KR20150121832A

KR20150121832A - 센서 겸용 안테나 장치를 갖는 전자 장치

Info

Publication number: KR20150121832A
Application number: KR1020140047885A
Authority: KR
Inventors: 신인호; 오지웅
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2015-10-30
Also published as: US20150303979A1; KR102139145B1; US9621222B2

Abstract

본 발명의 다양한 실시예들은, 제1안테나 방사체와, 상기 제1안테나 방사체와 기능적으로 연결된 제2안테나 방사체와. 상기 제1, 2안테나 방사체의 통신 신호를 송신 또는 수신하도록 설정된 적어도 하나의 통신 모듈과, 통신 시 상기 제1안테나 방사체와 상기 제2안테나 방사체를 기능적으로 분리하며, 센서 모드로 사용될 때, 상기 제1안테나 방사체와 상기 제2안테나 방사체를 기능적으로 연결하도록 설정된 분리 회로와, 상기 제1, 2안테나 방사체로부터 획득되는 센싱 신호를 수신하도록 설정된 센서 모듈 및 상기 통신 모듈 및 센싱 모듈을 제어하며, 제1, 2안테나 방사체에 의한 신호 감지시 상기 신호에 대응하는 전자 장치의 기능을 제어하도록 설정된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

Description

센서 겸용 안테나 장치를 갖는 전자 장치{ANTENNA WHTH SENSING FUNCTION AND ELECTRONIC DEVICE HAVING IT}

본 발명의 다양한 실시예들은 센싱 기능을 갖는 안테나 장치에 관한 것이고, 예를 들어, 센서 겸용 안테나 장치를 갖는 전자 장치에 관한 것이다.

최근 들어 멀티미디어 기술이 발전하면서 다양한 기능을 갖는 전자 장치들이 등장하고 있다. 이러한 전자 장치들은 하나 또는 그 이상의 기능을 복합적으로 수행하는 컨버젼스 기능을 갖는 것이 일반적이다.

더욱이 전자 장치들로는 소위 '스마트 폰'이라 대별되는 이동 단말기가 주류를 이루고 있다. 특히 이러한 이동 단말기는 대화면 터치 방식의 디스플레이 모듈을 구비하고 있으며, 상대방과의 통신이라는 기본적인 기능 이외에 고화소 카메라 모듈을 구비하고 있어 정지 영상 및 동영상 촬영이 가능하다. 또한, 음악, 동영상 등 멀티미디어 콘텐츠를 재생할 수 있고, 네트워크 망에 접속하여 웹 서핑을 수행할 수도 있다. 이러한 이동 단말기는 점차 고성능 프로세서를 구비함으로써 다양한 컨버젼스 기능을 좀더 빠르게 수행하도록 진보되고 있어, 상대방과의 통신이라는 주된 기능은 오히려 부가 기능으로 여겨질 정도로 눈부신 발전을 거듭하고 있다.

한편, 상술한 전자 장치들은 기능이 다양화되어가는 반면에 휴대성이 유리한 장치가 좀더 높은 경쟁력을 갖게 된다. 예를 들어, 동일한 기능을 가지고 있는 전자 장치이더라도 좀더 경박 단소화되어 있는 전자 장치를 선호하기 마련이다. 따라서, 전자 장치의 제조자들은 동일하거나 좀더 우수한 기능을 가지면서 타 제품에 비해 더욱 경박 단소화된 전자 장치를 개발하기 위하여 노력하고 있다. 예를 들어, 하나의 전자 부품으로 적어도 두 가지 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 부품은 각각의 기능이 다른 기능의 성능 저하를 방지하면서도 더욱 효율적으로 수행될 수 있어야 한다.

