KR20170087753A - 안테나 장치 및 그를 구비하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치는, 회로 기판; 상기 회로 기판에 배치되며, 제1 급전 신호를 제공받아 제1 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신하는 방사체들; 및 상기 회로 기판에 배치되어 상기 방사체들에 대한 기준 전위를 제공하는 그라운드를 포함하고, 상기 방사체들 및 상기 그라운드 전체 또는 일부는 추가적인 급전 신호를 제공받아 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 다양한 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신할 수 있다. 상기와 같은 안테나 장치는 실시예에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

Description

안테나 장치 및 그를 구비하는 전자 장치{ANTENNA DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE WITH THE SAME}
본 발명의 다양한 실시예는 안테나 장치에 관한 것으로, 예를 들면, 전자 장치에 구비되는 안테나 장치에 관한 것이다.
4G (4th-generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G (5th-generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (beyond 4G network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (post LTE)의 시스템이라 불리고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대 배열 다중 입출력 (massive multi-input multi-output: massive MIMO), 전차원 다중입출력 (full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나 (array antenna), 아날로그 빔형성 (analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (device to device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (coordinated multi-points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조 (advanced coding modulation: ACM) 방식인 FQAM (hybrid FSK and QAM modulation) 및 SWSC (sliding window superposition coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC (filter bank multi carrier), NOMA (non-orthogonal multiple access), 및 SCMA (sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
무선 통신 기술은 상용화된 이동통신망 접속뿐만 아니라, 최근에는 와이파이(Wi-Fi) 기술로 대표되는 근거리 무선통신(wireless local area network; w-LAN), 블루투스(Bluthooth), 근접무선통신(near field communication; NFC) 등 다양한 방식으로 구현되고 있다. 이동통신 서비스는 음성 통화 서비스로부터 시작되어, 초고속, 대용량 서비스(예: 고화질 동영상 스트리밍 서비스)로 점차 진화하고 있으며, 와이기그(WiGig) 등을 포함하는 향후에 상용화될 차세대 이동통신 서비스는 수십 GHz 이상의 초고주파수 대역을 통해 제공될 것으로 전망된다.
근거리 무선통신이나 블루투스 등의 통신 규격이 활성화되면서, 전자 기기, 예컨대, 이동통신 단말기는 서로 다른 다양한 주파수 대역에서 동작하는 안테나 장치를 탑재하게 되었다. 예컨대, 4세대 이동통신 서비스는 700MHz, 1.8GHz, 2.1GHz 등의 주파수 대역에서, 와이파이는 규약에 따라 다소 차이는 있으나, 2.4GHz, 5GHz의 주파수 대역에서, 블루투스는 2.45GHz의 주파수 대역에서 운용되고 있다.
상용화된 무선통신망에서 안정된 품질의 서비스를 제공하기 위해서, 안테나 장치의 높은 이득(gain)과 광범위한 방사 영역(beam coverage)을 만족해야 한다. 차세대 이동통신 서비스는 수십 GHz 이상(예를 들면, 10~300GHz 범위의 주파수 대역이며, 공진주파수 파장의 길이가 대략 1~30mm 범위)의 초고주파수 대역(이하, '밀리미터파(mmWave) 대역')을 통해 제공될 것이다.
전자 장치에는 기존의 무선 통신망(예: 4세대 이동통신, 와이파이, 블루투스 등)의 주파수 대역(이하, '상용 주파수 대역'이라 함)에서 동작되는 안테나 장치들이 설치되어 있고, 밀리미터파 대역에서 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치가 추가로 설치될 경우, 이러한 안테나 장치들을 전자 장치 내에 배치하기 위한 공간을 추가로 확보해야 하는 어려움이 존재할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예는 상용 주파수 대역에서 동작하는 안테나 장치들과 함께 설치되면서도 밀리미터파 대역에서 안정된 방사 성능을 확보할 수 있는 안테나 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예는, 기존의 소형화, 슬림화된 전자 장치의 디자인을 유지하면서 밀리미터파 대역의 안테나를 실장 가능하도록 하여 상용화에 기여할 수 있는 안테나 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치는,
회로 기판;
상기 회로 기판에 배치되며, 제1 급전 신호를 제공받아 제1 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신하는 방사체들; 및
상기 회로 기판에 배치되어 상기 방사체들에 대한 기준 전위를 제공하는 그라운드를 포함하고,
상기 방사체들 및 상기 그라운드 전체 또는 일부는 추가적인 급전 신호를 제공받아 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 다양한 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는,
하우징;
상기 하우징에 구비되는 주회로 기판; 및
상기 하우징에 구비되는 안테나 장치를 포함하고,
상기 안테나 장치는,
회로 기판;
상기 회로 기판에 배치되며, 제1 급전 신호를 제공받아 제1 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신하는 방사체들; 및
상기 회로 기판에 배치되어 상기 방사체들에 대한 기준 전위를 제공하는 그라운드를 포함하고,
상기 방사체들 및 상기 그라운드는 추가적인 급전신호를 제공받아 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 다양한 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치는, 제1 급전 신호를 제공받는 방사체들과 방사체들에 대한 기준 전위를 제공하는 그라운드를 이용하여 제1 주파수 대역(예: 밀리미터 대역)에서 무선 신호를 송수신하면서 상기 방사체나 그라운드에 제2 급전 신호를 제공하여 제2 주파수 대역(예: 상용 주파수 대역)의 무선 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치는, 제1 주파수 대역에서 통신 기능을 제공하는 안테나 장치의 일부를 활용하여 제2 주파수 대역에서 통신 기능을 제공하는 안테나 장치를 구현함으로써, 전자 장치 내에 안테나가 실장되는 공간을 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 주요 부분을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 안테나 장치의 방사 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치의 방사체와 도전체들을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치의 방사체와 급전구조를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치의 방사체와 급전구조를 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치의 급전 위치에 따른 신호의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치의 급전 위치에 따른 신호의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치의 급전 위치에 따른 신호의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치의 급전 위치에 따른 신호의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 평면도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 발명에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 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(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 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 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 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 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 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, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 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, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 발명에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 주요 부분을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 하우징(101) 내에 배치된 안테나 장치(103)를 포함할 수 있다. 도시되지 않으나, 상기 전자 장치(100)는 상기 하우징(101)의 일면에 설치된 디스플레이 장치, 터치 패드, 음향 모듈 등 각종 입출력 장치를 포함할 수 있으며, 프로세서나 메모리를 포함함으로써, 입출력 장치 등을 제어하거나, 입출력 장치를 통해 입력 또는 출력되는 정보 등을 저장할 수 있다.
