KR20190135939A - 전자 디바이스 광대역 안테나 - Google Patents

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Abstract

손목시계와 같은 전자 디바이스는 금속 측벽들을 갖는 하우징 및 전도성 디스플레이 구조물들을 갖는 디스플레이를 가질 수 있다. 디스플레이 구조물들은 디스플레이 모듈 주위에서 연장되는 안테나를 위한 슬롯에 의해 측벽들로부터 분리될 수 있다. 전도성 상호연결부가 측벽들과 디스플레이 구조물들 사이에 결합될 수 있다. 피드 및 튜닝 요소가 디스플레이 구조물들과 측벽들 사이에 결합될 수 있다. 상호연결부로부터 튜닝 요소까지의 슬롯의 제1 길이는 위성 대역 및 셀룰러 대역에서 방사할 수 있다. 상호연결부로부터 피드까지의 슬롯의 제2 길이는 2.4 ㎓ 대역에서 방사할 수 있다. 제2 길이의 고조파들은 5.0 ㎓ 및 그 초과의 대역들에서 방사할 수 있다. 원하는 경우, 튜닝 요소는 생략될 수 있고, 안테나는 별개의 저대역 및 고대역 정합 회로들에 결합될 수 있다.

Description

전자 디바이스 광대역 안테나{ELECTRONIC DEVICE WIDE BAND ANTENNAS}
본 출원은 2018년 5월 29일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/991,498호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명은 전자 디바이스들에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 무선 통신 회로부를 갖는 전자 디바이스들을 위한 안테나들에 관한 것이다.
전자 디바이스들에는 종종 무선 통신 기능들이 제공된다. 작은 폼팩터(form factor)의 무선 디바이스들에 대한 소비자 요구를 만족시키기 위해, 제조자들은 콤팩트한 구조물들을 사용하여 안테나 컴포넌트들과 같은 무선 통신 회로부를 구현하려고 지속적으로 노력하고 있다. 동시에, 무선 디바이스들이 점점 더 많은 수의 통신 대역들을 커버하도록 하는 요구가 있다.
안테나들은 서로 그리고 무선 디바이스 내의 컴포넌트들과 간섭할 가능성이 있기 때문에, 안테나들을 전자 디바이스에 통합할 때 주의해야 한다. 더욱이, 디바이스 내의 안테나들 및 무선 회로부가 일정 범위의 동작 주파수들에 걸쳐 만족스러운 성능을 나타낼 수 있음을 보장하려면 주의해야 한다.
따라서, 무선 전자 디바이스들을 위한 개선된 무선 통신 회로부를 제공할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
손목시계와 같은 전자 디바이스는 금속 측벽들과 같은 금속 부분들을 갖는 하우징을 가질 수 있다. 디스플레이가 디바이스의 전면 상에 장착될 수 있다. 디스플레이는 전도성 디스플레이 구조물들을 갖는 디스플레이 모듈 및 디스플레이 모듈과 중첩되는 디스플레이 커버 층을 포함할 수 있다. 전도성 디스플레이 구조물들은 터치 센서 층의 부분들, 이미지들을 디스플레이하는 디스플레이 층의 부분들, 근거리 통신 안테나 층의 부분들, 디스플레이 모듈을 위한 금속 프레임, 디스플레이 모듈을 위한 금속 백 플레이트, 또는 다른 전도성 구조물을 포함할 수 있다.
전자 디바이스는 무선 통신 회로부를 포함할 수 있다. 무선 통신 회로부는 무선 주파수 송수신기 회로부 및 슬롯 안테나와 같은 안테나를 포함할 수 있다. 전도성 디스플레이 구조물들은 디스플레이 모듈 주위에서 측방향으로 이어지는 슬롯에 의해 금속 측벽들로부터 분리될 수 있다. 슬롯 안테나는 전도성 디스플레이 구조물들에 결합된 제1 피드 단자 및 금속 측벽들에 결합된 제2 피드 단자를 갖는 안테나 피드를 사용하여 피딩될 수 있다. 전도성 상호연결 구조물이 (예컨대, 전도성 체결구를 사용하여) 금속 측벽들에 결합될 수 있고, 슬롯을 가로질러 디스플레이 모듈까지 연장될 수 있다. 금속 측벽들, 전도성 디스플레이 구조물들, 및 전도성 상호연결 구조물은 슬롯 안테나를 위한 슬롯 요소의 에지들을 한정할 수 있다. 튜닝 요소가 슬롯 요소를 가로질러 전도성 디스플레이 구조물들과 전도성 하우징 벽들 사이에 결합될 수 있다.
전도성 상호연결 구조물로부터 튜닝 요소까지 연장되는 슬롯 요소의 제1 길이는 위성 내비게이션 주파수 대역 및 셀룰러 전화 주파수 대역을 포함하는 주파수 대역과 같은 제1 주파수 대역에서 방사하도록 구성될 수 있다. 전도성 상호연결 구조물로부터 안테나 피드까지 연장되는 슬롯 요소의 제2 길이는 2.4 ㎓ 무선 로컬 영역 네트워크 주파수 대역과 같은 제2 주파수 대역에서 방사하도록 구성될 수 있다. 슬롯 요소의 제2 길이의 고조파들은 5.0 무선 로컬 영역 네트워크 주파수 대역 및 5.0 ㎓ 내지 8.3 ㎓의 초광대역(ultra-wide band, UWB) 주파수 대역을 포함하는 주파수 대역과 같은 제3 주파수 대역에서 방사하도록 구성될 수 있다. 원하는 경우, 튜닝 요소는 생략될 수 있고, 안테나는 별개의 저대역 및 고대역 임피던스 정합 회로들에 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 안테나는 전자 디바이스에 대한 폼 팩터 제한들에도 불구하고 UWB 주파수 대역들을 포함하는 넓은 범위의 주파수 대역들에 걸쳐 만족스러운 안테나 효율로 동작할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 예시적인 전자 디바이스의 전방 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 예시적인 전자 디바이스의 개략도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전자 디바이스 내의 예시적인 무선 회로부의 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 예시적인 슬롯 안테나의 개략도이다.
도 5는 일 실시예에 따른, 전도성 디스플레이 구조물들 및 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물들을 사용하여 형성된 예시적인 안테나의 측단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른, 도 5에 도시된 유형의 안테나를 갖는 예시적인 전자 디바이스의 측단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른, 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물들에 접지되는 전도성 디스플레이 구조물들을 사용하여 형성된 예시적인 안테나의 하향식 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른, 다수의 주파수 대역들에 걸쳐 무선 동작들을 수행하기 위한 별개의 저대역 및 고대역 정합 회로들을 갖는 예시적인 무선 회로부의 회로도이다.
도 9는 일 실시예에 따른, 다수의 주파수 대역들에 걸쳐 무선 동작들을 수행하기 위한 공유 정합 회로부를 갖는 예시적인 무선 회로부의 회로도이다.
도 10은 일 실시예에 따른, 안테나 튜닝 컴포넌트 및 전도성 접지 구조물들을 사용하여 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물들에 결합되는 전도성 디스플레이 구조물들을 사용하여 형성된 예시적인 안테나의 하향식 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른, 전도성 디스플레이 구조물들을 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물들에 결합하기 위해 가요성 인쇄 회로 상에 형성된 예시적인 안테나 튜닝 컴포넌트의 하향식 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른, 도 11에 도시된 유형의 가요성 인쇄 회로가 어떻게 전도성 전자 디바이스 하우징 구조물들에 결합될 수 있는지를 보여주는 예시적인 전자 디바이스의 측단면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른, 양극 안테나 피드 단자를 전도성 디스플레이 구조물들에 결합하는 데 사용될 수 있는 스프링 핑거(spring finger)들의 예시적인 세트의 사시도이다.
도 14는 일 실시예에 따른, 도 5 내지 도 13에 도시된 유형들의 예시적인 안테나 구조물들에 대한 안테나 성능(안테나 효율)의 그래프이다.
도 1의 전자 디바이스(10)와 같은 전자 디바이스에는 무선 회로부가 제공될 수 있다. 무선 회로부는 다수의 무선 통신 (주파수) 대역들에서의 무선 통신들을 지원하는 데 사용될 수 있다. 무선 회로부는 안테나들을 포함할 수 있다. 안테나들은, 예들로서, 디스플레이들, 터치 센서들, 근거리 통신(near-field communication) 안테나들, 무선 전력 코일들, 주변 안테나 공진 요소들, 전도성 트레이스들, 및 디바이스 하우징 구조물들과 같은 전기 컴포넌트들로부터 형성될 수 있다.
전자 디바이스(10)는, 랩톱 컴퓨터와 같은 컴퓨팅 디바이스, 임베디드 컴퓨터를 포함하는 컴퓨터 모니터, 태블릿 컴퓨터, 셀룰러 전화, 미디어 플레이어, 또는 다른 핸드헬드 또는 휴대용 전자 디바이스, 더 작은 디바이스, 예컨대 손목시계 디바이스, 펜던트(pendant) 디바이스, 헤드폰 또는 이어피스(earpiece) 디바이스, 안경 또는 사용자의 머리에 착용되는 다른 장비에 임베딩된 디바이스, 또는 다른 웨어러블 또는 소형 디바이스, 텔레비전, 임베디드 컴퓨터를 포함하지 않는 컴퓨터 디스플레이, 게이밍 디바이스, 내비게이션 디바이스, 디스플레이를 구비한 전자 장비가 키오스크(kiosk) 또는 자동차 내에 장착되어 있는 시스템과 같은 임베디드 시스템, 이러한 디바이스들 중 둘 이상의 디바이스들의 기능을 구현하는 장비, 또는 다른 전자 장비일 수 있다. 도 1의 예시적인 구성에서, 디바이스(10)는 손목시계(예컨대, 스마트 워치)와 같은 휴대용 디바이스이다. 원하는 경우, 디바이스(10)를 위한 다른 구성들이 사용될 수 있다. 도 1의 예는 단지 예시적인 것이다.
도 1의 예에서, 디바이스(10)는 디스플레이(14)와 같은 디스플레이를 포함한다. 디스플레이(14)는 하우징(12)과 같은 하우징 내에 장착될 수 있다. 때때로 인클로저 또는 케이스로 지칭될 수 있는 하우징(12)은 플라스틱, 유리, 세라믹, 섬유 복합재들, 금속(예컨대, 스테인리스강, 알루미늄 등), 다른 적합한 재료들, 또는 이들 재료들 중 임의의 2개 이상의 조합으로 형성될 수 있다. 하우징(12)은, 하우징(12)의 일부 또는 전부가 단일 구조물로서 기계가공 또는 성형되는 일체형 구성을 사용하여 형성될 수 있거나, 또는 다수의 구조물들(예컨대, 내부 프레임 구조물, 외부 하우징 표면들을 형성하는 하나 이상의 구조물들 등)을 사용하여 형성될 수 있다. 하우징(12)은 측벽들(12W)과 같은 금속 측벽들, 또는 다른 재료들로부터 형성된 측벽들을 가질 수 있다. 측벽들(12W)을 형성하기 위해 사용될 수 있는 금속 재료들의 예들은 스테인리스강, 알루미늄, 은, 금, 금속 합금들, 또는 임의의 다른 원하는 전도성 재료를 포함한다. 측벽들(12W)은 때때로 본 명세서에서 전도성 측벽들(12W) 또는 전도성 하우징 측벽들(12W)로 지칭될 수 있다.
디스플레이(14)는 디바이스(10)의 전방측(전면)에 형성(예컨대, 그 상에 장착)될 수 있다. 하우징(12)은 디바이스(10)의 후방측(후면) 상에 후방 하우징 벽, 이를테면 디바이스(10)의 전면에 대향하는 후방 하우징 벽(12R)을 가질 수 있다. 전도성 측벽들(12W)은 디바이스(10)의 주변부를 둘러쌀 수 있다(예컨대, 전도성 측벽들(12W)은 디바이스(10)의 주변 에지들 주위로 연장될 수 있다). 후방 하우징 벽(12R)은 전도성 재료들 및/또는 유전체 재료들로부터 형성될 수 있다. 후방 하우징 벽(12R)을 형성하기 위해 사용될 수 있는 유전체 재료들의 예들은 플라스틱, 유리, 사파이어, 세라믹, 목재, 중합체, 이들 재료들의 조합들, 또는 임의의 다른 원하는 유전체들을 포함한다.
후방 하우징 벽(12R) 및/또는 디스플레이(14)는 디바이스(10)의 (예컨대, 도 1의 x-축에 평행한) 길이 및 (예컨대, y-축에 평행한) 폭의 일부 또는 전부에 걸쳐 연장될 수 있다. 전도성 측벽들(12W)은 (예컨대, z-축에 평행한) 디바이스(10)의 높이의 일부 또는 전부에 걸쳐 연장될 수 있다. 전도성 측벽들(12W) 및/또는 후방 하우징 벽(12R)은 디바이스(10)의 하나 이상의 외부 표면들(예컨대, 디바이스(10)의 사용자에게 가시적인 표면들)을 형성할 수 있고 그리고/또는 디바이스(10)의 외부 표면들을 형성하지 않는 내부 구조물들(예컨대, 얇은 장식층들, 보호 코팅들, 및/또는 유리, 세라믹, 플라스틱과 같은 유전체 재료들을 포함할 수 있는 다른 코팅층들과 같은 층들로 커버되는 전도성 구조물들과 같은 디바이스(10)의 사용자에게 가시적이지 않은 전도성 또는 유전체 하우징 구조물들, 또는 디바이스(10)의 외부 표면들을 형성하고/하거나 사용자의 시선으로부터 하우징 벽들(12R 및/또는 12W)을 숨기는 역할을 하는 다른 구조물들)을 사용하여 구현될 수 있다.
디스플레이(14)는, 전도성 용량성 터치 센서 전극(conductive capacitive touch sensor electrode)들의 층 또는 다른 터치 센서 컴포넌트들(예컨대, 저항성 터치 센서 컴포넌트들, 음향 터치 센서 컴포넌트들, 힘 기반 터치 센서 컴포넌트들, 광 기반 터치 센서 컴포넌트들 등)을 통합하는 터치 스크린 디스플레이일 수 있거나, 또는 터치 감응형이 아닌 디스플레이일 수 있다. 용량성 터치 스크린 전극들은 인듐 주석 산화물 패드들의 어레이 또는 다른 투명 전도성 구조물들로부터 형성될 수 있다.
디스플레이(14)는 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트들로 형성된 디스플레이 픽셀들의 어레이, 전기 영동 디스플레이 픽셀들의 어레이, 플라즈마 디스플레이 픽셀들의 어레이, 유기 발광 다이오드 디스플레이 픽셀들의 어레이, 전기습윤 디스플레이 픽셀들의 어레이, 또는 다른 디스플레이 기술들에 기초한 디스플레이 픽셀들을 포함할 수 있다.
디스플레이(14)는 디스플레이 커버 층을 사용하여 보호될 수 있다. 디스플레이 커버 층은 투명 재료, 예컨대 유리, 플라스틱, 사파이어 또는 다른 결정질 유전체 재료들, 세라믹, 또는 다른 투명 재료들로 형성될 수 있다. 디스플레이 커버 층은 예를 들어, 디바이스(10)의 길이 및 폭의 실질적으로 전부에 걸쳐 연장될 수 있다.
디바이스(10)는 버튼(18)과 같은 버튼들을 포함할 수 있다. 디바이스(10)에는 임의의 적합한 수의 버튼들이 있을 수 있다(예를 들어, 단일 버튼, 하나 초과의 버튼, 2개 이상의 버튼, 5개 이상의 버튼 등). 버튼들은 (예들로서) 하우징(12) 내의 개구들(예를 들어, 전도성 측벽(12W) 또는 후방 하우징 벽(12R) 내의 개구들) 내에 또는 디스플레이(14) 내의 개구 내에 위치될 수 있다. 버튼들은 회전식 버튼들, 슬라이딩 버튼들, 이동가능 버튼 부재를 누름으로써 작동되는 버튼들 등일 수 있다. 버튼(18)과 같은 버튼들을 위한 버튼 부재들은 금속, 유리, 플라스틱, 또는 다른 재료들로부터 형성될 수 있다. 버튼(18)은 디바이스(10)가 손목시계 디바이스인 시나리오들에서 때때로 크라운(crown)으로 지칭될 수 있다.
