KR20200010560A

KR20200010560A - 다중 입력 및 다중 출력 안테나 구조물들

Info

Publication number: KR20200010560A
Application number: KR1020207000742A
Authority: KR
Inventors: 엔리케 아얄라 바스케스; 홍페이 후; 마티아 파스콜리니; 난보 진; 매튜 에이. 모우; 에르딘크 이르시; 에리카 제이. 통; 한 왕
Original assignee: 애플 인크.
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2020-01-30
Also published as: JP2020527892A; US11309628B2; KR102242921B1; WO2019018115A1; CN110870135B; CN110870135A; US20210044012A1; DE112018003732T5; US20190027822A1; US10886607B2

Abstract

전자 디바이스는 하우징 및 하우징의 각각의 코너들에서 4개의 안테나들을 포함할 수 있다. 셀룰러 전화 송수신기 회로부는 다중 입력 다중 출력(MIMO) 스킴을 사용하여 4개의 안테나들 중 하나 이상에 걸쳐 동일한 주파수들 중 하나 이상에서 신호들을 동시에 전달할 수 있다. 인접한 안테나들을 격리시키기 위해, 유전체-충전 개구들이 하우징의 전도성 벽들에 형성되어, 벽들을 안테나들을 위한 공진 요소 아암들을 형성하는 데 사용되는 세그먼트들로 분할할 수 있다. 원하는 경우, 제1 및 제2 안테나들은 임의의 갭들 없이 벽으로부터 형성된 공진 요소 아암들을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 안테나들은 인접한 복귀 경로들을 포함할 수 있다. 제1 안테나에 대한 전류들과 연관된 자기장은 인접한 복귀 경로들에서의 제2 안테나에 대한 전류들과 연관된 자기장을 이용하여 소거됨으로써, 제1 및 제2 안테나들을 전자기적으로 격리시키는 역할을 할 수 있다.

Description

다중 입력 및 다중 출력 안테나 구조물들

본 출원은 2017년 7월 21일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/657,001호에 대한 우선권을 주장하며, 이 출원은 이에 의해 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.

본 출원은 대체적으로 전자 디바이스들에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 회로부를 구비한 전자 디바이스들에 관한 것이다.

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, 안테나들은 부피가 크다. 다른 디바이스들에서, 안테나들은 콤팩트하지만 외부 물체들에 대한 안테나들의 위치에 민감하다. 특히 무선 디바이스들에 의해 수행되는 소프트웨어 애플리케이션들이 데이터를 점점 더 요구함에 따라, 무선 디바이스에서 단일 안테나를 사용하여 만족스러운 데이터 속도(데이터 처리율)로 무선 통신을 수행하는 것은 종종 어렵다. 무선 디바이스에 대한 가능한 데이터 속도를 증가시키기 위해, 무선 디바이스들은 동일한 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달하는 다수의 안테나들을 포함할 수 있다. 그러나, 동일한 주파수에서 동작하는 다수의 안테나들을 전자기적으로 격리시키는 것은 어려울 수 있어서, 잠재적으로 안테나들의 각각에 의해 전달되는 무선 주파수 신호들 사이의 간섭 및 무선 디바이스의 무선 주파수 성능에서의 열화를 초래할 수 있다.

따라서, 다수의 안테나들을 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 다수의 안테나들 및 송수신기 회로부를 포함할 수 있다. 전자 디바이스는 대향하는 제1 및 제2 단부들과, 제1 단부에서 제1 및 제2 코너들을 갖고 제2 단부에서 제3 및 제4 코너들을 갖는 직사각형 주변부를 갖는 하우징을 포함할 수 있다.

안테나들은 제1 코너에서의 제1 안테나, 제2 코너에서의 제2 안테나, 제3 코너에서의 제3 안테나, 및 제4 코너에서의 제4 안테나를 포함할 수 있다. 제1 및 제4 안테나들은 제1 및 제2 안테나들보다 큰 공간 체적을 점유할 수 있다. 셀룰러 전화 송수신기 회로부와 같은 송수신기 회로부는 다중 입력 다중 출력(MIMO) 스킴을 사용하여 제1 제2 제3 및/또는 제4 안테나를 통해 동일한 주파수들 중 하나 이상에서 무선 주파수 신호들을 동시에 전달할 수 있다. 예를 들어, 송수신기 회로부는 제1 및 제4 안테나들을 사용하여 제1 주파수에서 그리고 제1, 제2, 제3, 및 제4 안테나들을 사용하여 제1 주파수보다 큰 제2 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달할 수 있다. 원하는 경우, 송수신기 회로부는 또한 제1 및 제4 안테나를 사용하여 또는 제1, 제2, 제3 및 제4 안테나들 모두를 사용하여 제2 주파수보다 큰 제3 주파수에서 무선 주파수 신호들을 동시에 전달할 수 있다.

하우징은 주변부 전도성 하우징 벽들을 포함할 수 있다. 안테나들은 각각 주변부 전도성 하우징 벽들로부터 형성되는 공진 요소 아암들을 포함할 수 있다. 인접한 안테나들이 동일한 주파수에서 동작할 때 전자기적으로 격리되는 것을 보장하기 위해, 주어진 주변부 전도성 벽 내의 유전체-충전 개구가 벽을, 제1 및 제2 안테나들에 대한 공진 요소 아암들을 형성하기 위해 각각 사용되는 제1 및 제2 세그먼트들로 분할할 수 있다. 유사하게, 추가적인 벽을, 제3 및 제4 안테나들에 대한 공진 요소 아암들을 형성하기 위해 각각 사용되는 제3 및 제4 세그먼트들로 분할하는 유전체-충전 개구가 추가적 전도성 벽 내에 형성될 수 있다. 원하는 경우, 스위칭 회로부는 제1 및 제2 안테나들과 제3 및 제4 안테나들 사이에 커플링될 수 있다. 스위칭 회로부는 제1 및 제2 안테나들이 단일 제5 안테나를 형성하도록 구성되고 제3 및 제4 안테나들이 단일 제6 안테나를 형성하도록 구성되는 상태를 가질 수 있다. 송수신기 회로부는 원하는 경우 MIMO 스킴을 사용하여 동일한 주파수들 중 하나 이상에서 제5 및 제6 안테나들을 통해 무선 주파수 신호들을 동시에 전달할 수 있다.

다른 적합한 배열에서, 제1 및 제2 안테나들은 임의의 유전체-충전 갭들 없이 전도성 하우징 벽의 부분들로부터 형성되는 공진 요소 아암들을 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 제1 및 제2 안테나들은 하우징 벽과 내부 접지 평면 사이에 커플링된 인접한 복귀 경로들을 포함할 수 있다. 제1 안테나에 대한 전류들과 연관된 자기장은 전류가 인접한 복귀 경로들을 통해 흐를 때 제2 안테나에 대한 전류들과 연관된 자기장을 소거할 수 있고, 이에 의해, 제1 및 제2 안테나들 둘 모두가 단일 연속 하우징 벽으로부터 형성되더라도 제1 및 제2 안테나들을 전자기적으로 격리시키는 역할을 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 전자 디바이스 내의 예시적인 회로부의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 예시적인 무선 회로부의 개략도이다.
도 3은 일 실시예에 따라 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신들을 수행하기 위한 다수의 안테나들을 포함하는 예시적인 무선 회로부의 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따라 도 3에 도시된 유형의 예시적인 안테나들이 다수의 주파수 대역들에서 무선 통신들을 어떻게 수행할 수 있는지를 도시하는 플롯이다.
도 5는 일 실시예에 따른 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 예시적인 역-F 안테나의 개략도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 예시적인 슬롯 안테나의 개략도이다.
도 8은 일 실시예에 따라 MIMO 통신들을 수행하기 위한 인접한 복귀 경로들을 갖는 예시적인 제1 및 제2 안테나들의 개략도이다.
도 9는 일 실시예에 따라 MIMO 통신들을 수행하기 위한 인접한 복귀 경로들을 갖고 연속 전도성 전자 디바이스 하우징 벽으로부터 형성된 공진 요소들을 갖는 예시적인 제1 및 제2 안테나들의 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따라 도 8 및 도 9에 도시된 유형의 예시적인 안테나들이 MIMO 통신들을 수행하면서 어떻게 서로 전자기적으로 격리될 수 있는지를 도시하는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따라 MIMO 통신들을 수행하기 위한 기계적으로 분리된 공진 요소들을 갖는 예시적인 제1 및 제2 안테나들의 개략도이다.
도 12는 일 실시예에 따라 전도성 전자 디바이스 하우징 벽으로부터 형성된 기계적으로 분리된 공진 요소들을 갖고 제1 및 제2 MIMO 모드들 사이에서 스위칭하기 위한 스위칭 회로부를 갖는 예시적인 제1 및 제2 안테나들의 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따라 제1 및 제2 MIMO 모드들 사이에서 도 11 및 도 12에 도시된 유형의 안테나들을 토글링하기 위해 사용될 수 있는 스위칭 회로부의 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따라 도 8 내지 도 13에 도시된 유형들의 예시적인 안테나 구조물들에 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 다수의 무선 통신 대역들에서의 무선 통신을 지원하는 데 사용될 수 있다.

무선 통신 회로부는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 무선 통신 회로부의 안테나들은 루프 안테나들, 역-F 안테나들, 스트립 안테나들, 평면형 역-F 안테나들, 슬롯 안테나들, 다이폴 안테나들, 모노폴 안테나들, 나선형 안테나들, 패치 안테나들, 하나 초과의 유형의 안테나 구조물들을 포함하는 하이브리드 안테나들, 또는 다른 적합한 안테나들을 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. 하우징 구조물들은 전자 디바이스의 주변부 둘레에 이어지는 주변부 전도성 구조물들과 같은 주변부 구조물들을 포함할 수 있다. 주변부 전도성 구조물들은 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.

주변부 전도성 구조물들을 주변부 세그먼트들로 분할하는 갭들이 주변부 전도성 구조물들 내에 형성될 수 있다. 세그먼트들 중 하나 이상이 전자 디바이스(10)를 위한 하나 이상의 안테나들을 형성하는 데 사용될 수 있다. 안테나들은, 또한, 금속 하우징 미드플레이트(midplate) 구조물들 및 다른 내부 디바이스 구조물들과 같은 전도성 하우징 구조물들로부터 형성된 안테나 접지 평면을 사용하여 형성될 수 있다. 후방 하우징 벽 구조물들은 안테나 접지와 같은 안테나 구조물들을 형성하는 데 사용될 수 있다.

전자 디바이스(10)는 휴대용 전자 디바이스 또는 다른 적합한 전자 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(10)는 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 셀룰러 전화기, 미디어 플레이어, 원격 제어 디바이스, 웨어러블 디바이스, 예컨대 손목시계 디바이스, 펜던트 디바이스, 헤드폰 또는 이어피스 디바이스, 가상 또는 증강 현실 헤드셋 디바이스, 사용자의 머리에 착용된 안경 또는 다른 장비에 임베딩된 디바이스, 또는 다른 웨어러블 또는 소형 디바이스, 게이밍 제어기, 컴퓨터 마우스, 키보드, 마우스 패드, 내비게이션 디바이스, 또는 트랙패드 또는 터치패드 디바이스일 수 있거나, 또는 전자 디바이스(10)는 더 큰 디바이스, 예컨대, 텔레비전, 임베디드 컴퓨터를 포함하는 컴퓨터 모니터, 임베디드 컴퓨터를 포함하지 않는 컴퓨터 디스플레이, 게이밍 디바이스, 전자 장비가 키오스크, 빌딩, 차량, 또는 자동차에 장착되는 시스템과 같은 임베디드 시스템, 무선 액세스 포인트 또는 기지국, 데스크톱 컴퓨터, 이들 디바이스들 중 둘 이상의 기능을 구현하는 장비, 또는 다른 전자 장비와 같은 휴대용 전자 디바이스일 수 있다. 원하는 경우, 디바이스(10)를 위한 다른 구성들이 사용될 수 있다. 도 1의 예는 단지 예시적인 것이다.

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(28)와 같은 제어 회로부를 포함할 수 있다. 저장 및 프로세싱 회로부(28)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(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.

저장 및 프로세싱 회로부(28)는 인터넷 브라우징 애플리케이션, VOIP(voice-over-internet-protocol) 전화 통화 애플리케이션, 이메일 애플리케이션, 미디어 재생 애플리케이션, 운영 체제 기능 등과 같은 소프트웨어를 디바이스(10) 상에서 실행하는 데 사용될 수 있다. 외부 장비와의 상호작용을 지원하기 위해, 저장 및 프로세싱 회로부(28)는 통신 프로토콜을 구현할 시에 사용될 수 있다. 저장 및 처리 회로부(28)를 사용하여 구현될 수 있는 통신 프로토콜들은 인터넷 프로토콜들, 무선 로컬 영역 네트워크 프로토콜들(예를 들어, IEEE 802.11 프로토콜들 -- 때때로 WiFi®로 지칭됨), 다른 단거리 무선 통신 링크들을 위한 프로토콜들, 예컨대, Bluetooth® 프로토콜, 셀룰러 전화 프로토콜들(예를 들어, LTE(Long-Term Evolution) 프로토콜들, LTE 어드밴스드 프로토콜들, GSM(Global System for Mobile Communications) 프로토콜들, UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 프로토콜들, 또는 다른 모바일 전화 프로토콜들), 다중 입력 및 다중 출력(MIMO) 프로토콜들, 안테나 다이버시티 프로토콜들, 이들의 조합들 등을 포함한다.

입출력 회로부(30)는 입출력 디바이스들(32)을 포함할 수 있다. 입출력 디바이스들(32)은 데이터가 디바이스(10)에 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. 예를 들어, 입출력 디바이스들(32)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, 도 1의 버튼(24)과 같은 버튼과 일체화된 지문 센서 또는 버튼(24)을 대신하는 지문 센서) 등을 포함할 수 있다.

입출력 회로부(30)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(42)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로부(34)는 송수신기 회로부(44, 46 및 48)를 포함할 수 있다. 송수신기 회로부(46)는 WiFi® (IEEE 802.11) 통신들을 위한 2.4 ㎓ 및 5 ㎓ 대역들 또는 다른 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN) 대역들을 처리할 수 있고 2.4 ㎓ Bluetooth® 통신 대역 또는 다른 무선 개인 영역 네트워크(WPAN) 대역들을 처리할 수 있다. 회로부(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 ㎒와 4000 ㎒ 사이의 다른 통신 대역들과 같은 주파수 범위들, 또는 다른 적합한 주파수들에서 무선 통신을 처리하기 위해 셀룰러 전화 송수신기 회로부(48)를 사용할 수 있다. 회로부(48)는 하나 이상의 셀룰러 전화 프로토콜들(예컨대, LTE(Long-Term Evolution) 프로토콜들, LTE 어드밴스드 프로토콜들, GSM(Global System for Mobile Communications) 프로토콜들, UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 프로토콜들, 다른 모바일 전화 프로토콜들 등)을 사용하여 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 60 ㎓ 송수신기 회로부, 텔레비전 및 라디오 신호들을 수신하기 위한 회로부, 페이징 시스템 송수신기들, 근거리 통신(NFC) 회로부 등을 포함할 수 있다. 무선 통신 회로부(34)는 1575 ㎒에서 GPS 신호들을 수신하거나 또는 다른 위성 포지셔닝 데이터를 처리하기 위한 GPS 수신기 회로부(44)와 같은 GPS 수신기 장비를 포함할 수 있다. 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 안테나들(40)을 포함할 수 있다. 안테나들(40)은 임의의 적합한 안테나 유형들을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나들(40)은 루프 안테나 구조물, 패치 안테나 구조물, 역-F 안테나 구조물, 슬롯 안테나 구조물, 평면형 역-F 안테나 구조물, 나선형 안테나 구조물, 모노폴 안테나 구조물, 다이폴 안테나 구조물, 이들 설계의 하이브리드들 등으로부터 형성되는 공진 요소들을 갖는 안테나들을 포함할 수 있다. 상이한 유형의 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.

도 2에 도시된 바와 같이, 무선 회로부(34) 내의 송수신기 회로부(42)는 경로(50)와 같은 경로들을 사용하여 안테나 구조물들(40)에 커플링될 수 있다. 무선 회로부(34)는 제어 회로부(28)에 커플링될 수 있다. 제어 회로부(28)는 입력-출력 디바이스들(32)에 커플링될 수 있다. 입출력 디바이스들(32)은 디바이스(10)로부터의 출력을 공급할 수 있고, 디바이스(10)의 외부에 있는 소스들로부터 입력을 수신할 수 있다.

안테나(들)(40)와 같은 안테나 구조물들에 관심 통신 주파수들을 커버하는 능력을 제공하기 위해, 안테나(들)(40)에는 필터 회로부(예컨대, 하나 이상의 수동 필터 및/또는 하나 이상의 튜닝가능한 필터 회로)와 같은 회로가 제공될 수 있다. 커패시터들, 인덕터들, 및 저항기들과 같은 별개의 컴포넌트들이 필터 회로부 내에 통합될 수 있다. 용량성 구조들, 유도성 구조들, 및 저항성 구조들이 또한, 패턴화된 금속 구조들(예컨대, 안테나의 일부)로부터 형성될 수 있다. 원하는 경우, 안테나(들)(40)에는 관심 통신 대역들에 걸쳐 안테나들을 튜닝하기 위한 튜닝가능한 컴포넌트들(60)과 같은 조정가능한 회로들이 제공될 수 있다. 튜닝가능한 컴포넌트들(60)은 튜닝가능한 필터 또는 튜닝가능한 임피던스 정합 네트워크의 일부일 수 있고, 안테나 공진 요소의 일부일 수 있고, 안테나 공진 요소와 안테나 접지 사이의 갭에 걸쳐 있을 수 있고, 등등일 수 있다. 튜닝가능한 컴포넌트들(60)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(60)과 연관된 다른 파라미터들을 조절하여, 이에 의해, 안테나 구조물들(40)을 튜닝하여 원하는 통신 대역들을 커버하는 제어 신호들을 경로(62)와 같은 하나 이상의 경로들 상에 송출할 수 있다. 원하는 경우, 컴포넌트들(60)은 커패시터들, 저항기들, 및/또는 인덕터들과 같은 고정된(조정가능하지 않은) 튜닝 컴포넌트들을 포함할 수 있다.

