KR20150124096A - 안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치는 상기 안테나 장치의 외곽으로부터 정해진 거리(a specified distance)만큼 떨어져 형성된 적어도 하나의 슬릿을 포함하는 제 1 부분(a first section); 상기 슬릿을 통해 상기 제 1 부분과 구분되는 제 2 부분(a second section); 및 상기 제 1 부분 또는 상기 제 2 부분 중 적어도 하나로 전류를 공급하기 위한 급전(feeding) 모듈을 포함할 수 있다. 추가적인 실시예들이 가능하다.

Description

안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치{Antenna apparatus and electronic device including the same}
본 개시의 다양한 실시 예들은 안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 다양한 기능 또는 프로그램들을 제공할 수 있으며, 예를 들어 스마트폰(smartphone)이나 태블릿 컴퓨터(tablet computer)와 같은 전자 장치들은 무선 통신을 이용하여 전자 장치의 외부로부터 다양한 정보를 획득할 수 있다. 전자 장치가 무선 통신을 이용하여 획득하는 정보들은, 예를 들면, 전자기파(electromagnetic wave)를 이용하여 송신 또는 수신될 수 있고, 이를 위하여 전자 장치는 하나 이상의 안테나를 구비할 수 있다. 예컨대, 전자 장치에 구비되는 안테나의 종류는 네트워크, 서비스, 지역, 또는 용도 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다.
전자 장치는, 다양한 구성요소(component)들을 포함할 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 전자 장치의 구성요소로서 회로 부품, 케이스(case), 기판, 또는 입출력 모듈 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 전자 장치에 포함되는 구성요소들은 금속과 같은 도전성 물질 또는 플라스틱과 같은 비도전성 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
안테나의 전자기파 송수신 성능은, 예를 들면, 안테나와 금속으로 형성된 다른 구성 요소와의 거리, 또는 안테나의 크기(예: 체적) 등에 따라 달라질 수 있다.
현존하는 기술에 따르면, 전자 장치의 크기가 줄어들고 전자 장치가 제공하는 기능이 증가함에 따라, 전자 장치에서 안테나를 탑재하기 위한 공간이 줄어들 수 있다. 또한, 다양한 종류의 안테나 장치를 전자 장치의 제한된 공간 내에 수용해야 하는 문제점이 있다.
또한, 전자 장치의 다양한 구성요소들이 금속과 같은 도전성 물질로 형성됨으로써, 이러한 구성요소들에 의해 안테나의 송수신 성능이 열화될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은, 예컨대, 전자 장치의 구성 요소들 중 적어도 일부를 안테나 장치의 일부로 이용함으로써 안테나 장치를 실장하기 위한 공간을 개선할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은, 예컨대, 안테나 장치의 체적의 증가 없이 전자 장치의 방사 성능을 확보할 수 있는 안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치를 제안한다.
전술한 과제를 해결하기 위한 한 실시예에 따른 안테나 장치는, 예를 들면, 상기 안테나 장치의 외곽으로부터 정해진 거리(a specified distance)만큼 떨어져 형성된 적어도 하나의 슬릿을 포함하는 제 1 부분(a first section); 상기 슬릿을 통해 상기 제 1 부분과 구분되는 제 2 부분(a second section); 및 상기 제 1 부분 또는 상기 제 2 부분 중 적어도 하나로 전류를 공급하기 위한 급전(feeding) 모듈을 포함할 수 있다.
한 실시예에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 회로 기판; 상기 회로 기판을 통하여 급전되는 안테나를 포함하고, 상기 안테나는 적어도 일부 영역에 도전성 물질을 포함하고, 상기 전자 장치의 외곽으로부터 정해진 거리만큼 떨어져 형성된 슬릿을 포함하는 제 1 부분; 상기 슬릿을 통해 상기 제 1 부분과 구분되는 제 2 부분; 및 상기 회로 기판으로부터 상기 제 1 부분 또는 상기 제 2 부분 중 적어도 하나로 전류를 공급하기 위한 급전 모듈을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 안테나 장치 및 전자 장치는, 예를 들면, 전자 장치의 구성 요소를 안테나의 일부로 사용함으로써 안테나에 대한 공간적인 제약을 개선할 수 있다. 아울러, 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치 및 전자 장치는, 전자 장치의 구성 요소를 안테나의 일부로 사용함으로써, 예를 들면, 전자 장치의 원가를 절감하고 전자 장치의 디자인을 미려하게 할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 2a는 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치의 정면도이다.
도 2b는 다양한 실시예들에 따른, 도 2a에서 AA' 방향으로 절단한 안테나 장치의 단면도이다.
도 2c는 다양한 실시예들에 따른, 도 2a에서 BB' 방향으로 절단한 안테나 장치의 단면도이다.
도 2d는 다양한 실시예들에 따른, 안테나 장치의 사시도이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치의 등가회로를 개략적으로 도시한다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치에서 전류 흐름을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 8은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 공진 주파수의 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
이하, 실시예들(example embodiments)이 첨부된 도면들을 참조하여 서술(describe)된다. 본 발명의 실시예들은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 여기에는 일부 실시예들이 도면에 예시되고, 이와 관련된 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 발명의 실시예들을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.
본 발명의 다양한 실시예들에서 사용될 수 있는"포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 실시예들에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 다양한 실시예들에서 "또는" 또는 "A 또는/및 B중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는 또는 "A 또는/및 B중 적어도 하나" 각각은, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에서 사용된 "제 1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 실시예들의 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시예들의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어(coupled or connected)" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, "기능적으로 연결된(operatively coupled, operatively connected)"과 같은 표현은 해당 용어의 일반적이고 관례적인 의미를 포함하는 것으로써, 구성요소 간의 물리적인 결합관계를 지칭하는 것이 아닌, 구성요소 간의 기능적인 관계를 반영하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 안테나가 포함된 장치일 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 head-mounted-device(HMD)), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 또는 스마트 와치(smartwatch))중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 안테나를 포함한 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들자면, 전자 장치는 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), TV 박스(예를 들면, 삼성 HomeSyncTM,애플TVTM,또는 구글 TVTM),게임 콘솔(game consoles), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 각종 의료기기(예: MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치 및 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛, 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine) 또는 상점의 POS(point of sales) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 안테나를 포함한 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 입력장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 전자 장치는 플렉서블 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에 대해서 살펴본다. 다양한 실시예들에서 이용되는 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치 100를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치 100은 안테나 장치 110, 통신 모듈 130, 카메라 모듈 140, 오디오 모듈 150, 제어 모듈 160 및 디스플레이 모듈 170을 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 안테나 장치 110은 방사 모듈 111, 급전 모듈 112, 또는 접지 모듈 113 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
방사 모듈 111은, 예를 들면, 통신 모듈 130로부터 공급되는 전류를 전자파로 변환하여 외부로 방사할 수 있다. 또한 방사 모듈 111은 외부로부터 수신된 전자파를 전류로 변환하여 통신 모듈 130으로 전송할 수 있다.
