KR20170018646A

KR20170018646A - 안테나 장치 및 전자 장치

Info

Publication number: KR20170018646A
Application number: KR1020150112539A
Authority: KR
Inventors: 이병수; 박중희; 박세익; 이상민; 양철형; 이지우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2015-08-10
Publication date: 2017-02-20
Also published as: EP3335269B1; WO2017026659A1; US11081795B2; CN107925163B; KR102405446B1; EP3335269A4; CN107925163A; US20190372228A1; EP3335269A1; US20170047636A1

Abstract

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 외부 장치와 통신을 수행하는 통신 회로 및 상기 통신 회로를 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 통신 회로는, 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태의 제1 코일 및 상기 제1 코일로부터 연장되며, 상기 제1 코일과 지정된 거리 이상 떨어져 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태의 제2 코일을 포함하는 코일 안테나 및 상기 코일 안테나와 전기적으로 연결되어 상기 코일 안테나와 신호를 송수신하는 안테나 제어 회로를 포함할 수 있다. 또한, 다른 실시 예도 가능하다.

Description

안테나 장치 및 전자 장치{ANTENNA DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은 외부 장치와 데이터를 송수신하기 위한 안테나 장치 및 전자 장치에 관한 것이다.

전자 기술의 발달에 힘입어 다양한 유형의 전자 장치들이 개발 및 보급되고 있다. 특히, 스마트폰, 노트북 PC, 태블릿 PC, 웨어러블 장치 등과 같은 휴대용 전자 장치의 보급이 확대되고 있다.

최근 출시되는 전자 장치들은 사용자에게 다양한 서비스를 제공하기 위해 다수의 무선 통신 기술을 지원하고 있다. 무선 통신 기술은 종류에 따라 사용하는 주파수 대역이 상이하므로 전자 장치는 다수의 무선 통신 기술을 지원하기 위한 다수의 안테나를 포함하고 있다.

NFC, MST, 무선 충전 등의 근거리 무선 통신 기술은 전자 장치에 포함된 안테나의 위치에 따라 통신이 어려운 영역이 발생할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치와 외부 장치와의 거리, 위치 또는 각도 등에 따라 통신이 수행되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 또한, 통신 방식에 따라 전자 장치 주변에 복수의 장치가 위치하는 경우 복수의 장치 중 하나만 인식되며 나머지 하나는 인식을 할 수 없는 상황이 발생할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예는 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 안테나의 구조를 변경하여 통신 가능한 범위 및 거리를 향상시킬 수 있는 안테나 장치 및 전자 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예는 전자 장치 주변에 위치하는 적어도 하나의 장치를 인식할 수 있는 안테나 장치 및 전자 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 외부 장치와 통신을 수행하는 통신 회로 및 상기 통신 회로를 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 통신 회로는, 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태의 제1 코일 및 상기 제1 코일로부터 연장되며, 상기 제1 코일과 지정된 거리 이상 떨어져 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태의 제2 코일을 포함하는 코일 안테나 및 상기 코일 안테나와 전기적으로 연결되어 상기 코일 안테나와 신호를 송수신하는 안테나 제어 회로를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 안테나 장치는, 적어도 하나의 인쇄회로기판 및 상기 적어도 하나의 인쇄회로기판 상에 배치된 코일 안테나를 포함하며, 상기 코일 안테나는, 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태의 제1 코일 및 상기 제1 코일로부터 연장되며, 상기 제1 코일과 지정된 거리 이상 떨어져 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태의 제2 코일을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 제 1 방향으로 향하는 제 1 면 및 상기 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 포함된 적어도 하나의 통신 회로, 상기 하우징 내에 포함된 무선 충전 회로 및 상기 하우징 내에 포함되고, 상기 제 1 면 또는 제 2 면과 평행한 면을 가지는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판 내에 또는 상기 인쇄회로기판에 인접하여, 상기 제 2 면의 위에서 볼 때, 제 1 직경을 가지며, 적어도 하나의 턴(turn)을 포함하는 제 1 코일, 상기 제 2 면의 위에서 볼 때, 상기 제 1 직경보다 작은 제 2 직경을 가지며, 상기 제 1 코일의 턴에 의하여 둘러싸인 내부(interior surrounded by the turns of the first coil)에 배치되고, 적어도 하나의 턴(turn)을 포함하는 제 2 코일 및 상기 제 2 면의 위에서 볼 때, 상기 제 2 직경보다 작은 제 3 직경을 가지며, 상기 제 2 코일의 턴들에 의하여 둘러싸인 내부에 배치되고, 적어도 하나의 턴(turn)을 포함하는 제 3 코일을 더 포함하며, 상기 제 1 코일 및 제 3 코일은 상기 통신 회로에 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 코일은 상기 무선 충전 회로에 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치에 포함된 안테나의 통신 거리, 통신 범위 및 통신 성능을 확대시켜 외부 장치와의 통신 성능을 향상시킬 수 있으며, 통신 불능으로 인한 사용자 불편을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 안테나의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 안테나의 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 안테나의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 안테나의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 안테나의 구조를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 안테나의 구조를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 안테나를 포함하는 전자 장치를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 사용 환경을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 안테나 모듈의 구조를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 17는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 18은 다양한 실시예에 따른, 전자 장치를 도시하는 블록도이다.
도 19는 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도를 나타낸다.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 문서에서, "A 또는 B," "A 및/또는 B 중 적어도 하나," 또는 "A 및/또는 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔(예: Xbox™, PlayStation™), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 통신 모듈(110) 및 프로세서(120)를 포함할 수 있다.

통신 모듈(또는, 통신 회로)(110)은 외부 장치와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(110)은 안테나 모듈(111) 및 안테나 제어 모듈(또는, 안테나 제어 회로)(112)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(111)은 안테나 제어 모듈(112)의 제어에 따라 외부 장치와 신호를 송수신할 수 있다. 안테나 모듈(111)은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나(예: 코일 안테나 또는 금속 안테나 등) 등을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(111)은 NFC(near field communication) 통신을 수행할 수 있도록 공진주파수가 설정된 NFC 안테나일 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(111)은 NFC 리더기, NFC 태그 또는 외부 전자 장치와 NFC 통신을 수행할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈(112)은 안테나 모듈(111)을 통해 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈(112)은 안테나 모듈(111)로 외부 장치로 전송될 신호를 공급하고, 외부 장치로부터 안테나 모듈(111)로 수신되는 신호를 수신하여 분석할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈(112)은 NFC 통신을 수행하는 NFC 모듈일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈(112)은 NFC 통신을 수행하도록 설계된 칩(예: IC 칩)으로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈(112)(예: NFC 모듈)은 리더(read/write) 모드, 카드(card emulation) 모드 또는 P2P(peer-to-peer) 모드에서 동작할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈(112)은 프로세서(120)의 제어에 따라 동작 모드를 변경할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 안테나 제어 모듈(112)을 제어하여 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 외부 장치와 데이터를 송수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)는 CPU(central processing unit), GPU(graphic processing unit), 비디오 프로세서, 메모리 등을 포함하는 SoC(system on chip)으로 구현될 수 있다.

도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(100))는 통신 모듈(210)(예: 도 1의 통신 모듈(110)) 및 프로세서(220)(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(210)은 안테나 모듈(211)(예: 도 1의 안테나 모듈(111)) 및 안테나 제어 모듈(212)(예: 도 1의 안테나 제어 모듈(112))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(211)은 코일 안테나(10), 연결부(20) 및 신호 처리 모듈(30)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 코일 안테나(10)는 복수의 코일을 포함할 수 있다. 코일 안테나(10)는, 예를 들어, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13)은 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 코일(15)은 제1 코일(13)로부터 연장되어 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 전기적으로 연결될 수 있다.

일 실시 예에 따르면 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)의 일단은 각각 입력 단자에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(13)의 일단은 제1 입력 단자(3)와 연결될 수 있으며, 제2 코일(15)의 일단은 제2 입력 단자(5)와 연결될 수 있다. 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 각각 제1 입력 단자(3) 및 제2 입력 단자(5)를 통해 신호를 입/출력할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 코일 안테나(10)에 포함된 적어도 하나의 코일은 동일한(또는, 하나의) 평면상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 동일한 인쇄회로기판(printed circuit board)(예: FPCB(flexible printed circuit board))의 적어도 일부 영역에 형성될 수 있다. 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)이 동일한 평면상에 형성된다는 의미는, 예를 들어, 물리적으로 완전히 동일한 평면상에 형성되는 경우뿐만 아니라 인쇄회로기판이 적어도 하나의 레이어를 포함하는 경우 동일한 인쇄회로기판 상에서 상이한 레이어에 형성되는 경우를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 코일(15)은 제1 코일(13)이 형성하는 루프 내부에 제1 코일(13)이 형성하는 루프보다 작은 루프를 형성할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 지정된 거리이상 떨어져서 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(13)이 형성하는 루프의 내부 영역에 형성되는 자기장의 세기가 모든 영역에서 지정된 세기 이상이 되도록 제2 코일(15)이 배치될 수 있다. 제1 코일(13)이 형성하는 루프 내부에 자기장의 세기가 지정된 조건을 만족하지 않는 영역이 존재할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 코일(13)은 지정된 조건을 만족하지 못하는 자기장이 형성된 영역의 적어도 일부 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 코일(13)이 형성하는 루프 내부에 자기장의 세기가 지정된 조건을 만족하지 못하는 영역에서 통신이 가능하도록 제2 코일(15)이 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 회전 방향이 동일할 수 있다. 예를 들어 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 코일을 따라 흐르는 전류의 방향이 동일하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(13)을 따라 흐르는 전류가 시계방향으로 회전하면 제2 코일(15)을 따라 흐르는 전류가 시계방향으로 회전할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 코일(13)을 따라 흐르는 전류가 반시계방향으로 회전하면 제2 코일(15)을 따라 흐르는 전류가 반시계방향으로 회전할 수 있다. 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)의 회전 방향이 동일한 경우 제1 코일(13)에 의해 형성되는 자기장 및 제2 코일(15)에 의해 형성되는 자기장이 중첩되어 코일 주변에 형성되는 자기장의 세기가 최대화될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 회전 횟수가 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)의 회전 횟수가 동일한 경우 자기장의 세기가 최대화될 수 있다.

제1 코일	제2 코일	태그 인식 거리
제1 코일	제2 코일	MN910 Small Tag	TEC-TILE Small Tag
L2	R1	17mm	13mm
R2	R1	19mm	14mm
R2	R2	21mm	17mm
R3	R3	24mm	18mm
R3	R2	21mm	17mm

표 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일의 회전 방향 및 회전 횟수에 따른 NFC 태그 인식거리를 나타내는 실험 데이터이다.

표 1의 제1 열 및 제2 열에 표기된 알파벳 및 숫자는 코일의 회전 방향 및 회전 횟수를 나타낸다. 예를 들어, 코일이 왼쪽(left) 방향으로 2회 회전한 경우 L2로 표기될 수 있다. 다른 예를 들어, 코일이 오른쪽(right) 방향으로 3회 회전한 경우 L3로 표기될 수 있다.

