KR20230016554A

KR20230016554A - 무선 충전을 지원하는 안테나 구조체 및 이를 갖는 전자 장치

Info

Publication number: KR20230016554A
Application number: KR1020210160617A
Authority: KR
Inventors: 김도현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-07-26
Filing date: 2021-11-19
Publication date: 2023-02-02

Abstract

다양한 실시예에서, 무선 충전을 위한 안테나 구조체는, 절연 기판; 상기 절연 기판에 수직한 축을 중심으로 시계 및/또는 반 시계 방향으로 여러 번 감긴 권선 구조로 상기 절연 기판의 일 면에 형성된 코일; 제1 자성체로 구성되고, 상기 코일의 권선 구조와 동일한 권선 구조를 가지면서 상기 코일을 감싸는 코팅 재; 및 제2자성체로 구성되고, 상기 절연 기판의 타 면과 마주하는 차폐 시트를 포함할 수 있다. 그 외에도, 다양한 실시예들이 가능하다.

Description

무선 충전을 지원하는 안테나 구조체 및 이를 갖는 전자 장치{ANTENNA STRUCTURE SUPPORTING WIRELESS CHARGING AND ELECTRONIC DEVICE HAVING THE SAME}

다양한 실시예는 무선 충전의 효율을 높이기 위한 안테나 구조체 및 이를 갖는 전자 장치에 관한 것이다.

전자 장치는 외부 장치와 무선으로 전력 공유를 위한 안테나 구조체를 구비할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 안테나 구조체의 코일을 통해 외부 장치로부터 전력 신호를 수신하고, 수신된 전력 신호를 이용하여 배터리를 충전할 수 있다. 또한, 전자 장치는 배터리의 전력을 코일을 통해 외부 장치로 전송할 수도 있다.

안테나 구조체는 제1방향에 평행한 축을 중심으로 여러 차례 권선된 코일 및 코일에서 발생된 자속(magnetic flux)을 상기 제1 방향으로 유도하기 위한 자성체(magnetic material)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나 구조체는, 전자 장치의 커버(예: 후면 커버)를 마주하고 볼 때, 커버 아래에 배치되고 커버가 향하는 상기 제1 방향 즉, 커버 외부로 자속을 방출할 수 있다.

안테나 구조체에서 자성체는 코일의 패턴과 패턴 사이에 삽입되어 있는 형태로 배치될 수 있다. 하지만, 자성체를 패턴들 사이에 삽입하는 것은 상당히 까다롭고 복잡한 공정일 수 있다. 이에 따라 안테나 구조체 제조 비용이 상승될 수 있다.

자성체는 코일의 일부를 감싸는 제1 자성체 및 코일 아래에 배치되는 제2 자성체를 포함할 수 있다. 제2 자성체는 자속을 상기 제1 방향으로 유도하는 역할 외에도 그 아래 배치된 전자 장치의 부품들로부터 코일에서 발생된 자속을 차폐할 수 있다. 이에 따라 제2 자성체는 차폐 시트(shielding sheet)로 명명될 수 있다. 자속이 커버 외부로 방출되기 위해서는 제1 자성체가 코일을 완전히 덮지 않아야 한다. 이렇게 완전히 덮지 않게 하는 공정 또한, 까다롭고 복잡한 공정일 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예는 공정이 간단하고 제작 비용이 적게 들면서도 무선 충전 효율을 높일 수 있는 안테나 구조체 및 이를 갖는 휴대 전자 장치를 제공할 수 있다.

