의 벽들에 걸쳐 이어지는 평면형 하우징 부재(때때로 미드플레이트(midplate)로 지칭됨)(즉, 부재(16)의 대향하는 면들 사이에 용접되거나 달리 연결되는 실질적으로 직사각형인 부재), 인쇄 회로 보드, 및 다른 내부 전도성 구조물과 같은 내부 구조물을 포함할 수 있다. 이들 전도성 구조물은 (예로서) 디스플레이(14) 아래에서 하우징(12)의 중심에 위치될 수 있다.

영역(22, 20)에서, 개구가 디바이스(10)의 전도성 구조물 내에(예컨대, 주변 전도성 부재(16)와 대향하는 전도성 구조물, 예컨대 전도성 하우징 구조물, 인쇄 회로 보드와 관련된 전도성 접지 평면, 및 디바이스(10) 내의 전도성 전기 컴포넌트 사이에) 형성될 수 있다. 이들 개구는 공기, 플라스틱 및 다른 유전체로 채워질 수 있다. 전도성 하우징 구조물 및 디바이스(10) 내의 다른 전도성 구조물은 디바이스(10) 내의 안테나를 위한 접지 평면으로서 역할할 수 있다. 영역(20, 22) 내의 개구는 개방형 또는 폐쇄형 슬롯 안테나 내의 슬롯으로서 역할할 수 있거나, 루프 안테나에서 재료의 전도성 경로에 의해 둘러싸인 중심 유전체 영역으로서 역할할 수 있거나, 스트립 안테나 공진 요소 또는 역-F형 안테나 공진 요소와 같은 안테나 공진 요소를 접지 평면으로부터 분리시키는 공간으로서 역할할 수 있거나, 달리 영역(20, 22) 내에 형성된 안테나 구조물의 일부분으로서 역할할 수 있다.

일반적으로, 디바이스(10)는 임의의 적합한 수의 안테나(예컨대, 1개 이상, 2개 이상, 3개 이상, 4개 이상 등)를 포함할 수 있다. 디바이스(10) 내의 안테나는 긴 디바이스 하우징의 대향하는 제1 및 제2 단부에, 디바이스 하우징의 하나 이상의 에지를 따라, 디바이스 하우징의 중심에, 다른 적합한 위치에, 또는 하나 이상의 그러한 위치에 위치될 수 있다. 도 1의 배열은 단지 예시적인 것이다.

부재(16)의 부분들에는 갭 구조물이 제공될 수 있다. 예를 들어, 부재(16)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 갭(18)과 같은 하나 이상의 갭이 제공될 수 있다. 갭은 중합체, 세라믹, 유리, 공기, 다른 유전체 재료, 또는 이들 재료의 조합과 같은 유전체로 채워질 수 있다. 갭(18)은 부재(16)를 하나 이상의 주변 전도성 부재 세그먼트로 분할할 수 있다. 예를 들어 2 세그먼트의 부재(16)(예컨대, 2개의 갭을 갖는 배열에서), 3 세그먼트의 부재(16)(예컨대, 3개의 갭을 갖는 배열에서), 4 세그먼트의 부재(16)(예컨대, 4개의 갭을 갖는 배열 등에서)가 있을 수 있다. 이러한 방식으로 형성되는 주변 전도성 부재(16)의 세그먼트는 디바이스(10) 내에서 안테나의 일부분을 형성할 수 있다.

전형적인 시나리오에서, 디바이스(10)는 (예로서) 상부 및 하부 안테나를 가질 수 있다. 상부 안테나는 예를 들어 영역(22)에서 디바이스(10)의 상부 단부에 형성될 수 있다. 하부 안테나는 예를 들어 영역(20)에서 디바이스(10)의 하부 단부에 형성될 수 있다. 안테나는 동일한 통신 대역, 중첩 통신 대역, 또는 별개의 통신 대역들을 커버하도록 개별적으로 사용될 수 있다. 안테나는 안테나 다이버시티 방식(diversity scheme) 또는 다중-입력-다중-출력(MIMO) 안테나 방식을 구현하도록 사용될 수 있다.

디바이스(10) 내의 안테나들은 관심 대상의 임의의 통신 대역을 지원하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 디바이스(10)는 근거리 네트워크 통신, 음성 및 데이터 휴대 전화 통신, 위성 위치확인 시스템(GPS) 통신 또는 다른 위성 내비게이션 시스템 통신, 블루투스(Bluetooth)(등록상표) 통신 등을 지원하기 위한 안테나 구조물을 포함할 수 있다.

전자 디바이스(10)를 위해 사용될 수 있는 예시적인 구성의 개략 다이어그램이 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(10)는 저장 및 처리 회로(28)를 포함할 수 있다. 저장 및 처리 회로(28)는 하드 디스크 드라이브 저장 장치, 비휘발성 메모리(예컨대, SSD(solid state drive)를 형성하도록 구성되는 플래시 메모리 또는 다른 EPROM(electrically-programmable-read-only memory)), 휘발성 메모리(예컨대, 정적 또는 동적 RAM(random-access-memory)) 등과 같은 저장 장치를 포함할 수 있다. 저장 및 처리 회로(28) 내의 처리 회로는 디바이스(10)의 동작을 제어하는 데 사용될 수 있다. 처리 회로는 하나 이상의 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서, 기저대역 프로세서, 전력 관리 유닛, 음성 코덱 칩, ASIC(application specific integrated circuit) 등에 기반할 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 디바이스(10)에서 실행시키기 위해 사용될 수 있다. 외부 장비와의 상호작용을 지원하기 위해, 저장 및 처리 회로(28)는 통신 프로토콜을 구현하는 데 사용될 수 있다. 저장 및 처리 회로(28)를 사용하여 구현될 수 있는 통신 프로토콜은 인터넷 프로토콜, 무선 근거리 네트워크 프로토콜(예컨대, IEEE 802.11 프로토콜 - 때때로 WiFi(등록상표)로 지칭됨), 블루투스(등록상표) 프로토콜과 같은 다른 단거리 무선 통신 링크를 위한 프로토콜, 휴대 전화 프로토콜 등을 포함한다.

회로(28)는 디바이스(10) 내에서 안테나의 사용을 제어하는 제어 알고리즘을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 회로(28)는 신호 품질 모니터링 동작, 센서 모니터링 동작 및 다른 데이터 수집 동작을 수행할 수 있고, 디바이스(10)에서 어떤 통신 대역이 사용되는지에 관한 수집된 데이터 및 정보에 응답하여 디바이스(10) 내에서 어떤 안테나 구조물이 데이터를 수신 및 처리하기 위해 사용되고 있는지를 제어하고/하거나 안테나 성능을 조정하기 위해 디바이스(10) 내에서 하나 이상의 스위치, 동조가능 요소, 또는 다른 조정가능 회로를 조정할 수 있다. 예로서, 회로(28)는 2개 이상의 안테나 중 어느 것이 유입되는 무선 주파수 신호를 수신하는 데 사용되고 있는지를 제어할 수 있고, 2개 이상의 안테나 중 어느 것이 무선 주파수 신호를 송신하는 데 사용되고 있는지를 제어할 수 있으며, 디바이스(10) 내의 2개 이상의 안테나에 걸친 유입되는 데이터 스트림들을 병렬로 라우팅하는 프로세스를 제어할 수 있고, 요구되는 통신 대역을 커버하도록 안테나를 동조시킬 수 있는 등이다. 이들 제어 동작을 수행함에 있어서, 회로(28)는 스위치를 개폐할 수 있고, 수신기 및 송신기를 끄고 켤 수 있으며, 임피던스 매칭 회로를 조정할 수 있고, 무선 주파수 송수신기 회로와 안테나 구조물 사이에 개재되는 프론트-엔드-모듈(front-end-module, FEM) 무선 주파수 회로(예컨대, 임피던스 매칭 및 신호 라우팅을 위해 사용되는 필터링 및 스위칭 회로) 내의 스위치를 구성할 수 있으며, 스위치, 동조가능 회로, 및 안테나의 일부분으로서 형성되거나 안테나 또는 안테나와 관련된 신호 경로에 연결된 다른 조정가능 회로 요소를 조정할 수 있고, 달리 디바이스(10)의 컴포넌트를 제어 및 조정할 수 있다.

입력-출력 회로(30)는 데이터가 디바이스(10)에 공급되게 하고 데이터가 디바이스(10)로부터 외부 디바이스로 제공되게 하도록 사용될 수 있다. 입력-출력 회로(30)는 입력-출력 디바이스(32)를 포함할 수 있다. 입력-출력 디바이스(32)는 터치 스크린, 버튼, 조이스틱, 클릭 휠, 스크롤 휠, 터치 패드, 키 패드, 키보드, 마이크, 스피커, 음 발생기(tone generator), 진동기, 카메라, 센서, 발광 다이오드 및 다른 상태 표시기, 데이터 포트 등을 포함할 수 있다. 사용자는 입력-출력 디바이스(32)를 통해 명령을 공급함으로써 디바이스(10)의 동작을 제어할 수 있고, 입력-출력 디바이스(32)의 출력 자원을 사용하여 상태 정보 및 다른 출력을 디바이스(10)로부터 수신할 수 있다.