다양한 실시예에 따른 표 1을 참조하면 코일의 회전 횟수가 동일하더라도 코일의 회전 방향이 반대이면 태그의 인식 거리가 짧아질 수 있다. 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)의 회전 횟수가 동일한 경우에 회전 횟수 대비 태그 인식 거리가 길어질 수 있다. 다양한 예에 따르면 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)의 회전 방향 및 회전 횟수가 동일한 경우에 태그 인식 성능이 최대화될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)의 위치에 따라 제1 코일(13)에 의해 형성되는 루프 내부 영역에서 안정적으로 태그를 인식할 수 있도록(또는, 서비스 불가능한 영역이 존재하지 않도록) 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)의 회전 횟수를 조절할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 제어 모듈(212)(예: NFC 모듈)이 리더 모드로 동작하는 경우 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)의 회전 횟수가 증가할수록 자기장의 세기가 강해져 태그 인식 성능이 높아질 수 있다. 다만, 안테나 제어 모듈(212)이 카드 모드로 동작하는 경우 NFC 리더기에서 발생하는 자기장과의 충돌로 인해 성능이 저하될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)의 회전 횟수는 리더 모드 및 카드 모드의 성능을 모두 고려하여 결정될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 연결부(20)는 코일 안테나(10)를 다른 구성(예: 신호 처리 모듈(30) 또는 안테나 제어 모듈(212))과 전기적으로 연결할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결부(20)는 C-클립을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결부(20)는 제1 연결부(20-1) 및 제2 연결부(20-2)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 연결부(20-1)는 제1 코일(13)의 일단(또는, 제1 입력 단자(3))과 신호 처리 모듈(30)을 전기적으로 연결할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 연결부(20-2)는 제2 코일(15)의 일단(또는, 제2 입력 단자(5))과 신호 처리 모듈(30) 또는 안테나 제어 모듈(212)을 전기적으로 할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 신호 처리 모듈(30)은 안테나 제어 모듈(212)로부터 수신되는 신호를 처리하여 코일 안테나(10)로 전달할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 신호 처리 모듈(30)은 필터 모듈(31) 및/또는 주파수 제어 모듈(32)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 필터 모듈(31)은 안테나 제어 모듈(212)로부터 수신되는 신호를 필터링하여 주파수 제어 모듈(32)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 필터 모듈(31)은 안테나 제어 모듈(212)로부터 수신되는 신호를 필터링하여 지정된 주파수 대역의 신호만을 주파수 제어 모듈(32)로 전달할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 필터 모듈(31)은 저역통과필터(low pass filter)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 필터 모듈(31)은 대역통과필터(band pass filter) 또는 대역제거필터(band refection filter)를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 주파수 제어 모듈(32)은 코일 안테나(10)의 공진 주파수를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 주파수 제어 모듈(32)은 RLC 소자(또는, 회로)를 포함할 수 있다. 주파수 제어 모듈(32)은 RLC 소자를 이용하여 코일 안테나(10)의 공진 주파수를 조정할 수 있다. 예를 들어, 주파수 제어 모듈(32)은 코일 안테나의 공진 주파수를 NFC 통신 주파수(예: 13.56MHz)로 조정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 주파수 제어 모듈(32)은 안테나 제어 모듈(212)의 동작 모드(예: 리더 모드 또는 카드 모드)에 따라 공진 주파수를 조정하여 동작 환경을 최적화할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈(212)은 안테나 모듈(211)로 외부 장치로 전송될 신호를 공급하고, 외부 장치로부터 안테나 모듈(211)로 수신되는 신호를 수신하여 분석할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈(212)(예: NFC 모듈)은 프로세서(220)의 제어에 따라 리더(read/write) 모드, 카드(card emulation) 모드 및 P2P(peer-to-peer) 모드 중 적어도 한가지 모드에서 동작할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈(212)은 TX(Transmitter X-tal) 모듈(41), RX(Receiver X-tal) 모듈(43) 및/또는 카드 모드 모듈(45)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈(212)이 리더 모드 또는 P2P모드로 동작하는 경우 TX 모듈(41) 및/또는 RX 모듈(43)이 활성화될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈(112)이 카드 모드로 동작하는 경우 카드 모드 모듈(45)이 활성화될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, TX 모듈(41)은 안테나 모듈(211)로 전송할 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, TX 모듈(41)은 NFC 프로토콜에 따른 신호를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, TX 모듈(41)은 생성된 신호를 인코딩하는 인코더를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, TX 모듈(41)은 생성된 신호의 파워를 증폭시키는 증폭기(amplifier) 회로를 포함할 수 있다. TX 모듈(41)에 의해 생성된 신호는 안테나 모듈(예: 신호 처리 모듈)로 전달될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, RX 모듈(43)은 TX 모듈(41)로부터 안테나 모듈(211)로출력된 신호를 수신할 수 있다. 안테나 모듈(211)로부터 수신되는 신호에는 NFC 태그 또는 외부 장치로부터 수신된 데이터가 포함될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, RX 모듈은 수신된 신호를 디코딩하는 디코더를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, RX 모듈(43)은 수신된 신호에 포함된 정보를 프로세서(220)로 전달할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 카드 모드 모듈(45)은 안테나 제어 모듈(112)이 카드 모드로 동작하는 상태에서 외부 장치(예: POS(point of sale) 단말)로부터 안테나 모듈(211)로 수신된 신호를 수신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈(212)은 외부(예: 안테나 모듈(211) 또는 프로세서(220))와 신호를 송수신하기 위한 적어도 하나의 단자(예: 입력 단자 또는 출력 단자)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나 제어 모듈(212)은 TX 모듈(41)과 연결된 제1 단자 및 제2 단자를 포함할 수 있다. 제1 단자는, 예를 들어, 코일 안테나(10)의 제1 입력 단자(3)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 단자는, 예를 들어, 코일 안테나(10)의 제2 입력 단자(5)와 전기적으로 연결될 수 있다.

도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 안테나의 구조를 나타내는 도면이다.

다양한 실시예에 따른 도 3을 참조하면 코일 안테나(310)(예: 도 2의 코일 안테나(10))는 인쇄회로기판(11)(예: 도 2의 인쇄회로기판(11))(예: FPCB)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 코일 안테나(310)는 인쇄회로기판(11)의 적어도 일부 영역에 형성된 적어도 하나의 코일을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 코일 안테나(310)는 제1 코일(13)(예: 도 2의 제1 코일(13)) 및 제2 코일(15)(예: 도 2의 제2 코일(15))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13)은 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 코일(15)은 제1 코일(13)로부터 연장되어 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 NFC 통신을 위한 안테나일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 코일 안테나(310)는 인쇄회로기판(11)의 적어도 일부 영역에 형성된 제3 코일(17) 및 제4 코일(19)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 코일(17) 및 제4 코일(19)은 각각 MST(magnetic secure transmission) 통신 및 무선 충전(예: WPC(wireless power consortium) 또는 PMA(power matters alliance) 방식)을 위한 용도로 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 코일(17) 및 제4 코일(19)은 각각 별도의 입력 단자를 통해 MST 모듈(또는, MST 회로) 및 무선 충전 모듈(또는, 무선 충전 회로)와 전기적으로 연결되어 신호를 입/출력할 수 있다.

일 실시 예에 따르면 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)의 일단은 각각 입력 단자에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(13)의 일단은 제1 입력 단자(3)(예: 도 2의 제1 입력 단자(3))와 연결될 수 있으며, 제2 코일(15)의 일단은 제2 입력 단자(5)(예: 도 2의 제2 입력 단자(5))와 연결될 수 있다. 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 각각 제1 입력 단자(3) 및 제2 입력 단자(5)를 통해 신호를 입/출력할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제3 코일(17)은 제1 코일(13)보다 작은 직경을 가지며, 제1 코일(13)이 형성하는 루프 내부에 위치할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제4 코일(19)은 제3 코일(17)보다 작은 직경을 가지며, 제3 코일(17)이 형성하는 루프 내부에 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 코일(15)은 제3 코일(17)보다 작은 직경을 가지며, 제3 코일(17)이 형성하는 루프 내부에 형성될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 코일 안테나(310)는 어트랙터(attractor)(12)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 어트랙터는 제2 코일(15)이 형성하는 루프 내부에 위치할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 어트랙터(12)는 자석 성분을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 어트랙터(12)는 무선 충전시 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100)) 및 무선 충전 장치를 결합시킬 수 있다.

인쇄회로기판(11)의 적어도 일부 영역에 형성되는 적어도 하나의 코일(예: 제1 코일 내지 제4 코일)은 도 2에 도시된 형태 외에도 다양한 형태를 가질 수 있다.

도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 안테나의 단면을 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 코일 안테나(410)의 단면도는 도 3에 도시된 코일 안테나(310)의 절단면 중 일부에 해당할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 코일 안테나(410)의 단면도는 도 3에 도시된 코일 안테나(310)를 라인(1)로 절단하였을 때의 단면도 중 적어도 일부에 해당할 수 있다.

도 4를 참조하면 코일 안테나(410)는 인쇄회로기판 레이어(411) 및 보호 시트 레이어(413)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인쇄회로기판 레이어(411)는 유연성을 가지는 FPCB(flexible printed circuit board) 레이어일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인쇄회로기판 레이어(411)는 제1 커버 레이어(401), 제1 코일 레이어(402), 베이스 필름(403), 제2 코일 레이어(404) 및 제2 커버 레이어(405)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 커버 레이어(401)는 인쇄회로기판 레이어(411)의 최하측에 배치되며, 인쇄회로기판 레이어(411)를 외부로부터 보호하고, 제1 코일 레이어(402)를 외부와 전기적으로 분리하는 역할을 할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제2 커버 레이어(405)는 인쇄회로기판 레이어(411)의 최상측에 배치되며, 인쇄회로기판 레이어(411)를 외부로부터 보호하고, 제2 코일 레이어(404)를 외부와 전기적으로 분리하는 역할을 할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 코일 레이어(402) 는 제1 커버 레이어(401)의 상면에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 코일 레이어(404)는 제2 커버 레이어(405)의 하면에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일 레이어(402) 및 제2 코일 레이어(404)는 전도성 물질(예: 구리)을 포함할 수 있으며, 전도성 물질에 프린팅된 적어도 하나의 코일을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일 레이어(402) 및 제2 코일 레이어(404)는 제1 코일(13), 제2 코일(15), 제3 코일(17) 및 제4 코일(19) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하여 설명한 실시 예는 제2 코일 레이어(404)가 제1 코일(13), 제2 코일(15), 제3 코일(17) 및 제4 코일(19)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 제1 코일(13), 제2 코일(15), 제3 코일(17) 및 제4 코일(19) 중 적어도 하나는 제1 코일 레이어(402)에 포함될 수도 있다.