본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

다양한 실시예에서, 무선 충전을 위한 안테나 구조체는, 절연 기판; 상기 절연 기판에 수직한 축을 중심으로 시계 및/또는 반 시계 방향으로 여러 번 감긴 권선 구조로 상기 절연 기판의 일 면에 형성된 코일; 제1 자성체로 구성되고, 상기 코일의 권선 구조와 동일한 권선 구조를 가지면서 상기 코일을 감싸는 코팅 재; 및 제2자성체로 구성되고, 상기 절연 기판의 타 면과 마주하는 차폐 시트를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에서, 휴대 전자 장치는, 상기 휴대 전자 장치의 전면을 형성하는 전면 커버; 상기 휴대 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 커버; 상기 전면 커버와 상기 후면 커버 사이에 배치되고 상기 전면을 통해 시각적으로 노출되는 디스플레이; 상기 디스플레이와 상기 후면 커버 사이에 배치되는 배터리; 및 상기 배터리와 상기 후면 커버 사이에 배치되고 상기 배터리를 충전하기 위한 안테나 구조체를 포함할 수 있다. 상기 안테나 구조체는, 절연 기판; 상기 절연 기판에 수직한 축을 중심으로 시계 및/또는 반 시계 방향으로 여러 번 감긴 권선 구조로 상기 후면 커버와 마주하는 상기 절연 기판의 일 면에 형성된 코일; 제1 자성체로 구성되고, 상기 코일의 권선 구조와 동일한 권선 구조를 가지면서 상기 코일을 감싸는 코팅 재; 및 제2 자성체로 구성되고, 상기 배터리와 상기 절연 기판 사이에 배치되는 차폐 시트를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에서, 무선 충전을 위한 안테나 구조체는, 절연 기판; 제1 자성체로 구성된 차폐 시트; 상기 절연 기판에 수직한 축을 중심으로 시계 및/또는 반 시계 방향으로 여러 번 감긴 권선 구조로 상기 절연 기판에 형성되되, 상기 절연 기판의 두 면 중에서 상기 차폐 시트에서 상대적으로 먼 곳에 위치한 일 면에 형성된 코일 상층부와 상기 절연 기판의 타 면에 형성된 코일 하층부를 포함하는 코일; 및 제2 자성체로 구성되고, 상기 코일의 권선 구조와 동일한 권선 구조를 가지면서 상기 코일 상층부를 감싸는 코팅 재를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에서, 휴대 전자 장치는, 상기 휴대 전자 장치의 전면을 형성하는 전면 커버; 상기 휴대 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 커버; 상기 전면 커버와 상기 후면 커버 사이에 배치되고 상기 전면을 통해 시각적으로 노출되는 디스플레이; 상기 디스플레이와 상기 후면 커버 사이에 배치되는 배터리; 및 상기 배터리와 상기 후면 커버 사이에 배치되고 상기 배터리를 충전하기 위한 안테나 구조체를 포함할 수 있다. 상기 안테나 구조체는, 절연 기판; 제1 자성체로 구성된 차폐 시트; 상기 절연 기판에 수직한 축을 중심으로 시계 또는 반 시계 방향으로 여러 번 감긴 권선 구조로 상기 절연 기판에 형성되되, 상기 절연 기판의 두 면 중에서 상기 후면 커버와 마주하는 일 면에 형성된 코일 상층부와 상기 절연 기판의 타 면에 형성된 코일 하층부를 포함하는 코일; 및 제2 자성체로 구성되고, 상기 코일의 권선 구조와 동일한 권선 구조를 가지면서 상기 코일 상층부를 감싸는 코팅 재를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 구조체는 공정이 간단하고 제작 비용이 적게 들면서도 무선 충전 효율을 높일 수 있다. 이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1 은, 다양한 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2 은, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.
도 3 는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 무선 통신 모듈, 전력 관리 모듈, 및 안테나 모듈에 대한 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른, 바 타입의 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치를 도시한다.
도 5a는, 일 실시예에 따른, 무선 충전을 지원하는 안테나 구조체의 정면을 나타내는 도면이고, 도 5b는 도 5a의 안테나 구조체에서 AB 부분을 +z축 방향으로 절단한 단면도이다.
도 6은 코팅 재와 차폐 시트 사이의 간격과 코일이 갖는 저항의 상관 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7 및 도 8은, 일 실시예에 따른, 무선 충전을 지원하는 안테나 구조체의 단면도이다.
도 9는 도 7 및 도 8의 안테나 구조체에서 코팅 재와 차폐 시트 사이의 간격과 코일이 갖는 저항의 상관 관계를 나타내는 그래프들을 도시한다.

도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.

프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.

메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.

프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.

입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.

도 2은, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블록도(200)이다. 도 2를 참조하면, 전력 관리 모듈(188)은 충전 회로(210), 전력 조정기(220), 또는 전력 게이지(230)를 포함할 수 있다. 충전 회로(210)는 전자 장치(101)에 대한 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일실시예에 따르면, 충전 회로(210)는 외부 전원의 종류(예: 전원 어댑터, USB 또는 무선충전), 상기 외부 전원으로부터 공급 가능한 전력의 크기(예: 약 20와트 이상), 또는 배터리(189)의 속성 중 적어도 일부에 기반하여 충전 방식(예: 일반 충전 또는 급속 충전)을 선택하고, 상기 선택된 충전 방식을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 외부 전원은 전자 장치(101)와, 예를 들면, 연결 단자(178)을 통해 유선 연결되거나, 또는 안테나 모듈(197)를 통해 무선으로 연결될 수 있다.