상기 하우징(101)은, 각종 입출력 장치 등을 배치할 수 있는 구조물 및/또는 프로세서 등의 회로 장치 등을 수용하기 위한 공간을 제공할 수 있으며, 적어도 부분적으로 도전성 소재(electrically conductive material)로 제작될 수 있다.
상기 안테나 장치(103)는 적어도 하나의 방사 도체들을 포함할 수 있다. 상기 안테나 장치(103)가 배치된 회로 기판은 상기 하우징(101)에 수용된 주회로 기판(111) 또는 상기 주회로 기판(111)과는 별도로 배치된 다른 회로 기판일 수 있다. 상기 안테나 장치는 회로 기판 내에 구현된 비아홀, 비아 홀에 충진된 도전체(electric conductor), 회로 기판에 구현된 도전체 패턴 등의 조합을 포함할 수 있다. 상기 안테나 장치(103)는 통신 모듈(및/또는 통신회로 칩)로부터 급전을 제공받아 무선 신호를 통신할 수 있다. 여기서, 통신은 무선 신호를 송신, 수신 또는 송수신 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 장치(103)는 수십 GHz 이상의 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신하는 안테나, 예를 들면 밀리미터파 통신용 안테나를 구성할 수 있다. 상기 안테나 장치(103)는 상기 회로 기판에 장착된 통신회로 칩을 포함할 수 있다.
상기 안테나 장치(103)는, 본 출원인에 의해 출원된 국내 공개특허공보 제10-2015-0032972호(2015. 04. 01. 공개; 국제 공개특허공보 WO 2015/041422호, 2015. 03. 26. 공개) 등을 통해 개시된 안테나 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 장치(103)는, 회로 기판에 형성된 비아 홀, 비아 홀에 충진된 도전체(electric conductor), 회로 기판에 형성된 인쇄회로 패턴 등의 조합에 따라, 야기-우다(Yagi-Uda) 안테나 구조, 격자형 안테나 구조, 패치형 안테나 구조, 역-F(inverted-F) 안테나 구조, 모노폴(monopole) 안테나 구조, 슬롯 안테나 구조, 루프 안테나 구조, 혼(horn) 안테나 구조, 다이폴(dipole) 안테나 구조 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 평면도이다. 도 3은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 안테나 장치(103)는 제1 주파수 대역(예: 밀리미터파 대역)에서 무선 신호를 송수신하는 방사체(132, 134)들과, 상기 방사체(132, 134)들에 대한 기준 전위를 제공하는 그라운드(135)를 포함하며, 상기 방사체(132, 134)들과 상기 그라운드(135)들이 회로 기판(131)에 배치될 수 있다.
상기 회로 기판(131)은 상기 전자 장치(100, 도 1)의 주회로 기판(111) 상에 배치되어 상기 주회로 기판(111)으로부터 전기적인 신호를 전달받을 수 있다. 상기 회로 기판(131)은 다수의 층들이 적층된 것으로서, 가요성 인쇄회로 기판, 유전체 기판 등으로 이루어질 수 있다. 각각의 상기 층들은 도전체로 형성된 인쇄회로 패턴이나 전, 후면(또는 상, 하면)을 관통하게 형성된 비아 홀들을 구비할 수 있다. 일반적으로, 다층 회로 기판에 형성된 비아 홀들은 서로 다른 층에 형성된 인쇄회로 패턴을 전기적으로 연결하거나 방열의 목적으로 형성될 수 있다.
상기 방사체들 중 일부(132)는 상기 회로 기판(131)의 일면(예: 상기 회로 기판(131)의 상면))에 배치되며, 상기 회로 기판(131)의 상면에서 길이 방향을 따라 배열되거나 상기 길이 방향의 수직 방향을 따라 배열될 수 있다. 그리고, 상기 그라운드(135)는 상기 회로 기판(131)의 측면을 따라 배치되며, 상기 방사체들 중 다른 일부(134)는 상기 그라운드(135)의 측면에 배치되면서 일정한 간격으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 방사체들 중 일부(132)는 상기 회로 기판(131) 내의 비아 홀에 도전성 물질이 충진되어 이루어진 배선을 통해 상기 그라운드(135)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 방사체(132, 134)는 제1 급전 신호를 제공받으면서 상기 그라운드(135)의 기준 전위를 제공받아 제1 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신할 수 있다. 다만, 상기 그라운드(135)는 상기 회로 기판(131)의 측면을 따라 배치되는 것에 한정되지 않고, 상기 회로 기판(131)의 적어도 한 층에 배치되어 상기 방사체(132, 134)에 대한 기준 전위를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 안테나 장치(103)는 상기 회로 기판(131)과 상기 주회로 기판(111) 사이에 순차적으로 배치되는 통신회로 모듈(104), 서브 회로 기판(105), 방열 부재(106)를 포함할 수 있다.