본 발명의 다양한 실시예들은 센서 겸용 안테나 장치를 갖는 전자 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은 하나의 기능이 다른 기능의 성능을 저하시키지 않으면서 원활히 발현될 수 있도록 구현되는 센서 겸용 안테나 장치를 갖는 전자 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은 장치의 슬림화에 기여하면서도 원만한 성능 발현을 도모할 수 있도록 구현되는 센서 겸용 안테나 장치를 갖는 전자 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은 센싱 면적을 확장시켜 센싱 성능을 개선시켜 결과적으로 장치의 신뢰성 확보에 이바지할 수 있도록 구현되는 센서 겸용 안테나 장치를 갖는 전자 장치를 제공할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 제1안테나 방사체와, 상기 제1안테나 방사체와 기능적으로 연결된 제2안테나 방사체와. 상기 제1, 2안테나 방사체의 통신 신호를 송신 또는 수신하도록 설정된 적어도 하나의 통신 모듈과, 통신 시 상기 제1안테나 방사체와 상기 제2안테나 방사체를 기능적으로 분리하며, 센서 모드로 사용될 때, 상기 제1안테나 방사체와 상기 제2안테나 방사체를 기능적으로 연결하도록 설정된 분리 회로와, 상기 제1, 2안테나 방사체로부터 획득되는 센싱 신호를 수신하도록 설정된 센서 모듈 및 상기 통신 모듈 및 센싱 모듈을 제어하며, 제1, 2안테나 방사체에 의한 신호 감지시 상기 신호에 대응하는 전자 장치의 기능을 제어하도록 설정된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 제1안테나 방사체 및 제2안테나 방사체를 통해 통신 신호를 수신하는 동작과, 통신 시 상기 제1안테나 방사체와 상기 제2안테나 방사체를 기능적으로 분리하는 동작과, 센서 모드인 경우, 상기 제1안테나 방사체와 상기 제2안테나 방사체를 기능적으로 연결하는 동작과, 상기 제1, 2안테나 방사체로부터 획득되는 센싱 신호를 수신하는 동작 및 상기 제1, 2안테나 방사체에 의한 신호 감지시 상기 신호에 대응하는 전자 장치의 기능을 제어하는 동작을 포함하는 전자 장치 제어 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 장치의 슬림화에 기여하면서도 개선된 성능을 발현시킬 수 있으며, 다른 기능의 성능 저하를 방지할 수 있고 결과적으로 전자 장치의 신뢰성 확보에 일조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따르면 전자 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치가 안테나 캐리어에 적용된 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치가 기판에 적용된 상태를 도시한 사시도이다.

이하 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 실시예 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 실시예들을 설명함에 있어 전자 장치로는 적어도 하나의 대역에서 동작하는 안테나 장치가 센싱 부재로써 겸용으로 사용되는 구성을 갖는 이동 단말기에 대하여 도시하고 설명하고 있으나, 이에 국한되지는 않는다. 예컨대, 전자 장치로는 디스플레이 모듈을 포함하는 다양한 기기, 즉, PDA(Personal Digital Assistant), 랩탑 컴퓨터(Laptop Computer), 모바일 폰(Mobile Phone), 스마트폰(Smart Phone), 넷북(Netbook), 휴대 인터넷 장치(MID: Mobile Internet Device), 울트라 모바일 PC(UMPC: Ultra Mobile PC), 태블릿 PC(Tablet Personal Computer), 네비게이션, MP3, 웨어러블 전자 장치, 플렉서블(flexible) 전자 장치 등 다양한 장치에 적용 가능하다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.

도 1을 참고하면, 전자 장치(100)의 전면에는 디스플레이 모듈(10)이 설치되어 있으며, 디스플레이 모듈(10)의 상측으로는 상대방의 음성을 수신하기 위한 스피커 장치(102)가 설치되고, 디스플레이 모듈(10)의 하측으로는 상대방에게 전자 장치 사용자의 음성을 송신하기 위한 마이크로폰 장치(103)가 설치됨으로써 기본적인 통신 기능을 수행할 수 있다.

또한, 스피커 장치(102)가 설치되는 주변에는 전자 장치(100)의 다양한 기능을 수행하기 위한 부품(component)들이 배치될 수 있다. 이러한 부품들로는 상대방과의 화상 통화(VT; Video Telephony)를 위한 카메라 모듈(104)이 설치될 수 있다. 또한, 주변 환경에 따라 전자 장치(100)를 가변적으로 작동시키기 위한 센서 모듈(105)이 설치될 수 있다. 이러한 센서 모듈(105)은 주변의 조도를 검출하고 검출된 조도값에 따라 디스플레이 모듈의 밝기를 자동으로 조절하기 위한 조도 센서 및/또는 통화 중 사용자의 두부(head portion)에 취부되었을 경우 이를 감지하여 디스플레이 모듈(10)을 비활성화시키기 위한 근접 센서 등이 설치될 수 있다. 또한, 이러한 부품으로는 스피커 장치(102)의 일측에 배치되어 전자 장치(100)의 다양한 상태 정보를 사용자에게 인지시키기 위한 적어도 하나의 엘이디 인디케이터(LED indicator)(106)가 설치될 수도 있다. 미도시되었으나, 그밖에 다양한 기구적 구조물(mechanical structure)들이 실장될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)에 설치되는 전자 부품들은 디스플레이 모듈(10)이 설치되는 공간을 회피하여 배치된다. 이는 디스플레이 모듈(10)의 시인성을 확보하고 디스플레이 모듈(10)과 중첩되지 않고 나란하게 배치함으로서, 전자 장치(100)의 두께를 최소화할 뿐만 아니라, 디스플레이 모듈로 인한 상호 간섭으로 성능 저하를 미연에 방지하기 위함이다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 통신 기능을 갖는 전자 장치(100)는 적어도 하나의 안테나 장치를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 장치는 일정 넓이 및 패턴 형상을 갖는 박판의 금속 플레이트가 사용될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 안테나 캐리어 또는 기판에 도포되는 도전성 재질이 사용될 수도 있다.