무선 통신 회로(34)는 하나 이상의 집적 회로로부터 형성되는 무선 주파수(RF) 송수신기 회로, 전력 증폭기 회로, 저-잡음 입력 증폭기, 수동 RF 컴포넌트, 하나 이상의 안테나, 및 RF 무선 신호를 처리하기 위한 다른 회로를 포함할 수 있다. 무선 신호는 또한 광을 사용하여(예컨대, 적외선 통신을 사용하여) 전송될 수 있다.

무선 통신 회로(34)는 (예컨대, 1575 ㎒의 위성 위치확인 신호를 수신하기 위한) 위성 위치확인 시스템(GPS) 수신기 회로(35)와 같은 위성 내비게이션 시스템 수신기 회로, 또는 다른 위성 내비게이션 시스템과 관련되는 위성 내비게이션 시스템 수신기 회로를 포함할 수 있다. 송수신기 회로(36)는 WiFi(등록상표)(IEEE 802.11) 통신을 위해 2.4 ㎓ 및 5 ㎓ 대역을 처리할 수 있고, 2.4 ㎓ 블루투스(등록상표) 통신 대역을 처리할 수 있다. 회로(34)는 약 700 ㎒ 내지 약 2200 ㎒ 주파수 범위의 대역 또는 더 높거나 더 낮은 주파수의 대역과 같은 휴대 전화 대역에서 무선 통신을 처리하기 위한 휴대 전화 송수신기 회로(38)를 사용할 수 있다. 필요한 경우, 무선 통신 회로(34)는 다른 단거리 및 장거리 무선 링크를 위한 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(34)는 라디오 및 텔레비전 신호를 수신하기 위한 무선 회로, 페이징 회로 등을 포함할 수 있다. WiFi(등록상표) 및 블루투스(등록상표) 링크 및 다른 단거리 무선 링크에서, 무선 신호는 전형적으로 데이터를 수십 또는 수백 피트에 걸쳐 전송하는 데 사용된다. 휴대 전화 링크 및 다른 장거리 링크에서, 무선 신호는 전형적으로 데이터를 수천 피트 또는 마일에 걸쳐 전송하는 데 사용된다.

무선 통신 회로(34)는 하나 이상의 안테나(40)를 포함할 수 있다. 안테나(40)는 임의의 적합한 안테나 유형을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나(40)는 루프 안테나 구조물, 패치 안테나 구조물, 역-F형 안테나 구조물, 폐쇄형 및 개방형 슬롯 안테나 구조물, 평면형 역-F형 안테나 구조물, 나선형 안테나 구조물, 스트립 안테나, 모노폴, 다이폴, 이들 디자인들의 하이브리드 등으로부터 형성되는 공진 요소를 갖는 안테나를 포함할 수 있다. 상이한 유형의 안테나가 상이한 대역들 및 대역들의 조합에 대해 사용될 수 있다. 예를 들어, 일 유형의 안테나가 근거리 무선 링크 안테나를 형성하는 데 사용될 수 있고, 다른 유형의 안테나가 원격 무선 링크를 형성하는 데 사용될 수 있다.

필요한 경우, 안테나(40)들 중 하나 이상에 다수의 안테나 피드 및/또는 조정가능 컴포넌트가 제공될 수 있다. 이들과 같은 안테나는 관심 대상의 요구되는 통신 대역을 커버하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 피드가 제1 세트의 통신 주파수와 관련될 수 있고 제2 안테나 피드가 제2 세트의 통신 주파수와 관련될 수 있다. 다수의 피드(및/또는 조정가능 안테나 컴포넌트)의 사용은 요구되는 통신 대역을 만족스럽게 커버하면서 디바이스(10) 내에서 안테나 크기(부피)를 감소시키는 것을 가능하게 만들 수 있다.

디바이스(10)를 위한 하나 이상의 안테나를 구현하는 데 사용될 수 있는 유형의 다수의 피드를 갖는 안테나에 대한 예시적인 구성이 도 3에 도시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 안테나 공진 요소(50) 및 안테나 접지(52)와 같은 전도성 안테나 구조물을 가질 수 있다. 안테나 공진 요소(50) 및 안테나 접지(52)를 형성하는 전도성 구조물은 전도성 하우징 구조물로부터, 디바이스(10) 내의 전기 디바이스 컴포넌트들의 부분들로부터, 인쇄 회로 보드 트레이스로부터, 와이어 및 금속 포일의 스트립과 같은 도체 또는 다른 전도성 재료의 스트립으로부터 형성될 수 있다.

안테나(40)와 관련된 각각의 안테나 피드는, 필요한 경우, 별개의 위치를 가질 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 안테나(40) 내의 제1 위치에 피드 FA와 같은 제1 피드를, 안테나 (40) 내의 제2 위치에 피드 FB와 같은 제2 피드를, 그리고 안테나(40)의 잠재적으로 상이한 각자의 위치들에 하나 이상의 추가 안테나 피드를 가질 수 있다.

각각의 피드는 포지티브 안테나 피드 단자(+) 및 접지 안테나 피드 단자(-)와 같은 단자를 사용하여 관련 세트의 전도성 신호 경로에 연결될 수 있다. 예를 들어, 경로(54A)는 피드 FA의 포지티브 안테나 피드 단자에 연결된 포지티브 도체(58A) 및 피드 FA의 접지 안테나 피드 단자에 연결된 접지 도체(56A)를 가질 수 있는 반면, 경로(54B)는 피드 FB의 포지티브 안테나 피드 단자에 연결된 포지티브 도체(58B) 및 피드 FB의 접지 안테나 피드 단자에 연결된 접지 도체(56B)를 가질 수 있다. 경로(54A, 54B)와 같은 경로는 동축 케이블, 마이크로스트립 전송 라인(예컨대, 인쇄 회로 상의 마이크로스트립 전송 라인), 스트립라인 전송 라인(예컨대, 인쇄 회로 상의 스트립라인 전송 라인), 또는 다른 전송 라인 또는 신호 경로와 같은 전송 라인 구조물을 사용하여 구현될 수 있다. 임피던스 매칭 및 필터 회로 및 다른 회로와 같은 회로가 경로(54A, 54B) 내에 개재될 수 있다.

안테나 공진 요소(50) 및 안테나 접지(52)를 형성하는 전도성 구조물은 임의의 적합한 유형의 안테나를 형성하는 데 사용될 수 있다.

도 4의 예에서, 안테나(40)는 제1 안테나 피드(피드 FA) 및 제2 안테나 피드(피드 FB)를 갖는 평면형 역-F형 구성을 사용하여 구현되었다.

도 5는 안테나(40)에 사용될 수 있는 예시적인 슬롯 안테나 구성의 평면도이다. 도 5의 예에서, 안테나 공진 요소(50)는 접지 평면(52) 내의 폐쇄형(밀폐형) 직사각형 슬롯(예컨대, 유전체-충전 개구)으로부터 형성된다. 피드 FA 및 피드 FB는 각각 안테나 슬롯을 따라 각자의 위치에 위치되는 각자의 안테나 피드 단자(+/-) 쌍을 갖는다.

도 6의 예시적인 구성에서, 안테나(40)는 역-F형 안테나 디자인을 사용하여 구현되었다. 도 6의 역-F형 안테나(40)는 제1 안테나 피드(대응하는 포지티브 단자 및 접지 단자를 갖는 피드 FA) 및 제2 안테나 피드(대응하는 포지티브 단자 및 접지 단자를 갖는 피드 FB)를 갖는다. 피드 FA 및 피드 FB는 역-F형 안테나(40)를 형성하는 주요 공진 요소 아암의 길이를 따른 상이한 각자의 위치들에 위치될 수 있다. 필요한 경우, 다수의 아암 또는 상이한 형상의 아암을 갖는 역-F형 구성이 사용될 수 있다.

도 7은 안테나(40)가 다수의 안테나 피드를 갖는 루프 안테나 구성을 사용하여 구현될 수 있는 방법을 도시하는 다이어그램이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 루프(60)와 같은 전도성 재료의 루프를 가질 수 있다. 루프(60)는 전도성 구조물(50) 및/또는 전도성 구조물(52)(도 3)로부터 형성될 수 있다. 피드 FA와 같은 제1 안테나 피드는 포지티브 안테나 피드 단자(+) 및 접지 안테나 피드 단자(-)를 가질 수 있고 루프(60)의 하나의 부분에 피딩하는 데 사용될 수 있으며, 피드 FB와 같은 제2 안테나 피드는 포지티브 안테나 피드 단자(+) 및 접지 안테나 피드 단자(-)를 가질 수 있고 루프(60)의 상이한 부분에서 안테나(40)에 피딩하는 데 사용될 수 있다.

도 4, 도 5, 도 6 및 도 7의 예시적인 예는 단지 예시적인 것이다. 안테나(40)는 일반적으로 임의의 적합한 수의 안테나 피드를 가질 수 있고 임의의 적합한 유형의 안테나 구조물을 사용하여 형성될 수 있다.

