KR20190137896A - 패턴화된 전도성 층들 내의 안테나들 - Google Patents

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Abstract

전자 디바이스는 기판 및 기판 상의 전도성 층을 포함할 수 있다. 전도성 층은 제1 영역 및 제1 영역의 형상을 둘러싸고 한정하는 제2 영역을 형성하도록 패턴화될 수 있다. 제1 영역은 전도성 층의 연속 부분으로부터 형성될 수 있다. 제2 영역은 전도성 층을 패치들의 어레이로 분할하는 개구들의 그리드를 포함할 수 있다. 제1 영역은 안테나를 위한 안테나 공진 요소를 형성할 수 있다. 제2 영역은 안테나 공진 요소로부터 안테나 전류들을 차단할 수 있고, 무선 주파수 전자기파들에 대해 투명할 수 있다. 개구들은 사람의 눈에 의해 식별되기에 너무 좁은 폭을 가질 수 있다. 이는 안테나 공진 요소가 그 안에 형성된다는 사실에도 불구하고 단일의 연속적인 전도성 층으로서 나타나도록 제1 및 제2 영역을 구성할 수 있다.

Description

패턴화된 전도성 층들 내의 안테나들
본 출원은 2017년 5월 23일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/602,956호를 우선권으로 주장하며, 상기 특허 출원은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
본 출원은 대체적으로 전자 디바이스들에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 회로부를 구비한 전자 디바이스들에 관한 것이다.
배경기술
전자 디바이스들은, 종종, 안테나들을 갖는 무선 회로부를 포함한다. 예를 들어, 셀룰러 전화기들, 컴퓨터들 및 다른 디바이스들은 종종 무선 통신을 지원하기 위한 안테나들을 포함한다.
원하는 속성들을 구비한 전자 디바이스 안테나 구조물들을 형성하는 것은 어려울 수 있다. 일부 무선 디바이스들에서, 전도성 하우징 구조물들과 같은 전도성 구조물들의 존재는 안테나의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 하우징 구조물들이 적절하게 구성되지 않고 안테나 동작을 방해하면 안테나 성능은 만족스럽지 않을 수 있다. 디바이스 크기도 성능에 영향을 미칠 수 있다. 특히 소형 디바이스가 전도성 하우징 구조물들을 갖는 경우, 소형 디바이스에 있어서 원하는 성능 레벨들을 달성하기 어려울 수 있다.
따라서, 전도성 하우징 구조물들을 포함하는 전자 디바이스들과 같은 전자 디바이스들을 위한 개선된 무선 회로부를 제공할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
전자 디바이스에 무선 회로부가 제공될 수 있다. 무선 회로부는 안테나 및 송수신기 회로부를 포함할 수 있다. 안테나는 안테나 공진 요소, 안테나 접지부, 및 제1 및 제2 피드 단자들을 갖는 안테나 피드를 포함할 수 있다. 송수신기 회로부는 무선 주파수 송신 라인(radio-frequency transmission line)을 통해 안테나 피드에 커플링될 수 있다.
전자 디바이스는 유전체 기판 및 유전체 기판 상에 형성된 전도성 층을 포함할 수 있다. 전도성 층은 전자 디바이스를 위한 전도성 하우징 벽, 인쇄 회로 보드 상의 금속 트레이스, 유리 기판 상의 금속 코팅, 또는 디바이스 내의 임의의 다른 원하는 전도성 층을 포함할 수 있다. 전도성 층은 제1 영역 및 제1 영역의 적어도 일부를 둘러싸는(예컨대, 제1 영역의 적어도 하나의 에지를 한정하는) 제2 영역을 형성하도록 패턴화될 수 있다. 제1 영역은 개구들이 없는 전도성 층의 연속 (중실(solid)) 부분으로부터 형성될 수 있다. 제2 영역은 전도성 층을 전도성 패치들의 어레이로 분할하는 전도성 층 내의 개구들의 그리드를 포함할 수 있다. 전도성 층의 제1 영역은 제1 피드 단자에 커플링될 수 있고, 안테나를 위한 안테나 공진 요소를 형성할 수 있다. 제2 안테나 피드 단자는 안테나 접지부에 커플링될 수 있다. 안테나 전류들은 전도성 층의 제1 영역 및 안테나 접지부를 통해 흐를 수 있다.
전도성 층의 제2 영역은 안테나 전류들을 차단하도록 구성될 수 있고, 무선 주파수 전자기 신호들에 대해 투명할 수 있다. 이는 안테나가 만족스러운 안테나 효율(예컨대, 자유 공간에 위치한 공진 요소를 갖는 안테나의 것과 유사한 안테나 효율)을 보이게 할 수 있다. 예를 들어, 제2 영역 내의 개구들이 측방향 표면적(lateral surface area)을 가질 수 있는 반면, 제2 영역 전체적으로는 총 측방향 표면적을 갖는다. 제2 영역의 총 측방향 표면적에 대한 개구들의 측방향 표면적의 비(예컨대, 제2 영역의 소위 "에칭 비")는 예들로서 20% 미만, 10% 미만, 또는 0.1% 내지 10%일 수 있다. 전도성 패치들은 0.1 mm 내지 5 mm인 최대(최고) 측방향 치수를 가질 수 있다. 개구들은 각각 사람의 육안으로 식별되기에는 너무 좁은(예컨대, 100 마이크로미터 미만의) 폭을 가질 수 있다. 이는, 예를 들어, 안테나 공진 요소가 그 내부에 형성된다는 사실에도 불구하고 전도성 층의 제1 및 제2 영역들이 전자 디바이스의 사용자에게 단일의 연속적인 도체 조각으로서 나타나게 할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 전자 디바이스 내의 예시적인 회로부의 개략도이다.
도 2는 일 실시예들에 따른, 예시적인 송수신기 회로 및 안테나의 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른, 무선 주파수 투명 패턴화(patterned) 영역들을 갖는 전도성 층으로부터 형성된 안테나의 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른, 직사각형 패치들의 패턴을 갖는 전도성 층의 무선 주파수 투명 영역의 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른, 육각형 패치들의 패턴을 갖는 전도성 층의 무선 주파수 투명 영역의 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른, 삼각형 패치들의 패턴을 갖는 전도성 층의 무선 주파수 투명 영역의 평면도이다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따른, 라운드 패치들의 패턴을 갖는 전도성 층의 무선 주파수 투명 영역의 평면도들이다.
도 9는 일 실시예에 따른, 선형 편파(linearly polarizing) 슬롯들의 패턴을 갖는 전도성 층의 무선 주파수 투명 영역의 평면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른, 전도성 층의 무선 주파수 투명 패턴화 영역에 대한 예시적인 패치 및 슬롯 치수들의 플롯이다.
도 11은 일 실시예에 따른 전자 디바이스에서 사용될 수 있는 예시적인 루프 안테나의 개략도이다.
도 12는 일 실시예에 따른, 무선 주파수 투명 패턴화 영역들을 갖는 전도성 층으로부터 형성된 예시적인 루프 안테나의 평면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른, 전자 디바이스에서 사용될 수 있는 예시적인 역(inverted)-F 안테나의 개략도이다.
도 14는 일 실시예에 따른, 무선 주파수 투명 패턴화 영역들을 갖는 전도성 층으로부터 형성된 예시적인 역-F 안테나의 평면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른, 전자 디바이스에서 사용될 수 있는 예시적인 다이폴(dipole) 안테나의 개략도이다.
도 16은 일 실시예에 따른, 무선 주파수 투명 패턴화 영역들을 갖는 전도성 층으로부터 형성된 예시적인 다이폴 안테나의 평면도이다.
도 17은 일 실시예에 따른, 전자 디바이스에서 사용될 수 있는 예시적인 패치 안테나의 사시도이다.
도 18은 일 실시예에 따른, 무선 주파수 투명 패턴화 영역들을 갖는 전도성 층으로부터 형성된 예시적인 패치 안테나의 사시도이다.
도 19 및 도 20은 실시예들에 따른, 도 2 내지 도 18에 도시된 유형의 안테나가 형성될 수 있는 위치들을 보여주는 예시적인 전자 디바이스들의 사시도들이다.
도 21은 일 실시예에 따른, 도 2 내지 도 18에 도시된 유형들의 예시적인 안테나에 대한 안테나 성능(안테나 효율)의 그래프이다.
도 1의 전자 디바이스(10)와 같은 전자 디바이스들에는 무선 통신 회로부가 제공될 수 있다. 무선 통신 회로부는 하나 이상의 무선 통신 대역들에서 무선 통신들을 지원하기 위해 사용될 수 있다.
무선 통신 회로부는 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 무선 통신 회로부의 안테나들은 루프 안테나들, 역-F 안테나들, 스트립 안테나들, 평면형 역-F 안테나들, 슬롯 안테나들, 패치 안테나들, 다이폴 안테나들, 모노폴 안테나들, 하나 초과의 유형의 안테나 구조물들을 포함하는 하이브리드 안테나들, 또는 다른 적합한 안테나들을 포함할 수 있다. 안테나들은 하나 이상의 무선 통신 대역들 내에서 무선 주파수 신호들을 송신 및/또는 수신할 수 있다. 무선 통신 대역들은, 예를 들어 700 ㎒ 이상의 주파수들과 같은 무선 주파수들을 포함할 수 있다. 안테나들을 위한 전도성 구조물들은, 원하는 경우, 전도성 전자 디바이스 구조물들로부터 형성될 수 있다.
전도성 전자 디바이스 구조물들은 전도성 하우징 구조물들을 포함할 수 있다. 예들로서, 하우징 구조물들은 전자 디바이스의 주변부 둘레에 이어지는 주변부 전도성 구조물들과 같은 주변부 구조물들을 포함할 수 있다. 주변부 전도성 구조물은 디스플레이와 같은 평면형 구조물에 대한 베젤(bezel)로서의 역할을 할 수 있고/있거나, 디바이스 하우징에 대한 측벽 구조물들로서의 역할을 할 수 있고/있거나, (예컨대, 수직 평면형 측벽들 또는 만곡된 측벽들을 형성하기 위해) 일체형의 평면형 후방 하우징으로부터 상향으로 연장되는 부분들을 가질 수 있고/있거나, 다른 하우징 구조물들을 형성할 수 있다.
안테나들은 전도성 전자 디바이스 구조물들 내에 매립될 수 있다. 슬롯들 또는 개구들의 그리드가 슬롯들에 의해 분리되는 전도성 패치들의 패턴 또는 어레이를 형성하도록 전도성 전자 디바이스 구조물들 내에 형성될 수 있다. 슬롯들은 슬롯들이 형성되는 전도성 전자 디바이스 구조물들의 영역이 무선 주파수 신호들에 대해 투명하도록 하는 폭을 가질 수 있다. 그러한 영역들은 때때로 본 명세서에서 전도성 전자 디바이스 구조물들의 무선 주파수 투명 패턴화 영역들로 지칭될 수 있다. 슬롯들은 (예컨대, 무선 주파수 투명 패턴화 영역이 사람의 육안에 단일의 연속적인 도체 조각으로 나타나도록) 사람의 육안으로 보이지 않게끔 충분히 좁을 수 있다.
안테나들은 하나 이상의 안테나 공진 요소들 및 안테나 접지 평면과 같은 안테나 요소들을 포함할 수 있다. 안테나 공진 요소는 전도성 전자 디바이스 구조물들의 연속적인 비-패턴화(un-patterned)(슬롯이 없는) 영역으로부터 형성될 수 있다. 비-패턴화 영역의 에지들은 패턴화 영역에 의해 한정될 수 있다. 전도성 전자 디바이스 구조물들의 주변 패턴화 영역 내의 슬롯들이 육안으로 보이지 않기 때문에, 안테나 공진 요소 및 주변 패턴화 영역은 육안에 단일의 연속적인 도체 조각으로 나타날 수 있다. 패턴화 영역이 무선 주파수들에서 투명하기 때문에(예컨대, 패턴화 영역은 무선 주파수들에서 자유 공간과 유사한 전자기파들과 상호작용함), 안테나 공진 요소는 주변 전도성 전자 디바이스 구조물들에 안테나 전류들을 단락시키지 않으면서 무선 주파수들에서 정상적으로(예컨대, 만족스러운 안테나 효율로) 동작할 수 있다.
전자 디바이스(10)는, 랩톱 컴퓨터와 같은 컴퓨팅 디바이스, 임베디드 컴퓨터를 포함하는 컴퓨터 모니터, 태블릿 컴퓨터, 셀룰러 전화기, 미디어 플레이어, 또는 다른 핸드헬드 또는 휴대용 전자 디바이스, 더 작은 디바이스, 예컨대 손목시계 디바이스, 펜던트(pendant) 디바이스, 헤드폰 또는 이어피스(earpiece) 디바이스, 가상 또는 증강 현실 헤드셋 디바이스, 안경 또는 사용자의 머리 위에 착용되는 다른 장비에 임베딩된 디바이스, 또는 다른 웨어러블(wearable) 또는 소형 디바이스, 텔레비전, 임베디드 컴퓨터를 포함하지 않는 컴퓨터 디스플레이, 게이밍 디바이스, 내비게이션 디바이스, 전자 장비가 키오스크(kiosk), 빌딩, 차량, 또는 자동차 내에 장착되어 있는 시스템과 같은 임베디드 시스템, 무선 액세스 포인트 또는 기지국, 데스크톱 컴퓨터, 키보드, 게이밍 제어기, 컴퓨터 마우스, 마우스패드, 트랙패드 또는 터치패드 디바이스, 이러한 디바이스들 중 둘 이상의 기능을 구현하는 장비, 또는 다른 전자 장비일 수 있다. 원하는 경우, 디바이스(10)를 위한 다른 구성들이 사용될 수 있다. 도 1의 예는 단지 예시적인 것이다.
원하는 경우, 디바이스(10)는 하우징(12)과 같은 하우징을 포함할 수 있다. 때때로 케이스로 지칭될 수 있는 하우징(12)은 플라스틱, 유리, 세라믹, 섬유 복합재들, 금속(예컨대, 스테인리스강, 알루미늄 등), 다른 적합한 재료들, 또는 이들 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 일부 상황들에서, 하우징(12)의 부분들은 유전체 또는 다른 저-전도성 재료로부터 형성될 수 있다. 다른 상황들에서, 하우징(12) 또는 하우징(12)을 형성하는 구조물들의 적어도 일부는 금속 요소들로부터 형성될 수 있다.
도 1은 디바이스(10)에서 사용될 수 있는 예시적인 컴포넌트들을 도시하는 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 저장 및 프로세싱 회로부(14)와 같은 제어 회로부를 포함할 수 있다. 저장 및 프로세싱 회로부(14)는 하드 디스크 드라이브 저장소, 비휘발성 메모리(예컨대, 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive)를 형성하도록 구성된 플래시 메모리 또는 기타 전기적 프로그램가능 판독 전용 메모리), 휘발성 메모리(예컨대, 정적 또는 동적 랜덤 액세스 메모리) 등과 같은 저장소를 포함할 수 있다. 저장 및 프로세싱 회로부(14) 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.