한 실시예에 따르면, 안테나 장치는 도시된 A, B, C 및 D의 영역에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 장치는 상술한 영역에 배치되어 통신시 안테나 방사체로 동작할 뿐만 아니라, 통신하지 않을 경우에는 그립 센서로 동작하여, 인체에 미치는 전자파 흡수율(SAR; Specific Absorption Rate)을 저감시켜줄 수 있으며, 센싱 기능을 수행할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 안테나 장치는 도시된 A, B, C 및 D의 영역뿐만 아니라, 전자 장치의 다양한 위치에 배치되어도 무방하다.

한 실시예에 따르면, 그립 센서용 구조체는 그 면적이 넓을수록 센서 성능 확보에 유리하다. 더욱이, 안테나 장치 역시 안테나 방사체의 면적이 넓어야 패턴 사용의 자유도가 넓어질 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 안테나 장치는 메인 안테나 방사체 및 적어도 하나의 서브 안테나 방사체를 사용하되, 통신 중(Tx, Rx)중에는 서브 안테나 방사체를 메인 안테나 방사체와 함께 사용하고, 대기 중에는 메인 안테나 방사체만을 사용함으로써, 이러한 경우에 서브 안테나 방사체를 메인 안테나 방사체와 함께 그립 센서로 사용할 수 있다. 따라서, 안테나 장치가 그립 센서로 사용될 경우, 적어도 두 개의 안테나 방사체의 면적을 모두 그립 센서용 센서 구조체로 사용하기 때문에 센서 성능 확보에 유리하다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따르면 전자 장치의 블록 구성도이다.

도 2를 참고하면, 전자 장치(200)는 사용자 입력 모듈(214), 디스플레이 모듈(217), 오디오 모듈(218), 카메라 모듈(219), 메모리(220), 통신 모듈(224, 225) 및 적어도 하나의 프로세서(211)를 포함할 수 있다.

도 2는 전자 장치(200)의 예시적인 실시예를 설명하고 있을 뿐, 그 외의 다른 기능을 위한 추가 구성을 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 미도시되었으나, 전자 장치(200)는 센서 모듈을 포함할 수도 있다. 센서 모듈은 제스처 센서, 자이로 센서, 홀 센서, 가속도 센서, 근접 센서, 온도 센서, 냄새 센서, 지문 인식 센서, 홍채 인식 센서 및 조도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 인터페이스 모듈을 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 인터페이스 모듈은 외부 장치와의 데이터 송수신으로 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 인터페이스 모듈(118)은 HDMI(High-Definition Multimedia Interface), USB(Universal Serial Bus), 프로젝터 및 D-sub(D-Sbminiature) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 인터페이스 모듈은 SD(Secure Digital)/MMC(Multi-Media Card) 또는 IrDA(InfraRed Data Association)를 더 포함할 수도 있다.

한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 적어도 두 개의 구성이 하나의 구성으로 통합되어 구현될 수도 있으며, 하나의 구성이 적어도 두 개의 구성으로 구분되어 구현될 수도 있다.

다양한 실시예에 따르면, 사용자 입력 모듈(214)는 사용자로부터 다양한 명령어를 입력받을 수 있다. 한 실시예에 따르면, 사용자 입력 모듈(214)은 터치 패널(215), 키 버튼(216) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 터치 패널(215)은 정전 용량식 패널, 저항막 방식 패널, (초)음파 방식 패널 또는 광(적외선) 센서 방식 패널 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 터치 패널(215)은 직접 접촉에 의한 터치뿐만 아니라 접촉 전 일정 감지거리 이내에 오브젝트(예: 사용자의 손가락, 스타일러스 등)가 진입하였을 때, 이를 감지하는 입력(예: 호버링 입력)을 감지할 수도 있다.

한 실시예에 따르면, 키 버튼(216)은 전자 장치(20)의 외부 적소에 노출되도록 배치되는 적어도 하나의 물리적 키 버튼을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 버튼(216)은 전자 장치(200)의 외부 적소에 배치되는 웨이크 업/슬립 키 버튼, 볼륨 업/다운 버튼, 홈 버튼 또는 모드 변경을 위한 키 버튼 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(217)은 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이 패널은, 예를 들어, 두 기판 사이에 주입되는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계를 인가하고, 전계의 세기를 조절하여 이미지를 소망하는 형상 및 색상으로 표시하기 위한 패널일 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 오디오 모듈(218)은 음성과 전기신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(218)은 오디오 코덱을 포함하는 개념일 수 있으며, 스피커, 리시버, 이어폰 또는 마이크 중 적어도 하나를 포함하여 입력 또는 출력되는 음성 정보를 변환시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 카메라 모듈(219)은 정지 화상 및 동영상을 촬영하는 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 카메라 모듈(219)은 구현 예에 따라, 하나 이상의 이미지 센서(예로, 전면 렌즈 또는 후면 렌즈), ISP(Image Signal Processor) 또는 플래쉬 LED를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 통신 모듈은 제1통신 모듈(224)과 제2통신 모듈(225)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1통신 모듈(224)은 메인 안테나 방사체(230)를 통해 송수신한 신호를 처리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2통신 모듈(225)은 서브 안테나 방사체(240)를 통해 송수신한 신호를 처리할 수 있다. 한 실시예에 따르면 제1, 2통신 모듈(224, 225)은 LTE(long term evolution), WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access), CDMA(code division multiple access), GSM(Global System for Mobile communications), PCS(Personal Communication Service), DCS(Digital Cellular System), WCDMA(wideband code division multiple access), EVDO(Evolution-Data Optimized), HSPA(High Speed Packet Access), GPS(Global Positioning System), BT(Bluetooth) 및 WiFi(wireless lan) 중 적어도 하나의 대역에서 동작할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 모듈은 두 개의 통신 모듈뿐만 아니라 3개 이상의 통신 모듈이 사용될 수 있으며, 메인 안테나 방사체와 서브 안테나 방사체 역시 각각 두 개 이상이 분리되어 사용될 수도 있다.

