KR20140123578A - 필터 및 동조 회로를 갖는 전자 디바이스 안테나 - Google Patents

필터 및 동조 회로를 갖는 전자 디바이스 안테나 Download PDF

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KR20140123578A
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Abstract

전자 디바이스는 안테나 공진 요소 및 안테나 접지를 형성하는 전도성 안테나 구조물을 포함하는 안테나를 가질 수 있다. 대역-저지 필터는 전도성 구조물의 제1 부분과 제2 부분 사이에 연결될 수 있다. 대역-저지 필터는 다수의 직렬-접속된 공진 회로로부터 형성될 수 있다. 대역-저지 필터 및 임피던스 매칭 회로는 안테나 공진 요소와 안테나 접지 사이에서 직렬로 연결될 수 있다. 대역-저지 필터는 저지 대역을 특징으로 할 수 있다. 안테나는 저지 대역 외부에 있는 제1 통신 대역 및 저지 대역에 의해 커버되는 제2 통신 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 임피던스 매칭 회로는 안테나를 동조시키는 데 사용되는 조정가능한 회로일 수 있다. 조정가능한 회로는 제1 통신 대역에서 안테나의 응답을 동조시키도록 조정되는 스위치-기반 조정가능한 커패시터일 수 있다.

Description

필터 및 동조 회로를 갖는 전자 디바이스 안테나{ELECTRONIC DEVICE ANTENNAS WITH FILTER AND TUNING CIRCUITRY}
본 출원은 2012년 2월 17일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/399,800호에 대해 우선권을 주장하며, 이 출원은 이로써 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명은 전반적으로 전자 디바이스에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전자 디바이스용 안테나에 관한 것이다.
휴대용 컴퓨터와 이동 전화기와 같은 전자 디바이스에는 흔히 무선 통신 능력이 제공된다. 예를 들어, 전자 디바이스는 이동 전화 대역을 사용하여 통신하기 위하여 이동 전화 회로와 같은 장거리 무선 통신 회로를 사용할 수 있다. 전자 디바이스는 인근 장비와의 통신을 다루기 위하여 무선 근거리 네트워크 통신 회로와 같은 단거리 무선 통신 회로를 사용할 수 있다. 전자 디바이스에는 또한 위성 내비게이션 시스템 수신기 및 다른 무선 회로가 제공될 수 있다.
소형 폼 팩터(form factor) 무선 디바이스에 대한 소비자의 요구를 만족시키기 위해, 제조업체는 콤팩트한 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 통합시키는 경우에는 주의해야 한다. 예를 들어, 디바이스 내의 안테나 및 무선 회로가 바람직하지 못한 간섭을 야기함이 없이 동작 주파수의 범위에 걸쳐 만족스러운 성능을 나타낼 수 있는 것을 보장하도록 주의해야 한다.
따라서, 개선된 안테나 구조물을 갖는 무선 전자 디바이스를 제공할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
전자 디바이스는 안테나를 가질 수 있다. 안테나는 안테나 공진 요소(antenna resonating element) 및 안테나 접지를 형성하는 전도성 구조물을 포함할 수 있다. 안테나 접지는 전자 디바이스 하우징 구조물로부터 형성될 수 있다. 안테나 공진 요소는 역-F형 안테나 공진 요소(inverted-F antenna resonating element) 또는 다른 적합한 안테나 공진 요소일 수 있다.
대역-저지 필터는 전도성 구조물의 제1 부분과 제2 부분 사이에 연결될 수 있다. 예를 들어, 대역-저지 필터는 안테나 공진 요소와 안테나 접지 사이에 연결될 수 있다.
안테나 공진 요소는 안테나 공진 요소 아암(resonating element arm)을 포함할 수 있다. 안테나 피드 브랜치(antenna feed branch)가 안테나 공진 요소 아암과 안테나 접지 사이에 연결될 수 있다. 안테나 공진 요소 아암 상의 상이한 위치에서, 대역-저지 필터 및 임피던스 매칭 회로는 안테나 공진 요소 아암과 안테나 접지 사이에 직렬로 연결될 수 있다.
대역-저지 필터는 직렬로 접속된 다수의 단(stage)으로부터 형성될 수 있다. 대역-저지 필터의 각각의 단은 병렬로 연결된 커패시터 및 인덕터로부터 형성되는 공진 회로를 포함할 수 있다. 각각의 단의 공진 피크(resonance peak)는 대역-저지 필터의 대역폭을 연장하기 위해 상이할 수 있다.
대역-저지 필터는 저지 대역(stop band)을 특징으로 할 수 있다. 안테나는 저지 대역 외부에 있는 제1 통신 대역 및 저지 대역에 의해 커버되는 제2 통신 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 임피던스 매칭 회로는 안테나를 동조(tune)시키는 데 사용되는 조정가능한 회로(adjustable circuit)일 수 있다. 조정가능한 회로는 제1 통신 대역에서 안테나의 응답을 동조시키도록 조정되는 스위치-기반 조정가능한 커패시터(switch-based adjustable capacitor)일 수 있다.
본 발명의 추가의 특징들, 그 특성 및 다양한 이점들이 첨부 도면 및 바람직한 실시예들의 하기의 상세한 설명으로부터 더 명백하게 될 것이다.
<도 1>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 통신 회로를 갖는 예시적인 전자 디바이스의 사시도.
<도 2>
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 통신 회로를 갖는 예시적인 전자 디바이스의 개략적인 다이어그램.
<도 3>
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1 및 도 2에 도시된 유형의 무선 전자 디바이스에 사용될 수 있는 필터 및 매칭 회로를 갖는 예시적인 안테나의 다이어그램.
<도 4>
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 단락 회로 브랜치를 갖지 않는 역-F형 안테나의 다이어그램.
<도 5>
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 4의 안테나가 관심 대상의 통신 대역을 커버하는 공진 피크를 가질 수 있는 방법을 보여 주는 안테나 성능 그래프.
<도 6>
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 단락 회로 브랜치를 갖는 역-F형 안테나의 다이어그램.
<도 7>
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 6의 안테나가 도 4의 안테나 구조물로 커버되는 통신 대역보다 더 낮은 주파수에 있는 관심 대상의 통신 대역을 커버하는 공진 피크를 가질 수 있는 방법을 보여 주는 안테나 성능 그래프.