저장 및 프로세싱 회로부(14)는 인터넷 브라우징 애플리케이션들, VOIP(voice-over-internet-protocol) 전화 통화 애플리케이션들, 이메일 애플리케이션들, 미디어 재생 애플리케이션들, 운영 시스템 기능들 등과 같은 소프트웨어를 디바이스(10) 상에서 실행하는 데 사용될 수 있다. 외부 장비와의 상호작용들을 지원하기 위해, 저장 및 프로세싱 회로부(14)는 통신 프로토콜들을 구현하는 데 사용될 수 있다. 저장 및 프로세싱 회로부(14)를 사용하여 구현될 수 있는 통신 프로토콜들은 인터넷 프로토콜들, 무선 로컬 영역 네트워크 프로토콜들(예컨대, 때때로 와이파이®라고 지칭되는 IEEE 802.11 프로토콜들), 블루투스® 프로토콜과 같은 다른 단거리 무선 통신 링크들을 위한 프로토콜들, 셀룰러 전화 프로토콜들, 다중-입력-다중 출력(MIMO) 프로토콜들, 안테나 다이버시티 프로토콜들 등을 포함한다.
입출력 회로부(16)는 입출력 디바이스들(18)을 포함할 수 있다. 입출력 디바이스들(18)은 데이터가 디바이스들(10)에 공급될 수 있게 하기 위해, 그리고 데이터가 디바이스(10)로부터 외부 디바이스들로 제공될 수 있게 하기 위해 사용될 수 있다. 입출력 디바이스들(18)은 사용자 인터페이스 디바이스들, 데이터 포트 디바이스들, 및 다른 입출력 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 입출력 디바이스들(18)은 터치 스크린들, 터치 센서 기능들이 없는 디스플레이들, 버튼들, 조이스틱들, 스크롤링 휠들, 터치 패드들, 키패드들, 키보드들, 마이크로폰들, 카메라들, 버튼들, 스피커들, 상태 표시자들, 광원들, 오디오 잭들 및 다른 오디오 포트 컴포넌트들, 디지털 데이터 포트 디바이스들, 광 센서들, 모션 센서들(가속도계들), 용량성 센서들, 근접 센서들, 지문 센서들(예컨대, 버튼과 일체화된 지문 센서) 등을 포함할 수 있다.
입출력 회로부(16)는 외부 장비와 무선으로 통신하기 위한 무선 통신 회로부(34)를 포함할 수 있다. 무선 통신 회로부(34)는 하나 이상의 집적 회로들로부터 형성된 무선 주파수(RF) 송수신기 회로부, 전력 증폭기 회로부, 저잡음 입력 증폭기들, 수동 RF 컴포넌트들, 하나 이상의 안테나들, 송신 라인들(transmission lines), 및 RF 무선 신호들을 처리하기 위한 다른 회로부를 포함할 수 있다. 무선 신호들은 또한 광을 사용하여(예컨대, 적외선 통신을 사용하여) 전송될 수 있다.
무선 통신 회로부(34)는 다양한 무선 주파수 통신 대역들을 처리하기 위한 무선 주파수 송수신기 회로부(20)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로부(34)는 송수신기 회로부(22, 24 및/또는 26)를 포함할 수 있다. 송수신기 회로부(24)는 WiFi®(IEEE 802.11) 통신들을 위한 2.4 ㎓ 및 5 ㎓ 대역들을 처리할 수 있고, 2.4 ㎓ 블루투스® 통신 대역을 처리할 수 있다. 회로(34)는, (예들로서) 700 ㎒ 내지 960 ㎒의 저 통신 대역, 1400 ㎒ 내지 1520 ㎒의 중저대역, 1710 ㎒ 내지 2170 ㎒의 중대역, 및 2300 ㎒ 내지 2700 ㎒의 고대역, 또는 700 ㎒ 내지 4000 ㎒의 다른 통신 대역들과 같은 주파수 범위들, 또는 다른 적합한 주파수들에서 무선 통신들을 처리하기 위해 셀룰러 전화 송수신기 회로부(26)를 사용할 수 있다. 회로부(26)는 음성 데이터 및 비음성 데이터를 처리할 수 있다. 무선 통신 회로부(34)는, 원하는 경우, 다른 단거리 및 장거리 무선 링크들을 위한 회로부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로부(34)는 밀리미터 파(예컨대, 60 ㎓) 송수신기 회로부, 텔레비전 및 무선 신호들을 수신하기 위한 회로부, 호출 시스템 송수신기들, 근거리 통신(near field communication, NFC) 회로부 등을 포함할 수 있다.
무선 통신 회로부(34)는 1575 ㎒의 위성 위치확인 시스템(GPS) 신호들을 수신하기 위한 또는 다른 위성 위치확인 데이터(예컨대, 1609 Mhz의 GLONASS 신호들)를 처리하기 위한 GPS 수신기 회로부(22)와 같은 GPS 수신기 장비를 포함할 수 있다. 수신기(22)에 대한 위성 내비게이션 시스템 신호들은 지구를 선회하는 일단의 위성들(a constellation of satellites)로부터 수신된다. 와이파이® 및 블루투스® 링크들 및 다른 단거리 무선 링크들에서, 무선 신호들은 전형적으로 수십 또는 수백 피트에 걸쳐 데이터를 전달하는 데 이용된다. 셀룰러 전화 링크들 및 기타 장거리 링크들에서, 무선 신호들은 전형적으로 수천 피트 또는 마일에 걸쳐 데이터를 전달하는 데 이용된다.
무선 통신 회로부(34)는 하나 이상의 안테나들(40)을 포함할 수 있다. 안테나들(40)은 임의의 적합한 안테나 유형들을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나들(40)은 루프 안테나 구조물들, 패치 안테나 구조물들, 다이폴 안테나 구조물들, 모노폴 안테나 구조물들, 역-F 안테나 구조물들, 슬롯 안테나 구조물들, 평면형 역-F 안테나 구조물들, 나선형 안테나 구조물들, 이들 설계들의 하이브리드들 등으로부터 형성되는 공진 요소들을 갖는 안테나들을 포함할 수 있다. 상이한 유형들의 안테나들이 상이한 대역들 및 대역들의 조합들에 대해 사용될 수 있다. 예를 들면, 일 유형의 안테나는 로컬 무선 링크 안테나를 형성하는 데 사용될 수 있고, 다른 유형의 안테나는 원격 무선 링크 안테나를 형성하는 데 사용될 수 있다. 원하는 경우, 2 개 이상의 안테나들(40)이 빔 조향(beam steering) 기법들(예컨대, 어레이 내의 각각의 안테나에 대한 안테나 신호 위상 및/또는 크기가 빔 조향을 수행하도록 조정되는 방식들)을 사용하여 동작되는 위상 안테나 어레이로 배열될 수 있다. 디바이스(10)의 동작 환경으로 인해 차단되었거나 그렇지 않으면 열화된 안테나들이 비사용 중(out of use)으로 스위칭될 수 있고 더 높은 성능의 안테나들이 그들을 대신하여 사용될 수 있도록 보장하기 위해 안테나 다이버시티 스킴들이 또한 사용될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 무선 회로부(34) 내의 송수신기 회로부(20)는 무선 주파수 송신 라인(44)을 사용하여 안테나 피드(42)에 커플링될 수 있다. 안테나 피드(42)는 양극 안테나 피드 단자(46)와 같은 양극 안테나 피드 단자를 포함할 수 있고 접지 안테나 피드 단자(48)와 같은 접지 안테나 피드 단자를 포함할 수 있다. 송신 라인(44)은 인쇄 회로 상의 금속 트레이스들 또는 기타 전도성 구조물들로부터 형성될 수 있고, 단자(46)에 커플링된 경로(50)와 같은 양극 송신 라인 신호 경로 및 단자(48)에 커플링된 경로(52)와 같은 접지 송신 라인 신호 경로를 가질 수 있다. 원하는 경우, 다른 유형들의 안테나 피드 배열들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 안테나 구조물들(40)은 다수의 피드들을 사용하여 피드될 수 있다. 도 2의 예시적인 피딩 구성(feeding configuration)은 단지 예시적인 것이다.
경로(44)와 같은 송신 라인 경로들은 디바이스(10) 내의 안테나 신호들을 라우팅하는 데 사용될 수 있다. 송신 라인(44)은 동축 케이블 경로들, 마이크로스트립(microstrip) 송신 라인들, 스트립라인(stripline) 송신 라인들, 에지-커플링된 마이크로스트립 송신 라인들, 에지-커플링된 스트립라인 송신 라인들, 이러한 유형들의 송신 라인들의 조합들로부터 형성된 송신 라인들, 또는 임의의 다른 원하는 무선 주파수 송신 라인 구조들을 포함할 수 있다. 필터 회로부, 스위칭 회로부, 임피던스 매칭 회로부, 및 다른 회로부가 (예컨대, 안테나 튜닝을 지원하기 위해, 원하는 주파수 대역들에서의 동작을 지원하기 위해 등) 안테나(40)에 커플링될 수 있다.
원하는 경우, 선택적인 임피던스 매칭 회로부(54)가 경로(44) 상에 개재될 수 있다. 임피던스 매칭 회로부(54)는 고정 및/또는 튜닝가능한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로부(54)는 안테나 구조물들(40)의 임피던스를 송신 라인(44)의 임피던스에 매칭시키는 데 사용되는 인덕터들, 저항들, 및 커패시터들과 같은 컴포넌트들로부터 형성된 튜닝가능한 임피던스 매칭 네트워크를 포함할 수 있다. 원하는 경우, 회로부(54)는 대역 통과 필터, 대역 저지 필터, 고역 통과 필터, 및/또는 저역 통과 필터를 포함할 수 있다. 매칭 회로부(54) 내의 컴포넌트들은 별개의 컴포넌트들(예컨대, 표면 실장 기술 컴포넌트들)로서 제공될 수 있거나, 하우징 구조물들, 인쇄 회로 보드 구조물들, 플라스틱 지지부들 상의 트레이스들 등으로부터 형성될 수 있다. 매칭 회로부(54)가 조정가능한 시나리오들에서, 제어 회로부(14)는 예를 들어 매칭 회로부(54)에 의해 제공되는 임피던스를 조정하는 제어 신호들을 제공할 수 있다. 안테나(40)에 커플링된 매칭 네트워크(54) 및/또는 다른 튜닝가능한 컴포넌트들은 상이한 원하는 통신 대역들을 커버하도록 (예컨대, 제어 회로부(14)에 의해 제공되는 제어 신호들을 사용하여) 조정될 수 있다.
주의를 기울이지 않으면, 전도성 하우징 구조물들과 같은 전도성 구조물들의 존재가 안테나(40)의 성능에 영향을 줄 수 있다. 하우징 구조물들이 적절하게 구성되지 않고 안테나 동작을 방해(예컨대, 전자기적으로 차폐 또는 차단)하면, 안테나 성능은 만족스럽지 않을 수 있다. 도 3은 안테나(40)가 디바이스(10) 내의 전도성 구조물들을 사용하여 형성될 수 있는 방법을 도시하는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(10)는 전도성 층(60)과 같은 전도성 디바이스 구조물을 포함할 수 있다. 원하는 경우, 전도성 층(60)이 유전체 기판 상에 형성될 수 있다. 전도성 층(60)은 금속 트레이스, 금속 포일, 스탬핑된 시트 금속, 유전체 기판 상의 전도성 코팅, 하우징(12)의 전도성 부분(도 1), 또는 임의의 다른 원하는 전도성 구조물을 포함할 수 있다. 전도성 층(60)은 예를 들어 구리, 알루미늄, 스테인레스강, 은, 금, 니켈, 주석, 다른 금속들 또는 금속 합금들, 또는 임의의 다른 원하는 전도성 재료들을 포함할 수 있다.
전도성 층(60)은 영역(62)과 같은 무선 주파수 투명 영역 및 영역(64)과 같은 연속 영역을 형성하도록 패턴화될 수 있다. 슬롯들 또는 개구들은 영역(62) 내의 전도성 층(60) 내에 형성될 수 있다. 예를 들어, 영역(62) 내의 슬롯들은 그리드 패턴으로 배열될 수 있다. 영역(62) 내의 슬롯들은, 예를 들어, 전도성 층(62)의 두께를 통해 완전히 연장될 수 있고, 영역(62) 내의 전도성 패치들의 패턴 또는 어레이로 전도성 층(60)을 분할할 수 있다. 연속 영역(64)은 단일의 연속적인 전도성 층(60)의 부분으로부터 형성될 수 있다(예컨대, 영역(64)은 슬롯들 또는 개구들이 없는 전도성 층(60)의 중실 부분으로부터 형성될 수 있다). 따라서, 영역(62)은 때때로 본 명세서에서 패턴화 영역(62)으로 지칭될 수 있는 반면, 영역(64)은 때때로 본 명세서에서 비-패턴화 영역(64)으로 지칭된다.
패턴화 영역(62) 내의 전도성 패치들 각각은 전도성 층(60) 내의 대응하는 슬롯에 의해 패턴화 영역(62) 내의 다른 전도성 패치들로부터 분리될 수 있다. 패턴화 영역(62)은 비-패턴화 영역(64)의 일부 또는 전부를 둘러쌀 수 있다(예컨대, 비-패턴화 영역(64)의 윤곽의 적어도 하나의 에지 또는 적어도 일부가 패턴화 영역(62)에 의해 한정될 수 있다). 예를 들어, 패턴화 영역(62) 내의 슬롯들 중 하나 이상은 전도성 층(60) 내의 비-패턴화 영역(64)의 형상(예컨대, 에지들 또는 윤곽)을 한정할 수 있다.
주의를 기울이지 않으면, 금속과 같은 전도성 구조물들이 안테나(40)에 의한 무선 주파수 신호들의 송신 또는 수신을 차단하거나 그렇지 않으면 방해할 수 있다. 전도성 층(60)의 패턴화 영역(62) 내의 슬롯들은 패턴화 영역(62)을 무선 주파수 전자기 신호들에 투명하도록 (예컨대, 무선 주파수 신호들이 전도성 층(60)에 의해 차단되지 않고서 패턴화 영역(62)을 통과하도록) 구성할 수 있다. 예를 들어, 패턴화 영역(62) 내의 슬롯들 및 전도성 패치들의 치수들, 형상들, 및 배열은 무선 주파수 신호들이 차단되지 않고 전도성 층(60)을 자유롭게 통과할 수 있게 하도록 선택될 수 있다. 대조적으로, 전도성 층(60)의 비-패턴화 영역(64)과 같은 연속적인 금속 구조물들은 무선 주파수 신호들에 대해 불투명(opaque)할 수 있다. 패턴화 영역(62)은 때때로 본 명세서에서 전도성 층(60)의 무선 주파수 투명 영역(62) 또는 무선 주파수 투명 패턴화 영역(62)으로 지칭될 수 있다. 비-패턴화 영역(64)은 때때로 본 명세서에서 전도성 층(60)의 연속 영역(64) 또는 중실 영역(64)으로 지칭될 수 있다.