한 실시예에 따르면, 제1, 2 통신 모듈(224, 225)과 안테나 방사체들(230, 240)을 각각 전기적으로 연결시키기 위한 선로에는 적어도 하나의 매칭 소자(227, 228)가 개재되어 각 안테나 방사체(230, 240)의 대역폭을 소망 대역으로 조절하거나, 최상의 송수신 조건을 발현시키기 위하여 사용될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 근접 센서 모듈(223)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 근접 센서 모듈(223)은 메인 안테나 방사체(230)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메인 안테나 방사체(230)와 근접 센서 모듈(223)을 연결하는 선로에는 분리 회로(226)를 더 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리 회로(226)는 메인 안테나 방사체(230)가 안테나 장치로 동작시, 성능 열화를 방지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리 회로(226)는 플로팅 인덕터(floating inductor)를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 서브 안테나 방사체(240)는 메인 안테나 방사체(230)와 소정의 선로에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 서브 안테나 방사체(240)와 메인 안테나 방사체(230) 사이에는 분리 회로(229)가 더 적용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리 회로(229)로는 플로팅 인덕터를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리 회로(229)는 서브 안테나 방사체(240)가 그립 센서의 일부로 사용될 경우, 메인 안테나 방사체(230)와 전기적으로 연결된 상태를 유지시켜 센싱 면적의 확장을 도모할 수 있으며, 전자 장치(200)가 통신시, 메인 안테나 방사체(230)와 전기적 연결을 단절시킬 수 있다.

한 실시예에 따르면, 근접 센서 모듈(226)은 메인 안테나 방사체(230) 및 서브 안테나 방사체(240)와 전자 장치 외부의 도전체(예; 사용자의 손, 도전성 스타일러스 등)와의 거리에 따른 정전 용량의 변화 신호를 프로세서(211)로 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(211)는 근접 센서 모듈(223)로부터 수신한 정전 용량의 신호가 임계치에 도달하였거나 근접 센서 모듈(340)로부터 근접 신호를 수신하면, 메인 안테나 방사체(230) 및 서브 안테나 방사체(240)로 공급되는 전력을 저감시켜 전자파 흡수율(SAR; Specific Absorption Rate)을 저감시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 음성 통화시 사용자가 전자 장치(200)를 사용자의 두부(頭部) 방향으로 가까이하면, 프로세서(211)는 이를 감지하여 메인 안테나 방사체(230) 및/또는 서브 안테나 방사체(240)로 공급되는 전력을 낮춤으로써 인체로의 전자파 흡수율을 저감시킬 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 근접 센서 모듈(223)과 균등한 다양한 센서 모듈을 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 터치 센서 모듈, 열 센서 모듈, 습도 센서 모듈 등을 포함할 수도 있다.