경로(50)는 하나 이상의 송신 라인들을 포함할 수 있다. 일례로서, 도 2의 신호 경로(50)는 라인(52)과 같은 포지티브 신호 도체 및 라인(54)과 같은 접지 신호 도체를 갖는 송신 라인일 수 있다. 라인들(52, 54)은 (예로서) 동축 케이블, 스트립라인 송신 라인, 또는 마이크로스트립 송신 라인의 부분들을 형성할 수 있다. 고정식 또는 튜닝가능한 인덕터들, 저항기들, 및 커패시터들과 같은 컴포넌트들로부터 형성된 정합 네트워크는 안테나(들)(40)의 임피던스를 송신 라인(50)의 임피던스에 정합시키는 데 사용될 수 있다. 정합 네트워크 컴포넌트들이 개별 컴포넌트들(예컨대, 표면 장착 기술 컴포넌트들)로서 제공될 수 있거나, 또는 하우징 구조물들, 인쇄 회로 보드 구조물들, 플라스틱 지지부들 상의 트레이스들 등으로부터 형성될 수 있다. 이들과 같은 컴포넌트들은, 또한, 안테나(들)(40) 내의 필터 회로부를 형성하는 데 사용될 수 있고, 튜닝가능한 및/또는 고정된 컴포넌트들(예컨대, 컴포넌트들(60))일 수 있다.

송신 라인(50)은 안테나 구조물들(40)과 연관된 안테나 피드(feed) 구조물들, 예컨대 안테나 피드(55)에 커플링될 수 있다. 일례로서, 안테나 구조물들(40)은 역-F 안테나, 슬롯 안테나, 하이브리드 역-F 슬롯 안테나, 또는 단자(56)와 같은 양의 안테나 피드 단자 및 접지 안테나 피드 단자(58)와 같은 접지 안테나 피드 단자를 구비한 안테나 피드를 갖는 다른 안테나를 형성할 수 있다. 포지티브 송신 라인 도체(52)는 포지티브 안테나 피드 단자(56)에 커플링될 수 있고, 접지 송신 라인 도체(54)는 접지 안테나 피드 단자(58)에 커플링될 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.

안테나 구조물들(40)은 공진 요소 구조물들, 안테나 접지 평면 구조물들, 피드(55)와 같은 안테나 피드, 및 다른 컴포넌트들(예컨대, 튜닝가능한 컴포넌트들(60))을 포함할 수 있다. 안테나 구조물들(40)은 임의의 적합한 타입들의 안테나를 형성하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에서 때때로 일례로서 기술되는 하나의 적합한 배열에서, 안테나 구조물들(40)은 역-F 안테나 공진 요소 및 슬롯 안테나 공진 요소 양측 모두를 포함하는 하이브리드 역-F 슬롯 안테나를 구현하는 데 사용될 수 있다.

원한다면, 다수의 안테나들(40)이 디바이스(10) 내에 형성될 수 있다. 각각의 안테나(40)는 각각의 송신 라인들(50)을 통해 송수신기 회로(42)에 커플링될 수 있다. 원하는 경우, 2개 이상의 안테나들(40)은 동일한 송신 라인 구조물들(50)을 공유할 수 있다. 도 3은 디바이스(10)가 무선 통신들을 수행하기 위해 다수의 안테나들(40)을 포함할 수 있는 방법을 보여주는 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 2개 이상의 안테나들(40), 예컨대 제1 안테나(40-1), 제2 안테나(40-2), 제3 안테나(40-3), 및 제4 안테나(40-4)를 포함할 수 있다. 안테나들(40)은 디바이스(10)의 하우징(12) 내의 상이한 위치들에 제공될 수 있다. 예를 들어, 안테나들(40-1, 40-2)은 하우징(12)의 제1(상부) 단부에서 영역(66) 내에 형성될 수 있는 반면, 안테나들(40-3, 40-4)은 하우징(12)의 대향하는 제2(하부) 단부에서 영역(68) 내에 형성된다. 도 3의 예에서, 하우징(12)은 직사각형 주변부(예컨대, 4개의 코너들을 갖는 주변부)를 갖고, 각각의 안테나(40)는 하우징(12)의 각각의 코너에 형성된다. 이러한 예는 단지 예시적인 것이고, 일반적으로, 안테나들(40)은 하우징(12) 내의 임의의 원하는 위치에 형성될 수 있다.

무선 회로부(34)는 저장 및 프로세싱 회로부(28)(도 1) 내의 디지털 데이터 회로들과 인터페이싱하기 위한 포트(74)와 같은 입출력 포트들을 포함할 수 있다. 무선 회로부(34)는 기저대역(BB) 프로세서(70)와 같은 기저대역 회로부, 및 송수신기 회로부(42)와 같은 무선 주파수 송수신기 회로부를 포함할 수 있다.

포트(74)는 송수신기 회로부(42)에 의해 송신될 디지털 데이터를 저장 및 프로세싱 회로부(28)로부터 수신할 수 있다. 송수신기 회로부(42) 및 기저대역 프로세서(70)에 의해 수신되었던 착신 데이터는 포트(74)를 통해 저장 및 프로세싱 회로부(28)에 공급될 수 있다.

송수신기 회로부(42)는 하나 이상의 송신기들 및 하나 이상의 수신기들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기 회로부(42)는 다수의 원격 무선 송수신기 회로들(48)(도 1), 예컨대 제1 송수신기(48-1), 제2 송수신기(48-2), 제3 송수신기(48-3), 및 제4 송수신기(48-4)(예컨대, 셀룰러 전화 통신 대역들에서 음성 및 비음성 셀룰러 전화 통신을 다루기 위한 송수신기들)를 포함할 수 있다. 각각의 송수신기(48)는 대응하는 송신 라인(50)을 통해 각각의 안테나(40)에 커플링될 수 있다. 예를 들어, 제1 송수신기(48-1)는 송신 라인(50-1)을 통해 안테나(40-1)에 커플링될 수 있고, 제2 송수신기(48-2)는 송신 라인(50-2)을 통해 안테나(40-2)에 커플링될 수 있고, 제3 송수신기(48-3)는 송신 라인(50-3)을 통해 안테나(40-3)에 커플링될 수 있고, 제4 송수신기(48-4)는 송신 라인(50-4)을 통해 안테나(40-4)에 커플링될 수 있다.

무선 주파수 프론트엔드 회로부들(76)이 각각의 송신 라인(50) 상에 개재될 수 있다(예컨대, 제1 프론트엔드 회로들(76-1)이 라인(50-1) 상에 개재될 수 있고, 제2 프론트엔드 회로들(76-2)이 라인(50-2) 상에 개재될 수 있고, 제3 프론트엔드 회로들(76-3)이 라인(50-3) 상에 개재될 수 있고, 등등일 수 있다). 프론트엔드 회로부들(76)은 각각 스위칭 회로부, 필터 회로부(예컨대, 듀플렉서 및/또는 다이플렉서 회로부, 노치 필터 회로부, 저역통과 필터 회로부, 고역통과 필터 회로부, 대역통과 필터 회로부 등), 송신 라인(50)의 임피던스를 대응하는 안테나(40)에 정합시키기 위한 임피던스 정합 회로부, 도 2의 컴포넌트들(60)과 같은 능동 및/또는 수동 컴포넌트들의 네트워크, 안테나 임피던스 측정치들을 수집하기 위한 무선 주파수 커플러 회로부, 또는 임의의 다른 원하는 무선 주파수 회로부를 포함할 수 있다. 원하는 경우, 프론트엔드 회로부들(76)은 (예컨대, 각각의 안테나가 프론트엔드 회로부들(76) 내의 스위칭 회로들의 상태에 기초하여 시간 경과에 따라 상이한 송수신기들(48)에 대한 통신을 다룰 수 있도록) 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)을 상이한 각자의 송수신기들(48-1, 48-2, 48-3, 48-4)에 선택적으로 커플링하도록 구성된 스위칭 회로부를 포함할 수 있다.

원하는 경우, 프론트엔드 회로들(76)은 대응하는 안테나(40)가 (예컨대, FDD(frequency domain duplexing) 스킴을 이용하여) 무선 주파수 신호들을 동시에 송신하고 수신하게 하는 필터링 회로부(예컨대, 듀플렉서들 및/또는 다이플렉서들)를 포함할 수 있다. 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)은 각자의 시간 슬롯들로 무선 주파수 신호들을 송신할 수 있고/있거나 수신할 수 있거나, 또는 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4) 중 2개 이상은 무선 주파수 신호들을 동시에 송신할 수 있고/있거나 수신할 수 있다. 일반적으로, 송수신기들(48-1, 48-2, 48-3, 48-4)의 임의의 원하는 조합이 주어진 시간에 대응하는 안테나(40)를 사용하여 무선 주파수 신호들을 송신할 수 있고/있거나 수신할 수 있다. 하나의 적합한 배열에서, 송수신기들(48-1, 48-2, 48-3, 48-4) 각각은 무선 주파수 신호들을 수신할 수 있는 한편, 송수신기들(48-1, 48-2, 48-3, 48-4) 중 주어진 하나의 송수신기는 주어진 시간에 무선 주파수 신호들을 송신한다.

하나 이상의 전력 증폭기들과 같은 증폭기 회로부가 송신 라인들(50) 상에 개재될 수 있고/있거나, 안테나들(40)을 통한 송신 이전에 송수신기들(48)에 의해 출력되는 무선 주파수 신호들을 증폭하기 위해 송수신기 회로부(42) 내에 형성될 수 있다. 하나 이상의 저잡음 증폭기들과 같은 증폭기 회로부가 송신 라인들(50) 상에 개재될 수 있고/있거나, 수신된 신호들을 송수신기들(48)로 전달하기 전에 안테나들(40)에 의해 수신된 무선 주파수 신호들을 증폭하기 위해 송수신기 회로부(42) 내에 형성될 수 있다.

도 3의 예에서, 개별 프론트엔드 회로들(76)이 각각의 송신 라인(50) 상에 형성된다. 이는 단지 예시적일 뿐이다. 원하는 경우, 2개 이상의 송신 라인들(50)이 동일한 프론트엔드 회로들(76)을 공유할 수 있다(예컨대, 프론트엔드 회로들(76)이 동일한 기판, 모듈, 또는 집적 회로 상에 형성될 수 있음).

송수신기들(48) 각각은, 예를 들어, 경로(72)를 통해 기저대역 프로세서(70)로부터 수신된 기저대역 신호들을 대응하는 무선 주파수 신호들로 변환하기 위한 회로부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기들(48)은 각각 안테나들(40)을 통한 송신 이전에 기저대역 신호들을 무선 주파수들로 업-변환하기 위한 믹서 회로부를 포함할 수 있다. 송수신기들(48)은 신호들을 디지털 도메인과 아날로그 도메인 사이에서 변환하기 위한 DAC(digital to analog converter) 및/또는 ADC(analog to digital converter) 회로부를 포함할 수 있다. 송수신기들(48) 각각은 경로들(50)을 통해 안테나들(40)로부터 수신된 무선 주파수 신호들을 대응하는 기저대역 신호들로 변환하기 위한 회로부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기들(48)은 각각 경로들(72)을 통해 기저대역 신호들을 기저대역 프로세서(70)로 전달하기 전에 무선 주파수 신호들을 기저대역 주파수들로 다운-변환하기 위한 믹서 회로부를 포함할 수 있다.

각각의 송수신기(48)가 동일한 기판, 집적 회로, 또는 모듈 상에 형성될 수 있거나(예컨대, 송수신기 회로부(42)는 각각의 송수신기들(48)이 형성되는 기판 또는 집적 회로를 갖는 송수신기 모듈일 수 있음), 또는 2개 이상의 송수신기들(48)이 별개의 기판들, 집적 회로들, 또는 모듈들 상에 형성될 수 있다. 기저대역 회로부(70) 및 프론트엔드 회로들(76)은 송수신기 회로들(48)과 동일한 기판, 집적회로, 또는 모듈 상에 형성될 수 있거나, 또는 송수신기 회로들(48)과는 별개의 기판들, 집적회로들, 또는 모듈들 상에 형성될 수 있다. 다른 적합한 배열에서, 원하는 경우, 송수신기 회로부(42)는 4개의 포트들을 갖는 단일 송수신기(48)를 포함할 수 있고, 각각의 포트는 각자의 송신 라인(50)에 커플링된다. 각각의 송수신기(48)는 무선 주파수 신호들을 송신하기 위한 것 및 수신하기 위한 것 양측 모두를 위한 송신기 및 수신기 회로부를 포함할 수 있다. 다른 적합한 배열에서, 하나 이상의 송수신기들(48)은 신호 송신 또는 신호 수신만을 수행할 수 있다(예컨대, 회로들(48) 중 하나 이상은 전용 송신기 또는 전용 수신기일 수 있음).

도 3의 예에서, 안테나들(40-1, 40-4)은 안테나들(40-2, 40-3)보다 더 큰 공간(예컨대, 디바이스(10) 내에서 더 큰 면적 또는 볼륨)을 차지할 수 있다. 이것은, 안테나들(40-1, 40-4)이 안테나들(40-2, 40-3)보다 더 긴 파장들(즉, 더 낮은 주파수들)에서의 통신을 지원하게 할 수 있다. 이것은 단지 예시적인 것이며, 원한다면, 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4) 각각은 동일한 볼륨을 차지할 수 있거나, 또는 상이한 볼륨들을 차지할 수 있다. 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)은 적어도 하나의 공통 주파수 대역에서 무선 주파수 신호들을 전달하도록 구성될 수 있다. 원한다면, 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4) 중 하나 이상은 디바이스(10) 내의 다른 안테나들 중 하나 이상에 의해 커버되지 않는 적어도 하나의 주파수 대역에서의 무선 주파수 신호들을 다룰 수 있다.

원하는 경우, 각각의 안테나(40) 및 각각의 송수신기(48)는 다수의 주파수 대역들(예컨대, 다수의 셀룰러 전화 통신 대역들)에서의 무선 주파수 통신을 다룰 수 있다. 예를 들어, 송수신기(48-1), 안테나(40-1), 송수신기(48-4), 및 안테나(40-4)는 700 내지 960 ㎒의 저대역과 같은 제1 주파수 대역, 1700 내지 2200 ㎒의 중대역과 같은 제2 주파수 대역, 및 2300 내지 2700 ㎒의 고대역과 같은 제3 주파수 대역에서의 무선 주파수 신호들을 다룰 수 있다. 송수신기(48-2), 안테나(40-2), 송수신기(48-3), 및 안테나(40-3)는 1700 내지 2200 ㎒의 제2 주파수 대역에서의, 그리고 2300 내지 2700 ㎒의 제3 주파수 대역에서의 무선 주파수 신호들을 다룰 수 있다(예컨대, 안테나들(40-2, 40-3)은 저대역 내에서의 신호들을 지원하기에 충분한 볼륨을 차지하지 않을 수도 있음).

도 3의 예는 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 안테나들(40)은 임의의 원하는 주파수 대역들을 커버할 수 있다. 송수신기 회로부(42)는 하나 이상의 안테나들(40)에 커플링되는 도 1의 하나 이상의 회로들(36)과 같은 다른 송수신기 회로들을 포함할 수 있다. 하우징(12)은 임의의 원하는 형상을 가질 수 있다. 하우징(12)의 상이한 코너들에 안테나들(40-1 내지 40-4) 각각을 형성하는 것은, 예를 들어, 안테나들(40)에 의해 전달되는 무선 데이터의 다중경로 전파를 최대화하여, 무선 회로부(34)에 대한 전체적인 데이터 처리율을 최적화시킬 수 있다.

단일 안테나(40)를 사용하여 동작할 때, 단일 스트림의 무선 데이터가 디바이스(10)와 외부 통신 장비(예컨대, 무선 기지국들, 액세스 포인트들, 셀룰러 전화들, 컴퓨터들 등과 같은 하나 이상의 다른 무선 디바이스들) 사이에서 전달될 수 있다. 이것은 외부 통신 장비와 통신할 시에 무선 통신 회로부(34)에 의해 획득가능한 데이터 속도(데이터 처리율)에 대한 상한을 부과할 수 있다. 소프트웨어 애플리케이션들 및 다른 디바이스 동작들이 시간 경과에 따라 복잡도가 증가함에 따라, 디바이스(10)와 외부 통신 장비 사이에서 전달될 필요가 있는 데이터의 양이 전형적으로 증가하여, 단일 안테나(40)가 원하는 디바이스 동작들을 다루기 위한 충분한 데이터 처리율을 제공하지 못할 수도 있다.

무선 회로부(34)의 전체적인 데이터 처리율을 증가시키기 위해, 다수의 안테나들(40)은 MIMO 스킴을 이용하여 동작될 수 있다. MIMO 스킴을 이용하여 동작할 때, 디바이스(10) 상의 2개 이상의 안테나들(40)이, 무선 데이터의 다수의 독립적인 스트림들을 동일한 주파수로 전달하는 데 사용될 수 있다. 이것은, 단일 안테나(40)만이 사용되는 시나리오들에 비해 디바이스(10)와 외부 통신 장비 사이에서의 전체적인 데이터 처리율을 현저히 증가시킬 수 있다. 일반적으로, MIMO 스킴 하에서 무선 데이터를 전달하는 데 사용되는 안테나들(40)의 개수가 많을수록, 회로부(34)의 전체적인 처리율이 더 크다.

그러나, 주의하지 않는다면, 다수의 안테나들(40)에 의해 동일한 주파수 대역에서 전달되는 무선 주파수 신호들은 서로 간섭하여, 회로부(34)의 전체적인 무선 성능을 저하시키는 역할을 할 수 있다. 동일한 주파수에서 동작하는 안테나들이 서로로부터 전자기적으로 격리됨을 보장하는 것은, 인접 안테나들(40)(예컨대, 안테나들(40-1, 40-2), 안테나들(40-3, 40-4) 등)에 대해 그리고 공통(공유) 구조물들을 갖는(예컨대, 하우징(12)의 인접 또는 공유 전도성 부분들로부터 형성된 공진 요소들을 갖는) 안테나들(40)에 대해 특히 어려울 수 있다.