<도 8>
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 3의 안테나와 같은 안테나에 사용될 수 있는 유형의 예시적인 대역-저지 필터의 회로 다이어그램.
<도 9>
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 8의 대역-저지 필터에 대한 임피던스 대 주파수의 그래프.
<도 10>
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 8에 도시된 유형의 예시적인 대역-저지 필터에 대한 투과율 대 주파수의 그래프.
<도 11>
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 3의 안테나와 같은 안테나를 동조시키는 데 사용될 수 있는 유형의 예시적인 조정가능한 임피던스 매칭 회로의 회로 다이어그램.
<도 12>
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 11에 도시된 유형의 조정가능한 매칭 회로를 사용하여 도 3의 안테나가 낮은 대역 공진 및 높은 대역 공진을 가질 수 있는 방법을 보여 주고 낮은 대역 응답이 동조될 수 있는 방법을 보여 주는 안테나 성능 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, 하나 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 벽 구조물과 같은 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/있거나, 디바이스 하우징을 위한 측벽 구조물로서 역할할 수 있고/있거나 다른 하우징 구조물을 형성할 수 있다. 주변 전도성 부재에서의 갭은 안테나와 연관될 수 있다.
안테나는, 필요한 경우, 패턴화된 금속 호일 또는 다른 금속 구조물로부터 형성될 수 있거나 기판 상의 금속 트레이스와 같은 전도성 트레이스로부터 형성될 수 있다. 기판은 플라스틱 구조물 또는 다른 유전체 구조물, 섬유 유리-충전된 에폭시 기판(예컨대, FR4)과 같은 강성 인쇄 회로 보드 기판, 폴리이미드 또는 다른 가요성 중합체의 시트로부터 형성된 가요성 인쇄 회로("플렉스 회로"), 또는 다른 기판 재료일 수 있다. 전자 디바이스(10)를 위한 하우징은 전도성 구조물(예컨대, 금속)로부터 형성될 수 있거나 유전체 구조물(예컨대, 유리, 플라스틱, 세라믹 등)로부터 형성될 수 있다. 필요한 경우, 플라스틱 또는 다른 유전체 재료로부터 형성된 안테나 윈도우가 전도성 하우징 구조물 내에 형성될 수 있다. 디바이스(10)를 위한 안테나는 안테나 윈도우 구조물이 안테나와 중첩하도록 장착될 수 있다. 동작 동안, 무선 주파수 안테나 신호는 디바이스(10) 내의 유전체 안테나 윈도우 및 다른 유전체 구조물을 통과할 수 있다.
전자 디바이스(10)는 휴대용 전자 디바이스 또는 다른 적합한 전자 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(10)는 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 다소 더 소형인 디바이스, 예를 들어 손목 시계형 디바이스, 펜던트 디바이스, 헤드폰 디바이스, 이어피스(earpiece) 디바이스, 또는 다른 착용가능한 디바이스 또는 소형 디바이스, 이동 전화기, 또는 미디어 플레이어일 수 있다. 디바이스(10)는 또한 텔레비전, 셋톱-박스, 데스크톱 컴퓨터, 컴퓨터가 통합된 컴퓨터 모니터, 또는 다른 적합한 전자 장비일 수 있다.
디바이스(10)는 하우징(12)과 같은 하우징에 장착되는 디스플레이(14)와 같은 디스플레이를 가질 수 있다. 디스플레이(14)는 정전용량식 터치 전극을 포함하는 터치 스크린일 수 있거나 터치에 감응하지 않을 수 있다. 디스플레이(14)는 발광 다이오드(LED), 유기 LED(OLED), 플라즈마 셀, 전기 습윤(electrowetting) 픽셀, 전기 영동(electrophoretic) 픽셀, 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트, 또는 다른 적합한 이미지 픽셀 구조물로부터 형성되는 이미지 픽셀을 포함할 수 있다. 커버 유리 층이 디스플레이(14)의 표면을 커버할 수 있다. 커버 유리는 버튼(16)을 수용하기 위한 개구와 같은 하나 이상의 개구를 가질 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 또는 하우징(12)의 일부는 유전체 또는 다른 저-전도성 재료로부터 형성될 수 있다. 다른 상황에서, 하우징(12) 또는 하우징(12)을 구성하는 구조물의 적어도 일부는 금속 요소로부터 형성될 수 있다. 하우징(12)이 금속과 같은 전도성 재료로부터 형성되는 디바이스(10)에 대한 구성에서, 도 1의 안테나 윈도우(18)와 같은 하나 이상의 유전체 안테나 윈도우가 하우징(12)에 형성될 수 있다.
안테나 윈도우(18)는 (일 예로서) 플라스틱과 같은 유전체로부터 형성될 수 있다. 디바이스(10) 내의 안테나는 안테나 윈도우(18)가 안테나와 중첩하도록 하우징(12) 내에 장착될 수 있다. 동작 동안, 무선 주파수 안테나 신호는 디바이스(10)의 안테나 윈도우(18) 및 다른 유전체 구조물(예컨대, 디스플레이(14)를 위한 커버 유리의 에지 부분)을 통과할 수 있다.
