KR20190087326A

KR20190087326A - 전자 디바이스

Info

Publication number: KR20190087326A
Application number: KR1020190005046A
Authority: KR
Inventors: 광-용 중; 순 콴 탄
Original assignee: 몰렉스 엘엘씨
Priority date: 2018-01-15
Filing date: 2019-01-15
Publication date: 2019-07-24
Also published as: CN110048235B; CN110048235A; US20210111480A1; TWI666822B; TW201933677A; KR102188668B1

Abstract

본 발명은 전자 디바이스를 제공한다. 전자 디바이스는 금속 케이스, 슬롯 안테나, 제1 유전체 재료 및 제2 유전체 재료를 포함한다. 슬롯 안테나는 금속 케이스 내에 제공되고 신호를 발생시킨다. 제2 유전체 재료의 유전 상수는 제1 유전체 재료의 유전 상수보다 크다. 슬롯 안테나는 전기 전도성 부재를 포함한다. 전기 전도성 부재는 슬롯을 한정하도록 구성되고, 슬롯은 그의 2개의 단부가 폐쇄되고, 제1 유전체 재료 및 제2 유전체 재료는 슬롯 내에 제공되고, 슬롯은 일정 길이를 갖고, 상기 길이와 제1 유전체 재료는 함께 신호의 고주파 대역이 와이파이(WIFI) 프로토콜의 고주파 대역에 일치하게 되는 것으로 정하고, 상기 길이와 제1 유전체 재료는 함께 신호의 저주파 대역이 와이파이 프로토콜의 저주파 대역보다 크게 되는 것으로 정한다. 제2 유전체 재료는 신호의 저주파 대역을 와이파이 프로토콜의 저주파 대역 내에 있도록 낮춘다. 제2 유전체 재료가 사용되기 때문에, 슬롯 안테나가 금속 케이스 내에 위치되는 경우에도, 슬롯 안테나는 여전히 2개의 주파수 대역을 갖는 와이파이 신호를 생성할 수 있다.

Description

전자 디바이스{ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은 전자 디바이스에 관한 것으로, 특히 금속 케이스를 갖는 전자 디바이스에 관한 것이다.

현재, 제품의 외부 케이스로서 금속 외부 케이스를 사용하는 것은, 금속 외부 케이스가 제품의 강도를 증가시키고 사용자에 대한 양호한 촉감을 제공할 수 있기 때문에, iPHONE 시리즈 또는 iMac 컴퓨터와 같은 소비자 전자기기에서 매우 인기가 있다. 그러나, 안테나 주위에 금속 재료가 있는 경우, 이는 무선 주파수에서 안테나의 효능을 감소시킬 것이다. 구체적으로, 모노폴 안테나, 역-F 안테나(IFA) 및 평면 역-F 안테나(PIFA)와 같은 전통적인 안테나들은 전-금속(all-metal) 외부 케이스 조건에서 작동할 수 없다. 전-금속 외부 케이스 조건은 안테나의 대부분이 금속 외부 케이스에 의해 둘러싸이는 것을 지칭한다.

본 발명의 일 실시예는 전자 디바이스를 제공한다. 전자 디바이스는 금속 케이스, 슬롯 안테나, 제1 유전체 재료 및 제2 유전체 재료를 포함한다. 슬롯 안테나는 금속 케이스 내에 제공되어 신호를 발생시킨다. 제2 유전체 재료의 유전 상수는 제1 유전체 재료의 유전 상수보다 크다. 슬롯 안테나는 전기 전도성 부재를 포함한다. 전기 전도성 부재는 슬롯을 한정하도록 구성되고, 슬롯은 그의 2개의 단부에서 폐쇄되고, 제1 유전체 재료 및 제2 유전체 재료는 슬롯 내에 제공되고, 슬롯은 일정 길이를 갖고, 상기 길이와 제1 유전체 재료는 함께 신호의 고주파 대역이 와이파이(WIFI) 프로토콜의 고주파 대역에 일치하게 되는 것으로 정하고, 상기 길이와 제1 유전체 재료는 함께 신호의 저주파 대역이 와이파이 프로토콜의 저주파 대역보다 크게 되는 것으로 정한다. 제2 유전체 재료는 신호의 저주파 대역을 와이파이 프로토콜의 저주파 대역 내에 있도록 낮춘다. 제2 유전체 재료가 사용되기 때문에, 슬롯 안테나가 금속 케이스 내에 위치되는 경우에도, 슬롯 안테나는 여전히 2개의 주파수 대역을 갖는 와이파이 신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 제2 유전체 재료는 슬롯 내에서 일정 설치 위치에 위치되고, 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서의 설치 위치에서의 전기장은 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서의 최소 전기장 이상이고, 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서의 설치 위치에서의 전기장은 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서의 최대 전기장 이하이다.