디바이스(10)는, 원하는 경우, 스트랩(16)과 같은 스트랩에 결합될 수 있다. 스트랩(16)은 (일 예로서) 사용자의 손목에 대해 디바이스(10)를 유지하는 데 사용될 수 있다. 스트랩(16)은 때때로 본 명세서에서 손목 스트랩(16)으로 지칭될 수 있다. 도 1의 예들에서, 손목 스트랩(16)은 디바이스(10)의 대향하는 측면들(8)에 연결된다. 디바이스(10)의 측면들(8) 상의 전도성 측벽들(12W)은 손목 스트랩(16)을 하우징(12)에 고정하기 위한 부착 구조물들(예컨대, 손목 스트랩(16)을 수용하도록 하우징(12)을 구성하는 러그(lug)들 또는 다른 부착 메커니즘들)을 포함할 수 있다. 스트랩들을 포함하지 않는 구성들이 또한 디바이스(10)에 대해 사용될 수 있다.
디바이스(10)에서 사용될 수 있는 예시적인 컴포넌트들을 도시하는 개략도가 도 2에 도시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 제어 회로부(28)와 같은 저장 및 프로세싱 회로부를 포함할 수 있다. 제어 회로부(28)는 하드 디스크 드라이브 저장소, 비휘발성 메모리(예컨대, 플래시 메모리, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive)를 형성하도록 구성된 다른 전기적으로 프로그래밍가능한 판독 전용 메모리), 휘발성 메모리(예컨대, 정적 또는 동적 랜덤 액세스 메모리) 등과 같은 저장소를 포함할 수 있다. 제어 회로부(28) 내의 프로세싱 회로부는 디바이스(10)의 동작을 제어하는 데 사용될 수 있다. 이러한 프로세싱 회로부는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 마이크로제어기들, 디지털 신호 프로세서들, 주문형 집적 회로들 등에 기초할 수 있다.
제어 회로부(28)는 인터넷 브라우징 애플리케이션들, VOIP(voice-over-internet-protocol) 전화 통화 애플리케이션들, 이메일 애플리케이션들, 미디어 재생 애플리케이션들, 운영 체제 기능들 등과 같은 소프트웨어를 디바이스(10) 상에서 실행하는 데 사용될 수 있다. 외부 장비와의 상호작용들을 지원하기 위해, 제어 회로부(28)는 통신 프로토콜들을 구현하는 데 사용될 수 있다. 제어 회로부(28)를 사용하여 구현될 수 있는 통신 프로토콜들은 인터넷 프로토콜들, 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN) 프로토콜들(예컨대, IEEE 802.11 프로토콜들 -- 때때로, WiFi®로 지칭됨), 블루투스® 프로토콜 또는 다른 무선 개인 영역 네트워크(WPAN) 프로토콜들과 같은 다른 단거리 무선 통신 링크들에 대한 프로토콜들, 셀룰러 전화 프로토콜들, MIMO 프로토콜들, 안테나 다이버시티 프로토콜들, 위성 내비게이션 시스템 프로토콜들, 밀리미터파 통신 프로토콜들, IEEE 802.15.4 초광대역 통신 프로토콜들 또는 다른 초광대역 통신 프로토콜들 등을 포함한다.
입출력 회로부(44)는 입출력 디바이스들(32)을 포함할 수 있다. 입출력 디바이스들(32)은, 데이터가 디바이스(10)로 공급되게 하기 위해 그리고 데이터가 디바이스(10)로부터 외부 디바이스들로 제공되게 하기 위해 사용될 수 있다. 입출력 디바이스들(32)은 사용자 인터페이스 디바이스들, 데이터 포트 디바이스들, 및 다른 입출력 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예컨대, 입출력 디바이스들(32)은 터치 스크린들, 터치 센서 기능들이 없는 디스플레이들, 버튼들, 스크롤 휠들, 터치 패드들, 키 패드들, 키보드들, 마이크로폰들, 카메라들, 버튼들, 스피커들, 상태 표시자들, 광원들, 오디오 잭들 및 다른 오디오 포트 컴포넌트들, 진동기들 또는 다른 햅틱 피드백 엔진들, 디지털 데이터 포트 디바이스들, 광 센서들(예컨대, 적외선 광 센서들, 가시광 센서들 등), 발광 다이오드들, 모션 센서들(가속도계들), 커패시턴스 센서들, 근접 센서들, 자기 센서들, 힘 센서들(예컨대, 디스플레이에 가해진 압력을 검출하기 위해 디스플레이에 결합된 힘 센서들) 등을 포함할 수 있다.
입출력 회로부(44)는 무선 회로부(34)(때때로 본 명세서에서 무선 통신 회로부(34)로 지칭됨)를 포함할 수 있다. 무선 회로부(34)는 무선 전력 어댑터로부터 무선으로 송신된 전력을 수신하기 위한 무선 전력 수신기(48) 및 코일(50)을 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기(48)는, 예컨대, 코일(50)에 의해 수신된 무선 전력을 사용하여 디바이스(10) 상의 배터리에 전력공급하거나 또는 그 배터리를 충전하기 위한 정류기 회로부 및 다른 회로부를 포함할 수 있다. 코일(50)은, 일 예로서, 무선 전력 어댑터에 장착될 때 후방 하우징 벽(12R)(도 1)을 통해 무선 전력을 수신할 수 있다. 무선 통신들을 지원하기 위해, 무선 회로부(34)는 하나 이상의 집적 회로들로 형성된 무선 주파수(RF) 송수신기 회로부, 전력 증폭기 회로부, 저잡음 입력 증폭기들, 수동 RF 컴포넌트들, 안테나들(40)과 같은 하나 이상의 안테나들, 송신 라인들, 및 RF 무선 신호들을 처리하기 위한 다른 회로부를 포함할 수 있다. 무선 신호들은 또한 광을 사용하여(예컨대, 적외선 통신들을 사용하여) 전송될 수 있다.
무선 회로부(34)는 다양한 무선 주파수 통신 대역들을 처리하기 위한 무선 주파수 송수신기 회로부(52)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 회로부(34)는 송수신기 회로부(36, 38, 42, 46, 54)를 포함할 수 있다. 송수신기 회로부(36)는 무선 로컬 영역 네트워크 송수신기 회로부일 수 있다. 송수신기 회로부(36)는 WiFi®(IEEE 802.11) 통신들을 위한 2.4 ㎓ 및 5 ㎓ 대역들 또는 다른 WLAN 대역들을 처리할 수 있고, 2.4 ㎓ 블루투스® 통신 대역 또는 다른 WPAN 대역들을 처리할 수 있다. 송수신기 회로부(36)는 때때로 본 명세서에서 WLAN 송수신기 회로부(36)로 지칭될 수 있다.
무선 회로부(34)는, (예들로서) 600 내지 960 ㎒의 저대역(때때로 본 명세서에서 셀룰러 저대역(LB)으로 지칭됨), 1400 ㎒ 또는 1700 ㎒ 내지 2170 또는 2200 ㎒의 중간대역(때때로 본 명세서에서 셀룰러 중간대역(MB)으로 지칭됨), 및 2200 또는 2300 내지 2700 ㎒의 고대역(때때로 본 명세서에서 셀룰러 고대역(HB)으로 지칭됨)(예컨대, 2400 ㎒에서 피크를 갖는 고대역) 또는 600 ㎒ 내지 4000 ㎒의 다른 통신 대역들 또는 다른 적합한 주파수들과 같은 주파수 범위들(통신 대역들)에서 무선 통신들을 처리하기 위한 셀룰러 전화 송수신기 회로부(38)(때때로 본 명세서에서 셀룰러 송수신기 회로부(38)로 지칭됨)를 사용할 수 있다. 셀룰러 송수신기 회로부(38)는 음성 데이터 및 비음성 데이터를 처리할 수 있다.
무선 회로부(34)는 1575 ㎒의 GPS(Global Positioning System) 신호들을 수신하기 위한 또는 다른 위성 포지셔닝 데이터(예컨대, 1609 ㎒의 GLONASS 신호들)를 처리하기 위한 GPS 수신기 회로부(42)와 같은 위성 내비게이션 시스템 회로부를 포함할 수 있다. 수신기(42)에 대한 위성 내비게이션 시스템 신호들은 지구를 선회하는 일단의 위성들(a constellation of satellites)로부터 수신된다. 무선 회로부(34)는, 원하는 경우, 다른 단거리 및 장거리 무선 링크들을 위한 회로부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 회로부(34)는 텔레비전 및 라디오 신호들을 수신하기 위한 회로부, 호출 시스템 송수신기들, 근거리 통신(NFC) 송수신기 회로부(46)(예컨대, 13.56 ㎒ 또는 다른 적합한 주파수에서 동작하는 NFC 송수신기) 등을 포함할 수 있다.
NFC 링크들에서, 무선 신호들은 전형적으로 최대 수 인치에 걸쳐 전달된다. 위성 내비게이션 시스템 링크들, 셀룰러 전화 링크들, 및 다른 장거리 링크들에서, 무선 신호들은 전형적으로 수천 피트 또는 마일에 걸쳐서 데이터를 전달하는 데 사용된다. 2.4 및 5 ㎓에서의 WLAN 및 WPAN 링크들 및 다른 단거리 무선 링크들에서, 무선 신호들은 전형적으로 수십 또는 수백 피트에 걸쳐 데이터를 전달하는 데 사용된다.
초광대역(UWB) 송수신기 회로부(54)는 IEEE 802.15.4 프로토콜 및/또는 다른 무선 통신 프로토콜들(예컨대, 초광대역 통신 프로토콜들)을 사용하여 통신들을 지원할 수 있다. 초광대역 무선 신호들은 대역-제한 데이터 펄스들을 사용하는 임펄스 무선 시그널링 방식에 기초할 수 있다. 초광대역 신호들은 499 ㎒ 내지 1331 ㎒의 대역폭들, 500 ㎒ 초과의 대역폭들 등과 같은 임의의 원하는 대역폭들을 가질 수 있다. 기저대역 내의 더 낮은 주파수들의 존재는 때때로 초광대역 신호들이 벽들과 같은 물체들을 통과하는 것을 허용할 수 있다. IEEE 802.15.4 시스템에서, 한 쌍의 전자 디바이스들은 무선 타임 스탬핑된 메시지들을 교환할 수 있다. 메시지들 내의 타임 스탬프들은 메시지들의 비행 시간을 결정하고, 그에 의해 디바이스들 사이의 거리(범위) 및/또는 디바이스들 사이의 각도(예컨대, 인입 무선 주파수 신호들의 도래각)를 결정하기 위해 분석될 수 있다. 송수신기 회로부(54)는 약 5 ㎓ 내지 약 8.3 ㎓의 초광대역 주파수 대역(예컨대, 6.5 ㎓ 주파수 대역, 8 ㎓ 주파수 대역, 및/또는 다른 적합한 주파수들)과 같은 주파수 대역들에서 동작할 수 있다(즉, 무선 주파수 신호들을 전달할 수 있다).
무선 회로부(34)는 안테나들(40)을 포함할 수 있다. 안테나들(40)은 임의의 적합한 안테나 유형들을 이용하여 형성될 수 있다. 예컨대, 안테나들(40)은 슬롯 안테나 구조물들, 루프 안테나 구조물들, 패치 안테나 구조물들, 스택형 패치 안테나 구조물들, 기생 요소들을 갖는 안테나 구조물들, 역-F형 안테나 구조물들, 평면형 역-F형 안테나 구조물들, 나선형 안테나 구조물들, 모노폴 안테나들, 다이폴 안테나 구조물들, 야기(Yagi)(Yagi-Uda) 안테나 구조물들, 표면 통합 도파관 구조물들, 이들 설계들의 하이브리드 등으로부터 형성되는 공진 요소들을 갖는 안테나들을 포함할 수 있다. 원하는 경우, 안테나들(40) 중 하나 이상은 캐비티-백킹형(cavity-backed antennas) 안테나들일 수 있다.
상이한 유형들의 안테나들이 상이한 대역들 및 대역들의 조합에 대해 사용될 수 있다. 예를 들면, 하나의 유형의 안테나는 로컬 무선 링크 안테나를 형성하는 데 사용될 수 있는 반면에, 다른 유형의 안테나는 원격 무선 링크 안테나를 형성하는 데 사용된다. 원하는 경우, 2개 이상의 상이한 통신 대역들을 처리하기 위해 단일 안테나를 사용함으로써 디바이스(10) 내에서 공간이 절약될 수 있다. 예를 들어, 디바이스(10) 내의 단일 안테나(40)는 2.4 ㎓에서의 WiFi® 또는 블루투스® 통신 대역, 1575 ㎒에서의 GPS 통신 대역, 5.0 ㎓에서의 WiFi® 통신 대역, 약 1700 ㎒ 내지 2200 ㎒의 셀룰러 중간대역 및 약 2200 내지 2700 ㎒의 셀룰러 고대역과 같은 하나 이상의 셀룰러 전화 통신 대역들, 및 약 5 ㎓ 내지 8.3 ㎓의 UWB 통신 대역에서의 통신들을 처리하는 데 사용될 수 있다. 원하는 경우, 다수의 주파수 대역들을 커버하기 위한 안테나들 및 단일 주파수 대역을 커버하기 위한 전용 안테나들의 조합이 사용될 수 있다.
그렇지 않으면 안테나들로서 사용되지 않을 것이고 부가적인 디바이스 기능들을 지원하는 전기 컴포넌트들의 부분들을 사용하여 디바이스(10) 내의 안테나들 중 적어도 일부를 구현하는 것이 바람직할 수 있다. 일 예로서, 디스플레이(14)(도 1)와 같은 컴포넌트들에 안테나 전류들을 유도하여서, 디바이스(10) 내에 별도의 부피가 큰 안테나 구조물들을 통합할 필요 없이 디스플레이(14) 및/또는 다른 전기 컴포넌트들(예를 들어, 터치 센서, 근거리 통신 루프 안테나, 전도성 디스플레이 조립체 또는 하우징, 전도성 차폐 구조물들 등)이 Wi-Fi, 블루투스, GPS, 셀룰러 주파수들, UWB, 및/또는 다른 주파수들에 대한 안테나의 일부로서 기능할 수 있게 하는 것이 바람직할 수 있다.
도 3은, 무선 회로부(34) 내의 송수신기 회로부(52)가 신호 경로(60)와 같은 신호 경로들을 사용하여 대응하는 안테나(40)의 안테나 구조물들에 어떻게 결합될 수 있는지를 보여주는 도면이다. 무선 회로부(34)는 데이터 및 제어 경로(56)를 통해 제어 회로부(28)에 결합될 수 있다. 제어 회로부(28)는 입출력 디바이스들(32)에 결합될 수 있다. 입출력 디바이스들(32)은 디바이스(10)로부터의 출력을 공급할 수 있고 디바이스(10)의 외부에 있는 소스들로부터의 입력을 수신할 수 있다.