디바이스(10) 내의 안테나는 관심 대상의 임의의 통신 대역을 지원하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 디바이스(10)는 근거리 네트워크 통신, 음성 및 데이터 이동 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)에 사용될 수 있는 예시적인 구성의 개략적인 다이어그램이 도 2에 도시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(10)는 저장 및 처리 회로(28)와 같은 제어 회로를 포함할 수 있다. 저장 및 처리 회로(28)는 하드 디스크 드라이브 저장 장치, 비휘발성 메모리(예컨대, 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive: SSD)를 형성하도록 구성되는 플래시 메모리 또는 기타 전기적 프로그래머블 판독 전용 메모리(electrically-programmable-read-only memory), 휘발성 메모리(예컨대, 정적 또는 동적 랜덤 액세스 메모리(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, 마이크로제어기, 디지털 신호 프로세서, 기저대역 프로세서, 전력 관리 유닛, 음성 코덱 칩, 주문형 반도체(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 구동시키기 위하여 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, 이동 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/있거나, 디바이스(10)에서 어떤 통신 대역이 사용될 것인지에 관한 수집된 데이터 및 정보에 응답하여 디바이스(10) 내에서 어떤 안테나 구조물이 데이터를 수신 및 처리하기 위해 사용되고 있는지를 제어할 수 있고/있거나 안테나 성능을 조정하기 위해 디바이스(10) 내의 하나 이상의 스위치, 동조가능한 요소, 또는 다른 조정가능한 회로를 조정할 수 있다. 예로서, 회로(28)는 2개 이상의 안테나 중 어느 안테나가 유입되는 무선 주파수 신호를 수신하는 데 사용되고 있는지를 제어할 수 있고, 2개 이상의 안테나 중 어느 안테나가 무선 주파수 신호를 송신하는 데 사용되고 있는지를 제어할 수 있으며, 유입되는 데이터 스트림을 디바이스(10) 내의 2개 이상의 안테나에 걸쳐 병렬로 라우팅하는 프로세스를 제어할 수 있고, 요구되는 통신 대역을 커버하도록 안테나를 동조시킬 수 있고, 기타 동작을 수행할 수 있다. 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 라우팅에 사용되는 필터링 및 스위칭 회로) 내의 스위치를 구성할 수 있으며, 스위치, 동조가능한 회로, 및 안테나의 일부로서 형성되거나 안테나 또는 안테나와 연관된 신호 경로에 연결되는 다른 조정가능한 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 리소스를 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 다루기 위한 기타 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) GPS 수신기 회로(35)와 같은 위성 내비게이션 시스템 수신기 회로 또는 기타 위성 내비게이션 시스템과 연관되는 위성 내비게이션 시스템 수신기 회로를 포함할 수 있다. 송수신기 회로(36)는 WiFi(등록상표)(IEEE 802.11) 통신을 위한 2.4 ㎓ 및 5 ㎓ 대역을 다룰 수 있고, 2.4 ㎓ 블루투스(등록상표) 통신 대역을 다룰 수 있다. 회로(34)는 약 700 ㎒ 내지 약 2200 ㎒ 주파수 범위의 대역 또는 더 높거나 더 낮은 주파수의 대역과 같은 이동 전화 대역에서 무선 통신을 다루기 위한 이동 전화 송수신기 회로(38)를 사용할 수 있다. 필요한 경우, 무선 통신 회로(34)는 기타 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(paging) 회로 등을 포함할 수 있다. WiFi(등록상표) 및 블루투스(등록상표) 링크 및 기타 단거리 무선 링크에서, 무선 신호는 전형적으로 데이터를 수십 또는 수백 피트 이상 전달하는 데 사용된다. 이동 전화 링크 및 기타 장거리 링크에서, 무선 신호는 전형적으로 데이터를 수천 피트 또는 마일 이상 전송하는 데 사용된다.
무선 통신 회로(34)는 안테나(40)를 포함할 수 있다. 안테나(40)는 임의의 적합한 유형의 안테나를 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 안테나들이 상이한 대역들 및 대역들의 조합에 사용될 수 있다. 예를 들어, 한 유형의 안테나가 근거리 무선 링크 안테나를 형성하는 데 사용될 수 있고, 다른 유형의 안테나가 원격 무선 링크를 형성하는 데 사용될 수 있다.
일반적으로 안테나 부피와 안테나 대역폭 사이에 트레이드오프(tradeoff)가 존재한다. 디바이스 소형화를 위한 요구를 만족시키기 위해 때때로 필요한 바와 같은 제한적인 부피로 구현되는 안테나는 더 큰 부피로 구현되는 비슷한 안테나보다 더 작은 대역폭을 나타내는 경향이 있을 것이다. 디바이스(10)에 사용될 수 있는 유형의 예시적인 안테나가 도 3에 도시된다. 안테나(40)는 (필요한 경우) 상대적으로 제약된 부피로 구현될 수 있다. 도 3의 안테나(40)가 원하는 주파수 응답을 나타낸다는 것을 보장하기 위해, 안테나(40)에는 필터 회로(68) 및/또는 매칭 회로(70)와 같은 특징부가 제공될 수 있다.
필터 회로(68)는 상이한 동작 주파수들에서 상이한 임피던스들을 나타내는 대역-저지 필터 또는 다른 필터 회로일 수 있다. 이것은 필터 회로(68)가 주파수의 함수로서 폐쇄 회로 또는 개방 회로를 형성하는 것을 허용한다. 필터 회로(68)의 거동은 안테나(40)를 원하는 주파수 응답을 나타내는 데 적합한 구성이 되도록 하기 위해 디바이스(10)의 동작 동안 안테나(40)의 부분들을 서로 전기적으로 접속 및 접속해제시킨다.
매칭 회로(70)는 안테나(40)가 원하는 주파수 응답을 달성하는 것을 돕는 고정 컴포넌트로부터 형성될 수 있거나 조정가능한 회로로부터 형성될 수 있다. 조정가능한 회로는 일 예로서 회로(70)가 상이한 동작 모드들에서 상이한 임피던스들을 나타내도록 실시간으로 조정될 수 있다. 매칭 회로(70)에 의해 나타내어지는 상이한 임피던스들은 관심 대상의 원하는 주파수를 커버하기 위해 안테나(40)를 동조시키는 데 사용될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 안테나 공진 요소(50) 및 안테나 접지(52)를 형성하는 전도성 안테나 구조물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나 공진 요소(50)는 (예로서) 강성 또는 가요성 인쇄 회로 기판 상의 패턴화된 금속 트레이스 또는 성형된 플라스틱 기판 상의 패턴화된 금속 트레이스로부터 형성될 수 있다. 안테나 접지(52)는 인쇄 회로 상의 금속 트레이스, 성형된 플라스틱 기판 상의 금속 트레이스, 및/또는 하우징(12)의 금속 부분과 같은 기타 전도성 구조물로부터 형성될 수 있다. 도 3의 예에서의 안테나 공진 요소(50)는 역-F형 안테나 공진 요소이다. 이것은 단지 예시에 불과하다. 디바이스(10) 내의 안테나는 임의의 적합한 유형의 안테나(예컨대, 루프 안테나, 스트립 안테나, 평면형 역-F형 안테나, 슬롯 안테나, 하나 초과의 유형의 안테나 구조물들을 포함하는 하이브리드 안테나, 또는 기타 적합한 안테나)에 기반할 수 있다.