본 발명의 일 실시예에서, 제2 유전체 재료는 슬롯 내에서 일정 설치 위치에 위치된다. 슬롯은 그 내에 제1 위치 및 제2 위치를 갖고, 제1 위치에서의 전기장은 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서의 최소 전기장이고, 제2 위치에서의 전기장은 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서의 최대 전기장이고, 설치 위치는 제1 위치, 제2 위치, 및 제1 위치와 제2 위치 사이의 위치 중 하나이다.

본 발명의 일 실시예에서, 제1 위치 및 제2 위치는 동일한 위치이다.

본 발명의 일 실시예에서, 제1 유전체 재료는 공기이고, 제2 유전체 재료는 플라스틱, 유리 또는 세라믹이다.

본 발명의 일 실시예에서, 제1 유전체 재료는 플라스틱, 유리 또는 세라믹이다.

본 발명의 일 실시예에서, 와이파이 프로토콜의 고주파 대역의 범위는 5.15 내지 5.85 ㎓이고, 와이파이 프로토콜의 저주파 대역의 범위는 2.4 내지 2.4835 ㎓이다.

본 발명의 일 실시예에서, 슬롯 안테나는 급전 부분을 추가로 포함하고, 급전 부분은 슬롯에 간접적으로 급전한다.

본 발명의 일 실시예에서, 슬롯 안테나는 급전 부분을 추가로 포함하고, 급전 부분은 슬롯에 직접적으로 급전한다.

본 발명의 일 실시예에서, 제1 유전체 재료의 유전 상수는 1.0 F/m이고, 제2 유전체 재료의 유전 상수는 3.0 F/m이다.

본 발명의 실시예에서, 제1 유전체 재료가 제공된 슬롯의 길이에 의해, 신호의 고주파 대역이 와이파이 프로토콜의 고주파 대역과 일치한다. 더욱이, 제2 유전체 재료의 유전 상수가 제1 유전체 재료의 유전 상수보다 크다는 것에 의해, 제2 유전체 재료는 신호의 저주파 대역을 와이파이 프로토콜의 저주파 대역 내에 있도록 낮추는 데 사용된다. 또한, 본 발명은 신호의 저주파 대역의 낮춰지는 정도가 상대적으로 커지는 것을 가능하게 하고 신호의 고주파 대역의 낮춰지는 정도가 상대적으로 작아지는 것을 가능하게 하도록 제2 유전체 재료의 설치 위치를 설계하는 방식을 추가로 제공한다. 이로써, 슬롯 안테나는 와이파이 프로토콜과 일치하는 와이파이 신호를 제공한다.

상대적으로, 모노폴 안테나, 역-F 안테나(IFA) 및 평면 역-F 안테나(PIFA)와 같은 일부 기존의 전통적인 안테나들은 전-금속 외부 케이스 조건, 즉, 안테나의 대부분이 금속 외부 케이스에 의해 둘러싸인다는 조건에서 작동할 수 없다. 슬롯 안테나가 전-금속 외부 케이스 조건에서 작동할 수 있더라도, 안테나 이론에 기초하면, 슬롯 안테나에 의해 전송되는 신호는 신호의 반파장에 대응하는 단 하나의 주파수에서만 공진할 수 있다. 따라서, 신호의 주파수 대역은 와이파이 프로토콜에 의해 요구되는 2개 이상의 주파수 대역들을 충족시킬 수 없다.

본 발명의 기술적 특징부 및 이점이 하기의 상세한 설명을 더 잘 이해하기 위하여 상기와 같이 폭넓게 요약된다. 본 발명의 청구범위의 기술적 해법을 이루는 다른 기술적 특징부 및 다른 이점들이 아래에서 설명될 것이다. 본 발명의 당업자는 하기에 개시된 개념 및 특정 실시예들이 본 발명과 동일한 목적을 실현하기 위하여 다른 구성 또는 제조 접근법을 변형 또는 설계하는 데 매우 용이하게 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 발명의 당업자는, 또한, 그러한 등가의 구성 또는 접근법이 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않을 수 있다는 것을 이해할 것이다.