일 실시 예에 따르면, 베이스 필름(403)은 제1 코일 레이어(402) 및 제2 코일 레이어(404) 사이에 위치할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 베이스 필름(403)은 제1 코일 레이어(402) 및 제2 코일 레이어(404)를 전기적으로 분리하는 역할을 할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 보호 시트 레이어(413)는 제1 접착 레이어(406), 페라이트 시트(ferrite sheet)(407), 제2 접착 레이어(408) 및 그라파이트 시트(graphite sheet)(409)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 접착 레이어(406)는 페라이트 시트(407) 및 인쇄회로기판 레이어(411) 접착시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 접착 레이어(406)는 페라이트 시트(407) 및 인쇄회로기판 레이어(411)의 제2 커버 레이어(405)를 접착시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 페라이트 시트(407)는 무선 충전과정에서 발생할 수 있는 전자파를 차폐시키는 역할을 할 수 있다.일 실시 예에 따르면 제2 접착 레이어(408)는 페라이트 시트(407) 및 그라파이트 시트(409)를 접착시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 그라파이트 시트(409)는 무선 충전과정에서 발생할 수 있는 열을 차단할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 안테나의 구조를 나타내는 도면이다.

다양한 실시예에 따른 도 5를 참조하면 코일 안테나(510)(예: 도 2의 코일 안테나(10))는 인쇄회로기판(11)(예: 도 2의 인쇄회로기판(11))(예: FPCB)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 코일 안테나(510)는 인쇄회로기판(11)의 적어도 일부 영역에 형성된 복수의 코일을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 코일 안테나(510)는 제1 코일(13)(예: 도 2의 제1 코일(13)) 및 제2 코일(15)(예: 도 2의 제1 코일(15))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13)은 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 코일(15)은 제1 코일(13)로부터 연장되어 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 NFC 통신을 위한 안테나일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 코일 안테나(510)는 인쇄회로기판(11)의 적어도 일부 영역에 형성된 제4 코일(19)(예: 도 3의 제4 코일(19))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제4 코일(19)은 각각 무선 충전(wireless power consortium : WPC)을 위한 용도로 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제4 코일(19)은 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)과는 별도의 입력 단자와 전기적으로 연결되어 신호를 입/출력할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제4 코일(19)은 제1 코일(13)보다 작은 직경을 가지며, 제1 코일(13)이 형성하는 루프 내부에 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 코일(15)은 제4 코일(19)보다 작은 직경을 가지며, 제4 코일(19)이 형성하는 루프 내부에 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 안테나의 구조를 나타내는 도면이다.

다양한 실시예에 따른 도 6를 참조하면 코일 안테나(610)(예: 도 2의 코일 안테나(10))는 인쇄회로기판(11)(예: 도 2의 인쇄회로기판(11))(예: FPCB)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 코일 안테나(610)는 인쇄회로기판(11)의 적어도 일부 영역에 형성된 복수의 코일을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 코일 안테나(610)는 제1 코일(13)(예: 도 2의 제1 코일(13)) 및 제2 코일(15)(예: 도 2의 제2 코일(15))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13)은 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 코일(15)은 제1 코일(13)로부터 연장되어 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 NFC 통신을 위한 안테나일 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 6을 참조하면, 제2 코일(15)의 일단과 연결된 제2 입력 단자(5)를 통해 전류(또는, 신호)가 공급될 수 있다. 예를 들어, 제2 입력 단자(5)로 입력된 전류는 제2 코일(15)을 따라 오른쪽 방향(또는, 시계 방향)(6)으로 흐르며 자기장을 형성할 수 있다. 제2 코일(15)을 따라 오른쪽 방향(6)으로 흐르는 전류는 제2 코일(15)과 연결된 제1 코일(13)을 따라 오른쪽 방향(7)으로 흐르며 자기장을 형성할 수 있다. 제1 코일(13)을 따라 오른쪽 방향(7)으로 흐르는 전류는 제1 코일(13)의 일단과 연결된 제1 입력 단자(3)를 통해 코일 안테나(610) 외부로 출력될 수 있다. 도 6을 참조하면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 흐르는 전류의 방향이 동일하도록 형성될 수 있다.

도 6에서는 제2 입력 단자(5)를 통해 전류가 공급되는 예를 설명하였으나, 제1 입력 단자(3)를 통해 전류가 공급될 수도 있다. 예를 들어, 제1 입력 단자(3)를 통해 전류가 공급되는 경우, 도 6과는 반대로 제1 코일(13)을 따라 왼쪽 방향(또는, 반시계 방향)으로 전류가 흐를 수 있다. 제1 코일(13)을 따라 흐르는 전류는 제1 코일(13)과 연결된 제2 코일(15)을 따라 왼쪽 방향(또는, 반시계 방향)으로 흐르며 제1 코일(13)의 일단과 연결된 제1 입력 단자(3)를 통해 코일 안테나(610) 외부로 출력될 수 있다.

예를 들어, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)을 따라 전류가 흐르면, 코일 주변에 자기장이 형성될 수 있다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 자기장이 형성된 코일 안테나의 단면(620)이 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 제1 코일(13)에 전류가 흐르면 제1 코일(13) 주변에 자기장(E1)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면 코일 안테나(10)가 제1 코일(13)만을 포함하는 경우에 제1 코일(13)이 형성하는 루프 내부에 자기장(E1)의 세기가 지정된 조건을 만족하지 않는 영역(9)이 존재할 수 있다. 예를 들어, 자기장(E1)의 세기가 지정된 조건을 만족하지 않는 영역에 태그(예: NFC 태그)가 위치하면 태그 인식이 어려운 상황이 발생할 수 있다. 특히, 태그의 크기가 작은 경우에는 태그가 인식되지 않을 확률이 커질 수 있다.

도 6을 참조하면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)에 전류가 흐르면 제1 코일(13) 및 제2 코일(15) 주변에 자기장(E1, E2)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면 코일 안테나(10)가 제1 코일(13)만을 포함하는 경우와는 달리 제2 코일(15)에 의해 형성되는 자기장(E2)에 의해 제1 코일(13)이 형성하는 루프 내부 영역은 지정된 조건을 만족하는 자기장이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)에 의해 형성되는 전체(total) 자기장의 세기(8)는 제1 코일에 의해 형성되는 자기장(E1) 및 제2 코일에 의해 형성되는 자기장(E2)의 중첩에 의해 제2 코일(15) 주변에서 최대가 될 수 있다. 이에 따라, 코일 안테나(610)가 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)을 포함하는 경우에는 태그의 인식 거리 및 범위가 증가되어 태그의 크기와 관계없이 안정적으로 태그를 인식할 수 있다.

일 실시 에에 따르면, 제2 코일(15)은 자기장의 중첩 및 상쇄에 따른 자기장의 세기를 고려하여 제1 코일(13)이 형성하는 루프 내부 영역에서 안정적으로 태그를 인식할 수 있도록(또는, 서비스 불가능한 영역이 존재하지 않도록) 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100)) 주변에 복수의 태그가 위치하는 경우 복수의 태그를 모두 인식하여야 하는 상황이 발생할 수 있다. 전자 장치에 포함된 제1 코일(예: 도 2의 제1 코일(13)) 및 제2 코일(예: 도 2의 제2 코일(15))은 한번의 전류 제어를 통해 동시에 자기장이 형성되어, 한번의 전류 제어를 통해 동시에 두 장치를 인식하는 것이 어려울 수 있다. 예를 들어, 전자 장치 주변에 제1 코일에 근접한 태그 및 제2 코일에 근접한 태그가 위치하는 경우 코일 안테나(예: 도 2의 코일 안테나(10))로 공급되는 전류가 제1 입력 단자(예: 도 2의 제1 입력 단자(3))로 입력되면 제1 코일에 의해 생성되는 자기장에 의해 제1 코일에 근접한 태그가 먼저 인식되므로, 이후 제2 코일에 의해 자기장이 생성되더라도 제2 코일에 근접한 태그는 인식이 어려울 수 있다. 다른 예를 들어, 코일 안테나로 공급되는 전류가 제2 입력 단자(예: 도 2의 제2 입력 단자(5))로 입력되면 제2 코일에 의해 생성되는 자기장에 의해 제2 코일에 근접한 태그가 먼저 인식되므로, 이후 제1 코일에 의해 자기장이 생성되더라도 제1 코일에 근접한 태그는 인식이 어려울 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈(예: 도 1의 안테나 제어 모듈(112))은 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))의 제어에 따라 전자 장치주변에 위치하는 복수의 장치(예: 태그)를 모두 인식할 수 있도록 전류의 방향을 제어할 수 있다. 예를 들어, 안테나 제어 모듈은 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자로 교번적으로 전류를 공급할 수 있다. 상술한 바와 같이 제1 입력 단자로 전류를 공급하는 경우 제1 코일에 근접한 태그가 인식될 수 있으며, 제2 입력 단자로 전류를 공급하는 경우 제2 코일에 근접한 태그가 인식될 수 있다.

도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 7을 참조하면, 전자 장치(700)(예: 도 1의 전자 장치(100))는 통신 모듈(710)(예: 도 1의 통신 모듈(110)) 및 프로세서(720)(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(710)은 안테나 모듈(711)(예: 도 1의 안테나 모듈(111)) 및 안테나 제어 모듈(712)(예: 도 1의 안테나 제어 모듈(112))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(711)은 코일 안테나(10), 연결부(20) 및 신호 처리 모듈(30)을 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 전자 장치(700)는 코일 안테나(10)(예: 도 2의 코일 안테나(10))의 구조를 제외하고는 도 2에 도시된 전자 장치(200)와 동일하므로 차이점을 중심으로 설명한다.

일 실시 예에 따르면, 도 7의 코일 안테나(10)(예: 도 2의 코일 안테나(10))는 복수의 코일을 포함할 수 있다. 코일 안테나(10)는, 예를 들어, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13)(예: 도 2의 제1 코일(13))은 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 코일(15)(예: 도 2의 제2 코일(15))은 제1 코일(13)로부터 연장되어 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 각각 상이한 인쇄회로기판 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(13)은 제1 인쇄회로기판(11-1)의 적어도 일부 영역에 형성될 수 있으며, 제2 코일(15)은 제2 인쇄회로기판(11-2) 의 적어도 일부 영역에 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 코일 연결부(14)를 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 대해 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 8을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 안테나의 구조를 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 코일 안테나(810)(예: 도 7의 코일 안테나(10))는 제1 코일(13)(예: 도 7의 제1 코일(13)) 및 제2 코일(15)(예: 도 7의 제2 코일(15))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 서로 상이한 평면상에 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 상이한 평면상에서 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 지정된 거리이상 떨어져서 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(13)이 형성하는 평면 및 제2 코일(15)이 형성하는 평면은 서로 지정된 거리이상 떨어져서 마주보는 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 3차원적으로 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 별개의 인쇄회로기판(printed circuit board)(예: FPCB(flexible printed circuit board))의 적어도 일부 영역에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(13)은 제1 인쇄회로기판(11-1)의 적어도 일부 영역에 형성될 수 있으며, 제2 코일(15)은 제2 인쇄회로기판(11-2)의 적어도 일부 영역에 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 코일 연결부(14)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 코일 연결부(14)는 제1 인쇄회로기판(11-1) 및 제2 인쇄회로기판(11-2) 사이에 위치하여, 상이한 인쇄회로기판 상에 형성된 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 회전 방향이 상이할 수 있다. 즉, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 코일을 따라 흐르는 전류의 방향이 반대가 되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, 제1 코일(13)을 따라 흐르는 전류가 시계방향(81)으로 회전하면 제2 코일(15)을 따라 흐르는 전류가 반시계방향(82)으로 회전할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 코일(13)을 따라 흐르는 전류가 반시계방향으로 회전하면 제2 코일(15)을 따라 흐르는 전류가 시계방향으로 회전할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13)을 따라 전류가 흐르면 제1 코일(13) 주변에 자기장(E1)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 코일(15)을 따라 전류가 흐르면 제2 코일(15) 주변에 자기장(E2)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)의 회전 방향이 상이한 경우 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)사이 영역에 형성되는 자기장은 서로 상쇄될 수 있다. 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)의 회전 방향이 상이한 경우 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)의 바깥 측면 방향으로 향하는 자기장이 중첩되어 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)의 측면 방향으로의 안테나 성능이 향상될 수 있다.