MIMO 스킴 하에서 무선 통신을 수행하기 위해, 안테나들(40)은 동일한 주파수에서 데이터를 전달할 필요가 있다. 원한다면, 무선 회로부(34)는 소위 2-스트림(2X) MIMO 동작들(본 명세서에서, 때때로, 2X MIMO 통신 또는 2X MIMO 스킴을 이용한 통신으로 지칭됨)을 수행할 수 있는데, 이러한 동작들에서는 2개의 안테나들(40)이 동일한 주파수에서 무선 주파수 신호들의 2개의 독립적 스트림들을 전달하는 데 사용된다. 무선 회로부(34)는 소위 4-스트림(4X) MIMO 동작들(본 명세서에서, 때때로, 4X MIMO 통신 또는 4X MIMO 스킴을 이용한 통신으로 지칭됨)을 수행할 수 있는데, 이러한 동작들에서는 4개의 안테나들(40)이 동일한 주파수에서 무선 주파수 신호들의 4개의 독립적 스트림들을 전달하는 데 사용된다. 4X MIMO 동작들을 수행하는 것은 2X MIMO 동작들보다 더 높은 전체적인 데이터 처리율을 지원할 수 있는데, 그 이유는 4X MIMO 동작들이 4개의 독립적인 무선 데이터 스트림들을 수반하는 반면에 2X MIMO 동작들은 단지 2개의 독립적인 무선 데이터 스트림들을 수반하기 때문이다. 원한다면, 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)은 일부 주파수 대역들에서 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있고, 다른 주파수 대역들에서 (예컨대, 어느 대역들이 어느 안테나들에 의해 다루어지는지에 따라) 4X MIMO 동작들을 수행할 수 있다. 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)은, 예를 들어, 일부 대역들에서 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있고, 동시에, 다른 대역들에서 4X MIMO 동작들을 수행할 수 있다.

일례로서, 안테나들(40-1, 40-4)(및 대응하는 송수신기들(48-1, 48-4))은 600 ㎒ 내지 960 ㎒의 저대역에서의 동일한 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달함으로써 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있다. 동시에, 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)은 1700 내지 2200 ㎒의 중대역에서의 동일한 주파수에서 그리고/또는 2300 내지 2700 ㎒의 고대역에서의 동일한 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달함으로써 총체적으로 4X MIMO 동작들을 수행할 수 있다(예컨대, 안테나들(40-1, 40-4)은 중대역 및/또는 고대역에서 4X MIMO 동작들을 수행함과 동시에 저대역에서 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있음).

원하는 경우, 안테나들(40-1, 40-2)은 제어 회로부(28)에 의해 조정되는 스위칭 회로부를 포함할 수 있다. 제어 회로부(28)는 안테나들(40-1, 40-2) 내의 스위칭 회로부를 제어하여, 디바이스(10)의 영역(66)에 단일 안테나(40U)를 형성하도록 안테나들(40-1, 40-2) 내의 안테나 구조물들을 구성할 수 있다. 유사하게, 안테나들(40-3, 40-4)은 제어 회로부(28)에 의해 조정되는 스위칭 회로부를 포함할 수 있다. 제어 회로부(28)는 안테나들(40-3, 40-4) 내의 스위칭 회로부를 제어하여, 디바이스(10)의 영역(68)에 단일 안테나(40L)(예컨대, 안테나들(40-3, 40-4)로부터의 안테나 구조물들을 포함하는 안테나(40L))를 형성하게 할 수 있다. 안테나(40U)는, 예를 들어, 하우징(12)의 상부 단부에 형성될 수 있고, 따라서, 본 명세서에서, 때때로, 상부 안테나(40U)로 지칭될 수 있다. 안테나(40L)는 하우징(12)의 반대편 하부 단부에 형성될 수 있고, 따라서, 본 명세서에서, 때때로, 하부 안테나(40L)로 지칭될 수 있다.

안테나들(40-1, 40-2)이 상부 안테나(40U)를 형성하도록 구성되고 안테나들(40-3, 40-4)이 하부 안테나(40L)를 형성하도록 구성된 경우, 무선 회로부(34)는, 예를 들어, 저대역, 중대역, 및 고대역 중 1개, 2개, 또는 각각에서 안테나들(40U, 40L)을 사용하여 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있다. 원한다면, 제어 회로부(28)는 시간 경과에 따라 스위칭 회로부를 토글링하여 무선 회로부(34)를 제1 모드 - 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)이 저대역에서 2X MIMO 동작들을 그리고 중대역 및/또는 고대역에서 4X MIMO 동작들을 수행함 - 와 제2 모드 - 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)이 저대역, 중대역, 및/또는 고대역에서 2X MIMO 동작들을 수행하는 안테나들(40U, 40L)을 형성하도록 구성됨 - 사이에서 스위칭하게 할 수 있다.

도 4는 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)이 MIMO 동작들을 수행하기 위한 다수의 주파수 대역들을 어떻게 커버할 수 있는지를 도시하는 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 주파수는 수평축 상에 플로팅된다. 커버리지 블록들(80)은 MIMO 동작들을 수행하는 데 있어서 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 또는 40-4)에 의해 커버될 수 있는 주파수 대역들을 표현한다. 송수신기들(48) 및 안테나들(40)은 제1(저) 대역(LB)(예컨대, 600 내지 960 ㎒의 셀룰러 전화 대역), 제2 대역(중대역)(MB)(예컨대, 1700 내지 2200 ㎒의 셀룰러 전화 대역), 및/또는 제3(고) 대역(HB)(예컨대, 2300 내지 2700 ㎒의 셀룰러 전화 대역)에서 무선 통신들을 수행할 수 있다.

제1 안테나(40-1) 및 제4 안테나(40-4)는 저대역(LB), 중대역(MB), 및 고대역(HB)을 커버할 수 있다(예를 들어, 안테나들(40-1, 40-4) 각각은 대역들(LB, MB 및 HB) 중 하나, 둘, 또는 각각의 대역에서 무선 신호들을 송신 및/또는 수신할 수 있다). 제1 안테나(40-1) 및 제4 안테나(40-4)는 (예컨대, 안테나들(40-1, 40-4) 둘 모두가 충분한 체적을 갖고 저대역(LB)에서의 신호들을 처리하도록 구성되기 때문에) 저대역(LB)에서 동일한 주파수에서 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있다. 제2 안테나(40-2) 및 제3 안테나(40-3)는 각각 중대역(MB) 및 선택적으로 고대역(HB)을 커버할 수 있다(예컨대, 안테나들(40-2, 40-3) 각각은 대역들(MB 및 HB) 중 하나 또는 둘 모두에서 무선 신호들을 송신 및/또는 수신할 수 있다). 제1 안테나(40-1), 제2 안테나(40-2), 제3 안테나(40-3), 및 제4 안테나(40-4)는 각각 중대역(MB)에서 동일한 주파수에서 4X MIMO 동작들을 수행할 수 있다. 제1 안테나(40-1) 및 제4 안테나(40-4)는 고대역(HB)에서 동일한 주파수에서 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있거나, 안테나들(40-2, 40-3)이 고대역(HB)을 커버하도록 구성되는 시나리오들에서, 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)은 고대역(HB)에서 동일한 주파수에서 4X MIMO 동작들을 수행할 수 있다.

안테나들(40)은 각각의 안테나에 의해 커버되는 각각의 주파수에 대해 외부 통신 장비와 통신하는 무선 회로부(34)에 대응하는 양의 데이터 처리율을 제공할 수 있다(예를 들어, 각각의 커버리지 블록(80)은 대응하는 안테나에 의해 무선 회로부(34)에 추가되는 데이터 처리율 능력을 표현할 수 있다. 예를 들어, 각각의 안테나(40)는 각각의 커버리지 블록(80)에 대해 40 MB/s의 데이터 처리율에 기여할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 안테나(40)는, 안테나들(40-2, 40-3)이 고대역(HB)을 커버하지 않는 경우, 320 MB/s의 데이터 처리율을 나타낼 수 있고(예를 들어, 안테나들(40-1, 40-2)은 저대역(LB) 및 고대역(HB)에서 2X MIMO 동작들을 수행하고, 안테나들(40-1 내지 40-4)은 중대역(MB)에서 4X MIMO 동작들을 수행함), 안테나들(40-2, 40-3)이 고대역(HB)을 커버하는 경우, 400 MB/s의 데이터 처리율을 나타낼 수 있다(예를 들어, 안테나들(40-1 내지 40-4)은 중대역(MB) 및 고대역(HB) 둘 모두에서 4X MIMO 동작들을 수행하고, 안테나들(40-1, 40-4)은 저대역(LB)에서 2X MIMO 동작들을 수행함).

원한다면, 무선 통신 회로부(34)는, 때때로 캐리어 집성(carrier aggregation)으로 지칭되는 스킴에서, 하나 이상의 외부 디바이스들(예컨대, 다수의 무선 기지국들) 상의 다수의 안테나들로 무선 데이터를 전달할 수 있다. 캐리어 집성 스킴을 이용하여 동작하는 경우, 동일한 안테나(40)가 상이한 각자의 주파수들(본 명세서에서, 때때로, 캐리어 주파수들, 채널들, 캐리어 채널들, 또는 캐리어들로 지칭됨)에서 다수의 안테나들(예컨대, 상이한 무선 기지국들 상의 안테나들)로 무선 주파수 신호들을 전달할 수 있다. 예를 들어, 안테나(40-1)는 제1 주파수(예컨대, 저대역(LB) 내의 주파수)에서 제1 무선 기지국으로부터, 제2 주파수(예컨대, 중대역(MB) 내의 주파수)에서 제2 무선 기지국으로부터, 그리고 제3 주파수(예컨대, 고대역(HB) 내의 주파수)에서 제3 기지국으로부터 무선 주파수 신호들을 수신할 수 있다. 송수신기(48-1)의 통신 대역폭을 증가시켜서, 이에 의해, 송수신기(48-1)의 데이터 속도를 증가시키기 위해, 상이한 주파수들에서 수신된 신호들이 (예컨대, 송수신기(48-1)에 의해) 동시에 프로세싱될 수 있다. 원한다면, 안테나(40-1)는 3개 초과의 기지국들로 (예컨대, 저대역(LB), 중대역(MB), 및/또는 고대역(HB) 내의 1개 초과의 주파수를 사용하여) 무선 주파수 신호들을 전달할 수 있다. 유사하게, 안테나(40-4)는 대역들(LB, MB, 및/또는 HB) 내의 2개, 3개, 또는 3개 초과의 주파수들에서 캐리어 집성을 수행할 수 있고, 안테나들(40-2, 40-3)은 대역들(MB 및/또는 HB) 내의 2개 이상의 주파수들에서 캐리어 집성을 수행할 수 있다. 이것은, 어떠한 캐리어 집성도 수행되지 않는 시나리오들에 비해, 무선 회로부(34)의 전체적인 데이터 처리율을 추가로 증가시키는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 회로부(34)의 데이터 처리율은 (예컨대, 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4) 각각과 통신하는 각각의 무선 기지국에 대해) 사용되는 각각의 캐리어 주파수(예컨대, 대역들(LB, MB, HB) 내의 각각의 캐리어 주파수)에 대해 증가할 수 있다.

MIMO 스킴 및 캐리어 집성 스킴 양측 모두를 이용하여 통신을 수행함으로써, 무선 회로부(34)의 데이터 처리율은 MIMO 스킴 또는 캐리어 집성 스킴 중 어느 하나가 이용되는 시나리오들에서보다 심지어 더 클 수 있다. 회로부(34)의 데이터 처리율은, 예를 들어, 안테나들(40)에 의해 사용되는 각각의 캐리어 주파수에 대해 증가할 수 있다(예컨대, 각각의 캐리어 주파수가 회로부(34)의 총 처리율에 대해 40 Mb/s 또는 일부 다른 처리율을 제공할 수 있음). 일례로서, 안테나들(40-1, 40-4)은 대역들(LB, MB, HB) 각각 내의 3개의 주파수들에 걸쳐서 캐리어 집성을 수행할 수 있고, 안테나들(40-3, 40-4)은 대역들(MB, HB) 각각 내의 3개의 주파수들에 걸쳐서 캐리어 집성을 수행할 수 있다. 동시에, 안테나들(40-1, 40-4)은 저대역(LB)에서 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있고, 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)은 대역들(MB, HB) 중 하나에서 4X MIMO 동작들을 수행할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 캐리어 주파수당 40 MB/s의 예시적인 처리율로, 무선 회로부(34)는 대략 960 MB/s의 처리율을 나타낼 수 있다. 4X MIMO 동작들이 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)에 의해 대역들(MB, HB) 양측 모두에서 수행되는 경우, 회로부(34)는 대략 1200 MB/s의 심지어 더 큰 처리율을 보일 수 있다. 다시 말해, 무선 회로부(34)의 데이터 처리율은 4개의 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)을 사용하여 MIMO 및 캐리어 집성 스킴들을 이용한 통신을 수행함으로써 단일 안테나로 단일 주파수에서 신호들을 전달하는 것과 연관된 40 MB/s로부터 대략 1 GB/s로 증가될 수 있다. 이러한 예들은 단지 예시적인 것이고, 원한다면, 캐리어 집성은 대역당 3개 미만의 캐리어들에서 수행될 수 있거나, 상이한 대역들에 걸쳐서 수행될 수 있거나, 또는 안테나들(40-1 내지 40-4) 중 하나 이상에 대해 생략될 수 있다. 원하는 경우, 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)의 쌍들은 대역들(MB 또는 HB)에서 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있거나, 안테나들(40-1 내지 40-4)은 대역들(LB, MB, HB) 중 하나에서 MIMO 동작들을 수행하지 않을 수 있다(예를 들어, 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)은 원하는 경우 그들의 전체 처리율 용량을 활용할 필요가 없다).

안테나들(40-1, 40-2)이 안테나(40U)를 형성하도록 구성되고 안테나들(40-3, 40-4)이 안테나(40L)를 형성하도록 구성될 때, 안테나들(40U 및 40L)은 각각 대역들(LB, MB 및 HB) 중 하나, 둘, 또는 셋 모두에서 2X MIMO 동작들을 수행하거나 어느 것에서도 수행하지 않을 수 있다. 원하는 경우, 안테나들(40U 및 40L)은 대역들(LB, MB, 및/또는 HB) 내의 하나 이상의 캐리어 주파수들을 사용하여 캐리어 집성 스킴을 사용하여 통신들을 수행할 수 있다. 제어 회로부(28)는, 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)이 일부 대역들에서 2X MIMO 동작들 및 다른 대역들에서 4X MIMO 동작들을 수행하는 제1 모드와 안테나들(40U 및 40L)이, 원하는 경우, 회로부(34)의 전체 데이터 처리율을 더 증가시키기 위해 시간 경과에 따라 하나 이상의 대역들에서 2X MIMO 동작들을 수행하는 제2 모드 사이에서 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)을 토글링할 수 있다. 제어 회로부(28)는 또한 원하는 안테나 효율 또는 데이터 처리율 요건들을 충족시키기 위해 제1 모드와 제2 모드 사이에서 스위칭할 수 있다. 도 4의 예는 단지 예시적인 것이다. 원한다면, 안테나들(40)은 임의의 원하는 주파수들에서 임의의 원하는 수의 주파수 대역들을 커버할 수 있다. 원하는 경우, 4개 초과의 안테나들(40) 또는 4개 미만의 안테나들(40)이 MIMO 및/또는 캐리어 집성 동작들을 수행할 수 있다.

도 5는 MIMO 통신들을 수행하기 위한 다수의 안테나들을 갖는 디바이스(10)의 사시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 원하는 경우, 디바이스(10)는 디스플레이(92)와 같은 디스플레이를 가질 수 있다. 디스플레이(92)는 디바이스(10)의 전면 상에 장착될 수 있다. 디스플레이(92)는 용량성 터치 전극들을 포함하는 터치 스크린일 수 있거나, 또는 터치에 감응하지 않을 수도 있다.

디스플레이(92)는 발광 다이오드(LED)들, 유기 LED(OLED)들, 플라즈마 셀들, 전기 습윤 픽셀(electrowetting pixel)들, 전기 영동 픽셀(electrophoretic pixel)들, 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트들, 또는 다른 적합한 픽셀 구조물들로부터 형성되는 픽셀들을 포함할 수 있다. 투명한 유리 또는 플라스틱의 층과 같은 디스플레이 커버 층이 디스플레이(92)의 표면을 덮을 수 있거나, 또는 디스플레이(92)의 최외곽 층은 컬러 필터 층, 박막 트랜지스터 층, 또는 다른 디스플레이 층으로부터 형성될 수 있다. 버튼(86)과 같은 버튼들은 커버 층 내의 개구들을 통과할 수 있거나, 원하는 경우 커버 층 아래에 형성될 수 있다. 커버 층은, 원하는 경우, 스피커 포트(90)를 위한 개구와 같은 개구들을 포함할 수 있다.

하우징(12)은 구조물들(88)과 같은 주변부 하우징 구조물들을 포함할 수 있다. 구조물들(88)은 디바이스(10) 및 디스플레이(92)의 주변부 둘레에 이어질 수 있다. 디바이스(10) 및 디스플레이(92)가 4개의 에지들을 갖는 직사각형 형상을 갖는 구성들에서, 구조물들(88)은 (예로서) 4개의 대응하는 에지들을 구비한 직사각형 링 형상을 갖는 주변부 하우징 구조물들을 사용하여 구현될 수 있다. 주변부 구조물들(88) 또는 주변부 구조물들(88)의 일부는 디스플레이(92)에 대한 베젤(예컨대, 디스플레이(92)의 4개의 측면들 모두를 둘러싸고/둘러싸거나 디스플레이(92)를 디바이스(10)에 유지시키는 것을 돕는 장식 트림(cosmetic trim))으로서의 역할을 할 수 있다. 주변부 구조물들(88)은, 또한, 원하는 경우, (예컨대, 수직 측벽들, 만곡된 측벽들 등을 갖는 금속 밴드를 형성함으로써) 디바이스(10)에 대한 측벽 구조물들을 형성할 수 있다.