본 발명의 다양한 관점이 첨부 도면과 관련하여 취해진 하기의 상세한 설명에 의해 가장 잘 이해될 수 있다. 산업계의 표준 구현 모드에 따라, 특징부가 축척대로 그려지지 않은 것에 유의하여야 한다. 실제로, 명확한 설명을 위하여, 다양한 특징부들은 치수가 임의로 확대되거나 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 전자 디바이스의 개략도이다.
도 2는 도 1의 전자 디바이스의 개략적인 부분 확대도이다.
도 3은 도 1의 전자 디바이스의 슬롯 안테나의 개략도이다.
도 4는 도 3의 슬롯 안테나의 개략 측면도이다.
도 5는 전기장이 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서 상대적으로 강한 위치를 도시하는 개략도이다.
도 6은 전기장이 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서 상대적으로 강한 위치 및 전기장이 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서 상대적으로 약한 위치를 도시하는 개략도이다.
도 7은 도 1의 전자 디바이스의 시뮬레이션 결과들을 도시하는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예의 다른 슬롯 안테나의 개략도이다.
도 9는 도 8의 슬롯 안테나의 개략적인 상부 분해 사시도이다.
도 10은 도 8의 슬롯 안테나의 개략적인 하부 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예의 또 다른 슬롯 안테나의 개략도이다.
도면 부호는 하기와 같이 표시된다:
1 전자 디바이스
Z1 영역
10 금속 케이스
12 슬롯 안테나
120 전기 전도성 부재
122 슬롯
124 급전 부분
14 안테나 여자기
15 제1 유전체 재료
16 제2 유전체 재료
D 길이
P1 고주파 공진점
P2 고주파 공진점
A1 영역
A2 영역
A3 영역
A4 영역
22 슬롯 안테나
24 안테나 여자기 조립체
240 조립식 구성요소
26 제2 유전체 재료 조립체
260 조립식 구성요소
246 장착 구멍
261 장착 구멍
126 장착 구멍
128 장착 구멍
27 나사
29 나사

하기 개시 내용은 본 발명의 다양한 특징부들을 구현하는 데 사용된 다양한 실시예들 또는 예시들을 제공한다. 요소들 및 배열체들의 특정 예들은 본 발명의 개시된 내용을 단순화하기 위하여 하기와 같이 설명된다. 확실히, 이들은 단지 예일 뿐이고, 본 발명을 제한하는 데 사용되지 않는다. 예를 들어, 하기 설명에서, 제1 특징부가 제2 특징부 상에 또는 그 위에 형성되는 것은 제1 특징부와 제2 특징부가 서로 직접 접촉하도록 형성되는 실시예를 포함할 수 있고, 다른 특징부가 제1 특징부와 제2 특징부 사이에 형성되고, 그에 따라 제1 특징부와 제2 특징부가 서로 직접 접촉하지 않는 실시예를 또한 포함할 수 있다. 더욱이, 본 발명은 하나의 요소의 기호 및/또는 부호가 상이한 예들에서 반복되는 것을 허용할 수 있다. 이러한 반복은 단순함 및 분명함을 위하여 사용되는 것이지, 다양한 실시예들 및/또는 논의된 구조들 사이의 관계를 특징지우기 위하여 사용되는 것은 아니다.

더욱이, 본 발명은 하나의 요소 또는 특징부와 다른 요소 또는 특징부 사이의 관계를 설명하기 위하여 "아래", "보다 아래", "비교적 아래", "보다 위", "비교적 위" 등과 같은 공간적으로 대응하는 용어를 사용할 수 있다. 공간적으로 대응하는 용어는 도면에 도시된 배향들 외에 디바이스의 사용 또는 작동 시의 다양한 배향들을 포함하기 위하여 사용된다. 디바이스가 (90도만큼 회전하여 또는 다른 배향으로) 배향될 수 있고, 본 발명에서의 대응하는 공간적 설명이 그에 대응하여 설명될 수 있다. 하나의 특징부가 다른 특징부에 또는 기판 위에 형성되는 경우, 또 다른 특징부가 이들 사이에 제공될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 전자 디바이스(1)의 개략도이다. 도 2는 영역(Z1)에 대한 도 1의 전자 디바이스(1)의 개략적인 부분 확대도이다. 도 3은 도 1의 전자 디바이스(1)의 슬롯 안테나(12)의 개략도이다. 도 4는 도 3의 슬롯 안테나(12)의 개략 측면도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 전자 디바이스(1)는 금속 케이스(10), 슬롯 안테나(12), 안테나 여자기(14), 제1 유전체 재료(15) 및 제2 유전체 재료(16)를 포함한다.