도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 안테나의 구조를 나타내는 도면이다.

도 9를 참조하면, 코일 안테나(910)(예: 도 2의 코일 안테나(10))는 제1 코일(13)(예: 도 2의 제1 코일(13)) 및 제2 코일(15)(예: 도 2의 제2 코일))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 다르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 서로 상이한 평면상에 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 상이한 평면상에서 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 지정된 거리이상 떨어져서 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(13)이 형성하는 평면 및 제2 코일(15)이 형성하는 평면은 서로 지정된 거리이상 떨어져서 마주보는 형태일 수 있다. 즉, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 3차원적으로 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 하나의 인쇄회로기판(11)(예: 도 2의 인쇄회로기판(11))의 적어도 일부 영역에 형성되어 상이한 평면상에서 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)은 유연성을 가지는 FPCB 상에 형성되어 도 9에 도시된 바와 같이 마주보도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 제2 코일(15)이 하나의 인쇄회로기판 상에 형성되는 경우, 코일 연결부(예: 도 8의 코일 연결부(14))는 생략될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 2 내지 도 9을 참조하면, 제1 코일(예: 도 2의 제 1 코일(13)) 및 제2 코일(예: 제2 코일(15))은 코일 안테나(예: 도 2의 코일 안테나(10)) 내에서 서로 전기적으로 연결되고, 제1 코일의 일단은 제1 입력 단자(예: 도 2의 제1 입력 단자(3))를 통해 안테나 제어 모듈(예: 도 2의 안테나 제어 모듈(212))에 연결되고, 제2 코일의 일단은 제2 입력 단자(예: 도 2의 제2 입력 단자(5))를 통해 안테나 제어 모듈에 연결될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 제1 코일 및 제2 코일은 코일 안테나 내에서 전기적으로 분리될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일의 양단은 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자에 연결되고, 제2 코일의 양단은 제3 입력 단자 및 제4 입력 단자에 연결되고, 제1 내지 제4 입력 단자는 안테나 제어 모듈에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈은 제1 입력 단자 또는 제2 입력 단자를 통해 제1 코일로 전류를 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈은 제3 입력 단자 또는 제4 입력 단자를 통해 제2 코일로 전류를 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈은 제1 코일 및 제2 코일 중 하나에만 전류를 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈은 제1 코일 및 제2 코일 모두에 전류를 공급할 수 있다. 예를 들어, 안테나 제어 모듈은 제1 코일 및 제2 코일에 동시에 또는 순차적으로 전류를 공급할 수 있다. 예를 들어, 안테나 제어 모듈은 제1 입력 단자(또는, 제2 입력 단자) 및 제3 입력 단자(또는, 제4 입력 단자)로 동시에 전류를 공급할 수 있다. 다른 예를 들어, 안테나 제어 모듈은 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자 중 하나를 통해 제1 코일로 전류를 공급하고 다른 하나를 통해 제1 코일로부터 전류가 수신되면, 제3 입력 단자 및 제4 입력 단자 중 하나를 통해 제2 코일로 전류를 공급하고 다른 하나를 통해 제2 코일로부터 전류를 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈은 제1 코일 및 제2 코일에 흐르는 전류의 방향이 동일하도록 전류를 공급하거나 또는 전류의 방향이 반대가 되도록 전류를 공급할 수 있다.

도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 안테나를 포함하는 전자 장치를 나타낸다.

도 10의 (a) 및 (b)를 참조하면, 전자 장치(1000)(예: 도 1의 전자 장치(100))는 웨어러블 장치(예: 스마트 워치)일 수 있다.

다양한 실시예에 따른 도 10의 (a)를 참조하면, 제1 코일(13)은 전자 장치(1000)의 전(前)면(예: 디스플레이면)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13)(예: 도 7의 제1 코일(13))은 전자 장치(1000)의 상면 방향에 위치하는 장치(예: NFC 태그 또는 NFC 리더기)와 신호를 송수신할 수 있다.

다양한 실시예에 따른 도 10의 (b)를 참조하면, 제2 코일(15)(예: 도 7의 제2 코일(15))은 전자 장치(1000)의 배면에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 코일(15)은 전자 장치(1000)의 하면에 위치하는 장치(예: NFC 태그)와 신호를 송수신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1000)의 전면에 배치되는 코일(예: 제1 코일(13))은 제 1 모드(예: NFC 카드 모드)에 최적화되도록 설계될 수 있으며, 전자 장치(1000)의 배면에 배치되는 코일(예: 제2 코일(15))은 제 2 모드(예: NFC 리더 모드)에 최적화되도록 설계될 수 있다.

도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 사용 환경을 나타내는 도면이다.

다양한 실시예에 따른 도 11을 참조하면, 전자 장치(1100)(예: 도 1의 전자 장치(100))는 웨어러블 장치(예: 스마트 워치)일 수 있다. 전자 장치(1100)가 사용자의 손목에 착용된 상태에서는 전자 장치(1100)의 전면에 위치하는 장치와의 신호 송수신이 가능하나, 배면에 위치하는 장치와의 신호 송수신이 어려울 수 있다. 전자 장치(1100)가 사용자의 손목에 착용되지 않은 상태에서는 전자 장치(1100)의 전면 및 배면에 위치하는 장치와 동시에 신호를 송수신하여야 하는 상황이 발생할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1100)는 거치대(2000)에 거치된 상태에서 배면에 위치하는 거치대(2000)에 포함된 제1 태그(2010)(예: NFC 태그)와 신호를 송수신할 수 있으며, 전면에 위치하는 제2 태그(3000)(예: NFC 태그)와 신호를 송수신할 수 있다.

전자 장치(1100)에 포함된 제1 코일(13)(예: 도 7의 제1 코일(13)) 및 제2 코일(15)(예: 도 7의 제2 코일(15))은 한번의 전류 제어를 통해 자기장이 형성되어, 한번의 전류 제어를 통해 동시에 두 장치를 인식하는 것이 어려울 수 있다. 예를 들어, 코일 안테나(10)(예: 도 7의 코일 안테나(10))로 공급되는 전류가 제1 입력 단자((예: 도 7의 제1 입력 단자(3))로 입력되면 제1 코일(13)에 의해 생성되는 자기장(E1)에 의해 제2 태그(3000)가 먼저 인식될 수 있으므로, 이후 제2 코일(15)에 의해 자기장(E2)이 생성되더라도 거치대(2000)에 포함된 제1 태그(2010)는 인식이 어려울 수 있다. 다른 예를 들어, 코일 안테나(10)로 공급되는 전류가 제2 입력 단자(예: 도 7의 제2 입력 단자(5))로 입력되면 제2 코일(15)에 의해 생성되는 자기장(E2)에 의해 거치대(2000)에 포함된 제1 태그(2010)가 먼저 인식되므로, 이후 제1 코일(13)에 의해 자기장(E1)이 생성되더라도 제2 태그(3000)는 인식이 어려울 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1100)에 포함된 안테나 제어 모듈(예: 도 7의 안테나 제어 모듈(712))은 전자 장치(1100)의 전면 및 배면에 위치하는 복수의 장치(예: 태그)를 모두 인식할 수 있도록 전류의 방향을 제어할 수 있다. 예를 들어, 안테나 제어 모듈은 제1 코일(13)과 연결된 입력 단자(예: 도 7의 제1 입력 단자(3)) 및 제2 코일(15)과 연결된 입력 단자(예: 도 7의 제2 입력 단자(5))로 교번적으로 전류를 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 입력 단자로 전류를 공급하는 경우 제2 태그(3000)가 인식될 수 있으며, 제2 입력 단자로 전류를 공급하는 경우 제1 태그(2010)가 인식될 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(1100)는 전자 장치(1100) 주변에 위치하는 복수의 태그를 모두 인식할 수 있다.

도 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 12를 참조하면, 전자 장치(1200)(예: 도 1의 전자 장치(100))는 통신 모듈(1210)(예: 도 1의 통신 모듈(110)) 및 프로세서(1220)(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1210)은 안테나 모듈(1211)(예: 도 1의 안테나 모듈(111)) 및 안테나 제어 모듈(1212)(예: 도 1의 안테나 제어 모듈(112))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1211)은 코일 안테나(10)(예: 도 2의 코일 안테나(10)), 연결부(20)(예: 도 2의 연결부), 신호 처리 모듈(30)(예: 도 2의 신호 처리 모듈(30)) 및 금속 안테나(40)를 포함할 수 있다. 도 12에 도시된 통신 모듈(1210)은 코일 안테나(10) 및 금속 안테나(40)를 제외하고는 도 2에 도시된 통신 모듈(210)과 동일하므로 차이점을 중심으로 설명한다.

일 실시 예에 따르면, 금속 안테나(40)는 금속 플레이트 안테나(metal plate antenna)일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 금속 안테나(40)는 LTE(long term evolution), Wi-Fi(wireless-fidelity), Bluetooth, GNSS(global navigation satellite system) 등 다양한 주파수 대역의 통신을 수행할 수 있는 다중 대역 안테나일 수 있다. 일 실시 예에 따르면 금속 안테나(40)는 전자 장치(1200)의 내부 또는 표면에 위치할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 금속 안테나(40)는 코일 안테나(10)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 금속 안테나(40)는 코일 안테나(10)의 외측에 위치하는 제1 코일(13)과 전기적으로 연결될 수 있다. 코일 안테나(10) 및 금속 안테나(40)의 연결 구조에 대해 도 14를 참조하여 후술한다.