도 8은 안테나(40)가 송수신기 회로(62)에 연결될 수 있는 방법을 도시한다. 도 8의 안테나(40)는 역-F형 안테나이지만, 일반적으로 임의의 적합한 유형의 안테나가 안테나(40)를 구현하는 데 사용될 수 있다. 안테나(40)는 포지티브 안테나 피드 단자(+) 및 접지 안테나 피드 단자(-)를 갖는 예시적인 제1 안테나 피드 FA, 및 포지티브 안테나 피드 단자(+) 및 접지 안테나 피드 단자(-)를 갖는 예시적인 제2 안테나 피드 FB와 같은 다수의 피드를 가질 수 있다. 경로(54A)는 하나 이상의 전송 라인 세그먼트를 포함할 수 있고, 포지티브 도체(56A) 및 접지 도체(58A)를 포함할 수 있다. 경로(54B)는 하나 이상의 전송 라인 세그먼트를 포함할 수 있고, 포지티브 도체(56B) 및 접지 도체(58B)를 포함할 수 있다. 필터 회로 및 임피던스 매칭 회로 및 다른 회로와 같은 하나 이상의 회로(도 8에 도시되지 않음)가 경로(54A, 54B) 내에 개재될 수 있다. 송수신기 회로(62)는 송수신기(62A, 62B)와 같은 무선 주파수 수신기 및/또는 무선 주파수 송신기를 포함할 수 있다.

경로(54A)는 송수신기(62A)와 같은 제1 무선 주파수 송수신기 회로와 제1 안테나 피드 FA 사이에 연결될 수 있다. 경로(54B)는 송수신기(62B)와 같은 제2 무선 주파수 송수신기 회로를 제2 안테나 피드 FB에 연결하는 데 사용될 수 있다. 피드 FA 및 피드 FB는 무선 주파수 안테나 신호를 송신 및/또는 수신하는 데 사용될 수 있다. 송수신기(62A)는 무선 주파수 수신기 및/또는 무선 주파수 송신기를 포함할 수 있다. 송수신기(62B)가 또한 무선 주파수 수신기 및/또는 무선 주파수 송신기를 포함할 수 있다.

일 예로서, 송수신기(62A)는 위성 내비게이션 시스템 수신기를 포함할 수 있고 송수신기(62B)는 (휴대 전화 송신기(cellular telephone transmitter) 및 휴대 전화 수신기(cellular telephone receiver)를 갖는) 휴대 전화 송수신기를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 송수신기(62A)는 제1 통신 대역(예컨대, 제1 셀룰러 또는 무선 근거리 통신망 대역)과 관련된 주파수에서 동작하는 송신기 및/또는 수신기를 가질 수 있고, 송수신기(62b)는 제2 통신 대역(예컨대, 제2 셀룰러 또는 무선 근거리 통신망 대역)과 관련된 주파수에서 동작하는 송신기 및/또는 수신기를 가질 수 있다. 필요하다면 다른 유형의 구성이 사용될 수 있다. 송수신기(62A, 62B)는 (예로서) 별도의 집적 회로들을 사용하여 구현되거나 공통의 집적 회로 내에 통합될 수 있다. 하나 이상의 관련 추가 집적 회로(예컨대, 하나 이상의 기저대역 프로세서 집적 회로)가 안테나(40)에 의해 송신될 데이터를 송수신기 회로(62)에 제공하는 데 사용될 수 있고, 안테나(40)에 의해 수신된 데이터를 수신 및 처리하는 데 사용될 수 있다.

필터 회로 및 임피던스 매칭 회로가 경로(54A, 54B)와 같은 경로 내에 개재될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 필터(64A)가 피드 FA와 송수신기(62A) 사이의 경로(54A) 내에 개재될 수 있어서, 안테나 피드 FA를 사용하여 송신 및/또는 수신되는 신호가 필터(64A)에 의해 필터링된다. 필터(64B)가 유사하게 경로(54B) 내에 개재될 수 있어서, 안테나 피드 FB를 사용하여 송신 및/또는 수신되는 신호가 필터(64B)에 의해 필터링된다. 필터(64A, 64B)는 조정가능하거나 고정될 수 있다. 고정 필터 구성에서, 신호 주파수의 함수로서의 필터의 투과율이 고정된다. 조정가능 필터 구성에서, 조정가능 컴포넌트는 필터의 투과율 특성을 조정하기 위해 상이한 상태에 놓일 수 있다. 필요하다면, 고정 및/또는 조정가능 임피던스 매칭 회로(예컨대, 전송 라인을 안테나(40) 또는 다른 무선 회로에 임피던스 매칭시키기 위한 회로)가 경로(54A, 54B) 내에 (예컨대, 필터(64A, 64B)의 부분으로서 또는 별도의 회로로서) 포함될 수 있다.

필터(64A, 64B)는 다수의 피드가 안테나(40)에 동시에 연결되는 구성에서도 안테나(40) 내의 안테나 피드가 만족스럽게 동작할 수 있도록 구성될 수 있다. 필터(64A, 64B)가 다수의 피드의 동시적 존재를 지원하도록 구성될 수 있는 방법이 도 10, 도 11, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15, 도 16, 도 17, 도 18, 도 19, 및 도 20과 관련하여 제시된다.

도 10은 안테나(40)가 오로지 단일 피드(피드 FA)만을 갖는 구성에서의 안테나(40)의 다이어그램이다. 도 10의 예시적인 배열에서, 안테나 공진 요소(50) 및 안테나 접지(52)를 구성하는 전도성 재료는 안테나(40)가 피드 FA를 사용하여 동작될 때 요구되는 통신 대역에서 공진을 나타내도록 구성되었다. 도 11은 도 10의 안테나(40)에 대한 안테나 성능(정재파 비(standing wave ratio))이 동작 주파수 f의 함수로서 플로팅된 그래프이다. 도 10 및 도 11의 예에서 관심 대상의 예시적인 통신 대역은 도 11의 그래프의 곡선(66)에서 주파수 f₁의 공진 피크에 의해 나타내어지는 바와 같이 주파수 f₁에 중심을 둔다.

도 10의 안테나 구조가 안테나 피드 FA 대신에 도 12의 안테나 피드 FB와 같은 상이한 안테나 피드를 사용하여 피딩될 때, 안테나(40)의 주파수 응답은 상이할 것이다. 특히, 안테나(40)는 피드 FB를 사용하여 동작될 때 상이한 요구되는 통신 대역에서 공진을 나타내도록 구성될 수 있다. 도 13의 곡선(68)에 의해 도시된 바와 같이, 예를 들어, 도 12의 피드 FB를 갖는 안테나(40)는 주파수 f₂에 중심을 둔 통신 대역을 커버하는 안테나 공진을 나타낼 수 있다.

디바이스(10)의 무선 통신 회로(34)(도 2)가 f₁에서의 통신 대역 및 f₂에서의 통신 대역 둘 모두에서 동작하는 것을 허용하기 위해, 피드 FA 및 피드 FB는 도 14에 도시된 바와 같이 각자의 필터(64A, 64B)를 사용하여 안테나(40)에 연결될 수 있다. 필터(64A, 64B)는, 피드 FA 및 피드 FB가 둘 모두 안테나(40)에 존재하더라도, 도 14의 안테나(40)가 피드 FA를 사용할 때 도 11의 곡선(66)의 주파수 응답을 계속해서 나타내고 피드 FB를 사용할 때 도 13의 곡선(68)의 주파수 응답을 계속해서 나타내도록 구성될 수 있다.

특히, 필터(64A)는 f₁에 가까운 주파수에서 신호가 필터를 통과하는 것을 허용하는 임피던스를 f₁에 가까운 주파수에서 (예컨대, 주파수 f₁에 중심을 둔 통신 대역에서) 형성하도록 구성될 수 있다. 필터(64A)는 또한 f₂에 가까운 주파수에서 피드 FA와 관련된 회로를 안테나(40)로부터 효과적으로 연결해제시키는 임피던스(예컨대, 개방 회로 또는 단락 회로)를 f₂에 가까운 주파수에서 (예컨대, 주파수 f₂에 중심을 둔 통신 대역에서) 형성하도록 구성될 수 있다. 필터(64B)는 주파수 f₂에 가까운 주파수에서 신호가 필터(64B)를 통과하는 것을 허용하는 임피던스를 f₂에 가까운 주파수에서 (예컨대, 주파수 f₂에 중심을 둔 통신 대역에서) 형성하도록 구성될 수 있다. 필터(64B)는 또한 f₁에 가까운 주파수에서 피드 FB와 관련된 회로를 안테나(40)로부터 효과적으로 연결해제시키는 임피던스(예컨대, 개방 회로 또는 단락 회로)를 f₁에 가까운 주파수에서 (예컨대, 주파수 f₁에 중심을 둔 통신 대역에서) 형성하도록 구성될 수 있다.

이러한 유형의 필터 구성을 사용하여, 안테나(40)는 피드 FA를 사용할 때 도 15의 곡선(70)에 의해 도시된 유형의 응답 및 피드 FB를 사용할 때 곡선(72)에 의해 도시된 유형의 응답을 나타낼 수 있다. 주파수 f₁에 가까운 주파수에서, 필터(64A)는 피드 FA를 사용하여 안테나(40)에 의해 송신 및/또는 수신될 신호를 통과시킬 것인 반면, 필터(64B)는 주파수 f₁에 가까운 주파수에서 안테나(40)로부터 피드 FB를 효과적으로 접속해제시키는 개방 회로(또는 다른 임피던스)를 형성할 것이다. 따라서, f₁에 가까운 주파수에서 피드 FA를 사용하여 안테나(40)를 동작시킬 때, 도 14의 안테나(40)는 도 11의 곡선(66)의 것과 유사한 주파수 응답을 나타낼 수 있을 것이다(즉, 도 15의 곡선(70)이 도 11의 곡선(66)과 일치할 것이다). 필터(64B)가 대신에 주파수 f₁에 가까운 주파수에서 안테나(40)로부터 피드 FB를 연결해제시키지 않는 임피던스를 갖도록 구성되었다면, 피드 FB는 피드 FA의 동작 동안에 효과적으로 존재할 것이다. 이것은 (예컨대, 도 15의 응답 곡선(74)과 같은 응답 곡선을 생성함으로써) 안테나(40)의 성능에 악영향을 끼칠 수 있다.