급전 모듈 112는, 예를 들면, 방사 모듈 111과 전기적으로 연결(electrically coupled with)될 수 있다. 급전 모듈 112는, 안테나 장치 110이 전자 장치 100에 결합(실장 또는 체결)되면 방사 모듈 111과 통신 모듈 130을 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 안테나 장치 110의 전자 장치 100과의 결합은 물리적인 결합 또는 기능적인 결합을 포함할 수 있다. 급전 모듈 112의 적어도 일부는 전자 장치 100의 PCB(Printed Circuit Board)에 위치할 수 있다. 예컨대, 급전 모듈 112는 PCB 위에 실장되는, 임피던스 정합(matching)을 위한 회로와, 방사 모듈 111과 연결을 위한 배선 등을 포함할 수 있다. 통신 모듈 130은 급전 모듈 112로 전류를 공급할 수 있다. 급전 모듈 112는 통신 모듈 130로부터 수신되는 전류를 방사 모듈 111로 전달할 수 있다. 또한, 급전 모듈 112는 방사 모듈 111로부터 수신되는 전류를 통신 모듈 130으로 전달할 수 있다.
접지 모듈 113은, 예를 들면, 방사 모듈 111과 전기적으로 연결(electrically coupled with)될 수 있다. 접지 모듈 113은, 안테나 장치 110이 전자 장치 100에 결합되면 방사 모듈 111과 통신 모듈 130을 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 접지 모듈 113의 적어도 일부는 전자 장치 100의 PCB에 위치할 수 있다. 예컨대, 접지 모듈 113는 PCB 위에 실장되는, 임피던스 정합(matching)을 위한 회로와, PCB의 접지와 연결을 위한 배선 등을 포함할 수 있다.
급전 모듈 112 또는 접지 모듈 113에 있어서, 정합 회로는, 예를 들면, 방사 모듈 111과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 정합 회로는, 안테나 장치 110이 전자 장치 100에 결합되면, PCB의 접지에 접촉되어, 방사 모듈 111과 PCB의 접지를 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 또한, 예를 들면, 정합 회로는 방사 모듈 111과 급전 모듈 112 간의 임피던스를 정합할 수 있다. 또한, 예를 들면, 정합 회로는 방사 모듈 111과 접지 모듈 113 간의 임피던스를 정합할 수 있다. 정합 회로는, 예컨대, 적어도 하나의 회로 부품을 포함할 수 있다. 예를 들면, 정합 회로는, 집중 정수 소자(lumped element)로써 저항(Registor), 인덕터(Inductor), 또는 캐패시터(Capacitor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 예를 들면, 정합 회로는, 분포 정수 소자(distributed element)로써 micro strip line 또는 strip line 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떠한 실시예에 따르면, 안테나 장치 110이 정합 모듈 114를 포함하지 않고, 그 대신 방사 모듈 111을 전자 장치 100의 접지(예: 접지 영역 123)에 연결하는 연결 모듈(예: 도선)을 포함할 수 있다. 대안적으로, PCB 120이 정합 모듈을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 접지 단자 122와 접지 영역 123사이에 정합 모듈이 위치할 수 있다. 추가적으로, 급전 단자 121와 통신 모듈 130 사이에 정합 모듈이 위치할 수도 있다.
통신 모듈 130은 전자 장치 100와 네트워크를 통해 연결된 다른 전자 장치들 간의 통신에서 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 모듈 130은 셀룰러 모듈 131, Wifi 모듈 132, BT 모듈 133, GPS 모듈 134, NFC(near field communication) 모듈 135 및 RF(radio frequency) 모듈 136를 포함할 수 있다.
셀룰러 모듈 131은 통신망(예: LTE, LTE-A, CDMA, WCDMA, UMTS, WiBro 또는 GSM 등)을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 또한, 셀룰러 모듈 131은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드(미도시))을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈 131은 AP 161이 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 셀룰러 모듈 131은 멀티 미디어 제어 기능의 적어도 일부를 수행할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈 131은 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor)를 포함할 수 있다. 또한, 셀룰러 모듈 131은, 예를 들면, SoC로 구현될 수 있다. 도 1에서는 셀룰러 모듈 131(예: 커뮤니케이션 프로세서), AP 161와 별개의 구성요소로 도시되어 있으나, 한 실시예에 따르면, AP 161이 전술한 구성요소들의 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈 131)을 포함하도록 구현될 수 있다.
한 실시예에 따르면, AP 161 또는 셀룰러 모듈 131(예: 커뮤니케이션 프로세서)은 각각에 연결된 비휘발성 메모리 또는 다른 구성요소 중 적어도 하나로부터 수신한 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리할 수 있다. 또한, AP 161 또는 셀룰러 모듈 131은 다른 구성요소 중 적어도 하나로부터 수신하거나 다른 구성요소 중 적어도 하나에 의해 생성된 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.
Wifi 모듈 132, BT 모듈 133, GPS 모듈 134 또는 NFC 모듈 135 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 도 1에서는 셀룰러 모듈 131, Wifi 모듈 132, BT 모듈 133, GPS 모듈 134 또는 NFC 모듈 135이 각각 별개의 블록으로 도시되었으나, 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈 131, Wifi 모듈 132, BT 모듈 133, GPS 모듈 134 또는 NFC 모듈 135 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. 예를 들면, 셀룰러 모듈 131, Wifi 모듈 132, BT 모듈 133, GPS 모듈 134 또는 NFC 모듈 135 각각에 대응하는 프로세서들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈 131에 대응하는 커뮤니케이션 프로세서 및 Wifi 모듈 132에 대응하는 Wifi 프로세서)는 하나의 SoC로 구현될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 안테나 장치 110는 NFC 또는 RFID 통신을 위한 안테나 일 수 있다. 예를 들면, NFC 시스템에 포함된 리더(reader), 라이터(writer), 또는 NFC 태그(tag) 는 정해진 거리 범위 내에서 무선 신호(radio signal)을 통해 서로 정보를 교환할 수 있다. 안테나 장치 110는, 예컨대, NFC 통신에 사용되는 주파수 중 하나인 약 13.56MHz의 무선 신호를 송수신할 수 있다. 그러나 본 발명의 다양한 실시예들은 이에 한정되지 않고, 다양한 변형들이 가능하다.