안테나 공진 요소(50)는 아암(60)과 같은 주 공진 요소 아암을 포함할 수 있다. 아암(60)은 직선형 형상, 곡선형 형상, 하나 이상의 벤드(bend)를 갖는 형상, 하나 이상의 브랜치를 갖는 형상, 또는 기타 적합한 형상을 가질 수 있다. 단락 회로 브랜치(62)가 안테나 공진 요소 아암(60)과 안테나 접지(52) 사이에 연결될 수 있다. 필터(68) 및 매칭 회로(70)는 안테나 공진 요소 아암(60)과 접지(52) 사이에 직렬로 연결될 수 있다. 안테나(40)는 안테나 피드 브랜치(58)에서의 피드 단자(54, 56)로부터 형성되는 안테나 피드를 가질 수 있다. 안테나 피드 브랜치(58)는 아암(60)과 접지(52) 사이에 연결될 수 있다.
신호 경로(44)가 안테나(40) 내의 안테나 피드에 연결될 수 있다. 신호 경로(44)는 포지티브 경로(64) 및 접지 경로(66)를 포함할 수 있다. 포지티브 경로(64)는 포지티브 안테나 피드 단자(54)에 연결될 수 있다. 접지 신호 경로(66)는 접지 안테나 피드 단자(56)에 연결될 수 있다. 신호 경로(44)는 전송 라인 구조물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 신호 경로(44)는 동축 케이블 전송 라인, 하나 이상의 마이크로스트립 전송 라인, 하나 이상의 스트립라인 전송 라인, 또는 다른 전송 라인 구조물 중 하나 이상의 부분을 포함할 수 있다. 필요한 경우, 임피던스 매칭 회로, 필터, 스위치, 및 기타 회로가 경로(44) 내에 개재될 수 있다.
도 3의 예에서 안테나 공진 요소(50)는 역-F형 안테나 공진 요소이다. 이것은 단지 예시에 불과하다. 안테나(40)는 임의의 적합한 유형의 안테나(예컨대, 루프 안테나, 스트립 안테나, 평면형 역-F형 안테나, 슬롯 안테나, 하나 초과의 유형의 안테나 구조물들을 포함하는 하이브리드 안테나, 또는 기타 적합한 안테나)에 기반할 수 있다.
대역-저지 필터(68)와 같은 필터 회로 및 임피던스 매칭 회로(70)는 도 3에 도시된 바와 같이 아암(60)과 접지(52) 사이에 연결될 수 있거나 안테나(40) 내의 다른 전도성 구조물들 사이에 연결될 수 있다.
예를 들어, 필터(68)는 도 3에 도시된 바와 같이 안테나 공진 요소 아암(60)에 연결되는 제1 단자 T1 및 매칭 회로(70)를 통해 안테나 접지(52)에 연결되는 제2 단자 T2를 가질 수 있다. 필요한 경우, 필터(68)는 아암(60)의 상이한 부분들 또는 안테나 공진 요소(50)의 다른 부분들 사이에 연결될 수 있고(즉, 단자 T1은 요소(50) 내의 제1 위치에 접속될 수 있고 단자 T2는 요소(50) 내의 상이한 위치에 접속될 수 있음), 필터(68)는 단락 회로 브랜치(62)로부터 이격되는 경로에서 아암(60)과 접지(52) 사이에 연결될 수 있고, 단자 T1 및 단자 T2는 접지(52)의 상이한 각자의 부분들에 연결될 수 있는 등이다. 매칭 회로(70)는 필요한 경우 안테나 공진 요소(50)에서의 각자의 위치에 연결되는 제1 단자 및 제2 단자, 안테나 접지(52)에서의 각자의 위치에 연결되는 제1 단자 및 제2 단자, 공진 요소(50)의 상이한 부분들을 서로 접속시키는 단자들, 안테나 공진 요소(50)를 단락 회로 브랜치(62)로부터 이격되는 경로 내의 안테나 접지(52)에 연결하는 단자들 등을 가질 수 있다. 도 3의 구성은 단지 예시이다.
대역-저지 필터(68) 및 임피던스 매칭 회로(70)는 안테나(40)가 관심 대상의 원하는 통신 대역을 커버하는 것을 돕도록 구성될 수 있다. 도 3의 안테나(40) 내의 대역-저지 필터(68) 및 매칭 회로(70)의 동작은 도 4 내지 도 12를 참조하여 이해될 수 있다.
일 예로서, 도 4에 도시된 유형의 구성의 안테나(40)를 고려한다. 이러한 구성에서, 단락 회로 브랜치(62)는 안테나 공진 요소(50)로부터 제거되었다. 도 5에서, 도 4의 안테나 구성에 대한 안테나 성능(정재파 비)이 주파수의 함수로서 플로팅되었다. 곡선(72)에 의해 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 (일 예로서) 단락 회로 브랜치(62)가 없는 때 f2의 주파수에서 공진 피크를 나타낼 수 있다. 주파수 f2에 중심을 둔 공진은 관심 대상의 통신 대역(예컨대, 이동 전화 통신 주파수, 관심 대상의 근거리 네트워크 통신 주파수 등)과 연관될 수 있다.
단락 회로 브랜치(62)가 도 4의 안테나(40)에 추가되는 경우, 안테나(40)는 도 6에 도시된 유형의 구성을 가질 수 있다. 도 7에, 도 6의 안테나 구성에 대한 안테나 성능(정재파 비)이 주파수의 함수로서 플로팅되었다. 곡선(74)에 의해 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 단락 회로 브랜치(62)가 있는 때 f1의 주파수에서 공진 피크를 나타낼 수 있다. 주파수 f1에 중심을 둔 공진은 관심 대상의 통신 대역(예컨대, 이동 전화 통신 주파수, 관심 대상의 근거리 네트워크 통신 주파수 등)과 연관될 수 있다.
대역-저지 필터(68)를 브랜치(62) 내에 포함시킴으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 도 3의 안테나(40)는 주파수 f1 및 주파수 f2 둘 모두에서 공진을 나타낼 수 있다. 대역-저지 필터는 그의 저지 대역이 주파수 f2에서의 곡선(72)의 공진을 커버하도록 구성될 수 있다. 저지 대역 내의 주파수에서, 필터(68)의 임피던스는 높을 것이고 필터(68)는 개방 회로로서 작용할 것이다(즉, 도 4 및 도 5와 관련하여 설명된 바와 같이, 도 3의 안테나(40)는 단락 회로 경로(62)가 존재하지 않는 것처럼 작용할 것이다). 주파수 f1에서의 통신 대역 내의 주파수와 같은 저지 대역 외부의 주파수에서, 필터(68)의 임피던스는 낮을 것이고 필터(68)는 폐쇄 회로로서 작용할 것이다(즉, 도 3의 안테나(40)는 도 6 및 도 7과 관련하여 설명되는 바와 같이 단락 회로 경로(62)가 존재하는 것처럼 작용할 것이다). 따라서, 도 3의 안테나(40)는 도 7의 곡선(74)의 주파수 f1에서의 공진과 같은 낮은 대역 공진을 나타낼 것이고 도 5의 곡선(72)의 주파수 f2에서의 공진과 같은 높은 대역 공진을 나타낼 것이다. 필요한 경우, 안테나(40)는 (예컨대, 관심 대상의 추가 통신 대역에서) 추가 공진을 나타내도록 구성될 수 있다.