도 13은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 13을 참조하면, 전자 장치(1300)(예: 도 1의 전자 장치(100))는 통신 모듈(1310)(예: 도 1의 통신 모듈(110)) 및 프로세서(1320)(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1310)은 안테나 모듈(1311)(예: 도 1의 안테나 모듈(111)), 안테나 제어 모듈(1312)(예: 도 1의 안테나 제어 모듈(112)) 및 RF 모듈(1313)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1311)은 코일 안테나(10)(예: 도 12의 코일 안테나(10)), 연결부(20)(예: 도 12의 연결부(20)), 신호 처리 모듈(30)(예: 도 12의 신호 처리 모듈(30)) 및 금속 안테나(40)(예: 도 12의 금속 안테나(40))를 포함할 수 있다. 도 13에 도시된 통신 모듈(1310)은 RF 모듈(1313)을 제외하고는 도 12에 도시된 통신 모듈(1210)과 동일하므로 차이점을 중심으로 설명한다.

일 실시 예에 따르면, RF 모듈(1313)은 금속 안테나(40)를 통해 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, RF 모듈(1313)은 금속 안테나(40)로 외부 장치로 전송될 신호를 공급하고, 외부 장치로부터 금속 안테나(40)로 수신되는 신호를 수신하여 분석할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, RF 모듈(1313)은 LTE, Wi-Fi, Bluetooth 또는 GNSS 통신을 수행하는 모듈일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, RF 모듈(1313)은 LTE, Wi-Fi, Bluetooth 또는 GNSS 통신을 수행하도록 설계된 칩(예: IC 칩)으로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, RF 모듈(1313)은 별도의 입력 단자(예: RF 입력 단자(41))를 통해 금속 안테나(40)와 신호를 송수신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 금속 안테나(40)는 안테나 제어 모듈(1312)에 의해 제1 입력 단자(3)(예: 도 12의 제1 입력 단자(3)) 또는 제2 입력 단자(5) (예: 도 12의 제2 입력 단자(5))로 전류가 공급되면 안테나 제어 모듈(1312)을 위한 안테나로 동작할 수 있으며, RF 모듈(1313)에 의해 RF 입력 단자(41)로 전류가 공급되면 RF 모듈(1313)을 위한 안테나로 동작할 수 있다.

도 14는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 안테나 모듈의 구조를 나타내는 도면이다.

도 14를 참조하면, 안테나 모듈(1411)(예: 도 12의 안테나 모듈(1211))은 제1 코일(13)(예: 도 12의 제1 코일(13)), 제2 코일(15)(예: 도 12의 제2 코일(15)) 및 금속 안테나(40)(예: 도 12의 금속 안테나(40))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 금속 안테나(40)의 양단은 제1 코일(13)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13)은 금속 안테나(40)에 의해 양분(兩分)된 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 양분된 제1 코일(13)은 금속 안테나(40)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 금속 안테나(40)의 양단은 양분된 제1 코일(13) 각각에 연결될 수 있으며, 금속 안테나(40)는 제1 코일(13)과 함께 루프를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 입력 단자(3)(예: 도 12의 제1 입력 단자(3)) 또는 제2 코일(15)로부터 제1 코일(13)로 공급되는 전류는 금속 안테나(40)를 거쳐 다시 제1 코일(13)을 따라 흐를 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 금속 안테나(40)는 납땜(solder), 초음파 용접 등의 방법으로 연결되거나 또는 연결 부재(예: C-클립)를 통해 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13) 및 금속 안테나(40)의 연결부분은 입력 단자로 활용될 수도 있다.

일 실시 예에 따르면, 금속 안테나(40)는 태그(예: NFC 태그) 인식 범위 확장을 위해 제2 코일(15)과 지정된 거리 이상 떨어져서 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 코일(13)과 연결된 금속 안테나(40)를 활용함으로써 태그 인식 범위가 확장될 수 있다. 예를 들어, 도 14를 참조하면 안테나 모듈(1411)의 상측에 배치된 금속 안테나(40)에 의해 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 상측에 위치하는 태그를 인식할 수 있게 된다.

도 15는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 15를 참조하면, 전자 장치(1500)(예: 도 1의 전자 장치(100))는 통신 모듈(1510)(예: 도 1의 통신 모듈(110)) 및 프로세서(1520)(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1510)은 안테나 모듈(1511)(예: 도 1의 안테나 모듈(111)), 안테나 제어 모듈(1512)(예: 도 1의 안테나 제어 모듈(112)) 및 RF 모듈(1513)(예: 도 13의 RF 모듈(1313))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1511)은 코일 안테나(10), 연결부(20), 신호 처리 모듈(30), 금속 안테나(40) 및 스위치 모듈(50)을 포함할 수 있다. 도 15에 도시된 통신 모듈(1510)은 스위치 모듈(50)을 제외하고는 도 13에 도시된 통신 모듈(1310)과 동일하므로 차이점을 중심으로 설명한다.

도 13을 참조하여 설명한 바에 따르면 금속 안테나(40)는 안테나 제어 모듈(1512) 및 RF 모듈(1513)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 안테나 제어 모듈(1512) 및 RF 모듈(1513)에 의도되지 않은 상이한 주파수를 가지는 신호가 전달되어 회로가 손상될 수 있다. 이를 방지하기 위해 안테나 모듈(1511)은 스위치 모듈(50)을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따른 스위치 모듈(50)은 적어도 하나의 스위치(예: 제1 스위치(50-1) 및 제2 스위치(50-2))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 스위치(50-1)는 코일 안테나(10) 및 안테나 제어 모듈(1512)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치(50-1)는 제2 연결부(20-2)와 RX 모듈(43)을 연결하는 신호 라인 및 제2 연결부(20-2)와 카드 모드 모듈(45)을 연결하는 신호 라인에 위치할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 스위치(50-1)는 코일 안테나(10)로부터 안테나 제어 모듈(1512)로 전송되는 신호를 제어(또는, 스위칭)할 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치(50-1)가 오프되면 코일 안테나(10) 및 안테나 제어 모듈(1512) 사이에 신호 송수신이 차단될 수 있다.

다양한 실시예에 따른 제2 스위치(50-2)는 금속 안테나(40) 및 RF 모듈(1513)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 제2 스위치(50-2)는 금속 안테나(40)와 RF 모듈(1513)을 연결하는 신호 라인에 위치할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 스위치(50-2)는 금속 안테나(40) 및 RF 모듈(1513) 간에 송수신되는 신호를 제어(또는, 스위칭)할 수 있다. 예를 들어, 제2 스위치(50-2)가 오프되면 금속 안테나(40) 및 RF 모듈(1513) 사이에 신호 송수신이 차단될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 안테나 제어 모듈(1512)은 프로세서(1520)의 제어에 따라 제1 스위치(50-1)의 온/오프를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, RF 모듈(1513)은 프로세서(1520)의 제어에 따라 제2 스위치(50-2)의 온/오프를 제어할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(1520)는 안테나 제어 모듈(1512) 및 RF 모듈(1513)의 신호 송수신을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1520)는 TX 모듈(41)로부터 신호가 출력되면 제2 스위치(50-2)를 오프시키도록 RF 모듈(1513)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 안테나 제어 모듈(1512)로부터 출력된 신호가 RF 모듈(1513)로 전달되는 현상을 방지할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(1520)는 RF 모듈(1513)로부터 신호가 출력되면 제1 스위치(50-1)를 오프시키도록 안테나 제어 모듈(1512)을 제어할 수 있다. 이에 따라 RF 모듈(1513)로부터 출력된 신호가 안테나 제어 모듈(1512)로 전달되는 현상을 방지할 수 있다.

도 16은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 16을 참조하면, 전자 장치(1600)(예: 도 1의 전자 장치(100))는 통신 모듈(1610)(예: 도 1의 통신 모듈(110)) 및 프로세서(1620)(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1610)은 안테나 모듈(1611)(예: 도 1의 안테나 모듈(111)), 안테나 제어 모듈(1612)(예: 도 1의 안테나 제어 모듈(112)) 및 RF 모듈(1613)(예: 도 13의 RF 모듈(1313))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1611)은 코일 안테나(10), 연결부(20), 신호 처리 모듈(30), 금속 안테나(40) 및 제2 필터 모듈(60)을 포함할 수 있다. 도 16에 도시된 통신 모듈(1610)은 제2 필터 모듈(60)을 제외하고는 도 13에 도시된 통신 모듈(1310)과 동일하므로 차이점을 중심으로 설명한다.

도 13을 참조하여 설명한 바에 따르면 금속 안테나(40)는 안테나 제어 모듈(1612) 및 RF 모듈(1613)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 안테나 제어 모듈(1612) 및 RF 모듈(1613)에 의도되지 않은 상이한 주파수를 가지는 신호가 지속적으로 전달되어 회로가 손상될 수 있다. 이를 방지하기 위해 안테나 모듈(1611)은 제2 필터 모듈(60)을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따른 제2 필터 모듈(60)은 복수의 필터(예: 제3 필터(60-1) 및 제4 필터(60-2))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 필터(60-1)는 제2 연결부(20-2)와 RX 모듈(43)을 연결하는 신호 라인 및 제2 연결부(20-2)와 카드 모드 모듈(45)을 연결하는 신호 라인에 위치할 수 있다. 즉, 제3 필터(60-1)는 코일 안테나(10)로부터 안테나 제어 모듈(112)로 전송되는 신호를 필터링 할 수 있다. 예를 들어, 제3 필터(60-1)는 코일 안테나(10)로부터 안테나 제어 모듈(1612)로 전송되는 신호를 필터링하여, 안테나 제어 모듈(1612)이 커버 가능한 주파수 대역의 신호만을 전달할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 필터(60-1)는 저역통과필터(low pass filter), 대역통과필터(band pass filter), 대역제거필터(band refection filter) 등 다양한 필터를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제4 필터(60-2)는 금속 안테나(40) 및 RF 모듈(1613)을 연결하는 신호 라인에 위치할 수 있다. 즉, 제4 필터(60-2)는 금속 안테나(40) 및 RF 모듈(1613) 사이에 송수신되는 신호를 필터링 할 수 있다. 예를 들어, 제4 필터(60-2)는 금속 안테나(40)로부터 RF 모듈(1613)로 전송되는 신호를 필터링하여, RF 모듈(1613)이 커버 가능한 주파수 대역의 신호만을 전달할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제4 필터(60-2)는 저역통과필터(low pass filter), 대역통과필터(band pass filter), 대역제거필터(band refection filter) 뿐만아니라 듀플렉서(duplexer), 다이플렉서(diplexer), SAW(surface acoustic wave) 필터 등의 필터를 포함할 수 있다.

본 명세서에 기재된 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(110))은 안테나 모듈(예: 도 1의 안테나 모듈(111)) 및 안테나 제어 모듈(예: 도 1의 안테나 제어 모듈(112))을 포함하는 것으로 설명하였으나, 통신 모듈(또는, 통신 회로)은, 예를 들어, 통신 모듈에 포함된 구성 중 일부(예: 안테나 제어 모듈(예: NFC 회로))만을 지칭하는 용어로 사용될 수도 있다.

도 17는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 나타내는 도면이다.

도 17을 참조하여, 다양한 실시 예에서의, 네트워크 환경(1700) 내의 전자 장치(1701)에 대해 설명한다. 전자 장치(1701)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(100)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(1701)는 버스(1710), 프로세서(1720), 메모리(1730), 입출력 인터페이스(1750), 디스플레이(1760), 및 통신 인터페이스(1770)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1701)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.