RF 모듈 136는 데이터의 송수신, 예를 들면, RF 신호의 송수신을 수행 할 수 있다. RF 모듈 136는, 도시되지는 않았으나, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter) 또는 LNA(low noise amplifier) 등을 포함할 수 있다. 도 1에서는 셀룰러 모듈 131, Wifi 모듈 132, BT 모듈 133, GPS 모듈 134 및 NFC 모듈 135이 하나의 RF 모듈 136을 서로 공유하는 것으로 도시되어 있으나, 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈 131, Wifi 모듈 132, BT 모듈 133, GPS 모듈 134 또는 NFC 모듈 135 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호의 송수신을 수행할 수 있다.
카메라 모듈 140은 정지 영상 또는 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서) 141, 렌즈 142, ISP(image signal processor) 143 및 플래쉬(flash)(예: LED 또는 xenon lamp) 144를 포함할 수 있다.
오디오 모듈 150은 소리(sound)와 전기신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈 150은, 예를 들면, 스피커 151, 리시버 152, 마이크 153 또는 이어폰(미도시) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.
제어 모듈 160은 전자 장치 100의 전반적인 동작 및 전자 장치 100의 내부 모듈들 간 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 데이터 처리 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈 160은 어플리케이션 프로세서(Application Processor: AP) 161을 포함할 수 있다.
디스플레이 모듈 170은 각종 정보(예: 멀티미디어 데이터 또는 텍스트 데이터 등)을 표시할 수 있다.
전자 장치 100의 전술한 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있다. 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 전자 장치 100은 전술한 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치 100의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
본 개시에 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은 예를 들어, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component) 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 본 개시에 따른 "모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2a 내지 2d들은 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치 200를 개략적으로 도시한다. 도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치 200의 정면도이고, 도 2b는 도 2a에서 AA' 방향으로 절단한 안테나 장치 200의 단면도이며, 도 2c는 도 2a에서 BB' 방향으로 절단한 안테나 장치 200의 단면도이다. 도 2d는 안테나 장치 200의 커버 210와 내부 구성을 도시한 사시도이다.
안테나 장치 200은, 예를 들면, 도 1에 도시된 안테나 장치 110의 전체 또는 일부를 구성할 수 있다. 도 2a, 도 2b 및 도 2d를 참조하면, 안테나 장치 200은 커버 210, 급전 모듈 220, 접지 모듈 230, 제 1 슬릿(slit) 241, 및 제 2 슬릿 242을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 장치 200은 상기 안테나 장치 200에 전기적 신호를 제공할 수 있는 기판(예: PCB) 250을 더 포함할 수 있다. 기판(substrate)은, 예를 들면, 상기 안테나 장치 200를 접지(ground)시킬 수 있는 접지 전도체(ground conductor)로서, PCB(printed circuit board) 또는 FPCB(flexible circuit board) 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 커버 210는, 적어도 일부 영역에 도전성 물질(conductive material)(예: 금속)을 포함할 수 있으며, 전자 장치 100의 케이스(case)의 적어도 일 부분일 수 있다. 예컨대, 커버 210은 전자 장치 100의 일면(예: 배면)의 전체 또는 일부를 구성할 수 있다. 예컨대, 커버 210은 전자 장치 100의 배터리 커버(battery cover)일 수 있다.
커버 210은, 예를 들면, 도 1에 도시된 방사 모듈 111의 적어도 일부를 구성할 수 있다. 커버 210은, 예를 들면, 제 1영역 211 및 제 2 영역 212를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제 1 영역 211은 도전성 물질로 이루어질 수 있으며, 제 2 영역 212은 제 1 영역 211과는 달리 비도전성 물질(예: 플라스틱)로 이루어질 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 커버 210은 영역의 구분 없이 하나의 도전성 물질로 이루어질 수도 있다.
이와 같이, 적어도 일부 영역이 도전성 물질로 구성된 커버 210을 이용함으로써, 별도의 방사체 구비 없이, 커버 210이 전자 장치의 방사체로 활용될 수 있다. 도 2a를 참조하면, 제 1 영역 211은, 예를 들면, 제 1 부분(first section) 211a, 제 2 부분(second section) 211b 및 제 3 부분(third section) 211c를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 커버 210은 커버 210의 외곽으로부터 정해진(specified) 거리만큼 떨어져 형성된 하나 이상의 슬릿을 포함할 수 있다. 커버 210은, 예를 들면, 제 1 슬릿 241 및 제 2 슬릿 242을 포함할 수 있다. 예컨대, 커버 210은, 제 1 슬릿 241 및 제 2 슬릿 242를 통해, 슬릿의 외부인 제 1 부분 211a 및 슬릿의 내부인 제 2 부분 211으로 구분될 수 있다. 제 1 부분 211a 및 제 2 부분 211b는 제 3 부분 211c를 통해 연결될 수 있다.