슬롯 안테나(12)는 금속 케이스(10) 내에 제공되고, 신호를 발생시키도록 구성된다. 슬롯 안테나(12)는 전기 전도성 부재(120) 및 급전 부분(124)을 포함한다.

전기 전도성 부재(120)는 슬롯(122)을 한정하도록 구성되는데, 슬롯은 그의 2개의 단부가 폐쇄된다. 슬롯(122)은 길이(D)를 갖는다. 일부 실시예에서, 전기 전도성 부재(120) 및 금속 케이스(10)는 일체형 성형 공정에 의해 동일한 금속 구성요소로서 형성되고, 전기 전도성 부재(120) 및 금속 케이스(10)는 금속 구성요소의 상이한 부분들이다. 일부 실시예에서, 전기 전도성 부재(120)는 금속 케이스(10)와 독립적이며, 금속 케이스(10) 내로 조립된다.

급전 부분(124)은 도 4에 도시된 바와 같이 전기 전도성 부재(120)와 안테나 여자기(14) 사이에 위치된다. 이로써, 급전 부분(124)은 슬롯(122)에 간접적으로 급전한다. 일 실시예에서, 급전 부분(124)의 길이는 0.3 밀리미터(mm)이다. 이로써, 안테나 여자기(14)는 본질적으로 전기 전도성 부재(120)로부터 0.3 mm만큼 이격된다. 안테나 여자기(14)는 전기 전도성 부재(120)와 직접 접촉하지 않는다.

안테나 여자기(14)는 슬롯 안테나(12) 내에 제공되고, 슬롯 안테나(12)를 구동하도록 구성된다.

제1 유전체 재료(15)는 슬롯 안테나(12)의 슬롯(122) 내에 제공된다. 구체적으로, 제1 유전체 재료(15)는 제2 유전체 재료(16)에 의해 점유되지 않은 슬롯(122)의 일부를 완전히 충전한다. 일부 실시예에서, 제1 유전체 재료(15)는 공기를 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 유전체 재료(15)는 플라스틱, 유리 또는 세라믹을 포함한다.

제2 유전체 재료(16)는 슬롯 안테나(12)의 슬롯(122) 내에 제공된다. 제2 유전체 재료(16)의 유전 상수는 제1 유전체 재료(15)의 유전 상수보다 크다. 일부 실시예에서, 제2 유전체 재료(16)의 유전 상수는 3 패럿/미터(F/m)이다. 일부 실시예에서, 제1 유전체 재료(15)가 공기를 포함할 때, 제2 유전체 재료(16)는 플라스틱, 유리 또는 세라믹을 포함한다.

작동 시, 길이(D) 및 제1 유전체 재료(15)는 함께 신호의 고주파 대역의 범위 및 신호의 저주파 대역의 범위를 정한다. 본 실시예에서, 길이(D)는 49 밀리미터(mm)이고, 제1 유전체 재료(15)는 공기를 포함한다. 이로써, 길이(D) 및 공기를 포함하는 제1 유전체 재료(15)는 함께, 신호의 고주파 대역이 와이파이 프로토콜의 고주파 대역과 일치하고 신호의 저주파 대역이 와이파이 프로토콜의 저주파 대역보다 크게 되는 것으로 정하는데, 이는 나중에 상세히 설명될 것이다. 일부 실시예에서, 와이파이 프로토콜의 고주파 대역의 범위는 5.15 내지 5.85 기가헤르츠(㎓)이고, 와이파이 프로토콜의 저주파 대역의 범위는 2.4 내지 2.4835 ㎓이다.