안테나(40)는 안테나 공진 요소, 안테나 접지부, 및 안테나 피드(42)와 같은 안테나 요소들을 포함할 수 있다. 안테나 공진 요소는 양극 안테나 피드 단자(46)에 커플링될 수 있는 반면, 안테나 접지부는 접지 안테나 피드 단자(48)에 커플링된다. 안테나 공진 요소는 하나 이상의 원하는 주파수 대역들 내에서 (예컨대, 이들 주파수 대역들에서 무선 통신들을 수행하기 위해) 안테나 공진을 지원하는 치수들(예컨대, 특정 형상, 둘레, 및/또는 면적)을 가질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전도성 층(60)의 비-패턴화 영역(64)이 안테나(40)를 위한 안테나 공진 요소를 형성하도록, 양극 안테나 피드 단자(46)는 비-패턴화 영역(64) 내에서 전도성 층(60)에 커플링될 수 있다. 안테나(40)의 접지 안테나 피드 단자(48)는 안테나 접지부(70)에 커플링될 수 있다. 안테나 접지부(70)는 하우징(12)의 전도성 부분들, 인쇄 회로 보드과 같은 기판 상의 전도성 층들, 디바이스(10) 내의 전도성 컴포넌트들, 또는 임의의 다른 원하는 전도성 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 원하는 경우, 안테나 접지부(70)는 전도성 층(60)의 하나 이상의 비-패턴화 영역들(64)로부터 형성될 수 있다.
전도성 층(60)의 비패턴화 영역(64)은 양극 피드 단자(46)를 통해 송수신기 회로부(20)로부터 무선 주파수 신호들을 수신할 수 있다. 대응하는 안테나 전류들은 비-패턴화 영역(64)을 통해 흐를 수 있다. 전도성 층(60)의 패턴화 영역(62)은 안테나 전류들이 패턴화 영역(62) 위로 흐르지 않도록 무선 주파수들에서 개방 회로를 형성할 수 있다(예컨대, 패턴화 영역(62)은 안테나 전류들이 영역(62) 내로 흐르는 것을 차단할 수 있다). 비-패턴화 영역(64) 및 안테나 접지부(70)를 통해 흐르는 안테나 전류들이 안테나(40)에 의해 방사되는 무선 신호들을 생성할 수 있다. 패턴화 영역(62)이 무선 주파수 신호들에 대해 투명하기 때문에, 패턴화 영역(62)은 자유 공간과 유사한 무선 신호들과 상호작용하고, 무선 신호들은 안테나(40)로부터 외부 통신 장비까지 자유롭게 방사될 수 있다. 유사하게, 안테나(40)는 외부 통신 장비로부터 무선 신호들을 수신할 수 있다. 수신된 무선 신호들은 비-패턴화 영역(64) 및 안테나 접지부(70) 상에 안테나 전류들을 생성할 수 있고, 이어서 송신 라인(44)을 통해 송수신기(20)로 전달된다. 영역(62)이 무선 주파수 신호들에 대해 투명하지 않은 경우, 안테나(40)는 (예컨대, 안테나 전류들이 전도성 층(60) 전체에 단락될 것이기 때문에) 불만족스러운(열화된) 안테나 효율을 보일 것이다. 전도성 층(60)의 패턴화 영역(62)에 의해 한정된 연속 영역(64)을 사용하여 안테나(40)를 형성함으로써, 안테나(40)는 만족스러운 안테나 효율(예컨대, 자유 공간 환경에서 형성된 안테나 공진 요소를 갖는 안테나의 것에 필적하는 안테나 효율)로 무선 주파수 신호들을 자유롭게 송신 및 수신할 수 있다.
원하는 경우, 전도성 층(60)의 패턴화 영역(62) 내의 슬롯들 및 대응하는 전도성 패치들의 치수들 및 형상은 슬롯들이 사람의 육안으로 볼 수 없거나 식별할 수 없도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 슬롯들은 전도성 층(60)으로부터 미리결정된 거리(예컨대, 1 미터, 1 센티미터, 10 센티미터 등의 거리)에서 육안으로 분해가능한 것보다 더 좁을 수 있다. 이는 패턴화 영역(62) 및 비-패턴화 영역(64)의 전체가 단일의 연속적인 (중실) 금속 조각으로서 사용자에게 나타날 수 있게 하여, 사용자의 시야로부터 잠재적으로 눈에 거슬리는 안테나(40)를 가릴 수 있다. 이는 (특히, 예를 들어, 전도성 층(60)이 디바이스(10)의 외부에 형성되는 시나리오들에서) 사용자에게 전도성 층(60)의 미적 속성들을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
예로서, 전도성 층(60)의 영역들(62, 64)의 광학 특성들은 영역들(62 및 64)에 의한 가시광의 반사율, 흡수 및 투과에 의해 특징지어질 수 있다. 영역(62)은 제1 반사율, 제1 흡수율, 및 제1 투과율을 보일 수 있는 반면, 영역(64)은 가시광에 대해 제2 반사율, 제2 흡수율, 및 제2 투과율을 보인다. 육안에 단일의 연속적인 도체 조각으로서 나타나기 위해, 영역(62)은 영역(64)과 연관된 제2 반사율, 제2 흡수율, 및/또는 제2 투과율의 소정의 마진 이내에(예컨대, 10%, 20%, 10% 내지 20%, 20% 내지 30%, 5%, 2%, 1% 내지10% 등의 마진 이내에) 있는 제1 반사율, 제1 흡수율, 및/또는 제1 투과율을 가진다.
도 3의 예는 단지 예시적인 것이다. 원하는 경우, 영역(64)과 같은 다수의 비-패턴화 영역들이 전도성 층(60) 내에 형성될 수 있다. 전도성 층(60) 내의 비-패턴화 영역들 각각은 패턴화 영역(62)의 일부 또는 전부에 의해 분리될 수 있다. 원하는 경우, 안테나(40)는 전도성 층(60) 내의 상이한 비-패턴화 영역들로부터 형성되는 다수의 공진 요소들을 포함할 수 있다. 다른 적합한 배열에서, 다수의 안테나들(40)은 전도성 층(60) 내의 상이한 비-패턴화 영역들을 사용하여 형성될 수 있다.
도 4는 전도성 층(60)의 패턴화 영역(62)을 도시하는 사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 전도성 층(60)은 유전체 기판(80)과 같은 기판 상에 형성될 수 있다. 기판(80)은 플라스틱, 중합체, 유리, 세라믹, 에폭시, 발포체, 강성 또는 연성 인쇄 회로 보드 기판, 또는 임의의 다른 원하는 재료들로부터 형성될 수 있다. 전도성 층(60)은 전도성 코팅 또는 금속 코팅, 시트 금속, 전도성 또는 금속 트레이스들, 또는 기판(80)의 표면 상에 형성된 임의의 다른 원하는 전도성 구조물들을 포함할 수 있다. 기판(80)은 두께(높이)(82)를 가질 수 있다. 전도성 층(60)은 두께(높이)(74)를 가질 수 있다. 기판(80)의 두께(82)는 예를 들어 6 mm 내지 1 mm, 5.5 mm 내지 2 mm, 5 mm 내지 3 mm, 1 mm 미만, 0.1 mm 내지 2 mm, 또는 6 mm 초과(예컨대, 1 cm, 5 cm, 10 cm 등)일 수 있다. 전도성 층(60)의 두께(74)는 예를 들어 100 nm 내지 10 nm, 75 nm 내지 25 nm, 25 nm 미만, 100 nm 초과, 0.1 mm 내지 0.5 mm, 500 마이크로미터 내지 1 mm, 1 마이크로미터 내지 500 마이크로미터, 또는 1 mm 초과일 수 있다. 실제로, 더 작은 두께들(74)이 더 큰 두께들(74)이 사용될 때보다 층(60)의 영역(62)에 더 큰 양의 무선 주파수 투명도를 제공할 수 있는 반면, 더 작은 두께들(74)은 예를 들어 더 큰 두께(74)가 사용될 때에 비해 층(60)을 제조하는 데 어려움을 증가시킬 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 슬롯들(66)과 같은 슬롯들의 그리드가 패턴화 영역(62) 내의 전도성 층(60) 내에 형성될 수 있다. 예들로서, 슬롯들(66)은 층(60) 내의 전도성 재료를 기판(80)의 표면으로부터 에칭(예컨대, 레이저 에칭), 스트립핑, 컷팅, 또는 그렇지 않으면 제거함으로써 전도성 층(60) 내에 형성될 수 있거나, 기판(80)의 표면 상에 전도성 층(60)의 증착(deposition) 시에 형성될 수 있다. 슬롯들(66)(때때로 갭들, 노치들, 또는 개구들로 지칭됨)은 전도성 층(60)의 두께(74)를 통해 연장됨으로써, 층(60)을 통해 기판(80)을 노출시킬 수 있다. 원하는 경우, 슬롯들(66)은 플라스틱, 유리, 세라믹, 에폭시, 접착제, 기판(80)의 일체형 부분들, 또는 다른 유전체 재료들과 같은 유전체 재료로 충전될 수 있다. 원하는 경우, 슬롯들(66)은 공기로 채워질 수 있다. 다른 적합한 배열에서, 슬롯들(66)은 (예컨대, 산화 또는 다른 처리 기법들을 사용하여) 더 이상 전도성이 아니도록 처리된, 전도성 층(60)의 일체형 부분들로부터 형성될 수 있다. 또 다른 적합한 배열에서, 슬롯들(66)은 층(60)의 두께(74)를 통해 부분적으로만 연장될 수 있다(예컨대, 원하는 경우, 층(60) 내의 전도성 재료의 일부가 슬롯들(66) 내에 남아 있을 수 있다).
도 4의 예에서, 슬롯들(66)은 슬롯들(66)이 전도성 층(60)을 다수의 직사각형 전도성 패치(72)들로 분할하는 직사각형 그리드 패턴으로 층(60) 내에 형성된다(예컨대, 전도성 패치들(72)의 에지들은 슬롯들(66)에 의해 한정될 수 있다). 원하는 경우, 전도성 패치(72)들은 정렬된 행들 및 열들을 갖는 어레이로 배열될 수 있다. 다른 적합한 배열에서, 어레이 내의 패치들(72)의 행들 및/또는 열들이 오정렬될 수 있다(예컨대, 패치들(72)의 짝수 행들 또는 열들은 모두 서로 정렬될 수 있는 반면, 패치들(72)의 홀수 행들 또는 열들은 모두 서로 정렬되지만 짝수 행들 및 열들에 대해 오정렬될 수 있다). 패턴화 영역(62) 내의 직사각형 패치들(72) 각각은 슬롯들(66)의 대응하는 세그먼트에 의해 다른 직사각형 패치들(72) 및/또는 층(60)의 비-패턴화 부분들(64)(도 3)로부터 분리될 수 있다. 전도성 패치(72)들은 때때로 본 명세서에서 전도성 타일들로 지칭될 수 있다.
전도성 층(60)의 패턴화 영역(62)은 적어도 부분적으로 2 개의 특성들: 슬롯들(66)의 각각의 세그먼트의 길이(78)(예컨대, 2 개의 인접한 패치들(72)을 분리하는 슬롯들(66)의 부분) 및 슬롯(66)의 각각의 세그먼트의 폭(76)에 의해 한정될 수 있다. 각각의 직사각형(예컨대, 정사각형) 패치(72)의 크기는, 예를 들어 슬롯들(66)의 각각의 세그먼트의 길이(78) 및 폭(76)에 의존할 수 있다. 영역(62) 내의 각각의 직사각형 패치(72)는 동일한 크기 및 치수들을 가질 수 있거나, 영역(62) 내의 2 개 이상의 패치들(72)이 상이한 크기들 또는 치수들을 가질 수 있다. 영역(62) 내의 슬롯들(66)의 각각의 세그먼트가 동일한 길이(78) 및 폭(76)을 가질 수 있거나, 슬롯들(66)의 2 개 이상의 세그먼트들이 상이한 길이들 및/또는 폭들을 가질 수 있다.
영역(62)의 소위 "갭 비", "슬롯 비" 또는 "에칭 비"는 패턴화 영역(62)의 총 측방향 표면적(즉, 패턴화 영역(62)의 총 측방향 표면적은 영역(62) 내의 슬롯들(66)의 측방향 표면적을 포함함)에 대한 패턴화 영역(62) 내의 슬롯들(66)의 측방향 표면적의 비로서 정의될 수 있다. 도 4의 예에서, 영역(62)의 총 측방향 표면적은 치수(88)와 치수(72)의 곱(예컨대, 영역(62) 내의 모든 슬롯들(66) 및 패치들(72)에 의해 덮인 면적의 총 합)과 동일하다. 유사하게, 슬롯들(66)의 측방향 표면적은 슬롯 폭(76) 곱하기 영역(62) 내의 슬롯 세그먼트들의 총 개수에 대한 슬롯 길이(78)의 곱과 동일하다(각각의 세그먼트들 사이의 중첩에 대해서 조정함).
예들로서, 0.0의 갭 비(즉, 0%)는 슬롯들(66)이 형성되지 않은 전도성 층(60)의 영역(예컨대, 도 3의 비-패턴화 영역(64))에 대응할 수 있는 반면, 1.0의 갭 비(즉, 100%)는 층(60)으로부터 모든 전도성 재료가 제거된 영역에 대응할 수 있다. 다시 말하면, 슬롯들(66)의 길이(78) 및 폭(76)이 증가하거나 패치들(72)의 치수들이 감소함에 따라, 영역(62)의 갭 비가 증가한다.
실제로, 갭 비는 층(60)의 영역(62)을 통해 송신되는 무선 주파수 신호들의 양(예컨대, 영역(62)이 무선 주파수들에서 투명한 정도, 다시 말하면, 영역(62)의 무선 주파수 투과율)에 영향을 미칠 수 있다. 일반적으로, 더 큰 갭 비들은 층(60)의 무선 주파수 투명도를 증가시킬 수 있으면서, 또한 더 작은 갭 비들이 사용되는 시나리오들에 비해 사용자에 대한 갭들(66)의 가시성을 증가시킬 수 있다. 영역(62)이 여전히 사용자에게 연속적인 도체로서 나타나면서, 만족스러운 무선 주파수 투명도를 가질 수 있게하기 위해, 패턴화 영역(62)은 예들로서 0.1% 내지 10%, 0.5% 내지 5%, 20% 미만, 10% 내지 20%, 또는 1% 내지 3%의 선택된 갭 비로 형성될 수 있다. 최적의 안테나 효율을 허용하기 위해, 슬롯들(66)은 예를 들어 5 mm 미만 및 0.1 mm 초과의 세그먼트 길이들(78)(패치들(72)은 폭들을 가질 수 있음)을 가질 수 있다(예컨대, 길이들(78)은 0.1 mm 내지 1 mm, 1 mm 내지 5 mm, 0.2 mm 내지 0.5 mm 등일 수 있다). 다른 적합한 배열에서, 패치들(72)의 최고(최대 또는 최장) 측방향 치수(예컨대, 직사각형 패치들(72)의 코너-대-코너 길이)는 0.1 mm 내지 5 mm일 수 있다. 패치들(72)의 치수들, 두께(74), 길이들(78), 폭들(72), 및/또는 특정 동작 주파수는 영역(62)의 무선 주파수 투명도에 영향을 미칠 수 있고, 따라서 전도성 층(60)을 사용하여 형성된 안테나(40)의 효율에 영향을 미칠 수 있다.