예를 들면, 제 1 부분 211a은 제 1 슬릿 241 또는 제 2 슬릿 242을 기준으로 제 1 슬릿 241 또는 제 2 슬릿 242의 바깥쪽에 위치하는(예: 제 1 슬릿 241 또는 제 2 슬릿 242의 외곽과 적어도 일부가 접하는) 커버 210의 일부 영역을 지칭할 수 있다. 예를 들면, 제 2 부분 211b는 제 1 슬릿 241 또는 제 2 슬릿 242을 기준으로 제 1 슬릿 241 또는 제 2 슬릿 242의 안쪽에 위치하는(예: 제 1 슬릿 241 또는 제 2 슬릿 242의 내곽과 적어도 일부가 접하는) 커버 210의 다른 일부 영역을 지칭할 수 있다. 커버 210가 영역의 구분 없이 도전성 물질로만 이루어진 경우에는, 제 1 부분 211a는 슬릿의 안쪽 영역(예: 제 2 부분 211b)을 제외한 나머지 커버 210의 부분들을 모두 포함할 수 있다. 제 1 부분 211a은, 예를 들면, 전자 장치(예: 전자 장치 100)의 케이스(case)로서 이용될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 예를 들면, 제 1 부분 211a에는 전자 장치(예: 전자 장치 100)의 다른 구성요소들과 관련된 다른 홀, 안테나, 또는 부품 등이 배치될 수 있다. 제 2 부분 211b은, 예를 들면, 내부에 홀(hole) 213 또는 개구홀(aperture)을 포함할 수 있다. 홀 213은, 예를 들면, 전자 장치(예: 전자 장치 100)의 다른 구성요소(예: 카메라, 센서, 플래쉬, 또는 스피커 등)가 상기 홀 213을 통하여 외부로 노출될 수 있도록 형성된 것일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 홀 213은 하나 이상의 슬릿들(예: 제 1 슬릿 241 또는 제 2 슬릿 242)과 정해진 거리만큼 떨어져 형성될 수 있다. 홀 213이 상기 하나 이상의 슬릿들과 정해진 거리만큼 떨어져 형성됨으로써, 커버 210의 일부(예: 제 2 부분 211b의 적어도 일부 영역)가 홀 213과 하나 이상의 슬릿들 사이에서 소정의 폭으로 일정한 형태(예: 원형 또는 다각형의 고리 모양)로 형성될 수 있다. 예컨대, 커버 210의 제 2 부분 211b은 홀 213의 외곽을 두르는 다각형의 띠(band) 형태를 가질 수 있다.
한 실시예에 따르면, 안테나 장치 200는 홀 213과 적어도 하나의 슬릿(예: 제 1 슬릿 241 또는 제 2 슬릿 242) 사이에 위치하는 도전성 영역(예: 제 2 부분 211b의 적어도 일부 영역)을 통하여 급전(feeding)될 수 있다. 안테나 장치 200을 급전시키기 위한 전류는, 예를 들면, 통신 모듈(예: 통신 모듈 130)으로부터 공급될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 안테나 장치 200을 급전시키기 위한 전류는, 커버의 일부가 아닌, 전자 장치(예: 전자 장치 100)에 포함된 별도의 도전성 구성요소를 통해 공급될 수 있다.
예를 들면, 제 1 슬릿 241 및 제 2 슬릿 242이 복수 개로 구분되지 않고 하나의 폐곡선 형태로 형성되는 경우에는, 슬릿(예: 폐곡선 형태로 형성된 하나의 슬릿)의 내부에는 커버 210의 도전성 물질이 포함되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 부분 211b는, 예를 들면, 상기 홀 213을 통하여 노출되는 상기 전자 장치의 다른 구성요소(예: 카메라)의 적어도 일부를 구성하는 도전성 부품(예: 금속 부품)이 상기 제 2 부분 211b를 구성할 수 있다. 상기 도전성 부품은, 예를 들면, 상기 다른 구성요소(예: 카메라 등)의 외곽을 감싸도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 다른 구성요소의 도전성 부품은, 예를 들면, 상기 다른 구성요소의 장식(decoration)을 위한 것일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 안테나 장치 200는 상기 홀 213을 통하여 노출된 상기 도전성 부품을 통하여 급전이 이루어질 수 있다.
한 실시예에 따르면, 두 슬릿(예: 제 1 슬릿 241, 제 2 슬릿 242)들은, 예컨대, 대칭 형태로 커버 210에 배치될 수 있다. 제 1 슬릿 241 및 제 2 슬릿의 배치는 대칭 형태의 배치 외에도 추가적인 실시예들이 가능하다.
한 실시예에 따르면, 하나 이상의 슬릿의 적어도 일부의 공간에는 절연 부재가 채워질 수 있다. 절연 부재는 비도전성 물질로 이루어질 수 있다. 절연 부재는, 예를 들면, 플라스틱, 수지(resin), 접착제(adhesive), 또는 유리 섬유(glass fiber) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들면, 절연 부재는 유전율(permittivity)을 갖는 물질인 유전체(dielectric substance)일 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 안테나 장치 200에는 유전율을 고려하여 유전체가 선택적으로 적용됨으로써, 안테나 장치 200의 RF 송수신 성능이 조정될 수 있다. 유전체의 종류는 한정되지 않으며, 안테나 성능을 고려하여 다양한 종류의 유전체가 선택될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 제 1 슬릿 241 및 상기 제 2 슬릿 242 각각의 슬릿들에는 제 1 절연 부재와 제 2 절연 부재가 채워질 수 있다. 제 1 절연 부재 및 제 2 절연 부재는 동일한 물질일 수도 있고 다른 물질일 수도 있다. 예컨대, 제 1 절연 부재 및 제 2 절연 부재는 유전체일 수 있다.
제 3 부분 211c는, 예를 들면, 제 1 부분 211a과 제 2 부분 211b을, 물리적으로 그리고 전기적으로 연결하는 부분일 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 커버 210은 폐루프 형태를 갖는 하나의 슬릿을 포함 할 수 있다. 제 1 슬릿 241 및 제 2 슬릿 242은 도 2a에서와 같은 분리된 형태가 아닌, 예를 들면, 하나의 원과 같은 형태로 형성될 수 있다. 이러한 경우에는, 제 3 부분 211c은 존재하지 않을 수 있다.
도 2b를 참조하면, 커버 210은 외부로 노출되는 제 1 면(C)과, 제 1 면(C)에 대향하는, 외부로 노출되지 않는 제 2 면(D)로 구성될 수 있다. 급전 모듈 220(예: 급전 모듈 112)은 급전핀 221, 급전 배선 223 및 전기 회로 224를 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 급전핀 221은 제 2 면(D)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 급전핀 221은 제 2 부분 211b에 배치될 수 있다. 상기 안테나 장치 200를 급전시키기 위한 전류는 급전핀 221을 통해 제 2 부분 211b으로 전달될 수 있다. 제 2 부분 211b으로 공급된 전류는, 예를 들면, 제 1 슬릿 241 또는 제 2 슬릿 242를 거쳐 제 1 부분 211a로 커플링(coupling)됨으로써, 제 1 부분 211a를 통해 전자기파의 형태로 외부 공간으로 방출될 수 있다. 안테나 장치 200의 송수신 거리 또는 송수신 영역은, 적어도 제 1 부분 211a의 면적에 기반하여 정해질 수 있다. 급전 모듈 220에서 급전 배선 223은 기판 250(예: 기판 250에 포함된, 급전핀 221로 전류를 공급하는 전류 공급 모듈)과 급전핀 221을 서로 연결할 수 있다.