상기 통신회로 모듈(104)은 상기 회로 기판(131)과 상기 서브 회로 기판(105) 사이에 배치되면서 상기 방사체(132, 134)에 제1 급전 신호를 제공할 수 있다. 상기 서브 회로 기판(105)은 도시되어 있지 않지만, 상기 주회로 기판(111)과 전기적으로 연결되어, 상기 통신회로 모듈(104)에 전기적인 신호를 전달할 수 있다.
상기 방열 부재(106)는 상기 서브 회로 기판(105)을 사이에 두면서 상기 통신회로 모듈(104)의 반대편에 배치될 수 있다. 상기 방열 부재(106)는 상기 통신회로 모듈(104)에서 발생되는 열을 방출시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 그라운드(135)는 상기 통신회로 모듈(104) 및/또는 상기 주회로 기판(111)에 배치된 제2의 통신회로 모듈로부터 추가적인 급전 신호를 제공받아 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 상기 제2 주파수 대역은 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 다양한 주파수 대역에 해당될 수 있다. 그리고, 추가적인 급전 신호는 상기 제1 급전 신호와 다른 제2 급전 신호일 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 방사체(134)들은 제1 길이를 가지고, 상기 그라운드(135)는 상기 제1 길이보단 긴 길이를 가지는 제2 방사체로 활용되고, 상기 제1 방사체(134)들은 상기 그라운드(135)(예: 상기 제2 방사체)를 따라 배열될 수 있다. 또한, 상기 제1 방사체들은 상기 그라운드(135)(예: 상기 제2 방사체)와 이격되어 배열될 수 있다.
또한, 상기 방사체(132, 134)들 중 일부는 상기 제2 급전 신호가 상기 그라운드(135)에 제공될 때, 상기 그라운드(135)와 용량성 결합을 형성하여, 상기 그라운드(135)와 용량성 결합을 형성한 상기 방사체(132, 134)들 중 일부가 상기 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 발생시키는 용량성 소자의 일부분으로 활용될 수 있다. 즉, 상기 그라운드(135) 및 상기 그라운드(135)와 용량성 결합을 형성한 상기 방사체(132, 134)들 중 일부는 상기 제2 급전 신호가 제공될 때, 상기 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 방사체(132, 134)들 중 일부가 상기 그라운드(135)와 전기적으로 연결되어, 상기 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 공진시키는 유도성 소자로 활용될 수 있다. 즉, 상기 방사체(132, 134)들 중 일부가 상기 제2 급전 신호가 제공될 때, 상기 그라운드(135)와 함께 상기 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치(103)는 상기 그라운드(135)로부터 연장되는 추가 방사체(137)를 더 포함할 수 있다. 상기 추가 방사체(137)는 상기 회로 기판(131)에 형성된 인쇄회로 패턴을 구비하고, 상기 추가 방사체(137)는 상기 그라운드(135)를 통해 형성되는 상기 제2 주파수 대역을 조절할 수 있다. 예컨대 상기 추가 방사체(137)는 상기 그라운드(135)와 연결되어 상기 제2 주파수 대역의 공진 주파수를 형성하는 상기 방사체의 전기적인 길이를 조절할 수 있다. 또한, 상기 회로 기판(131)은 상기 회로 기판(131)의 둘레를 따라 형성된 필컷(fill cut) 영역(136)을 포함할 수 있다. 상기 필컷 영역(136)은 도전성 물질이 배치되지 않는 영역으로, 상기 방사체(132, 134)와 다른 회로 장치 각각이 방사 성능에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 추가 방사체(137)는 상기 필컷 영역(136)에 배치되어, 상기 방사체(132, 134)의 동작에 영향을 주는 것을 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 사시도이다. 도 5는 도 4에 도시된 안테나 장치의 방사 특성을 설명하기 위한 그래프이다. 이하의 본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 선행 실시예를 통해 용이하게 이해할 수 있는 구성요소들에 대해서는 도면의 참조번호를 동일하게 부여하거나 생략하고 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 안테나 장치(203)는 주회로 기판(211) 상에 배치된 회로 기판(232), 그라운드(235a, 235b), 추가 방사체(237), 급전 라인(238) 및 접지 라인(239)을 포함할 수 있다.
상기 급전 라인(238)과 상기 접지 라인(239) 각각은 상기 주회로 기판(211)와 상기 회로 기판(232) 사이를 전기적으로 연결하고, 상기 회로 기판(232)는 상기 급전 라인(238)을 통해 제2 급전 신호를 제공받을 수 있다.
그리고, 상기 제2 급전 신호는 상기 그라운드 중 하나(235a)와 상기 추가 방사체(237)의 조합으로 형성된 경로(또는 도체)를 통해 제2 주파수 대역 중 하나의 대역(예: 대략 1.8~1.9GHz)에서 무선 신호를 송수신하게 할 수 있다. 또한, 상기 제2 급전 신호는 상기 그라운드 중 다른 하나(235b)를 통해 상기 제2 주파수 대역 중 다른 하나의 대역(예: 대략 2.4~2.6GHz)에세 무선 신호를 송수신하게 할 수 있다. 또한, 상기 제2 급전 신호는 상기 급전 라인(238)과 상기 접지 라인(239) 사이의 회로 기판(232)을 경유하여, 제2 주파수 대역 중 또 다른 하나의 대역(예: 대략 5~6GHz)에 무선 신호를 송수신할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 단면도이다. 이하의 본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 선행 실시예를 통해 용이하게 이해할 수 있는 구성요소들에 대해서는 도면의 참조번호를 동일하게 부여하거나 생략하고 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치(303)는 회로 기판(331), 방사체(332, 334)들 및 그라운드(338)를 포함할 수 있다.