슬롯들(66)이 미리 결정된 거리에서 사람의 육안으로 보이지 않거나 식별할 수 없게 유지되게 하기 위해(예컨대, 영역(62)이 연속적인 도체 조각으로서 나타나도록), 슬롯들(66)은 미리 결정된 거리에서 사람의 육안의 분해능과 동일하거나 그 미만인 폭(76)을 가질 수 있다. 예를 들어, 슬롯들(66)은 200 마이크로미터 미만, 또는 예컨대 50 마이크로미터, 40 마이크로미터, 70 마이크로미터, 50 마이크로미터 내지 70 마이크로미터, 70 마이크로미터 내지 100 마이크로미터, 20 마이크로미터 내지 50 마이크로미터, 2 마이크로미터 내지 5 마이크로미터, 10 마이크로미터 내지 20 마이크로미터, 1 마이크로미터 내지 10 마이크로미터, 1 마이크로미터 미만 등과 같은 100 마이크로미터 미만의 폭들(76)을 가질 수 있다.
이러한 방식으로 구성될 때, 전도성 층(60)의 패턴화 영역(62)은, 예들로서, 전도성 층(60)의 비-패턴화 영역(64)의 가시광 반사율, 흡수율, 및/또는 투과율의 20% 이내, 10% 이내, 10% 미만 이내(예컨대, 5% 이내, 2% 이내, 등), 또는 10% 내지 20% 이내인 가시광 반사율, 흡수율, 및/또는 투과율을 보일 수 있다. 이에 의해, 전도성 층(60)의 패턴화 영역(62) 및 비-패턴화 영역(64)은 디바이스(10)의 사용자에게 단일의 연속적인 금속 조각으로서 나타날 수 있다.
원하는 경우, 선택적인 보호 커버 층(83)이 전도성 층(60) 위에(예컨대, 기판(80)에 대향하는 층(60)의 측면 상에) 형성될 수 있다. 보호 커버 층(83)은 예를 들어 유전체 또는 중합체 코팅을 포함할 수 있다. 커버 층(83)은 (예컨대, 사용자가 층(60)의 부분들을 손상시킬 수 있는 것을 방지하기 위해) 층(60)을 기계적으로 보호할 수 있고/있거나, 먼지, 오일 또는 다른 오염물들로부터 층(60)을 보호할 수 있다. 원하는 경우, 기판(80) 및/또는 커버 층(83)은 생략될 수 있다. 이러한 시나리오에서, 유전체 접착제가 예를 들어 패치들(72)을 함께 결합(binding)시키기 위해 슬롯들(66) 내에 형성될 수 있다.
슬롯들(66)의 그리드가 전도성 층(60)을 직사각형 패치들(72)의 어레이로 분할하는 도 4의 예는 단지 예시적이다. 원하는 경우, 슬롯들(66)은 전도성 층(60)을 임의의 원하는 형상의 전도성 패치들로 분할할 수 있다. 도 5는 슬롯들(66)이 전도성 층(60)을 육각형 전도성 패치들의 어레이로 분할하는 패턴화 영역(62)의 평면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 전도성 층(60) 내의 슬롯들(66)의 각각의 세그먼트는 2 개의 인접한 육각형(즉, 6-변) 전도성 패치들(92)을 분리할 수 있다(또는 층(60)의 비-패턴화 영역(64)으로부터 패치들(92)을 분리할 수 있다). 다시 말하면, 각각의 슬롯 세그먼트는 2 개의 상이한 인접한 육각형 패치들(92)의 대응변(corresponding side) 사이에 형성될 수 있다. 슬롯들(66)의 각각의 세그먼트는 슬롯 폭(76) 및 길이(78)를 가질 수 있다(예컨대, 육각형 패치들(92)의 각각의 변은 길이(78)와 동일한 길이를 가질 수 있다). 슬롯들(66)의 육각형 그리드 및 육각형 전도성 패치들(92)을 사용하여 영역(62)을 형성하는 것은, 예를 들어, 도 4에 도시된 직사각형 패턴에 대해 소정 유형들의 안테나 공진 요소들(즉, 비-패턴화 영역들(64)로부터 형성된 안테나 공진 요소들)에 대한 증가된 안테나 효율을 허용할 수 있다. 각각의 육각형 패치(92)는 영역(62) 내에서 동일한 크기 및 치수들을 가질 수 있거나, 영역(62) 내의 2 개 이상의 패치들(92)이 상이한 크기들 또는 치수들을 가질 수 있다. 패치들(92)의 각각의 변 또는 각각의 패치(92)의 최대 측방향 치수는, 예를 들어 0.1 mm 내지 5 mm일 수 있다.
도 6은 슬롯들(66)의 그리드가 전도성 층(60)을 삼각형 패치들의 어레이로 분할하는 패턴화 영역(62)의 평면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 전도성 층(60) 내의 슬롯들(66)의 각각의 세그먼트는 2 개의 인접한 삼각형(즉, 3-변) 전도성 패치들(102)을 분리할 수 있다(또는 층(60)의 비-패턴화 영역(64)으로부터 패치들(102)을 분리할 수 있다). 다시 말하면, 각각의 슬롯 세그먼트는 2 개의 상이한 인접한 삼각형 패치들(102)의 대응변 사이에 형성될 수 있다. 삼각형 패치들(102)은 예를 들어 등변 삼각형들일 수 있다. 슬롯들(66)의 각각의 세그먼트는 슬롯 폭(76) 및 길이(78)를 가질 수 있다(예컨대, 삼각형 패치들(102)의 각각의 변은 길이(78)와 동일한 길이를 가질 수 있다). 삼각형 패치들(102)의 각각의 변 또는 각각의 삼각형 패치(102)의 최대 측방향 치수는 예를 들어 0.1 mm 내지 5 mm일 수 있다. 슬롯들(66)의 삼각형 그리드 및 삼각형 전도성 패치들(102)을 사용하여 영역(62)을 형성하는 것은, 예를 들어 도 5에 도시된 정사각형 패턴 및 도 5에 도시된 육각형 패턴에 대해 소정 유형들의 안테나 공진 요소들에 대한 증가된 안테나 효율을 허용할 수 있다.
도 4 내지 도 6의 예에서, 패턴화 영역(62) 내의 전도성 패치들 각각은 동일한 등변 형상을 갖는다(예컨대, 각각의 전도성 패치의 변들 각각은 직선이고 동일한 길이이다). 이는 단지 예시적일 뿐이다. 원하는 경우, 패턴화 영역(62)은 만곡형 및/또는 직선형 에지들에 의해 한정되는 바와 같은 상이한 형상들을 갖는 상이한 전도성 패치들을 포함할 수 있다. 도 7 및 도 8은 슬롯들(66)이 상이한 형상들의 전도성 패치들의 패턴을 형성하고 만곡형 및/또는 직선형 에지들을 갖는, 패턴화 영역(62)의 평면도들이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 슬롯들(66)은 전도성 층(60)을 전도성 층(60) 내의 라운드형(rounded) 전도성 패치들(112, 110)의 어레이로 분할할 수 있다. 이러한 예에서, 슬롯들(66)은 만곡된 경로들을 따를 수 있고(만곡된 형상들을 가질 수 있음), 영역(62) 내에서 각각의 라운드형 패치(112)를 인접한 패치들(112, 110)로부터 분리시킬 수 있다. 라운드형 패치들(112)은, 예를 들어, 직경(예컨대, 최대 측방향 치수)(79)을 갖는 타원형 또는 원형 패치들일 수 있다. 치수(79)는, 예를 들어, 0.1 mm 내지 5 mm일 수 있다. 라운드형 패치들(110)은, 예를 들어, 만곡된 측면들(예컨대, 패치들(110)의 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 갖는 측면들)을 갖는 다이아몬드-형상의 패치들일 수 있다. 슬롯들(66)은 영역(62) 전체에 걸쳐 폭(76)을 가질 수 있다. 도 7의 예에서, 전도성 패치들(112, 110)의 어레이는 패치들(112)의 제1 서브어레이(세트) 및 패치들(110)의 제2 서브어레이(세트)를 포함할 수 있다. 패치들(112)의 서브어레이는 정렬된 행들 및 열들로 배열될 수 있다. 유사하게, 패치들(110)의 서브어레이는 정렬된 행들 및 열들로 배열될 수 있다. 패치들(110)의 서브어레이의 행들 및 열들은 패치들(112)의 서브어레이에 대해 오프셋(예컨대, 오정렬)될 수 있다. 이는, 예를 들어, 슬롯들(66)이 영역(62) 전체에 걸쳐 (예컨대, 영역(62)이 무선 주파수 투명으로 그리고 가시적으로 연속적인 상태로 유지되는 것을 보장하기 위해) 슬롯들(66)이 폭(76)을 유지하는 것을 보장할 수 있다.
도 7의 예에서, 라운드형 패치들(112)의 서브어레이는 정렬된 행들 및 열들로 배열된다. 다른 적합한 배열에서, 라운드형 패치들(112)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 패치가 이전 및 후속 행들 내의 패치들과 오정렬된 행들에 위치될 수 있다. 도 8의 예에서, 슬롯들(66)은 영역(62) 내의 전도성 층(60)을 라운드형 패치(122)들의 어레이로 분할한다. 어레이의 홀수 행들 내의 패치들(122)은 서로 정렬될 수 있지만, 어레이의 짝수 행들 내의 패치들로부터 오정렬될 수 있다. 각각의 라운드형 패치(122)는 직경(79)(예컨대, 0.1 mm 내지 5 mm의 최대 측방향 치수)을 가질 수 있다. 슬롯들(66)이 영역(62) 전체에 걸쳐 폭(76)을 유지하는 것을 보장하기 위해(예컨대, 영역(62)이 무선 주파수 투명으로 그리고 가시적으로 불투명한 상태로 유지되는 것을 보장하기 위해), 패턴 내의 매 3 개의 인접한 라운드형 패치들(122) 사이에 개재된 전도성 패치들(120)이 형성될 수 있다.
도 4 내지 도 8의 예들은 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 슬롯들(66)은 전도성 층(60)을 임의의 원하는 형상들, 크기들 및 치수들을 갖는 전도성 패치들로 분할할 수 있다(예컨대, 슬롯들(66)은 오각형 형상들, 팔각형 형상들, 다른 다각형 형상들, 만곡형 및 직선형 에지들을 갖는 형상들 등을 갖는 전도성 패치들을 한정할 수 있다). 원하는 경우, 상이한 크기들, 형상들 및 치수들의 전도성 패치들의 상이한 세트들이 동일한 패턴화 영역(62) 내에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4 내지 도 8에 도시된 패턴들 중 하나 이상은 각각 동일한 패턴화 영역(62)에 사용될 수 있고/있거나 다른 패턴들과 조합될 수 있다. 일반적으로, 안테나 효율을 최적화하면서 패턴화 영역(62)이 비-패턴화 영역(64)과 연속적인 것으로 육안에 나타날 수 있게 하기 위해, 패턴화 영역(62) 내의 슬롯들(66)은 사용되는 특정 패치 형상 및 배열에 상관없이 영역(62) 전체에 걸쳐, 예를 들어 100 마이크로미터 이하인 폭(76)을 가질 수 있다(예컨대, 슬롯들(66)은 100 마이크로미터, 50 마이크로미터, 70 마이크로미터, 50 마이크로미터 내지 70 마이크로미터, 70 마이크로미터 내지 100 마이크로미터, 20 마이크로미터 내지 50 마이크로미터, 2 마이크로미터 내지 5 마이크로미터, 10 마이크로미터 내지 20 마이크로미터, 1 마이크로미터 내지 10 마이크로미터, 1 마이크로미터 미만 등의 폭을 가질 수 있다). 유사하게, 최적의 무선 주파수 투명도 및 안테나 효율을 허용하기 위해, 패턴화 영역(62)의 갭 비는 사용되는 특정 패치 형상 및 배열에 상관없이 동일할 수 있다(예컨대, 20% 미만, 10% 미만, 0.1% 내지 10%, 0.5% 내지 5%, 1% 내지 3% 등). 상이한 전도성 패치 패턴들 및 배열들이 안테나 효율을 위해, 그리고 예를 들어 다른 패치 패턴들 및 배열들보다 일부 유형들의 안테나들에 대해 전도성 층(70)의 이음매 없는 외관에 기여하기 위해 더 최적일 수 있다.
원하는 경우, 슬롯들(66)은 안테나(40)를 사용하여 전달되는 전자기 신호들의 편파에 영향을 미치도록 구성될 수 있다. 도 9는 슬롯들(66)이 안테나(40)를 위한 선형 편파기(linear polarizer)를 형성하는 패턴화 영역(62)의 평면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 슬롯들(66)은 영역(62) 내의 다수의 평행한 슬롯 세그먼트들의 패턴으로부터 형성된다. 슬롯(66)들 각각은 폭(76)을 가질 수 있고, 거리(130)에 의해 인접한 슬롯들(66)로부터 분리될 수 있다. 거리(130)는 예를 들어 도 7 및 도 8의 치수(79) 및/또는 도 4 내지 도 6의 치수(78)와 대략 동일할 수 있거나, 또는 임의의 다른 원하는 거리일 수 있다. 다수의 평행한 세그먼트들로부터 슬롯들(66)을 형성함으로써, 슬롯들(66)은 특정 편파(예컨대, 선형 편파 각도)의 무선 주파수 신호들에 대해 투명하고 다른 편파들에서 무선 주파수 신호들에 대해 불투명할 수 있다. 비-패턴화 영역(64)에 대한 슬롯들(66)의 특정 각도는 영역(62)을 통과하는 무선 주파수 신호들의 선형 편파 각도를 결정할 수 있다. 편파 슬롯들(66)을 갖는 패턴화 영역(62)은 대응하는 편파의 무선 주파수 신호들만을 송신할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 안테나(40)는 슬롯들(66)의 편파에서 신호들을 전달할 때 최적의 안테나 효율을 가질 수 있고, 다른 편파들에 대해 안테나 효율을 저하시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 슬롯들(66)은 안테나(40)가 특정 편파의 무선 주파수 신호들만을 처리할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 10은 패턴화 영역(62)(예컨대, 도 4 내지 도 9에 도시된 바와 같은 패턴화 영역(62))에 대한 가능한 치수들의 그래프이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 슬롯들(66)의 폭(76)이 x-축 상에 플롯되고, 슬롯들(66)에 의해 한정되는 전도성 패치들의 길이가 y-축 상에 플롯된다. Y-축 상에 플롯된 전도성 패치들의 길이는, 예를 들어, 거리(130)(도 9), 도 4 내지 도 6의 길이(78), 도 7 및 도 8의 길이(79), 또는 슬롯(66)에 의해 한정된 전도성 패치들의 최대 측방향 치수일 수 있다.