주변부 하우징 구조물들(88)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(88)은 금속, 예컨대 스테인리스강, 알루미늄, 또는 다른 적합한 재료들로부터 형성될 수 있다. 1개, 2개 또는 2개 초과의 별개의 구조물들이 주변부 하우징 구조물들(88)을 형성하는 데 사용될 수 있다.

주변부 하우징 구조물들(88)이 균일한 단면을 갖는 것이 필수인 것은 아니다. 예를 들어, 주변부 하우징 구조물들(88)의 상부 부분은, 원하는 경우, 디스플레이(92)를 제위치에 유지시키는 것을 돕는 내향 돌출 립(lip)을 가질 수 있다. 주변부 하우징 구조물들(88)의 저부 부분도, 또한, (예컨대, 디바이스(10)의 후방 표면의 평면 내에) 확대된 립을 가질 수 있다. 주변부 하우징 구조물들(88)은 실질적으로 직선형인 수직 측벽들을 가질 수 있거나, 만곡되어 있는 측벽들을 가질 수 있거나, 또는 다른 적합한 형상들을 가질 수 있다. 일부 구성들에서(예컨대, 주변부 하우징 구조물들(88)이 디스플레이(92)에 대한 베젤로서의 역할을 하는 경우), 주변부 하우징 구조물들(88)은 하우징(12)의 립 둘레에 이어질 수 있다(즉, 주변부 하우징 구조물들(88)은 디스플레이(92)를 둘러싸는 하우징(12)의 에지만을 커버할 수 있고, 하우징(12)의 측벽들의 나머지는 커버하지 않을 수도 있다).

원하는 경우, 하우징(12)은 전도성 후방 표면을 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(12)은 금속, 예컨대 스테인리스강 또는 알루미늄으로부터 형성될 수 있다. 하우징(12)의 후방 표면은 디스플레이(92)에 평행한 평면에 놓일 수 있다. 하우징(12)의 후방 표면이 금속으로부터 형성되는 디바이스(10)에 대한 구성들에서, 주변부 전도성 하우징 구조물들(88)의 부분들을, 하우징(12)의 후방 표면을 형성하는 하우징 구조물들의 일체형 부분들로서 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 디바이스(10)의 후방 하우징 벽이 평면형 금속 구조물로부터 형성될 수 있고, 하우징(12)의 측부들 상에 있는 주변부 하우징 구조물들(88)의 부분들이 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. 하우징(12)의 평면형 후방 벽은 1개 이상, 2개 이상, 또는 3개 이상의 부분들을 가질 수 있다. 주변부 전도성 하우징 구조물들(88) 및/또는 하우징(12)의 전도성 후방 벽은 디바이스(10)의 하나 이상의 외부 표면들(예컨대, 디바이스(10)의 사용자에게 보이는 표면들)을 형성할 수 있고/있거나 디바이스(10)의 외부 표면들을 형성하지 않는 내부 구조물들(예컨대, 유리, 세라믹, 플라스틱과 같은 유전체 층들로 커버되는 전도성 구조물들과 같은 디바이스(10)의 사용자에게 보이지 않는 전도성 하우징 구조물들, 또는 디바이스(10)의 외부 표면들을 형성하고 사용자의 시선으로부터 구조물들(88)을 숨기는 역할을 하는 기타 구조물들)을 이용하여 구현될 수 있다.

디스플레이(92)는 디바이스(10)의 사용자에 대한 이미지들을 디스플레이하는 활성 영역을 형성하는 픽셀들의 어레이를 가질 수 있다. 비활성 경계 영역은 원하는 경우, 활성 영역의 주변부 에지들 중 하나 이상을 따라 이어질 수 있다. 디스플레이(92)는 터치 센서를 위한 용량성 전극들의 어레이, 픽셀들을 어드레싱(address)하기 위한 전도성 라인들, 드라이버 회로들 등과 같은 전도성 구조물들을 포함할 수 있다.

하우징(12)은 금속 프레임 부재들, 및 하우징(12)의 벽들에 걸쳐 있는 평면형 전도성 하우징 부재(때때로, 미드플레이트로 지칭됨)(즉, 부재(88)의 대향 측면들 사이에 용접되거나 달리 연결되는 하나 이상의 부분들로부터 형성된 실질적으로 직사각형인 시트 또는 하우징(12)에 구조적 지지부를 제공하는 다른 시트 금속 부분들)와 같은 내부 전도성 구조물들을 포함할 수 있다. 디바이스(10)는 또한 인쇄 회로 보드들, 인쇄 회로 보드들 상에 장착된 컴포넌트들, 및 다른 내부 전도성 구조물들과 같은 전도성 구조물들을 포함할 수 있다. 디바이스(10)에서의 접지 평면을 형성하는 데 사용될 수 있는 이들 전도성 구조물은 하우징(12)의 중심에 위치될 수 있고, 비활성 또는 활성 영역 디스플레이(92) 등 아래로 연장될 수 있다.

영역들(66, 68)에서, 개구들이 디바이스(10)의 전도성 구조물들 내에(예컨대, 전도성 하우징 미드플레이트 또는 후방 하우징 벽 구조물들, 인쇄 회로 보드, 및 디스플레이(92) 및 디바이스(10) 내의 전도성 전기 컴포넌트들과 같은 대향하는 전도성 접지 구조물들과 주변부 전도성 하우징 구조물들(88) 사이에) 형성될 수 있다. 때때로 갭들로 지칭될 수 있는 이들 개구들은 공기, 플라스틱, 및 다른 유전체들로 충전될 수 있고, 디바이스(10) 내의 하나 이상의 안테나들을 위한 슬롯 안테나 공진 요소들을 형성하는 데 사용될 수 있다.

디바이스(10) 내의 전도성 하우징 구조물들 및 다른 전도성 구조물들, 예컨대 미드플레이트, 인쇄 회로 보드 상의 트레이스들, 디스플레이(92), 및 전도성 전자 컴포넌트들은 디바이스(10) 내의 안테나들에 대한 접지 평면으로서의 역할을 할 수 있다. 영역들(66, 68) 내의 개구들은 개방형 또는 폐쇄형 슬롯 안테나들에서의 슬롯들로서의 역할을 할 수 있거나, 루프 안테나에서의 재료들의 전도성 경로에 의해 둘러싸이는 중심 유전체 영역으로서의 역할을 할 수 있거나, 스트립 안테나 공진 요소 또는 역-F 안테나 공진 요소와 같은 안테나 공진 요소를 접지 평면으로부터 분리시키는 공간으로서의 역할을 할 수 있거나, 기생 안테나 공진 요소의 성능에 기여할 수 있거나, 또는 달리 영역들(66, 68) 내에 형성된 안테나 구조물들의 일부로서의 역할을 할 수 있다. 원하는 경우, 디스플레이(92)의 아래에 있는 접지 평면 및/또는 디바이스(10) 내의 다른 금속 구조물들은 디바이스(10)의 단부들의 부분들 내로 연장되는 부분들을 가질 수 있어서(예컨대, 접지가 영역들(66, 68) 내의 유전체-충전 개구들을 향해 연장될 수 있음), 그에 의해 영역들(66, 68) 내의 슬롯들을 좁힐 수 있다. 좁은 U-형상의 개구들 또는 디바이스(10)의 에지들을 따라 이어지는 다른 개구들을 갖는 디바이스(10)의 구성들에서, 디바이스(10)의 접지 평면은 추가적인 전기 컴포넌트들(집적 회로, 센서 등)을 수용하도록 확대될 수 있다.

디바이스(10) 내의 안테나들(40)은 세장형 디바이스 하우징(12)의 대향하는 제1 및 제2 단부들에(예컨대, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같은 디바이스(10)의 단부들(66 및 68)에), 디바이스 하우징의 하나 이상의 에지들을 따라서, 디바이스 하우징의 중심에, 다른 적합한 위치들에, 또는 이들 위치 중 하나 이상에 위치될 수 있다. 도 5의 구성은 단지 예시적인 것이다.

주변부 하우징 구조물들(88)의 부분들에는 주변부 갭 구조물들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 주변부 전도성 하우징 구조물들(88)에는 갭들(84)과 같은 하나 이상의 갭들이 제공될 수 있다. 주변부 하우징 구조물들(88) 내의 갭들은 유전체, 예컨대 폴리머, 세라믹, 유리, 공기, 다른 유전체 재료들, 또는 이들 재료의 조합들로 충전될 수 있다. 갭들(84)은 주변부 하우징 구조물들(88)을 하나 이상의 주변부 전도성 세그먼트들로 분할할 수 있다. 예를 들어, (예컨대, 2개의 갭들(84)을 갖는 배열에서는) 주변부 하우징 구조물들(88) 내에 2개의 주변부 전도성 세그먼트들, (예컨대, 3개의 갭들(84)을 갖는 배열에서는) 3개의 주변부 전도성 세그먼트들, (예컨대, 4개의 갭들(84)을 갖는 배열에서는) 4개의 주변부 전도성 세그먼트들 등이 있을 수 있다. 이러한 방식으로 형성된 주변부 전도성 하우징 구조물들(88)의 세그먼트들은 디바이스(10) 내의 안테나들(40)의 부분들을 형성할 수 있다.

원하는 경우, 하우징(12)을 부분적으로 또는 완전히 관통하여 연장되는 홈들과 같은 하우징(12) 내의 개구들은 하우징(12)의 후방 벽의 폭에 걸쳐서 연장될 수 있고, 하우징(12)의 후방 벽을 관통하여 그 후방 벽을 상이한 부분들로 분할할 수 있다. 이들 홈은 또한 주변부 하우징 구조물들(88) 내로 연장될 수 있고, 안테나 슬롯들, 갭들(84), 및 디바이스(10) 내의 다른 구조물들을 형성할 수 있다. 폴리머 또는 다른 유전체가 이 홈들 및 다른 하우징 개구들을 충전할 수 있다. 일부 상황들에서, 안테나 슬롯들 및 다른 구조물을 형성하는 하우징 개구들은 공기와 같은 유전체로 충전될 수 있다.

전형적인 시나리오에서, 디바이스(10)는 (예로서) 상부 및 하부 안테나들을 가질 수 있다. 도 3의 안테나들(40-1, 40-2, 40U)과 같은 상부 안테나는, 예를 들어 영역(66)에서 디바이스(10)의 상부 단부에 형성될 수 있다. 도 3의 안테나들(40-3, 40-4, 40L)과 같은 하부 안테나는, 예를 들어 영역(68)에서 디바이스(10)의 하부 단부에 형성될 수 있다. 안테나들은 동일한 통신 대역들, 중첩하는 통신 대역들, 또는 분리된 통신 대역들을 커버하기 위해 개별적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 안테나들은 안테나들 중 둘 이상이 동일한 주파수들을 커버하는 MIMO 안테나 스킴(예컨대, 2X MIMO 스킴 및/또는 4X MIMO 스킴)을 구현하는 데 사용될 수 있다.

MIMO 스킴을 사용하여 통신하기 위해 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)과 같은 안테나들을 형성할 때, 동일한 주파수들에서 동작하는 안테나들이 서로 충분히 격리되는 것을 보장하도록 주의해야 한다. 예를 들어, 하우징(12)의 부분들이 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)의 부분들을 형성하는 데 사용되는 시나리오들에서, 주의가 취해지지 않으면, 동일한 주파수들에서 동작하는 안테나들이 서로 만족스러운 전자기 격리를 갖는 것을 보장하는 것이 어려울 수 있다. 불충분한 격리는 예들로서, 하나 이상의 안테나들(40)에 대한 전체 안테나 효율을 감소시킬 수 있고, 전체 데이터 처리율을 감소시킬 수 있고, 송신되고 수신된 데이터 내로 에러들을 도입할 수 있고, 드롭 중인 외부 통신 장비와의 무선 접속을 초래할 수 있다.

디바이스(10) 내의 안테나들(40)은 임의의 원하는 안테나 유형을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나들(40)은 루프 안테나 구조물들, 패치 안테나 구조물들, 역-F 안테나 구조물들, 슬롯 안테나 구조물들, 평면형 역-F 안테나 구조물들, 나선형 안테나 구조물들, 모노폴 안테나 구조물들, 다이폴 안테나 구조물들, 이들 설계들의 하이브리드들 등으로부터 형성되는 공진 요소들을 갖는 안테나들을 포함할 수 있다. 도 6은 디바이스(10)에 대한 안테나(40)를 구현하는 데 사용될 수 있는 예시적인 역-F 안테나 구조물들의 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 안테나(40)는 역-F 안테나 공진 요소(102) 및 안테나 접지(접지 평면)(100)를 포함할 수 있다. 안테나 공진 요소(102)는 아암(104)과 같은 주 공진 요소 아암을 가질 수 있다. 아암(104) 및/또는 아암(104)의 부분들의 길이는 안테나(40)가 원하는 동작 주파수들에서 공진하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 아암(104)의 길이는 안테나(40)에 대한 원하는 동작 주파수에서 파장의 1/4일 수 있다. 안테나(40)는, 또한, 고조파 주파수들에서 공진들을 나타낼 수 있다.

주 공진 요소 아암(104)은 복귀 경로(106)에 의해 접지(100)에 커플링될 수 있다. 인덕터 또는 다른 컴포넌트가 경로(106) 내에 개재될 수 있고/있거나 튜닝가능한 컴포넌트들(60)(도 2)이 경로(106) 내에 개재될 수 있다. 원하는 경우, 튜닝가능 컴포넌트들(60)은 아암(104)과 접지(100) 사이의 경로(106)와 병렬로 커플링될 수 있다. 추가적 복귀 경로들(106)은 원하는 경우 아암(108)과 접지(100) 사이에 커플링될 수 있다

안테나(40)는 하나 이상의 안테나 피드들을 사용하여 피드될 수 있다. 예를 들어, 안테나(40)는 안테나 피드(55)를 사용하여 피드될 수 있다. 안테나 피드(55)는 포지티브 안테나 피드 단자(56) 및 접지 안테나 피드 단자(58)를 포함할 수 있고, 아암(104)과 접지(100) 사이에서 복귀 경로(106)와 병렬로 이어질 수 있다. 원하는 경우, 도 6의 예시적인 안테나(40)와 같은 역-F 안테나들은 하나 초과의 공진 아암 분기(예컨대, 다수의 통신 대역들에서의 동작들을 지원하도록 다수의 주파수 공진들을 생성하기 위함)를 가질 수 있거나, 또는 다른 안테나 구조물들(예컨대, 기생 안테나 공진 요소들, 안테나 튜닝을 지원하기 위한 튜닝가능한 컴포넌트들 등)을 가질 수 있다. 예를 들어, 아암(104)은 피드(55) 및 복귀 경로(106)로부터 외향으로 연장되는 좌측 및 우측 분기들을 가질 수 있다. 다수의 피드들이 안테나(40)와 같은 안테나들에 피드하는 데 사용될 수 있다.

안테나(40)는 하나 이상의 슬롯 안테나 공진 요소를 포함하는 하이브리드 안테나일 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 안테나(40)는 안테나 접지(100)와 같은 전도성 구조물들 내에 형성되는 슬롯(108)과 같은 개구를 갖는 슬롯 안테나 구성에 기초할 수 있다. 슬롯(108)은 공기, 플라스틱, 및/또는 다른 유전체로 충전될 수 있다. 슬롯(108)의 형상은 직선형일 수 있거나, 또는 하나 이상의 굴곡부들을 가질 수 있다(즉, 슬롯(108)은 사행 경로를 따르는 세장형 형상을 가질 수 있음). 피드 단자들(56, 58)은, 예를 들어, 슬롯(108)의 대향하는 측면들 상에(예컨대, 대향하는 긴 측면들 상에) 위치될 수 있다. 도 7의 슬롯 안테나 공진 요소(108)와 같은 슬롯 기반 안테나 공진 요소들은 안테나 신호의 파장이 슬롯의 둘레와 동일하게 되는 주파수들에서 안테나 공진을 발생시킬 수 있다. 좁은 슬롯들에서, 슬롯 안테나 공진 요소의 공진 주파수는 슬롯 길이가 파장의 1/2과 동일하게 되는 신호 주파수들과 연관된다.

슬롯 안테나 주파수 응답은 하나 이상의 튜닝 컴포넌트들(예컨대, 도 2의 컴포넌트들(60))을 사용하여 튜닝될 수 있다. 이러한 컴포넌트들은 슬롯의 대향하는 측면들에 커플링되는 단자들을 가질 수 있다(즉, 튜닝가능한 컴포넌트들이 슬롯을 연결할 수 있음). 원하는 경우, 튜닝가능한 컴포넌트들은 슬롯(108)의 측면들 중 하나의 측면의 길이를 따르는 각자의 위치들에 커플링되는 단자들을 가질 수 있다. 이러한 배열들의 조합들이 또한 사용될 수 있다. 원하는 경우, 안테나(40)는 도 6 및 도 7 양측 모두에 도시된 타입의 공진 요소들을 포함하는 하이브리드 슬롯 역-F 안테나일 수 있다(예컨대, 도 6의 아암(104)과 같은 공진 요소 아암 및 도 7의 슬롯(108)과 같은 슬롯 양측 모두에 의해 공진들이 주어짐).

도 6 및 도 7의 예들이 단일 안테나(40)만을 도시하고 있지만, 다수의 안테나들(40)이 디바이스(10) 내에서 이러한 구조들로부터 형성될 수 있다. 도 8은 MIMO 동작들을 수행하는 데 사용될 수 있는 도 3의 안테나들(40-1, 40-2)과 같은 한 쌍의 인접한 안테나들의 개략도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 안테나들(40-1, 40-2)은 (예컨대, 도 6에 도시된 바와 같은) 역-F 안테나 구조물들을 포함할 수 있다. 안테나(40-1)는 단락 경로(106-1)에 의해 접지(100)에 커플링되는 공진 요소 아암(104-1)을 포함할 수 있다. 안테나(40-1)는 제1 안테나 피드(55-1)를 사용하여 피드될 수 있다. 안테나 피드(55-1)는 공진 요소 아암(104-1)에 커플링된 제1 피드 단자(56-1), 및 접지(100)에 커플링된 제2 피드 단자(58-1)를 가질 수 있다. 안테나(40-2)는 단락 경로(106-2)에 의해 접지(100)에 커플링되는 공진 요소 아암(104-2)을 포함할 수 있다. 안테나(40-2)는 공진 요소 아암(104-2)에 커플링된 제1 피드 단자(56-2), 및 접지(100)에 커플링된 제2 피드 단자(58-2)를 갖는 제2 안테나 피드(55-2)를 사용하여 피드될 수 있다.