필터(64A, 64B)의 주파수 응답은 유사하게 주파수 f₂에 가까운 주파수에서 도 14의 안테나(40)를 동작시킬 때 피드 FA로부터 피드 FB를 분리하는 데 사용될 수 있다. 특히, 안테나(40)는 피드 FB를 사용할 때 도 16의 곡선(72)에 의해 도시된 유형의 응답을 나타낼 수 있는데, 그 이유는 주파수 f₂에 가까운 주파수에서 필터(64B)에 의해 형성되는 임피던스는 신호가 피드 FB를 사용하여 필터(64B)를 통해 안테나(40)에 의해 송신 및/또는 수신되는 것을 허용할 것인 반면, 필터(64A)는 주파수 f₂에 가까운 주파수에서 안테나(40)로부터 피드 FA를 효과적으로 접속해제시키는 개방 회로(즉, 고 임피던스 또는 다른 적합한 임피던스)를 형성하기 때문이다. 결과적으로, 도 14의 안테나(40)는 피드 FB를 사용하여 도 13의 곡선(68)의 것과 유사한 주파수 응답(즉, 도 16의 곡선(72)이 도 13의 곡선(68)과 일치할 것임)을 나타낼 수 있을 것이다. 필터(64A)가 대신에 주파수 f₂에 가까운 주파수에서 안테나(40)로부터 피드 FA를 연결해제시키지 않는 임피던스를 갖도록 구성되었다면, 피드 FA는 피드 FB의 동작 동안에 효과적으로 존재할 것이다. 이것은 (예컨대, 도 16의 응답 곡선(76)과 같은 응답 곡선을 생성함으로써) 안테나(40)의 성능에 악영향을 끼칠 수 있다.

일반적으로, 필터(64A, 64B)는 임의의 적합한 임피던스 대 주파수 특성을 갖도록 구성될 수 있다. 일 예로서, 도 17, 도 18, 도 19 및 도 20에 도시된 유형의 시나리오를 고려한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 주어진 임피던스 값 ZB가 (적어도 공진 주파수 f₁의 근처에 있는 주파수에서) 안테나 피드 FA의 사용 동안에 피드 FB와 관련된 위치에 존재하는 때 도 18의 곡선(78)의 주파수 응답과 같은 요구되는 주파수 응답(즉, 주파수 f₁에 중심을 둔 통신 대역에 대해 피크인 주파수 공진)이 획득되도록 구성될 수 있다. 안테나(40)는, 동시에, 임피던스 ZA가 (적어도 공진 주파수 f₂의 근처에 있는 주파수에서) 안테나 피드 FB의 사용 동안에 피드 FA와 관련된 위치에 존재하는 때 도 20의 곡선(80)의 주파수 응답과 같은 요구되는 주파수 응답(즉, 주파수 f₂에 중심을 둔 통신 대역에 대해 피크인 주파수 공진)이 획득되도록 구성될 수 있다.

도 14의 안테나(40)에는 도 17 및 도 19의 예시적인 안테나 구조와 동일한 안테나 공진 요소(50) 및 접지 평면(52)이 제공될 수 있다. 피드 FA 및 피드 FB 둘 모두가 존재할 때 안테나(40)에 대한 요구되는 주파수 응답이 획득되는 것을 보장하기 위해, 필터(64A)는 f₁에 가까운 주파수에서의 동작 동안에 피드 FA에서 신호가 필터(64A)를 통과해 안테나(40)로 이동하는 것을 허용하는 임피던스를 주파수 f₁에 가까운 주파수에서 형성하도록 구성될 수 있고, 주파수 f₂에 가까운 주파수에서의 동작 동안에 도 19의 ZA의 임피던스를 형성하도록 구성될 수 있다. 필터(64B)는 f₂에 가까운 주파수에서 동작 동안에 피드 FB에서 신호가 필터(64B)를 통과해 안테나(40)로 이동하는 것을 허용하는 임피던스를 주파수 f₂에 가까운 주파수에서 형성하도록 구성될 수 있고, 주파수 f₁에 가까운 주파수에서의 동작 동안에 도 17의 ZB의 임피던스를 갖는 회로를 형성하도록 구성될 수 있다.

이러한 배열에서, 피드 FA의 사용은 도 18의 곡선(78)과 같은 (도 14의 안테나(40)에 대한) 주파수 응답을 초래할 것이다(그 이유는 필터(64B)가 주파수 f₁에서의 통신 대역에서의 동작 동안에 필요하다면 임피던스 ZB를 가질 것이기 때문이다). 피드 FB의 사용은 도 20의 곡선(80)과 같은 (도 14의 안테나(40)에 대한) 주파수 응답을 초래할 것이다(그 이유는 필터(64A)가 주파수 f₂에서의 통신 대역에서의 동작 동안에 필요하다면 임피던스 ZA를 가질 것이기 때문이다).

임피던스 ZA 및 임피던스 ZB는 일반적으로 임의의 복소수 값(예컨대, 제로 또는 비제로의 실수부 및 허수부를 가짐)을 가질 수 있다. 예를 들어, Z1은 공진 요소(50)와 접지(52) 사이의 특정 값의 커패시턴스와 관련될 수 있고, 공진 요소(50)와 접지(52) 사이의 특정 인덕턴스와 관련될 수 있고, 병렬의 유도성 및 용량성 컴포넌트들과 관련될 수 있고, 특정 주파수에서 단락 회로 거동을 나타낼 수 있고, 특정 주파수에서 개방 회로를 발생시킬 수 있고 등등이다.

디바이스(10)가 하나 이상의 갭(18)을 갖는 도 1의 하우징 부재(16)와 같은 주변 전도성 하우징 부재를 갖는 구성에서 디바이스(10)의 내부 평면도가 도 21에 도시된다. 도 21에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 안테나 접지 평면(52)과 같은 안테나 접지 평면을 가질 수 있다. 접지 평면(52)은 인쇄 회로 보드(예컨대, 강성 인쇄 회로 보드 및 가요성 인쇄 회로 보드) 상의 트레이스로부터, 디바이스(10)의 내부의 전도성 평면 지지 구조물로부터, 하우징(12)의 외부 부분을 형성하는 전도성 구조물로부터, 디바이스(10) 내의 하나 이상의 전기 컴포넌트의 일부분(예컨대, 커넥터, 스위치, 카메라, 스피커, 마이크, 디스플레이, 버튼 등의 일부분)인 전도성 구조물로부터, 또는 다른 전도성 디바이스 구조물로부터 형성될 수 있다. 갭(82)과 같은 갭은 공기, 플라스틱, 또는 다른 유전체로 채워질 수 있다.

주변 전도성 부재(16)의 하나 이상의 세그먼트는 도 3의 안테나 공진 요소(50)와 같은 안테나 공진 요소로서 역할할 수 있다. 예를 들어, 영역(22) 내의 주변 전도성 부재(16)의 최상측 세그먼트는 디바이스(10) 내의 안테나를 위한 안테나 공진 요소로서 역할할 수 있다. 주변 전도성 부재(16)의 전도성 재료, 접지 평면(52)의 전도성 재료, 및 유전체 개구(82)(및 갭(18))는 영역(22) 내의 상부 안테나 및 영역(20) 내의 하부 안테나와 같은 디바이스(10) 내의 하나 이상의 안테나를 형성하는 데 사용될 수 있다. 상부 영역(22) 내의 안테나가 도 14와 관련하여 기술된 유형의 이중 피드 배열을 사용하여 구현되는 구성이 때때로 일 예로서 본 명세서에 기술된다.

도 22에 도시된 유형의 디바이스 구성을 사용하여, 도 22의 안테나(40)와 같은 이중-피드 안테나(예컨대, 이중-피드 역-F형 안테나)가 구현될 수 있다. 주변 전도성 부재(예컨대, 도 21의 주변 전도성 부재(16)를 참조)의 세그먼트(16')는 안테나 공진 요소(50)를 형성할 수 있다. 접지 평면(52)은 갭(82)에 의해 안테나 공진 요소(50)로부터 분리될 수 있다. 갭(18)은 세그먼트(16')의 어느 하나의 단부에 형성될 수 있고, 관련 기생 커패시턴스를 가질 수 있다. 전도성 경로(84)는 안테나 공진 요소(50)(즉, 세그먼트(16'))와 접지(52) 사이에 단락 회로 경로를 형성할 수 있다. 제1 안테나 피드 FA 및 제2 안테나 피드 FB는 도 14의 예와 관련하여 기술된 바와 같이 안테나 공진 요소(50)의 길이를 따른 상이한 위치에 위치될 수 있다.