도 8은 대역-저지 필터(68)에 사용될 수 있는 예시적인 구성의 회로 다이어그램이다. 대역-저지 필터(68)는 다수의 단(S1, S2, S3)을 포함한다. 도 8의 대역-저지 필터(68)에 3개의 단이 존재하지만, 필요한 경우 상이한 수의 단이 대역-저지 필터(68)에 사용될 수 있다(예컨대, 대역-저지 필터(68)는 1개 이상의 단, 2개 이상의 단, 3개 이상의 단, 4개 이상의 단, 5개 이상의 단, 1개 내지 3개의 단, 2개 내지 5개의 단, 3개 내지 10개의 단, 5개 미만의 단, 또는 다른 적절한 수의 단을 가질 수 있다).
대역-저지 필터(68)는 단자 T1과 같은 제1 단자 및 단자 T2와 같은 제2 단자를 가질 수 있다. 대역-저지 필터 단 S1, S2, 및 S3은 단자 T1과 단자 T2 사이에 직렬로 연결될 수 있다. 단자 T1은 도 3에 도시된 바와 같이 안테나 공진 요소(50)의 안테나 공진 요소 아암(60)에 연결될 수 있다. 단자 T2는 선택적 매칭 회로(70)를 통해 안테나 접지(52)에 연결될 수 있다.
대역-저지 필터(68)는 접지 단자를 포함할 필요가 없다(즉, 전도성 라인(63)이 부동적(floating)일 수 있고 접지에 단락될 필요가 없다). 필터(68)의 각각의 단은 각자의 공진 회로를 형성하는 회로 컴포넌트를 가질 수 있다. 공진 회로는 인덕터, 커패시터, 및 저항과 같은 전기 컴포넌트들의 네트워크로부터 형성될 수 있다. 도 8에 도시된 예시적인 구성에서, 각각의 단은 그 단의 2개의 각자의 단자 사이에 병렬로 연결되는 인덕터 및 커패시터를 포함한다. 예를 들어, 단 S1은 커패시터 C1과 병렬로 연결되는 인덕터 L1을 포함하고, 단 S2는 커패시터 C2와 병렬로 연결되는 인덕터 L2를 포함하고, 단 S3은 커패시터 C3과 병렬로 연결되는 인덕터 L3을 포함한다.
인덕턴스 L1, L2 및 L3과 커패시턴스 C1, C2 및 C3의 크기는 각각의 단이 상이한 대응하는 공진 주파수에서(즉, 상이한 대응하는 공진 피크에서) 공진을 나타내도록 구성될 수 있다. 공진 주파수(공진 피크)는 단과 연관된 공진들이 중첩하고 원하는 폭의 저지 대역을 생성하도록 선택될 수 있다.
도 9는 대역-저지 필터(68)의 임피던스 Z의 크기(곡선(76))가 주파수 f의 함수로서 플로팅된 그래프이다. 필터(68) 내의 각각의 필터 단의 개별 응답은 각자의 곡선(78, 80, 82)과 연관된다. 구체적으로, 필터 단 S1의 임피던스는 곡선(78)에 의해 표현되고, 필터 단 S2의 임피던스는 곡선(80)에 의해 표현되며, 필터 단 S3의 임피던스는 곡선(82)에 의해 표현된다. 이들 임피던스의 각각은 필터(68)(즉, 3개의 직렬-접속된 공진 회로들 모두의 세트)의 전체 응답 - 임피던스 곡선(76)에 의해 주어지고 대역폭 BW를 커버함 - 에 기여한다. 이러한 예에서, 필터(68)는 3개 단을 포함하며, 그에 따라 곡선(76)에 대한 3개의 대응하는 임피던스 기여가 존재한다. 더 적은 개별 공진 필터 단을 갖거나 더 많은 개별 공진 필터 단을 갖는 대역-저지 필터(68)에 대한 구성에서, 전체 임피던스 곡선(76)에 기여하는 개별 임피던스 곡선의 수는 그에 따라 변할 것이다.
도 9의 곡선(76)이 입증하는 바와 같이, 대역-저지 필터(68)에 의해 나타내어지는 임피던스는 주파수 f2에 중심을 둔 저지 대역에서 높을 것이고(즉, 필터(68)는 높은 대역에 있는 주파수에서 단자 T1과 단자 T2 사이에 개방 회로를 효과적으로 형성할 것이며, 그 이유는 필터(68)의 저지 대역이 높은 통신 대역을 커버하기 때문임), 다른 주파수에서 낮을 것이다(즉, 필터(68)는 주파수 f1 근처의 주파수와 같은 저지 대역 외부의 주파수에서 단락 회로를 효과적으로 형성할 것임).
안테나(40)에서 동작되는 경우 주파수 f의 함수로서 필터(68)의 결과적인 무선 신호 투과율 T가 도 10에 도시된다. 도 10의 곡선(86)은 단 S1로부터의 투과율 기여에 대응하고, 곡선(88)은 단 S2로부터의 투과율 기여에 대응하며, 곡선(90)은 단 S3으로부터의 투과율 기여에 대응하고, 곡선(84)은, 주파수 f2에 중심을 둔 대역폭 BW의 저지 대역을 나타내고 높은 대역에서의 주파수를 커버하는, 필터(68)의 결과적인 전체 투과율 특성을 표현한다. 대역 외 투과율(예컨대, 주파수 f1 근처의 주파수에서의 투과율)이 높은(예컨대, 80-100% 또는 다른 적합한 값) 반면, 대역 내 투과율(즉, 주파수 f2 근처의 주파수에서의 투과율)은 낮다(예컨대, 0-20% 또는 다른 적합한 값).