전력 조정기(220)는, 예를 들면, 외부 전원 또는 배터리(189)로부터 공급되는 전력의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 조정함으로써 다른 전압 또는 다른 전류 레벨을 갖는 복수의 전력들을 생성할 수 있다. 전력 조정기(220)는 상기 외부 전원 또는 배터리(189)의 전력을 전자 장치(101)에 포함된 구성 요소들 중 일부 구성 요소들 각각의 구성 요소에게 적합한 전압 또는 전류 레벨로 조정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 조정기(220)는 LDO(low drop out) regulator 또는 switching regulator의 형태로 구현될 수 있다. 전력 게이지(230)는 배터리(189)에 대한 사용 상태 정보(예: 배터리(189)의 용량, 충방전 횟수, 전압, 또는 온도)를 측정할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, 충전 회로(210), 전압 조정기(220), 또는 전력 게이지(230)를 이용하여, 상기 측정된 사용 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 충전과 관련된 충전 상태 정보(예: 수명, 과전압, 저전압, 과전류, 과충전, 과방전(over discharge), 과열, 단락, 또는 팽창(swelling))를 결정할 수 있다. 전력 관리 모듈(188)은 상기 결정된 충전 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 정상 또는 이상 여부를 판단할 수 있다. 배터리(189)의 상태가 이상으로 판단되는 경우, 전력 관리 모듈(188)은 배터리(189)에 대한 충전을 조정(예: 충전 전류 또는 전압 감소, 또는 충전 중지)할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 외부 제어 장치(예: 프로세서(120))에 의해서 수행될 수 있다.

배터리(189)는, 일실시예에 따르면, 배터리 보호 회로(protection circuit module(PCM))(240)를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는 배터리(189)의 성능 저하 또는 소손을 방지하기 위한 다양한 기능(예: 사전 차단 기능)들 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)은, 추가적으로 또는 대체적으로, 셀 밸런싱, 배터리의 용량 측정, 충방전 횟수 측정, 온도 측정, 또는 전압 측정을 포함하는 다양한 기능들을 수행할 수 있는 배터리 관리 시스템(battery management system(BMS))의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.

일실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 센서 모듈(176) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서), 전력 게이지(230), 또는 전력 관리 모듈(188)을 이용하여 측정될 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(240)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.

도 3는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(101)의 무선 통신 모듈(192), 전력 관리 모듈(188), 및 안테나 모듈(197)에 대한 블록도(300)이다. 도 3을 참조하면, 무선 통신 모듈(192)은 MST 통신 모듈(310) 또는 NFC 통신 모듈(330)을 포함하고, 전력 관리 모듈(188)은 무선 충전 모듈(350)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 안테나 모듈(397)은 MST 통신 모듈(310)과 연결된 MST 안테나(397-1), NFC 통신 모듈(330)과 연결된 NFC 안테나(397-3), 및 무선 충전 모듈(350)과 연결된 무선 충전 안테나(397-5)을 포함하는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 1와 중복되는 구성 요소는 생략 또는 간략히 기재된다.

MST 통신 모듈(310)은 프로세서(120)로부터 제어 정보, 또는 카드 정보와 같은 결제 정보를 포함한 신호를 수신하고, MST 안테나(397-1)를 통해 상기 수신된 신호에 대응하는 자기 신호를 생성한 후, 상기 생성된 자기 신호를 외부의 전자 장치(102)(예: POS 장치)에 전달할 수 있다. 상기 자기 신호를 생성하기 위하여, 일실시예에 따르면, MST 통신 모듈(310)은 MST 안테나(397-1)에 연결된 하나 이상의 스위치들을 포함하는 스위칭 모듈을 포함하고(미도시), 이 스위칭 모듈을 제어하여 MST 안테나(397-1)에 공급되는 전압 또는 전류의 방향을 상기 수신된 신호에 따라 변경할 수 있다. 상기 전압 또는 전류의 방향의 변경은 MST 안테나(397-1)를 통해 송출되는 자기 신호(예: 자기장)의 방향이 그에 따라 변경하는 것을 가능하게 해 준다. 방향이 변경되는 상태의 자기 신호는, 외부의 전자 장치(102)에서 감지되면, 상기 수신된 신호(예: 카드 정보)에 대응하는 마그네틱 카드가 상기 전자 장치(102)의 카드 리더기에 읽히면서(swiped) 발생하는 자기장과 유사한 효과(예: 파형)를 야기할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(102)에서 상기 자기 신호의 형태로 수신된 결제 관련 정보 및 제어 신호는, 예를 들면, 네트 워크(199)를 통해 외부의 서버(108)(예: 결제 서버)로 송신될 수 있다.

NFC 통신 모듈(330)은 프로세서(120)로부터 제어 정보, 또는 카드 정보와 같은 결제 정보를 포함한 신호를 획득하고, 상기 획득된 신호를 NFC 안테나(397-3)를 통해 외부의 전자 장치(102)로 송신할 수 있다. 일실시예에 따르면, NFC 통신 모듈(330)은, NFC 안테나(397-3)을 통하여 외부의 전자 장치(102)로부터 송출된 그런 신호를 수신할 수 있다.