도 23에 도시된 바와 같이, 안테나(40)의 각각의 피드에 필터 회로 및 임피던스 매칭 회로를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 도 23에 도시된 유형의 구성에서, 안테나 공진 요소(50)는 주변 전도성 부재(16)의 세그먼트(예컨대, 도 22의 세그먼트(16'))로부터 형성될 수 있다. 안테나 접지(52)는 도 21의 접지 평면 구조(52)와 같은 접지 평면 구조로부터 형성될 수 있다. 도 23의 안테나(40)는 예를 들어 디바이스(10)의 영역(22) 내의 상부 안테나(예컨대, 역-F형 안테나)일 수 있다. 디바이스(10)는 또한 안테나(40')(예컨대, 도 21에 도시된 바와 같은 디바이스(10)의 하부 부분(20)에 형성된 안테나)와 같은 추가 안테나를 가질 수 있다.

도 23의 예시적인 예에서, 위성 내비게이션 수신기(35)(예컨대, 위성 위치확인 시스템 수신기 또는 다른 위성 내비게이션 시스템과 관련된 수신기)가 도 9의 송수신기(62A)와 같은 디바이스(10)를 위한 제1 송수신기로서 역할할 수 있는 반면, 휴대 전화 송수신기 회로(38)(예컨대, 휴대 전화 송신기 및 휴대 전화 수신기)가 도 9의 송수신기(62B)와 같은 디바이스(10)를 위한 제2 송수신기로서 역할할 수 있다. 필요하다면, 다른 유형의 송수신기 회로가 디바이스(10)에서 사용될 수 있다. 도 23의 예는 단지 예시적인 것이다.

도 23에 도시된 바와 같이, 수신기(35)는 제1 안테나 피드 FA에서 안테나(40)에 연결될 수 있고 송수신기(38)는 제2 안테나 피드 FB에서 안테나(40)에 연결될 수 있다.

수신기(35)를 위한 유입되는 신호는 대역 통과 필터(band-pass filter)(64A), 매칭 회로 M1 및 매칭 회로 M4와 같은 선택적인 임피던스 매칭 회로, 및 저 잡음 증폭기(86)를 통해 수신될 수 있다. 피드 FA로부터 수신된 신호는 전송 라인 경로(54A)(예컨대, 도 3 및 도 9 참조)와 같은 전송 라인 경로를 사용하여 매칭 필터 M1, 대역 통과 필터(64A), 매칭 회로 M4, 및 저 잡음 증폭기(86)와 같은 컴포넌트들을 통해 전송될 수 있다. 필요하다면, 추가 컴포넌트가 전송 라인 경로(54A) 내에 개재될 수 있다.

셀룰러 송수신기 회로(38)에 대한 송신 및 수신 동작과 관련된 신호는 노치 필터(notch filter)(64B), 매칭 회로 M2 및 매칭 회로 M3과 같은 선택적인 임피던스 매칭 회로, 안테나 선택 스위치(88), 및 회로(90)를 사용하여 처리될 수 있다. 안테나 선택 스위치(88)는 (일 예로서) 안테나(40)가 송수신기(38)에 연결되는 제1 상태 및 안테나(40')가 송수신기(38)에 연결되는 제2 상태를 가질 수 있다. 필요하다면, 스위치(88)는 안테나(40) 또는 안테나(40') 중 어느 하나를 송수신기(38)에 연결시키면서 나머지 안테나를 다른 송수신기에 연결시키는 크로스-바 스위치(cross-bar switch)일 수 있다.

회로(90)는 필터(예컨대, 듀플렉서, 다이플렉서 등), 전력 증폭기 회로, 대역 선택 스위치, 및 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다. 피드 FB로 신호를 송신 및 수신하는 데 사용되는 컴포넌트는 전송 라인 경로(54B)(예컨대, 도 3 및 도 9 참조)와 같은 전송 라인 경로를 사용하여 매칭 필터 M2, 노치 필터 64B, 매칭 회로 M3, 및 회로(90)와 같은 컴포넌트들을 통해 전송될 수 있다. 필요하다면, 추가 컴포넌트가 전송 라인 경로(54B) 내에 개재될 수 있다.

노치 필터(64B) 및 대역 통과 필터 (64A)에 의해 주파수 f의 함수로서 나타내어질 수 있는 투과율 T가 도 24에 도시된다. 도 24의 그래프에서, 노치 필터(64B)의 투과율은 라인(92)의 투과율 특성에 의해 표현되는 반면, 대역 통과 필터(64A)의 투과율은 라인(94)의 투과율 특성에 의해 표현된다. 라인(94)에 의해 나타내어지는 바와 같이, 대역 통과 필터(64A)는 주파수 f_C에 중심을 둔 통과대역(passband) 내의 주파수를 갖는 신호를 통과시킬 수 있고 주파수 f_L 및 주파수 f_H와 같은 보다 낮은 주파수 및 보다 높은 주파수를 차단할 수 있다. 라인(92)에 의해 나타내어진 바와 같이, 노치 필터(64B)는 대역 통과 필터(64A)의 것과 상호보완적인 투과율 특성을 가질 수 있다. 특히, 노치 필터(64B)는 주파수 f_L의 근처에서 보다 낮은 주파수 신호를 통과시키고 주파수 f_H의 근처에서 보다 높은 주파수 신호를 통과시키면서 주파수 f_C 근처에 중심을 둔 주파수 대역에서 신호를 차단할 수 있다(즉, 노치 필터(64B)는 대역 통과 필터(64A)의 통과대역과 중첩하는 저지대역(stopband)을 가질 수 있다).

도 25 및 도 26은 각각 안테나 성능(즉, 정재파 비)이 안테나 피드 FA 및 안테나 피드 FB를 사용하여 안테나(40)에 대한 주파수의 함수로서 플로팅된 그래프이다. 3개의 성능 곡선이 도 25에 도시된다. 곡선(96)은 피드 FA가 도 23에 도시된 위치에 있을 때 도 23의 안테나(40)의 성능에 대응한다. (이러한 예에서) 피드 FA의 위치는 주파수 f_C 인근의 주파수에서 (예컨대, 수신기(35)가 위상 위치확인 시스템 수신기인 구성에서 1575 ㎒ 인근의 주파수에서) 안테나 성능을 최대화하도록 선택되었다. 도 23의 위치 FA' 또는 위치 FA"로의 피드 FA의 위치 변경은 각각 도 25에서 라인(98, 100)에 의해 나타내어지는 바와 같이 이조(detuning) 및 감소된 안테나 성능을 초래할 수 있다. 주파수 f_C 인근의 주파수에서의 신호(즉, 주파수 f₁과 주파수 f₂ 사이의 주파수를 갖는 신호)가 대역 통과 필터(64A)의 통과대역을 통해 수신기(35)로 전달될 수 있다. 주파수에서의 대역 외 신호(즉, f₁ 미만 및 f₂ 초과의 신호)는 대역 통과 필터(64A)에 의해 감쇠될 것이다. 주파수 f_C에서의 안테나 성능이 최대화된 안테나(40)의 일부분에서의 포지티브 피드 FA의 능력은 수신기(35)와 같은 수신기를 사용하여 디바이스(10)가 위성 내비게이션 시스템 신호(또는 다른 적합한 신호)를 수신 및 처리하는 것을 도울 수 있다.

도 26의 예시적인 안테나 성능 곡선(곡선(102))은 피드 FB 및 휴대 전화 송수신기 회로(38)가 (예컨대, 도 23에 도시된 위치에서 피드 FB를 사용하여) 무선 주파수 신호를 송신 및 수신하는 데 사용되고 있을 때 안테나(40)의 성능에 대응한다. (이러한 예에서) 피드 FB의 위치는 주파수 f_L 인근의 주파수에서 (예컨대, f₃ 내지 f₄의 휴대 전화 저 대역 주파수에서) 그리고 주파수 f_H 인근의 주파수에서 (예컨대, f₅ 내지 f₆의 고 대역 휴대 전화 주파수에서) 송수신기 회로(38)에 대한 안테나 성능을 최대화하도록 선택되었다. 주파수 f₃, 주파수 f₄, 주파수 f₅, 및 주파수 f₆은 예를 들어 700 ㎒, 960 ㎒, 1700 ㎒, 및 2200 ㎒일 수 있다. 필요하다면, 안테나(40)는 (예컨대, 피드 FB의 위치를 시프트시킴으로써, 공진 요소(50)의 크기 및 형상을 변경함으로써 등) 다른 주파수를 커버하도록 구성될 수 있다.

노치 필터(64B)는 주파수 f₁ 미만의 신호(즉, 주파수 f₃ 내지 f₄에 이르는 통신 대역에서의 신호)를 통과시키도록 구성되고, 주파수 f₂ 초과의 신호(즉, 주파수 f₅ 내지 f₆에 이르는 통신 대역에서의 신호)를 통과시키도록 구성된다. 노치 필터(64B)의 저지대역 부분은 도 26의 그래프의 곡선(102)의 차단된 부분(101)에 의해 나타내어지는 바와 같이 f₁과 f₂ 사이의 주파수를 갖는 신호(즉, 수신기(35)에 의해 처리되는 위성 위치확인 시스템 신호)를 차단할 수 있다.