다양한 실시예에 따르면, 메모리(220)는 내장 메모리(Internal Memory)(221) 및 외장 메모리(External Memory)(222) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 내장 메모리(221)는 휘발성 메모리(예를 들면, DRAM(Dynamic RAM), SRAM(Static RAM), SDRAM(Synchronous Dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(예를 들면, OTPROM(One Time Programmable ROM), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), Mask ROM, Flash ROM 등), 하드 디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(211)는 비휘발성 메모리 또는 다른 구성요소 중 적어도 하나로부터 수신한 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(211)는 다른 구성요소로부터 수신하거나 생성된 데이터를 비휘발성 메모리에 보존할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 외장 메모리(222)는, 예를 들면, CF(Compact Flash), SD(Secure Digital), Micro-SD(Micro Secure Digital), Mini-SD(Mini Secure Digital), xD(extreme Digital) 및 Memory Stick 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 메모리(220)는 전자 장치(200)의 자원을 제어하는 운영체제 및 어플리케이션의 동작을 위한 응용 프로그램 등을 저장할 수 있다. 운영체제는 커널, 미들웨어, API 등을 포함할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 커널은 자원을 관리할 수 있는 시스템 리소스 매니저 및 디바이스 드라이버를 포함할 수 있다. 리소스 매니저는, 예를 들어, 프로세스 관리부, 메모리 관리부 또는 파일 시스템 관리부 등을 포함할 수 있으며, 시스템 리소스의 제어, 할당 또는 회수 등의 기능을 수행할 수 있다. 디바이스 드라이버는 전자 장치(200)의 다양한 구성 요소들을 소프트웨어적으로 접근하여 제어할 수 있도록 한다. 이를 위하여, 디바이스 드라이버는 인터페이스와 각 하드웨어 업체가 제공하는 개별 드라이버 모듈 부분으로 구분될 수 있다. 디바이스 드라이버는 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, Wi-Fi 드라이버, 오디오 드라이버 또는 IPC(Inter-Process Communication) 드라이버 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 미들웨어는 다양한 어플리케이션들에서 공통적으로 필요한 기능을 제공하기 위해 미리 구현해 놓은 복수의 모듈들을 포함하여 구성될 수 있다. 미들웨어는 어플리케이션에서 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 API를 통해 공통적으로 필요한 기능을 제공할 수 있다. 미들웨어는, 예컨대, 어플리케이션 매니저(Application Manager), 윈도우 매니저(Window Manager), 멀티미디어 매니저(Multimedia Manager), 리소스 매니저(Resource Manager), 파워 매니저(Power Manager), 데이터베이스 매니저(Database Manager) 또는 패키지 매니저(package manager) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 미들웨어는 구현 예에 따라, 연결 매니저(Connectivity Manager), 통지 매니저(Notification Manager), 위치 매니저(Location Manager), 그래픽 매니저(Graphic Manager) 또는 보안 매니저(Security Manager) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 미들웨어는 구현 예에 따라, 런타임 라이브러리(Runtime Library) 또는 기타 라이브러리 모듈들을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리는, 어플리케이션이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈이다. 예컨대, 런타임 라이브러리는 입출력, 메모리 관리 또는 산술 함수에 대한 기능 등을 수행할 수 있다. 미들웨어는 전술한 내부 구성요소 모듈들의 다양한 기능 조합을 통해 새로운 미들웨어 모듈을 생성하여 사용할 수도 있다. 한편, 미들웨어는 차별화된 기능을 제공하기 위해 운영체제의 종류별로 특화된 모듈을 제공할 수도 있다.

한 실시예에 따르면, API는, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예컨대, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 예를 들면, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠(Tizen)의 경우, 예를 들면, 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 어플리케이션은 응용 프로그램을 이용하여 적어도 하나 이상의 기능을 수행할 수 있다. 어플리케이션은 프리로드 어플리케이션(Preloaded Application) 또는 제3자 어플리케이션(Third Party Application)로 구분될 수 있다. 어플리케이션에는 홈 화면을 실행하는 홈 어플리케이션, 다이얼러(Dialer) 어플리케이션, SMS(Short Message Server)/MMS(Multi-media Message Service) 어플리케이션, 카카오톡 또는 쳇온 등과 같은 메신저 어플리케이션, 브라우저(Browser) 어플리케이션, 카메라 어플리케이션, 알람(Alarm) 어플리케이션, 컨택츠(Contacts (or address book)) 어플리케이션, 음성 다이얼(Voice dial) 어플리케이션, 이메일(email) 어플리케이션, 달력 어플리케이션, 미디어 플레이어(Media Player), 앨범 어플리케이션 및 시계 어플리케이션 등을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 프로세서(211)는 운영체제 및 응용 프로그램을 구동하여, 프로세서(211)에 연결된 다수의 하드웨어 및 소프트웨어 구성요소들을 제어하고 멀티 미디어 데이터를 포함하는 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 프로세서(211)는 메인 안테나 방사체(230)와 서브 안테나 방사체(240)에서 송수신되는 신호를 제어하는 제1, 2 통신 모듈(224, 225)을 제어할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(211)는 전자 장치(200)의 현재 구동 모드를 확인하고 해당 모드에 따라 제1, 2통신 모듈(224, 225) 및 근접 센서 모듈(223)을 선택적으로 구동시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메인 안테나 방사체(230)와 서브 안테나 방사체(240)가 근접 센서로 동작하여 외부의 도전체가 근접하는 신호를 근접 센서 모듈(223)에 의해 수신하면, 이에 대응하는 해당 기능을 수행하도록 전자 장치를 제어할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(211)는 근접 센서 모듈(223)로부터 수신한 정전 용량의 신호가 임계치에 도달하였거나 근접 센서 모듈(223)로부터 근접 신호를 수신하면, 메인 안테나 방사체(230) 및 서브 안테나 방사체(240)로 공급되는 전력을 감소시켜 전자파 흡수율(SAR; Specific Absorption Rate)을 저감시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 프로세서(211)는 하나 이상의 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor)(212) 및/또는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서(CP: Communication Pprocessor)(213)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, AP(212) 및 CP(213)가 프로세서내에 포함된 것으로 도시되었으나, 이에 국한되지 않으며, AP(212) 및 CP(213)는 서로 다른 IC 패키지들 내에 각각 포함될 수 있다. 한 실시예에 따르면, AP(212) 및 상기 CP(213)는 하나의 IC 패키지 내에 포함될 수도 있다.