제2 유전체 재료(16)의 유전 상수가 제1 유전체 재료(15)의 유전 상수보다 크다는 것에 의해, 제2 유전체 재료(16)는 신호의 저주파 대역을 와이파이 프로토콜의 저주파 대역 내에 있도록 낮추는 데 사용된다. 이로써, 슬롯 안테나(12)는 와이파이 프로토콜의 고주파 대역 및 저주파 대역과 동시에 일치하는 와이파이 신호를 발생시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 제2 유전체 재료(16)의 유전 상수가 제1 유전체 재료(15)의 유전 상수보다 작은 경우, 제1 유전체 재료(15) 및 제2 유전체 재료(16)는 가능하게는 신호의 저주파 대역을 증가시킨다.

일부 기존의 슬롯 안테나에서, 편리한 이해를 위해, 슬롯 안테나(12)의 구조는 기존의 슬롯 안테나를 논의하기 위한 기준으로서 다음과 같이 취해지는데, 슬롯 안테나(12)의 슬롯(122)의 길이는 51 mm이고, 제1 유전체 재료(15)는 공기를 포함한다. 이러한 경우, 슬롯 안테나(12)에 의해 발생되는 신호의 고주파 대역은 와이파이 프로토콜의 고주파 대역의 요건과 일치하지 않는데, 이는 도 7의 시뮬레이션 결과에서 보여질 것이다.

슬롯 안테나(12)에 의해 발생되는 신호의 고주파 대역이 와이파이 프로토콜의 고주파 대역의 요건과 일치하도록 하기 위해, 본 발명에 의해 제공되는 방식은 신호의 고주파 공진점의 주파수를 증가시킨다. 구체적으로, 본 발명은 슬롯(122)의 길이(D)를 짧게 함으로써 그렇게 한다. 일 실시예에서, 슬롯(122)의 길이(D)는 51 mm로부터 49 mm로 짧아진다. 그러나, 와이파이 프로토콜의 고주파 대역의 요건과 일치하도록 슬롯(122)의 길이(D)를 짧게 함으로써, 고주파 공진점의 주파수는 증가되고, 동시에, 가능하게는, 그와 함께, 신호의 저주파 공진점도 또한 증가되고, 그에 의해 신호의 저주파 대역이 가능하게는 와이파이 프로토콜의 저주파 대역보다 더 큰 것을 가능하게 한다.

이로써, 본 발명은 설계 방식을 제안하고, 그 설계 방식으로, 상대적으로 높은 유전 상수를 갖는 제2 유전체 재료(16)가 슬롯(122) 내에 제공되는 것에 의해, 신호의 저주파 공진점이 낮아지고, 그에 의해 신호의 저주파 대역이 와이파이 프로토콜의 저주파 대역 내에 있도록 낮춰지는 것을 가능하게 한다. 따라서, 슬롯 안테나(12)는 와이파이 프로토콜의 고주파 대역 및 저주파 대역과 각각 일치하는 2개의 주파수 대역들을 갖는 와이파이 신호를 발생시킬 수 있다.

전술된 바와 같이, 본 발명에서, 제2 유전체 재료(16)가 슬롯(122) 내로 추가되는 것에 의해, 신호의 저주파 대역은 와이파이 프로토콜의 저주파 대역 내에 있도록 낮춰진다. 그러나, 신호의 고주파 대역도 또한 가능하게는 그와 함께 낮춰진다. 신호의 저주파 대역의 낮춰지는 정도가 상대적으로 커지는 것을 가능하게 하고 신호의 고주파 대역의 낮춰지는 정도가 상대적으로 작아지는 것을 가능하게 하기 위해, 본 발명은 제2 유전체 재료(16)의 설치 위치를 설계하는 방식을 추가로 제안하고, 이는 도 5 및 도 6에서 상세히 예시될 것이다.

도 5는 전기장이 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서 상대적으로 강한 위치를 도시하는 개략도이다. 도 6은 전기장이 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서 상대적으로 강한 위치 및 전기장이 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서 상대적으로 약한 위치를 도시하는 개략도이다. 작동 시, 급전 부분(124)은 전기 신호를 슬롯(122) 내에 커플링시킨다. 전기 신호에 대한 응답으로 인해, 전기장이 확립된다. 전기장의 강도는 주파수의 공진점의 변경되는 정도와 명확하게 연관된다. 예를 들어, 전기장이 더 강할수록, 주파수의 공진점의 변경되는 정도는 더 커진다.