곡선(140)은 슬롯들(66)의 대응하는 폭(76)이 주어지면 전도성 패치들의 길이에 대해 가능한 치수들에 대한 한계를 한정할 수 있다(예컨대, 층(60)을 통해 평면파 송신의 최소량이 얻어지는 치수들). 곡선(140)과 최소 전도성 패치 길이 값(Y1) 사이 및 최소 갭 폭 값(X1)과 최대 갭 폭 값(X2) 사이의 영역(142)은 슬롯들(66) 및 대응하는 전도성 패치들에 대한 만족스러운 치수들(예컨대, 패턴화 영역(62)이 충분히 투명하고 슬롯들(66)이 육안으로 충분히 보이지 않는 치수들)을 나타낼 수 있다. 최대 갭 폭 값(X2)은, 예를 들어, 층(60)으로부터 주어진 거리(예컨대, 100 마이크로미터)에서 사람의 육안에 대한 최소 분해가능한 거리일 수 있다. 값(X2)을 초과하는 폭들(76)은 육안으로 식별가능할 수 있고, 이에 의해 (예컨대, 사용자가 패턴화 영역(62)으로부터 비-패턴화 영역(64)을 식별할 수 있도록) 전도성 층(60)의 미적 품질을 저하시킬 수 있다. 최소 갭 폭 값(X1)은, 예를 들어, 대응하는 무선 주파수의 전자기파들이 여전히 영역(62)을 통과할 수 있게 하는 최소 폭(예컨대, 1 마이크로미터, 2 마이크로미터, 5 마이크로미터 등)일 수 있다. 영역(62) 내의 전도성 패치들의 길이는, 길이가 영역(140) 내에 속하는 한, 사용될 슬롯들(66)의 폭(76)에 기초하여 선택될 수 있다. 최소 길이(Y1)는 패턴화 영역(62) 또는 임의의 다른 원하는 기준을 형성하는 데 사용되는 제조 장비에서의 한계들에 의해 결정될 수 있다. 예로서, 최소 길이(Y1)는 0.1 mm, 0.2 mm, 0.1 mm 미만 등일 수 있다. 최대 길이(Y2)는 곡선(140)과 최대 갭 폭 값(X2)의 교차점으로부터 결정될 수 있다. 예로서, 최대 길이(Y2)는 5 mm, 1 mm 내지 5 mm, 2 mm, 0.5 mm, 1 mm 미만, 5 mm 내지 10 mm 등일 수 있다.
임계치 곡선(140)은 예를 들어 전도성 층(60) 내의 안테나(40)의 공장 교정 및 테스트를 통해 결정될 수 있다. 일반적으로, 곡선(140)의 형상 및 위치는 동작 주파수 및 층(60)의 두께(74)(도 4)에 의존할 수 있다. 일반적으로, 더 작은 두께들(74)은 화살표들(144)로 도시된 바와 같이 곡선(140)을 상승시킬 수 있는 반면(이에 의해 최소 폭(X1)을 감소시키고 최대 길이(Y)를 증가시킴), 더 큰 두께들(74)은 화살표들(146)에 의해 도시된 바와 같이 곡선(140)을 하강시킬 수 있다(이에 의해, 최소 폭(X1)을 증가시키고 최대 길이(Y2)를 감소시킴). 유사하게, 더 낮은 동작 주파수들은 화살표들(144)로 도시된 바와 같이 곡선(140)을 상승시킬 수 있는 반면, 더 높은 주파수들은 화살표들(146)로 도시된 바와 같이 곡선(140)을 하강시킬 수 있다. 이러한 예는 단지 예시적인 것이다.
안테나(40)는 임의의 원하는 안테나 구조물들을 사용하여 형성될 수 있다. 안테나(40)는 전도성 층(60) 내의 비-패턴화 영역(64)(도 3)으로부터 형성된 안테나 공진 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나(40)는 루프 안테나 구조물들, 패치 안테나 구조물들, 다이폴 안테나 구조물들, 모노폴 안테나 구조물들, 역-F 안테나 구조물들, 슬롯 안테나 구조물들, 평면형 역-F 안테나 구조물들, 나선형 안테나 구조물들, 이들 설계들의 하이브리드들 등으로부터 형성되는 공진 요소를 포함할 수 있다.
도 11은 안테나(40)가 루프 안테나 구조물들을 사용하여 형성될 수 있는 방법을 도시하는 개략도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 루프 형상의 전도성 경로를 따르는 루프 안테나 공진 요소(40L)를 포함할 수 있다. 송신 라인(44)의 양극 송신 라인 도체(50) 및 접지 송신 라인 도체(52)는 안테나 피드 단자들(46, 48)에 각각 커플링될 수 있다. 안테나 전류들은 안테나 공진 요소(40L)의 루프 형상 전도성 경로에 걸쳐 피드 단자들(46, 48) 사이에서 흐를 수 있다. 안테나 공진 요소(40L)의 공진 주파수는 예를 들어 안테나 공진 요소(40L)의 총 길이 또는 에워싸인 면적에 반비례할 수 있다.
도 11의 예는 단지 예시적인 것이다. 원하는 경우, 선택적인 전기 컴포넌트(160)가 단자들(46, 48)을 브릿지(bridge)할 수 있고, 그럼으로써 요소(40L)의 경로에 의해 형성된 루프를 "폐쇄"할 수 있다. 안테나(40)는 때때로 전기 컴포넌트(160)의 부재 시에 직렬 피드형(series-fed) 루프 안테나로 지칭될 수 있고, 때때로 전기 컴포넌트(160)의 존재 시에 병렬 피드형(parallel-fed) 루프 안테나로 지칭될 수 있다. 원하는 경우, 루프 안테나 공진 요소(40L)가 다른 형상들(예컨대, 직사각형 형상들, 타원 형상들, 만곡형 및 직선형 측면들 둘 모두를 갖는 형상들, 불규칙한 보더(border)들을 갖는 형상들 등)을 가질 수 있다.
도 12는 도 11의 루프 안테나 공진 요소(40L)와 같은 안테나 공진 요소가 전도성 층(60) 내에서 통합될 수 있는 방법을 도시하는 평면도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 전도성 층(60)의 패턴화 영역(62)은 전도성 층(60)의 비-패턴화 영역(64)의 에지들을 한정할 수 있다(예컨대, 비-패턴화 영역(64)은 영역(62)에 의해 둘러싸일 수 있고, 비-패턴화 영역(64)의 형상은 영역(62)에 의해 한정될 수 있다). 슬롯들(66E)(때때로 본 명세서에서 에지 슬롯들, 경계 슬롯들, 또는 보더 슬롯들로 지칭됨)과 같은 패턴화 영역(62) 내의 슬롯들(66)의 세트가 비-패턴화 영역(64)과 패턴화 영역(62) 사이의 경계를 한정할 수 있다(예컨대, 비-패턴화 영역(64) 내의 전도성 재료의 에지가 에지 슬롯들(66E)에 의해 한정될 수 있다). 패턴화 영역(62) 내의 전도성 패치들은 적어도 대응하는 에지 슬롯(66E)에 의해 비-패턴화 영역(64)으로부터 분리될 수 있다.
도 12의 예에서, 비-패턴화 영역(64)은 제1 단부(170)와 제2 단부(172) 사이의 루프 경로를 따르고 루프 안테나 공진 요소(40L)를 형성한다. 양극 안테나 피드 단자(46)는 비-패턴화 영역(64)의 단부(170)에 커플링될 수 있는 반면, 접지 안테나 피드 단자(48)는 비-패턴화 영역(64)의 단부(172)에 커플링된다. 비-패턴화 영역(64)의 단부들(170, 162)은 원하는 경우(예컨대, 도 11에 도시된 바와 같이 선택적인 요소(160)가 피드 단자들(46, 48)을 브릿지하지 않는 시나리오들에서) 주어진 에지 슬롯(64E)에 의해 격리될 수 있다.
패턴화 영역(62)은 예를 들어 루프 안테나 공진 요소(40L)의 루프 경로에 의해 에워싸인 제1 부분 및 루프 안테나 공진 요소(40L)의 루프 경로를 둘러싸는 제2 부분을 포함할 수 있다. 패턴화 영역(62) 내의 슬롯들(66)은 전도성 층(60)을 패치들(72)(예컨대, 도 4에 도시된 바와 같은 직사각형 패치들(72))과 같은 전도성 패치들의 어레이로 분할하는 그리드로 배열될 수 있다. 이러한 예는 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 슬롯들(66)은 임의의 원하는 치수들 및 형상들의 패치들(예컨대, 도 5의 패치들(92)과 같은 육각형 패치들, 도 6의 삼각형 패치들(102), 도 7의 패치들(112) 또는 도 8의 패치들(122)과 같은 라운드형 패치들 등)을 한정할 수 있다. 다른 적합한 배열에서, 슬롯들(66)은 도 9에 도시된 바와 같이 편파기를 형성할 수 있다. 일반적으로, 임의의 상이한 형상들, 크기들 및 치수들의 패치들의 임의의 원하는 조합이 사용될 수 있다.
패턴화 영역(62) 내의 슬롯들(66) 및 패치들(72)은 루프 안테나 공진 요소(40L)의 동작 주파수에서(예컨대, 700 ㎒ 이상의 무선 주파수에서) 전자기파들에 대해 투명하기 때문에, 패턴화 영역(62)은 공진 요소(40L)의 동작 주파수에서 안테나 전류들에 개방 회로로서 나타날 수 있다(예컨대, 안테나 전류들이 패턴화 영역(62) 내로 흐르는 것이 차단될 수 있다). 이는 안테나 전류가 전도성 층(60)의 다른 부분들에 단락되지 않으면서 안테나 공진 요소(40L)의 전도성 루프 경로를 통해(예컨대, 비-패턴화 영역(64)의 연속적인 전도성 경로를 통해) 단자들(46, 48) 사이에서 흐를 수 있게 하고, 이에 의해, 만족스러운 안테나 효율로 안테나(40)의 공진 및 안테나 전류들에 대응하는 무선 신호들의 송신/수신에 기여한다(예컨대, 요소(40L)가 자유 공간에서 도체로부터 형성되었을 경우와 유사함).
도 12의 도면에서, 슬롯들(66)은 명확함을 위해 어두운 라인들로 도시되어 있다. 그러나, 실제로, 슬롯들(66)은 전도성 층(60)의 전도성 재료가 없을 수 있고, 사람의 육안으로 분해불가능한(예컨대, 눈에 보이지 않는) 폭(76)(예컨대, 100 마이크로미터 미만)을 가질 수 있다. 이는 패턴화 영역(62) 내의 전도성 패치들(72) 모두가 층(60) 내의 전도성 재료의 단일 연속 부분으로서 나타나게 할 수 있다. 유사하게, 영역(62)은 비-패턴화 부분(64)을 갖는 전도성 재료의 단일 연속 부분으로서 나타날 수 있다. 다시 말하면, 전도성 층(60)은 슬롯들(66) 및 완전-기능 안테나 공진 요소(40L)가 그 내부에 형성되더라도, 단일의 연속적인 도체(예컨대, 금속) 조각으로서 사용자에게 나타날 수 있다.
원하는 경우, 안테나(40)는 역-F 안테나 구조물들을 사용하여 형성될 수 있다. 도 13은 안테나(40)가 역-F 안테나 구조물들을 사용하여 형성될 수 있는 방법을 도시하는 개략도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 역-F 안테나 공진 요소(40F) 및 안테나 접지부(접지 평면)(40G)를 포함할 수 있다. 안테나 공진 요소(40F)는 아암(180)과 같은 주 공진 요소 아암(arm)을 가질 수 있다. 아암(180) 및/또는 아암(180)의 부분들의 길이는 안테나(40)가 원하는 동작 주파수에서 공진하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 아암(180)의 길이는 안테나(40)에 대한 원하는 동작 주파수에서 파장의 1/4일 수 있다.
주 공진 요소 아암(180)은 복귀(단락 회로) 경로(182)에 의해 접지부(40G)에 커플링될 수 있다. 원하는 경우, 인덕터 또는 다른 컴포넌트(예컨대, 안테나 튜닝 컴포넌트)가 경로(182) 내에 개재될 수 있고/있거나 아암(180)과 접지부(40G) 사이의 경로(182)와 병렬로 커플링될 수 있다. 주 공진 요소 아암(180)은 직선 경로를 따를 수 있거나, 만곡형 또는 사행(meandering) 경로를 따를 수 있다.
안테나 피드(42)는 아암(180)과 접지부(40G) 사이의 복귀 경로(182)에 평행하게 이어질 수 있다. 예를 들어, 안테나 피드(42)의 양극 안테나 피드 단자(46)는 공진 요소(40F)의 피드 레그(184)에 커플링될 수 있다. 접지 안테나 피드 단자(48)는 접지부(40G)에 커플링될 수 있다. 원하는 경우, 피드(42)는 아암(180)을 따라 다른 위치들에 형성될 수 있거나, 피드 레그(184)가 생략될 수 있다. 원하는 경우, 안테나(40)는 하나 초과의 공진 아암 분기를 포함할 수 있거나(예컨대, 다수의 통신 대역들에서의 동작들을 지원하도록 다수의 주파수 공진들을 생성하기 위함), 또는 다른 안테나 구조물들(예컨대, 기생 안테나 공진 요소들, 안테나 튜닝을 지원하기 위한 튜닝가능한 컴포넌트들 등)을 가질 수 있다. 예를 들어, 아암(180)은 피드(42) 및 귀환 경로(182)로부터 외향으로 연장되는 좌측 및 우측 분기들을 가질 수 있다. 원하는 경우, 다수의 피드들이 사용될 수 있다.
도 14는 도 13의 역-F 안테나 공진 요소(40F) 및 안테나 접지부(40G)와 같은 안테나 요소들이 전도성 층(60) 내에 통합될 수 있는 방법을 도시하는 평면도이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 전도성 층(60)의 패턴화 영역(62)은 전도성 층(60)의 비-패턴화 영역(64)의 에지들을 한정할 수 있다(예컨대, 비-패턴화 영역(64)의 형상이 영역(62)에 의해 한정될 수 있다). 에지 슬롯들(66E)은 비-패턴화 영역(64)과 패턴화 영역(62) 사이의 경계를 한정할 수 있다(예컨대, 비-패턴화 영역(64) 내의 전도성 재료의 에지들은 에지 슬롯들(66E)에 의해 한정될 수 있다). 패턴화 영역(62) 내의 전도성 패치들은 적어도 대응하는 에지 슬롯(66E)에 의해 비-패턴화 영역(64)으로부터 분리될 수 있다.
도 14의 예에서, 비-패턴화 영역(64)은 역-F 안테나 공진 요소(40F)(예컨대, 주 공진 요소 아암(180), 복귀 경로(182), 및 피드 레그(184)) 및 안테나 접지부(40G)를 형성한다. 양극 안테나 피드 단자(46)는 비-패턴화 영역(64)의 피드 레그(184)에 커플링될 수 있는 반면, 접지 안테나 피드 단자(48)는 비-패턴화 영역(64)의 말단 접지부(40G)에 커플링된다. 원하는 경우, 피드 레그(184)는 생략될 수 있고, 단자(46)는 아암(180)에 커플링될 수 있다.