상기 그라운드(338)는 상기 회로 기판(331)의 일면(예: 상기 회로 기판(331)의 하면)에 구비되어 상기 방사체들 중 하나(332)에 대한 기준 전위를 제공할 수 있다.
상술한 구성을 포함한 안테나 장치(303)는 전술한 전자 장치(100, 도 1)에 구비되고, 상기 회로 기판(331)은 주회로 기판(311)(예: 도 1에 도시된 주회로 기판(111)) 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 상기 주회로 기판(311)에 구비되는 제2의 그라운드(313), 상기 그라운드(338)와 상기 제2의 그라운드(313)를 연결하는 연결부(339) 및 상기 주회로 기판(311)에 구비되는 급전부(337)를 더 포함할 수 있다.
상기 제2의 그라운드(313)는 상기 그라운드(338)와 대면하도록 상기 주회로 기판(311)에 구비되어, 상기 그라운드(338), 상기 제2의 그라운드(313) 및/또는 상기 연결부(339)의 조합을 통해 슬롯(336)이 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 연결부(339)는 상기 그라운드(338)의 일단과 상기 제2의 그라운드(313)의 일단을 전기적으로 또는/및 물리적으로 연결하여, 상기 그라운드(338), 상기 제2의 그라운드(313) 및 상기 연결부(339)로 구성된 일측 및/또는 일단이 개방된 형태의 슬롯 안테나를 구현할 수 있다.
상기 급전부(337)는 상기 슬롯(336)을 가로지르게 급전을 제공하여, 상기 슬롯(336)의 주위로 급전 신호의 전기적인 흐름을 생성함으로써 상기 슬롯 안테나가 상기 제2 주파수 대역에 무선 신호를 송수신할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 평면도이다. 도 8은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치의 방사체와 도전체들을 나타내는 도면이다. 이하의 본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 선행 실시예를 통해 용이하게 이해할 수 있는 구성요소들에 대해서는 도면의 참조번호를 동일하게 부여하거나 생략하고 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치(503)는 회로 기판(531), 급전부(538a, 538b), 그라운드(532), 방사체(534) 및 도전체(535)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 안테나 장치(503)는 상기 방사체(534)들 사이에 형성되는 갭(gap)들을 포함하여, 상기 도전체(535)들이 상기 갭들 각각에 구비될 수 있다.
상기 방사체(534)들이 상기 회로 기판(531)에 배열된 경우, 상기 방사체(534)들 간의 전기적인 간섭으로 인해, 방사 효율이 저하될 수 있다. 따라서, 하나의 상기 회로 기판(531)에 상기 방사체(534)들을 배열하여 구성된 안테나 장치(503)는, 상기 방사체(534)들을 서로에 대하여 전기적으로 격리시킬 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치(503)는, 복수의 방사체(534)들 사이의 갭(gap)에 각각 도전체(535)들을 설치하여, 상기 방사체(534)들 간의 전기적인 간섭을 차단할 수 있다. 상기 도전체(535)는 인공 자기 도체(artificial magnetic conductor: AMC) 소자를 포함할 수 있다.
전류가 금속의 일면을 흐를 때, 금속의 다른 면에서는 역방향으로 흐르는 상전류(image current)가 형성되는데, 이러한 전기적인 특성은, 안테나 장치의 방사체(534)의 방사 효율을 저하시킬 수 있다. 상기 도전체, 예를 들어, 인공 자기 도체 소자는 일면에 흐르는 전류와 동일한 방향으로 흐르는 상전류를 도체의 다른 면에 형성하여 방사체들 간의 전자기적 간섭을 차단함으로써 방사 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 인공 자기 도체 소자로 이루어진 도전체(535)들은 상기 회로 기판(531)에 형성된 비아 홀들을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들면, 상기 회로 기판(531)을 이루는 층들에서, 상기 방사체(534)를 이루는 비아 홀들이 배열된 방향에 대하여 수직 방향으로 배열된 제2의 비아 홀들을 이용하여 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 도전체(535)들은 상기 제2 급전 신호를 제공받아 제2 주파수 대역에 무선 신호를 송수신할 수 있다. 상기 도전체(535)들은 상기 회로 기판(531)을 통해 서로 전기적으로 연결되면서 상기 제2 급전 신호를 제공받을 수 있다.
상기 급전부(538a, 538b)는 상기 회로 기판(531)의 측면에 구비되어 상기 그라운드(532)에 상기 제2 급전 신호를 제공할 수 있다. 다만, 상기 급전부(538a, 538b)는 상기 회로 기판(531)의 측면에 구비되는 것에 한정되지 않고, 상기 회로 기판(531)에 구비되면서 상기 그라운드(532)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 도전체(535)는 상기 그라운드(532)와 연결되어, 상기 제2 급전 신호가 제공될 때, 상기 그라운드와 유도성 결합을 형성함에 따라, 유도성 소자로 활용될 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 도전체(535)는 상기 그라운드(532)와 용량성 결합을 형성함에 따라, 상기 그라운드(532)와 용량성 결합을 형성한 상기 도전체(535)가 용량성 소자의 일부로 활용될 수 있다. 예를 들면, 상기 도전체 중 하나(535a)는 유도성 소자이고, 상기 도전체 중 다른 하나(535b)와 또 다른 하나(535c)는 용량성 소자의 일부분이고, 상기 도전체 중 또 다른 하나(535d)는 유도성 소자일 수 있다. 상기 안테나 장치(503)가 필요한 제2 주파수 대역으로 설정하기 위해, 상기 도전체(535)가 유도성 소자 또는 용량성 소자의 일부분으로 적절히 선택될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치의 방사체와 급전구조를 나타내는 도면이다. 이하의 본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 선행 실시예를 통해 용이하게 이해할 수 있는 구성요소들에 대해서는 도면의 참조번호를 동일하게 부여하거나 생략하고 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치는 방사체(544) 및 도전체(545)를 포함할 수 있다.