도 5를 참조하면, 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서, 영역(A1)의 전기장은 상대적으로 강하다. 이로써, 제2 유전체 재료(16)가 영역(A1) 내에 제공되는 경우, 신호의 저주파 공진점의 변경되는 정도는 상대적으로 크다.

도 6을 참조하면, 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서, 영역(A2) 및 영역(A3)의 전기장은 상대적으로 강하다. 이로써, 제2 유전체 재료(16)가 영역(A2) 및 영역(A3) 내에 제공되는 경우, 신호의 고주파 공진점의 변경되는 정도는 상대적으로 크다. 상대적으로, 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서, 영역(A4)의 전기장은 상대적으로 약하다. 이로써, 제2 유전체 재료(16)가 영역(A4) 내에 제공되는 경우, 신호의 고주파 공진점의 변경되는 정도는 상대적으로 작다.

도 5 및 도 6 에서, 영역(A1, A2, A3, A4)은 위치의 절대적 관계를 설명하는 데 사용되는 것이 아니라, 위치의 상대적 관계를 설명하는 데 사용된다. 일부 실시예에서, 영역(A1) 및 영역(A4)은 서로 독립적이며 서로 중첩되지 않는다. 일부 실시예에서, 영역(A1) 및 영역(A4)은 부분적으로 중첩된다. 일부 실시예에서, 영역(A1)과 영역(A4)은 완전히 중첩된다.

도 4의 실시예에 대해 설명된 바와 같이, 신호의 저주파 대역의 낮춰지는 정도가 상대적으로 커지는 것을 가능하게 하고 신호의 고주파 대역의 낮춰지는 정도가 상대적으로 작아지는 것을 가능하게 하기 위해, 제2 유전체 재료(16)는 영역(A1)(또는 제2 위치로 지칭될 수 있음), 영역(A4)(또는 제1 위치로 지칭될 수 있음), 및 영역(A1)과 영역(A4) 사이의 영역 중 하나의 영역 내에 제공될 수 있다.

제2 유전체 재료(16)가 영역(A1) 내에 제공될 때, 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서의 제2 유전체 재료(16)의 설치 위치에서의 전기장은 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서의 최대 전기장과 동일하고, 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서의 제2 유전체 재료(16)의 설치 위치에서의 전기장은 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서의 최소 전기장보다 크다.

제2 유전체 재료(16)가 영역(A1)과 영역(A4) 사이의 영역 내에 제공될 때, 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서의 제2 유전체 재료(16)의 설치 위치에서의 전기장은 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서의 최대 전기장보다 작고, 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서의 제2 유전체 재료(16)의 설치 위치에서의 전기장은 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서의 최소 전기장보다 크다.

제2 유전체 재료(16)가 영역(A4) 내에 제공될 때, 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서의 제2 유전체 재료(16)의 설치 위치에서의 전기장은 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서의 최대 전기장보다 작고, 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서의 제2 유전체 재료(16)의 설치 위치에서의 전기장은 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서의 최소 전기장과 동일하다.

결론적으로, 일 실시예에서의 제2 유전체 재료(16)의 설치 위치는 2개의 하기 조건을 동시에 충족시킬 필요가 있다:

조건 1: 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서의 제2 유전체 재료(16)의 설치 위치에서의 전기장은 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서의 최소 전기장 이상임;

조건 2: 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서의 제2 유전체 재료(16)의 설치 위치에서의 전기장은 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서의 최대 전기장 이하임.

도 7은 도 1의 전자 디바이스(1)의 시뮬레이션 결과들을 도시하는 개략도이다. 도 7을 참조하면, 수평 축은 주파수를 나타내고, 단위는 기가헤르츠(㎓)이고; 수직 축은 반사 손실을 나타내고, 단위는 데시벨(dB)이다.

곡선(V1)은 기존의 슬롯 안테나에 의해 발생되는 신호의 특성을 나타내는데, 여기서 기존의 슬롯 안테나는 슬롯의 길이가 51 mm이고, 기존의 슬롯 안테나는 제2 유전체 재료(16)를 갖지 않고, 제1 유전체 재료(15)는 공기를 포함한다. 곡선(V1)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 신호의 고주파 공진점(P1)은 상대적으로 낮고, 신호의 고주파 대역은 와이파이 프로토콜의 고주파 대역과 일치하지 않는다.