전기 회로 224는, 예를 들면, 급전핀 221과 통신 모듈(예: 통신 모듈 130) 사이에 배치될 수 있다. 전기 회로 224는 예컨대, 패시브 (passive) 소자, 액티브(active) 소자, 마이크로 스트립 라인(micro strip line), 스트립 라인(strip line), 인터디지털(interdigital) 구조체 또는 이들 중 둘 이상의 조합으로 이루어질 수 있다. 전기 회로 224는, 특성값(예: capacitance, inductance, 또는 resistance 등)에 따라 안테나 장치 200(예: 안테나 장치 110)에 해당하는 임피던스(예: 입력 임피던스)를 변경할 수 있다.
예를 들면, 패시브 소자는 커패시터, 인덕터 또는 저항 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 액티브 소자는 다이오드, FET(Field Effect Transistor) 또는 BJT(Bipolar Junction Transistor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 인터디지털 구조체는 패시브 소자 또는 액티브 소자 중 적어도 하나가 칩(chip) 또는 패키지(package)로 구현되거나, 기판 250에 탑재된 것일 수 있다.
도 2c를 함께 참조하면, 안테나 장치 200는, 예를 들면, 두 개 이상의 접지 모듈(예: 제 1 접지 모듈 230 및 제 2 접지 모듈 270)을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 접지 모듈 230, 270각각은, 예를 들면, 제 1 부분 211a 또는 제 2 부분 211b 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 접지 모듈들 230 및 270은 제 2 부분 211b에서 대칭적인 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제 1 접지 모듈 230(예: 접지 모듈 113)은 제 1 접지핀 231, 제 1 접지 배선 232, 및 제 1 정합 회로 233를 포함할 수 있다. 제 2 접지 모듈 270은, 예를 들면, 제 2 접지핀 234, 제 2 접지 배선 235 및, 제 2 정합 회로 236를 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 제 1 접지 모듈 230에서 제 1 접지핀 231은 제 2 면(D)에 배치될 수 있다. 제 1 접지 모듈 230이 커버 210에 연결되는 위치는 안테나의 종류, 성능, 또는 네트워크의 종류 등에 따라 다양하게 선택될 수 있다. 예를 들면, 제 1 접지핀 231은 제 2 부분 211b에 배치될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 제 1 접지핀 231은, 예를 들어, 제 1 부분 211a 에 배치될 수 있다. 제 1 부분 211a에서 제 1 접지핀 231의 위치는, 예를 들면, 커버 210에 생성되는 전류 흐름을 결정할 수 있다. 예컨대, 제 1 접지핀 231은 커버 210의 외곽으로부터 정해진 간격을 갖고 배치될 수 있다.
제 1 접지 모듈 230에서 제 1 접지 배선 232는 제 1 접지핀 231과 기판 250을 서로 연결할 수 있다. 제 2 접지 배선 232은, 예를 들면, 제 2 접지핀 232와 기판 250을 서로 연결할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 제 1 접지 모듈 230에서, 제 1 정합 회로 233는 제 1 접지핀 231과 기판 250 사이에 배치되어, 상기 기판 250과 제 1 접지핀 231을 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제 2 정합 회로 236는 제 2 접지핀 234과 기판 250 사이에 배치되어, 상기 기판 250과 상기 제 2 접지핀 234을 전기적으로 연결할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 제 1 정합 회로 233또는 제 2 정합 회로 236는, 예를 들면, 패시브 (passive)소자, 액티브(active) 소자, 마이크로 스트립 라인, 스트립 라인, 인터디지털(interdigital) 구조체 또는 이들 중 둘 이상의 조합으로 이루어질 수 있다. 또한, 제 1 정합 회로 233 또는 제 2 정합 회로 236는, 특성값(예: capacitance, inductance, 또는 resistance 등)에 따라 안테나 장치 200(예: 안테나 장치 110)의 임피던스를 변경할 수 있다. 예를 들면, 제 1 정합 회로 233는 안테나 장치 200의 공진(resonance) 주파수를 변경(예: 생성, 이동)할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 제 1 접지 회로 233및 제 2 접합 회로 236는 안테나 장치 200의 전기적 길이(electrical length) 조정함으로써 안테나의 물리적인 크기(dimension)을 보상할 수 있다. 어떠한 실시예에 따르면, 제 1 접지 모듈 230의 구성 요소들 중 적어도 하나는 제 1접지 모듈 230의 구성에서 생략될 수 있다. 예를 들어, 제 1 접지 모듈 230의 구성에서 제 1 접지핀 231, 제 1 접지 배선 232, 또는 제 1 정합 회로 233중 적어도 하나가 생략될 수 있다. 또는, 제 2 접지 모듈의 구성에서 제 2 접지핀 234, 제 2 접지 배선 235, 또는 제 2 정합 회로 236 중 적어도 하나가 생략될 수 있다.
추가적으로 또는 대체적으로, 안테나 장치 200은 제 3접지 모듈 260(이하, 설명의 편의 상, "제 3 접지 모듈")을 포함할 수 있다. 도 2b를 참조하면 예컨대, 제 3 접지 모듈 260은 접지핀 161과 접지 배선 162를 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 제 3 접지 모듈 260에서 접지핀 261은 제 2 면(D)에서 제 1 영역 211a에 해당되는 곳에 배치될 수 있다. 예를 들면, 접지핀 261은 제 2 부분 211b로부터 일정 거리 떨어진 곳에 배치될 수 있다. 예컨대, 제 3 접지 모듈 260은 제 2 부분 211b에 배치(예: 상기 제 3 접지 모듈 260의 적어도 일부 영역이 상기 제 2 부분 211b과 접촉)되거나 급전 모듈 220과 정해진 거리 이내에 배치 될 수 있고, 제 3 접지 모듈 260은 상대적으로 커버 210의 외곽에 배치될 수 있다. 어떠한 실시예에 따르면, 접지핀 261은 제 2 영역 211b 또는 제 3 영역 211c에 배치될 수도 있다.