상기 방사체(544)는 회로 기판의 다수의 층 각각에 구비된 비아홀에 도전성 물질이 충전되면서 어느 일 방향으로 배열되어 이루어질 수 있다.
상기 도전체(545)는 상기 방사체(544)에 대응되도록 배치되어, 상기 방사체(544)가 상기 도전체(545)와 용량성 결합을 형성하고, 급전 라인(546)을 통해 상기 제2 급전 신호가 제공될 때, 상기 도전체(545)와 용량성 결합을 형성한 방사체(544)가 상기 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 평면도이다. 이하의 본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 선행 실시예를 통해 용이하게 이해할 수 있는 구성요소들에 대해서는 도면의 참조번호를 동일하게 부여하거나 생략하고 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치(550)는 회로 기판(551), 그라운드(553), 방사체(552, 554)들 및 도전체(555, 556)들을 포함할 수 있다.
상기 방사체(552)들은 상기 회로 기판(551)의 상면에서 배치되고, 상기 회로 기판(551)의 상면에는 상기 방사체(552)들 사이에 갭(gap)들이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 도전체(555)들은 상기 갭 들 각각에 구비되면서 상기 회로 기판(551)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 도전체(555)들은 상기 제2 급전 신호를 제공받아 상기 제2 주파수 대역에 무선 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 도전체(555)들은 상기 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신하도록 하는 유도성 소자 또는 용량성 소자의 일부로 활용될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치의 방사체와 급전구조를 나타내는 평면도이다. 이하의 본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 선행 실시예를 통해 용이하게 이해할 수 있는 구성요소들에 대해서는 도면의 참조번호를 동일하게 부여하거나 생략하고 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치는 방사체(592) 및 도전체(595)를 포함할 수 있다.
상기 방사체(592)는 상기 회로 기판(예: 도 10에 도시된 회로 기판(551)) 상에 구비되며, 십자 형태를 가질 수 있다. 그리고, 상기 도전체(595)는 십자 형태의 상기 방사체(592)에 대응되는 형태를 가지면서 상기 회로 기판 상에 구비될 수 있다.
상기 도전체(595)는 상기 방사체(592)에 대응되도록 배치되어, 상기 방사체(592)가 상기 도전체(595)와 용량성 결합을 형성하고, 급전 라인(596)를 통해 상기 제2 급전 신호가 제공될 때, 상기 도전체(595)와 용량성 결합을 형성한 방사체(592)가 상기 도전체(595)와 함께 상기 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 평면도이다. 이하의 본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 선행 실시예를 통해 용이하게 이해할 수 있는 구성요소들에 대해서는 도면의 참조번호를 동일하게 부여하거나 생략하고 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치(603)는 회로 기판(631), 그라운드(632), 방사체(634), 도전체(635a, 635b, 635c, 635d, 635e, 635f)들, 제어부(637) 및 제1 스위치(639a, 639b, 639c, 639d, 639e, 639f)들을 포함하여, 상기 제어부(637)는 상기 제1 스위치(639a, 639b, 639c, 639d, 639e, 639f)들을 제어하여, 상기 도전체(635a, 635b, 635c, 635d, 635e, 635f)들 각각에 급전을 조절할 수 있다.
상기 제어부(637)는 도선(638a, 638b, 638c, 638d, 638e, 638f)들을 통해 상기 도전체(635a, 635b, 635c, 635d, 635e, 635f)들 각각과 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 도선(638a, 638b, 638c, 638d, 638e, 638f)들 각각에는 상기 제1 스위치(639a, 639b, 639c, 639d, 639e, 639f)들 각각이 구비될 수 있다. 상기 제어부(637)는 상기 제1 스위치(639a, 639b, 639c, 639d, 639e, 639f)들의 온/오프를 제어함에 따라, 상기 도전체(635a, 635b, 635c, 635d, 635e, 635f)들 각각에 공급되는 제2 급전 신호를 조절할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(637)는 상기 도전체(635a, 635b, 635c, 635d, 635e, 635f)들 각각에 상기 제2 급전 신호의 공급을 조절함에 따라, 상기 그라운드(632) 및 상기 도전체(635a, 635b, 635c, 635d, 635e, 635f)들에서 형성되는 제2 주파수 대역을 조절할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치의 급전 위치에 따른 신호의 흐름을 나타내는 도면이다. 이하의 본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 선행 실시예를 통해 용이하게 이해할 수 있는 구성요소들에 대해서는 도면의 참조번호를 동일하게 부여하거나 생략하고 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치(710)는 그라운드(715), 제1 급전부(717) 및 제2 급전부(716)를 포함할 수 있다.
상기 그라운드(715)는 제1 부분(715a), 상기 제1 부분(715a)으로부터 연장된 제2 부분(715b), 상기 제2 부분(715b)으로부터 연장된 제3 부분(715c)을 구비할 수 있다.
상기 제1 급전부(717)는 상기 그라운드(715)의 제1 부분(715a)의 일단에 구비되어 상기 그라운드(715)에 제2 급전 신호를 제공하면, 상기 제2 급전 신호는 제1 방향(①)을 따라 상기 그라운드(715)를 이동함에 따라, 상기 그라운드(715)는 상기 제2 주파수 대역 중 하나의 대역(예: 1.7~1.9GHz)에 무선 신호를 송수신할 수 있다.