도 23의 안테나(40)의 필터(64A, 64B)는 도 14와 관련하여 기술된 바와 같이 동작한다. f_C에서 대역 내의 신호를 수신하기 위한 수신기(35) 및 피드 FA의 사용 동안에, 필터(64A)는 피드 FA를 도 23의 안테나 공진 회로(50)에 연결시키고 f_C에서의 대역 내의 신호가 수신기(35)에 도달하는 것을 허용하는 임피던스를 가질 수 있다. 필터(64B)는 피드 FB에 연결된 회로를 안테나(40)로부터 효과적으로 접속해제시키는 주파수 f_C에서 임피던스를 가질 수 있다(즉, 송수신기(38)는 주파수 f_C에서 안테나(40)로부터 효과적으로 연결해제될 수 있다). f_L 및 f_H에서의 대역 내의 신호를 송신 및 수신하기 위한 송수신기(38) 및 피드 FB의 사용 동안에, 필터(64B)는 피드 FB를 도 23의 안테나 공진 요소(50)에 연결시키고 대역 f_L 및 f_H에서의 대역 내의 신호가 송수신기(38)에 도달하는 것을 허용하는 임피던스를 가질 수 있다. 필터(64A)는 피드 FA에 연결된 회로를 안테나(40)로부터 효과적으로 접속해제시키는 f_L 및 f_H에서의 대역 내의 주파수에서 임피던스를 가질 수 있다(즉, 수신기(35)는 f_L 및 f_H에서의 대역 내의 주파수에서 안테나(40)로부터 효과적으로 연결해제될 수 있다).

하나의 적합한 배열에서, 필터(64A)는 피드 FA에 연결된 회로를 안테나(40)로부터 효과적으로 접속해제시키도록 f_L 및 f_H에서의 대역 내에서 고 임피던스를 가질 수 있다. 저 임피던스(단락 회로)가 또한 피드 FB와 관련된 주파수에서의 동작 동안에 피드 FA의 수신기(35) 및 다른 회로를 안테나(40)로부터 연결해제시키는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 필터(64A)는 개방 회로 상태보다는 f₂ 초과 주파수(예컨대, f₅ 내지 f₆의 주파수)에서 단락 회로(저 임피던스) 상태를 나타내도록 구성될 수 있다. 이러한 단락 회로에 노출될 때, f₅ 내지 f₆의 주파수에서의 신호는 180^o의 위상 시프트를 갖는 필터(64A)로부터 반사될 수 있다. 단락 회로는 이에 의해 피드 FA에 연결된 회로를 안테나(40)로부터 효과적으로 접속해제시킬 수 있다. 필터(64A)가 f₃ 내지 f₄의 주파수 및 f₅ 내지 f₆의 주파수에서 개방 회로를 형성하는지 여부, 필터가 f₅ 내지 f₆의 주파수에서 단락 회로를 형성하면서 f₃ 내지 f₄의 주파수에서 개방 회로를 형성하는지 여부, 또는 다른 적합한 구성이 사용되는지 여부에 무관하게, 필터(64A, 64B)는 피드 FA에 의해 악영향을 받음이 없이 피드 FB가 송수신기(38)의 동작을 지원하도록 최적화되는 것을 허용하면서 피드 FB에 연결된 회로의 존재에 의해 악영향을 받음이 없이 피드 FA가 수신기(35)의 동작을 지원하도록 최적화되는 것을 허용하도록 구성될 수 있다.

필요하다면, 디바이스(10)에는 안테나(40)를 동조시키는 데 사용될 수 있는 동조가능 컴포넌트가 제공될 수 있다. 예를 들어, 필터(64A, 64B)와 같은 필터 및 선택적인 매칭 회로 M1, 매칭 회로 M2, 매칭 회로 M3, 및 매칭 회로 M4와 같은 매칭 회로는 동조가능 컴포넌트(또는 필요하다면 고정 컴포넌트)를 사용하여 구현될 수 있다. 하나의 적합한 배열에서, 도 23의 매칭 회로 M2 및 매칭 회로 M4와 같은 매칭 회로가 생략될 수 있고, 도 23의 매칭 회로 M1이 고정 매칭 회로를 사용하여 구현될 수 있고, 도 23의 매칭 회로 M3이 동조가능 매칭 회로를 사용하여 구현될 수 있다.

동조가능 매칭 회로 M3(또는 다른 동조가능 안테나 회로)의 회로는 하나 이상의 조정가능 컴포넌트를 사용하여 구현될 수 있다. 조정가능 컴포넌트의 예가 도 27, 도 28, 도 29, 도 30, 및 도 31에 도시된다. 필요하다면, 안테나(40)는 도 27의 가변 커패시터(104)와 같은 동조가능 커패시터(가변 커패시터)를 사용하여 동조될 수 있고, 도 28의 스위치(106)와 같은 무선 주파수 스위치를 사용하여 동조될 수 있고, 도 29의 가변 인덕터(108)와 같은 가변 인덕터를 사용하여 동조될 수 있고, 도 30의 조정가능 커패시터(110)와 같은 조정가능 커패시터를 사용하여 동조될 수 있고, 도 31의 조정가능 인덕터(112)와 같은 조정가능 인덕터를 사용하여 동조될 수 있고, 다른 조정가능 컴포넌트 및 그러한 컴포넌트들 중 2개 이상의 컴포넌트의 조합(예컨대, 동조가능 및/또는 고정 컴포넌트의 조합)을 사용하여 동조될 수 있다.

도 30의 조정가능 커패시터(110)는 커패시터(114)들, 및 조정가능 커패시터 단자(118, 120) 사이의 장소로 커패시터(114)들 중 하나 이상을 선택적으로 스위칭하기 위한 관련 스위치(116)들의 어레이를 포함할 수 있다. 스위치(116)의 상태는 디바이스(10) 내의 제어 회로(예컨대, 도 2의 저장 및 처리 회로(28) 내의 기저대역 프로세서)로부터의 제어 신호에 의해 제어될 수 있다. 커패시터(114)는 도 30에 도시된 바와 같이 단자(118, 120) 사이에 병렬로 선택적으로 연결될 수 있다. 필요하다면, 조정가능 커패시터(110)에 대한 다른 구성이 사용될 수 있다. 예를 들어, 커패시터가 직렬로 접속되고 스위치 기반 선택적 바이패스 경로가 제공된 구성이 사용될 수 있고, 병렬 및 직렬-접속된 커패시터들의 조합을 갖는 구성이 사용될 수 있고 등등이다.

도 31의 조정가능 인덕터(112)는 인덕터(122)들, 및 조정가능 인덕터 단자(126, 128) 사이의 장소로 인덕터(122)들 중 하나 이상을 선택적으로 스위칭하기 위한 관련 스위치(124)들의 어레이를 포함할 수 있다. 인덕터(122)는 예를 들어 단자(126, 128) 사이에 병렬로 선택적으로 연결될 수 있다. 스위치(124)의 상태는 디바이스(10) 내의 제어 회로(예컨대, 도 2의 저장 및 처리 회로(28) 내의 기저대역 프로세서)로부터의 제어 신호에 의해 제어될 수 있다. 필요하다면, 조정가능 인덕터(112)에 대한 다른 구성(예컨대, 인덕터가 직렬로 접속되고 스위치 기반 선택적 바이패스 경로가 제공된 구성, 병렬 및 직렬-접속된 인덕터들의 조합을 갖는 구성 등)이 사용될 수 있다.

도 32는 임피던스 매칭 회로 M3이 동조가능 회로를 사용하여 구현될 수 있는 방법을 도시하는, 피드 FB와 관련된 도 23의 회로의 일부의 다이어그램이다. 동조가능 매칭 회로 M3에는 예를 들어 스위치 기반 조정가능 커패시터(110)와 같은 동조가능 커패시터가 제공될 수 있다. 안테나(40) 내의 동조가능 매칭 회로 M3 및 다른 회로(예컨대, 매칭 회로 M1, 매칭 회로 M2, 매칭 회로 M4와 같은 매칭 회로, 필터(64A, 64B) 등)는 일반적으로 인덕터, 커패시터, 레지스터, 연속 가변 인덕터, 연속 가변 레지스터, 연속 가변 커패시터, 도 30의 스위치 기반 조정가능 커패시터(114)와 같은 스위치 기반 조정가능 커패시터, 도 31의 스위치 기반 조정가능 인덕터(112)와 같은 스위치 기반 조정가능 인덕터, 스위치, 전도성 라인, 및 추가의 고정 및/또는 조정가능 컴포넌트를 포함할 수 있다.

도 32에 도시된 바와 같이, 매칭 회로 M3의 조정가능 커패시터(110)와 같은 조정가능 컴포넌트는 신호 경로(130)를 통해 제공된 제어 신호에 의해 제어될 수 있다. 경로(130)는 기저대역 프로세서(132)와 같은 제어 회로(예컨대, 도 2의 저장 및 처리 회로(28)와 같은 제어 회로)로부터 조정가능 커패시터(114) 내의 각자의 스위치(116)로 제어 신호를 전달하는 하나 이상의 전도성 라인(예컨대, 2개 이상의 라인, 3개의 라인 또는 3개 초과의 라인 등)을 포함할 수 있다. 동작 동안, 기저대역 프로세서(132)는 경로(134)에서 저장 및 처리 회로(28)로부터 송신될 디지털 데이터를 수신할 수 있고, 피드 FB에서의 매칭 회로 M3 및 노치 필터(64B)를 통해 안테나(40)를 통해 대응하는 무선 주파수 신호를 송신하기 위해 무선 주파수 송수신기 회로(38)를 사용할 수 있다. 데이터 수신 동작 동안에, 기저대역 프로세서(132)는 송수신기(38)를 사용하여 신호를 수신할 수 있고 대응하는 데이터를 경로(134)에 제공할 수 있다.