곡선(V2)은 슬롯 안테나(12)에 의해 발생되는 다른 신호의 특성을 나타내는데, 여기서 슬롯 안테나(12)는 슬롯의 길이가 49 mm이고, 슬롯 안테나(12)는 제2 유전체 재료(16)를 포함하고, 제1 유전체 재료(15)의 유전 상수는 1(F/m)이고 제2 유전체 재료(16)의 유전 상수는 3(F/m)이다. 곡선(V2)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 다른 신호의 고주파 공진점(P2)은 상대적으로 높고, 다른 신호의 고주파 대역은 와이파이 프로토콜의 고주파 대역과 일치한다. 다른 신호의 저주파 대역이 상대적으로 높지만, 다른 신호의 저주파 대역은 와이파이 프로토콜의 저주파 대역과 여전히 일치한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예의 다른 슬롯 안테나(22)의 개략도이다. 도 9는 도 8의 슬롯 안테나(22)의 개략적인 상부 분해 사시도이다. 도 10은 도 8의 슬롯 안테나(22)의 개략적인 하부 분해 사시도이다. 도 8 내지 도 10을 참조하면, 슬롯 안테나(22)는 도 1 내지 도 4의 슬롯 안테나(12)와 유사하지만, 슬롯 안테나(22)가 안테나 여자기 조립체(24) 및 제2 유전체 재료 조립체(26)를 포함한다는 점에서 상이하다.

안테나 여자기 조립체(24)는 조립식 구성요소(240)와 안테나 여자기(14)를 포함한다. 안테나 여자기(14)는 조립식 구성요소(240)를 통해 전기 전도성 부재(120) 상에 장착된다. 구체적으로, 조립식 구성요소(240)는, 조립식 구성요소(240) 내의 장착 구멍(246) 및 전기 전도성 부재(120) 내의 장착 구멍(126)을 나사(27)가 통과하여 조립식 구성요소(240)가 전기 전도성 부재(120) 상에 고정되게 하는 것에 의해, 슬롯(122)의 2개의 측부에 걸쳐 있다. 그러나, 본 발명은 그러한 장착 방식으로 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 조립식 구성요소(240)는 또한 접착 방식에 의해 전기 전도성 부재(120) 상에 접착될 수 있다.

제2 유전체 재료 조립체(26)는 조립식 구성요소(260)와 제2 유전체 재료(16)를 포함한다. 제2 유전체 재료(16)는 조립식 구성요소(260)를 통해 전기 전도성 부재(120) 상에 장착된다. 구체적으로, 조립식 구성요소(260)는, 조립식 구성요소(260)의 장착 구멍(261) 및 전기 전도성 부재(120)의 장착 구멍(128)을 나사(29)가 통과하여 조립식 구성요소(260)가 전기 전도성 부재(120) 상에 고정되게 하는 것에 의해, 슬롯(122)의 2개의 측부에 걸쳐 있다. 그러나, 본 발명은 그러한 장착 방식으로 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 조립식 구성요소(260)는 또한 접착 방식에 의해 전기 전도성 부재(120)에 접착될 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 유전체 재료(16) 및 조립식 구성요소(260)는 서로 독립적인 부재이다. 그러나, 본 발명은 이로 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 제2 유전체 재료(16) 및 조립식 구성요소(260)는 일체형 성형 공정에 의해 동일한 부재로서 형성되고, 제2 유전체 재료(16) 및 조립식 구성요소(260)는 동일한 부재의 상이한 부분들이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예의 또 다른 슬롯 안테나(32)의 개략도이다. 도 11을 참조하면, 슬롯 안테나(32)는 도 8의 슬롯 안테나(22)와 유사하지만, 슬롯 안테나(32)가 안테나 여자기(14)를 갖지 않는다는 점에서 상이하다. 급전 부분(124)의 2개의 단부는 슬롯(122)의 2개의 측부에 직접 걸쳐 있다. 이로써, 급전 부분(124)은 슬롯(122)에 직접적으로 급전한다. 일부 실시예에서, 슬롯 안테나(32)의 조립식 구성요소(260)는 나사결합 방식 또는 접착 방식에 의해 전기 전도성 부재(120) 상에 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 슬롯 안테나(32)의 제2 유전체 재료(16) 및 조립식 구성요소(260)는 서로 독립적인 부재이다. 그러나, 본 발명은 이로 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 제2 유전체 재료(16) 및 조립식 구성요소(260)는 일체형 성형 공정에 의해 동일한 부재로서 형성되고, 제2 유전체 재료(16) 및 조립식 구성요소(260)는 동일한 부재의 상이한 부분들이다.