그리고, 상기 제2 급전부(716)는 상기 제1 부분(715a)과 상기 제2 부분(715b) 사이에 구비되어 상기 그라운드(715)에 제2 급전 신호를 제공하면, 상기 제2 급전 신호는 제3 방향(③)을 따라 상기 그라운드(715)를 이동함에 따라, 상기 그라운드(715)는 상기 제2 주파수 대역 중 다른 하나의 대역(예: 2.4~2.5GHz)에 무선 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 상기 제2 급전부(716)가 상기 그라운드(715)에 제 2급전 신호를 제공하면, 상기 제2 급전 신호가 제4 방향(④)을 따라 상기 그라운드(715)를 이동함에 따라, 상기 그라운드(715)는 상기 제2 주파수 대역 중 또 다른 하나의 대역(예: 5~6GHz)에 무선 신호를 송수신할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치의 급전 위치에 따른 신호의 흐름을 나타내는 도면이다. 이하의 본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 선행 실시예를 통해 용이하게 이해할 수 있는 구성요소들에 대해서는 도면의 참조번호를 동일하게 부여하거나 생략하고 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치(720)는 그라운드(725), 제2 급전부(726) 및 제3 급전부(727)를 포함할 수 있다.
상기 그라운드(725)는 제1 부분(725a), 상기 제1 부분(725a)으로부터 연장된 제2 부분(725b), 상기 제2 부분(725b)으로부터 연장된 제3 부분(725c)을 구비할 수 있다.
상기 제2 급전부(726)는 상기 제1 부분(725a)과 상기 제2 부분(725b) 사이에 구비되어 상기 그라운드(725)에 제2 급전 신호를 제공하면, 상기 제2 급전 신호는 제3 방향(③)을 따라 상기 그라운드(725)를 이동함에 따라, 상기 그라운드(725)는 상기 제2 주파수 대역 중 다른 하나의 대역(예: 2.4~2.5GHz)에 무선 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 상기 제2 급전부(726)가 상기 그라운드(725)에 제 2급전 신호를 제공하면, 상기 제2 급전 신호가 제4 방향(④)을 따라 상기 그라운드(725)를 이동함에 따라, 상기 그라운드(725)는 상기 제2 주파수 대역 중 또 다른 하나의 대역(예: 5~6GHz)에 무선 신호를 송수신할 수 있다.
상기 제3 급전부(727)는 상기 제2 부분(725b)에 구비되어 상기 그라운드(725)에 제2 급전 신호를 제공하면, 상기 제2 급전 신호는 제1 방향(①)을 따라 상기 그라운드(725)를 이동함에 따라, 상기 그라운드(725)는 상기 제2 주파수 대역 중 다른 하나의 대역(예: 2.4~2.7GHz)에 무선 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 상기 제3 급전부(727)가 상기 그라운드(725)에 제 2급전 신호를 제공하면, 상기 제2 급전 신호가 제2 방향(②)을 따라 상기 그라운드(725)를 이동함에 따라, 상기 그라운드(725)는 상기 제2 주파수 대역 중 또 다른 하나의 대역(예: 2.4~2.7GHz)에 무선 신호를 송수신할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치의 급전 위치에 따른 신호의 흐름을 나타내는 도면이다. 이하의 본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 선행 실시예를 통해 용이하게 이해할 수 있는 구성요소들에 대해서는 도면의 참조번호를 동일하게 부여하거나 생략하고 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치(730)는 그라운드(735), 제3 급전부(736) 및 제4 급전부(737)를 포함할 수 있다.
상기 그라운드(735)는 제1 부분(735a), 상기 제1 부분(735a)으로부터 연장된 제2 부분(735b), 상기 제2 부분(735b)으로부터 연장된 제3 부분(735c)을 구비할 수 있다.
상기 제3 급전부(736)는 상기 제2 부분(735b)에 구비되어 상기 그라운드(735)에 제2 급전 신호를 제공하면, 상기 제2 급전 신호는 제1 방향(①)을 따라 상기 그라운드(735)를 이동함에 따라, 상기 그라운드(735)는 상기 제2 주파수 대역 중 다른 하나의 대역(예: 2.4~2.6GHz)에 무선 신호를 송수신할 수 있다.
상기 제4 급전부(737)는 상기 제2 부분(735b)에 구비되어 상기 그라운드(735)에 제2 급전 신호를 제공하면, 상기 제2 급전 신호는 제1 방향(②)을 따라 상기 그라운드(735)를 이동함에 따라, 상기 그라운드(735)는 상기 제2 주파수 대역 중 다른 하나의 대역(예: 2.4~2.6GHz)에 무선 신호를 송수신할 수 있다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치의 급전 위치에 따른 신호의 흐름을 나타내는 도면이다. 이하의 본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 선행 실시예를 통해 용이하게 이해할 수 있는 구성요소들에 대해서는 도면의 참조번호를 동일하게 부여하거나 생략하고 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치(740)는 그라운드(745), 제1 급전부(743), 제3 급전부(746) 및 제4 급전부(747)를 포함할 수 있다.
상기 그라운드(745)는 제1 부분(745a), 상기 제1 부분(745a)으로부터 연장된 제2 부분(745b), 상기 제2 부분(745b)으로부터 연장된 제3 부분(745c)을 구비할 수 있다.
상기 제1 급전부(743)는 상기 그라운드(745)의 제1 부분(745a)의 일단에 구비되어 상기 그라운드(745)에 제2 급전 신호를 제공하면, 상기 제2 급전 신호는 제3 방향(③)을 따라 상기 그라운드(745)를 이동함에 따라, 상기 그라운드(745)는 상기 제2 주파수 대역 중 하나의 대역(예: 1.7~1.9GHz)에 무선 신호를 송수신할 수 있다.