버스(1710)는, 예를 들면, 구성요소들(1710-1770)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 및/또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다.

프로세서(1720)는, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(1720)는, 예를 들면, 전자 장치(1701)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.

메모리(1730)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(1730)는, 예를 들면, 전자 장치(1701)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리(1730)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(1740)을 저장할 수 있다.

프로그램(1740)은, 예를 들면, 커널(1741), 미들웨어(1743), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface(API))(1745), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(1747) 등을 포함할 수 있다. 커널(1741), 미들웨어(1743), 또는 API(1745)의 적어도 일부는, 운영 시스템(operating system(OS))으로 지칭될 수 있다.

커널(1741)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(1743), API(1745), 또는 어플리케이션 프로그램(1747))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(1710), 프로세서(1720), 또는 메모리(1730) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(1741)은 미들웨어(1743), API(1745), 또는 어플리케이션 프로그램(1747)에서 전자 장치(1701)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.

미들웨어(1743)는, 예를 들면, API(1745) 또는 어플리케이션 프로그램(1747)이 커널(1741)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(1743)는 어플리케이션 프로그램(1747)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(1743)는 어플리케이션 프로그램(1747) 중 적어도 하나에 전자 장치(1701)의 시스템 리소스(예: 버스(1710), 프로세서(1720), 또는 메모리(1730) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다.

API(1745)는, 예를 들면, 어플리케이션(1747)이 커널(1741) 또는 미들웨어(1743)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.

입출력 인터페이스(1750)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(1701)의 다른 구성요소(들)에 전달할 수 있는 인터페이스의 역할을 할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스(1750)는 전자 장치(1701)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.

디스플레이(1760)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems(MEMS)) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(1760)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(1760)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.

통신 인터페이스(1770)는, 예를 들면, 전자 장치(1701)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(1702), 제 2 외부 전자 장치(1704), 또는 서버(1706)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(1770)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(1762)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(1704) 또는 서버(1706))와 통신할 수 있다.

무선 통신은, 예를 들면, 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면, LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한, 무선 통신은, 예를 들면, 근거리 통신(1764)을 포함할 수 있다. 근거리 통신(1764)은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 또는 GNSS(global navigation satellite system) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 “Beidou”) 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 본 문서에서는, “GPS”는 “GNSS”와 혼용되어 사용(interchangeably used)될 수 있다.

유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(1762)는 통신 네트워크(telecommunications network), 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(computer network)(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 전화 망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제 1 및 제 2 외부 전자 장치(1702, 1704) 각각은 전자 장치(1701)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 서버(1706)는 하나 또는 그 이상의 서버들의 그룹을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(1701)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(1702, 1704), 또는 서버(1706)에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(1701)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1701)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(1702, 1704), 또는 서버(1706))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(1702, 1704), 또는 서버(1706))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(1701)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1701)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.

도 18은 다양한 실시예에 따른, 전자 장치를 도시하는 블록도이다.

전자 장치(1801)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(100)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(1801)는 하나 이상의 프로세서(예: AP(application processor))(1810), 통신 모듈(1820), (가입자 식별 모듈(1829), 메모리(1830), 센서 모듈(1840), 입력 장치(1850), 디스플레이(1860), 인터페이스(1870), 오디오 모듈(1880), 카메라 모듈(1891), 전력 관리 모듈(1895), 배터리(1896), 인디케이터(1897), 및 모터(1898) 를 포함할 수 있다.

프로세서(1810)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(1810)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(1810)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(1810)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1810)는 도 18에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(1821))를 포함할 수도 있다. 프로세서(1810) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.

통신 모듈(1820)은, 도 17의 통신 인터페이스(1770)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(1820)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(1821), WiFi 모듈(1822), 블루투스 모듈(1823), GNSS 모듈(1824)(예: GPS 모듈, Glonass 모듈, Beidou 모듈, 또는 Galileo 모듈), NFC 모듈(1825), MST 모듈(1826), 및 RF(radio frequency) 모듈(1827)를 포함할 수 있다.

셀룰러 모듈(1821)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(1821)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(1829)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1801)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(1821)은 프로세서(1810)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(1821)은 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor)를 포함할 수 있다.

WiFi 모듈(1822), 블루투스 모듈(1823), GNSS 모듈(1824), NFC 모듈(1825) 또는 MST 모듈(1826) 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(1821), WiFi 모듈(1822), 블루투스 모듈(1823), GNSS 모듈(1824), NFC 모듈(1825) 또는 MST 모듈(1826) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.

RF 모듈(1829)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(1829)은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(1821), WiFi 모듈(1822), 블루투스 모듈(1823), GNSS 모듈(1824), NFC 모듈(1825) 또는 MST 모듈(1826) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.

가입자 식별 모듈(1829)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM(embedded SIM)을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.

메모리(1830)는, 예를 들면, 내장 메모리(1832) 또는 외장 메모리(1834)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(1832)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive(SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

외장 메모리(1834)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리(1834)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(1801)와 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.

보안 모듈(1836)(또는, 보안 메모리)은 메모리(1830)보다 상대적으로 보안 레벨이 높은 저장 공간을 포함하는 모듈로써, 안전한 데이터 저장 및 보호된 실행 환경을 보장해주는 회로일 수 있다. 보안 모듈(1836)은 별도의 회로로 구현될 수 있으며, 별도의 프로세서를 포함할 수 있다. 보안 모듈(1836)은, 예를 들면, 탈착 가능한 스마트 칩, 시큐어 디지털(secure digital(SD)) 카드 내에 존재하거나, 또는 전자 장치(1801)의 고정 칩 내에 내장된 내장형 보안 요소(embedded secure element(eSE))를 포함할 수 있다. 또한, 보안 모듈(1836)은 전자 장치(1801)의 운영 체제(operating system(OS))와 다른 운영 체제로 구동될 수 있다. 예를 들면, JCOP(java card open platform) 운영 체제를 기반으로 동작할 수 있다. 센서 모듈(1840)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(1801)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(1840)은, 예를 들면, 제스처 센서(1840A), 자이로 센서(1840B), 기압 센서(1840C), 마그네틱 센서(1840D), 가속도 센서(1840E), 그립 센서(1840F), 근접 센서(1840G), 컬러(color) 센서(1840H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(1840I), 온/습도 센서(1840J), 조도 센서(1840K), 또는 UV(ultra violet) 센서(1840M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively), 센서 모듈(1840)은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(1840)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1801)는 프로세서(1810)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(1840)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(1810)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(1840)을 제어할 수 있다.

입력 장치(1850)는, 예를 들면, 터치 패널(touch panel)(1852),(디지털) 펜 센서(pen sensor)(1854), 키(key)(1856), 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치(1858)를 포함할 수 있다. 터치 패널(1852)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(1852)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(1852)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.

(디지털) 펜 센서(1854)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트(sheet)를 포함할 수 있다. 키(1856)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(1858)는 마이크(예: 마이크(1888))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.

디스플레이(1860)는 패널(1862), 홀로그램 장치(1864), 또는 프로젝터(1866)를 포함할 수 있다. 패널(1862)은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널(1862)은 터치 패널(1852)과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 홀로그램 장치(1864)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(1866)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(1801)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이(1860)는 패널(1862), 홀로그램 장치(1864), 또는 프로젝터(1866)를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.

인터페이스(1870)는, 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface)(1872), USB(universal serial bus)(1874), 광 인터페이스(optical interface)(1876), 또는 D-sub(D-subminiature)(1878)를 포함할 수 있다. 인터페이스(1870)는, 예를 들면, 도 17에 도시된 통신 인터페이스(1770)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally and alternatively), 인터페이스(1870)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(1880)은, 예를 들면, 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(1880)의 적어도 일부 구성요소는, 오디오 모듈(1880)은, 예를 들면, 스피커(1882), 리시버(1884), 이어폰(1886), 또는 마이크(1888) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.

카메라 모듈(1891)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(1895)은, 예를 들면, 전자 장치(1801)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(1895)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(1896)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(1896)는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.

인디케이터(1897)는 전자 장치(1801) 또는 그 일부(예: 프로세서(1810))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(1898)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration), 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 전자 장치(1801)는 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.

도 19는 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도를 나타낸다.

한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈(1910)(예: 프로그램 1740)은 전자 장치(예: 전자 장치 1901)에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제(OS) 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램 1747)을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, 안드로이드(android), iOS, 윈도우즈(windows), 심비안(symbian), 타이젠(tizen), 또는 바다(bada) 등이 될 수 있다.

프로그램 모듈(1910)은 커널(1920), 미들웨어(1930), API(1960), 및/또는 어플리케이션(1970)을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(1910)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드(preload) 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1702, 1704), 서버(1706) 등)로부터 다운로드 가능하다.

커널(1920)(예: 커널(1741))은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(1921) 또는 디바이스 드라이버(1923)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(1921)은 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수 등을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(1921)은 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부 등을 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(1923)은, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, Wi-Fi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다.

미들웨어(1930)은, 예를 들면, 어플리케이션(1970)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(1970)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 API(1960)을 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(1970)으로 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 미들웨어(1930)(예: 미들웨어(1743))은 런타임 라이브러리(1935), 어플리케이션 매니저(application manager)(1941), 윈도우 매니저(window manager)(1942), 멀티미디어 매니저(multimedia manager)(1943), 리소스 매니저(resource manager)(1944), 파워 매니저(power manager)(1945), 데이터베이스 매니저(database manager)(1946), 패키지 매니저(package manager)(1947), 연결 매니저(connectivity manager)(1948), 통지 매니저(notification manager)(1949), 위치 매니저(location manager)(1950), 그래픽 매니저(graphic manager)(1951), 보안 매니저(security manager)(1952), 또는 결제 매니저(1954) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

런타임 라이브러리(1935)는, 예를 들면, 어플리케이션(1970)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(1935)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수에 대한 기능 등을 수행할 수 있다.

어플리케이션 매니저(1941)은, 예를 들면, 어플리케이션(1970) 중 적어도 하나의 어플리케이션의 생명 주기(life cycle)를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(1942)는 화면에서 사용하는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(1943)은 다양한 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱(codec)을 이용하여 미디어 파일의 인코딩(encoding) 또는 디코딩(decoding)을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(1944)는 어플리케이션(1970) 중 적어도 어느 하나의 어플리케이션의 소스 코드, 메모리 또는 저장 공간 등의 자원을 관리할 수 있다.

파워 매니저(1945)는, 예를 들면, 바이오스(BIOS: basic input/output system) 등과 함께 동작하여 배터리 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보 등을 제공할 수 있다. 데이터베이스 매니저(1946)은 어플리케이션(1970) 중 적어도 하나의 어플리케이션에서 사용할 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(1947)은 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 업데이트를 관리할 수 있다.