도 33은 안테나 성능(정재파 비)이 도 32의 피드 FB 및 회로를 사용하여 안테나(40)에 대한 동작 주파수의 함수로서 플로팅된 그래프이다. 매칭 회로 M2 및 매칭 회로 M4가 생략되었고, 매칭 회로 M1이 고정 임피던스 매칭 회로를 사용하여 구현되었고, 임피던스 매칭 회로 M3이 도 32의 스위치 기반 조정가능 커패시터(110)와 같은 하나 이상의 동조가능 컴포넌트를 사용하여 구현된 도 23의 안테나(40)의 예시적인 구성에서, 고 대역 주파수에서 안테나(40)의 성능은 조정가능 커패시터(110)의 상태에 의해 비교적 영향받지 않는다. 결과적으로, 도 33의 안테나 성능 곡선의 부분(134)은 커패시터(110)의 상태에 무관하게 비교적 일정하다. 부분(134)은 예를 들어 약 1700 ㎒(예컨대, 도 26의 주파수 f₅) 내지 약 2200 ㎒의 주파수(예컨대, 도 26의 주파수 f₆)의 주파수 범위를 커버할 수 있다.

700 ㎒(예컨대, 도 26의 주파수 f₃) 내지 960 ㎒(예컨대, 도 26의 주파수 f₄)의 주파수와 같은 보다 낮은 주파수에서, 단일 안테나 공진 피크가 (곡선(136)에 의해 도시된 바와 같은) 주파수 f₇에 중심을 둔 보다 낮은 부대역(sub-band), (곡선(138)에 의해 도시된 바와 같은) 주파수 f₈에 중심을 둔 중간 부대역, 및 (곡선(140)에 의해 도시된 바와 같은) 주파수 f₉에 중심을 둔 보다 높은 부대역을 커버하도록 동조될 수 있다.

조정가능 커패시터(110)는 별개의 커패시턴스 값 C1, 커패시턴스 값 C2, 및 커패시턴스 값 C3(예컨대, 약 0.5 pF 내지 약 10 pF의 범위에 있는 커패시턴스)을 각각 나타내는 세 가지 상태를 가질 수 있다. 커패시터(110)가 그의 C1 상태에 있을 때, 안테나(40)는 곡선(136, 134)에 대응하는 응답을 나타낼 수 있다. 커패시터(110)가 그의 C2 상태에 있을 때, 안테나(40)는 곡선(138, 134)에 대응하는 응답을 나타낼 수 있다. 커패시터(110)가 그의 C3 상태에 있을 때, 안테나(40)는 곡선(140, 134)에 대응하는 응답을 나타낼 수 있다. 세 가지 초과의 상태 또는 세 가지 미만의 상태를 나타내는 동조가능 매칭 회로 M3에 대한 구성이 또한 사용될 수 있다. 세 가지의 상이한 동조 상태 간에 조정될 수 있는 도 32의 매칭 회로 M3과 같은 조정가능 커패시터 및 매칭 회로의 사용은 단지 예시적인 것이다.

일 실시예에 따르면, 안테나, 안테나 내의 제1 위치에 있는 제1 안테나 피드, 안테나 내의 제2 위치에 있는 제2 안테나 피드, 제1 통신 대역에서 안테나로부터 무선 주파수 신호들을 수신하도록 구성된 제1 무선 주파수 수신기, 제2 통신 대역에서 안테나로부터 무선 주파수 신호들을 수신하도록 구성된 제2 무선 주파수 수신기, 제1 무선 주파수 수신기와 제1 안테나 피드 사이에 연결된 제1 필터 - 제1 필터는 제1 통신 대역에서의 무선 주파수 신호들을 통과시키도록 구성되고 제2 통신 대역에서의 무선 주파수 신호들을 차단하도록 구성됨 -, 및 제2 무선 주파수 수신기와 제2 안테나 피드 사이에 연결된 제2 필터 - 제2 필터는 제2 통신 대역에서의 무선 주파수 신호들을 통과시키도록 구성되고 제1 통신 대역에서의 무선 주파수 신호들을 차단하도록 구성됨 - 를 포함하는 전자 디바이스가 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 제1 필터는 대역 통과 필터를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제2 필터는 노치 필터를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 대역 통과 필터는 통과대역을 가지며, 여기서 노치 필터는 통과대역과 중첩하는 저지대역을 갖는다.

다른 실시예에 따르면, 제1 무선 주파수 수신기는 위성 내비게이션 시스템 수신기를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제2 무선 주파수 수신기는 휴대 전화 수신기를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 휴대 전화 수신기는 제3 통신 대역에서 동작하도록 구성되며, 여기서 제2 필터는 제3 통신 대역에서의 무선 주파수 신호를 통과시키도록 구성된다.

다른 실시예에 따르면, 제3 통신 대역은 저지대역보다 더 낮은 주파수를 포함하며, 여기서 제2 통신 대역은 저지대역보다 더 높은 주파수를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 또한 제3 통신 대역을 커버하도록 안테나를 동조시키도록 구성된, 노치 필터에 연결된 동조가능 회로를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 동조가능 회로는, 적어도 제1 선택가능 커패시턴스 및 제2 선택가능 커패시턴스를 나타내도록 구성된 스위치 기반 조정가능 커패시터를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 또한 안테나를 동조시키도록 구성된, 제2 필터에 연결된 동조가능 회로를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 동조가능 회로는, 적어도 제1 선택가능 커패시턴스 및 제2 선택가능 커패시턴스를 갖는 스위치 기반 조정가능 커패시터를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 또한 제2 안테나 피드와 제2 무선 주파수 수신기 사이에 연결된 신호 경로를 포함하며, 여기서 스위치 기반 조정가능 커패시터는 제2 안테나 피드와 제2 무선 주파수 수신기 사이의 경로 내에 개재되고, 제2 필터는 제2 안테나 피드와 스위치 기반 조정가능 커패시터 사이에 개재된다.

다른 실시예에 따르면, 제1 무선 주파수 수신기는 위성 내비게이션 시스템 수신기를 포함하며, 여기서 제2 무선 주파수 수신기는 휴대 전화 수신기를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 또한 신호 경로에 연결된 휴대 전화 송신기를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 또한 하우징 - 하우징은 안테나를 위한 안테나 접지를 형성하는 전도성 구조물들을 수용하고, 하우징의 적어도 일부 에지들 둘레에 연장되는 주변 전도성 부재를 가지며, 주변 전도성 부재의 적어도 일부분은 안테나를 위한 안테나 공진 요소를 형성함 - 을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 제1 위치에 있는 제1 안테나 피드 및 제2 위치에 있는 제2 안테나 피드를 갖는 안테나, 제1 통신 대역에서 안테나로부터 무선 주파수 신호들을 수신하도록 구성된 제1 무선 주파수 수신기, 제2 통신 대역에서 안테나로부터 무선 주파수 신호들을 수신하도록 구성된 제2 무선 주파수 수신기, 제1 무선 주파수 수신기와 제1 안테나 피드 사이에 연결된 제1 필터 - 제1 필터는 제1 통신 대역에서의 무선 주파수 신호들을 통과시키도록 구성되고 제2 통신 대역에서 제1 임피던스를 나타내도록 구성됨 -, 및 제2 무선 주파수 송수신기와 제2 안테나 피드 사이에 연결된 제2 필터 - 제2 필터는 제2 통신 대역에서의 무선 주파수 신호들을 통과시키도록 구성되고 제1 통신 대역에서 제2 임피던스를 나타내도록 구성되며, 제2 필터 및 안테나는 제2 필터가 제1 통신 대역에서 제2 임피던스를 나타내고 있는 동안에 안테나가 제1 통신 대역에서 제1 공진을 나타내도록 구성되고, 제1 필터 및 안테나는 제1 필터가 제2 통신 대역에서 제1 임피던스를 나타내고 있는 동안에 안테나가 제2 통신 대역에서 제2 공진을 나타내도록 구성됨 - 를 포함하는 전자 디바이스가 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 제1 필터는 제1 통신 대역에서 제3 임피던스를 나타내도록 구성되며, 여기서 제3 임피던스는 제2 임피던스 미만이다.

다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 또한 동조가능 회로 내의 조정가능 커패시터를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상이한 위치들에 있는 제1 안테나 피드 및 제2 안테나 피드를 갖는 안테나, 제1 안테나 피드와 관련된 통신들을 처리하는 제1 회로 및 제2 안테나 피드와 관련된 통신들을 처리하는 제2 회로를 갖는 무선 주파수 송수신기 회로, 제1 안테나 피드와 제1 회로 사이에 연결된 제1 필터 - 제1 필터는 제1 통신 대역에서의 무선 주파수 신호들을 통과시키도록 구성되고 제2 통신 대역에서의 무선 주파수 신호들을 차단하도록 구성됨 -, 및 제2 안테나 피드와 제2 회로 사이에 연결된 제2 필터 - 제2 필터는 제1 통신 대역에서의 무선 주파수 신호들을 차단하도록 구성되고 제2 통신 대역에서의 무선 주파수 신호들을 통과시키도록 구성됨 - 를 포함하는 전자 디바이스가 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 또한 동조가능 회로 내의 동조가능 커패시터를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 또한 제2 필터와 제2 회로 사이의 신호 경로를 포함하고, 전자 디바이스는 또한 추가 안테나, 및 신호 경로 내에 개재된 안테나 선택 스위치를 포함하며, 여기서 안테나 선택 스위치는 추가 안테나에 연결된다.