다수의 공진 회로 단(S1, S2, S3)의 존재로 인해, 필터(68)의 전체 대역폭 BW은 단일 단 필터의 것 이상으로 증가될 수 있다. 이것은 저지 대역이 관심 대상의 모든 주파수를 커버하는 데 충분한 대역폭 BW를 갖도록 구성되는 것을 허용한다. 예를 들어, 필터(68)는 저지 대역이 주파수 f2에 중심을 둔 이동 전화 대역 또는 무선 근거리 네트워크 대역과 같은 관심 대상의 통신 대역을 커버하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 대역폭 BW는 (일 예로서) 수십 ㎒, 수백 ㎒ 이상일 수 있다.
도 3의 안테나(40)의 임피던스 매칭 회로(70)와 같은 임피던스 매칭 회로는 안테나(40)가 (예컨대, 주파수 f1에서의 낮은 대역 피크의 위치를 조정하기 위해) 원하는 통신 대역에서 공진 피크를 나타낸다는 것을 보장하기 위해 안테나(40)에 사용될 수 있다. 필요한 경우, 매칭 회로(70)는 조정가능한 회로를 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 매칭 회로(70)는 스위치, 버랙터(varactor), 조정가능한 인덕터, 가변 저항, 또는 디바이스(10) 내의 제어 회로에 의해 실시간으로 조정될 수 있는 전기 특성을 갖는 다른 회로 컴포넌트와 같은 하나 이상의 조정가능한 회로 컴포넌트를 포함할 수 있다. 디바이스(10)의 동작 동안, 제어 회로(예컨대, 도 2의 저장 및 처리 회로(28) 참조)는 안테나(40)의 주파수 응답을 동조시키기 위해 조정가능한 매칭 회로(70)의 임피던스를 조정할 수 있다.
매칭 회로(70)를 구현하는 데 사용될 수 있는 예시적인 조정가능한 회로가 도 11에 도시된다. 안테나(40)를 동조시키는 데 사용되는 도 11의 조정가능한 회로는 안테나 공진 요소(50)의 각 부분들 사이에, 접지(52)의 각 부분들 사이에, 또는 공진 요소(50)와 접지(52) 사이에 연결될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 안테나(40)는 안테나 공진 요소(50)에서의 안테나 공진 요소 아암(60)의 선단 부분과 안테나 접지(52) 사이에 대역-저지 필터(68)와 직렬로 연결되는 조정가능한 회로(70)와 같은 조정가능한 안테나 동조 회로를 가질 수 있다. 조정가능한 회로(70)는 필터(68)의 단자 T2에 연결되는 단자(92)와 같은 제1 단자 및 안테나 접지(52)에 연결되는 단자(94)와 같은 제2 단자를 가질 수 있다.
도 11의 예에서, 조정가능한 회로(70)는 무선 주파수 스위치(104)를 포함하는 스위치-기반 조정가능한 회로이다. 무선 주파수 스위치(104)는 제어 신호(예컨대, 제어 신호 경로(102)를 통해 수신되는 디바이스(10) 내의 제어 회로로부터의 제어 신호)를 이용하여 조정될 수 있다. 필요한 경우, 다른 유형의 제어 메커니즘이 이용될 수 있다.
스위치(104)는 아암(60)과 접지(52) 사이에서 병렬 커패시터(96, 98, 100)와 같은 다수의 전기 컴포넌트와 직렬로 연결될 수 있다. 스위치(104)는 안테나 접지(52)에 연결되는 단자(94)와 같은 단자를 가질 수 있다. 스위치(104)는 또한 커패시터(96, 98, 100)(또는 필요한 경우 인덕터와 같은 다른 적합한 회로 컴포넌트)에 각자 연결되는 단자(106, 108, 110)를 가질 수 있다. 커패시터(96, 98, 100)의 각각은 상이한 각자의 커패시터 값을 가질 수 있고, 그에 따라 각각은 상이한 무선 주파수 임피던스 값을 나타낼 수 있다. 공진 요소 아암(60)과 안테나 접지(52) 사이에 커패시터(96)의 커패시턴스를 연결하는 것이 바람직한 경우, 제어 신호가 단자(94)를 단자(106)에 연결하도록 (예컨대 제어 경로(102)를 통해) 스위치(104)에 제공될 수 있다. 공진 요소 아암(60)과 안테나 접지(52) 사이에 커패시터(98)의 커패시턴스를 연결하는 것이 바람직한 경우, 제어 신호가 단자(94)를 단자(108)에 연결하도록 경로(102) 상에서 스위치(104)에 제공될 수 있다. 공진 요소 아암(60)과 안테나 접지(52) 사이에 커패시터(100)의 커패시턴스를 연결하는 것이 바람직한 경우, 단자(94)는 스위치(104)에 의해 단자(110)에 연결될 수 있다.
도 12의 그래프는 도 3의 안테나(40)와 같은 안테나가 매칭 회로(70)(예컨대, 도 11에 도시된 유형의 매칭 회로)를 조정함으로써 동조될 수 있는 방법을 도시한다. 도 12에서, 안테나 성능(정재파 비)이 주파수 f의 함수로서 플로팅되었다. 곡선(112)은, 도 11의 조정가능한 회로(70)가 단자(94)가 단자(108)에 접속되도록 (즉, 커패시터(98)를 스위칭하여 사용되게 하도록) 구성되었을 때 도 3의 안테나(40)의 성능에 대응한다. 주파수 f1에서 낮은 대역 공진을 동조시키는 것이 바람직한 경우, 디바이스(10) 내의 제어 회로가 스위치(104)의 상태를 조정할 수 있다. 예를 들어, 곡선(114)에 의해 도시된 바와 같이 낮은 대역 공진의 중심이 주파수 f1로부터 주파수 fa로 이동하도록 낮은 대역 공진의 주파수 응답을 낮추는 것이 바람직한 경우, 스위치(104)는 단자(94)를 단자(106)에 접속시켜 커패시터(96)를 스위칭하여 사용하게 되도록 구성될 수 있다. 곡선(116)에 의해 도시된 바와 같이 낮은 대역 공진의 중심이 주파수 f1로부터 주파수 fb로 이동하도록 낮은 대역 공진의 주파수 응답을 증가시키는 것이 바람직한 경우, 스위치(104)는 단자(94)를 단자(110)에 접속시켜 커패시터(100)를 스위칭하여 사용하게 되도록 구성될 수 있다.