관심 통신 대역들(주파수들)을 커버하는 능력을 안테나(40)에 제공하기 위해, 안테나(40)에는 필터 회로부(예컨대, 하나 이상의 수동 필터들 및/또는 하나 이상의 튜닝가능한 필터 회로들)와 같은 회로부가 제공될 수 있다. 커패시터들, 인덕터들, 및 저항기들과 같은 별개의 컴포넌트들이 필터 회로부 내에 통합될 수 있다. 용량성 구조물들, 유도성 구조물들, 및 저항성 구조물들이, 또한, 패턴화된 금속 구조물들(예컨대, 안테나의 일부)로부터 형성될 수 있다. 원하는 경우, 안테나(40)에는 관심 통신 대역들에 걸쳐 안테나를 튜닝하기 위한 튜닝가능한 컴포넌트들(58)과 같은 조정가능한 회로들이 제공될 수 있다. 튜닝가능한 컴포넌트들(58)은 튜닝가능한 인덕터들, 튜닝가능한 커패시터들, 또는 다른 튜닝가능한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 이들과 같은 튜닝가능한 컴포넌트들은 고정된 컴포넌트들의 스위치들 및 네트워크들, 연관된 분산된 커패시턴스들 및 인덕턴스들을 생성하는 분산형 금속 구조물들, 가변 커패시턴스 및 인덕턴스 값들을 생성하기 위한 가변 솔리드 스테이트 디바이스들, 튜닝가능한 필터들, 또는 다른 적합한 튜닝가능한 구조물들에 기초할 수 있다.
디바이스(10)의 동작 동안, 제어 회로부(28)는 인덕턴스 값들, 커패시턴스 값들, 또는 튜닝가능한 컴포넌트들(58)과 연관된 다른 파라미터들을 조정하는 제어 신호들을 경로(64)와 같은 하나 이상의 경로 상에 발생(issue)시킴으로써, 원하는 통신 대역들을 커버하도록 안테나(40)를 튜닝할 수 있다.
신호 경로(60)는 하나 이상의 무선 주파수 송신 라인들을 포함할 수 있다. 일 예로서, 도 3의 신호 경로(60)는 경로들(66, 68)과 같은 제1 및 제2 전도성 경로들을 각각 갖는 송신 라인일 수 있다. 경로(66)는 양극 신호 라인(때때로 본 명세서에서 신호 전도체(66)로 지칭됨)일 수 있고, 경로(68)는 접지 신호 라인(때때로 본 명세서에서 접지 전도체(68)로 지칭됨)일 수 있다. 라인들(66, 68)은 동축 케이블, 스트립라인(stripline) 송신 라인, 마이크로스트립 송신 라인, 에지-결합형 마이크로스트립 송신 라인, 에지-결합형 스트립라인 송신 라인, 도파관 구조물, 이들 구조물들의 조합들로부터 형성된 송신 라인 등의 일부를 형성할 수 있다. 신호 경로(60)는 때때로 본 명세서에서 무선 주파수 송신 라인(60) 또는 송신 라인(60)으로 지칭될 수 있다.
송신 라인(60)과 같은 디바이스(10) 내의 송신 라인들은 원하는 경우 강성 및/또는 가요성 인쇄 회로 보드들에 통합될 수 있다. 하나의 적합한 배열에서, 송신 라인(60)과 같은 송신 라인들은 또한, 다층의 라미네이팅된 구조물들(예컨대, 구리와 같은 전도성 재료 및 중간 접착제없이 함께 라미네이팅되는 수지와 같은 유전체 재료의 층들) 내에 통합되는 송신 라인 전도체들(예컨대, 양극 신호 라인(66) 및 접지 신호 라인(68))을 포함할 수 있다. 다층의 라미네이팅된 구조물들은, 원하는 경우, 다수의 차원들(예컨대, 2차원 또는 3차원)로 접히거나 굽혀질 수 있고, 굽힘 이후 굽혀지거나 또는 접힌 형상을 유지할 수 있다(예컨대, 다층의 라미네이팅된 구조물들은 다른 디바이스 컴포넌트들 주위에서 라우팅하기 위해 특정 3차원 형상으로 접혀질 수 있고, 보강재들 또는 다른 구조물들에 의해 제자리에서 유지되지 않으면서 접힘 이후 그의 형상을 유지하기에 충분히 강성일 수 있음). 라미네이팅된 구조물들의 다수의 층들 모두는 (예컨대, 접착제를 이용하여 다수의 층들을 함께 라미네이팅하기 위해 다수의 가압 프로세스들을 수행하는 것과는 반대로) 접착제 없이 함께 (예컨대, 단일 가압 프로세스에서) 배치(batch) 라미네이팅될 수 있다.
인덕터들, 저항기들, 및 커패시터들과 같은 컴포넌트들로부터 형성된 정합 네트워크가 안테나(40)의 임피던스를 송신 라인(60)의 임피던스에 정합시키는 데 사용될 수 있다. 정합 네트워크 컴포넌트들은 개별 컴포넌트들(예컨대, 표면 실장 기술 컴포넌트들)로서 제공될 수 있거나, 또는 하우징 구조물들, 인쇄 회로 보드 구조물들, 플라스틱 지지체들 상의 트레이스들 등으로부터 형성될 수 있다. 정합 네트워크 컴포넌트들은 예를 들어, 송신 라인(60) 상에 개재될 수 있다. 정합 네트워크 컴포넌트들은 원하는 경우, 제어 회로부(28)로부터 수신된 제어 신호들을 사용하여 조정될 수 있다. 이들과 같은 컴포넌트들은 또한, 안테나(40) 내의 필터 회로부(예컨대, 튜닝가능한 컴포넌트들(58))를 형성하는 데 사용될 수 있다.
송신 라인(60)은 안테나(40)에 대한 안테나 공진 요소 및 접지에 직접 결합될 수 있거나, 또는 안테나(40)에 대한 공진 요소에 간접적으로 피딩하는 데 사용되는 근거리-결합형(near-field-coupled) 안테나 피드 구조물들에 결합될 수 있다. 일 예로서, 안테나(40)는 슬롯 안테나, 역-F 안테나, 루프 안테나, 패치 안테나, 또는 단자(70)와 같은 양극 안테나 피드 단자 및 단자(72)와 같은 접지 안테나 피드 단자를 갖는 안테나 피드(62)를 갖는 다른 안테나일 수 있다. 양극 신호 라인(66)은 양극 안테나 피드 단자(70)에 결합될 수 있고, 접지 신호 라인(68)은 접지 안테나 피드 단자(72)에 결합될 수 있다.
원하는 경우, 안테나(40)는 근거리 결합을 사용하여 간접적으로 피딩되는 안테나 공진 요소를 포함할 수 있다. 근거리 결합 배열에서, 송신 라인(60)은 안테나 공진 요소와 같은 안테나 구조물들에 간접적으로 피딩하는 데 사용되는 근거리-결합형 안테나 피드 구조물에 결합된다. 이러한 예는 단지 예시적인 것이며, 일반적으로, 임의의 원하는 안테나 피딩 배열이 사용될 수 있다.
안테나(40)는 임의의 원하는 안테나 구조물들을 사용하여 형성될 수 있다. 하나의 적합한 배열에서, 안테나(40)는 슬롯 안테나 구조물을 사용하여 형성될 수 있다. 안테나(40)를 형성하는 데 사용될 수 있는 예시적인 슬롯 안테나 구조물이 도 4에 도시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 유전체 개구(74)와 같은 유전체 개구가 제공된 전도체(82)와 같은 전도성 구조물을 포함할 수 있다. 개구(74)는, 본 명세서에서, 때때로, 슬롯(74), 슬롯 안테나 공진 요소(74), 슬롯 요소(74), 또는 슬롯 방사 요소(74)로 지칭될 수 있다. 도 4의 구성에서, 슬롯(74)은 폐쇄 슬롯인데, 그 이유는 전도체(82)의 부분들이 슬롯(74)을 완전히 둘러싸고 봉입하기 때문이다. 개방 슬롯 안테나들은 또한 (예컨대, 슬롯(74)이 전도체(82)를 통해 돌출하도록 전도체(82)의 우측 또는 좌측 단부에 개구를 형성함으로써) 전도체(82)와 같은 전도성 재료들로 형성될 수 있다.
안테나(40)를 위한 안테나 피드(62)는 양극 안테나 피드 단자(70) 및 접지 안테나 피드 단자(72)를 사용하여 형성될 수 있다. 일반적으로, 안테나의 주파수 응답은 안테나 내의 전도성 구조물들의 크기 및 형상들과 관련된다. 도 4에 도시된 유형의 슬롯 안테나들은 슬롯 주변부(P)가 안테나(40)의 동작 파장과 동일할 때(예컨대, 주변부(P)가 길이(L)의 2배와 폭(W)의 2배를 더한 것과 동일한 경우) 응답 피크들을 나타내는 경향이 있다. 안테나 전류들은 슬롯(74)의 주변부(P) 주위에서 피드 단자들(70, 72) 사이에서 흐를 수 있다. 일 예로서, 슬롯 길이(L) >> 슬롯 폭(W)인 경우, 안테나(40)의 길이는 동일한 주파수에서의 신호들을 처리하도록 구성된 역-F 안테나들과 같은 다른 유형의 안테나들의 길이의 약 절반인 경향이 있을 것이다. 따라서, 동일한 안테나 체적들이 주어지면, 안테나(40)는 예를 들어 역-F 안테나들과 같은 다른 안테나들의 주파수의 대략 2배로 신호들을 처리할 수 있다.
안테나 피드(62)는 슬롯(74)의 대향하는 에지들(76, 78) 사이의 위치에서 슬롯(74)을 가로질러 결합될 수 있다. 예를 들어, 안테나 피드(62)는 슬롯(74)의 에지(76)로부터 거리(80)에 위치될 수 있다. 거리(80)는 안테나(40)의 임피던스를 송신 라인(60)(도 3)의 임피던스에 정합시키도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 슬롯(74) 주위에서 흐르는 안테나 전류는 (예컨대, 슬롯의 기본 주파수에서) 슬롯(74)의 에지들(76, 78)에서의 0의 임피던스(예컨대, 단락 회로 임피던스) 및 슬롯(74)의 중심에서의 무한(개방 회로) 임피던스를 겪을 수 있다. 안테나 피드(62)는 안테나 전류가 예를 들어 송신 라인(60)의 임피던스와 정합하는 임피던스를 겪는 위치에서 슬롯(74)의 중심과 에지(76) 사이에 위치될 수 있다(예를 들어, 거리(80)는 안테나(40)의 동작 파장의 0 내지 1/4일 수 있다).
도 4의 예는 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 슬롯(74)은 임의의 원하는 형상(예컨대, 여기서 슬롯(74)의 주변부(P)가 안테나(40)의 방사 특성들을 정의함)을 가질 수 있다. 예를 들어, 슬롯(74)은 상이한 방향들로 연장되는 상이한 세그먼트들을 갖는 사행 형상(meandering shape)을 가질 수 있고, 직선 및/또는 곡선 에지들 등을 가질 수 있다. 전도체(82)는 임의의 원하는 전도성 전자 디바이스 구조물들로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 전도체(82)는 인쇄 회로 보드들 또는 다른 기판들 상의 전도성 트레이스들, 시트 금속, 금속 포일, 디스플레이(14)(도 1)와 연관된 전도성 구조물들, 하우징(12)의 전도성 부분들(예컨대, 도 1의 전도성 측벽들(12W)), 또는 디바이스(10) 내의 다른 전도성 구조물들을 포함할 수 있다. 하나의 적합한 배열에서, 슬롯(74)의 상이한 측면들(에지들)은 상이한 전도성 구조물들에 의해 한정된다. 예를 들어, 슬롯(74)의 일 측면은 전도성 측벽들(12W)로부터 형성될 수 있는 반면, 슬롯(74)의 다른 측면은 디스플레이(14)와 연관된 전도성 구조물들로 형성된다.
도 5는 안테나(40)가 어떻게 디스플레이(14)와 연관된 전도성 구조물들 및 전도성 측벽들(12W)로부터 형성될 수 있는지를 보여주는 디바이스(10)의 간략화된 측단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 안테나 피드(62)와 같은 안테나 피드에 결합된 전도성 디스플레이 구조물들(84)을 포함할 수 있다. 안테나 피드(62)의 양극 안테나 피드 단자(70)는 전도성 디스플레이 구조물들(84)에 결합될 수 있다. 안테나 피드(62)의 접지 안테나 피드 단자(72)는 접지에(예를 들어, 하우징(12)의 전도성 측벽들(12W)에) 결합될 수 있다.
이러한 방식으로, 하우징(12) 및 전도성 디스플레이 구조물들(84)은 도 4의 전도체(82)를 형성할 수 있고, 안테나(40)를 위한 슬롯(74)의 에지들을 한정할 수 있다(여기서 슬롯(74)의 주변부는 도 5의 X-Y 평면 내에서 연장된다). 도 5에 도시된 바와 같이, 슬롯(74)은 전도성 측벽들(12W)로부터 전도성 디스플레이 구조물들(84)을 분리시킬 수 있고, 안테나 피드(62)에 의해 브리징될 수 있다. 슬롯(74)은 (예컨대, 도 5의 X-Y 평면에서) 전도성 디스플레이 구조물들(84)의 하나 이상의 측면들을 둘러쌀 수 있다.
하우징(12) 및 전도성 디스플레이 구조물들(84)은 디바이스(10) 내의 내부 공동 또는 체적(88)을 한정할 수 있다. 추가의 디바이스 컴포넌트들이 체적(88) 내에 장착될 수 있다. 안테나 피드(62)는 동축 케이블 또는 가요성 인쇄 회로 송신 라인(에컨대, 도 3의 송신 라인(60))과 같은 송신 라인에 의해 송수신기 회로부(52)에 결합될 수 있다.
전도성 디스플레이 구조물들(84)은, 예를 들어, 디스플레이(14)(도 1)의 부분들, 예컨대 디스플레이(14)의 프레임 또는 조립체의 금속 부분들, 디스플레이(14) 내의 터치 센서 전극들, 디스플레이(14) 내에 임베딩된 근거리 통신 안테나의 부분들, 디스플레이(14) 내의 접지 평면 구조물들, 디스플레이(14)를 위한 금속 백 플레이트, 또는 디스플레이(14) 상의 또는 그 내의 다른 전도성 구조물들을 포함할 수 있다. 전도성 디스플레이 구조물들(84)은 때때로 본 명세서에서 디스플레이 모듈 구조물들(84)로 지칭될 수 있다.
전도성 디스플레이 구조물들(84)은 전도성 상호연결 경로(86)에 의해 (예컨대, 전도성 디스플레이 구조물들(84)과 전도성 측벽들(12W) 사이에서 연장되는 슬롯(74)의 일부분을 가로질러) 접지(예를 들어, 전도성 측벽(12W))에 결합될 수 있다. 전도성 상호연결 경로(86)는 전도성 디스플레이 구조물들(84)에 직접 연결되는 전도성 구조물들을 포함할 수 있고/있거나, (예를 들어, 여전히 슬롯(74)의 일부에 걸쳐 있고 전도성 디스플레이 구조물들(84)을 하우징(12)에 전기적으로 단락시키면서) 전도성 디스플레이 구조물들(84)에 용량 결합되는(그러나, 그와 접촉하지 않는) 전도성 구조물들을 포함할 수 있고/있거나, (예를 들어, 여전히 슬롯(74)의 일부에 걸쳐 있고 접지 전위에서 유지됨으로써, 도 5의 X-Y 평면에서 슬롯(74)의 주변부를 전기적으로 한정하는 역할을 하면서) 전도성 디스플레이 구조물들(84)에 결합되지 않는 전도성 구조물들을 포함할 수 있다. 도 5의 예에서, 전도성 하우징(12)은 전도성 디스플레이 구조물들(84)에 대향하는 디바이스(10)의 후방 벽을 한정한다(예컨대, 체적(88)은 디바이스(10)의 후방 벽에 의해 부분적으로 한정될 수 있음). 이는 단지 예시적인 것이다. 원하는 경우, 디바이스(10)의 후방 벽의 일부 또는 전부는 유전체 재료들로 형성될 수 있고, 체적(88)은 디바이스(10) 내의 하나 이상의 인쇄 회로 보드들과 같은 다른 컴포넌트들에 의해 한정될 수 있다.