한 실시예에 따르면, AP(212)는 운영체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 상기 AP(112)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어하고, 멀티미디어 데이터를 포함한 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, AP(212)는 SoC(System On Chip)로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(211)는 GPU(graphic processing unit)를 더 포함할 수도 있다.

한 실시예에 따르면, CP(213)는 상기 하드웨어를 포함하는 전자 장치(200)와 네트워크로 연결된 다른 전자 장치들 간의 통신에서 데이터 링크를 관리하고 통신 프로토콜을 변환하는 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, CP(213)는 SoC로 구현될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, CP(213)는 멀티미디어 제어 기능의 적어도 일부를 수행할 수 있다.

한 실시예에 따르면, AP(212) 또는 CP(213)는 각각에 연결된 비휘발성 메모리 또는 다른 구성요소 중 적어도 하나로부터 수신한 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, AP(212) 또는 상기 CP(213)는 다른 구성요소 중 적어도 하나로부터 수신하거나 다른 구성요소 중 적어도 하나에 의해 생성된 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치의 주요 구성을 도시한 블록도이다.

도 3을 참고하면, 전자 장치(300)는 메인 안테나 모듈(310)과 서브 안테나 모듈(320)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(330)는 메인 안테나 모듈(310)과 서브 안테나 모듈(320)을 각각 제어할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 메인 안테나 모듈(310)은 메인 안테나 방사체(311)를 포함하며, 메인 안테나 방사체(311)는 전자 장치(300)에 의해 제어를 받는 메인 안테나 통신 모듈(312)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메인 안테나 모듈(310)은 근접 센서 모듈(313)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 근접 센서 모듈(313)은 그립 센서 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 근접 센서 모듈(131)은 메인 안테나 방사체(311) 및/또는 서브 안테나 방사체(321)가 근접 센서용 도전체로 동작할 때, 인가받은 센싱 신호를 프로세서(330)에 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메인 안테나 방사체(311)와 근접 센서 모듈(313)을 연결하는 선로에는 분리 회로(314)를 더 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리 회로(314)는 메인 안테나 방사체(311)가 안테나 장치로 동작시, 성능 열화를 방지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리 회로(314)는 플로팅 인덕터(floating inductor)를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 서브 안테나 모듈(320)은 다이버시티 안테나 방사체(321)를 포함하며, 다이버시티 안테나 방사체(321)는 전자 장치(300)의 프로세서(300)에 의해 제어를 받는 다이버시티 안테나 통신 모듈(322)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 다이버시티 안테나 방사체(321)는 메인 안테나 방사체(311)와 소정의 선로에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 다이버시티 안테나 방사체(321)와 메인 안테나 방사체(311) 사이에는 분리 회로(324)가 더 적용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리 회로(324)는 플로팅 인덕터를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리 회로(324)는 다이버시티 안테나 방사체(321)가 메인 안테나 방사체(311)와 함께 그립 센서로 사용될 경우, 메인 안테나 방사체(311)와 전기적으로 연결된 상태를 유지시켜 센싱 면적의 확장을 도모할 수 있으며, 전자 장치(300)가 통신시, 메인 안테나 방사체(311)와 전기적 연결을 단절시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 통신시(Rx, Tx), 메인 안테나 방사체(311)만 동작하고, 대기시(Rx), 다이버시티 안테나 방사체(321)가 동작하도록 제어할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 두 개의 안테나 방사체(311, 321)가 그립 센서로 동작함으로써, 센싱 면적이 확장되며, 이로 인한 개선된 센싱 성능을 제공할 수 있다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치(400)가 안테나 캐리어에 적용된 상태를 도시한 사시도이다.

도 4를 참고하면, 안테나 장치(400)는 메인 안테나 방사체(410) 및 서브 안테나 방사체(420)를 포함할 수 있다. 메인 안테나 방사체(410) 및 서브 안테나 방사체(420)는 하나의 안테나 캐리어(430)에 장착되며, 안테나 캐리어(430)가 기판(440)에 장착되는 동작으로 급전 및 근접 센싱 동작을 겸용으로 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도시된 바와 같이, 하나의 서브 안테나 방사체(420)가 사용되었으나, 이에 국한되지 않으며, 다수개의 서브 안테나 방사체가 사용될 수도 있다.