연결 매니저(1948)은, 예를 들면, Wi-Fi 또는 블루투스 등의 무선 연결을 관리할 수 있다. 통지 매니저(1949)는 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 사건(event)을 사용자에게 방해되지 않는 방식으로 표시 또는 통지할 수 있다. 위치 매니저(1950)은 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(1951)은 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(1952)는 시스템 보안 또는 사용자 인증 등에 필요한 제반 보안 기능을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(1901))가 전화 기능을 포함한 경우, 미들웨어(1930)은 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화 매니저(telephony manager)를 더 포함할 수 있다.

미들웨어(1930)은 전술한 구성요소들의 다양한 기능의 조합을 형성하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 미들웨어(1930)은 차별화된 기능을 제공하기 위해 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 미들웨어(1930)은 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다.

API(1960)(예: API(1745))은, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠(tizen)의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.

어플리케이션(1970)(예: 어플리케이션 프로그램(1747))은, 예를 들면, 홈(1971), 다이얼러(1972), SMS/MMS(1973), IM(instant message)(1974), 브라우저(1975), 카메라(1976), 알람(1977), 컨택트(1978), 음성 다이얼(1979), 이메일(1980), 달력(1981), 미디어 플레이어(1982), 앨범(1983), 또는 시계(1984), 결제(1985), 건강 관리(health care)(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보 제공(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보 등을 제공) 등의 기능을 수행할 수 있는 하나 이상의 어플리케이션을 포함할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1970)은 전자 장치(예: 전자 장치(1701))와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1702, 1704) 사이의 정보 교환을 지원하는 어플리케이션(이하, 설명의 편의상, "정보 교환 어플리케이션")을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 어플리케이션을 포함할 수 있다.

예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션(예: SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 건강 관리 어플리케이션, 또는 환경 정보 어플리케이션 등)에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1702, 1704))로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 알림 전달 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다.

장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1702, 1704))의 적어도 하나의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는 해상도) 조절), 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션 또는 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스 등)를 관리(예: 설치, 삭제, 또는 업데이트)할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1970)은 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1702, 1704))의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1970)은 외부 전자 장치(예: 서버(1706) 또는 전자 장치(1702, 1704))로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1970)은 프리로드 어플리케이션(preloaded application) 또는 서버로부터 다운로드 가능한 제3자 어플리케이션(third party application)을 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에 따른 프로그램 모듈(1910)의 구성요소들의 명칭은 운영 체제의 종류에 따라서 달라질 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈(1910)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 프로그램 모듈(1910)의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))에 의해 구현(implement)(예: 실행)될 수 있다. 프로그램 모듈(1910)의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 외부 장치와 통신을 수행하는 통신 회로 및 상기 통신 회로를 제어하는 프로세서;를 포함하며, 상기 통신 회로는, 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태의 제1 코일 및 상기 제1 코일로부터 연장되며, 상기 제1 코일과 지정된 거리 이상 떨어져 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태의 제2 코일을 포함하는 코일 안테나 및 상기 코일 안테나와 전기적으로 연결되어 상기 코일 안테나와 신호를 송수신하는 안테나 제어 회로를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은 동일한 평면상에 배치되며, 상기 제2 코일은 상기 제1 코일이 형성하는 루프 내부에 상기 제1 코일이 형성하는 루프보다 작은 루프를 형성할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일의 회전 방향이 동일할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일의 회전 횟수가 동일할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은 상이한 평면상에 서로 마주보도록 배치될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 코일은 상기 전자 장치의 전면에 배치되며, 상기 제2 코일은 상기 전자 장치의 배면에 배치될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일의 회전 방향이 상이할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 통신 회로는, 양분된 제1 코일 각각에 양단이 연결되어 상기 제1 코일과 함께 루프를 형성하는 금속 안테나를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 금속 안테나는 다중 대역 안테나이며, 상기 통신 회로는, 상기 금속 안테나를 통해 외부 장치와 통신을 수행하는 RF 회로를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 통신 회로는, 상기 제2 코일 및 상기 안테나 제어 회로 사이에 위치하며, 상기 제2 코일 및 상기 안테나 제어 회로 사이에 송수신되는 신호를 스위칭하는 제1 스위치 및 상기 금속 안테나 및 상기 RF 회로 사이에 위치하며, 상기 금속 안테나 및 상기 RF 회로 사이에 송수신되는 신호를 스위칭하는 제2 스위치를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 통신 회로는, 상기 제2 코일 및 상기 안테나 제어 회로 사이에 위치하며, 상기 제2 코일 및 상기 안테나 제어 회로 사이에 송수신되는 신호를 필터링하는 제3 필터 및 상기 금속 안테나 및 상기 RF 회로 사이에 위치하며, 상기 금속 안테나 및 상기 RF 회로 사이에 송수신되는 신호를 필터링하는 제4 필터를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 코일 안테나는, 상기 안테나 제어 회로의 제어에 따라 상기 외부 장치와 NFC(near field communication) 통신을 수행할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 코일 안테나는, 상기 제1 코일의 일단과 연결되는 제1 연결부, 상기 제2 코일의 일단과 연결되는 제2 연결부를 더 포함할 수 있으며, 상기 안테나 제어 회로는, 상기 제1 연결부 또는 상기 제2 연결부를 통해 상기 코일 안테나와 신호를 송수신할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 통신 회로는, 안테나 제어 회로로부터 수신되는 신호를 처리하고, 상기 제1 연결부 또는 제2 연결부를 통해 상기 코일 안테나에 신호를 공급하는 신호 처리 회로를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 신호 처리 회로는, 상기 안테나 제어 회로로부터 수신되는 신호의 주파수 대역 중 일부를 필터링하는 필터 회로 및 상기 필터로부터 수신되는 신호의 공진주파수를 변경하는 주파수 제어 회로를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은 동일한 인쇄회로기판상에 배치되며, 상기 제2 코일은 상기 제1 코일이 형성하는 루프 내부에 상기 제1 코일이 형성하는 루프보다 작은 루프를 형성할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 제 1 방향으로 향하는 제 1 면 및 상기 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 포함된 적어도 하나의 통신 회로, 상기 하우징 내에 포함된 무선 충전 회로 및 상기 하우징 내에 포함되고, 상기 제 1 면 또는 제 2 면과 평행한 면을 가지는 인쇄회로기판을 포함할 수 있으며, 상기 인쇄회로기판 내에 또는 상기 인쇄회로기판에 인접하여, 상기 제 2 면의 위에서 볼 때, 제 1 직경을 가지며, 적어도 하나의 턴(turn)을 포함하는 제 1 코일, 상기 제 2 면의 위에서 볼 때, 상기 제 1 직경보다 작은 제 2 직경을 가지며, 상기 제 1 코일의 턴에 의하여 둘러싸인 내부(interior surrounded by the turns of the first coil)에 배치되고, 적어도 하나의 턴(turn)을 포함하는 제 2 코일 및 상기 제 2 면의 위에서 볼 때, 상기 제 2 직경보다 작은 제 3 직경을 가지며, 상기 제 2 코일의 턴들에 의하여 둘러싸인 내부에 배치되고, 적어도 하나의 턴(turn)을 포함하는 제 3 코일을 더 포함하며, 상기 제 1 코일 및 제 3 코일은 상기 통신 회로에 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 코일은 상기 무선 충전 회로에 전기적으로 연결될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 통신 회로는 상기 제 1 코일 및/또는 제 3 코일을 이용하여, 제 1 주파수의 전자기파를 송수신하고, 상기 무선 충전 회로는, 상기 제 2 코일을 이용하여 상기 제 1 주파수보다 작은 제 2 주파수의 전자기파를 송신 및/또는 수신할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 제 1 주파수는, 13 MHz 내지 15 MHz의 주파수의 범위 내의 주파수이고, 상기 제 2 주파수는, 100 KHz 내지 270 KHz 의 주파수의 범위 내의 주파수일 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 통신 회로는 NFC 프로토콜에 기초하여 구현될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 무선 충전 회로는, WPC(wireless power consortium) 또는 PMA(power matters alliance) 프로토콜에 기초하여 구현된 부분을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 통신 회로는 제 1 단자 및 제 2 단자를 포함하며, 상기 제 1 코일은, 제 1 단자 및 제 2 단자를 포함하고, 상기 제 1 코일의 제 1 단자는 상기 통신 회로의 제 1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제 3 코일은, 상기 제 1 코일의 제 2 단자와 전기적으로 연결된 제 1 단자 및 상기 통신 회로의 제 2 단자에 전기적으로 연결된 제 2 단자를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 제 2 면의 위에서 볼 때, 상기 제 1 직경보다 작고, 상기 제 2 직경보다 큰 제 4 직경을 가지며, 상기 제 1 코일의 턴에 의하여 둘러싸인 내부에 배치되고, 적어도 하나의 턴(turn)을 포함하는 제 4 코일을 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 제 4 코일은, 상기 통신 회로에 전기적으로 연결될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 통신 회로는, 상기 제 1 코일 및/또는 상기 제 3 코일을 이용하여, 제 1 주파수의 전자기파를 송신 및/또는 수신하는 제 1 회로 및 상기 제 4 코일을 이용하여, 상기 제 1 주파수보다 작은 제 2 주파수의 전자기파 및/또는 자기파를 송신 및/또는 수신하는 제 2 회로를 포함하고, 상기 무선 충전 회로는, 상기 제 2 코일을 이용하여 상기 제 1 주파수 및 제 2 주파수보다 작은 제 3 주파수의 전자기파를 송신 및/또는 수신할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 제 2 회로는, 결제 정보에 적어도 일부 기초하여 에뮬레이트(emulate)된 전자기파 및/또는 자기파를 상기 제 4 코일을 이용하여 발생시키도록 구성될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 사용자 인터페이스, 메모리, 및 상기 사용자 인터페이스, 상기 메모리, 및 상기 통신 회로와 전기적으로 연결된 프로세서를 더 포함하며, 상기 메모리는, 실행시에, 상기 프로세서가, 상기 사용자 인터페이스를 통하여 사용자의 입력을 수신하고, 상기 수신된 입력에 적어도 일부 기초하여, 결제 정보를 선택하고, 상기 결제 정보에 기초하여 선택된 파형의 신호를 생성하고, 상기 생성된 신호를 상기 통신 회로 및 상기 제 4 코일을 통하여 외부로 송신하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 디스플레이, 메모리, 및 상기 디스플레이, 상기 메모리, 및 상기 통신 회로와 전기적으로 연결된 프로세서를 더 포함하며, 상기 메모리는, 실행시에, 상기 프로세서가, 외부 RFID(radio frequency identification) 장치와의 통신을 위하여, 상기 통신 회로, 및 상기 제 1 코일 및/또는 제 3 코일을 이용하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 디스플레이, 메모리, 및 상기 디스플레이, 상기 메모리, 및 상기 무선 충전 회로와 전기적으로 연결된 프로세서를 더 포함하며, 상기 메모리는, 실행시에, 상기 프로세서가, 상기 무선 충전 회로 및 상기 제 2 코일을 이용하여 무선으로 전력이 송신 및/또는 수신되고 있는지 여부를 상기 디스플레이 상에 표시하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 인쇄회로기판은, 복수의 층을 포함하는 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)을 포함하며, 상기 제 1 내지 제 3 코일의 적어도 일부는 상기 복수의 층 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.