안테나(40)는 2.4 ㎓ 및 5.0 ㎓에서의 WLAN 및/또는 WPAN 대역들에서, 1.7 ㎓ 내지 2.2 ㎓ 및 2.2 ㎓ 내지 2.7 ㎓의 셀룰러 전화 대역들에서, 약 5 ㎓ 내지 8.3 ㎓의 초광대역 주파수 대역에서, 1.5 ㎓에서의 위성 내비게이션 대역들에서, 그리고/또는 다른 원하는 주파수 대역들에서 무선 주파수 신호들을 송신 및 수신하는 데 사용될 수 있다. 2.4 ㎓ 주파수 대역은 예를 들어, 2.4 ㎓ 내지 2.5 ㎓의 주파수들에서의 임의의 원하는 WLAN 및/또는 WPAN 주파수 대역들을 포함할 수 있다. 5.0 ㎓ 주파수 대역은 예를 들어, 4.9 ㎓ 내지 5.9 ㎓의 주파수들에서의 임의의 원하는 WLAN 주파수 대역들을 포함할 수 있다. 이 주파수 대역들 및/또는 다른 주파수 대역들을 처리하기 위해 추가적 안테나들이 또한 디바이스(10)에 제공될 수 있다. 도 5의 안테나(40)에 대한 구성은 단지 예시적인 것이다.
도 6은 도 5의 안테나(40) 및 전도성 상호연결 경로(86)가 어떻게 디바이스(10) 내에서 구현될 수 있는지를 보여주는 디바이스(10)의 측단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 디바이스(10)의 후면으로부터 전면으로 연장되는 전도성 측벽들(12W)을 가질 수 있다. 하우징(12)은 유전체 후방 하우징 벽(100)과 같은 유전체 후방 하우징 벽을 포함할 수 있다. 디스플레이(14)는 디바이스(10)의 전면에 형성될 수 있는 반면에, 유전체 후방 하우징 벽(100)은 디바이스(10)의 후면에 형성된다. 전도성 측벽들(12W)은 안테나 피드(62)의 접지 안테나 피드 단자(72)에 결합될 수 있다. 디스플레이(14)는 디스플레이 커버 층(98) 및 디스플레이 커버 층(98) 아래의 디스플레이 모듈(104)을 포함할 수 있다.
디스플레이 모듈(104)은 안테나(40)(도 5)의 전도성 디스플레이 구조물들(84)을 형성하는 데 사용되는 전도성 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(104) 내의 전도성 컴포넌트들은 예를 들어, 평면 형상들(예를 들어, 평면 직사각형 형상들, 평면 원형 형상들 등)을 가질 수 있고, 안테나 전류들을 전달하는 금속 및/또는 다른 전도성 재료로 형성될 수 있다. 이러한 컴포넌트들의 얇은 평면 형상들 및 도 7의 적층된 구성은, 예를 들어, 도 5의 전도성 디스플레이 구조물들(84)을 형성하기 위해 (예를 들어, 단일 전도체를 효과적으로/전기적으로 형성하기 위해) 무선 주파수들에서 함께 동작할 수 있도록 이러한 컴포넌트들을 서로 용량 결합시킬 수 있다.
전도성 디스플레이 구조물들(84)을 형성하는 컴포넌트들은, 예를 들어, 디스플레이 모듈(104) 내의 하나 이상의 층들(102) 상의 평면 컴포넌트들을 포함할 수 있다(예컨대, 제1 층(102-1), 제2 층(102-2), 제3 층(102-3), 또는 다른 원하는 층들). 일 예로서, 층(102-1)은 디스플레이(14)를 위한 터치 센서를 형성할 수 있고, 층(102-2)은 디스플레이(14)를 위한 디스플레이 패널(때때로 디스플레이, 디스플레이 층, 또는 픽셀 어레이로 지칭됨)을 형성할 수 있으며, 층(102-3)은 디바이스(10)를 위한 근거리 통신 안테나 및/또는 (예컨대, 13.56 ㎒에서의) 근거리 통신들을 지원하기 위한 다른 회로부를 형성할 수 있다. 층(102-1)는 용량성 터치 센서를 포함할 수 있고, 예를 들어, 투명한 용량성 터치 센서 전극들(예를 들어, 인듐 주석 산화물 전극들)을 갖는 폴리이미드 기판 또는 다른 가요성 중합체 층으로 형성될 수 있다. 층(102-2)은 유기 발광 다이오드 디스플레이 층 또는 다른 적합한 디스플레이 층을 포함할 수 있다. 층(102-3)은, 자기 차폐 재료(예컨대, 페라이트 층 또는 다른 자기 차폐 층)를 포함하고 금속 트레이스들의 루프들을 포함하는 가요성 층으로부터 형성될 수 있다. 원하는 경우, 전도성 백 플레이트, 금속 차폐 캔들 또는 층들, 및/또는 전도성 디스플레이 프레임은 층(102-3) 아래에 그리고/또는 그 주위에 형성될 수 있고, 디스플레이 모듈(104)의 컴포넌트들에 대한 구조적 지지 및/또는 접지 기준을 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(104)은 때때로 본 명세서에서 디스플레이 조립체(104)로 지칭될 수 있다.
층들(102-1, 102-2, 102-3) 내의 전도성 재료, 디스플레이(14)를 위한 전도성 백 플레이트, 전도성 차폐 층들, 전도성 차폐 캔들, 및/또는 디스플레이(14)를 위한 전도성 프레임은, 안테나(40)를 위한 슬롯(74)의 에지들을 한정하는 전도성 구조물들(84)을 형성하는 데 사용될 수 있다. 전도성 디스플레이 구조물들(84)을 형성하기 위해 사용되는 디스플레이(40) 내의 이러한 및/또는 다른 전도성 재료는 예를 들어, 전도성 트레이스들, 수직 전도성 상호연결부들 또는 다른 전도성 상호연결부들을 사용하여, 그리고/또는 용량 결합을 통해 함께 결합될 수 있다.
안테나(40)는 안테나 피드(62)를 사용하여 피딩될 수 있다. 안테나 피드(62)의 양극 안테나 피드 단자(70)는 디스플레이 모듈(104) 및 그에 따라 전도성 디스플레이 구조물들(84)에(예를 들어, 근거리 통신 층(102-3), 디스플레이 층(102-2), 터치 층(102-1), 디스플레이 모듈(104)을 위한 금속 백 플레이트, 및/또는 디스플레이 모듈(104)을 위한 금속 디스플레이 프레임에) 결합될 수 있다. 안테나 피드(62)의 접지 안테나 피드 단자(72)는 디바이스(10) 내의 안테나 접지(예를 들어, 전도성 측벽(12W))에 결합될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 인쇄 회로 보드(90)와 같은 인쇄 회로 보드 구조물들을 포함할 수 있다. 인쇄 회로 보드(90)는 강성 인쇄 회로 보드, 가요성 인쇄 회로 보드일 수 있거나, 또는 가요성 및 강성 인쇄 회로 보드 구조물들 둘 다를 포함할 수 있다. 인쇄 회로 보드(90)는 때때로 본 명세서에서 메인 로직 보드(90) 또는 로직 보드(90)로 지칭될 수 있다. 송수신기 회로부(52), 디스플레이 인터페이스 회로부(92), 및 다른 컴포넌트들과 같은 전기 컴포넌트들이 로직 보드(90)에 장착될 수 있다. 원하는 경우, 하나 이상의 추가적인 안테나들, 코일(50)(도 2), 및/또는 센서 회로부 또는 다른 입출력 디바이스들이 (예를 들어, 유전체 후방 하우징 벽(100)을 통해 무선 신호들을 전달하기 위해) 로직 보드(90)와 유전체 후방 하우징 벽(100) 사이에 개재될 수 있다. 안테나(40)를 위한 안테나 전류들은 (예컨대, 도 7의 X-Y 평면 내의) 슬롯(74)의 주변부 주위의 디스플레이 모듈(104)(즉, 도 5의 전도성 디스플레이 구조물들(84)) 및 전도성 측벽들(12W)을 통해 전달될 수 있다. 대응하는 무선 주파수 신호들은 화살표(101)에 의해 도시된 바와 같이, 디스플레이 커버 층(98)을 통해 전달될 수 있다.
디스플레이 모듈(104)은 커넥터들(96)과 같은 하나 이상의 디스플레이 커넥터들을 포함할 수 있다. 커넥터들(96)은 하나 이상의 인쇄 회로들(94)에 결합될 수 있다. 인쇄 회로들(94)은 가요성 인쇄 회로들(때때로 본 명세서에서 디스플레이 플렉스들(94)로 지칭됨), 강성 인쇄 회로 보드들, 또는 원하는 경우 다른 기판들 상의 트레이스들을 포함할 수 있다. 커넥터들(96)은 디스플레이 플렉스들(94)을 통해 디스플레이 모듈(104)의 층들(102)과 로직 보드(90) 상의 디스플레이 인터페이스 회로부(92) 사이에서 신호들을 전달할 수 있다.
일 예로서, 디스플레이 모듈(104)은 제1 디스플레이 플렉스(94)를 통해 층(102-1)으로부터 디스플레이 인터페이스 회로부(92)로 터치 센서 신호들을 전달하는 제1 커넥터(96), 제2 디스플레이 플렉스(94)를 통해 디스플레이 인터페이스 회로부(92)로부터 디스플레이 층(102-2)으로 디스플레이 데이터(예컨대, 이미지 데이터)를 전달하는 제2 커넥터(96)(예컨대, 층(102-2)은 디스플레이 데이터에 대응하는 광을 방출할 수 있음), 및 제3 디스플레이 플렉스(94)를 통해 근거리 통신 신호들을 층(102-3)으로 그리고/또는 그로부터 전달하는 제3 커넥터(96)를 포함할 수 있다. 커넥터들(96)은 전도성 접촉 패드들, 전도성 핀들, 전도성 스프링들, 전도성 접착제, 전도성 클립들, 땜납, 용접부들, 전도성 와이어들, 및/또는 로직 보드(90) 상의 회로부 또는 디바이스(10) 내의 다른 곳과 디스플레이 모듈(104) 사이에서 디스플레이 모듈(104)과 연관된 데이터를 전달하기 위한 임의의 다른 원하는 전도성 상호연결 구조물들 및/또는 체결구들을 포함할 수 있다.
송수신기 회로부(52)는 무선 주파수 송신 라인(60)(도 3)을 통해 안테나(40)의 안테나 피드(62)에 결합될 수 있다. 무선 주파수 송신 라인(60)은 가요성 인쇄 회로(120) 및 유전체 지지 구조물(118) 내의 전도성 경로들을 포함할 수 있다. 유전체 지지 구조물(118)은, 예를 들어, 플라스틱 또는 다른 유전체 재료들로부터, 강성 인쇄 회로 보드로부터, 가요성 인쇄 회로 등으로부터 형성될 수 있다. 가요성 인쇄 회로(120) 내의 무선 주파수 송신 라인(60)과 연관된 전도성 경로들은 무선 주파수 커넥터(122)를 통해 유전체 지지 구조물(118) 내의 무선 주파수 송신 라인(60)과 연관된 전도성 경로들에 결합될 수 있다.
송신 라인(60) 내의 접지 신호 라인(68)(도 3)은 경로(114)를 통해 접지 안테나 피드 단자(72)에 결합될 수 있다(예를 들어, 유전체 지지 구조물(118) 내의 접지 트레이스들은 경로(114)를 통해 접지 안테나 피드 단자(72)에 결합될 수 있다). 경로(114)는 전도성 와이어, 전도성 접착제, 전도성 체결구들, 예컨대 스크류들, 전도성 핀들, 전도성 클립들, 전도성 브래킷들, 땜납, 용접부들, 및/또는 임의의 다른 원하는 전도성 상호연결 구조물들을 포함할 수 있다. 송신 라인(60)의 신호 라인(66)(도 3)은 전도성 클립(116)을 통해 안테나(40)의 양극 안테나 피드 단자(70)에 결합될 수 있다(예를 들어, 유전체 지지 구조물(118) 내의 신호 트레이스들은 전도성 클립(116)을 통해 양극 안테나 피드 단자(70)에 결합될 수 있다). 원하는 경우, 컴포넌트들(124)과 같은 하나 이상의 컴포넌트들이 유전체 지지 구조물(118)에 장착될 수 있다. 컴포넌트들(124)은 증폭기 회로부, 임피던스 정합 회로부, 또는 임의의 다른 원하는 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
원하는 경우, 전도성 탭(112)과 같은 전도성 탭 또는 블레이드가 디스플레이 모듈(104)의 전도성 구조물들(예컨대, 층들(102) 내의 전도성 구조물들, 전도성 백 플레이트, 전도성 프레임, 전도성 차폐 캔들 또는 층들, 및/또는 디스플레이 모듈(104) 내의 다른 전도성 디스플레이 구조물들(84))에 결합될 수 있다. 클립(116)은 탭(112)과 정합하여 송신 라인(60)과 양극 안테나 피드 단자(70) 사이에 전기적 연결을 형성할 수 있다(예를 들어, 양극 안테나 피드 단자(70)는 클립(116)이 탭(112)에 부착될 때 탭(112) 상에 위치될 수 있다). 클립(116)은, 예를 들어, 탭(112)을 향해 압력을 가하는 프롱(prong)들 또는 다른 구조물을 갖는 튤립 클립 또는 다른 클립일 수 있으며, 이에 의해 시간 경과에 따라 강건하고 신뢰성있는 전기적 연결이 탭(112)과 클립(116) 사이에 유지되는 것을 보장한다.
이러한 방식으로 구성될 때, 안테나 전류들은 안테나 피드(62)를 통해 전달될 수 있고, (예컨대, 도 6의 X-Y 평면 내에서) 슬롯(74)의 주변부 주위로 흐르기 시작할 수 있다. 슬롯(74)의 측방향(세장형) 길이(L)를 한정하는 것을 돕기 위해, 도 5의 전도성 상호연결 경로(86)와 같은 전도성 상호연결 경로들은 디스플레이 모듈(104)의 주어진 측면과 인접 전도성 측벽(12W) 사이의 갭(113)에 걸쳐 있을 수 있다. 도 6의 예에서, 도 5의 전도성 상호연결 경로(86)는 전도성 상호연결 구조물들(106)을 사용하여 구현된다. 전도성 상호연결 구조물들(106)은 때때로 본 명세서에서 전도성 접지 구조물들(106) 또는 접지 구조물들(106)로 지칭될 수 있다.
하나의 적합한 배열에서, 전도성 상호연결 구조물들(106)은 파선(108)에 의해 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(104) 내의 전도성 재료에 단락될 수 있다(예컨대, 그와 직접 접촉할 수 있다). 예를 들어, 전도성 상호연결 구조물들(106)은 층(102-1), 층(102-2), 또는 층(102-3) 내의 전도성 재료, 디스플레이 모듈(104)의 전도성 프레임, 디스플레이 모듈(104)의 전도성 백 플레이트, 디스플레이 모듈(104) 내의 차폐 구조물들, 및/또는 안테나(40)의 전도성 디스플레이 구조물들(84)을 형성하는 데 사용되는 디스플레이 모듈(104) 내의 다른 전도성 재료에 단락될 수 있다.