패턴화 영역(62) 내의 슬롯들(66)은 그리드로 배열될 수 있고 전도성 층(60)을 패치들(72)(예컨대, 도 4에 도시된 바와 같은 직사각형 패치들(72))과 같은 전도성 패치들의 어레이로 분할할 수 있다. 이러한 예는 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 슬롯들(66)은 임의의 원하는 치수들 및 형상들의 패치들(예컨대, 도 5의 패치들(92)과 같은 육각형 패치들, 도 6의 삼각형 패치들(102), 도 7의 패치들(112) 또는 도 8의 패치들(122)과 같은 라운드형 패치들 등)을 한정할 수 있다. 다른 적합한 배열에서, 슬롯들(66)은 도 9에 도시된 바와 같이 편파기를 형성할 수 있다. 일반적으로, 임의의 상이한 형상들, 크기들 및 치수들의 패치들의 임의의 원하는 조합이 사용될 수 있다.
도 14의 예에서, 패턴화 영역(62)은 영역(62) 내의 다른 전도성 패치들(72)보다 큰 측방향 표면적을 갖는 한 세트의 더 큰 전도성 패치들(72')을 포함한다. 예를 들어, 패치들(72')은 패치들(72)의 표면적의 대략 4 배를 가질 수 있다. 층(70) 내의 적합한 위치에 배치될 때, 더 큰 패치들(72')이 안테나(40)의 효율에 무시할만한 영향을 미칠 수 있다. 도 14의 예에서, 패치들(72')은 안테나(40)의 효율에 영향을 미치지 않으면서 복귀 경로(182)와 안테나 피드(42) 사이의 영역(62)에 형성될 수 있다. 이러한 예는 단지 예시적인 것이고, 일반적으로, 패치들(72')은 공진 요소(40F)에 대해 임의의 원하는 위치에 형성될 수 있다. 영역(62) 내의 패치(72')들과 같은 더 큰 패치들은, 예를 들어 패치들(72)과 같은 더 작은 패치들만이 사용되는 시나리오들에 비해 사용자에 대한 영역(62)의 시각적 연속성을 증가시키는 역할을 할 수 있다.
패턴화 영역(62) 내의 슬롯들(66), 패치들(72) 및 패치들(72 ')은 역-F 안테나 공진 요소(40F)의 동작 주파수에서 전자기파들에 대해 투명하기 때문에, 패턴화 영역(62)은 공진 요소(40F)의 동작 주파수에서 안테나 전류들에 대해 개방 회로로서 나타날 수 있다. 이는 안테나 전류가 전도성 층(60)의 다른 부분들에 단락되지 않으면서 단자들(46, 48) 사이에서 및 공진 요소(40F)와 안테나 접지부(40G)의 부분들에 걸쳐(예컨대, 비-패턴화 영역(64)의 연속적인 전도성 경로를 통해) 흐를 수 있게 하고, 이에 의해, 만족스러운 안테나 효율로 안테나(40)의 공진 및 안테나 전류들에 대응하는 무선 신호들의 송신/수신에 기여한다(예컨대, 요소(40F)가 자유 공간에서 도체로부터 형성되었을 경우와 유사함).
도 14의 도면에서, 슬롯들(66)은 명확함을 위해 어두운 라인들로 도시되어 있다. 그러나, 실제로, 슬롯들(66)은 전도성 층(60)의 전도성 재료가 없을 수 있고, 사람의 육안으로 분해불가능한(예컨대, 보이지 않는) 폭(76)을 가질 수 있다(예컨대, 100 마이크로미터 미만). 이는 패턴화 영역(62) 내의 전도성 패치들(72, 72') 모두가 층(60) 내의 단일의 연속적인 전도성 재료의 부분으로서 나타나게 할 수 있다. 유사하게, 영역(62)은 비-패턴화 부분(64)을 갖는 전도성 재료의 단일 연속 부분으로서 나타날 수 있다. 다시 말하면, 전도성 층(60)은 슬롯들(66) 및 완전-기능 안테나 공진 요소(40F)가 그 내부에 형성되더라도, 단일의 도체(예컨대, 금속) 조각으로서 사용자에게 나타날 수 있다.
원하는 경우, 안테나(40)는 다이폴 안테나 구조물들을 사용하여 형성될 수 있다. 도 15는 안테나(40)가 다이폴 안테나 구조물들을 사용하여 형성될 수 있는 방법을 도시하는 개략도이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 다이폴 안테나 공진 요소(40D)를 포함할 수 있다. 안테나 공진 요소(40D)는 아암들(40D-1, 40D-2)과 같은 제1 및 제2 아암들을 가질 수 있고, 안테나 피드(42)에 의해 피드될 수 있다. 양극 안테나 피드 단자(46)는 다이폴 안테나 공진 요소 아암(40D-1)의 단부에 커플링될 수 있다. 접지 안테나 피드 단자(48)는 다이폴 안테나 공진 요소 아암(40D-2)의 단부에 커플링될 수 있다. 아암들(40D-1, 40D-2)의 길이는 안테나(40)가 원하는 동작 주파수에서 공진하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 아암(40D-1)의 단부(200)로부터 아암(40D-2)의 단부(202)까지의 길이는 안테나(40)에 대한 원하는 동작 주파수에서 파장의 1/2일 수 있다. 원하는 경우, 아암들(40D1 및/또는 40D2)은 직선형, 만곡형, 또는 사행 경로들을 따를 수 있다.
도 16은 도 15의 다이폴 안테나 공진 요소(40D)와 같은 안테나 공진 요소가 전도성 층(60) 내에 통합될 수 있는 방법을 도시하는 평면도이다. 도 16에 도시된 바와 같이, 전도성 층(60)의 패턴화 영역(62)은 전도성 층(60)의 비-패턴화 영역(64)의 에지들을 한정할 수 있다(예컨대, 비-패턴화 영역(64)의 형상이 영역(62)에 의해 한정될 수 있다). 에지 슬롯들(66E)은 비-패턴화 영역(64)과 패턴화 영역(62) 사이의 경계를 한정할 수 있다(예컨대, 비-패턴화 영역(64) 내의 전도성 재료의 에지들은 에지 슬롯들(66E)에 의해 한정될 수 있다). 패턴화 영역(62) 내의 전도성 패치들은 적어도 대응하는 에지 슬롯(66E)에 의해 비-패턴화 영역(64)으로부터 분리될 수 있다.
도 16의 예에서, 비-패턴화 영역(64)은 다이폴 안테나 공진 요소(40D)(예컨대, 제1 및 제2 아암들(40D-1, 40D-2))를 형성한다. 양극 안테나 피드 단자(46)는 비-패턴화 영역(64) 상의 아암(40D-1)에 커플링될 수 있는 반면, 접지 안테나 피드 단자(48)는 비-패턴화 영역(64) 상의 아암(40D-2)에 커플링된다. 주어진 에지 슬롯(66E)은 아암(40D-1)을 아암(40D-2)으로부터 분리(격리)할 수 있다.
패턴화 영역(62) 내의 슬롯들(66)은 그리드로 배열될 수 있고 전도성 층(60)을 패치들(92)(예컨대, 도 5에 도시된 바와 같은 육각형 패치들(92))과 같은 전도성 패치들의 어레이로 분할할 수 있다. 이러한 예는 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 슬롯들(66)은 임의의 원하는 치수들 및 형상들의 패치들(예컨대, 도 4의 패치들(72)과 같은 직사각형 패치들, 도 6의 삼각형 패치들(102), 도 7의 패치들(112) 또는 도 8의 패치들(122)과 같은 라운드형 패치들 등)을 한정할 수 있다. 다른 적합한 배열에서, 슬롯들(66)은 도 9에 도시된 바와 같이 편파기를 형성할 수 있다. 육각형 패치들(92)은 다이폴 안테나 공진 요소(40D)가 예를 들어 다른 패치 형상들보다 더 높은 안테나 효율로 동작하도록 허용할 수 있다. 일반적으로, 임의의 상이한 형상들, 크기들 및 치수들의 패치들의 임의의 원하는 조합이 사용될 수 있다.
패턴화 영역(62) 내의 슬롯들(66) 및 패치들(92)은 다이폴 안테나 공진 요소(40D)의 동작 주파수에서 전자기파들에 대해 투명하기 때문에, 패턴화 영역(62)은 공진 요소(40D)의 동작 주파수에서 안테나 전류들에 대해 개방 회로로서 나타날 수 있다. 이는 안테나 전류가 전도성 층(60)의 다른 부분들에 단락되지 않고서 비-패턴화 영역(64)에 의해 형성된 연속적인 전도성 경로들을 통해 단자들(46, 48)로 그리고 그로부터 흐르게 할 수 있으며(예컨대, 영역(62)은 안테나 전류들이 영역(62) 내로 흐르는 것을 차단하는 역할을 할 수 있음), 이에 의해, 만족스러운 안테나 효율로 안테나(40)의 공진 및 안테나 전류들에 대응하는 무선 신호들의 송신/수신에 기여한다(예컨대, 안테나 공진 요소(40D)가 자유 공간에서 도체로부터 형성되었을 경우와 유사함).
도 16의 도면에서, 슬롯들(66)은 명확함을 위해 어두운 라인들로 도시되어 있다. 그러나, 실제로, 슬롯들(66)은 전도성 층(60)의 전도성 재료가 없을 수 있고, 사람의 육안으로 분해불가능한 폭(76)을 가질 수 있다(예컨대, 100 마이크로미터 미만). 이는 패턴화 영역(62) 내의 전도성 패치들(92) 모두가 층(60) 내의 단일의 연속적인 전도성 재료의 부분으로서 나타나게 할 수 있다. 유사하게, 영역(62)은 비-패턴화 부분(64)을 갖는 전도성 재료의 단일 연속 부분으로서 나타날 수 있다. 다시 말하면, 전도성 층(60)은 슬롯들(66) 및 완전-기능 안테나 공진 요소(40D)가 그 내부에 형성되더라도, 단일의 도체(예컨대, 금속) 조각으로서 사용자에게 나타날 수 있다. 원하는 경우, 다이폴 요소(40D)는, 예를 들어, 제2 아암(40D-2)을 생략하고 아암(40D-1)의 길이를 안테나에 대한 동작 파장의 절반까지 연장시킴으로써 모노폴 요소를 형성하도록 변형될 수 있다.
도 11 내지 도 16의 예들에서, 전도성 층(60)은 유전체 기판(80)의 제1 표면 상에 형성될 수 있고, 선택적으로(예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이 그리고 영역(62) 내의 전도성 패치들의 특정 형상에 상관없이) 유전체 커버 층(83)에 의해 커버될 수 있다. 원하는 경우, 안테나(40)를 위한 안테나 접지부의 일부분은 기판(80) 내의 또는 기판(80)의 대향하는 제2 표면 상의 전도성 트레이스들로부터 형성될 수 있다. 이러한 시나리오에서, 전도성 비아들 또는 다른 전도성 구조물들이 기판(80)을 통해 연장되어 층(60) 및/또는 단자(48)의 부분들을 전도성 트레이스들에 단락시킬 수 있다. 다른 적합한 배열에서, 기판(80)은 생략될 수 있다. 이러한 시나리오에서, 패턴화 영역(62) 내의 전도성 패치들을 함께 결합시키기 위해 유전체 접착제가 슬롯들(66) 내에 형성될 수 있다.
원하는 경우, 안테나(40)는 패치 안테나 구조물들을 사용하여 형성될 수 있다. 도 17은 안테나(40)가 패치 안테나 구조물들을 사용하여 형성될 수 있는 방법을 도시하는 개략도이다. 도 17에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 안테나 접지부(40G)와 같은 접지 평면으로부터 분리되고 그에 평행한 패치 안테나 공진 요소(40P)를 포함할 수 있다. 아암(212)은 안테나 피드(42)의 패치 안테나 공진 요소(40P)와 양극 안테나 피드 단자(46) 사이에 커플링될 수 있다. 접지 안테나 피드 단자(48)는 접지 평면(40G)에 커플링될 수 있다. 패치 안테나 공진 요소(40P)는 접지 평면(40G)으로부터 거리(210)만큼 분리될 수 있다.
도 17의 예는 단지 예시적인 것이다. 원하는 경우, 패치 안테나 공진 요소(40P)는 상이한 형상들 및 배향들(예컨대, 평면 형상들, 만곡된 패치 형상들, 비직사각형 윤곽들을 갖는 패치 요소 형상들, 정사각형들과 같은 직선 에지들을 갖는 형상들, 타원들 및 원들과 같은 만곡된 에지들을 갖는 형상들, 만곡형 및 직선 에지들의 조합들을 갖는 형상들 등)을 가질 수 있다. 원하는 경우, 임피던스 매칭 노치들(214)이 요소(40P)의 임피던스를 송신 라인(44)의 임피던스에 매칭시키는 것을 돕기 위해 패치 안테나 공진 요소(40P) 내에 형성될 수 있다. 패치 안테나 공진 요소(40P)의 측면들의 길이는 안테나(40)가 원하는 동작 주파수에서 공진하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 요소(40P)의 측면들의 길이들은 안테나(40)에 대한 원하는 동작 주파수에서 파장의 1/2일 수 있다.
도 18은 도 17의 패치 안테나 공진 요소(40P)와 같은 안테나 요소들이 전도성 층(60) 내에 통합될 수 있는 방법을 도시하는 사시도이다. 도 18에 도시된 바와 같이, 전도성 층(60)의 패턴화 영역(62)은 전도성 층(60)의 비-패턴화 영역(64)의 에지들을 한정할 수 있다(예컨대, 비-패턴화 영역(64)의 형상이 영역(62)에 의해 한정될 수 있다). 에지 슬롯들(66E)은 비-패턴화 영역(64)과 패턴화 영역(62) 사이의 경계를 한정할 수 있다(예컨대, 비-패턴화 영역(64) 내의 전도성 재료의 에지들은 에지 슬롯들(66E)에 의해 한정될 수 있다). 패턴화 영역(62) 내의 전도성 패치들은 적어도 대응하는 에지 슬롯(66E)에 의해 비-패턴화 영역(64)으로부터 분리될 수 있다.
도 18의 예에서, 전도성 층(60)은 기판(80)의 제1 표면 상에 형성될 수 있다. 접지 평면(40G)은 기판(80)의 대향하는 제2 표면 상에 형성될 수 있다. 전도성 층(60)의 비패턴화 영역(64)은 패치 안테나 공진 요소(40P) 및 아암(212)을 형성한다. 양극 안테나 피드 단자(46)는 비-패턴화 영역(64)의 아암(212)의 단부에 커플링될 수 있는 반면, 접지 안테나 피드 단자(48)는 기판(80)의 대향 표면 상의 접지 평면(40G)에 커플링된다.
패턴화 영역(62) 내의 슬롯들(66)은 전도성 층(60)을 패치들(72)(예컨대, 도 4에 도시된 바와 같은 직사각형 패치들(72))과 같은 전도성 패치들의 어레이로 분할하는 그리드로 배열될 수 있다. 이러한 예는 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 슬롯들(66)은 임의의 원하는 치수들 및 형상들의 패치들(예컨대, 도 5의 패치들(92)과 같은 육각형 패치들, 도 6의 삼각형 패치들(102), 도 7의 패치들(112) 또는 도 8의 패치들(122)과 같은 라운드형 패치들 등)을 한정할 수 있다. 다른 적합한 배열에서, 슬롯들(66)은 도 9에 도시된 바와 같이 편파기를 형성할 수 있다. 일반적으로, 임의의 상이한 형상들, 크기들 및 치수들의 패치들의 임의의 원하는 조합이 사용될 수 있다.