도 8의 예에서, 안테나(40-1)의 복귀 경로(106-1)는 안테나(40-2)의 피드(55-1)의 위치와 복귀 경로(106-2) 사이에 개재될 수 있다. 유사하게, 안테나(40-2)의 복귀 경로(106-2)는 안테나(40-1)의 복귀 경로(106-1)와 피드(55-2) 사이에 개재될 수 있다. 무선 주파수 신호들은 피드(55-1)를 통해 안테나(40-1)로 그리고 그로부터 전달될 수 있고, 피드(55-2)를 통해 안테나(40-2)로 그리고 그로부터 전달될 수 있다. 안테나(40-1)에 대한 대응하는 안테나 전류들은 안테나(40-1)의 주 공진 요소 아암(104-1)을 통해 흐를 수 있고 경로(106-1)를 통해 접지(100)에 단락된다. 유사하게, 안테나(40-2)에 대한 안테나 전류들은 안테나(40-2)의 주 공진 요소 아암(104-2)을 통해 흐를 수 있고 경로(106-2)를 통해 접지(100)에 단락된다.

동일한 주파수 대역 내에서(예컨대, 중대역(MB) 또는 고대역(HB) 내에서) MIMO 동작들(예컨대, 4X MIMO 동작들)을 수행할 때, 주의하지 않는다면, 안테나(40-1)로부터의 안테나 전류들이 안테나(40-2)로부터의 안테나 전류들과 전자기적으로 상호작용하여, 이에 의해, 양측 안테나들 모두에 의한 무선 주파수 성능을 저하시킬 수 있다. 그러나, 안테나(106-2)에 인접한 단락 경로(106-1)를 형성함으로써, 안테나들(40-1, 40-2) 둘 모두로부터의 안테나 전류들의 자기장들은 소거되어, 40-2로부터 안테나(40-1)를 효과적으로 격리시키는 역할을 할 수 있다. 아암들(104-1, 104-2)이 도 8의 전기 개략도에서 전기적으로 분리되는 것으로 도시되어 있지만(예컨대, 아암들(104-1, 104-2) 사이의 전자기 격리로 인해), 하나의 적합한 배열에서, 아암들(104-1, 104-2)은 단일 연속 도체(예컨대, 디바이스(10)의 단일 하우징 벽(88)) 및/또는 단락 경로들(106-1, 106-2)은 (예컨대, 안테나들(40-1, 40-2) 사이의 격리에 영향을 미치지 않으면서) 아암들(104-1, 104-2)과 접지(100) 사이의 단일 연속적인 도체로부터 형성될 수 있다. 도 8의 예가 인접하는 안테나들(40-1, 40-2)을 설명하고 있지만, 유사한 안테나 구조물들이 도 3의 안테나들(40-2, 40-3)을 형성하는 데 사용될 수 있다(예컨대, 도 8에서, 안테나(40-4)는 안테나(40-1)를 대체하고 안테나(40-3)는 안테나(40-2)를 대체하는 경우임).

원하는 경우, 아암들(104-1, 104-2)과 접지(100) 사이의 개구는 안테나들(40-1, 40-2)에 대해 슬롯 안테나 공진에 기여할 수 있다(예컨대, 안테나들(40-1, 40-2)은 도 6 및 도 7 양측 모두에 도시된 타입들의 공진 요소들을 포함하는 하이브리드 슬롯 역-F 안테나들일 수 있음). 도 9는 안테나들(40-1, 40-2)이 슬롯 및 역 -F 안테나 구조물들 둘 모두를 포함할 수 있고 디바이스 하우징(12)의 일부들로부터 형성될 수 있는 방법을 도시하는 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 안테나(40-1)의 공진 요소 아암(104-1) 및 안테나(40-2)의 공진 요소 아암(104-2)이 주변부 전도성 하우징 구조물들(88)의 세그먼트로부터 형성될 수 있다. 공진 요소 아암들(104-1, 104-2)을 형성하는 주변부 전도성 하우징 구조물들(88)의 세그먼트는 디바이스(10)의 제1 측에 있는 제1 유전체 갭(84-1)과 디바이스(10)의 대향하는 제2 측에 있는 제2 유전체 갭(84-2) 사이에서 연장될 수 있다. 예를 들어, 구조물들(88)의 세그먼트는 디바이스(10)의 주변부 전도성 벽(예컨대, 측벽)을 포함할 수 있다. 공진 요소 아암(104-1)은 주변부 전도성 벽의 제1 부분으로부터 형성될 수 있고, 공진 요소 아암(104-2)은 제1 부분의 단부로부터 연장되는 주변부 전도성 벽의 제2 부분으로부터 형성될 수 있다(예컨대, 제1 및 제2 부분들은 디바이스(10)의 동일한 전도성 측벽으로부터 직접 연결되고 형성될 수 있다).

주변부 전도성 하우징 구조물들(88)의 세그먼트(예컨대, 공진 요소 아암들(104-1, 104-2))은 슬롯(108)에 의해 접지(100)로부터 분리될 수 있다. 슬롯(108)은 갭(84-1)으로부터 갭(84-2)까지 연장된 세장형 개구로부터 형성될 수 있다(예컨대, 때때로 개방된 단부들로 지칭될 수 있는 슬롯(108)의 단부들이 갭들(84-1, 84-2)에 의해 형성될 수 있음). 슬롯(108)은 임의의 적합한 길이(예컨대, 약 4 내지 20 cm, 2 cm 초과, 4 cm 초과, 8 cm 초과, 12 cm 초과, 25 cm 미만, 10 cm 미만 등) 및 임의의 적합한 폭(예컨대, 대략 2 mm, 2 mm 미만, 3 mm 미만, 4 mm 미만, 1 내지 3 mm 등)을 갖는 세장형 형상을 가질 수 있다. 슬롯(108)은 공기 또는 플라스틱과 같은 유전체로 충전될 수 있다. 예를 들어, 플라스틱이 슬롯(108)의 부분들 내에 삽입될 수 있고, 이러한 플라스틱은 하우징(12)의 외측과 같은 높이가 될 수 있다. 접지(100)는 디바이스(10) 내의 전도성 층, 디바이스(10)를 위한 중간판 부재, 하우징(12)의 후방 벽, 주변부 전도성 구조물들(88)의 부분들, 및/또는 디바이스(10) 내의 임의의 다른 원하는 전도성 구조물들로부터 형성될 수 있다.

안테나(40-1)에 대한 안테나 피드(55-1)는 주변부 구조물들(88)에 커플링된 제1 피드 단자(56-1) 및 접지(100)에 커플링된 제2 피드 단자(58-1)를 포함할 수 있다. 안테나 피드(55-2)는 주변부 구조물들(88)에 커플링된 제1 피드 단자(56-2) 및 접지(100)에 커플링된 제2 피드 단자(58-2)를 포함할 수 있다. 피드(55-1)는 송신 라인(50-1)(도 3)을 사용하여 송수신기 회로부(48-1)에 의해 피드될 수 있고, 피드(55-2)는 예를 들어 송신 라인(50-2)을 사용하여 송수신기 회로부(48-2)에 의해 피드될 수 있다.

안테나(40-1)에 대한 복귀 경로(106-1)는 주변부 구조물들(88)과 접지(100) 사이에 커플링될 수 있다. 안테나(40-2)에 대한 복귀 경로(106-2)는 복귀 경로(106-1)에 인접한 주변부 구조물들(88)과 접지(100) 사이에 커플링될 수 있다. 하나의 적합한 배열에서, 복귀 경로들(106-1, 106-2)은 세그먼트(88)와 접지(100) 사이에 커플링된 동일한 전도성 구조물(예를 들어, 세장형 전도성 스트립, 전도성 와이어, 전도성 스프링 구조물들, 강성 또는 가요성 인쇄 회로 상의 금속 트레이스, 금속 스크류 또는 체결구 등)로부터 형성될 수 있다.

슬롯(108)의 부분들은 안테나들(40-1 및/또는 40-2)에 슬롯 안테나 공진을 기여할 수 있다. 예를 들어, 아암(104-1)과 접지(100) 사이의(예컨대, 피드(55-1)와 갭(84-1) 사이의) 슬롯(108)의 일부분은 안테나(40-1)에 대한 고대역(HB)에서의 공진에 기여할 수 있고, 아암(104-2)과 접지(100) 사이의 슬롯(108)의 일부분이 안테나(40-2)에 대한 고대역 공진(HB)에 기여할 수 있다.

도 9의 예에서, 안테나(40-1)는 안테나(40-2)보다 큰 체적을 점유하고, 아암(104-1)은 아암(104-2)보다 더 길다. 안테나 공진 요소 아암들(104)의 길이는 안테나들(40-1, 40-2)이 원하는 주파수들에서 공진하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 중대역(MB)에서의 안테나(40-1)의 공진은, 피드 단자(56-1)와 갭(14-1) 사이의 주변부 전도성 구조물들(88)을 따르는 거리와 연관될 수 있다. 저대역(LB)에서의 안테나(40-1)의 공진은, 피드 단자(56-1)와 복귀 경로(106-1) 사이의 주변부 전도성 구조물들(88)을 따르는 거리와 연관될 수 있다. 안테나(40-2)의 아암(104-2)은 저대역(LB)에서 주파수를 지원하기에 너무 짧을 수 있다. 그러나, 중대역(MB)에서의 안테나(40-2)의 공진은, 예를 들어, 복귀 경로(106-2)와 갭(84-2) 사이의 주변부 전도성 구조물들(88)을 따르는 거리와 연관될 수 있다.

도 9의 예는 단지 예시적인 것이다. 원하는 경우, 스위치들, 커패시터들, 저항기들, 및/또는 인덕터들과 같은 조정가능한 컴포넌트들(예컨대, 도 2의 튜닝 컴포넌트들(60))은 주변부 구조물들(88) 및 접지(100)를 따라 상이한 위치들 사이에 커플링될 수 있다. 조정가능한 컴포넌트들은, 예를 들어, 안테나들(40-1, 40-2)의 중대역 및/또는 저대역 공진을 상이한 원하는 주파수들로 튜닝할 수 있다. 주변부 전도성 구조물들(88)은 디바이스(10)의 주변부를 따라 임의의 원하는 형상을 가질 수 있다.

이러한 방식으로 구성되는 경우, 안테나들(40-1, 40-2) 양측 모두는 중대역(MB) 및 고대역(HB)에서의 통신을 지원할 수 있는 반면, 안테나(40-1)는 또한 저대역(LB)에서의 통신을 지원한다. 따라서, 안테나들(40-1, 40-2) 양측 모두는, 중대역(MB) 및/또는 고대역(HB)에서 MIMO 스킴(예컨대, 안테나들(40-1, 40-2)만을 사용하여 중대역(MB) 및/또는 고대역(HB)에서 2X MIMO 스킴, 또는 도 3의 안테나들(40-3, 40-4)과 함께 중대역(MB) 및/또는 고대역(HB)에서 4X MIMO 스킴)을 이용한 통신을 수행할 수 있다. 동일한 주파수에서 이러한 방식으로 통신들을 수행할 때, 안테나(40-1)에서의 안테나 전류는 안테나 전류(40-2)와의 간섭에 민감할 수 있다. 그러나, 안테나들(40-1, 40-2) 내의 안테나 구조물들의 배열은, 공진 요소 아암들(104-1, 104-2) 둘 모두가 전도성 재료의 동일한 연속적인 피스(즉, 주변부 구조물들(88))로부터 형성되더라도, 안테나들(40-1, 40-2)을 서로 충분히 격리되도록 구성할 수 있다. 동시에, 안테나(40-1)는, 원하는 경우, 안테나(40-4)(도 3)와 함께 저대역(LB)에서 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있다.

도 10은 안테나들(40-1, 40-2)이 어떻게 연속 도체로부터 형성된 공진 요소 아암들(104-1, 104-2)을 가짐에도 불구하고 충분히 격리될 수 있는지를 보여주는 (예를 들어, 도 9의 파선 영역(105) 내의) 복귀 경로들(106-1, 106-2)의 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 무선 주파수 안테나 전류(I1)는 접지 평면(100)을 통해, 복귀 경로(106-1) 위로, 그리고 안테나(40-1)의 피드 단자들 사이의 아암(104-1) 위로 흐를 수 있다. 유사하게, 무선 주파수 안테나 전류(I2)는 접지 평면(100)을 통해, 복귀 경로(106-2) 위로, 그리고 안테나(40-2)의 피드 단자들 사이의 아암(104-2) 위로 흐를 수 있다.

안테나(40-1)에 대한 안테나 전류(I1)는 주변부 하우징 구조물들(88)의 외부에서 도 10의 페이지 내로 그리고 (예컨대, 디바이스(10)의 내부에서) 구조물들(88)과 접지 평면(100) 사이의 페이지 밖으로 향하는 자기장(B1)을 생성할 수 있다. 이와 동시에, 안테나(40-2)에 대한 안테나 전류(I2)는 주변부 하우징 구조물들(88)의 외부에서 페이지 밖으로 그리고 구조물들(88)과 접지 평면(100) 사이의 페이지 내로 향하는 자기장(B2)을 생성할 수 있다. 이러한 방식으로, 구조물들(88) 외부의 자기장(B1)은 구조물들(88) 외부의 자기장(B2)으로 소거될 수 있고, 구조물들(88)과 접지(100) 사이의 자기장(B1)은 구조물들(88)과 접지(100) 사이의 자기장(B2)으로 소거될 수 있다. 이는 전류(I1)에 의해 생성되는 자기장이 복귀 경로들(106-1, 106-2)의 위치에서 전류(I2)에 의해 생성되는 자기장으로 소거됨으로써, 아암들(104-1, 104-2) 둘 모두가 연속 구조물(88)로부터 형성되더라도 안테나(40-1)를 안테나(40-2)로부터 전자기적으로 격리시키는 역할을 한다. 연속 도체로부터 아암들(104-1, 104-2) 둘 모두를 (예를 들어, 갭들(84)과 같은 임의의 갭들 없이) 형성하는 것은, 예를 들어, 사용자에 대한 디바이스(10)의 미적 외관을 향상시킬 수 있고/있거나 갭들이 안테나(40-1, 40-2)를 격리시키는 데 사용되는 시나리오들에 비해 디바이스(10)의 구조적(기계적) 무결성을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 복귀 경로들(106-1, 106-2) 둘 모두는 안테나들(40-1, 40-2) 사이의 격리에 영향을 미치지 않으면서 주변부 구조물들(88)과 접지(100) 사이에서 연장되는 동일한 전도성 구조물(107)(예를 들어, 기판 상의 전도성 트레이스, 금속 와이어, 전도성 핀, 솔더 조인트, 용접 등)을 사용하여 형성될 수 있다.

도 8 내지 도 10의 예가 인접 안테나들(40-1, 40-2)을 설명하고 있지만, 유사한 안테나 구조물들이, 도 3에 도시된 바와 같은 디바이스(10)의 하부 단부(68)에서 안테나들(40-2, 40-3)을 형성하는 데 사용될 수 있다(예컨대, 도 10에서, 안테나(40-4)는 안테나(40-1)를 대체하고 안테나(40-3)는 안테나(40-2)를 대체하는 경우임). 도 8 내지 도 10의 배열은 안테나들(40-1, 40-2) 사이에 만족스러운 양의 분리를 제공할 수 있고, 다른 적합한 배열에서, 안테나들(40-1, 40-2)은 안테나(40-2)의 아암(104-2)으로부터 안테나(40-1)의 아암(104-1)을 기계적으로 분리함으로써 추가로 분리될 수 있다.

도 11은 기계적으로 분리된(격리된) 공진 요소들을 갖는 도 3의 안테나들(40-1, 40-2)과 같은 한 쌍의 인접한 안테나들의 개략도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 안테나(40-1)의 공진 요소 아암(104-1)은 갭(109)에 의해 안테나(40-2)의 공진 요소 아암(104-2)으로부터 기계적으로 분리될 수 있다. 갭(109)은 예를 들어 주변부 전도성 구조물들(88) 내의 갭(84)으로부터 형성될 수 있다. 안테나(40-1)의 피드(55-1)는 갭(109)과 복귀 경로(106-1) 사이에 개재될 수 있다. 복귀 경로(106-1)는 피드(55-1)의 단자(56-1)와 갭(109)에 대향하는 아암(104-1)의 단부 사이에 개재된 위치에서 공진 요소 아암(104-1)에 커플링될 수 있다.

안테나(40-2)의 복귀 경로(106-2)는 갭(109)과 접지(100)에 인접한 아암(104-2)의 단부 사이에 커플링될 수 있다. 이는 단지 예시적일 뿐이다. 원하는 경우, 복귀 경로(106-2)는 피드 단자(56-2)와 갭(109) 사이에 있는 아암(104-2) 상의 임의의 원하는 위치와 접지(100) 사이에 커플링될 수 있다. 안테나(40-2)의 피드(55-2)는 복귀 경로(106-2)와 갭(109)에 대향하는 아암(104-2)의 단부 사이에 개재될 수 있다. 이러한 방식으로 구성될 때, 갭(109)은 아암(104-2)으로부터 아암(104-1)을 기계적으로 분리하고 (예를 들어, 피드(55-1)에 의해 처리되는 안테나 전류로부터의 전자기장이 피드(55-2)에 의해 처리되는 안테나 전류로부터의 전자기장과 상당히 상호작용하는 것을 방지함으로써) 안테나(40-2)로부터 안테나(40-1)를 전자기적으로 격리시키는 역할 둘 모두를 할 수 있다.