한 실시예에 따르면, 안테나 캐리어(430)는 유전체 재질의 사출물로써, 안테나 방사체들(410, 420)뿐만 아니라 다양한 전자 부품이 동시에 실장될 수도 있다. 이러한 전자 부품으로는 스피커 모듈, 마이크로폰 모듈, 바이브레이터 모터, 인터페이스 모듈, 각종 센싱 모듈, 카메라 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 안테나 캐리어(430)는 상면(431) 및 상면(431)의 테두리를 따라 적어도 일부가 일정 길이로 신장된 측면(432)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 측면(432)은 안테나 캐리어(430)에 실장되는 메인 안테나 방사체(410) 및 서브 안테나 방사체(420)를 기판과 이격시키는 이격 거리를 제공할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 메인 안테나 방사체(410)와 서브 안테나 방사체(420)는 박판의 금속 재질의 플레이트가 안테나 캐리어(430)의 상면(431) 및/또는 측면(432)에 적층되는 방식으로 고정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메인 안테나 방사체(410)와 서브 안테나 방사체(420)는 안테나 캐리어(430)에 본딩, 양면 테이프에 의한 부착, 초음파 융착 등에 의해 고정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메인 안테나 방사체(410)와 서브 안테나 방사체(420)는 일정 패턴이 형성된 가요성 인쇄회로 기판(FPCB)일 수도 있고, 안테나 캐리어(430)에 일정 형상으로 도포되는 금속 재질의 도포체일 수도 있다.

한 실시예에 따르면, 메인 안테나 방사체(410)는 분기된 선로들(412, 413)을 통해 기판(440)의 미도시된 메인 안테나 통신 모듈 및 근접 센서 모듈과 전기적으로 연결될 수 있다. 메인 안테나 방사체(410)는 안테나 캐리어(430)의 측면(432)을 따라 연장된 급전 패드(411)가 기판(440)의 분기된 선로들(412, 413) 중 급전 선로(412)에 전기적으로 연결되는 상태가 되며, 나머지 하나의 선로(413)는 근접 센서 모듈과 전기적으로 연결될 수 있다.

한 실시예에 따르면, 분기되는 선로에는 메인 안테나 통신 모듈이 처리하는 신호와 상기 근접 센서 모듈이 처리하는 신호를 분기하기 위한 필터(414)를 포함할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 근접 센서 모듈이 연결되는 선로(413)에는 안테나 장치의 성능 열화를 방지하고자 분리 회로(415)가 설치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리 회로(415)는 플로팅 인덕터(floating inductor)를 포함할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 안테나 캐리어(430)에는 메인 안테나 방사체(410)와 서브 안테나 방사체(420)를 전기적으로 연결시키기 위한 선로(433)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 선로(433)상에는 분리 회로(435)가 더 설치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리 회로(435)는 서브 안테나 방사체(420)가 근접 센서의 도전체로 활용될 경우, 메인 안테나 방사체(410)와 전기적으로 연결된 상태를 유도하여, 결과적으로 센싱 면적의 확장을 도모할 수 있다.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치(500)가 기판에 적용된 상태를 도시한 사시도이다.

도 4는 기판상에 안테나 캐리어가 실장되며, 안테나 캐리어상에 메인 안테나 방사체와 서브 안테나 방사체가 함께 실장되는 구성을 제안하였다. 그러나, 안테나 캐리어 없이도 본 발명의 예시적인 기술적 사상이 구현될 수 있다.

도 5를 참고하면, 안테나 장치(500)는 메인 안테나 방사체(510)와 서브 안테나 방사체(520)를 포함할 수 있다. 메인 안테나 방사체(510)와 서브 안테나 방사체(520)는 기판(540)에 직접 배치되거나 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메인 안테나 방사체(510)와 서브 안테나 방사체(520)는 기판(540)의 비접지 영역에 배치되는 박판의 금속 플레이트, 일정 패턴이 형성된 가요성 인쇄회로 기판일 수 있으나 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 메인 안테나 방사체(510) 및 서브 안테나 방사체(520)는 기판(540)에 직접 형성되는 패턴일 수도 있다.

한 실시예에 따르면, 메인 안테나 방사체(510)는 분기된 선로들(512, 513)을 통해 기판(540)의 메인 안테나 통신 모듈(550) 및 근접 센서 모듈(560)과 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분기되는 선로에는 메인 안테나 통신 모듈(550)이 처리하는 신호와 상기 근접 센서 모듈(560)이 처리하는 신호를 분기하기 위한 필터(514)를 포함할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 근접 센서 모듈(560)이 연결되는 선로(513)에는 안테나 장치의 성능 열화를 방지하기 위한 분리 회로(515)가 설치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리 회로(515)는 플로팅 인덕터(floating inductor)(980)를 포함할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 메인 안테나 방사체(510)와 서브 안테나 방사체(520)를 전기적으로 연결시키기 위한 선로(531)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 선로(531)상에는 분리 회로(532)가 더 설치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리 회로(532)는 서브 안테나 방사체(520)가 근접 센서의 도전체로 활용될 경우, 메인 안테나 방사체(510)와 전기적으로 연결된 상태를 유도하여, 결과적으로 센싱 면적의 확장을 도모할 수 있다.