이러한 예에서, 매칭 회로(70)의 조정은 주로 주파수 f1에서의 통신 대역과 연관된 주파수에서 안테나(40)의 낮은 대역 성능에 영향을 미친다(즉, 주파수 f2와 연관된 주파수에서 안테나(40)의 높은 대역 성능이 상당한 영향을 받지는 않는다). 필요한 경우, 매칭 회로(70)와 같은 하나 이상의 매칭 회로가 높은 대역 성능 및/또는 하나 이상의 추가 대역에서의 성능을 조정하는 데 사용될 수 있다. 도 11의 조정가능한 회로(70)와 같은 조정가능한 회로를 사용한 도 3의 안테나(40)에서의 낮은 대역 공진의 동조는 단지 예시적인 것이다.
일 실시예에 따르면, 안테나 공진 요소, 안테나 접지, 및 안테나 공진 요소와 안테나 접지 사이에 연결되는 다단 대역-저지 필터(multi-stage band-stop filter)를 포함하는 안테나가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 안테나는 또한 다단 대역-저지 필터와 직렬로 연결되는 임피던스 매칭 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 임피던스 매칭 회로는 안테나를 동조시키도록 구성된 조정가능한 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 조정가능한 회로는 무선 주파수 스위치를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 조정가능한 회로는 무선 주파수 스위치를 사용하여 조정되는 커패시턴스를 나타내는 조정가능한 커패시터를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 안테나 공진 요소, 안테나 접지, 및 다단 대역-저지 필터는 낮은 통신 대역 및 높은 통신 대역에서 공진하도록 구성되며, 여기서 대역-저지 필터는 높은 통신 대역을 커버하는 저지 대역을 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 안테나 공진 요소, 안테나 접지, 및 다단 대역-저지 필터는 낮은 통신 대역 및 높은 통신 대역에서 공진하도록 구성되며, 여기서 대역-저지 필터는 높은 통신 대역을 커버하는 저지 대역을 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 다단 대역-저지 필터는 인덕터들 및 커패시터들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 다단 대역-저지 필터는 직렬로 접속된 복수의 단들을 포함하며, 여기서 대역-저지 필터의 각각의 단은 상이한 각자의 공진 주파수를 갖는 공진 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 각각의 공진 회로는 인덕터와 병렬로 연결되는 커패시터를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 안테나 공진 요소는 공진 요소 아암을 갖는 역-F형 안테나 공진 요소를 포함하며, 여기서 대역-저지 필터는 공진 요소 아암과 안테나 접지 사이에 연결된다.
일 실시예에 따르면, 무선 주파수 안테나 신호들을 송신 및 수신하도록 구성된 전도성 안테나 구조물들, 및 복수의 직렬-접속된 공진 회로들을 포함하는 대역-저지 필터를 포함하는 안테나가 제공되며, 여기서 대역-저지 필터는 전도성 안테나 구조물들의 제1 부분과 제2 부분 사이에 연결된다.
다른 실시예에 따르면, 공진 회로들 각각은 각자의 커패시터 및 인덕터를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 직렬-접속된 공진 회로들은 제1 주파수에서 공진 피크를 나타내도록 구성된 제1 커패시터 및 제1 인덕터를 갖는 제1 공진 회로, 및 제1 주파수와는 상이한 제2 주파수에서 공진 피크를 나타내도록 구성된 제2 커패시터 및 제2 인덕터를 갖는 제2 공진 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 대역-저지 필터는 저지 대역을 가지며, 여기서 전도성 안테나 구조물들은 저지 대역 외부에 있는 제1 통신 대역에서 공진하도록 구성되고 저지 대역에 의해 커버되는 제2 통신 대역에서 공진하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 직렬-접속된 공진 회로들 각각은 개별 공진 피크 주파수를 갖는 각자의 공진을 나타내며, 여기서 공진들은 저지 대역을 생성하도록 중첩한다.
다른 실시예에 따르면, 전도성 안테나 구조물들의 제1 부분은 공진 요소에서의 공진 요소 아암을 포함하고 전도성 안테나 구조물들의 제2 부분은 안테나 접지를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 안테나는 또한 공진 요소 아암과 안테나 접지 사이에서 대역-저지 필터와 직렬로 연결되는 조정가능한 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 조정가능한 회로는 스위치-기반 조정가능한 커패시터를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 안테나 공진 요소, 안테나 접지, 대역-저지 필터, 및 안테나 공진 요소와 안테나 접지 사이에 직렬로 연결된 임피던스 매칭 회로를 포함하는 안테나가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 대역-저지 필터는 상이한 각자의 공진 주파수를 각각 갖는 복수의 직렬-접속된 공진 회로들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 임피던스 매칭 회로는 제어 신호들에 응답하여 안테나를 동조시키도록 동작가능한 조정가능한 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 안테나 공진 요소는 적어도 하나의 공진 요소 아암을 포함하고, 대역-저지 필터 및 임피던스 매칭 회로는 공진 요소 아암과 안테나 접지 사이에 연결되고, 대역-저지 필터는 저지 대역에 의해 특징지어 지고, 안테나는 공진 요소 아암과 안테나 접지 사이에 연결된 피드 브랜치를 포함하고, 안테나 공진 요소, 안테나 접지, 및 대역-저지 필터는 저지 대역 외부에 있는 적어도 제1 통신 대역 및 저지 대역에 의해 커버되는 적어도 제2 통신 대역에서 동작하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 임피던스 매칭 회로는 제어 신호들에 응답하여 안테나를 동조시키도록 구성된 조정가능한 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 조정가능한 회로는 조정가능한 커패시터를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 안테나 접지는 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물을 포함한다.
전술한 설명은 본 발명의 원리를 단지 예시하는 것이며, 본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어남이 없이 다양한 수정들이 당업자에 의해 이루어질 수 있다.

Claims (26)

  1. 안테나로서,
    안테나 공진 요소(antenna resonating element);
    안테나 접지; 및
    상기 안테나 공진 요소와 상기 안테나 접지 사이에 연결된 다단 대역-저지 필터(multi-stage band-stop filter)를 포함하는, 안테나.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다단 대역-저지 필터와 직렬로 연결된 임피던스 매칭 회로를 추가로 포함하는 안테나.