원하는 경우, 전도성 접착제 또는 전도성 체결 구조물들, 예컨대 핀들, 땜납, 용접부들, 스프링들, 스크류들, 클립들, 브래킷들, 및/또는 다른 체결 구조물들이, 전도성 상호연결 구조물들(106)이 디스플레이 모듈(104) 내의 전도성 재료와 접촉하여 유지되는 것을 보장하기 위해 사용될 수 있다. 전도성 상호연결 구조물들(106)은 갭(113)을 가로질러 연장될 수 있고, 전도성 측벽(12W)에 단락될 수 있다. 전도성 상호연결 구조물들(106)은 원하는 경우 전도성 접착제, 핀들, 스프링들, 스크류들, 클립들, 브래킷들, 땜납, 용접부들, 및/또는 다른 구조물들을 사용하여 전도성 측벽(12W)과 접촉 상태로 유지될 수 있다. 도 6의 예에서, 전도성 스크류(110)는 전도성 상호연결 구조물들(106)을 전도성 측벽(12W)에 체결하고, 전도성 상호연결 구조물들(106) 및 이에 따라 전도성 디스플레이 구조물들(84)을 전도성 측벽(12W)에 전기적으로 단락시키는 역할을 한다.
이러한 방식으로 구성될 때, 전도성 상호연결 구조물들(106)은 (예컨대, 도 6의 X-Y 평면 내에서) 안테나(40) 내의 슬롯(74)의 주변부의 일부분을 한정함으로써, 슬롯(74)의 길이(L)(도 4)를 부분적으로 한정할 수 있다. 또한, 전도성 상호연결 구조물들(106)(예컨대, 도 5에 도시된 바와 같은 전도성 상호연결 경로(86))는 디스플레이 모듈(104) 내의 전도성 재료와 전도성 측벽(12W) 사이에 단락 회로 경로를 형성할 수 있다(예컨대, 안테나(40)를 위한 안테나 전류들은 디스플레이 모듈(104)과 전도성 측벽(12W) 사이에서 전도성 상호연결 구조물들(106)을 통해 흐를 수 있다). 갭(113)을 가로질러 전도성 측벽(12W)에 디스플레이 모듈(104)을 단락시키는 것은, 그렇지 않으면 디스플레이 모듈(104)의 상이한 측면 상의 안테나 피드(62)의 위치로 인해 갭(113) 부근에 존재할 과도하게 강한 전기장을 완화시키는 역할을 할 수 있다. 이는, 예를 들어, 디스플레이 모듈(104)이 전도성 측벽들(12W)로부터 완전히 격리되는 시나리오들에 비해, 안테나 효율을 최적화하는 역할을 할 수 있다.
이 예는 단지 예시적인 것이다. 전도성 상호연결 구조물들(106)은 디스플레이 모듈(104)과 직접 접촉할 필요는 없다. 다른 적합한 배열에서, 전도성 상호연결 구조물들(106)은 (예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이) 디스플레이 모듈(104)과 직접 접촉하지 않으면서 갭(113)에 걸쳐 있을 수 있다. 이러한 시나리오에서, 전도성 상호연결 구조물들(106)은 하나 이상의 디스플레이 플렉스들(94)에(예를 들어, 접지 전도체들 또는 디스플레이 플렉스들(94) 내의 다른 전도성 재료에) 전기적으로 단락될 수 있다. 예를 들어, 전도성 상호연결 구조물들(106)은, 전도성 접착제 또는 전도성 체결 구조물들, 예컨대 핀들, 땜납, 용접부들, 스프링들, 스크류들, 클립들, 브래킷들, 및/또는 전도성 상호연결 구조물들(106)이 디스플레이 플렉스들(94)과 접촉하여 유지되는 것을 보장하는 다른 구조물을 사용하여, 디스플레이 플렉스들(94)에 전기적으로 단락될 수 있다.
원하는 경우, 전도성 상호연결 구조물들(106)은 (예컨대, 안테나 피드(62)에 의해 처리되는 무선 주파수들에서) 전도성 디스플레이 구조물들(84)을 접지에 효과적으로 단락시키기 위해 디스플레이 모듈(104) 내의 전도성 재료에 충분히 가깝게 위치될 수 있다. 예를 들어, 전도성 상호연결 구조물들(106)은 디스플레이 모듈(104) 내의 전도성 디스플레이 구조물들(84)에 용량 결합될 수 있고, 안테나(40)와 연관된 안테나 전류들은 전도성 상호연결 구조물들(106)을 통해(예컨대, 용량 결합을 통해) 디스플레이 모듈(104)과 전도성 측벽(12W) 사이에서 흐를 수 있다. 전도성 상호연결 구조물들(106)은, 원하는 경우, 이러한 시나리오에서 디스플레이 플렉스들(94)에 단락될 필요는 없다. 전도성 상호연결 구조물들(106)은 디스플레이 모듈(104) 및 디스플레이 플렉스들(94) 중 하나 또는 둘 모두와 직접 접촉할 수 있거나, 또는 그 중 어느 것과도 직접 접촉하지 않을 수도 있다. 전도성 상호연결 구조물들(106)은 디스플레이 모듈(104) 및 디스플레이 플렉스들(94) 중 하나 또는 둘 모두에 용량적으로 결합될 수 있거나, 또는 그 중 어느 것에도 용량 결합되지 않을 수도 있다.
다른 적합한 배열에서, 전도성 상호연결 구조물들(106)은 전도성 상호연결 구조물들(106)이 디스플레이 모듈(104) 내의 전도성 재료에 용량 결합되지 않도록 디스플레이 모듈(104)로부터 충분히 멀리 떨어져 위치될 수 있다. 이러한 시나리오에서, 전도성 상호연결 구조물들(106)이 접지 전위에서 유지되기 때문에(예를 들어, 전도성 상호연결 구조물들(106)이 디스플레이 플렉스들(94) 내의 접지 구조물들을 접지된 전도성 측벽(12W)으로 단락시키기 때문에), 전도성 상호연결 구조물들(106)은 디스플레이 모듈(104) 내의 전도성 디스플레이 구조물들(84)과 실제로 접촉하거나 그에 용량 결합되지 않음에도 불구하고 슬롯(74)의 에지들을 여전히 전기적으로 한정할 수 있고, 이에 의해 슬롯(74)의 길이(L)를 한정하는 것을 도울 수 있다(도 4).
도 6의 예는 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 전도성 측벽들(12W), 커버 층(98), 및 유전체 후방 하우징 벽(100)은 임의의 원하는 형상들을 가질 수 있다. 원하는 경우, 추가 컴포넌트들이 체적(88) 내에 형성될 수 있다. 원하는 경우 (예를 들어, 디스플레이 플렉스들(94)을 제위치에 유지하기 위해) 기판 또는 다른 지지 구조물이 로직 보드(90)와 디스플레이 플렉스들(94) 사이에 개재될 수 있다. 원하는 경우, 다른 배열들이 사용될 수 있다. 원하는 경우, 가요성 인쇄 회로(120)는 유전체 지지 구조물(118) 없이 안테나 피드(62)에 결합될 수 있거나, 가요성 인쇄 회로(120)는 생략될 수 있다(예를 들어, 유전체 지지 구조물(118)은 송수신기 회로부(52)에 직접 결합될 수 있다). 원하는 경우, 다른 송신 라인 및 피딩 구조물들이 사용될 수 있다.
도 7은 안테나(40)의 슬롯(74)이 어떻게 디스플레이 모듈(104) 주위의 사행 경로를 따를 수 있고, 어떻게 디스플레이 모듈(104), 전도성 측벽들(12W), 및 전도성 상호연결 구조물들(106)에 의해 한정되는 에지들을 가질 수 있는지를 보여주는 하향식 도면이다. 도 7의 페이지의 평면은, 예컨대 도 5 및 도 6의 X-Y 평면 내에 놓여질 수 있다. 도 7의 예에서, 도 6의 디스플레이 커버 층(98)은 명료함을 위해 도시되지 않는다.
도 7에 도시된 바와 같이, 안테나(40)의 슬롯(74)은 사행 경로를 따를 수 있고, 상이한 전도성 전자 디바이스 구조물들에 의해 한정되는 에지들을 가질 수 있다. 예를 들어, 슬롯(74)은 전도성 측벽들(12W)에 의해 한정되는 제1 세트의 에지들(예컨대, 외측 에지들) 및 전도성 디스플레이 구조물들(84)과 같은 전도성 구조물들에 의해 한정되는 제2 세트의 에지들(예컨대, 내측 에지들)을 가질 수 있다. 전도성 디스플레이 구조물들(84)은, 예를 들어, 디스플레이 모듈(104)(도 6)의 전도성 부분들, 예컨대 디스플레이(14)의 프레임 또는 조립체의 금속 부분들, 층(102-1) 내의 터치 센서 전극들, 층(102-2) 내의 픽셀 회로부, 층(102-3) 내에 임베딩된 근거리 통신 안테나의 부분들, 디스플레이(14) 내의 접지 평면 구조물들, 디스플레이(14)를 위한 금속 백 플레이트, 또는 디스플레이(14) 상의 또는 그 내의 다른 전도성 구조물들을 포함할 수 있다.
도 7의 예에서, 슬롯(74)은 사행 경로를 따르고, 좌측 전도성 측벽(12W)의 에지와 전도성 디스플레이 구조물들(84) 사이에서 연장되는 제1 세그먼트(126), 상부 전도성 측벽(12W)과 전도성 디스플레이 구조물들(84) 사이에서 연장되는 제2 세그먼트(128), 및 우측 전도성 측벽(12W)과 전도성 디스플레이 구조물들(84) 사이에서 연장되는 제3 세그먼트(130)를 갖는다. 세그먼트들(126, 130)은 평행한 종축들을 따라 연장될 수 있다. 세그먼트(128)는 세그먼트들(126, 130)의 단부들 사이에서 (예컨대, 세그먼트들(126, 130)의 종축들에 수직으로) 연장될 수 있다. 이러한 방식으로, 슬롯(74)은 (예컨대, 위성 내비게이션 통신 대역들 및 저대역 셀룰러 전화 통신 대역들과 같은 상대적으로 낮은 주파수 대역들을 커버하기 위한 슬롯(74)의 길이를 최대화시키기 위해) 전도성 디스플레이 구조물들(84)과 다수의 전도성 측벽들(12W) 사이에서 연장되는 세장형 슬롯일 수 있다.
안테나(40)는 슬롯(74)의 폭(W)을 가로질러 결합된 안테나 피드(62)를 사용하여 피딩될 수 있다. 도 7의 예에서, 안테나 피드(62)는 슬롯(74)의 세그먼트(128)를 가로질러 결합된다. 이는 단지 예시적인 것이며, 일반적으로, 안테나 피드(62)는 슬롯(74)의 임의의 원하는 부분에 걸쳐 결합될 수 있다. 안테나 피드(62)의 접지 안테나 피드 단자(72)는 주어진 전도성 측벽(12W)에 결합될 수 있고, 안테나 피드(62)의 양극 안테나 피드 단자(70)는 전도성 디스플레이 구조물들(84)에 결합될 수 있다. 이는 단지 예시적인 것이며, 원하는 경우, 접지 안테나 피드 단자(72)는 전도성 디스플레이 구조물들(84)에 결합될 수 있고, 양극 안테나 피드 단자(70)는 전도성 측벽(12W)에 결합될 수 있다.
이러한 방식으로 구성될 때, 슬롯(74)은 세그먼트들(126, 128, 130)의 누적 길이들에 의해 정의되는 길이(L)를 가질 수 있다. 슬롯(74)의 주변부는 이들 세그먼트의 에지들의 길이들의 합에 의해 한정될 수 있다. 안테나(40)는, 예를 들어, 슬롯(74)의 주변부가 안테나의 유효 동작 파장(예컨대, 디바이스(10) 내의 재료들과 연관된 유전체 효과들을 고려한 후의 파장)과 대략 동일할 때 응답 피크들을 나타낼 수 있다. 안테나 피드(62)는 슬롯(74)의 주변부 주위에서 (예를 들어, 전도성 측벽들(12W) 및 전도성 디스플레이 구조물들(84)을 통해) 안테나 전류들을 전달할 수 있다. 안테나 전류들은 안테나(40)에 의해 송신되는 대응하는 무선 신호들을 생성할 수 있거나, 또는 외부 장비로부터 안테나(40)에 의해 수신된 대응하는 무선 신호들에 응답하여 생성될 수 있다.
전도성 상호연결 구조물들(106)은 슬롯(74)의 대향하는 에지들(76, 78)을 한정할 수 있고, 슬롯(74)의 길이(L)를 효과적으로 한정하는 역할을 할 수 있다. 전도성 상호연결 구조물들은 접지 전위에서 유지될 수 있고/있거나 전도성 디스플레이 구조물들(84)을 전도성 측벽(12W)에 단락시킬 수 있다. 이러한 방식으로 구성될 때, 안테나 피드(62)에 의해 전달되는 안테나 전류들은 슬롯(74)의 단부들(76, 78)에서 (전도성 상호연결 구조물들(106) 위에서) 단락 회로 임피던스를 겪을 수 있다.
원하는 경우, 전도성 상호연결 구조물들(106)의 위치 및 폭은 (예컨대, 슬롯(74)이 원하는 주파수들에서 방사하도록) 슬롯(74)의 길이(L)를 연장하거나 수축시키도록 (예컨대, 화살표(131)에 의해 도시된 바와 같이) 조정될 수 있다. 하나의 적합한 배열에서, 안테나(40)에는 적합한 임피던스 정합 회로부 및 선택된 길이(L)가 제공되어, 슬롯(74)이 제1 주파수 대역(예컨대, WLAN, WPAN, 위성 내비게이션, 셀룰러 중간대역, 및/또는 일부 셀룰러 고대역 주파수들을 커버하는 1.5 ㎓ 내지 2.2 ㎓의 제1 주파수 대역), 제2 주파수 대역(예컨대, WLAN/WPAN 주파수들을 커버하는 2.2 ㎓ 내지 3.0 ㎓의 제2 주파수 대역), 및 제3 주파수 대역(예컨대, WLAN 주파수들 및 UWB 주파수들을 커버하는 5.0 내지 8.0 ㎓의 제3 주파수 대역)에서 방사하도록 할 수 있다. 이들 주파수 대역들 중 하나 이상은, 원하는 경우, 슬롯(74)의 고조파 모드들에 의해 커버될 수 있다. 전도성 상호연결 구조물들(106)은 (예컨대, 도 6의 파선(108)에 의해 도시된 바와 같이) 전도성 디스플레이 구조물들(84)에 직접 연결될 수 있거나, 용량 결합을 통해 전도성 디스플레이 구조물들(106)에 간접적으로 결합될 수 있거나, 전도성 디스플레이 구조물들(106)로부터 분리될 수 있다(예컨대, 전도성 상호연결 구조물들(106)은 슬롯(74)의 주변부의 일부를 전기적으로 한정하기 위해 전도성 디스플레이 구조물들(84)과 접촉할 필요는 없다).
전도성 상호연결 구조물들(106)이 디바이스(10)에 없는 시나리오들에서, 과도하게 강한 전기장들이, 안테나 피드(62)에 대향하는 디바이스(10)의 측면에서 전도성 디스플레이 구조물들(84)과 전도성 측벽(12W) 사이에 발생될 수 있다. 이러한 필드들은 안테나(40)의 전체 안테나 효율을 제한할 수 있다. 그러나, 전도성 상호연결 구조물들(106)의 존재는 전도성 디스플레이 구조물들(84)과 전도성 측벽(12W) 사이에 단락 회로를 효과적으로 형성할 수 있다. 이는, 예를 들어, 하우징(12) 및 전도성 디스플레이 구조물들(84)을 단일 금속 본체로서 전기적으로 거동하도록 구성하여, 안테나 피드(62)에 대향하는 디바이스(10)의 측면에서 과도한 전기장들을 완화시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 안테나(40)는 전도성 상호연결 구조물들(106)이 디바이스(10)에 존재하지 않는 시나리오들에 비해 더 큰 안테나 효율로 동작할 수 있다. 전도성 상호연결 구조물들(106)의 존재는, 예를 들어, 동일한 안테나 효율들이 주어지면, 슬롯(74)의 폭(W) 및 디바이스(10)의 두께가, 전도성 상호연결 구조물들(106)이 디바이스(10) 내에 형성되지 않는 시나리오들에 비해 감소되게 할 수 있다.