일부 실시예의 특징부들이 상기 내용에서 요약되어, 당업자가 본 발명의 개시된 내용의 다양한 태양들을 더 잘 이해할 수 있게 한다. 본 발명의 당업자는 본 발명의 개시된 내용이 용이하게 사용되어 다른 제조 접근법 또는 구성을 설계 또는 변형할 수 있고 이어서 본 발명의 실시예와 동일한 목적을 실현할 수 있고/있거나 동일한 이점을 달성할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 발명의 당업자는 또한 그러한 등가의 접근법 또는 구성이 본 발명의 개시된 내용의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않을 수 있다는 것을 이해할 것이고, 당업자는 본 발명의 개시된 내용의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않는 다양한 변형, 치환 및 교체를 이룰 수 있다.

Claims

전자 디바이스로서,
금속 케이스;
제1 유전체 재료;
상기 제1 유전체 재료의 유전 상수보다 큰 유전 상수를 갖는 제2 유전체 재료; 및
상기 금속 케이스 내에 제공되고 신호를 발생시키는 슬롯 안테나를 포함하고, 상기 슬롯 안테나는,
슬롯을 한정하도록 구성되는 전기 전도성 부재를 포함하고, 상기 슬롯은 그의 2개의 단부가 폐쇄되고, 상기 제1 유전체 재료 및 상기 제2 유전체 재료는 상기 슬롯 내에 제공되고, 상기 슬롯은 일정 길이를 갖고, 상기 길이와 상기 제1 유전체 재료는 함께 상기 신호의 고주파 대역이 와이파이(WIFI) 프로토콜의 고주파 대역에 일치하게 되는 것으로 정하고, 상기 길이와 상기 제1 유전체 재료는 함께 상기 신호의 저주파 대역이 상기 와이파이 프로토콜의 저주파 대역보다 크게 되는 것으로 정하고,
상기 제2 유전체 재료는 상기 신호의 저주파 대역을 상기 와이파이 프로토콜의 저주파 대역 내에 있도록 낮추는, 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제2 유전체 재료는 상기 슬롯 내에서 일정 설치 위치에 위치되고,
상기 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서의 상기 설치 위치에서의 전기장은 상기 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서의 최소 전기장 이상이고,
상기 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서의 상기 설치 위치에서의 전기장은 상기 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서의 최대 전기장 이하인, 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제2 유전체 재료는 상기 슬롯 내에서 일정 설치 위치에 위치되고,
상기 슬롯은 그 내에 제1 위치 및 제2 위치를 갖고, 상기 제1 위치에서의 전기장은 상기 와이파이 프로토콜의 고주파 대역에서의 최소 전기장이고, 상기 제2 위치에서의 전기장은 상기 와이파이 프로토콜의 저주파 대역에서의 최대 전기장이고,
상기 설치 위치는 상기 제1 위치, 상기 제2 위치, 및 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이의 위치 중 하나인, 전자 디바이스.
제3항에 있어서, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치는 동일한 위치인, 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제1 유전체 재료는 공기이고, 상기 제2 유전체 재료는 플라스틱, 유리 또는 세라믹인, 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제1 유전체 재료는 플라스틱, 유리 또는 세라믹인, 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 와이파이 프로토콜의 고주파 대역의 범위는 5.15 내지 5.85 ㎓이고, 상기 와이파이 프로토콜의 저주파 대역의 범위는 2.4 내지 2.4835 ㎓인, 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 슬롯 안테나는 급전 부분을 추가로 포함하고, 상기 급전 부분은 상기 슬롯에 간접적으로 급전하는, 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 슬롯 안테나는 급전 부분을 추가로 포함하고, 상기 급전 부분은 상기 슬롯에 직접적으로 급전하는, 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제1 유전체 재료의 유전 상수는 1.0 F/m이고, 상기 제2 유전체 재료의 유전 상수는 3.0 F/m인, 전자 디바이스.