제 3 접지 모듈 260에서 접지 배선 262는 접지핀 261과 기판 250(예: PCB 120에서 도전층)을 서로 연결할 수 있다. 어떠한 실시예에 따르면, 제 3 접지 모듈 260은 다수의 접지핀들과 이에 각각 대응되는 다수의 접지 배선들을 포함할 수도 있다. 어떠한 실시예에 따르면, 전자 장치의 설계에 따라 커버 210(예: 제 1 영역 211)는 자유 공간을 통해 전자 장치의 접지와 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 제 3 접지 모듈 260은 안테나 장치 200의 구성에서 생략될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치의 등가회로이다.
도 3을 참조하면, 안테나 장치(예: 안테나 장치 200)는, 예를 들면, R(저항), L(인덕터) 및 C(커패시터)의 조합으로 이루어진 등가 회로(equivalent circuit) 300으로 표현(represent)(예: 모델링)될 수 있다.
등가 회로 300에서 방사모듈(예: 커버 210)는, 예를 들면, LA,CA,RA또는 이들 중 둘 이상의 조합으로 이루어진 제 1 등가 회로 310로 모델링될 수 있다. 예컨대, LA,CA,및 RA는 방사모듈의 물리적인 길이를 나타낼 수 있다.
등가 회로 300에서 접지 모듈(예: 접지 모듈 230)은, 예를 들면, 제 1 등가 회로 310의 양단에 각각 연결된 CS및 LS의 조합으로 이루어진 제 2 등가 회로 320으로 모델링될 수 있다. 예컨대, Cs 및 Ls는 접지 모듈 230의 정합 회로(예: 제 1 정합 회로 233)에 대응될 수 있다.
등가 회로 300에서 급전 모듈 (예: 급전 모듈 220)은, 예를 들면, 제 2 등가 회로 320에 연결된 제 3 등가 회로 330으로 모델링될 수 있다. 제 3 등가 회로 330은 하나 이상의CP로 이루어질 수 있다. 예컨대, Cp는 급전 모듈 220의 전기 회로(예: 전기 회로 224)에 대응될 수 있다.
예컨대, 제 2 등가 회로 320는, 방사모듈(예: 방사모듈 110)의 물리적인 크기(예: 길이)를 전기적으로 보상할 수 있다.
안테나 장치(예: 안테나 장치 200)는, 안테나 장치에서 송수신하기 위한 전자기파의 파장(
Figure pat00001
)에 따라 물리적인 길이가 결정된다. 안테나 장치 200의 공진(resonance) 특성은 안테나 장치 200의 물리적인 길이와 연관될 수 있다.. 이러한 길이의 변화는 LA,CA및 RA의 변화(
Figure pat00002
)를 야기할 수 있다. 전기 회로(예: CP,CS,LS)는 전기적인 파장(electrical wavelength)을 증가시키고 입력 임피던스(input impedance)를 가변(예: 임피던스를 낮춤)함으로써 안테나 장치 200의 물리적인 길이를 보상할 수 있다. 예를 들면, 안테나 장치 200는, 안테나 장치 200의 물리적인 길이가 정해진 주파수의 RF신호를 송수신하기에는 짧더라도, 해당하는 주파수의 RF 신호에 대해 공진할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 안테나 장치(예: 안테나 장치 200)의 커버(예: 커버 210)는 다양하게 디자인될 수 있다. 예를 들면, 커버에서 슬릿(예: 제 1 슬릿 241또는 제2 슬릿 242)의 위치 또는 형태가 다양하게 디자인될 수 있다. 커버 및 슬릿의 디자인에 따른 안테나 장치의 성능은, 전기 회로(예: CP,CS,LS)를 통해 조정될 수 있다. 전기 회로의 종류 및 값은, 예를 들면, 실험, 시뮬레이션(예: computer aided engineering)을 통해 선택될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치에서 전류 흐름을 도시한 도면이다.
안테나 장치(예: 안테나 장치 200)의 제 2 부분 211b로 전류가 공급되면, 슬릿(예: 제 1 슬릿 241또는 제2 슬릿 242)을 통해(pass through) 제 1 부분 211a로 전류가 커플링(coupling)될 수 있다. 제 1 부분 211a로 커플링 된 전류는, 슬릿의 가장자리를 돌아(flowing around) 커버(예: 커버 210)의 영역(예: 제 1 영역 211)에 걸쳐 흐를 수 있다. 이에 따라 커버에 생성되는 자기장(magnetic field)이 커버의 외부로 방사(emit)될 수 있다.
안테나 장치는, 예를 들면, 홀 또는 슬릿, 급전 모듈, 또는 접지 모듈의 설계에 따라 정해진 주파수의 RF 신호를 송수신 할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 안테나 장치의 설계에 따라, 절연 부재로 채워진 슬릿 주변에서 강한 자기력선(magnetic flux)이 형성되고 외곽으로 갈수록 전기력선의 밀집도가 낮아질 수 있다. 이에 따라, 전자기파는 슬릿 주변에서 상대적으로 많은 전자기파가 방사 또는 유기될 수 있다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 5를 참조하면, 예를 들면, 안테나 장치(예: 안테나 장치 200)에서 커버 500의 적어도 일부 510은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 어떤 실시예에서는, 커버 500 전체가 도전성 물질로 이루어질 수도 있다. 일부 510의 내부에는, 예를 들면, 두 개의 슬릿이 형성될 수 있다. 이러한 슬릿들은 대칭 형태로 배치될 수 있다. 또한 이러한 슬릿들에 의해 일부 510은, 예를 들면, 제 1 부분 511과, 제 2 부분 512와, 이들 511 및 512을 물리적으로 그리고 전기적으로 연결하는 제 3 부분 513으로 구분될 수 있다. 각각의 슬릿들에는 제 1 절연 부재 520과 제 2 절연 부재 530이 채워질 수 있다. 제 2 부분 512에는 도 2에 도시된 커버 210과 달리 홀이 형성되지 않을 수 있다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 6을 참조하면, 예를 들면, 안테나 장치(예: 안테나 장치 200)에서 커버 600의 적어도 일부 610은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 어떤 실시예에서는, 커버 600 전체가 도전성 물질로 이루어질 수도 있다. 일부 610의 내부에는 도 2에 도시된 커버 210과 달리, 하나의 슬릿 630이 형성될 수 있다. 이러한 슬릿 630에 의해 일부 610은, 예를 들면, 제 1 부분 611과, 제 2 부분 612로 구분될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 슬릿에는 절연 부재 가 채워질 수 있다. 한 실시예에 따르면, 슬릿 630의 안쪽 영역에는 슬릿 630과 인접하여 홀 640이 형성될 수 있다. 이러한 홀 640은 예를 들면, 카메라 렌즈(예: 렌즈 142), 플래쉬(예: 플래쉬 144) 또는 스피커(예: 스피커 151)의 홀일 수 있다. 어떤 실시예에 따르면 홀 640은 형성되지 않을 수 있다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 7을 참조하면, 예를 들면, 안테나 장치(예: 안테나 장치 200)에서 커버 700의 적어도 일부 710은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 어떤 실시예에서는, 커버 700 전체가 도전성 물질로 이루어질 수도 있다. 일부 710의 내부에는 도 2에 도시된 커버 210과 달리, 하나의 슬릿 730이 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이 슬릿 730은 폐곡선 형태로 이루어질 수 있다. 이러한 슬릿에 의해 일부 710은, 예를 들면, 제 1 부분 711과, 제 2 부분 712로 구분될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 슬릿 730에는 절연 부재가 채워질 수 있다. 한 실시예에 따르면, 슬릿 730의 안쪽 영역에는 슬릿과 인접하여 홀 740이 형성될 수 있다. 이러한 홀 740은 예를 들면, 카메라 렌즈(예: 렌즈 142), 플래쉬(예: 플래쉬 144) 또는 스피커(예: 스피커 151)의 홀일 수 있다. 어떤 실시예에 따르면 홀 740은 형성되지 않을 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 공진 주파수의 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다. 도 8의 그래프에서 X축은 주파수를 나타내며, Y축은 입력 반사계수 S11(dB)을 나타낸다.