전도성 상호연결 구조물들(106)은 임의의 원하는 전도성 구조물들, 예컨대 전도성 접착제(예컨대, 전도성 테이프), 전도성 체결구들(예를 들어, 전도성 스크류들 또는 클립, 예컨대 블레이드 클립들), 전도성 핀들, 땜납, 용접부들, 가요성 인쇄 회로들 상의 전도성 트레이스들, 금속 포일, 스탬핑된 시트 금속, 일체형 디바이스 하우징 구조물들, 전도성 브래킷들, 전도성 스프링들, 및/또는 슬롯(74)의 주변부를 한정하고/하거나 전도성 디스플레이 구조물들(84)과 하우징(12) 사이에 전기적 단락 회로 경로를 효과적으로 형성하기 위한 임의의 다른 원하는 구조물들을 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 다수의 디스플레이 플렉스들(94)은 전도성 디스플레이 구조물들(84) 아래에 형성될 수 있다(예컨대, 제1 디스플레이 플렉스(94-1), 제2 디스플레이 플렉스(94-2), 및 제3 디스플레이 플렉스(94-3)). 디스플레이 플렉스(94-3)는 층(102-3)에 전기적으로 결합될 수 있고(도 6), 디스플레이 플렉스(94-2)는 층(102-2)에 전기적으로 결합될 수 있고, 디스플레이 플렉스(94-1)는 층(102-1)에 전기적으로 결합될 수 있다. 안테나 피드(62)에 가장 가까운 디스플레이 플렉스들(94)의 단부들은 예를 들어, 전도성 디스플레이 구조물들(84)에 결합될 수 있다. 디스플레이 플렉스들(94)의 대향 단부들은 디스플레이 인터페이스 회로부(92)(도 6)에 결합될 수 있다. 디스플레이 플렉스(94-3)는 층(102-3)과 로직 보드(90) 상의 다른 통신 회로부 사이에서 근거리 통신 신호들을 전달할 수 있다. 디스플레이 플렉스(94-2)는 층(102-2)과 로직 보드(90) 상의 디스플레이 회로부 사이에서 이미지 데이터를 전달할 수 있다. 디스플레이 플렉스(94-1)는 층(102-1)과 로직 보드(90) 상의 제어 회로부 사이에서 터치 센서 데이터를 전달할 수 있다. 전도성 상호연결 구조물들(106)은, 원하는 경우, 디스플레이 플렉스들(94-1, 94-2, 94-3)의 접지된 부분들을 전도성 측벽들(12W)에 전기적으로 단락시킬 수 있다.
도 7의 예는 단지 예시적인 것이다. 슬롯(74)은 길이(L)를 따라 균일한 폭(W)을 가질 수 있거나, 길이(L)를 따라 상이한 폭들을 가질 수 있다. 원하는 경우, 폭(W)은 안테나(40)의 대역폭을 미세조정(tweak)하기 위해 조정될 수 있다. 일 예로서, 폭(W)은 0.5 mm 내지 1.0 mm일 수 있다. 슬롯(74)은 원하는 경우 다른 형상들(예컨대, 각각의 종축들을 따라 연장되는 3개 초과의 세그먼트들, 3개 미만의 세그먼트들, 만곡된 에지들 등을 갖는 형상들)을 가질 수 있다.
임피던스 정합 회로부는 다수의 상이한 관심 주파수 대역들에 걸쳐 안테나(40)에 대한 안테나 효율을 최적화하기 위해 안테나(40)에 결합될 수 있다. 실제로, WLAN, WPAN, GPS, 및 더 낮은 주파수들에서의 셀룰러 대역들에 더하여, 5.0 ㎓ 내지 8.3 ㎓의 UWB 대역에서 임피던스 정합을 위한 만족스러운 대역폭을 갖는 임피던스 정합 회로부를 제공하는 것은 어려울 수 있다. 도 8은, 안테나(40)가 이들 주파수에 걸친 통신들을 지원하는 임피던스 정합 회로부를 어떻게 구비할 수 있는지를 보여주는 회로도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 송수신기 회로부(52)는 다이플렉서 회로부(134)와 같은 필터 회로부, 및 고대역 임피던스 정합 회로부(140) 및 저대역 임피던스 정합 회로부(142)와 같은 임피던스 정합 회로부를 통해 안테나(40)에 결합될 수 있다. 저대역 임피던스 정합 회로부(142) 및 고대역 임피던스 정합 회로부(140)는 예를 들어, 송수신기 회로부(52)와 다이플렉서 회로부(134) 사이에 병렬로 결합될 수 있다. 무선 동작들 동안, 송수신기 회로부(52)는 데이터 경로(132)를 통해 송신을 위한 데이터(예를 들어, 기저대역 회로부 또는 도 2의 제어 회로부(28)로부터 수신된 기저대역 데이터)를 수신할 수 있다. 송수신기 회로부(52)는 데이터를 상향 변환할 수 있고, 데이터를 안테나(40)를 통해 송신할 수 있다. 유사하게, 안테나(40)는 무선 주파수 신호들을 수신할 수 있고, 무선 주파수 신호들을 송수신기 회로부(52)로 전달할 수 있다. 송수신기 회로부(52)는 수신된 무선 주파수 신호들을 기저대역 주파수들로 하향 변환할 수 있고, 하향 변환된 신호들을 데이터 경로(132) 상에서 출력할 수 있다.
다이플렉서 회로부(134)는 셀룰러 중간대역, 셀룰러 고대역, GPS 대역, 및 2.4 ㎓ WLAN/WPAN 대역들에서의 주파수들과 같은 상대적으로 낮은 주파수들에서의 무선 주파수 신호들을, 5.0 ㎓ WLAN 대역 및 UWB 대역 내의 주파수들과 같은 상대적으로 높은 주파수들에서의 무선 주파수 신호들로부터 분리시킬 수 있다. 일 예로서, 다이플렉서 회로부(134)는 고역 통과 필터(136) 및 저역 통과 필터(138)를 포함할 수 있다. 고역 통과 필터(136)는 5.0 GHZ WLAN 대역 및 UWB 대역 내의 무선 주파수 신호들을 통과시키면서, 셀룰러 중간대역, 셀룰러 고대역, GPS 주파수 대역, 및 2.4 GHZ WLAN/WPAN 주파수 대역들 내의 무선 주파수 신호들을 차단할 수 있다. 저역 통과 필터(138)는 5.0 GHZ WLAN 대역 및 UWB 대역 내의 무선 주파수 신호들을 차단하면서, 셀룰러 중간대역, 셀룰러 고대역, GPS 주파수 대역, 및 2.4 GHZ WLAN/WPAN 주파수 대역들 내의 무선 주파수 신호들을 통과시킬 수 있다.
고대역 임피던스 정합 회로부(140)는 5.0 ㎓ WLAN 대역 및/또는 UWB 대역 내의 주파수들과 같은 상대적으로 높은 주파수들에서 안테나(40)에 대한 임피던스 정합을 수행할 수 있다. 도 8의 예에서, 고대역 임피던스 정합 회로부(140)는 송수신기 회로부(52)와 고역 통과 필터(136) 사이에 직렬로 결합된 커패시터(148), 커패시터(148)의 제1 측과 접지(144) 사이에 결합된 제1 인덕터(146), 및 커패시터(148)의 제2 측과 접지(144) 사이에 결합된 제2 인덕터(150)를 포함한다. 이는 단지 예시적인 것이며, 일반적으로, 고대역 임피던스 정합 회로부(140)는 임의의 원하는 방식으로 배열된 임의의 원하는 저항성, 용량성, 및/또는 유도성 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
저대역 임피던스 정합 회로부(142)는 셀룰러 중간대역, 셀룰러 고대역, GPS 주파수 대역, 및/또는 2.4 ㎓ WLAN/WPAN 주파수 대역들 내의 주파수들과 같은 상대적으로 낮은 주파수들에서 안테나(40)에 대한 임피던스 정합을 수행할 수 있다. 도 8의 예에서, 저대역 임피던스 정합 회로부(142)는 송수신기 회로부(52)와 저역 통과 필터(138) 사이에 직렬로 결합된 제1 인덕터(156), 제1 인덕터(156)의 제1 측과 접지(144) 사이에 결합된 커패시터(154), 및 제1 인덕터(156)의 제1 측과 접지(144) 사이에 결합된 제2 인덕터(152)를 포함한다. 이는 단지 예시적인 것이며, 일반적으로, 저대역 임피던스 정합 회로부(142)는 임의의 원하는 방식으로 배열된 임의의 원하는 저항성, 용량성, 및/또는 유도성 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
이러한 방식으로 저대역 임피던스 정합 회로부(142) 및 고대역 임피던스 정합 회로부(140)를 사용하여 상대적으로 낮은 주파수들 및 상대적으로 높은 주파수들에 대해 안테나(40)를 별개로 정합시키는 것은, 안테나(40)가 송수신기 회로부(52)(및 도 3의 송신 라인(60))에 만족스럽게 정합될 수 있는 주파수들의 범위를 확장시킬 수 있다. 이는 GPS 주파수 대역부터 UWB 주파수 대역까지의 주파수들을 포함하도록 안테나(40)에 대한 임피던스 정합 회로부의 대역폭을 효과적으로 확장시킬 수 있으며, 이에 의해 안테나(40)가 각각의 관심 주파수 대역에 걸쳐 만족스러운 안테나 효율로 동작하는 것을 보장한다.
도 8의 예는 단지 예시적인 것이다. 다른 적합한 배열에서, 동일한 정합 회로부가 안테나(40)에 대한 각각의 관심 주파수 대역을 커버하는 데 사용될 수 있다. 도 9는 동일한 정합 회로부가 안테나(40)에 대한 각각의 관심 주파수 대역을 커버하는 데 어떻게 사용될 수 있는지를 보여주는 회로도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 무선 회로부(34)는 송수신기 회로부(52)와 안테나(40) 사이에 결합된 멀티플렉싱 회로부(158) 및 정합 회로부(160)를 포함할 수 있다. 정합 회로부(160)는 GPS 주파수 대역 내의 주파수들과 같은 상대적으로 낮은 주파수들로부터 UWB 주파수 대역 내의 주파수들과 같은 상대적으로 높은 주파수들까지 안테나(40)를 임피던스 정합시키기 위한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 멀티플렉싱 회로부(158)는 안테나(40) 상으로 상대적으로 낮은 주파수들에서의 무선 주파수 신호들을 상대적으로 높은 주파수들에서의 무선 주파수 신호들과 멀티플렉싱하기 위한 스위칭 회로부, 필터 회로부, 또는 다른 원하는 멀티플렉싱 회로부를 포함할 수 있다. 원하는 경우, 송수신기 회로부(52) 및 멀티플렉싱 회로부(158)는 공유(공통) 집적 회로, 인쇄 회로 보드, 기판, 또는 패키지 상에 형성될 수 있다.
이러한 시나리오에서, 안테나(40)에는, 안테나(40)를 위한 모든 동작 주파수 대역들(예를 들어, GPS 주파수 대역부터 UWB 주파수 대역까지의 주파수들)에 걸쳐 만족스러운 안테나 효율을 회복하기 위해 튜닝 컴포넌트들(예컨대, 도 3의 튜닝가능한 컴포넌트들(58))이 제공될 수 있다. 도 10은 안테나(40)에 이러한 동작 주파수들을 커버하기 위한 튜닝 컴포넌트들이 어떻게 제공될 수 있는지를 보여주는 하향식 도면이다. 도 10의 페이지의 평면은, 예컨대 도 5 및 도 6의 X-Y 평면 내에 놓여질 수 있다. 도 10의 예에서, 도 6의 디스플레이 커버 층(98)은 명료함을 위해 도시되지 않는다.
도 10에 도시된 바와 같이, 전도성 상호연결 구조물들(106)은 슬롯(74)의 세그먼트(130)를 가로질러 전도성 디스플레이 구조물들(84)을 전도성 측벽들(12W)에 결합할 수 있다. 이러한 방식으로 구성될 때, 슬롯(74)은 슬롯(74)의 세그먼트(128)에 대향하는 전도성 디스플레이 구조물들(84)의 측면에 제4 세그먼트(162)를 갖는다. 이는 세그먼트들(162, 126, 128) 및 세그먼트(130)의 일부분을 포함하도록 슬롯(74)의 물리적 길이를 연장시킬 수 있다. 이러한 시나리오에서, 디스플레이 플렉스들(94-1, 94-2, 94-3)은 (예컨대, 디스플레이 플렉스들(94)이 여전히 전도성 상호연결 구조물들(106)을 통해 전도성 측벽(12W)에 단락되도록) 슬롯(74)의 세그먼트(128)에 인접한 전도성 디스플레이 구조물들(84)의 측면으로부터 전도성 상호연결 구조물들(106)의 위치까지 만곡된 경로들을 따를 수 있다.
튜닝 컴포넌트(164)와 같은 안테나 튜닝 컴포넌트가 슬롯(74)의 폭을 가로질러 결합될 수 있다. 튜닝 컴포넌트(164)는 양극 안테나 피드 단자(70)와 전도성 상호연결 구조물들(106) 사이에 개재되는 슬롯(74)을 따른 위치에서 전도성 디스플레이 구조물(84)에 결합된 제1 단자(176)를 가질 수 있다. 단자(176)는 슬롯(74)의 에지를 따라 전도성 상호연결 구조물들(106)로부터 거리(172)만큼 분리될 수 있다. 단자(176)는 슬롯(74)의 에지를 따라 양극 안테나 피드 단자(70)로부터 거리(170)만큼 분리될 수 있다. 튜닝 컴포넌트(164)는 전도성 측벽들(12W)에 결합되는 제2 단자(174)를 가질 수 있다. 디바이스(10)의 버튼(크라운)(18)은 튜닝 컴포넌트(164)와 전도성 상호연결 구조물들(106) 사이의 위치에서 전도성 측벽들(12W)에 결합될 수 있다. 버튼(18)은 슬롯(74)의 세그먼트(130) 내에 놓이는 전도성 버튼 조립체 구조물들(168)을 포함할 수 있다(예컨대, 전도성 버튼 조립체 구조물들(168)은 슬롯(74)의 에지의 일부를 한정할 수 있다).
튜닝 컴포넌트(164)는 단자들(176, 174) 사이에 임의의 원하는 방식으로 배열된 임의의 원하는 고정된 또는 조정가능한 유도성, 저항성, 및/또는 용량성 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 튜닝 컴포넌트(164)는, 원하는 경우, 제어 회로부(28)(도 2)에 의해 동적으로 조정되는 인덕턴스를 갖는 조정가능 인덕터와 같은 능동적으로 조정가능한(튜닝가능한) 컴포넌트를 포함할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 제어 회로부(28)는 안테나(40)의 주파수 응답을 튜닝하기 위해 실시간으로 튜닝 컴포넌트(164)의 인덕턴스를 조정할 수 있다.
도 10의 안테나(40)는 에지(76)로부터 튜닝 컴포넌트(164)까지 연장되는 슬롯(74)의 길이(165)와 연관된 제1 방사 모드를 가질 수 있다. 길이(165)는 GPS 주파수 대역, 셀룰러 중간대역, 및 셀룰러 고대역 내의 주파수들과 같은 상대적으로 낮은 주파수들에서의 통신들을 커버하기에 충분히 길 수 있다(예컨대, 길이(165)는 이들 주파수에서 만족스러운 안테나 효율을 지원하도록 선택될 수 있다). 튜닝 컴포넌트(164)는 이들 상대적으로 낮은 주파수에서 안테나 피드(62)에 의해 전달되는 안테나 전류를 위한 슬롯(74)의 폭을 가로지르는 단락 회로 경로로서 나타날 수 있다(이에 의해 에지(76)에 대향하는 슬롯(74)의 에지를 효과적으로 한정함).