전술한 내용은 본 발명의 원리를 단지 예시하는 것이며, 본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어남이 없이 다양한 수정들이 당업자에 의해 이루어질 수 있다.

Claims

전자 디바이스로서,
안테나;
상기 안테나 내의 제1 위치에 있는 제1 안테나 피드(antenna feed);
상기 안테나 내의 제2 위치에 있는 제2 안테나 피드;
제1 통신 대역에서 상기 안테나로부터 무선 주파수 신호들을 수신하도록 구성된 제1 무선 주파수 수신기;
제2 통신 대역에서 상기 안테나로부터 무선 주파수 신호들을 수신하도록 구성된 제2 무선 주파수 수신기;
상기 제1 무선 주파수 수신기와 상기 제1 안테나 피드 사이에 연결된 제1 필터 - 상기 제1 필터는 상기 제1 통신 대역에서의 상기 무선 주파수 신호들을 통과시키도록 구성되고 상기 제2 통신 대역에서의 상기 무선 주파수 신호들을 차단하도록 구성됨 -; 및
상기 제2 무선 주파수 수신기와 상기 제2 안테나 피드 사이에 연결된 제2 필터 - 상기 제2 필터는 상기 제2 통신 대역에서의 상기 무선 주파수 신호들을 통과시키도록 구성되고 상기 제1 통신 대역에서의 상기 무선 주파수 신호들을 차단하도록 구성됨 - 를 포함하는, 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제1 필터는 대역 통과 필터(band-pass filter)를 포함하는, 전자 디바이스.
제2항에 있어서, 상기 제2 필터는 노치 필터(notch filter)를 포함하는, 전자 디바이스.
제3항에 있어서, 상기 대역 통과 필터는 통과대역(passband)을 갖고 상기 노치 필터는 상기 통과대역과 중첩하는 저지대역(stopband)을 갖는, 전자 디바이스.
제4항에 있어서, 상기 제1 무선 주파수 수신기는 위성 내비게이션 시스템 수신기(satellite navigation system receiver)를 포함하는, 전자 디바이스.
제5항에 있어서, 상기 제2 무선 주파수 수신기는 휴대 전화 수신기(cellular telephone receiver)를 포함하는, 전자 디바이스.
제6항에 있어서, 상기 휴대 전화 수신기는 제3 통신 대역에서 동작하도록 구성되고, 상기 제2 필터는 상기 제3 통신 대역에서의 무선 주파수 신호들을 통과시키도록 구성되는, 전자 디바이스.
제7항에 있어서, 상기 제3 통신 대역은 상기 저지대역보다 더 낮은 주파수들을 포함하고, 상기 제2 통신 대역은 상기 저지대역보다 더 높은 주파수들을 포함하는, 전자 디바이스.
제8항에 있어서, 상기 제3 통신 대역을 커버하도록 상기 안테나를 동조시키도록 구성된, 상기 노치 필터에 연결된 동조가능 회로를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
제9항에 있어서, 상기 동조가능 회로는, 적어도 제1 선택가능 커패시턴스 및 제2 선택가능 커패시턴스를 나타내도록 구성된 스위치 기반 조정가능 커패시터를 포함하는, 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 안테나를 동조시키도록 구성된, 상기 제2 필터에 연결된 동조가능 회로를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
제11항에 있어서, 상기 동조가능 회로는, 적어도 제1 선택가능 커패시턴스 및 제2 선택가능 커패시턴스를 갖는 스위치 기반 조정가능 커패시터를 포함하는, 전자 디바이스.
제12항에 있어서, 상기 제2 안테나 피드와 상기 제2 무선 주파수 수신기 사이에 연결된 신호 경로를 추가로 포함하며, 상기 스위치 기반 조정가능 커패시터는 상기 제2 안테나 피드와 상기 제2 무선 주파수 수신기 사이의 상기 경로 내에 개재되고, 상기 제2 필터는 상기 제2 안테나 피드와 상기 스위치 기반 조정가능 커패시터 사이에 개재되는, 전자 디바이스.
제13항에 있어서, 상기 제1 무선 주파수 수신기는 위성 내비게이션 시스템 수신기를 포함하고 상기 제2 무선 주파수 수신기는 휴대 전화 수신기를 포함하는, 전자 디바이스.
제14항에 있어서, 상기 신호 경로에 연결된 휴대 전화 송신기를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
제15항에 있어서,
하우징 - 상기 하우징은 상기 안테나를 위한 안테나 접지를 형성하는 전도성 구조물들을 수용하고, 상기 하우징의 적어도 일부 에지들 둘레에 연장되는 주변 전도성 부재를 가지며, 상기 주변 전도성 부재의 적어도 일부분은 상기 안테나를 위한 안테나 공진 요소(antenna resonating element)를 형성함 - 을 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
전자 디바이스로서,
제1 위치에 있는 제1 안테나 피드 및 제2 위치에 있는 제2 안테나 피드를 갖는 안테나;
제1 통신 대역에서 상기 안테나로부터 무선 주파수 신호들을 수신하도록 구성된 제1 무선 주파수 수신기;
제2 통신 대역에서 상기 안테나로부터 무선 주파수 신호들을 수신하도록 구성된 제2 무선 주파수 수신기;
상기 제1 무선 주파수 수신기와 상기 제1 안테나 피드 사이에 연결된 제1 필터 - 상기 제1 필터는 상기 제1 통신 대역에서의 상기 무선 주파수 신호들을 통과시키도록 구성되고 상기 제2 통신 대역에서 제1 임피던스를 나타내도록 구성됨 -; 및
상기 제2 무선 주파수 송수신기와 상기 제2 안테나 피드 사이에 연결된 제2 필터 - 상기 제2 필터는 상기 제2 통신 대역에서의 상기 무선 주파수 신호들을 통과시키도록 구성되고 상기 제1 통신 대역에서 제2 임피던스를 나타내도록 구성되며, 상기 제2 필터 및 상기 안테나는 상기 제2 필터가 상기 제1 통신 대역에서 상기 제2 임피던스를 나타내고 있는 동안에 상기 안테나가 상기 제1 통신 대역에서 제1 공진을 나타내도록 구성되고, 상기 제1 필터 및 상기 안테나는 상기 제1 필터가 상기 제2 통신 대역에서 상기 제1 임피던스를 나타내고 있는 동안에 상기 안테나가 상기 제2 통신 대역에서 제2 공진을 나타내도록 구성됨 - 를 포함하는, 전자 디바이스.
제17항에 있어서, 상기 제1 필터는 상기 제1 통신 대역에서 제3 임피던스를 나타내도록 구성되고 상기 제3 임피던스는 상기 제2 임피던스 미만인, 전자 디바이스.
제17항에 있어서, 하우징 - 상기 하우징은 상기 안테나를 위한 안테나 접지를 형성하는 전도성 구조물들을 수용하고, 상기 하우징의 적어도 일부 에지들 둘레에 연장되는 주변 전도성 부재를 가지며, 상기 주변 전도성 부재의 적어도 일부분은 상기 안테나를 위한 안테나 공진 요소를 형성함 - 을 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
제19항에 있어서, 상기 안테나를 동조시키도록 구성된, 상기 제2 필터에 연결된 동조가능 회로를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
제20항에 있어서, 상기 동조가능 회로 내의 조정가능 커패시터를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
전자 디바이스로서,
상이한 위치들에 있는 제1 안테나 피드 및 제2 안테나 피드를 갖는 안테나;
상기 제1 안테나 피드와 관련된 통신들을 처리하는 제1 회로 및 상기 제2 안테나 피드와 관련된 통신들을 처리하는 제2 회로를 갖는 무선 주파수 송수신기 회로;
상기 제1 안테나 피드와 상기 제1 회로 사이에 연결된 제1 필터 - 상기 제1 필터는 제1 통신 대역에서의 무선 주파수 신호들을 통과시키도록 구성되고 제2 통신 대역에서의 무선 주파수 신호들을 차단하도록 구성됨 -; 및
상기 제2 안테나 피드와 상기 제2 회로 사이에 연결된 제2 필터 - 상기 제2 필터는 상기 제1 통신 대역에서의 상기 무선 주파수 신호들을 차단하도록 구성되고 상기 제2 통신 대역에서의 상기 무선 주파수 신호들을 통과시키도록 구성됨 - 를 포함하는, 전자 디바이스.
제22항에 있어서, 상기 안테나를 동조시키도록 구성된, 상기 제2 필터에 연결된 동조가능 회로를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
제23항에 있어서, 상기 동조가능 회로 내의 동조가능 커패시터를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
제22항에 있어서, 하우징 - 상기 하우징은 상기 안테나를 위한 안테나 접지를 형성하는 전도성 구조물들을 수용하고, 상기 하우징의 적어도 일부 에지들 둘레에 연장되는 주변 전도성 부재를 가지며, 상기 주변 전도성 부재의 적어도 일부분은 상기 안테나를 위한 안테나 공진 요소를 형성함 - 을 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
제25항에 있어서, 상기 제2 필터와 상기 제2 회로 사이의 신호 경로를 추가로 포함하며, 상기 전자 디바이스는,
추가 안테나; 및
상기 신호 경로 내에 개재된 안테나 선택 스위치 - 상기 안테나 선택 스위치는 상기 추가 안테나에 연결됨 - 를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.