  3. 제2항에 있어서, 상기 임피던스 매칭 회로는 상기 안테나를 동조(tune)시키도록 구성된 조정가능한 회로(adjustable circuit)를 포함하는, 안테나.
  4. 제3항에 있어서, 상기 조정가능한 회로는 무선 주파수 스위치를 포함하는, 안테나.
  5. 제3항에 있어서, 상기 조정가능한 회로는 상기 무선 주파수 스위치를 사용하여 조정되는 커패시턴스를 나타내는 조정가능한 커패시터를 포함하는, 안테나.
  6. 제3항에 있어서, 상기 안테나 공진 요소, 상기 안테나 접지, 및 상기 다단 대역-저지 필터는 낮은 통신 대역 및 높은 통신 대역에서 공진하도록 구성되고, 상기 대역-저지 필터는 상기 높은 통신 대역을 커버하는 저지 대역(stop band)을 갖는, 안테나.
  7. 제1항에 있어서, 상기 안테나 공진 요소, 상기 안테나 접지, 및 상기 다단 대역-저지 필터는 낮은 통신 대역 및 높은 통신 대역에서 공진하도록 구성되고, 상기 대역-저지 필터는 상기 높은 통신 대역을 커버하는 저지 대역을 갖는, 안테나.
  8. 제1항에 있어서, 상기 다단 대역-저지 필터는 인덕터들 및 커패시터들을 포함하는, 안테나.
  9. 제1항에 있어서, 상기 다단 대역-저지 필터는 직렬로 접속된 복수의 단(stage)들을 포함하고, 상기 대역-저지 필터의 각각의 단은 상이한 각자의 공진 주파수를 갖는 공진 회로를 포함하는, 안테나.
  10. 제9항에 있어서, 각각의 공진 회로는 인덕터와 병렬로 연결된 커패시터를 포함하는, 안테나.
  11. 제1항에 있어서, 상기 안테나 공진 요소는 공진 요소 아암(resonating element arm)을 갖는 역-F형 안테나 공진 요소(inverted-F antenna resonating element)를 포함하고, 상기 대역-저지 필터는 상기 공진 요소 아암과 상기 안테나 접지 사이에 연결되는, 안테나.
  12. 안테나로서,
    무선 주파수 안테나 신호들을 송신 및 수신하도록 구성된 전도성 안테나 구조물들; 및
    복수의 직렬-접속된 공진 회로들을 포함하는 대역-저지 필터 - 상기 대역-저지 필터는 상기 전도성 안테나 구조물들의 제1 부분과 제2 부분 사이에 연결됨 - 를 포함하는, 안테나.
  13. 제12항에 있어서, 상기 공진 회로들 각각은 각자의 커패시터 및 인덕터를 포함하는, 안테나.
  14. 제12항에 있어서, 상기 직렬-접속된 공진 회로들은,
    제1 주파수에서 공진 피크(resonance peak)를 나타내도록 구성된 제1 커패시터 및 제1 인덕터를 갖는 제1 공진 회로; 및
    상기 제1 주파수와는 상이한 제2 주파수에서 공진 피크를 나타내도록 구성된 제2 커패시터 및 제2 인덕터를 갖는 제2 공진 회로를 포함하는, 안테나.
  15. 제12항에 있어서, 상기 대역-저지 필터는 저지 대역을 갖고, 상기 전도성 안테나 구조물들은 상기 저지 대역 외부에 있는 제1 통신 대역에서 공진하도록 구성되고 상기 저지 대역에 의해 커버되는 제2 통신 대역에서 공진하도록 구성되는, 안테나.
  16. 제15항에 있어서, 상기 직렬-접속된 공진 회로들 각각은 개별 공진 피크 주파수를 갖는 각자의 공진을 나타내고, 상기 공진들은 상기 저지 대역을 생성하도록 중첩하는, 안테나.
  17. 제12항에 있어서, 상기 전도성 안테나 구조물들의 상기 제1 부분은 공진 요소에서의 공진 요소 아암을 포함하고, 상기 전도성 안테나 구조물들의 상기 제2 부분은 안테나 접지를 포함하는, 안테나.
  18. 제17항에 있어서, 상기 공진 요소 아암과 상기 안테나 접지 사이에서 상기 대역-저지 필터와 직렬로 연결된 조정가능한 회로를 추가로 포함하는 안테나.
  19. 제18항에 있어서, 상기 조정가능한 회로는 스위치-기반 조정가능한 커패시터(switch-based adjustable capacitor)를 포함하는, 안테나.
  20. 안테나로서,
    안테나 공진 요소;
    안테나 접지; 및
    상기 안테나 공진 요소와 상기 안테나 접지 사이에서 직렬로 연결되는 대역-저지 필터 및 임피던스 매칭 회로를 포함하는, 안테나.
  21. 제20항에 있어서, 상기 대역-저지 필터는 상이한 각자의 공진 주파수를 각각 갖는 복수의 직렬-접속된 공진 회로들을 포함하는, 안테나.
  22. 제21항에 있어서, 상기 임피던스 매칭 회로는 제어 신호들에 응답하여 상기 안테나를 동조시키도록 동작가능한 조정가능한 회로를 포함하는, 안테나.
  23. 제22항에 있어서, 상기 안테나 공진 요소는 적어도 하나의 공진 요소 아암을 포함하고, 상기 대역-저지 필터 및 상기 임피던스 매칭 회로는 상기 공진 요소 아암과 상기 안테나 접지 사이에 연결되고, 상기 대역-저지 필터는 저지 대역에 의해 특징지어 지고, 상기 안테나는 상기 공진 요소 아암과 상기 안테나 접지 사이에 연결된 피드 브랜치(feed branch)를 포함하고, 상기 안테나 공진 요소, 상기 안테나 접지, 및 상기 대역-저지 필터는 상기 저지 대역 외부에 있는 적어도 제1 통신 대역 및 상기 저지 대역에 의해 커버되는 적어도 제2 통신 대역에서 동작하도록 구성되는, 안테나.
  24. 제20항에 있어서, 상기 임피던스 매칭 회로는 제어 신호들에 응답하여 상기 안테나를 동조시키도록 구성된 조정가능한 회로를 포함하는, 안테나.
  25. 제24항에 있어서, 상기 조정가능한 회로는 조정가능한 커패시터를 포함하는, 안테나.
  26. 제20항에 있어서, 상기 안테나 접지는 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물을 포함하는, 안테나.
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