튜닝 컴포넌트(164)는 (예컨대, 튜닝 컴포넌트(164)가 인덕터를 포함하는 시나리오들에서) 2.4 ㎓ WLAN/WPAN 주파수 대역 내의 주파수들과 같은 상대적으로 높은 주파수들에서 안테나 피드(62)에 의해 전달되는 안테나 전류를 위한 튜닝 인덕턴스로서 나타날 수 있다. 이러한 상대적으로 높은 주파수들에서, 안테나(40)는 안테나 피드(62)로부터 에지(76)까지 연장되는 슬롯(74)의 길이(163)와 연관된 제2 방사 모드를 나타낼 수 있다(예를 들어, 길이(163)는 이들 주파수에서 만족스러운 안테나 효율을 지원하도록 선택될 수 있다). 슬롯(74)의 길이(163)와 연관된 하나 이상의 고조파 모드들은 안테나(40)가 5.0 ㎓ WLAN 주파수 대역 및 UWB 주파수 대역 내의 주파수들과 같은 훨씬 더 높은 주파수들을 커버하게 할 수 있다. 안테나 피드(62)의 위치(예를 들어, 거리(170)), 튜닝 컴포넌트(164)의 위치(예컨대, 거리(172)), 및 튜닝 컴포넌트(164)의 임피던스(예컨대, 인덕턴스)는 만족스러운 안테나 효율로 임의의 원하는 주파수 대역들에서의 커버리지를 제공하도록 안테나(40)의 주파수 응답을 미세조정하도록 선택될 수 있다.
튜닝 컴포넌트(164)의 부재 시, 안테나(40)는 GPS 주파수 대역, 셀룰러 중간대역, 및 셀룰러 고대역 내의 주파수들과 같은 상대적으로 낮은 주파수들을 커버하는 것으로 제한될 수 있다. 안테나(40) 내에 튜닝 컴포넌트(164)를 형성함으로써, 안테나(40)는 이들 상대적으로 낮은 주파수들에서(예컨대, 길이(165)와 연관된 기본 모드로부터) 계속해서 동작할 수 있는 반면, 또한 2.4 ㎓ WLAN/WPAN 대역에서(예컨대, 길이(163)와 연관된 기본 모드로부터) 그리고 5.0 ㎓ WLAN 및 UWB 대역들에서(예컨대, 길이(163)와 연관된 하나 이상의 고조파 모드들로부터) 통신들을 지원할 수 있다. 이러한 방식으로, 안테나(40)는 각각의 대역에 대해 동일한 정합 회로부(160)(도 9)를 사용하면서 이들 주파수 대역들 각각에 걸쳐 만족스러운 안테나 효율로 동작할 수 있다. 이는, 예를 들어, 도 8의 저대역 임피던스 정합 회로부(142) 및 고대역 임피던스 정합 회로부(140)와 같은 별개의 정합 회로들을 형성하는 데 필요한 면적 및 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
도 10의 예는 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 튜닝 컴포넌트(164)는 슬롯(74)의 임의의 원하는 세그먼트를 가로질러 결합될 수 있다. 버튼(18)은 임의의 원하는 전도성 측벽(12W)에 장착될 수 있다. 안테나 피드(62)는 슬롯(74)의 임의의 원하는 세그먼트를 가로질러 결합될 수 있다. 원하는 경우, 추가의 전도성 상호연결 구조물들(106)이 슬롯(74)을 가로질러 결합될 수 있다. 디바이스(10)가 도 10에서 직사각형 윤곽을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 디바이스(10)는 임의의 원하는 형상을 가질 수 있다. 슬롯(74)은 추가의 세그먼트들을 가질 수 있거나, 다른 원하는 경로들을 따를 수 있다. 임의의 원하는 개수의 디스플레이 플렉스들(94)이 전도성 상호연결 구조물들(106)에 결합될 수 있다. 하나 이상의 기생 안테나 공진 요소들이 안테나(40)의 주파수 응답 및 대역폭을 조정하기 위해 슬롯(74) 위에 장착되거나 또는 다른 방식으로 그에 전자기적으로 결합될 수 있다.
도 11은 어떻게 튜닝 컴포넌트(164)가 기판에 장착될 수 있는지를 도시하는 하향식 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 튜닝 컴포넌트(164)는 기판(178)과 같은 기판 상에 장착될 수 있다. 기판(178)은 플라스틱 기판, 세라믹 기판, 유리 기판, 경성 인쇄 회로 보드 기판, 가요성 인쇄 회로 기판, 또는 임의의 다른 원하는 기판일 수 있다. 튜닝 컴포넌트(164)는 기판(178) 상의 전도성 트레이스들(180)을 통해 단자(176)에 결합될 수 있다. 튜닝 컴포넌트(164)는 기판(178) 상의 전도성 트레이스들(180)을 통해 단자(174)에 결합될 수 있다. 기판(178)은 기판(178)이 디바이스(10) 내의 다른 컴포넌트들의 형상에 순응하도록 그리고/또는 기판(178)이 슬롯(74)을 가로질러 튜닝 컴포넌트(164)를 결합하기 위한 임의의 원하는 축들을 따라 구부러지도록 허용하는 형상을 가질 수 있다. 도 11의 예는 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 임의의 원하는 수의 튜닝 컴포넌트들이 가요성 인쇄 회로 기판(178)에 장착되고 단자들(176, 174) 사이에 임의의 원하는 방식으로 결합될 수 있다.
도 12는 (예컨대, 도 10의 화살표(167)의 방향으로 취해진 바와 같이) 튜닝 컴포넌트(164)가 어떻게 하우징(12)에 결합될 수 있는지를 보여주는 디바이스(10)의 측단면도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 튜닝 컴포넌트(164)의 단자(174)(도 10 및 도 11)는 전도성 체결구(184)를 사용하여 전도성 측벽의 표면(182)에 결합될 수 있다. 전도성 체결구(184)는, 예들로서, 전도성 핀, 전도성 스크류, 용접부들, 땜납, 전도성 접착제, 및/또는 전도성 스프링을 포함할 수 있다. 전도성 체결구(184)는 전도성 측벽(12W)의 표면(182) 상의 제위치에 기판(178)의 단부를 기계적으로 유지할 수 있고, 기판(178) 상의 전도성 트레이스들(180)(도 11)을 전도성 측벽(12W)에 단락시키는 역할을 할 수 있다. 표면(182)은 레지 구조물(ledge structure)(예컨대, 디스플레이 커버 층(98)은 표면(182)에 장착될 수 있음), 전도성 브래킷, 전도성 프레임, 또는 전도성 측벽(12W)의 임의의 다른 원하는 부분일 수 있다.
다른 적합한 배열에서, 튜닝 컴포넌트(164)의 단자(174)는 전도성 체결구(186)를 사용하여 표면(192)에 결합될 수 있다. 표면(192)은 전도성 측벽(12W) 상의 레지, 디바이스(10)의 후방 벽의 일부를 형성하는 전도성 측벽(12W)의 일체형 부분, 전도성 프레임, 전도성 브래킷, 인쇄 회로 보드 또는 다른 기판 상의 전도성 트레이스들, 또는 접지에 결합되는 임의의 다른 원하는 전도성 구조물들일 수 있다. 전도성 체결구(186)는, 예들로서, 전도성 핀, 전도성 스크류, 용접부들, 땜납, 전도성 접착제, 및/또는 전도성 스프링을 포함할 수 있다. 전도성 체결구(186)는 표면(192) 상의 제위치에 기판(178)의 단부를 기계적으로 유지할 수 있고, 기판(178) 상의 전도성 트레이스들(180)(도 11)을 전도성 측벽(12W)에 단락시키는 역할을 할 수 있다. 원하는 경우, 전도성 체결구(186)는 또한 컴포넌트들(188)과 같은 다른 컴포넌트들을 표면(192) 상의 제위치에 유지할 수 있다. 컴포넌트들(188)은 진동기 조립체, 스피커 조립체, 버튼 조립체, 센서 조립체, 또는 디바이스(10) 내의 임의의 다른 원하는 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 튜닝 컴포넌트(164)의 단자(174)는 전도성 버튼 조립체 구조물들(168)과 전도성 측벽(12W) 사이의 공동(190) 내에 장착된다. 이러한 예는 단지 예시적인 것이고, 일반적으로, 튜닝 컴포넌트(164)는 하우징(12)의 임의의 원하는 부분에 결합될 수 있다. 튜닝 컴포넌트(164)의 대향 단부(예컨대, 도 10의 단자(176))는 전도성 디스플레이 구조물들(84)에 결합될 수 있다.
탭(112)과 같은 디스플레이 모듈(104)의 탭들, 클립들, 또는 다른 돌출 부분들은 안테나(40)를 위한 양극 안테나 피드 단자(70)로서 기능할 수 있다(도 6). 탭(112)은 클립(116) 내의 금속 프롱들과 같은 가요성 스프링 핑거들 사이에 수용될 수 있다. 예시적인 구성의 클립(116)의 사시도가 도 13에 도시된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 클립(116)은 플라스틱 지지 구조물(194) 또는 다른 적합한 지지 구조물들 상에 장착될 수 있다. 플라스틱 지지 구조물(194)은 유전체 지지 구조물(118)에 장착될 수 있다. 유전체 지지 구조물(118) 상의 금속 트레이스들(200)과 같은 금속 트레이스들은 양극 안테나 피드 신호들을 클립(116)으로 라우팅할 수 있다. 클립(116)은, 탭(112)(도 6)을 제위치에 기계적으로 유지하고 유전체 지지 구조물(118) 상의 금속 트레이스들(200)을 양극 안테나 피드 단자(70)에 전기적으로 결합하는 프롱들(116P)을 포함할 수 있다. 원하는 경우, 임피던스 정합 회로부 및 다른 회로부가 유전체 지지 구조물(118) 상에 장착될 수 있다.
일부 시나리오들에서, 전도성 구조물들(196)과 같은 전도성 구조물들은 트레이스들(200)을 클립(116)에 결합하기 위해 플라스틱 지지 구조물(194) 상에 또는 그를 관통해 형성된다. 실제로, 전도성 구조물들(196)은 너무 큰 인덕턴스를 도입해서 관심 주파수 대역들 각각에 걸쳐 만족스러운 통신들을 지원할 수 없다. 원하는 경우, 클립(116)은 금속 와이어(198)를 통해 전도성 트레이스들(200)에 결합될 수 있다. 금속 와이어(198)는 전도성 구조물들(196)보다 더 적은 인덕턴스를 나타낼 수 있다. 이는, 예를 들어, 전도성 구조물들(196)이 사용되는 시나리오들에 비해 관심 주파수 대역들 각각에 걸쳐 개선된 안테나 효율을 허용할 수 있다. 금속 와이어(198)는 땜납 또는 임의의 다른 원하는 전도성 체결 구조물들을 사용하여 전도성 트레이스들(200)에 결합될 수 있다. 도 9의 예는 단지 예시적인 것이며, 원하는 경우, 다른 전도성 체결 메커니즘들은 송신 라인(60)을 양극 안테나 피드 단자(70)에 고정하는 데 사용될 수 있다(도 3).
도 14는 안테나 성능(안테나 효율)이 안테나(40)에 대한 동작 주파수의 함수로서 도식화된 그래프이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 곡선(202)은 튜닝가능한 컴포넌트(164)(도 10)의 부재 시 및 별개의 저대역 및 고대역 임피던스 정합 회로들(도 8)의 부재 시 안테나(40)의 안테나 효율을 도식화한다. 곡선(202)에 의해 도시된 바와 같이, 슬롯(74)의 길이는 1.5 ㎓에서의 GPS 대역, 1.4 ㎓ 내지 2.2 ㎓의 셀룰러 중간대역, 및 2.2 ㎓에서의 셀룰러 고대역 내의 주파수들과 같은 상대적으로 낮은 주파수들에서 효율 피크를 지원한다. 그러나, 이러한 시나리오에서, 안테나(40)는 2.4 ㎓ WLAN/WPAN 대역, 5.0 ㎓ WLAN 대역, 2.4 ㎓ 초과의 주파수들에서의 셀룰러 대역들, 및 5.0 ㎓ 내지 8.3 ㎓의 UWB 대역에서 상대적으로 낮은(예컨대, 불충분한) 안테나 효율을 나타낼 수 있다.