도 12는 안테나들(40-1, 40-2)이 슬롯 및 역-F 안테나 구조물들로부터 그리고 디바이스 하우징(12)의 기계적으로 분리된 부분들로부터 어떻게 형성될 수 있는지를 도시하는 도면이다. 안테나들(40-1, 40-2)은 도 6 및 도 7 둘 모두에서 도시된 유형의 공진 요소들을 포함하는 하이브리드 슬롯-역-F 안테나들일 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 개구(84-3)와 같은 개구(84)(도 5)는 주변부 전도성 하우징 구조물들(88)을 제1 세그먼트(88-1) 및 제2 세그먼트(88-1)로 분리할 수 있다. 안테나(40-1)의 공진 요소 아암(104-1)은 세그먼트(88-1)로부터 형성될 수 있다. 안테나(40-2)의 공진 요소 아암(104-2)은 세그먼트(88-2)로부터 형성될 수 있다.

세그먼트(88-1)는 갭(84-3)과 갭(84-1) 사이에서 연장될 수 있다. 세그먼트(88-2)는 갭(84-3)과 갭(84-2) 사이에서 연장될 수 있다. 안테나(40-1)의 피드(55-1)는 세그먼트(88-1)와 접지(100) 사이의 슬롯(108)에 걸쳐 커플링될 수 있는 반면, 안테나(40-2)의 피드(55-2)는 세그먼트(88-2)와 접지(100) 사이의 슬롯(108)에 걸쳐 커플링된다. 세그먼트(88-1)와 접지(100) 사이의 슬롯(108)의 일부분은 안테나(40-1)에 대한 고대역(HB)에서의 공진과 같은 슬롯 안테나 공진에 기여할 수 있다. 세그먼트(88-2)와 접지(100) 사이의 슬롯(108)의 일부분은 안테나(40-2)에 대한 고대역(HB)에서의 공진과 같은 슬롯 안테나 공진에 기여할 수 있다.

도 11의 경로들(106-1, 106-2)과 같은 복귀 경로들은 슬롯(108)을 연결하는 고정 전도성 경로들에 의해 또는 슬롯(108)을 연결하는 컴포넌트들(110, 114)(예컨대, 도 2의 조정가능한 컴포넌트들(60))과 같은 조정가능한 컴포넌트들에 의해 형성될 수 있다. 조정가능한 컴포넌트들(110, 114)은 둘 모두 슬롯(108)에 걸쳐 세그먼트(88-1)와 접지(100) 사이에 커플링될 수 있고, 안테나(40-1)에 대한 조정가능한 복귀 경로들(예컨대, 도 11의 복귀 경로(106-1))을 형성할 수 있다. 조정가능한 컴포넌트들(114, 110)은 때때로 본 명세서에서 튜닝 컴포넌트들, 튜닝가능한 컴포넌트들, 튜닝가능한 회로들, 또는 조정가능한 튜닝 컴포넌트들로 지칭될 수 있다. 복귀 경로(106-2)는 세그먼트(88-2)와 접지(100) 사이에 커플링될 수 있다. 복귀 경로(106-2)는 스위치들과 같은 조정가능한 컴포넌트들을 포함할 수 있거나, 조정가능한 컴포넌트들이 없을 수 있다. 안테나(40-2)의 안테나 피드 단자(56-2)는 복귀 경로(106-2)와 갭(84-2) 사이에 개재된 위치에서 세그먼트(88-2)에 커플링될 수 있다.

조정가능한 컴포넌트(114)는 슬롯(108)을 따른 제1 위치에서 슬롯(108)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 조정가능한 컴포넌트(114)는 피드 단자(56-1)와 갭(84-1) 사이에 개재된 위치에서 세그먼트(88-1)에 커플링될 수 있다. 조정가능한 컴포넌트(110)는 슬롯(108)을 따른 제2 위치에서 슬롯(108)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 조정가능한 컴포넌트(110)는 갭(84-3)과 피드 단자(56-1) 사이에 개재된 하나 이상의 위치들에서 세그먼트(88-1)에 커플링될 수 있다.

컴포넌트들(110, 114)은 접지(100)와 세그먼트(88-1) 사이의 인덕턴스 또는 개방 회로의 조정가능한 양을 제공하기 위하여 인덕터들과 같은 고정 컴포넌트들에 결합된 스위치들(SW)을 포함할 수 있다. 컴포넌트(114) 내의 스위치들은, 예를 들어, SP2T(single-pole double-throw) 스위치 및 2개의 인덕터들을 포함할 수 있다. 컴포넌트(110) 내의 스위치들은, 예를 들어, 4개의 인덕터들에 커플링된 SP4T(single-pole four-throw) 스위치를 포함할 수 있다. 이 예들은 단지 예시적일 뿐이고, 일반적으로, 컴포넌트들(110, 114)은 다른 컴포넌트들, 예컨대, 조정가능한 복귀 경로 스위치들, 커패시터들에 결합된 스위치들, 또는 임의의 다른 바람직한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 컴포넌트들(110, 114)은 임의의 원하는 수의 인덕터들을 포함할 수 있다. 원하는 경우, 컴포넌트들(110 및/또는 114)은 세그먼트(88-1)와 접지(110) 사이에 선택적으로 커플링될 수 있는 임의의 인덕터들이 없는 경로들을 포함할 수 있다. 컴포넌트들(110, 114)(예컨대, 대응하는 스위치들의 상태들)은 예를 들어 제어 회로부(28)(도 1)에 의해 제어될 수 있다. 컴포넌트들(110, 114)은, 예를 들어, 안테나(40-1)에 대한 복귀 경로들(예컨대, 도 11에 도시된 바와 같은 하나 이상의 복귀 경로들(106-1))을 형성할 수 있다.

안테나 공진 요소 아암들(104)의 길이는 안테나들(40-1, 40-2)이 원하는 동작 주파수들에서 공진하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 중대역(MB)에서의 안테나(40-1)의 공진은 컴포넌트(114)와 갭(84-1) 사이의 세그먼트(88-1)를 따른 거리와 연관될 수 있다. 저대역(LB)에서의 안테나(40-1)의 공진은, 예를 들어, 컴포넌트(114)와 갭(84-3) 사이의 세그먼트(88-1)를 따른 거리와 연관될 수 있다. 중대역(MB)에서의 안테나(40-2)의 공진은, 예를 들어, 복귀 경로(106-2)와 갭(84-2) 사이의 세그먼트(88-2)를 따른 거리와 연관될 수 있다. 도 2의 컴포넌트들(60)과 같은 조정가능한 컴포넌트들은 원하는 경우 세그먼트(88-2)와 접지(100) 사이의 슬롯(108)을 연결할 수 있다.

제어 회로부(28)(도 1)는 원하는 경우 안테나(40-1)의 주파수 응답을 튜닝하기 위해 컴포넌트들(114, 110)을 조정할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(28)는 중대역(MB) 내에서 안테나(40-1)의 공진 주파수를 튜닝하기 위해 (예를 들어, 대응하는 인덕터들 중 하나를 사용되도록 스위칭함으로써) 컴포넌트(114)를 조정할 수 있다. 제어 회로부(28)는 저대역(LB) 내에서 안테나(40-1)의 공진 주파수를 튜닝하도록 컴포넌트(110)를 조정할 수 있다.

안테나들(40-1, 40-2)은 중대역(MB) 및/또는 고대역(HB)에서 MIMO 스킴을 사용하여 통신들을 수행할 수 있다. 갭(84-3)에 의해 제공되는, 아암들(104-1, 104-2) 사이의 기계적 분리는, 안테나들(40)이 동일한 주파수에서 동작할 때(예컨대, MIMO 스킴을 이용하여 통신을 수행하는 동안) 안테나(40-1)를 안테나(40-2)로부터 분리시키는 역할을 할 수 있다. 도 11 및 도 12의 예가 인접 안테나들(40-1, 40-2)을 설명하고 있지만, 유사한 안테나 구조물들이, 도 3에 도시된 바와 같은 디바이스(10)의 하부 단부(68)에서 안테나들(40-2, 40-3)을 형성하는 데 사용될 수 있다(예컨대, 도 11 및 도 12에서, 안테나(40-4)는 안테나(40-1)를 대체하고 안테나(40-3)는 안테나(40-2)를 대체하는 경우임).

도 12에 도시된 바와 같은 안테나들(40-1, 40-2)은, 원하는 경우, (예컨대, 안테나들(40-3, 40-4)로부터의 MIMO 기여들 없이) 중대역(MB) 및/또는 고대역(HB)에서 2X MIMO 스킴, 또는 (예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이) 중대역(MB) 및/또는 고대역(HB)에서 안테나들(40-3, 40-4)에 의한 4X MIMO 스킴을 사용하여 통신들을 수행할 수 있다. 중대역(MB) 및/또는 고대역(HB)에서 MIMO 동작들을 수행할 때, 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)은 동일한 주파수들에서(예컨대, 중대역(MB) 및/또는 고대역(HB)에서) 독립적인 데이터 스트림들을 송신 및/또는 수신할 수 있다. 갭(84-3)의 존재는 안테나들 둘 모두가 동일한 주파수에서 동작함에도 불구하고 안테나(40-1)가 안테나(40-2)로부터 충분히 격리되는 것을 보장할 수 있다. 동시에, 안테나(40-1)는, 원하는 경우, 안테나(40-4)(도 3)와 함께 저대역(LB)에서 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있다.

일부 시나리오들에서, 4X MIMO 스킴을 사용하여 달성가능한 높은 데이터 처리율은 디바이스(10)와 외부 통신 장비 사이의 통신들에 필요하지 않을 수 있다. 이러한 시나리오들에서, 디바이스(10)는 (예컨대, 임의의 4X MIMO 통신들을 수행하지 않으면서) 동일한 주파수들에서 통신들을 수행하기 위해 2개의 안테나들이 사용되는 2X MIMO 통신을 수행할 수 있다. 이들 시나리오에서 2개의 안테나들 사이의 격리를 최대화하기 위해, 2X MIMO 동작들을 수행하기 위한 2개의 안테나들은 디바이스(10)의 대향 측면들(예를 들어, 측면(66, 68))에 위치될 수 있다. 이들 시나리오들에서 (예를 들어, 가능한 한 많은 안테나 체적을 활용함으로써) 2개의 안테나의 안테나 효율을 추가로 증가시키기 위해, 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)은 2X MIMO 동작들을 수행하기 위해 상부 안테나(40U) 및 하부 안테나(40L)(도 3)를 형성하도록 구성될 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 원하는 경우, 안테나들(40-1, 40-2)은 제1 동작 모드 및 제2 동작 모드 중 선택된 하나의 모드에서 안테나들(40-1, 40-2)을 배치하기 위해 제어 회로부(28)(도 1)에 의해 제어되는 스위칭 회로부를 포함할 수 있다. 제1 동작 모드(때때로 본 명세서에서 4X MIMO 모드 또는 제1 MIMO 모드로 지칭됨)에서, 안테나들(40-1, 40-2)은 갭(84-3)에 의해 격리되고, (예컨대, 안테나들(40-1, 40-2)이 안테나들(40-3, 40-4)을 이용하여 4X MIMO 동작들을 수행할 수 있도록) 동일한 주파수에서 별개의 데이터 스트림들을 전달한다. 제2 동작 모드(때때로 본 명세서에서 2X MIMO 모드 또는 제2 MIMO 모드로 지칭됨)에서, 안테나들(40-1, 40-2)은 상부 안테나(40U)와 같은 단일 안테나(예컨대, 안테나들(40-1, 40-2) 둘 모두로부터의 구조물들을 포함하는 단일 안테나(40))를 형성하도록 구성된다.

제2 동작 모드에서, 세그먼트(88-1)는 세그먼트(88-2)에 단락될 수 있고, 복귀 경로(106-2)는 접지(100)로부터 디커플링될 수 있고, 피드(55-2)는 디스에이블될 수 있다. 안테나(40U)는 후속적으로 안테나 피드(55-1)를 이용하여 피드될 수 있다. 피드(55-1)과 갭(84-2) 사이의 거리는 (화살표(118)에 의해 도시된 바와 같이) 저대역(LB)에서의 공진을 지원할 수 있고, 피드(55-1)와 갭(84-1) 사이의 거리는 안테나(40U)에 대해 (화살표(116)에 의해 도시된 바와 같은) 중대역(MB)에서의 공진을 지원할 수 있다(예를 들어, 세그먼트들(88-1, 88-2) 둘 모두는 안테나(40U)를 위한 단일 공진 요소 아암(106)의 일부를 형성할 수 있다). 안테나(40U)의 공진 요소 아암과 접지(110) 사이의 슬롯(108)은 고대역(HB)에서 공진을 지원할 수 있다.

이러한 예에서, 유사한 구조물들이 안테나들(40-3, 40-4)을 형성하는 데 사용될 수 있다(예를 들어, 도 12에서 안테나(40-4)가 안테나(40-1)를 대체하고 안테나(40-3)가 안테나(40-2)를 대체한다). 이에 의해, 안테나들(40-3, 40-4)은 안테나들(40-3, 40-4)이 안테나들(40-1 및 40-2)과 4X MIMO 동작들을 수행하기 위해 동일한 주파수들에서 독립적으로 2개의 별개의 데이터 스트림들을 전달하는 제1 동작 모드와 안테나들(40-3, 40-4)이 단일 하부 안테나(40L)(도 3)를 형성하는 제2 동작 모드 사이에서 토글링될 수 있다. 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)이 제2 동작 모드에 배치되어 안테나들(40U 및 40L)을 형성할 때, 안테나들(40U 및 40L)은 저대역(LB), 중대역(MB), 및/또는 고대역(HB)에서 동일한 주파수들에서 독립적인 데이터 스트림들을 송신 및/또는 수신하는 것 둘 모두에 의해 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있다.

도 13은 제1 동작 모드와 제2 동작 모드 사이에서(예컨대, 도 12의 파선 영역(112) 내에서) 안테나들(40-1, 40-2)을 토글링하기 위해 디바이스(10)에 형성될 수 있는 스위칭 회로부의 도면이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 스위칭 회로부(120)는 안테나(40-1)와 안테나(40-2) 사이에 커플링될 수 있다. 스위칭 회로부(120)의 상태는 제어 회로부(28)로부터 수신된 제어 신호들(122)에 의해 제어될 수 있다.

스위칭 회로부(120)는 갭(84-3)에 걸쳐 공진 요소 아암(104-1)(세그먼트 88-1)과 공진 요소 아암(104-2)(세그먼트(88-2)) 사이에 커플링된 제1 스위치(120-1)를 포함할 수 있다. 스위치(120-1)가 폐쇄될 때(턴 온), 안테나(40-1)의 아암(104-1)은 안테나(40-2)의 아암(104-2)에 단락되어 안테나(40U)를 위한 단일 공진 요소 아암(106)을 형성할 수 있다.

스위칭 회로부(120)는 안테나(40-2)의 복귀 경로(106-2) 상에 개재된 제2 스위치(120-2)를 포함할 수 있다(예를 들어, 스위치(106-2)는 안테나(40-2)의 아암(104-2)과 접지(100) 사이에 커플링될 수 있다). 스위치(120-2)가 폐쇄될 때, 안테나(40-2)의 아암(104-2)은 (예를 들어, 안테나(40-2)에 대한 중대역(MB)에서의 공진을 지원하기 위해) 접지(100)에 단락될 수 있다. 스위치(120-2)가 개방될 때, (예컨대, 안테나(40U)의 공진 요소 아암이 피드(55-1)와 갭(84-2) 사이에서 접지에 단락되지 않도록) 개방 회로가 아암(104-2)과 접지(100) 사이에 형성될 수 있다.

스위칭 회로부(120)는 안테나 피드(55-2)의 피드 단자(56-2)와 공진 요소 아암(104-2) 사이에 개재된 제3 스위치(120-3)를 포함할 수 있다. 스위치(120-3)가 폐쇄될 때, 피드(56-2)는 아암(104-2)에 커플링되고, 안테나(40-2)에 대한 무선 주파수 안테나 신호들은 안테나(40-2)에 의해 전달될 수 있다. 스위치(120-3)가 개방될 때, 피드(55-2)은 피드 단자(56-2)를 아암(104-2)으로부터 디커플링함으로써 디스에이블된다.

제어 회로부(28)는 스위치(120-1)가 개방되고 스위치들(120-2, 120-3)이 폐쇄되는 제1 상태(예컨대, 4X MIMO 상태 또는 제1 MIMO 상태)에 스위칭 회로부(120)를 배치할 수 있다. 스위칭 회로부(120)가 제1 상태에 있을 때, 안테나들(40-1, 40-2)은 제1 동작 모드에 배치된다. 제1 동작 모드에서, 안테나(40-1)의 아암(104-1)은 갭(84-3)에 의해 안테나(40-2)의 아암(104-2)으로부터 격리될 수 있고, 안테나(40-2)의 복귀 경로(106-2)는 아암(104-2)과 접지(100) 사이에 커플링될 수 있고, 피드(55-2)는 활성일 수 있다(예를 들어, 피드 단자(56-2)는 아암(104-2)에 커플링될 수 있다). 안테나들(40-1, 40-2)은 후속적으로 안테나들(40-3, 40-4)(도 3)과 동일한 주파수들에서 별개의 데이터 스트림들을 전달함으로써 4X MIMO 동작들을 수행할 수 있다.

제어 회로부(28)는 스위치(120-1)가 폐쇄되고 스위치들(120-2, 120-3)이 개방되는 제2 상태(예컨대, 2X MIMO 상태 또는 제2 MIMO 상태)에 스위칭 회로부(120)를 배치할 수 있다. 스위칭 회로부(120)가 제2 상태에 있을 때, 안테나들(40-1, 40-2)은 안테나들(40-1, 40-2) 내의 구조물들이 단일 안테나(40U)를 형성하는 제2 동작 모드에 배치된다. 제2 동작 모드에서, 안테나(40-1)의 아암(104-1)은 갭(84-3)에 걸쳐 안테나(40-2)의 아암(104-2)에 단락되어 안테나(40U)의 공진 요소 아암을 형성할 수 있고, 복귀 경로(106-2)는 주변부 구조물들(88)과 접지(100) 사이에 개방 회로를 형성할 수 있고, 피드(55-2)은 비활성화될 수 있다(예를 들어, 피드 단자(56-2)는 아암(104-2)으로부터 디커플링될 수 있다). 안테나(40U)는 후속적으로 안테나(40L)(도 3)와 동일한 주파수들에서 데이터 스트림을 전달함으로써 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있다.