상기 제3 급전부(746)는 상기 제2 부분(745b)에 구비되어 상기 그라운드(745)에 제2 급전 신호를 제공하면, 상기 제2 급전 신호는 제1 방향(①)을 따라 상기 그라운드(745)를 이동함에 따라, 상기 그라운드(745)는 상기 제2 주파수 대역 중 다른 하나의 대역(예: 2.4~2.6GHz)에 무선 신호를 송수신할 수 있다.
상기 제4 급전부(747)는 상기 제2 부분(745b)에 구비되어 상기 그라운드(745)에 제2 급전 신호를 제공하면, 상기 제2 급전 신호는 제1 방향(②)을 따라 상기 그라운드(745)를 이동함에 따라, 상기 그라운드(745)는 상기 제2 주파수 대역 중 다른 하나의 대역(예: 2.4~2.6GHz)에 무선 신호를 송수신할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 평면도이다. 이하의 본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 선행 실시예를 통해 용이하게 이해할 수 있는 구성요소들에 대해서는 도면의 참조번호를 동일하게 부여하거나 생략하고 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 안테나 장치(803)는 회로 기판(831), 방사체(852), 도전체(855, 856)들 및 추가 방사체(857)를 포함할 수 있다.
상기 도전체(855, 856)들은 상기 회로 기판(831)들 통해 서로 전기적으로 연결되어 제2 방사체로 활용될 수 있다. 즉, 상기 도전체(855, 856)로 이루어진 제2 방사체는 상기 제2 급전 신호를 제공받아 상기 제2 주파수 대역에 무선 신호를 송수신할 수 있다.
상기 추가 방사체(857)는 상기 도전체 중 하나(856)에 연결되어 상기 회로 기판(831)에 구비될 수 있다. 상기 추가 방사체(857)는 도전성 재질로 이루어지면서 나선형 구조를 가지는 모듈로 제작될 수 있다. 상기 나선형 구조를 추가 방사체(857)는 상기 도전체(855, 856)들로 이루어진 제2 방사체의 물리적인 길이를 길게 하는 효과를 나타내어, 상기 제2 방사체의 제2 주파수 대역을 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치는, 회로 기판; 상기 회로 기판에 배치되며, 제1 급전 신호를 제공받아 제1 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신하는 방사체들; 및 상기 회로 기판에 배치되어 상기 방사체들에 대한 기준 전위를 제공하는 그라운드를 포함하고, 상기 방사체들 및 상기 그라운드 전체 또는 일부는 추가적인 급전 신호를 제공받아 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 다양한 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 방사체들 중 일부는 그라운드와 유도성 또는 용량성 결합을 형성하고, 상기 추가적인 급전 신호가 제공될 때, 상기 그라운드 및 상기 그라운드와 유도성 또는 용량성 결합을 형성한 상기 방사체들 중 일부가 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 장치는, 상기 그라운드로부터 연장되는 추가 방사체를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 추가 방사체는, 상기 회로 기판에 형성된 인쇄회로 패턴을 구비할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 장치는, 상기 방사체들 사이에 형성되는 갭(gap)들; 및 상기 갭들 각각에 구비되는 도전체들을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전체들은 상기 그라운드에 연결되거나 상기 추가적인 급전 신호를 제공받아 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 장치는, 상기 도전체들 각각들과 연결되는 제어부; 및 상기 도전체들 각각과 상기 제어부 사이에 구비되는 제1 스위치들을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 스위치들을 제어하여 상기 도전체 각각에 급전을 조절함에 따라, 상기 그라운드 및 상기 도전체들에서 형성되는 제2 주파수 대역을 조절할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전체들은 상기 그라운드와 연결되어, 상기 제2 급전 신호가 제공될 때, 상기 그라운드와 유도성 또는 용량성 결합을 형성하면서 상기 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 회로 기판에는 각각의 층에 형성되는 복수의 비아 홀들을 구비하고, 상기 도전체들은, 서로 다른 층의 비아홀들에 충진된 도전물질의 조합으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 장치는, 상기 도전체와 대면하는 커플링 급전 회로 기판을 더 포함하고, 상기 커플링 급전 회로 기판은 상기 제2 급전 신호를 제공받아 상기 도전체로 급전할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 그라운드는 서로에 대하여 전기적으로 독립된 복수의 부분들을 포함하고, 상기 안테나 장치는 상기 복수의 부분들을 직렬 또는 병렬로 연결하는 제2 스위치를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 스위치들의 온/오프에 따라, 상기 그라운드를 통해 형성되는 제2 주파수 대역이 조절될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 하우징; 상기 하우징에 구비되는 주회로 기판; 및 상기 하우징에 구비되는 안테나 장치를 포함하고, 상기 안테나 장치는, 회로 기판; 상기 회로 기판에 배치되며, 제1 급전 신호를 제공받아 제1 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신하는 방사체들; 및 상기 회로 기판에 배치되어 상기 방사체들에 대한 기준 전위를 제공하는 그라운드를 포함하고, 상기 방사체들 및 상기 그라운드 전체 또는 일부는 추가적인 급전신호를 제공받아 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 다양한 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 회로 기판은 상기 주회로 기판 상에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 주회로 기판에 구비되며, 상기 그라운드와 대면하는 제2의 그라운드; 상기 그라운드와 상기 제2의 그라운드를 연결하는 연결부; 및 상기 그라운드와 상기 제2의 그라운드 사이에 형성되는 슬롯을 가로지르게 급전을 제공하는 급전부를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 그라운드는 상기 회로 기판의 후면 또는 측면에 배치되고, 상기 방사체는 상기 회로 기판의 상면 또는 측면에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2의 그라운드는 상기 회로 기판의 후면에 배치된 상기 그라운드와 대면하고, 상기 슬롯의 일측면은 상기 연결부에 의해 폐쇄될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치는, 제1 급전 신호들 각각을 제공받아 제1 주파수 대역에서 무선 신호를 통신하는, 제1 길이의 제1 방사체들; 및 상기 제2 급전 신호를 제공받아 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 통신하며, 상기 제1 길이보다 긴 길이를 갖는 제2 방사체를 포함하고, 상기 제1 방사체들은 상기 제2 방사체를 따라 배열될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 방사체들은 상기 제2 방사체와 이격되어 배열될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 방사체는 상기 제1 방사체들에 대한 기준 전위를 제공할 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