분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 다양한 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 실시예들을 실시할 수 있는 다양한 방식들이 있을 수 있을 것이다.

200: 전자 장치 211: 프로세서
223: 근접 센서 모듈부 224: 제1통신 모듈부
225: 제2통신 모듈부 227, 228: 매칭 소자
226, 229: 분리 회로 230: 메인 안테나 방사체
240: 서브 안테나 방사체

Claims

제1안테나 방사체;
상기 제1안테나 방사체와 기능적으로 연결된 제2안테나 방사체;
상기 제1, 2안테나 방사체의 통신 신호를 송신 또는 수신하도록 설정된 적어도 하나의 통신 모듈;
통신 시 상기 제1안테나 방사체와 상기 제2안테나 방사체를 기능적으로 분리하며, 센서 모드로 사용될 때, 상기 제1안테나 방사체와 상기 제2안테나 방사체를 기능적으로 연결하도록 설정된 분리 회로;
상기 제1, 2안테나 방사체로부터 획득되는 센싱 신호를 수신하도록 설정된 센서 모듈; 및
상기 통신 모듈 및 센싱 모듈을 제어하며, 제1, 2안테나 방사체에 의한 신호 감지시 상기 신호에 대응하는 전자 장치의 기능을 제어하도록 설정된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 전자 장치.
모듈모듈모듈을
제1항에 있어서,
상기 통신 모듈은,
상기 제1안테나 방사체와 기능적으로 연결되는 제1통신 모듈; 및
상기 제2안테나 방사체와 기능적으로 연결되는 제2통신 모듈을 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 제1안테나 방사체를 통신 신호의 송, 수신용으로 사용하며, 상기 제2안테나 방사체를 통신 신호의 수신용으로 사용하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 제1안테나 방사체 및 제2안테나 방사체로부터 획득되는 센싱 신호를 상기 센서 모듈로부터 제공받는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2안테나 방사체의 위치는 상기 전자 장치에서 상기 제1안테나 방사체의 위치와 다를 수 있는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1안테나 방사체 및 제2안테나 방사체는 동일한 주파수 대역에서 동작하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1, 2안테나 방사체는 상기 통신 모듈 또는 상기 센서 모듈과의 연결부에 각각 매칭 소자를 더 포함하며, 상기 매칭 소자는 동일하거나 서로 다른 정수를 가질 수 있는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 분리 회로는 상기 제1안테나 방사체와 상기 제2안테나 방사체를 전기적으로 연결시켜주는 선로상에 개재되는 적어도 하나의 플로팅 인덕터(floating inductor)를 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 센서 모듈은 상기 제1안테나 방사체 및 상기 통신 모듈과 선로를 통해 기능적으로 연결되는 전자 장치.
제9항에 있어서,
상기 선로는 제1안테나 방사체 및 제2안테나 방사체의 성능 열화를 방지하기 위한 분리 회로를 포함하는 전자 장치.
제10항에 있어서,
상기 분리 회로는 적어도 하나의 플로팅 인덕터를 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 센서 모듈은 터치 센서 모듈, 열 센서 모듈, 습도 센서 모듈 및 근접 센서 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1, 2안테나 방사체 중 적어도 하나는 상기 기판에 실장되는 안테나 캐리어에 실장되며,
상기 안테나 캐리어는 스피커 모듈, 마이크로폰 모듈, 바이브레이터 모터, 인터페이스 모듈, 각종 센싱 모듈 및 카메라 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
제13항에 있어서,
상기 제1, 2안테나 방사체는 상기 안테나 캐리어에 실장되는 박판의 금속 플레이트, 일정 패턴이 형성된 가요성 인쇄회로 기판(FPCB) 및 상기 안테나 캐리어의 상면에 도포되는 도전성 도포 재질 중 적어도 하나인 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1, 2안테나 방사체는 상기 전자 장치의 기판의 비접지 영역에 직접 배치되는 전자 장치.
제1안테나 방사체 및 제2안테나 방사체를 통해 통신 신호를 수신하는 동작;
통신 시 상기 제1안테나 방사체와 상기 제2안테나 방사체를 기능적으로 분리하는 동작;
센서 모드인 경우, 상기 제1안테나 방사체와 상기 제2안테나 방사체를 기능적으로 연결하는 동작;
상기 제1, 2안테나 방사체로부터 획득되는 센싱 신호를 수신하는 동작; 및
상기 제1, 2안테나 방사체에 의한 신호 감지시 상기 신호에 대응하는 전자 장치의 기능을 제어하는 동작을 포함하는 전자 장치 제어 방법.