도 13의 예는 단지 예시적인 것이다. 원하는 경우, 스위치들(120-1, 120-2, 120-3) 중 하나 이상은 생략될 수 있거나, 스위칭 회로부(120) 내에 추가적 스위치들이 형성될 수 있다. 도 13의 예에서, 스위치들(120-1, 120-2, 120-3)은 SP2T 스위치들이다. 그러나, 일반적으로, 임의의 원하는 스위치들이 사용될 수 있고, 스위칭 회로부(120) 내의 스위치들은 안테나들(40-1, 40-2) 사이에 임의의 원하는 방식으로 배열될 수 있다.

(예컨대, 스위칭 회로부(120)가 제2 상태에 있는 동안) 2X MIMO 동작들을 수행하는 것은 (예를 들어, 스위칭 회로부(120)가 제1 상태에 있는 동안) 4X MIMO 동작들을 수행하는 것보다 더 낮은 처리율을 수반할 수 있다. 그러나, 2X MIMO 동작을 수행하는 것은 4X MIMO 동작을 수행하는 것보다 더 높은 안테나 효율을 수반할 수 있다(예를 들어, 그 이유는, 안테나들(40U 및 40L)이 디바이스(10)의 대향 단부들에 형성되고 따라서 서로 격리되고, 안테나들(40U 및 40L)이 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 또는 40-4)보다 더 큰 체적들을 점유하기 때문이다). 원하는 경우, 제어 회로부(28)는, 디바이스(10)의 프로세싱 동작들이 비교적 높은 데이터 처리율을 요구할 때 제1 동작 모드에 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)을 배치할 수 있고(예를 들어, 고화질 비디오를 스트리밍하기 위해, 계산 집약적 클라우드 컴퓨팅 알고리즘들을 수행하는 것 등), 디바이스(10)의 프로세싱 동작들이 비교적 높은 안테나 효율을 요구할 때(예컨대, 디바이스(10)와 외부 무선 장비 사이에 낮은 무선 링크 품질이 있을 때) 제2 동작 모드의 안테나들(40U, 40L)을 형성하도록 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)을 구성할 수 있다.

도 14는 안테나 성능(안테나 효율)이 도 11 내지 도 13의 안테나들(40-1, 40-2 및/또는 40U)(예를 들어, 스위칭 회로부(120)를 포함함)에 대한 동작 주파수 f의 함수로서 플로팅된 그래프이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 곡선(130)은 제2 동작 모드에 배치될 때(예를 들어, 스위칭 회로부(120)가 제2 상태에 배치될 때) 안테나(40U)의 안테나 효율을 플로팅한다. 제2 모드에서 동작할 때, 안테나(40U)는 저대역(LB), 중대역(MB), 및 고대역(HB)에서 피크 효율들(E1)(예컨대, 대략 -3 dB의 피크 효율들)을 나타낼 수 있다. 저대역(LB)에서의 피크는 도 12의 경로 길이(118)와 연관된 안테나(40U)의 공진에 의해 생성될 수 있고, 중대역(MB)에서의 피크는 경로 길이(116)와 연관된 안테나(40U)의 공진에 의해 생성될 수 있고, 고대역(HB)에서의 피크는 예를 들어 경로(116)와 접지(100) 사이의 슬롯(108)의 일부분과 연관된 안테나(40U)의 공진에 의해 생성될 수 있다. 저대역(LB) 내에서의 안테나(40U)의 주파수 응답은 원하는 경우 도 12의 컴포넌트(110)를 조정함으로써 조정될 수 있다. 중대역(MB) 내에서의 안테나(40L)의 주파수 응답은 원하는 경우 도 12의 컴포넌트(114)를 조정함으로써 조정될 수 있다.

곡선(132)은 제1 동작 모드에서 동작될 때(예를 들어, 스위칭 회로부(120)가 제1 상태에 배치될 때) 안테나(40-1)의 안테나 효율을 플로팅한다. 제1 동작 모드에서 동작할 때, 안테나(40-1)는 (예컨대, 각각의 활성 안테나 사이의 격리에서의 감소 및 각각의 안테나에 대한 공간 체적에서의 감소로 인해) 곡선(130)과 연관된 효율들(E1)보다 작은 저대역(LB), 중대역(MB), 및 고대역(HB)에서의 피크 효율들(E2)을 나타낼 수 있다. 일례로서, 피크 효율들(E2)은 대략 -6 dB일 수 있다. 저대역(LB)에서의 피크는 도 12의 컴포넌트(114)와 갭(84-3) 사이의 경로와 연관된 안테나(40-1)의 공진에 의해 생성될 수 있고, 중대역(MB)에서의 피크는 컴포넌트(114)와 갭(84-1) 사이의 경로와 연관된 안테나(40-1)의 공진에 의해 생성될 수 있고, 고대역(HB)에서의 피크는 예를 들어 세그먼트(88-1)와 접지(100) 사이의 슬롯(108)의 공진에 의해 생성될 수 있다. 저대역(LB) 내에서의 곡선(132)의 주파수 응답은 도 12의 컴포넌트(110)를 조정함으로써 조정될 수 있다. 중대역(MB) 내에서의 곡선(130)의 주파수 응답은 컴포넌트(114)를 조정함으로써 조정될 수 있다.

곡선(134)은 제1 동작 모드에서 배치될 때(예를 들어, 스위칭 회로부(120)가 제1 상태에 배치될 때) 안테나(40-2)의 안테나 효율을 플로팅한다. 제1 모드에서 동작할 때, 안테나(40-2)는 중저대역(MB), 및 고대역(HB)에서의 피크 효율들(E2)을 나타낼 수 있다. 중대역(MB)에서의 피크는 복귀 경로(106-2)와 갭(84-2) 사이의 거리와 연관된 안테나(40-2)의 공진에 의해 생성될 수 있고, 고대역(HB)에서의 피크는, 예를 들어, 세그먼트(88-2)와 접지(100) 사이의 슬롯(108)의 공진에 의해 생성될 수 있다. 제1 모드에서 동작하는 것은 전체 안테나 효율을 E1로부터 E2로 감소시키지만, 무선 회로부(34)에 대한 데이터 처리율은 또한 제2 모드에서 제1 모드에서보다 더 크다.

제1 동작 모드에 배치될 때, 안테나들(40-1, 40-2)은 중대역(MB) 및 고대역(HB) 중 하나 또는 둘 모두에서 안테나들(40-3, 40-4)을 이용하여 4X MIMO 동작들을 수행할 수 있고, 추가적으로 또는 대안적으로 (예를 들어, 도 4의 안테나들(40-1 내지 40-4)에 대한 커버리지 블록들(80)에 의해 도시된 바와 같이) 안테나(40-4)를 갖는 저대역(LB)에서 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있다. 원하는 경우, 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)은 대역들(LB, MB, HB) 중 하나 이상에서의 다수의 캐리어 주파수들이 데이터 처리율을 추가로 증가시키기 위해 사용되는 캐리어 어그리게이션을 수행할 수 있다.

제2 동작 모드에 배치될 때, 안테나들(40U, 40L)은 대역들(LB, MB, HB) 중 1 개, 2개, 또는 모두에서 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있다. 원하는 경우, 안테나들(40U, 40L)은 대역들(LB, MB, HB) 중 하나 이상에서의 다수의 캐리어 주파수들이 데이터 처리율을 추가로 증가시키기 위해 사용되는 캐리어 어그리게이션을 수행할 수 있다(예를 들어, 여기서, 안테나들(40U 및 40L) 각각은 동일한 캐리어 주파수들을 커버하여, 2X MIMO 동작들이 캐리어 어그리게이션 스킴에서의 각각의 캐리어 주파수에 대해 수행된다).

안테나들(40-1, 40-4)은 제1 동작 모드에 배치되는 동안 저대역(LB)에서 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있지만, 안테나들 중 어느 것도, 예를 들어, 안테나들이 제2 동작 모드에 배치될 때 4X MIMO 동작들을 수행할 수 없다. 이러한 방식으로, 4개 이상의 안테나들(40)은, 단일 안테나만이 사용되는 시나리오들에 비해 전체 데이터 처리율을 증가시키기 위해 MIMO 동작을 수행하는 데 사용될 수 있는 한편, 또한 동일한 주파수들에서 동작하는 안테나들 사이에 그리고 도 11 내지 도 13의 예에서 만족스러운 전자기적 격리가 존재하는 것을 보장하고, 또한 안테나들이 디바이스(10)에 대한 안테나 효율 및 데이터 처리율 요건들에 따라 상이한 모드들 사이에서 동적으로 조정될 수 있게 한다.

도 14의 예는 단지 예시적인 것이다. 일반적으로, 효율 곡선들(130, 132, 134)은 임의의 원하는 형상을 가질 수 있다. 곡선들(130, 132, 134)은 3개 초과의 주파수 대역들에서, 3개 미만의 주파수 대역들에서, 또는 원하는 경우 임의의 다른 원하는 주파수 대역들에서 효율에서의 피크들을 나타낼 수 있다. 원하는 경우, 도 3의 안테나들(40-3, 40-4, 40L)을 특성화하기 위해 유사한 효율 곡선들이 또한 사용될 수 있다.

도 14의 곡선(132)과 같은 곡선(또는 약간 더 낮은 효율들로 곡선(132)의 경로를 따르는 유사한 곡선)은 안테나들(40-1, 40-2)이 연속 도체로부터 형성되고 안테나들(40-3, 40-4)이 연속 도체로부터 형성되는 시나리오들에서 안테나들(40-1, 40-4)의 성능을 특성화하기 위해 사용될 수 있다(도 8 내지 도 10). 유사하게, 곡선(134)과 같은 곡선(또는 약간 더 낮은 효율들로 곡선(134)의 경로를 따르는 유사한 곡선)은 도 8 내지 도 10의 배열에서 안테나들(40-2, 40-3)의 성능을 특성화하기 위해 사용될 수 있다. 안테나들(40-1, 40-2)이 연속 도체로부터 형성된 공진 요소들을 갖든(도 8 내지 도 10) 또는 갭(84-3)이 하우징 벽(88)(도 11 내지 도 13)에 형성되든, 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)은 중대역(MB) 및/또는 고대역(HB)에서 4X MIMO 동작들을 수행할 수 있고/있거나, 저대역(LB)에서 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있다. 원하는 경우, 안테나들(40-1, 40-2, 40-3, 40-4) 중 임의의 쌍은 대역들(LB, MB, 및/또는 HB) 중 하나 이상에서 2X MIMO 동작들을 수행할 수 있다(예를 들어, 안테나들(40)은 그들의 전체 데이터 처리율 용량을 활용할 필요가 없다).

일 실시예에 따르면, 대향하는 제1 및 제2 단부들과, 제1 단부에서 제1 및 제2 코너들을 갖고 제2 단부에서 제3 및 제4 코너들을 갖는 직사각형 주변부를 갖는 하우징, 제1 코너에서의 제1 안테나; 제2 코너에서의 제2 안테나, 제3 코너에서의 제3 안테나, 제4 코너에서의 제4 안테나, 및 제1, 제2, 제3 및 제4 안테나들에 커플링된 셀룰러 전화 송수신기 회로부를 포함하는 휴대용 전자 디바이스가 제공되고, 셀룰러 전화 송수신기 회로부는 제1 및 제4 안테나들을 사용하여 제1 주파수에서 무선 주파수 신호들을 그리고 제1, 제2, 제3 및 제4 안테나들을 사용하여 제1 주파수보다 큰 제2 주파수에서 무선 주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성된다.

다른 실시예에 따르면, 휴대용 전자 디바이스 하우징은, 직사각형 주변부 둘레에서 이어지는 주변 전도성 구조물들을 포함하고, 제1, 제2, 제3 및 제4 안테나들 각각은 주변 전도성 구조물들로부터 형성된 각각의 안테나 공진 요소 아암을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 휴대용 전자 디바이스는, 하우징의 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되는 디스플레이 커버 층을 갖는 디스플레이를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 주변 전도성 구조물들은 전자 디바이스의 제1 단부에 전도성 측벽을 포함하고, 제1 안테나는 전도성 측벽의 제1 부분으로부터 형성된 제1 안테나 공진 요소 아암을 포함하고, 제2 안테나는 제1 부분의 단부로부터 연장되는 전도성 측벽의 제2 부분으로부터 형성된 제2 안테나 공진 요소를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 주변 전도성 구조물들은 전자 디바이스의 제1 단부에 전도성 측벽을 포함하고, 유전체-충전 갭이 전도성 측벽을 제1 세그먼트 및 유전체-충전 갭에 의해 제1 세그먼트로부터 분리되는 제2 세그먼트로 분할하고, 제1 안테나는 제1 세그먼트로부터 형성된 제1 안테나 공진 요소 아암을 포함하고, 제2 안테나는 제2 세그먼트로부터 형성된 제2 안테나 공진 요소를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 휴대용 전자 디바이스는 제1 및 제2 안테나들 사이에 커플링된 제1 스위칭 회로부, 제3 및 제4 안테나들 사이에 커플링된 제2 스위칭 회로부 및 하우징 내의 제어 회로부를 포함하고, 제어 회로부는 제1 스위칭 회로부를 제어하여 제1 및 제2 안테나들의 안테나 공진 요소 아암들을 포함하는 제5 안테나를 형성하고, 제2 스위칭 회로부를 제어하여 제3 및 제4 안테나들의 안테나 공진 요소 아암들을 포함하는 제6 안테나를 형성하도록 구성된다.

다른 실시예에 따르면, 셀룰러 전화 송수신기 회로부는 제5 및 제6 안테나들을 사용하여 제3 주파수에서 무선 주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성된다.

다른 실시예에 따르면, 셀룰러 전화 송수신기 회로부는 제1 및 제4 안테나들을 사용하여 제2 주파수보다 큰 제3 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달하는 것과 동시에, 제1 및 제4 안테나들을 사용하여 제1 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달하고 제1, 제2, 제3 및 제4 안테나들을 사용하여 제2 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달하도록 구성된다.

다른 실시예에 따르면, 셀룰러 전화 송수신기 회로부는 제1 및 제4 안테나들을 사용하여 제2 주파수보다 큰 제3 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달하는 것과 동시에, 제1, 제2, 제3 및 제4 안테나들을 사용하여 제1 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달하고 제1, 제2, 제3 및 제4 안테나들을 사용하여 제2 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달하도록 구성된다.

다른 실시예에 따르면, 제1 주파수는 700 ㎒ 내지 960 ㎒의 제1 셀룰러 전화 통신 대역 내에 있고, 제2 주파수는 1700 ㎒ 내지 2200 ㎒의 제2 셀룰러 전화 통신 대역 내에 있고, 제3 주파수는 2300 ㎒ 내지 2700 ㎒의 제3 셀룰러 전화 통신 대역 내에 있다.

일 실시예에 따르면, 주변부 전도성 벽을 갖는 하우징, 주변부 전도성 벽을 제1 및 제2 세그먼트들로 분할하는 주변부 전도성 벽 내의 유전체-충전 개구, 슬롯에 의해 제1 및 제2 세그먼트들로부터 분리되는 안테나 접지, 제1 세그먼트로부터 형성된 제1 공진 요소 아암, 및 슬롯에 걸쳐 제1 세그먼트와 안테나 접지 사이에 커플링된 제1 안테나 피드를 갖는 제1 안테나, 제2 세그먼트로부터 형성된 제2 공진 요소 아암, 및 슬롯에 걸쳐 제2 세그먼트와 안테나 접지 사이에 커플링된 제2 안테나 피드를 갖는 제2 안테나, 및 제1 및 제2 안테나 피드들 둘 모두를 통해 주어진 주파수에서 무선 주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성된 무선 주파수 송수신기 회로부를 포함하는 전자 디바이스가 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 제2 안테나는 제2 세그먼트 상의 위치와 안테나 접지 사이에 커플링된 복귀 경로를 포함하고, 제2 세그먼트 상의 위치는 제2 안테나 피드와 유전체-충전 개구 사이에 개재된다.

다른 실시예에 따르면, 무선 주파수 송수신기 회로부는 제1 안테나 피드를 통해 추가적 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달하는 것과 동시에, 제2 안테나 피드를 통해 추가적 주파수에서 어떠한 신호들도 송신하지 않으면서 제1 및 제2 안테나 피드들을 통해 주어진 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달하도록 구성되고, 추가적 주파수는 주어진 주파수보다 낮다.

다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는, 제1 세그먼트 상의 제1 위치와 안테나 접지 사이에 커플링된 제1 조정가능한 컴포넌트, 및 제1 세그먼트 상의 제2 위치와 안테나 접지 사이에 커플링된 제2 조정가능한 컴포넌트를 포함하고, 제1 안테나 피드는 제1 세그먼트에 커플링된 제1 피드 단자 및 안테나 접지에 커플링된 제2 피드 단자를 포함하고, 제1 위치는 제1 피드 단자와 유전체-충전 개구에 대향하는 제1 세그먼트의 단부 사이에 개재되고, 제2 위치는 제1 피드 단자와 유전체-충전 개구 사이에 개재되고, 제2 조정가능한 컴포넌트는 추가 주파수에서 제1 안테나의 공진을 조정하도록 구성된다.

다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는, 제1 및 제2 안테나들에 커플링된 송수신기 회로부, 및 스위칭 회로부를 조정하여 제3 안테나를 형성하도록 구성된 제어 회로부를 포함하고, 제3 안테나는, 제1 및 제2 공진 요소 아암을 포함하는 제3 공진 요소 아암, 제1 안테나 피드, 및 안테나 접지를 포함하고, 제3 안테나는 주어진 주파수 및 추가적 주파수에서 공진을 나타내도록 구성된다.