100: 전자 장치 111: 주회로 기판
103: 안테나 장치 135: 그라운드
132, 134: 방사체 137: 추가 방사체

Claims (20)

  1. 안테나 장치에 있어서,
    회로 기판;
    상기 회로 기판에 배치되며, 제1 급전 신호를 제공받아 제1 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신하는 방사체들; 및
    상기 회로 기판에 배치되어 상기 방사체들에 대한 기준 전위를 제공하는 그라운드를 포함하고,
    상기 방사체들 및 상기 그라운드 전체 또는 일부는 추가적인 급전 신호를 제공받아 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 다양한 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 방사체들 중 일부는 상기 그라운드와 유도성 또는 용량성 결합을 형성하고, 상기 추가적인 급전 신호가 제공될 때, 상기 그라운드 및 상기 그라운드와 유도성 또는 용량성 결합을 형성한 상기 방사체들 중 일부가 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 그라운드로부터 연장되는 추가 방사체를 더 포함하는 안테나 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 추가 방사체는, 상기 회로 기판에 형성된 인쇄회로 패턴을 구비하는 안테나 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 방사체들 사이에 형성되는 갭(gap)들; 및
    상기 갭들 각각에 구비되는 도전체들을 더 포함하는 안테나 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 도전체들은 상기 그라운드에 연결되거나 추가적인 급전 신호를 제공받아 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 도전체들 각각들과 연결되는 제어부; 및
    상기 도전체들 각각과 상기 제어부 사이에 구비되는 제1 스위치들을 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제1 스위치들을 제어하여 상기 도전체 각각에 급전을 조절함에 따라, 상기 그라운드 및 상기 도전체들에서 형성되는 제2 주파수 대역을 조절하는 안테나 장치.
  8. 제5 항에 있어서, 상기 도전체들은 상기 그라운드와 연결되어, 상기 추가적인 급전 신호가 제공될 때, 상기 그라운드와 유도성 또는 용량성 결합을 형성하면서 상기 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치.
  9. 제6 항에 있어서, 상기 회로 기판에는 각각의 층에 형성되는 복수의 비아 홀들을 구비하고,
    상기 도전체들은, 서로 다른 층의 비아홀들에 충진된 도전물질의 조합으로 형성되는 안테나 장치.
  10. 제5 항에 있어서,
    상기 도전체와 대면하는 커플링 급전 회로 기판을 더 포함하고,
    상기 급전 회로 기판은 상기 제2 급전 신호를 제공받아 상기 도전체로 급전하는 안테나 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 그라운드는 서로에 대하여 전기적으로 독립된 복수의 부분들을 포함하고,
    상기 안테나 장치는 상기 복수의 부분들을 직렬 또는 병렬로 연결하는 제2 스위치를 더 포함하는 안테나 장치.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 제2 스위치들의 온/오프에 따라, 상기 그라운드를 통해 형성되는 제2 주파수 대역이 조절되는 안테나 장치.
  13. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징에 구비되는 주회로 기판; 및
    상기 하우징에 구비되는 안테나 장치를 포함하고,
    상기 안테나 장치는,
    회로 기판;
    상기 회로 기판에 배치되며, 제1 급전 신호를 제공받아 제1 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신하는 방사체들; 및
    상기 회로 기판에 배치되어 상기 방사체들에 대한 기준 전위를 제공하는 그라운드를 포함하고,
    상기 방사체들 및 상기 그라운드 전체 또는 일부는 추가적인 급전신호를 제공받아 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 다양한 주파수 대역에서 무선 신호를 송수신하는 전자 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 회로 기판은 상기 주회로 기판 상에 배치되는 전자 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 주회로 기판에 구비되며, 상기 그라운드와 대면하는 제2의 그라운드;
    상기 그라운드와 상기 제2의 그라운드를 연결하는 연결부; 및
    상기 그라운드와 상기 제2의 그라운드 사이에 형성되는 슬롯을 가로지르게 급전을 제공하는 급전부를 더 포함하는 전자 장치.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 그라운드는 상기 회로 기판의 후면 또는 측면에 배치되고,
    상기 방사체는 상기 회로 기판의 상면 또는 측면에 배치되는 전자 장치.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 제2의 그라운드는 상기 회로 기판의 후면에 배치된 상기 그라운드와 대면하고,
    상기 슬롯의 일측면은 상기 연결부에 의해 폐쇄되는 전자 장치.
  18. 안테나 장치에 있어서,
    제1 급전 신호들 각각을 제공받아 제1 주파수 대역에서 무선 신호를 통신하는, 제1 길이의 제1 방사체들; 및
    상기 제2 급전 신호를 제공받아 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 통신하며, 상기 제1 길이보다 긴 길이를 갖는 제2 방사체를 포함하고,
    상기 제1 방사체들은 상기 제2 방사체를 따라 배열되는 안테나 장치.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 제1 방사체들은 상기 제2 방사체와 이격되어 배열되는 안테나 장치.
  20. 제18 항에 있어서, 상기 제2 방사체는 상기 제1 방사체들에 대한 기준 전위를 제공하는 안테나 장치.
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