패턴화 영역(62) 내의 슬롯들(66) 및 패치들(72)은 패치 안테나 공진 요소(40P)의 동작 주파수에서 전자기파에 대해 투명하기 때문에, 패턴화 영역(62)은 공진 요소(40P)의 동작 주파수에서 안테나 전류들에 대해 개방 회로로서 나타날 수 있다. 이는 안테나 전류가 전도성 층(60)의 다른 부분들에 단락되지 않으면서 비-패턴화 영역(64)의 연속적인 전도성 경로를 통해 단자(46)로 그리고 그로부터 흐를 수 있게 하고, 이에 의해, 만족스러운 안테나 효율로 안테나(40)의 공진 및 안테나 전류들에 대응하는 무선 신호들의 송신/수신에 기여한다(예컨대, 요소(40P)가 자유 공간에서 도체로부터 형성되었을 경우와 유사함).
도 18의 도면에서, 슬롯들(66)은 명확함을 위해 어두운 라인들로 도시되어 있다. 그러나, 실제로, 슬롯들(66)은 전도성 층(60)의 전도성 재료가 없으며, 육안으로 분해불가능한(예컨대, 눈에 보이지 않는) 폭(예를 들어, 100 마이크로미터 미만)을 가질 수 있다. 이는 패턴화 영역(62) 내의 전도성 패치들(72) 모두가 층(60) 내에서 전도성 재료의 단일 연속 부분으로서 나타나게 할 수 있다. 유사하게, 영역(62)은 비-패턴화 부분(64)을 갖는 전도성 재료의 단일 연속 부분으로서 나타날 수 있다. 다시 말하면, 전도성 층(60)은 슬롯들(66) 및 완전-기능 안테나 공진 요소(40P)가 그 내부에 형성되더라도, 단일의 도체(예를 들어, 금속) 조각으로서 사용자에게 나타날 수 있다. 전도성 층(60)이 그것의 측방향 영역에 걸쳐 균일한 두께를 가질 필요는 없다.
도 11 내지 도 18의 예들은 단지 예시적인 것이다. 원하는 경우, 역-F 안테나 구조물들, 패치 안테나 구조물들, 다이폴 안테나 구조물들, 모노폴 안테나 구조물들, 루프 안테나 구조물들, 접지 평면 구조물들, 또는 다른 안테나 구조물들의 조합들이 전도성 층(60)으로부터 안테나(40)를 형성하는 데 사용될 수 있다. 원하는 경우, 다수의 안테나들(40)이 단일 전도성 층(60) 내에 형성될 수 있다(예컨대, 위상 안테나 어레이로 배열된 다수의 안테나들(40)). 원하는 경우, 통합된 안테나 공진 요소들을 갖는 다수의 전도성 층들(60)이 기판(80) 내에 형성되거나 서로에 대해 수직으로 적층될 수 있다. 원하는 경우, 층(60)의 일부 부분들은 전도성 층(60)의 다른 부분들보다 두꺼울 수 있다.
도 19는 안테나(40)가 디바이스(10) 내에 장착될 수 있는 예시적인 위치들(220)을 도시하는 전자 디바이스(10)의 사시도이다. 도 19에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 하우징(12)을 포함할 수 있다. 하우징(12)은 후방 하우징 벽(12R) 및 하우징 측벽들(12E)을 포함할 수 있다. 하나의 적합한 배열에서, 디스플레이는 후방 하우징 벽(12R)에 대향하는 하우징(12)의 전방 측면(222)에 장착될 수 있다. 원하는 경우, 하우징(12)의 부분들이 측면(222) 상에 형성될 수 있다.
도 19의 예에서, 하우징 벽들(12R, 12E)은 디바이스(10)의 주변부 둘레에서 이어지는 주변부 하우징 구조물들이다. 하우징(12)은 (예로서) 4 개의 대응하는 측벽들(12E)을 갖는 직사각형 링 형상을 갖는 주변부 하우징 구조물들을 사용하여 구현될 수 있다. 하우징 측벽들(12E)은 디바이스(10) 상의 디스플레이를 위한 베젤(예컨대, 디스플레이의 4 개의 모든 측면들을 둘러싸고/싸거나 디스플레이를 디바이스(10)에 유지하는 것을 돕는 장식용 트림, 수직 측벽들을 갖는 금속 밴드, 만곡된 측벽들 등)로서 역할할 수 있다.
주변부 하우징 구조물들(12E, 12R)은 금속과 같은 전도성 재료로 형성될 수 있고, 그에 따라, 때때로, (예들로서) 주변부 전도성 하우징 구조물들, 전도성 하우징 구조물들, 주변부 금속 구조물들, 또는 주변부 전도성 하우징 부재로 지칭될 수 있다. 주변부 하우징 구조물들(12E, 12R)은 금속, 예컨대 스테인리스강, 알루미늄, 또는 다른 적합한 재료들로부터 형성될 수 있다. 1 개, 2 개 또는 2 개 초과의 별개의 구조물들이 주변부 하우징 구조물들(12E, 12R)을 형성하는 데 사용될 수 있다.
측벽들(12E)은 실질적으로 직선인 수직 측벽들일 수 있거나, 만곡될 수 있거나, 다른 적합한 형상들을 가질 수 있다. 후방 하우징 벽(12R)은 디바이스(10)의 전방 측면(222) 상의 디스플레이(10)에 평행한 평면에 놓일 수 있다. 하우징(12R)의 후방 표면이 금속으로부터 형성되는 디바이스(10)를 위한 구성들에서, 후방 하우징 벽(12R)은 평면형 금속 구조물로부터 형성될 수 있고, 하우징 측벽들(12E)은 평면형 금속 구조물의 수직으로 연장되는 일체형 금속 부분들로서 형성될 수 있다. 이들과 같은 하우징 구조물들은, 원하는 경우, 금속 블록으로부터 기계가공될 수 있고/있거나, 하우징(12)을 형성하도록 함께 조립되는 다수의 금속 조각들을 포함할 수 있다. 평면형 후방 벽(12R)은 1 개 이상, 2 개 이상, 또는 3 개 이상의 부분들을 가질 수 있다.
하나 이상의 안테나들(40)을 위한 일체형 안테나 요소들을 갖는 전도성 층들(60)(예컨대, 도 3 내지 도 18과 관련하여 위에서 기술된 것과 같은)이 하나 이상의 측벽들(12E)의 일부 또는 전부를 형성하는 데 사용될 수 있고/있거나, 후방 벽(12R)의 일부 또는 전부를 형성하는 데 사용될 수 있고/있거나, 디바이스(10)의 전방 측면(222)의 일부분을 형성하는 데 사용될 수 있다(예컨대, 전도성 층(60)은 하우징(12)의 전도성 부분들을 포함할 수 있다). 이들 시나리오들에서, 층들(60) 및 안테나(40)는 디바이스(10)의 외부에 형성된다. 예를 들어, 안테나(40)는 디바이스(10)의 코너들에서, 측벽들(12E)과 같은 하우징(12)의 에지들을 따라, 후방 하우징 부분(12R)의 상부 또는 하부 부분들 상에, 후방 하우징 부분(12R)의 중앙 등의 위치들(220)에 장착될 수 있다. 원하는 경우, 전도성 층(60)은 디바이스(10)의 하우징(12) 내에 위치될 수 있다(예컨대, 전도성 층(60)은 디바이스(10) 내에서 인쇄 회로 기판 또는 유리 기판과 같은 기판 상의 전도성 트레이스들의 층으로부터 형성될 수 있다). 다른 적합한 배열에서, 디스플레이가 디바이스(10)의 측면(222)에 형성될 수 있다. 디스플레이는 광을 방출하는 능동(active) 회로부(예컨대, 액정 디스플레이 회로부, 발광 다이오드 디스플레이 회로부 등)를 포함할 수 있다. 디스플레이는 디스플레이 커버 층, 예컨대 유리 또는 사파이어 층에 의해 커버될 수 있다. 능동 회로부는 디스플레이 커버 층을 통해 광을 방출할 수 있다. 디스플레이 커버 층은 측면(222) 모두를 덮거나(예컨대, 디바이스(10)의 길이 및 폭에 걸쳐 연장됨), 측면(222)의 일부만을 덮을 수 있다. 원하는 경우, 전도성 층(60)이 디스플레이 커버 층의 내부 또는 외부 표면의 일부 또는 전부 위에 금속 코팅으로부터 형성될 수 있다.
도 20은 전자 디바이스(10)가 랩탑 컴퓨터일 수 있는 방식을 도시하는 사시도이다. 도 20에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 디바이스(10) 상의 위치들(230)과 같은 예시적인 위치들에 형성될 수 있다. 하우징(12)은 상부 하우징 부분(12A) 및 하부 하우징 부분(12B)을 포함할 수 있다. 디스플레이(240)와 같은 디스플레이는 상부 하우징 부분(12A) 내에 형성될 수 있는 반면, 키보드(242)와 같은 입출력 디바이스는 하부 하우징 부분(12B) 내에 형성된다. 전도성 하우징 부분(12A)은 부분(12A)을 부분(12B)에 대해 회전하도록 구성하는 힌지에 의해 하우징 부분(12B)에 커플링될 수 있다. 하우징 부분들(12A, 12B)의 외부 표면들 중 일부 또는 전부는(예컨대, 도 3 내지 도 18과 관련하여 전술된 바와 같이) 일체형 안테나 구성요소들을 갖는 전도성 층(60)과 같은 전도성 구조물들로부터 형성될 수 있다. 전도성 층(60) 내의 안테나(40)는, 키보드(242)와 같은 하우징 부분(12B)의 동일한 측면 상에, 측면(246)과 같은 키보드(242)에 대향하는 부분(12B)의 측면 상에, 디스플레이(240)와 같은 하우징 부분(12A)의 동일한 측면 상에, 측면(248)과 같은 디스플레이(240)에 대향하는 부분(12A)의 측면 상에, 또는 디바이스(10)의 내부 또는 외부 상의 임의의 다른 원하는 위치에 형성될 수 있다.
도 19 및 도 20의 예들은 단지 예시적인 것이며, 일반적으로, 디바이스(10)는 임의의 원하는 폼 팩터를 갖는 임의의 원하는 유형의 전자 디바이스일 수 있다. 원하는 경우, 디바이스(10)는 손목 시계, 펜던트 디바이스, 또는 안경 디바이스(예컨대, 가상 또는 증강 현실 디바이스, 안경, 선글라스 등)와 같은 웨어러블 전자 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전도성 층(60)을 위한 기판(80)은 한 쌍의 안경 또는 선글라스 내의 유리 또는 다른 투명한 렌즈들을 이용하여, 손목 시계용 투명 크리스탈 등으로부터, 형성될 수 있다. 원하는 경우, 디바이스(10)는 차량, 빌딩, 또는 전자 키오스크와 같은 더 큰 시스템 또는 장치 내에 통합될 수 있다. 예를 들어, 전도성 층(60)을 위한 기판(80)은 빌딩, 차량(예컨대, 차, 비행기, 보트 등) 또는 전자 키오스크의 유리 윈도우와 같은 유리 윈도우로부터 형성될 수 있다.
도 21은 도 2 내지 도 18에 도시된 유형의 예시적인 안테나에 대한 안테나 성능(안테나 효율)을 주파수의 함수로서 나타낸 그래프이다. 도 21에 도시된 바와 같이, 곡선(250)은 자유 공간 환경에서 형성될 때(예컨대, 안테나(40)가 전도성 층(60) 내에 형성되지 않은 시나리오들에서) 안테나(40)의 효율을 도시한다. 곡선(250)은 안테나(40)의 동작 주파수(F)(예컨대, 700 ㎒ 이상의 무선 주파수)에서 피크 안테나 효율을 보일 수 있다. 곡선(252)은 (예컨대, 도 2 내지 도 18에 관해 전술된 바와 같이) 전도성 층(60) 내에 형성될 때 하나의 가능한 안테나(40) 효율을 도시한다. 곡선(252)은 주파수(F)로부터 오프셋된 피크 안테나 효율을 보여줄 수 있다. 매칭 회로부(54)는 화살표(256)로 도시된 바와 같이 주파수에 있어서 곡선(252)을 동작 주파수(F)를 향해 뒤로 이동시키는 역할을 할 수 있다. 파선 곡선(258)은 매칭 회로부(54)를 사용한 보상 후의 안테나(40)의 효율을 예시할 수 있다. 전도성 층(60) 내의 안테나(40)는 (예컨대, 층(60)의 비-패턴화 영역(64) 부근의 도 4의 패치들(72)과 같은 전도성 구조물들의 영향으로 인해) 오프셋(254)에 의해 곡선(250)과 연관된 자유-공간 안테나의 피크 효율로부터 오프셋된 피크 안테나 효율을 가질 수 있다. 슬롯들(66) 및 패턴화 영역(62) 내의 대응하는 패치들을 위한 적합한 치수들을 선택함으로써(예컨대, 도 10의 곡선(140)에 기초하여), 오프셋(254)은 안테나(40)를 사용한 무선 데이터의 성공적인 송수신에 현저한 영향을 주지 않도록 충분히 작을 수 있다(예컨대, 대략 0, 1 dB 미만, 또는 0.5 dB 미만). 동시에, 영역(62) 내의 슬롯들(66)은 디바이스(10)의 사용자에게 효과적으로 보이지 않을 정도로 충분히 작을 수 있어서, 비-패턴화 영역(64)(및 따라서 안테나(40))이 층(60)의 패턴화 영역(62)으로부터 시각적으로 구분될 수 없고 층(60)은 단일의 연속적인 금속 조각으로서 사용자에게 나타난다. 슬롯들(66)이 생략된 시나리오들에서, 안테나(40)의 공진 요소는 전도성 층(60)의 전체에 단락될 것이고, 안테나는 곡선(262)에 의해 도시된 바와 같이 열화된 효율을 보일 것이다.
도 21의 예는 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 안테나(40)와 연관된 효율 곡선은 임의의 원하는 형상을 가질 수 있다. 안테나(40)는 효율의 피크들을 하나 초과의 주파수에서 보일 수 있다(예컨대, 안테나(40)가 다중-대역 안테나인 시나리오들에서). 일부 예들에서, 안테나(40)는 매칭 네트워크(54)를 필요로 하지 않고 동작 주파수(F)에서 피크 효율을 보일 수 있다(예컨대, 층(60) 내에 안테나(40)를 형성하는 것이 안테나(40)의 공진 주파수를 현저하게 이동시키지 않을 수 있다).
일 실시예에 따르면, 유전체 기판, 및 제1 영역 및 제1 영역의 적어도 일부를 둘러싸는 제2 영역을 형성하도록 패턴화되는, 유전체 기판 상의 전도성 층을 포함하는 장치가 제공되며, 제1 영역은 안테나를 위한 안테나 공진 요소를 형성하고 안테나 전류들을 전도하도록 구성되고, 제2 영역은 전도성 층 내의 개구들의 그리드를 포함하고 안테나 전류들을 차단하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 그리드 내의 개구들은 측방향 표면적을 갖고, 제2 영역은 개구들의 측방향 표면적을 포함하는 총 측방향 표면적을 갖고, 제2 영역의 총 측방향 표면적에 대한 개구들의 측방향 표면적의 비는 20% 미만이다.