다른 실시예에 따르면, 제2 안테나 피드는 제2 세그먼트에 커플링된 제3 피드 단자 및 안테나 접지에 커플링된 제4 피드 단자를 포함하고, 스위칭 회로부는 복귀 경로가 제2 세그먼트를 안테나 접지에 단락시키는 제1 상태를 갖고, 제3 피드 단자는 제2 세그먼트에 단락되고, 제1 및 제2 세그먼트들 사이에 개방 회로가 형성되고, 스위칭 회로부는 복귀 경로가 제2 세그먼트와 안테나 접지 사이에 개방 회로를 형성하는 제2 상태를 갖고, 제3 피드 단자는 제2 세그먼트로부터 디커플링되고, 제1 세그먼트는 유전체-충전 개구에 걸쳐 제2 세그먼트에 단락되고, 제어 회로부는 스위칭 회로부를 제2 상태에 배치함으로써 제3 안테나를 형성하도록 구성된다.

다른 실시예에 따르면, 주변부 전도성 벽은 하우징의 제1 단부에 형성되고, 하우징은 제1 단부에 대향하는 하우징의 제2 단부에 형성된 추가적 주변부 전도성 벽을 포함하고, 추가적 주변부 전도성 벽은 추가적 슬롯에 의해 안테나 접지로부터 분리되고, 전자 디바이스는 추가적 주변부 전도성 벽을 제3 및 제4 세그먼트들로 분할하는 추가적 주변부 전도성 벽 내의 추가적 유전체-충전 개구, 제3 세그먼트로부터 형성된 제3 공진 요소 아암, 및 추가적 슬롯에 걸쳐 제3 세그먼트와 안테나 접지 사이에 커플링된 제3 안테나 피드를 갖는 제3 안테나, 및 제4 세그먼트로부터 형성된 제2 공진 요소 아암, 및 추가적 슬롯에 걸쳐 제4 세그먼트와 안테나 접지 사이에 커플링된 제4 안테나 피드를 갖는 제4 안테나를 포함하고, 무선 주파수 송수신기 회로부는 제1, 제2, 제3 및 제4 안테나들을 통해 주어진 주파수에서 무선 주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성된다.

일 실시예에 따르면, 전도성 하우징 벽, 슬롯에 의해 전도성 하우징 벽으로부터 분리되는 안테나 접지, 전도성 하우징 벽의 제1 부분으로부터 형성된 제1 공진 요소 아암, 전도성 하우징 벽 상의 제1 위치에 커플링된 제1 안테나 피드 단자, 안테나 접지에 커플링된 제2 안테나 피드 단자, 및 슬롯에 걸쳐 전도성 하우징 벽 상의 제2 위치와 안테나 접지 사이에 커플링된 제1 복귀 경로를 갖는 제1 안테나, 제1 부분의 단부로부터 연장되는 전도성 하우징 벽의 제2 부분으로부터 형성된 제2 공진 요소 아암, 슬롯에 걸쳐 전도성 하우징 벽 상의 제3 위치와 안테나 접지 사이에 커플링된 제2 복귀 경로, 전도성 하우징 벽 상의 제4 위치에 커플링된 제3 안테나 피드 단자, 및 안테나 접지에 커플링된 제4 안테나 피드 단자 - 제2 위치는 제1 및 제3 위치들 사이에 개재되고, 제3 위치는 제2 및 제4 위치들 사이에 개재됨 -, 및 제1 및 제2 안테나들에 커플링되고, 제1 및 제2 안테나들 둘 모두를 사용하여 주어진 주파수에서 무선 주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성된 무선 주파수 송수신기 회로부를 포함하는 전자 디바이스가 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 무선 주파수 송수신기 회로부는 제1 안테나를 사용하여 주어진 주파수보다 낮은 추가적 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달하는 것과 동시에 제1 및 제2 안테나들을 통해 주어진 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달하도록 구성된다.

다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 제1 단부 및 제1 단부에 대향하는 제2 단부를 갖고, 전도성 하우징 벽은 제1 단부에 형성되고, 제2 단부에서의 추가적 전도성 하우징 벽, 추가적 주변부 전도성 벽의 제1 부분으로부터 형성된 제3 공진 요소 아암을 갖는 제3 안테나, 및 추가적 주변부 전도성 벽의 제2 부분으로부터 형성된 제4 공진 요소 아암을 갖는 제4 안테나를 추가로 포함하고, 무선 주파수 송수신기 회로부는 제1, 제2, 제3 및 제4 안테나들을 통해 주어진 주파수에서 무선 주파수 신호들을 그리고 제1 및 제4 안테나들을 통해 추가적 주파수에서 무선 주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성된다.

전술한 내용은 단지 예시적인 것이며, 설명된 실시예들의 범주 및 기술적 사상을 벗어남이 없이, 당업자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims

휴대용 전자 디바이스로서,
대향하는 제1 단부 및 제2 단부와, 상기 제1 단부에서 제1 코너 및 제2 코너를 갖고 상기 제2 단부에서 제3 코너 및 제4 코너를 갖는 직사각형 주변부를 갖는 하우징;
상기 제1 코너에서의 제1 안테나;
상기 제2 코너에서의 제2 안테나;
상기 제3 코너에서의 제3 안테나;
상기 제4 코너에서의 제4 안테나; 및
상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나, 상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나에 커플링된 셀룰러 전화 송수신기 회로부를 포함하고, 상기 셀룰러 전화 송수신기 회로부는 상기 제1 안테나 및 상기 제4 안테나를 사용하여 제1 주파수에서 무선 주파수 신호들을 그리고 상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나, 상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나를 사용하여 상기 제1 주파수보다 큰 제2 주파수에서 무선 주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 하우징은 상기 직사각형 주변부 둘레에서 이어지는 주변부 전도성 구조물들을 포함하고, 상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나, 상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나 각각은 상기 주변부 전도성 구조물들로부터 형성된 각각의 안테나 공진 요소 아암을 포함하는, 휴대용 전자 디바이스.
제2항에 있어서, 상기 하우징의 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부까지 연장되는 디스플레이 커버 층을 갖는 디스플레이를 추가로 포함하는, 휴대용 전자 디바이스.
제2항에 있어서, 상기 주변부 전도성 구조물들은 상기 전자 디바이스의 상기 제1 단부에 전도성 측벽을 포함하고, 상기 제1 안테나는 상기 전도성 측벽의 제1 부분으로부터 형성된 제1 안테나 공진 요소 아암을 포함하고, 상기 제2 안테나는 상기 제1 부분의 단부로부터 연장되는 상기 전도성 측벽의 제2 부분으로부터 형성된 제2 안테나 공진 요소를 포함하는, 휴대용 전자 디바이스.
제2항에 있어서, 상기 주변부 전도성 구조물들은 상기 전자 디바이스의 상기 제1 단부에 전도성 측벽을 포함하고, 유전체-충전 갭이 상기 전도성 측벽을 제1 세그먼트 및 상기 유전체-충전 갭에 의해 상기 제1 세그먼트로부터 분리되는 제2 세그먼트로 분할하고, 상기 제1 안테나는 상기 제1 세그먼트로부터 형성된 제1 안테나 공진 요소 아암을 포함하고, 상기 제2 안테나는 상기 제2 세그먼트로부터 형성된 제2 안테나 공진 요소를 포함하는, 휴대용 전자 디바이스.
제2항에 있어서,
상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나 사이에 커플링된 제1 스위칭 회로부;
상기 제3 안테나와 상기 제4 안테나 사이에 커플링된 제2 스위칭 회로부; 및
상기 하우징 내의 제어 회로부를 추가로 포함하고, 상기 제어 회로부는 상기 제1 스위칭 회로부를 제어하여 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나의 상기 안테나 공진 요소 아암들을 포함하는 제5 안테나를 형성하고, 상기 제2 스위칭 회로부를 제어하여 상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나의 상기 안테나 공진 요소 아암들을 포함하는 제6 안테나를 형성하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
제6항에 있어서, 상기 셀룰러 전화 송수신기 회로부는 상기 제5 안테나 및 상기 제6 안테나를 사용하여 제3 주파수에서 무선 주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 셀룰러 전화 송수신기 회로부는 상기 제1 안테나 및 상기 제4 안테나를 사용하여 상기 제2 주파수보다 큰 제3 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달하는 것과 동시에, 상기 제1 안테나 및 상기 제4 안테나를 사용하여 상기 제1 주파수에서 상기 무선 주파수 신호들을 전달하고 상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나, 상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나를 사용하여 상기 제2 주파수에서 상기 무선 주파수 신호들을 전달하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 셀룰러 전화 송수신기 회로부는 상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나, 상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나를 사용하여 상기 제2 주파수보다 큰 제3 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달하는 것과 동시에, 상기 제1 안테나 및 상기 제4 안테나를 사용하여 상기 제1 주파수에서 상기 무선 주파수 신호들을 전달하고 상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나, 상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나를 사용하여 상기 제2 주파수에서 상기 무선 주파수 신호들을 전달하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
제9항에 있어서, 상기 제1 주파수는 700 ㎒ 내지 960 ㎒의 제1 셀룰러 전화 통신 대역 내에 있고, 상기 제2 주파수는 1700 ㎒ 내지 2200 ㎒의 제2 셀룰러 전화 통신 대역 내에 있고, 상기 제3 주파수는 2300 ㎒ 내지 2700 ㎒의 제3 셀룰러 전화 통신 대역 내에 있는, 휴대용 전자 디바이스.
전자 디바이스로서,
주변부 전도성 벽을 갖는 하우징;
상기 주변부 전도성 벽을 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트로 분할하는 상기 주변부 전도성 벽 내의 유전체-충전 개구;
슬롯에 의해 상기 제1 세그먼트 및 상기 제2 세그먼트로부터 분리되는 안테나 접지;
상기 제1 세그먼트로부터 형성된 제1 공진 요소 아암, 및 상기 슬롯에 걸쳐 상기 제1 세그먼트와 상기 안테나 접지 사이에 커플링된 제1 안테나 피드(feed)를 갖는 제1 안테나;
상기 제2 세그먼트로부터 형성된 제2 공진 요소 아암, 및 상기 슬롯에 걸쳐 상기 제2 세그먼트와 상기 안테나 접지 사이에 커플링된 제2 안테나 피드를 갖는 제2 안테나; 및
상기 제1 안테나 피드 및 상기 제2 안테나 피드 둘 모두를 통해 주어진 주파수에서 무선 주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성된 무선 주파수 송수신기 회로부를 포함하는, 전자 디바이스.
제11항에 있어서, 상기 제2 안테나는 상기 제2 세그먼트 상의 위치와 상기 안테나 접지 사이에 커플링된 복귀 경로를 포함하고, 상기 제2 세그먼트 상의 상기 위치는 상기 제2 안테나 피드와 상기 유전체-충전 개구 사이에 개재되는, 전자 디바이스.
제12항에 있어서, 상기 무선 주파수 송수신기 회로부는 상기 제1 안테나 피드를 통해 추가적 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달하는 것과 동시에, 상기 제2 안테나 피드를 통해 상기 추가적 주파수에서 어떠한 신호들도 송신하지 않으면서 상기 제1 안테나 피드 및 상기 제2 안테나 피드를 통해 상기 주어진 주파수에서 상기 무선 주파수 신호들을 전달하도록 구성되고, 상기 추가적 주파수는 상기 주어진 주파수보다 낮은, 전자 디바이스.
제13항에 있어서,
상기 제1 세그먼트 상의 제1 위치와 상기 안테나 접지 사이에 커플링된 제1 조정가능한 컴포넌트; 및
상기 제1 세그먼트 상의 제2 위치와 상기 안테나 접지 사이에 커플링된 제2 조정가능한 컴포넌트를 추가로 포함하고, 상기 제1 안테나 피드는 상기 제1 세그먼트에 커플링된 제1 피드 단자 및 상기 안테나 접지에 커플링된 제2 피드 단자를 포함하고, 상기 제1 위치는 상기 제1 피드 단자와 상기 유전체-충전 개구에 대향하는 상기 제1 세그먼트의 단부 사이에 개재되고, 상기 제2 위치는 상기 제1 피드 단자와 상기 유전체-충전 개구 사이에 개재되고, 상기 제2 조정가능한 컴포넌트는 상기 추가적 주파수에서 상기 제1 안테나의 공진을 조정하도록 구성되는, 전자 디바이스.
제13항에 있어서,
상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나 사이에 커플링된 스위칭 회로부; 및
상기 스위칭 회로부를 조정하여 제3 안테나를 형성하도록 구성된 제어 회로부를 추가로 포함하고, 상기 제3 안테나는,
상기 제1 공진 요소 아암 및 상기 제2 공진 요소 아암을 포함하는 제3 공진 요소 아암,
상기 제1 안테나 피드, 및
상기 안테나 접지를 포함하고, 상기 제3 안테나는 상기 주어진 주파수 및 상기 추가적 주파수에서 공진을 나타내도록 구성되는, 전자 디바이스.
제15항에 있어서, 상기 제2 안테나 피드는 상기 제2 세그먼트에 커플링된 제3 피드 단자 및 상기 안테나 접지에 커플링된 제4 피드 단자를 포함하고, 상기 스위칭 회로부는 상기 복귀 경로가 상기 제2 세그먼트를 상기 안테나 접지에 단락시키는 제1 상태를 갖고, 상기 제3 피드 단자는 상기 제2 세그먼트에 단락되고, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트 사이에 개방 회로가 형성되고, 상기 스위칭 회로부는 상기 복귀 경로가 상기 제2 세그먼트와 상기 안테나 접지 사이에 개방 회로를 형성하는 제2 상태를 갖고, 상기 제3 피드 단자는 상기 제2 세그먼트로부터 디커플링되고, 상기 제1 세그먼트는 상기 유전체-충전 개구에 걸쳐 상기 제2 세그먼트에 단락되고, 상기 제어 회로부는 상기 스위칭 회로부를 상기 제2 상태에 배치함으로써 상기 제3 안테나를 형성하도록 구성되는, 전자 디바이스.
제11항에 있어서, 상기 주변부 전도성 벽은 상기 하우징의 제1 단부에 형성되고, 상기 하우징은 상기 제1 단부에 대향하는 상기 하우징의 제2 단부에 형성된 추가적 주변부 전도성 벽을 포함하고, 상기 추가적 주변부 전도성 벽은 추가적 슬롯에 의해 상기 안테나 접지로부터 분리되고, 상기 전자 디바이스는,
상기 추가적 주변부 전도성 벽을 제3 세그먼트 및 제4 세그먼트로 분할하는 상기 추가적 주변부 전도성 벽 내의 추가적 유전체-충전 개구;
상기 제3 세그먼트로부터 형성된 제3 공진 요소 아암, 및 상기 추가적 슬롯에 걸쳐 상기 제3 세그먼트와 상기 안테나 접지 사이에 커플링된 제3 안테나 피드를 갖는 제3 안테나; 및
상기 제4 세그먼트로부터 형성된 제2 공진 요소 아암, 및 상기 추가적 슬롯에 걸쳐 상기 제4 세그먼트와 상기 안테나 접지 사이에 커플링된 제4 안테나 피드를 갖는 제4 안테나를 추가로 포함하고, 상기 무선 주파수 송수신기 회로부는 상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나, 상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나를 통해 상기 주어진 주파수에서 상기 무선 주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성되는, 전자 디바이스.
전자 디바이스로서,
전도성 하우징 벽;
슬롯에 의해 상기 전도성 하우징 벽으로부터 분리되는 안테나 접지;
상기 전도성 하우징 벽의 제1 부분으로부터 형성된 제1 공진 요소 아암, 상기 전도성 하우징 벽 상의 제1 위치에 커플링된 제1 안테나 피드 단자, 상기 안테나 접지에 커플링된 제2 안테나 피드 단자, 및 상기 슬롯에 걸쳐 상기 전도성 하우징 벽 상의 제2 위치와 상기 안테나 접지 사이에 커플링된 제1 복귀 경로를 갖는 제1 안테나;
상기 제1 부분의 단부로부터 연장되는 상기 전도성 하우징 벽의 제2 부분으로부터 형성된 제2 공진 요소 아암, 상기 슬롯에 걸쳐 상기 전도성 하우징 벽 상의 제3 위치와 상기 안테나 접지 사이에 커플링된 제2 복귀 경로, 상기 전도성 하우징 벽 상의 제4 위치에 커플링된 제3 안테나 피드 단자, 및 상기 안테나 접지에 커플링된 제4 안테나 피드 단자 - 상기 제2 위치는 상기 제1 위치와 상기 제3 위치 사이에 개재되고, 상기 제3 위치는 상기 제2 위치와 상기 제4 위치 사이에 개재됨 -; 및
상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 커플링되고, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 둘 모두를 사용하여 주어진 주파수에서 무선 주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성된 무선 주파수 송수신기 회로부를 포함하는, 전자 디바이스.
제18항에 있어서, 상기 무선 주파수 송수신기 회로부는 상기 제1 안테나를 사용하여 상기 주어진 주파수보다 낮은 추가적 주파수에서 무선 주파수 신호들을 전달하는 것과 동시에 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나를 통해 상기 주어진 주파수에서 상기 무선 주파수 신호들을 전달하도록 구성되는, 전자 디바이스.
제19항에 있어서, 상기 전자 디바이스는 제1 단부 및 상기 제1 단부에 대향하는 제2 단부를 갖고, 상기 전도성 하우징 벽은 상기 제1 단부에 형성되고,
상기 제2 단부에서의 추가적 전도성 하우징 벽;
상기 추가적 주변부 전도성 벽의 제1 부분으로부터 형성된 제3 공진 요소 아암을 갖는 제3 안테나; 및
상기 추가적 주변부 전도성 벽의 제2 부분으로부터 형성된 제4 공진 요소 아암을 갖는 제4 안테나를 추가로 포함하고, 상기 무선 주파수 송수신기 회로부는 상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나, 상기 제3 안테나 및 상기 제4 안테나를 통해 상기 주어진 주파수에서 상기 무선 주파수 신호들을 그리고 상기 제1 안테나 및 상기 제4 안테나를 통해 상기 추가적 주파수에서 상기 무선 주파수 신호들을 동시에 전달하도록 구성되는, 전자 디바이스.