도 8을 참조하면, 전자 장치 200에서 급전 모듈 220의 소자 값(예: CP)이 변경되면, 공진 주파수는 동일하면서도 입력 반사계수 S11이 변경(예: 이동)될 수 있다. 이에 따라, 해당 공진 주파수의 RF 신호의 방사 효율이 향상될 수 있다.
전자 장치 200에서 접지 모듈(예: 제 1 접지 모듈 230)의 소자 값(예: CS,LS)이 변경되면, 공진 주파수가 변경될 수 있다. 또한, 예를 들면, 입력 반사계수 S11이 변경될 수 있다. 이에 따라, 변경된 공진 주파수의 RF 신호의 방사 효율이 향상될 수 있다. 또한, 예를 들면, 공진 첨예도(resonance sharpness)(Q 값)가 개선될 수 있다. 이에 따라, 안테나 장치 200이 다룰 수 있는 주파수의 대역폭이 넓어질 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 본 발명에 따른 안테나 장치는, 플립 커버(flip cover)의 형태일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 안테나 장치는 상기 안테나 장치의 외곽으로부터 정해진 거리(a specified distance)만큼 떨어져 형성된 적어도 하나의 슬릿을 포함하는 제 1 부분(a first section); 상기 슬릿을 통해 상기 제 1 부분과 구분되는 제 2 부분(a second section); 및 상기 제 1 부분 또는 상기 제 2 부분 중 적어도 하나로 전류를 공급하기 위한 급전(feeding) 모듈을 포함할 수 있다. 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 상기 안테나 장치를 포함하는 전자 장치의 커버의 적어도 일부분을 구성하고, 상기 커버는 적어도 일부 영역에 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 슬릿은 상기 제 2 부분의 외곽의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 상기 제 2 부분에는 홀이 형성될 수 있다. 상기 적어도 하나의 슬릿은 상기 홀을 감싸도록 형성된 원형 또는 다각형일 수 있다. 상기 적어도 하나의 슬릿의 적어도 일부는 절연 부재로 채워질 수 있다. 상기 절연 부재의 유전율은 상기 제 1 부분, 상기 제 2 부분 또는 상기 적어도 하나의 슬릿 중 적어도 하나의 사이즈에 따라 서로 다른 유전율(permittivity)을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 급전 모듈은 상기 제 2 부분에 연결되도록 형성될 수 있다. 상기 안테나 장치는 상기 제 1 부분 또는 상기 제 2 부분 중 적어도 하나를 접지시키기 위한 접지(ground connection) 모듈을 더 포함할 수 있다. 상기 접지 모듈은 정합 회로를 포함하고, 상기 제 1 부분 또는 상기 제 2 부분 중 적어도 하나를, 상기 정합 회로를 통해 접지시킬수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치는 회로 기판; 상기 회로 기판을 통하여 급전되는 안테나를 포함하고, 상기 안테나는, 적어도 일부 영역에 도전성 물질을 포함하고, 상기 전자 장치의 외곽으로부터 정해진 거리만큼 떨어져 형성된 슬릿을 포함하는 제 1 부분; 상기 슬릿을 통해 상기 제 1 부분과 구분되는 제 2 부분; 및 상기 회로 기판으로부터 상기 제 1 부분 또는 상기 제 2 부분 중 적어도 하나로 전류를 공급하기 위한 급전 모듈을 포함할 수 있다. 상기 전자 장치는 상기 제 1 부분 또는 상기 제 2 부분 중 적어도 하나를 접지시키기 위한 접지(ground connection) 모듈을 더 포함할 수 있다. 상기 접지 모듈은 상기 제 1부분 또는 상기 제 2 부분에 배치되는 접지핀; 상기 접지핀과 상기 회로 기판의 접지층(ground layer)을 연결하는 접지배선; 및 상기 접지배선과 상기 접지층 사이에 배치되는 정합회로를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치에 포함된 적어도 하나의 부품의 적어도 일부는 상기 제 2 부분에 형성된 홀을 통하여 상기 전자 장치의 외부로 노출될 수 있도록 형성될 수 있다. 상기 제 2 부분은, 상기 전자 장치를 구성하는 부품의 적어도 일부에 포함된 도전성 부품으로 형성될 수 있다. 상기 도전성 부품은 상기 부품의 외곽의 적어도 일부를 감싸고, 상기 전자 장치의 외부로 노출되도록 형성될 수 있다. 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분은 상기 전자 장치의 일면에 형성된 케이스(case)의 적어도 일부를 구성할 수 있다. 상기 회로 기판은 전류 공급 모듈을 포함하고 상기 급전 모듈은, 상기 제 2 부분에 배치되는 급전핀; 상기 급전핀과 상기 전류 공급 모듈을 연결하는 급전배선을 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치는 접지층(ground layer)을 포함하는 회로 기판; 도전성 물질을 적어도 일부 영역에 포함하며, 상기 회로 기판의 적어도 일부를 덮도록(covering) 형성된 커버; 및 상기 커버의 상기 적어도 일부 영역으로 구성되는 안테나 장치를 포함하고, 상기 안테나 장치는, 상기 커버의 외곽으로부터 정해진 거리만큼 떨어져 형성된 적어도 하나의 슬릿에 의해 적어도 일부가 감싸지는 제 1 영역, 상기 적어도 하나의 슬릿에 의해 상기 제 1 영역과 구분되는 제 2 영역, 상기 제 1 영역에 전류를 공급하기 위한 급전 배선, 및 상기 제 1 영역 또는 제 2 영역을 상기 접지층과 연결하기 위한 접지 배선을 포함할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 개시의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 개시의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 전자 장치
110: 안테나 장치
111: 방사 모듈 112: 급전 모듈
113: 접지 모듈 114: 정합 모듈
130: 통신 모듈
131: 셀룰러 모듈 132: Wi-Fi 모듈
133: BT 모듈 134: GPS 모듈