다른 실시예에 따르면, 안테나는 루프 안테나를 포함하고, 안테나 공진 요소는 전도성 층의 제1 영역으로부터 형성된 루프 안테나 공진 요소를 포함하고, 전도성 층의 제2 영역은 루프 안테나 공진 요소를 둘러싸는 제1 부분 및 루프 안테나 공진 요소에 의해 둘러싸인 제2 부분을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 개구들의 그리드는 전도성 층의 제2 영역을 복수의 전도성 패치들로 분할한다.
다른 실시예에 따르면, 복수의 전도성 패치들은, 육각형 전도성 패치들, 직사각형 전도성 패치들, 삼각형 전도성 패치들, 원형 전도성 패치들, 및 타원형 전도성 패치들로 구성된 군으로부터 선택된 전도성 패치들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 그리드 내의 개구들 각각은 100 마이크로미터 미만의 폭을 가진다.
다른 실시예에 따르면, 복수의 전도성 패치들 내의 전도성 패치들 각각은 0.1 mm 초과이고 5 mm 미만인 최대 측방향 치수를 가진다.
다른 실시예에 따르면, 유전체 기판은 유리 윈도우를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 무선 주파수 송수신기 회로부, 무선 주파수 송수신기 회로부에 커플링된 안테나 - 안테나는 안테나 공진 요소, 안테나 접지부, 및 안테나 공진 요소에 커플링된 제1 피드 단자 및 안테나 접지부에 커플링된 제2 피드 단자를 갖는 안테나 피드를 포함함 -, 무선 주파수 송수신기 회로부와 안테나 피드 사이에 커플링된 무선 주파수 송신 라인, 및 중실 영역 및 중실 영역의 에지를 한정하는 무선 주파수 투명 영역을 형성하도록 패턴화된 전도성 층을 포함하는 전자 디바이스가 제공되며, 무선 주파수 투명 영역은 전도성 층 내의 갭들에 의해 분리된 전도성 패치들의 어레이를 포함하고, 안테나 공진 요소는 전도성 층의 중실 영역으로부터 형성된다.
다른 실시예에 따르면, 무선 주파수 투명 영역 내의 갭들은 측방향 표면적을 갖고, 무선 주파수 투명 영역은 갭들의 측방향 표면적을 포함하는 총 측방향 표면적을 갖고, 무선 주파수 투명 영역의 총 측방향 표면적에 대한 갭들의 측방향 표면적의 비는 0.1% 내지 10%이다.
다른 실시예에 따르면, 안테나는 역-F 안테나를 포함하고, 안테나 공진 요소는 역-F 안테나 공진 요소 아암을 포함하고, 역-F 안테나 공진 요소 아암 및 안테나 접지부는 전도성 층의 중실 영역으로부터 형성된다.
다른 실시예에 따르면, 안테나는 다이폴 안테나를 포함하고, 안테나 공진 요소는 전도성 층의 중실 영역으로부터 형성된 제1 및 제2 다이폴 안테나 공진 요소 아암들을 포함하고, 제1 피드 단자는 제1 다이폴 안테나 공진 요소 아암에 커플링되고, 제2 피드 단자는 제2 다이폴 안테나 공진 요소 아암에 커플링되고, 무선 주파수 투명 영역 내의 전도성 패치들의 어레이는 전도성 층 내의 제1 및 제2 다이폴 안테나 공진 요소 아암들을 둘러싼다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 대향하는 제1 및 제2 표면들을 갖는 기판을 포함하고, 전도성 층은 제1 표면 상에 형성되고 안테나 접지부는 제2 표면 상에 형성되고, 안테나는 패치 안테나를 포함하고, 안테나 공진 요소는 전도성 층의 중실 영역으로부터 형성된 패치 안테나 공진 요소를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 어레이 내의 전도성 패치들 각각은 0.1 mm 내지 5 mm인 최대 측방향 치수를 가진다.
다른 실시예에 따르면, 전도성 패치들의 어레이는 전도성 패치들의 제1 및 제2 세트들을 포함하고, 제1 세트 내의 전도성 패치들 각각은 제1 형상을 갖고, 제2 세트 내의 전도성 패치들 각각은 제1 형상과는 상이한 제2 형상을 가진다.
다른 실시예에 따르면, 전도성 패치들의 제1 세트는 제1 세트의 행들 및 열들로 배열되고, 전도성 패치들의 제2 세트는 제2 세트의 행들 및 열들로 배열되고, 제1 세트의 행들 및 열들은 제2 세트의 행들 및 열들에 대해 오프셋되고, 무선 주파수 투명 영역 내의 갭들 각각은 100 마이크로미터 미만의 폭을 가진다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 디스플레이 커버 층 및 디스플레이 커버 층을 통해 광을 방출하도록 구성된 능동 회로부를 갖는 디스플레이를 포함하고, 전도성 층은 디스플레이 커버 층 상에 형성된다.
일 실시예에 따르면, 전도성 하우징 벽을 가진 전자 디바이스 하우징 - 전도성 하우징 벽은 무선 주파수 투명 영역 및 연속 영역을 형성하도록 패턴화되고, 무선 주파수 투명 영역은 가시광에 대한 제1 반사율을 갖고, 연속 영역은 제1 반사율의 20% 이내인 가시광에 대한 제2 반사율을 갖고, 무선 주파수 투명 영역은 전도성 하우징 벽의 연속 영역의 에지를 한정하는 전도성 하우징 벽 내의 슬롯을 포함하고, 전도성 하우징 벽의 연속 영역은 안테나를 위한 안테나 공진 요소를 형성함 -, 전자 디바이스 하우징 내에 장착된 무선 주파수 송수신기 - 안테나는 안테나 접지부, 안테나 접지부에 커플링된 제1 피드 단자, 및 전도성 하우징 벽의 연속 영역에 커플링된 제2 피드 단자를 포함함 -; 및 무선 주파수 송수신기와 제1 및 제2 피드 단자들 사이에 커플링된 무선 주파수 송신 라인을 포함하는, 전자 디바이스가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 슬롯은 전도성 하우징 벽의 무선 주파수 투명 영역 내의 복수의 슬롯들 중 하나를 포함하고, 복수의 슬롯들은 전도성 층을 무선 주파수 투명 영역 내의 복수의 전도성 부분들로 분할하고, 복수의 슬롯들 내의 슬롯들 각각은 100 마이크로미터 미만의 폭을 가진다.
다른 실시예에 따르면, 복수의 슬롯들은 안테나를 위한 선형 편파기를 형성하도록 구성되는 평행 슬롯들의 세트를 포함한다.
전술한 것은 단지 예시일 뿐이며, 설명된 실시예들에 대해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims (20)

  1. 장치로서,
    유전체 기판; 및
    제1 영역 및 상기 제1 영역의 적어도 일부를 둘러싸는 제2 영역을 형성하도록 패턴화되는, 상기 유전체 기판 상의 전도성 층을 포함하고, 상기 제1 영역은 안테나를 위한 안테나 공진 요소를 형성하고 안테나 전류들을 전도하도록 구성되고, 상기 제2 영역은 상기 전도성 층 내의 개구들의 그리드를 포함하고 상기 안테나 전류들을 차단하도록 구성되는, 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 그리드 내의 상기 개구들은 측방향 표면적(lateral surface area)을 갖고, 상기 제2 영역은 상기 개구들의 상기 측방향 표면적을 포함하는 총 측방향 표면적을 갖고, 상기 제2 영역의 상기 총 측방향 표면적에 대한 상기 개구들의 상기 측방향 표면적의 비는 20% 미만인, 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 안테나는 루프 안테나를 포함하고, 상기 안테나 공진 요소는 상기 전도성 층의 상기 제1 영역으로부터 형성된 루프 안테나 공진 요소를 포함하고, 상기 전도성 층의 상기 제2 영역은 상기 루프 안테나 공진 요소를 둘러싸는 제1 부분 및 상기 루프 안테나 공진 요소에 의해 둘러싸인 제2 부분을 포함하는, 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 개구들의 그리드는 상기 전도성 층의 상기 제2 영역을 복수의 전도성 패치들로 분할하는, 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복수의 전도성 패치들은,
    육각형 전도성 패치들, 직사각형 전도성 패치들, 삼각형 전도성 패치들, 원형 전도성 패치들, 및 타원형 전도성 패치들로 구성된 군으로부터 선택된 전도성 패치들을 포함하는, 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 그리드 내의 상기 개구들 각각은 100 마이크로미터 미만의 폭을 갖는, 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복수의 전도성 패치들 내의 상기 전도성 패치들 각각은 0.1 mm 초과이고 5 mm 미만인 최대 측방향 치수를 갖는, 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 유전체 기판은 유리 윈도우를 포함하는, 장치.
  9. 전자 디바이스로서,
    무선 주파수 송수신기 회로부;
    상기 무선 주파수 송수신기 회로부에 커플링된 안테나 - 상기 안테나는 안테나 공진 요소, 안테나 접지부, 및 상기 안테나 공진 요소에 커플링된 제1 피드 단자 및 상기 안테나 접지부에 커플링된 제2 피드 단자를 갖는 안테나 피드를 포함함 -;
    상기 무선 주파수 송수신기 회로부와 상기 안테나 피드 사이에 커플링된 무선 주파수 송신 라인; 및
    중실(solid) 영역 및 상기 중실 영역의 에지를 한정하는 무선 주파수 투명 영역을 형성하도록 패턴화된 전도성 층을 포함하며, 상기 무선 주파수 투명 영역은 상기 전도성 층 내의 갭들에 의해 분리된 전도성 패치들의 어레이를 포함하고, 상기 안테나 공진 요소는 상기 전도성 층의 상기 중실 영역으로부터 형성되는, 전자 디바이스.
  10. 제9항에 있어서, 상기 무선 주파수 투명 영역 내의 상기 갭들은 측방향 표면적을 갖고, 상기 무선 주파수 투명 영역은 상기 갭들의 상기 측방향 표면적을 포함하는 총 측방향 표면적을 갖고, 상기 무선 주파수 투명 영역의 상기 총 측방향 표면적에 대한 상기 갭들의 상기 측방향 표면적의 비는 0.1% 내지 10%인, 전자 디바이스.
  11. 제10항에 있어서, 상기 안테나는 역(inverted)-F 안테나를 포함하고, 상기 안테나 공진 요소는 역-F 안테나 공진 요소 아암(arm)을 포함하고, 상기 역-F 안테나 공진 요소 아암 및 상기 안테나 접지부는 상기 전도성 층의 상기 중실 영역으로부터 형성되는, 전자 디바이스.
  12. 제10항에 있어서, 상기 안테나는 다이폴(dipole) 안테나를 포함하고, 상기 안테나 공진 요소는 상기 전도성 층의 상기 중실 영역으로부터 형성된 제1 및 제2 다이폴 안테나 공진 요소 아암들을 포함하고, 상기 제1 피드 단자는 상기 제1 다이폴 안테나 공진 요소 아암에 커플링되고, 상기 제2 피드 단자는 상기 제2 다이폴 안테나 공진 요소 아암에 커플링되고, 상기 무선 주파수 투명 영역 내의 상기 전도성 패치들의 어레이는 상기 전도성 층 내의 상기 제1 및 제2 다이폴 안테나 공진 요소 아암들을 둘러싸는, 전자 디바이스.
  13. 제10항에 있어서, 대향하는 제1 및 제2 표면들을 갖는 기판을 추가로 포함하고, 상기 전도성 층은 상기 제1 표면 상에 형성되고 상기 안테나 접지부는 상기 제2 표면 상에 형성되고, 상기 안테나는 패치 안테나를 포함하고, 상기 안테나 공진 요소는 상기 전도성 층의 상기 중실 영역으로부터 형성된 패치 안테나 공진 요소를 포함하는, 전자 디바이스.
  14. 제10항에 있어서, 상기 어레이 내의 상기 전도성 패치들 각각은 0.1 mm 내지 5 mm인 최대 측방향 치수를 갖는, 전자 디바이스.
  15. 제14항에 있어서, 상기 전도성 패치들의 어레이는 전도성 패치들의 제1 및 제2 세트들을 포함하고, 상기 제1 세트 내의 상기 전도성 패치들 각각은 제1 형상을 갖고, 상기 제2 세트 내의 상기 전도성 패치들 각각은 상기 제1 형상과는 상이한 제2 형상을 갖는, 전자 디바이스.
  16. 제15항에 있어서, 상기 전도성 패치들의 제1 세트는 제1 세트의 행들 및 열들로 배열되고, 상기 전도성 패치들의 제2 세트는 제2 세트의 행들 및 열들로 배열되고, 상기 제1 세트의 행들 및 열들은 상기 제2 세트의 행들 및 열들에 대해 오프셋되고, 상기 무선 주파수 투명 영역 내의 상기 갭들 각각은 100 마이크로미터 미만의 폭을 갖는, 전자 디바이스.
  17. 제10항에 있어서, 디스플레이 커버 층 및 상기 디스플레이 커버 층을 통해 광을 방출하도록 구성된 능동(active) 회로부를 갖는 디스플레이를 추가로 포함하고, 상기 전도성 층은 상기 디스플레이 커버 층 상에 형성되는, 전자 디바이스.
  18. 전자 디바이스로서,
    전도성 하우징 벽을 가진 전자 디바이스 하우징 - 상기 전도성 하우징 벽은 무선 주파수 투명 영역 및 연속 영역을 형성하도록 패턴화되고, 상기 무선 주파수 투명 영역은 가시광에 대한 제1 반사율을 갖고, 상기 연속 영역은 상기 제1 반사율의 20% 이내인 가시광에 대한 제2 반사율을 갖고, 상기 무선 주파수 투명 영역은 상기 전도성 하우징 벽의 상기 연속 영역의 에지를 한정하는 상기 전도성 하우징 벽 내의 슬롯을 포함하고, 상기 전도성 하우징 벽의 상기 연속 영역은 안테나를 위한 안테나 공진 요소를 형성함 -;
    상기 전자 디바이스 하우징 내에 장착된 무선 주파수 송수신기 - 상기 안테나는 안테나 접지부, 상기 안테나 접지부에 커플링된 제1 피드 단자, 및 상기 전도성 하우징 벽의 상기 연속 영역에 커플링된 제2 피드 단자를 추가로 포함함 -; 및
    상기 무선 주파수 송수신기와 상기 제1 및 제2 피드 단자들 사이에 커플링된 무선 주파수 송신 라인을 포함하는, 전자 디바이스.
  19. 제18항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 전도성 하우징 벽의 상기 무선 주파수 투명 영역 내의 복수의 슬롯들 중 하나를 포함하고, 상기 복수의 슬롯들은 상기 전도성 층을 상기 무선 주파수 투명 영역 내의 복수의 전도성 부분들로 분할하고, 상기 복수의 슬롯들 내의 상기 슬롯들 각각은 100 마이크로미터 미만의 폭을 갖는, 전자 디바이스.
  20. 제19항에 있어서, 상기 복수의 슬롯들은 상기 안테나를 위한 선형 편파기(linear polarizer)를 형성하도록 구성되는 평행 슬롯들의 세트를 포함하는, 전자 디바이스.
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