곡선(204)은 튜닝 컴포넌트(164)(도 10) 및 정합 회로부(160)(도 9)가 존재하는 시나리오들에서 뿐만 아니라, (예컨대, 튜닝 컴포넌트(164)의 부재 시에) 저대역 임피던스 정합 회로부(142) 및 고대역 임피던스 정합 회로부(140)(도 8)가 도 7의 안테나(40)에 결합되는 시나리오들에서 안테나(40)의 안테나 효율을 도식화한다. 곡선(204)에 의해 도시된 바와 같이, 슬롯(74)의 길이(165)(도 10)는 1.5 ㎓에서의 GPS 대역, 1.4 ㎓ 내지 2.2 ㎓의 셀룰러 중간대역, 및 2.2 ㎓에서의 셀룰러 고대역에서의 주파수들과 같은 상대적으로 낮은 주파수들에서 효율 피크를 지원한다. 동시에, 슬롯(74)의 길이(163)(도 10)는 2.4 ㎓ WLAN/WPAN 대역 및 2.4 ㎓ 초과의 셀룰러 대역들 내의 주파수들과 같은 더 높은 주파수들에서 효율 피크를 지원한다. 길이(163)의 고조파 모드들은 5.0 ㎓ WLAN 주파수 대역 및 5.0 ㎓ 내지 8.3 ㎓의 UWB 대역 내의 주파수들과 같은 더 높은 주파수들에서 효율 피크를 지원한다. 이러한 방식으로, 안테나(40)는 디바이스(10)의 제약된 폼 팩터에도 불구하고 이들 대역들 각각에 걸쳐 만족스러운 안테나 효율을 나타낼 수 있다. 도 14의 예는 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 효율 곡선(204)은 다른 형상들을 가질 수 있다. 곡선(204)(즉, 안테나(40))은 임의의 원하는 수의 주파수 대역들에서 그리고 임의의 원하는 주파수들에 걸쳐 효율 피크들을 나타낼 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 디바이스가 제공되며, 전자 디바이스는 전도성 하우징 벽들을 갖는 하우징, 하우징에 장착된 디스플레이 커버 층, 디스플레이 커버 층에 의해 중첩되고 전도성 디스플레이 구조물들을 포함하는 디스플레이 모듈, 전도성 디스플레이 구조물들에 결합된 제1 피드 단자 및 전도성 하우징 벽들에 결합된 제2 피드 단자를 갖는 슬롯 안테나를 위한 안테나 피드, 전도성 하우징 벽들에 결합된 전도성 상호연결 구조물 - 전도성 하우징 벽들, 전도성 디스플레이 구조물들, 및 전도성 상호연결 구조물은 슬롯 안테나를 위한 슬롯 요소의 주변부를 한정함 -, 및 슬롯 요소를 가로질러 전도성 디스플레이 구조물들과 전도성 하우징 벽들 사이에 결합된 안테나 튜닝 요소를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 슬롯 안테나는 제1 주파수 대역 및 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역에서 방사하도록 구성되고, 안테나 튜닝 요소는 제1 주파수 대역 내의 주파수들에서 전도성 하우징 벽들과 전도성 디스플레이 구조물들 사이에 단락 회로 경로를 형성하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제2 주파수 대역은 초광대역(UWB) 주파수 대역을 포함하고, 전자 디바이스는 슬롯 안테나를 사용하여 UWB 주파수 대역에서 무선 주파수 신호들을 전달하도록 구성된 무선 주파수 송수신기 회로부를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 슬롯 안테나는 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역 사이의 제3 주파수 대역에서 방사하도록 추가로 구성되고, 슬롯 요소는 제2 주파수 대역에서 방사하도록 구성된 고조파 모드를 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 제3 주파수 대역은 2.4 ㎓ 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN) 주파수 대역을 포함하고, UWB 주파수 대역은 5 ㎓ 내지 8.3 ㎓의 주파수를 포함하고, 제1 주파수 대역은 위성 내비게이션 주파수 대역 및 셀룰러 전화 주파수 대역을 포함하고, 제2 주파수 대역은 5 ㎓ WLAN 주파수 대역을 추가로 포함하고, 무선 주파수 송수신기 회로부는 슬롯 안테나를 사용하여 2.4 ㎓ WLAN 주파수 대역, 위성 내비게이션 주파수 대역, 셀룰러 전화 주파수 대역, 및 5 ㎓ WLAN 주파수 대역에서 무선 주파수 신호들을 전달하도록 추가로 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 웨어러블 전자 디바이스를 포함하고, 전도성 하우징 벽들은 손목 스트랩을 수용하도록 구성된 부착 구조물들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 안테나 튜닝 요소는 제3 주파수 대역 및 UWB 주파수 대역에서 슬롯 안테나의 주파수 응답을 튜닝하도록 구성되는 인덕터를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전도성 상호연결 구조물은 전도성 디스플레이 구조물들과 전도성 하우징 벽들 사이에서 슬롯 안테나를 위한 안테나 전류들을 전달하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 슬롯 요소는 전도성 디스플레이 구조물들 주위의 전도성 상호연결 구조물의 제1 측면으로부터 전도성 상호연결 구조물의 제2 측면까지 연장되고, 안테나 튜닝 요소는 전도성 디스플레이 구조물들에 결합된 제1 단자 및 전도성 하우징 벽들에 결합된 제2 단자를 갖고, 제1 단자는 제1 피드 단자와 전도성 상호연결 구조물의 제1 측면 사이에 개재되는 슬롯 요소를 따른 위치에 결합된다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 안테나 튜닝 요소의 제2 단자와 전도성 상호연결 구조물의 제1 측면 사이에 개재되는 슬롯 요소를 따른 위치에서 전도성 하우징 벽들에 장착된 버튼을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전도성 하우징 벽들은 레지를 포함하고, 전자 디바이스는 안테나 튜닝 요소의 제2 단자를 레지에 결합하는 전도성 체결구를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전도성 상호연결 구조물은 전도성 접착제를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 기판 상의 전도성 트레이스들을 포함하는 무선 주파수 송신 라인, 무선 주파수 송신 라인을 제1 피드 단자에 결합하는 금속 클립, 및 금속 클립을 기판 상의 전도성 트레이스들에 결합하는 금속 와이어를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전도성 디스플레이 구조물들은 근거리 통신 안테나 트레이스, 터치 센서 전극, 픽셀 회로부, 디스플레이 모듈을 위한 전도성 프레임, 디스플레이 모듈을 위한 전도성 백 플레이트, 및 전도성 차폐 구조물로 이루어진 군으로부터 선택되는 전도성 구조물을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 손목시계가 제공되며, 손목시계는 전도성 측벽들을 갖는 하우징, 전도성 측벽들에 장착된 디스플레이 커버 층, 디스플레이 커버 층에 의해 중첩되고 전도성 디스플레이 구조물들을 포함하는 디스플레이 모듈, 전도성 측벽들 및 전도성 디스플레이 구조물들에 의해 한정된 대향 에지들을 갖는 슬롯 요소를 갖는 슬롯 안테나 - 슬롯 요소는 전도성 디스플레이 구조물들의 적어도 2개의 측면들 주위에서 측방향으로 연장됨 -, 슬롯 요소를 가로질러 결합된 안테나 피드, 안테나 피드에 결합되고 슬롯 안테나를 사용하여 제1 주파수 대역 및 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역에서 무선 주파수 신호들을 전달하도록 구성된 무선 주파수 송수신기 회로부, 무선 주파수 송수신기 회로부와 안테나 피드 사이에 결합되고 제1 주파수 대역에서 슬롯 안테나에 대한 임피던스 정합을 수행하도록 구성되는 제1 임피던스 정합 회로, 및 무선 주파수 송수신기 회로부와 안테나 피드 사이에 결합되고 제2 주파수 대역에서 슬롯 안테나에 대한 임피던스 정합을 수행하도록 구성되는 제2 임피던스 정합 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 손목시계는 다이플렉서를 포함하고, 제1 임피던스 정합 회로부 및 제2 임피던스 정합 회로부는 다이플렉서를 통해 안테나 피드에 결합된다.
다른 실시예에 따르면, 제1 주파수 대역은 위성 내비게이션 주파수 대역, 셀룰러 전화 주파수 대역, 및 2.4 ㎓ 무선 로컬 영역 네트워크 주파수 대역을 포함하고, 제2 주파수 대역은 5.0 ㎓ 무선 로컬 영역 네트워크 주파수 대역 및 초광대역(UWB) 주파수 대역을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 손목시계가 제공되며, 손목시계는 전도성 벽들을 갖는 하우징, 전도성 벽들에 장착된 디스플레이 커버 층, 디스플레이 커버 층에 의해 중첩되고 전도성 디스플레이 구조물들을 포함하는 디스플레이 모듈, 전도성 디스플레이 구조물들과 전도성 벽들 사이에 결합된 전도성 상호연결 구조물, 및 안테나 - 안테나는 슬롯 요소, 슬롯 요소를 가로질러 결합된 안테나 피드, 및 슬롯 요소를 가로질러 결합된 튜닝 요소를 가짐 - 를 포함하며, 슬롯 요소는 전도성 디스플레이 구조물들 주위의 전도성 상호연결 구조물로부터 측방향으로 연장되고, 전도성 상호연결 구조물로부터 튜닝 요소까지 연장되는 슬롯 요소의 제1 길이는 제1 주파수 대역에서 방사하도록 구성되고, 전도성 상호연결 구조물로부터 안테나 피드까지 연장되는 슬롯 요소의 제2 길이는 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역에서 방사하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 슬롯 요소의 제2 길이의 고조파 모드는 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역에서 방사하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제1 주파수 대역은 1.5 ㎓ 내지 2.4 ㎓의 주파수들을 포함하고, 제2 주파수 대역은 2.4 ㎓ 내지 2.7 ㎓의 주파수들을 포함하고, 제3 주파수 대역은 4.9 ㎓ 내지 8.3 ㎓의 주파수들을 포함한다.
전술한 것은 단지 예시적인 것이며, 설명된 실시예들에 대해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 디바이스로서,
    전도성 하우징 벽들을 갖는 하우징;
    상기 하우징에 장착된 디스플레이 커버 층;
    상기 디스플레이 커버 층에 의해 중첩되고 전도성 디스플레이 구조물들을 포함하는 디스플레이 모듈;
    상기 전도성 디스플레이 구조물들에 결합된 제1 피드 단자 및 상기 전도성 하우징 벽들에 결합된 제2 피드 단자를 갖는 슬롯 안테나를 위한 안테나 피드;
    상기 전도성 하우징 벽들에 결합된 전도성 상호연결 구조물 - 상기 전도성 하우징 벽들, 상기 전도성 디스플레이 구조물들, 및 상기 전도성 상호연결 구조물은 상기 슬롯 안테나를 위한 슬롯 요소의 주변부를 한정함 -; 및
    상기 슬롯 요소를 가로질러 상기 전도성 디스플레이 구조물들과 상기 전도성 하우징 벽들 사이에 결합된 안테나 튜닝 요소를 포함하는, 전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 슬롯 안테나는 제1 주파수 대역 및 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역에서 방사하도록 구성되고, 상기 안테나 튜닝 요소는 상기 제1 주파수 대역 내의 주파수들에서 상기 전도성 하우징 벽들과 상기 전도성 디스플레이 구조물들 사이에 단락 회로 경로를 형성하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 주파수 대역은 초광대역(ultra-wide band, UWB) 주파수 대역을 포함하고, 상기 전자 디바이스는,
    상기 슬롯 안테나를 사용하여 상기 UWB 주파수 대역에서 무선 주파수 신호들을 전달하도록 구성된 무선 주파수 송수신기 회로부를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 슬롯 안테나는 상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역 사이의 제3 주파수 대역에서 방사하도록 추가로 구성되고, 상기 슬롯 요소는 상기 제2 주파수 대역에서 방사하도록 구성된 고조파 모드를 갖는, 전자 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제3 주파수 대역은 2.4 ㎓ 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN) 주파수 대역을 포함하고, 상기 UWB 주파수 대역은 5 ㎓ 내지 8.3 ㎓의 주파수를 포함하고, 상기 제1 주파수 대역은 위성 내비게이션 주파수 대역 및 셀룰러 전화 주파수 대역을 포함하고, 상기 제2 주파수 대역은 5 ㎓ WLAN 주파수 대역을 추가로 포함하고, 상기 무선 주파수 송수신기 회로부는 상기 슬롯 안테나를 사용하여 상기 2.4 ㎓ WLAN 주파수 대역, 상기 위성 내비게이션 주파수 대역, 상기 셀룰러 전화 주파수 대역, 및 상기 5 ㎓ WLAN 주파수 대역에서 상기 무선 주파수 신호들을 전달하도록 추가로 구성되는, 전자 디바이스.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전자 디바이스는 웨어러블 전자 디바이스를 포함하고, 상기 전도성 하우징 벽들은 손목 스트랩을 수용하도록 구성된 부착 구조물들을 포함하는, 전자 디바이스.
  7. 제4항에 있어서, 상기 안테나 튜닝 요소는 상기 제3 주파수 대역 및 상기 UWB 주파수 대역에서 상기 슬롯 안테나의 주파수 응답을 튜닝하도록 구성되는 인덕터를 포함하는, 전자 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 전도성 상호연결 구조물은 상기 전도성 디스플레이 구조물들과 상기 전도성 하우징 벽들 사이에서 상기 슬롯 안테나를 위한 안테나 전류들을 전달하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 슬롯 요소는 상기 전도성 디스플레이 구조물들 주위의 상기 전도성 상호연결 구조물의 제1 측면으로부터 상기 전도성 상호연결 구조물의 제2 측면까지 연장되고, 상기 안테나 튜닝 요소는 상기 전도성 디스플레이 구조물들에 결합된 제1 단자 및 상기 전도성 하우징 벽들에 결합된 제2 단자를 갖고, 상기 제1 단자는 상기 제1 피드 단자와 상기 전도성 상호연결 구조물의 상기 제1 측면 사이에 개재되는 상기 슬롯 요소를 따른 위치에 결합되는, 전자 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 안테나 튜닝 요소의 상기 제2 단자와 상기 전도성 상호연결 구조물의 상기 제1 측면 사이에 개재되는 상기 슬롯 요소를 따른 위치에서 상기 전도성 하우징 벽들에 장착된 버튼을 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
  11. 제9항에 있어서, 상기 전도성 하우징 벽들은 레지(ledge)를 포함하고, 상기 전자 디바이스는 상기 안테나 튜닝 요소의 상기 제2 단자를 상기 레지에 결합하는 전도성 체결구를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
  12. 제8항에 있어서, 상기 전도성 상호연결 구조물은 전도성 접착제를 포함하는, 전자 디바이스.
  13. 제1항에 있어서,
    기판 상의 전도성 트레이스들을 포함하는 무선 주파수 송신 라인;
    상기 무선 주파수 송신 라인을 상기 제1 피드 단자에 결합하는 금속 클립; 및
    상기 금속 클립을 상기 기판 상의 상기 전도성 트레이스들에 결합하는 금속 와이어를 추가로 포함하는, 전자 디바이스.
  14. 제1항에 있어서, 상기 전도성 디스플레이 구조물들은 근거리 통신 안테나 트레이스, 터치 센서 전극, 픽셀 회로부, 상기 디스플레이 모듈을 위한 전도성 프레임, 상기 디스플레이 모듈을 위한 전도성 백 플레이트, 및 전도성 차폐 구조물로 이루어진 군으로부터 선택되는 전도성 구조물을 포함하는, 전자 디바이스.
  15. 손목시계로서,
    전도성 측벽들을 갖는 하우징;
    상기 전도성 측벽들에 장착된 디스플레이 커버 층;
    상기 디스플레이 커버 층에 의해 중첩되고 전도성 디스플레이 구조물들을 포함하는 디스플레이 모듈;
    상기 전도성 측벽들 및 상기 전도성 디스플레이 구조물들에 의해 한정된 대향 에지들을 갖는 슬롯 요소를 갖는 슬롯 안테나 - 상기 슬롯 요소는 상기 전도성 디스플레이 구조물들의 적어도 2개의 측면들 주위에서 측방향으로 연장됨 -;
    상기 슬롯 요소를 가로질러 결합된 안테나 피드;
    상기 안테나 피드에 결합되고, 상기 슬롯 안테나를 사용하여 제1 주파수 대역 및 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역에서 무선 주파수 신호들을 전달하도록 구성되는 무선 주파수 송수신기 회로부;
    상기 무선 주파수 송수신기 회로부와 상기 안테나 피드 사이에 결합되고, 상기 제1 주파수 대역에서 상기 슬롯 안테나에 대한 임피던스 정합을 수행하도록 구성되는 제1 임피던스 정합 회로; 및
    상기 무선 주파수 송수신기 회로부와 상기 안테나 피드 사이에 결합되고, 상기 제2 주파수 대역에서 상기 슬롯 안테나에 대한 임피던스 정합을 수행하도록 구성되는 제2 임피던스 정합 회로를 포함하는, 손목시계.
  16. 제15항에 있어서, 상기 손목시계는 다이플렉서를 추가로 포함하고, 상기 제1 임피던스 정합 회로부 및 상기 제2 임피던스 정합 회로부는 상기 다이플렉서를 통해 상기 안테나 피드에 결합되는, 손목시계.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 주파수 대역은 위성 내비게이션 주파수 대역, 셀룰러 전화 주파수 대역, 및 2.4 ㎓ 무선 로컬 영역 네트워크 주파수 대역을 포함하고, 상기 제2 주파수 대역은 5.0 ㎓ 무선 로컬 영역 네트워크 주파수 대역 및 초광대역(UWB) 주파수 대역을 포함하는, 손목시계.
  18. 손목시계로서,
    전도성 벽들을 갖는 하우징;
    상기 전도성 벽들에 장착된 디스플레이 커버 층;
    상기 디스플레이 커버 층에 의해 중첩되고 전도성 디스플레이 구조물들을 포함하는 디스플레이 모듈;
    상기 전도성 디스플레이 구조물들과 상기 전도성 벽들 사이에 결합된 전도성 상호연결 구조물; 및
    슬롯 요소, 상기 슬롯 요소를 가로질러 결합된 안테나 피드, 및 상기 슬롯 요소를 가로질러 결합된 튜닝 요소를 갖는 안테나를 포함하며, 상기 슬롯 요소는 상기 전도성 디스플레이 구조물들 주위의 상기 전도성 상호연결 구조물로부터 측방향으로 연장되고, 상기 전도성 상호연결 구조물로부터 상기 튜닝 요소까지 연장되는 상기 슬롯 요소의 제1 길이는 제1 주파수 대역에서 방사하도록 구성되고, 상기 전도성 상호연결 구조물로부터 상기 안테나 피드까지 연장되는 상기 슬롯 요소의 제2 길이는 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역에서 방사하도록 구성되는, 손목시계.
  19. 제18항에 있어서, 상기 슬롯 요소의 상기 제2 길이의 고조파 모드는 상기 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역에서 방사하도록 구성되는, 손목시계.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 주파수 대역은 1.5 ㎓ 내지 2.4 ㎓의 주파수들을 포함하고, 상기 제2 주파수 대역은 2.4 ㎓ 내지 2.7 ㎓의 주파수들을 포함하고, 상기 제3 주파수 대역은 4.9 ㎓ 내지 8.3 ㎓의 주파수들을 포함하는, 손목시계.
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