135: NFC 모듈 136: RF 모듈
140: 카메라 모듈
141: 이미지 센서 142: 렌즈
143: ISP 144: 플래쉬
150: 오디오 모듈 151: 스피커
152: 리시버 153: 마이크
160: 제어 모듈 161: AP

Claims (20)

  1. 안테나 장치에 있어서,
    상기 안테나 장치의 외곽으로부터 정해진 거리(a specified distance)만큼 떨어져 형성된 적어도 하나의 슬릿을 포함하는 제 1 부분(a first section);
    상기 슬릿을 통해 상기 제 1 부분과 구분되는 제 2 부분(a second section); 및
    상기 제 1 부분 또는 상기 제 2 부분 중 적어도 하나로 전류를 공급하기 위한 급전(feeding) 모듈을 포함하는 안테나 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 상기 안테나 장치를 포함하는 전자 장치의 커버의 적어도 일부분을 구성하고, 상기 커버는 적어도 일부 영역에 도전성 물질을 포함하는 안테나 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 슬릿은 상기 제 2 부분의 외곽의 적어도 일부를 감싸도록 형성된 안테나 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 부분에는 홀(hole)이 형성된 안테나 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 슬릿의 적어도 일부는 절연 부재로 채워진 안테나 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 절연 부재의 유전율은 상기 제 1 부분, 상기 제 2 부분 또는 상기 적어도 하나의 슬릿 중 적어도 하나의 사이즈에 따라 서로 다른 유전율(permittivity)을 갖도록 형성된 안테나 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 급전 모듈은,
    상기 제 2 부분에 연결되도록 형성된 안테나 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 부분 또는 상기 제 2 부분 중 적어도 하나를 접지시키기 위한 접지(ground connection) 모듈을 더 포함하는 안테나 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 접지 모듈은 정합회로를 포함하고,
    상기 제 1 부분 또는 상기 제 2 부분 중 적어도 하나를, 상기 정합회로를 통해 접지시키는 안테나 장치.
  10. 전자 장치에 있어서,
    회로 기판;
    상기 회로 기판을 통하여 급전되는 안테나를 포함하고,
    상기 안테나는,
    적어도 일부 영역에 도전성 물질을 포함하고, 상기 전자 장치의 외곽으로부터 정해진 거리만큼 떨어져 형성된 슬릿을 포함하는 제 1 부분;
    상기 슬릿을 통해 상기 제 1 부분과 구분되는 제 2 부분; 및
    상기 회로 기판으로부터 상기 제 1 부분 또는 상기 제 2 부분 중 적어도 하나로 전류를 공급하기 위한 급전 모듈을 포함하는 전자 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 부분 또는 상기 제 2 부분 중 적어도 하나를 접지시키기 위한 접지(ground connection) 모듈을 더 포함하는 전자 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 접지 모듈은,
    상기 제 1부분 또는 상기 제 2 부분에 배치되는 접지핀;
    상기 접지핀과 상기 회로 기판의 접지층(ground layer)을 연결하는 접지배선; 및
    상기 접지배선과 상기 접지층 사이에 배치되는 정합회로를 포함하는 전자 장치.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 슬릿은 제 1 슬릿 및 제 2 슬릿을 포함하고,
    상기 제 1 슬릿 및 제 2 슬릿은 상기 제 2 부분의 외곽의 적어도 일부를 감싸도록 형성된 전자 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 전자 장치에 포함된 적어도 하나의 부품의 적어도 일부는 상기 제 2 부분에 형성된 홀을 통하여 상기 전자 장치의 외부로 노출될 수 있도록 형성된 전자 장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 부분은, 상기 전자 장치를 구성하는 부품의 적어도 일부에 포함된 도전성 부품으로 형성된 전자 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 도전성 부품은,
    상기 부품의 외곽의 적어도 일부를 감싸고, 상기 전자 장치의 외부로 노출되도록 형성된 전자 장치.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분은 상기 전자 장치의 일면에 형성된 케이스(case)의 적어도 일부를 구성하는 전자 장치.
  18. 제 10 항에 있어서, 상기 회로 기판은 전류 공급 모듈을 포함하고,
    상기 급전 모듈은,
    상기 제 2 부분에 배치되는 급전핀;
    상기 급전핀과 상기 전류 공급 모듈을 연결하는 급전배선을 포함하는 전자 장치.
  19. 제 10 항에 있어서,
    상기 슬릿의 적어도 일부는 절연 부재로 채워진 전자 장치.
  20. 전자 장치에 있어서,
    접지층(ground layer)을 포함하는 회로 기판;
    도전성 물질을 적어도 일부 영역에 포함하며, 상기 회로 기판의 적어도 일부를 덮도록(covering) 형성된 커버; 및
    상기 커버의 상기 적어도 일부 영역으로 구성되는 안테나 장치를 포함하고, 상기 안테나 장치는,
    상기 커버의 외곽으로부터 정해진 거리만큼 떨어져 형성된 적어도 하나의 슬릿에 의해 적어도 일부가 감싸지는 제 1 영역, 상기 적어도 하나의 슬릿에 의해 상기 제 1 영역과 구분되는 제 2 영역, 상기 제 1 영역에 전류를 공급하기 위한 급전 배선, 및 상기 제 1 영역 또는 제 2 영역을 상기 접지층과 연결하기 위한 접지 배선을 포함하는 전자 장치.
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