본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 본 문서에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 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,"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.

다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

그리고 본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 전자 장치 110 : 통신 모듈
111 : 안테나 모듈 112 : 안테나 제어 모듈
113 : RF 모듈 120 : 프로세서

Claims

외부 장치와 통신을 수행하는 통신 회로; 및
상기 통신 회로를 제어하는 프로세서;를 포함하며,
상기 통신 회로는,
지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태의 제1 코일 및 상기 제1 코일로부터 연장되며, 상기 제1 코일과 지정된 거리 이상 떨어져 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태의 제2 코일을 포함하는 코일 안테나; 및
상기 코일 안테나와 전기적으로 연결되어 상기 코일 안테나와 신호를 송수신하는 안테나 제어 회로;를 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은 동일한 평면상에 배치되며,
상기 제2 코일은 상기 제1 코일이 형성하는 루프 내부에 상기 제1 코일이 형성하는 루프보다 작은 루프를 형성하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일의 회전 방향이 동일한 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일의 회전 횟수가 동일한 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은 상이한 평면상에 서로 마주보도록 배치되는 전자 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 코일은 상기 전자 장치의 전면에 배치되며,
상기 제2 코일은 상기 전자 장치의 배면에 배치되는 전자 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일의 회전 방향이 상이한 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 통신 회로는,
양분된 제1 코일 각각에 양단이 연결되어 상기 제1 코일과 함께 루프를 형성하는 금속 안테나;를 더 포함하는 전자 장치.
제8항에 있어서,
상기 금속 안테나는 다중 대역 안테나이며,
상기 통신 회로는,
상기 금속 안테나를 통해 외부 장치와 통신을 수행하는 RF 회로;를 더 포함하는 전자 장치.
제9항에 있어서,
상기 통신 회로는,
상기 제2 코일 및 상기 안테나 제어 회로 사이에 위치하며, 상기 제2 코일 및 상기 안테나 제어 회로 사이에 송수신되는 신호를 스위칭하는 제1 스위치; 및
상기 금속 안테나 및 상기 RF 회로 사이에 위치하며, 상기 금속 안테나 및 상기 RF 회로 사이에 송수신되는 신호를 스위칭하는 제2 스위치;를 더 포함하는 전자 장치.
제9항에 있어서,
상기 통신 회로는,
상기 제2 코일 및 상기 안테나 제어 회로 사이에 위치하며, 상기 제2 코일 및 상기 안테나 제어 회로 사이에 송수신되는 신호를 필터링하는 제3 필터; 및
상기 금속 안테나 및 상기 RF 회로 사이에 위치하며, 상기 금속 안테나 및 상기 RF 회로 사이에 송수신되는 신호를 필터링하는 제4 필터;를 더 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 코일 안테나는,
상기 안테나 제어 회로의 제어에 따라 상기 외부 장치와 NFC(near field communication) 통신을 수행하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 코일 안테나는,
상기 제1 코일의 일단과 연결되는 제1 연결부;
상기 제2 코일의 일단과 연결되는 제2 연결부;를 더 포함하며,
상기 안테나 제어 회로는,
상기 제1 연결부 또는 상기 제2 연결부를 통해 상기 코일 안테나와 신호를 송수신하는 전자 장치.
제13항에 있어서,
상기 통신 회로는,
안테나 제어 회로로부터 수신되는 신호를 처리하고, 상기 제1 연결부 또는 제2 연결부를 통해 상기 코일 안테나에 신호를 공급하는 신호 처리 회로;를 더 포함하는 전자 장치.
제13항에 있어서,
상기 신호 처리 회로는,
상기 안테나 제어 회로로부터 수신되는 신호의 주파수 대역 중 일부를 필터링하는 필터 회로; 및
상기 필터로부터 수신되는 신호의 공진주파수를 변경하는 주파수 제어 회로;를 포함하는 전자 장치.
적어도 하나의 인쇄회로기판; 및
상기 적어도 하나의 인쇄회로기판 상에 배치된 코일 안테나;를 포함하며,
상기 코일 안테나는,
지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태의 제1 코일; 및
상기 제1 코일로부터 연장되며, 상기 제1 코일과 지정된 거리 이상 떨어져 지정된 방향으로 지정된 횟수만큼 회전하는 루프 형태의 제2 코일;을 포함하는 안테나 장치.
제16항에 있어서,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은 동일한 인쇄회로기판상에 배치되며,
상기 제2 코일은 상기 제1 코일이 형성하는 루프 내부에 상기 제1 코일이 형성하는 루프보다 작은 루프를 형성하는 안테나 장치.
제17항에 있어서,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일의 회전 방향이 동일한 안테나 장치.
제16항에 있어서,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은 상이한 인쇄회로기판상에 서로 마주보도록 배치되는 안테나 장치.
제19항에 있어서,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일의 회전 방향이 상이한 안테나 장치.
전자 장치에 있어서,
제 1 방향으로 향하는 제 1 면 및 상기 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징;
상기 하우징 내에 포함된 적어도 하나의 통신 회로;
상기 하우징 내에 포함된 무선 충전 회로; 및
상기 하우징 내에 포함되고, 상기 제 1 면 또는 제 2 면과 평행한 면을 가지는 인쇄회로기판을 포함하고,
상기 인쇄회로기판 내에 또는 상기 인쇄회로기판에 인접하여,
상기 제 2 면의 위에서 볼 때, 제 1 직경을 가지며, 적어도 하나의 턴(turn)을 포함하는 제 1 코일;
상기 제 2 면의 위에서 볼 때, 상기 제 1 직경보다 작은 제 2 직경을 가지며, 상기 제 1 코일의 턴에 의하여 둘러싸인 내부(interior surrounded by the turns of the first coil)에 배치되고, 적어도 하나의 턴(turn)을 포함하는 제 2 코일; 및
상기 제 2 면의 위에서 볼 때, 상기 제 2 직경보다 작은 제 3 직경을 가지며, 상기 제 2 코일의 턴들에 의하여 둘러싸인 내부에 배치되고, 적어도 하나의 턴(turn)을 포함하는 제 3 코일을 더 포함하며,
상기 제 1 코일 및 제 3 코일은 상기 통신 회로에 전기적으로 연결되고,
상기 제 2 코일은 상기 무선 충전 회로에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 장치.
제 21 항에 있어서,
상기 통신 회로는 상기 제 1 코일 및/또는 제 3 코일을 이용하여, 제 1 주파수의 전자기파를 송신 및/또는 수신하고,
상기 무선 충전 회로는, 상기 제 2 코일을 이용하여 상기 제 1 주파수보다 작은 제 2 주파수의 전자기파를 송신 및/또는 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 21 항에 있어서,
상기 제 1 주파수는, 13 MHz 내지 15 MHz의 주파수의 범위 내의 주파수이고, 상기 제 2 주파수는, 100 KHz 내지 270 KHz 의 주파수의 범위 내의 주파수인 것을 특징으로 하는 장치.
제 21 항에 있어서,
상기 통신 회로는 NFC 프로토콜에 기초하여 구현되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 21 항에 있어서,
상기 무선 충전 회로는, WPC(wireless power consortium) 또는 PMA(power matters alliance) 프로토콜에 기초하여 구현된 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 21 항에 있어서,
상기 통신 회로는 제 1 단자 및 제 2 단자를 포함하며,
상기 제 1 코일은, 제 1 단자 및 제 2 단자를 포함하고, 상기 제 1 코일의 제 1 단자는 상기 통신 회로의 제 1 단자에 전기적으로 연결되고,
상기 제 3 코일은,
상기 제 1 코일의 제 2 단자와 전기적으로 연결된 제 1 단자, 및
상기 통신 회로의 제 2 단자에 전기적으로 연결된 제 2 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 21 항에 있어서,
상기 제 2 면의 위에서 볼 때, 상기 제 1 직경보다 작고, 상기 제 2 직경보다 큰 제 4 직경을 가지며, 상기 제 1 코일의 턴에 의하여 둘러싸인 내부에 배치되고, 적어도 하나의 턴(turn)을 포함하는 제 4 코일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 27 항에 있어서,
상기 제 4 코일은, 상기 통신 회로에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 장치.
제 28 항에 있어서,
상기 통신 회로는, 상기 제 1 코일 및/또는 상기 제 3 코일을 이용하여, 제 1 주파수의 전자기파를 송신 및/또는 수신하는 제 1 회로, 및
상기 제 4 코일을 이용하여, 상기 제 1 주파수보다 작은 제 2 주파수의 전자기파 및/또는 자기파를 송신 및/또는 수신하는 제 2 회로를 포함하고,
상기 무선 충전 회로는, 상기 제 2 코일을 이용하여 상기 제 1 주파수 및 제 2 주파수보다 작은 제 3 주파수의 전자기파를 송신 및/또는 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 29 항에 있어서,
상기 제 2 회로는, 결제 정보에 적어도 일부 기초하여 에뮬레이트(emulate)된 전자기파 및/또는 자기파를 상기 제 4 코일을 이용하여 발생시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제 30 항에 있어서,
상기 전자 장치는 사용자 인터페이스, 메모리, 및 상기 사용자 인터페이스, 상기 메모리, 및 상기 통신 회로와 전기적으로 연결된 프로세서를 더 포함하며,
상기 메모리는, 실행시에, 상기 프로세서가,
상기 사용자 인터페이스를 통하여 사용자의 입력을 수신하고,
상기 수신된 입력에 적어도 일부 기초하여, 결제 정보를 선택하고,
상기 결제 정보에 기초하여 선택된 파형의 신호를 생성하고,
상기 생성된 신호를 상기 통신 회로 및 상기 제 4 코일을 통하여 외부로 송신하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 21 항에 있어서,
상기 전자 장치는 디스플레이, 메모리, 및 상기 디스플레이, 상기 메모리, 및 상기 통신 회로와 전기적으로 연결된 프로세서를 더 포함하며,
상기 메모리는, 실행시에, 상기 프로세서가,
외부 RFID(radio frequency identification) 장치와의 통신을 위하여, 상기 통신 회로, 및 상기 제 1 코일 및/또는 제 3 코일을 이용하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 21 항에 있어서,
상기 전자 장치는 디스플레이, 메모리, 및 상기 디스플레이, 상기 메모리, 및 상기 무선 충전 회로와 전기적으로 연결된 프로세서를 더 포함하며,
상기 메모리는, 실행시에, 상기 프로세서가,
상기 무선 충전 회로 및 상기 제 2 코일을 이용하여 무선으로 전력이 송신 및/또는 수신되고 있는지 여부를 상기 디스플레이 상에 표시하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 21 항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은, 복수의 층을 포함하는 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)을 포함하며, 상기 제 1 내지 제 3 코일의 적어도 일부는 상기 복수의 층 중 적어도 하나에 형성된 것을 특징으로 하는 장치.