무선 충전 모듈(350)은 무선 충전 안테나(397-5)를 통해 외부의 전자 장치(102)(예: 휴대폰 또는 웨어러블 디바이스)로 전력을 무선으로 송신하거나, 또는 외부의 전자 장치(102)(예: 무선 충전 장치)로부터 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 무선 충전 모듈(350)은, 예를 들면, 자기 공명 방식 또는 자기 유도 방식을 포함하는 다양한 무선 충전 방식 중 하나 이상을 지원할 수 있다.

일실시예에 따르면, MST 안테나(397-1), NFC 안테나(397-3), 또는 무선 충전 안테나(397-5) 중 일부 안테나들은 방사부의 적어도 일부를 서로 공유할 수 있다. 예를 들면, MST 안테나(397-1)의 방사부는 NFC 안테나(397-3) 또는 무선 충전 안테나(397-5)의 방사부로 사용될 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다. 이런 경우, 안테나 모듈(397)은 무선 통신 모듈(192)(예: MST 통신 모듈(310) 또는 NFC 통신 모듈(330)) 또는 전력 관리 모듈(188)(예: 무선 충전 모듈(350))의 제어에 따라 안테나들(397-1, 397-3, 또는 397-5)의 적어도 일부를 선택적으로 연결(예: close) 또는 분리(예: open)하도록 설정된 스위칭 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 무선 충전 기능을 사용하는 경우, NFC 통신 모듈(330) 또는 무선 충전 모듈(350)은 상기 스위칭 회로를 제어함으로써 NFC 안테나(397-3) 및 무선 충전 안테나(397-5)에 의해 공유된 방사부의 적어도 일부 영역을 일시적으로 NFC 안테나(397-3)와 분리하고 무선 충전 안테나(397-5)와 연결할 수 있다.

일실시예에 따르면, MST 통신 모듈(310), NFC 통신 모듈(330), 또는 무선 충전 모듈(350)의 적어도 하나의 기능은 외부의 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 제어될 수 있다. 일실시예에 따르면, MST 통신 모듈(310) 또는 NFC 통신 모듈(330)의 지정된 기능(예: 결제 기능)들은 신뢰된 실행 환경(trusted execution environment, TEE)에서 수행될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 신뢰된 실행 환경(TEE)은, 예를 들면, 상대적으로 높은 수준의 보안이 필요한 기능(예: 금융 거래, 또는 개인 정보 관련 기능)을 수행하는데 사용되기 위해 메모리(130)의 적어도 일부 지정된 영역이 할당되는 실행 환경을 형성할 수 있다. 이런 경우, 상기 지정된 영역에 대한 접근은, 예를 들면, 거기에 접근하는 주체 또는 상기 신뢰된 실행 환경에서 실행되는 어플리케이션에 따라 구분하여 제한적으로 허용될 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어^TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

다양한 하우징 구조가 휴대 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))에 적용될 수 있다. 예를 들어, 휴대 전자 장치는 바(bar) 타입의 하우징 구조, 폴더블(folable) 하우징 구조, 또는 슬라이더블(slidable)(또는, 롤러블(rollable)) 하우징 구조를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 바 타입의 하우징 구조는 휴대 전자 장치는 휴대 전자 장치의 전면을 형성하는 제1 커버, 휴대 전자 장치의 후면을 형성하는 제2 커버, 및 휴대 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 베젤 구조를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 폴더블 하우징 구조는 제1 하우징, 제2 하우징, 및 두 하우징들이 회동(rotatable) 가능하도록 하는 힌지 조립체를 포함할 수 있다. 폴더블 하우징 구조에서 제1 하우징에 디스플레이(예: 플랙서블(flexible) 디스플레이)의 제1 부분이 배치되고 제2 하우징에 디스플레이의 제2 부분이 배치될 수 있다. 폴더블 하우징 구조는 휴대 전자 장치가 접힐 때 제1부분과 제2부분이 서로 마주하는 인 폴딩(in folding) 방식으로 구현될 수 있다. 또는, 폴더블 하우징 구조는 휴대 전자 장치가 접힐 때 제1부분과 제2부분이 서로 반대로 향하는 아웃 폴딩(out folding) 방식으로 구현될 수도 있다. 일 실시예에서, 슬라이더블 하우징 구조는 하우징, 슬라이더부, 및 슬라이더부의 일부가 하우징 내부로 인입되거나 하우징으로부터 인출되도록 하는 롤러를 포함할 수 있다. 슬라이더가 하우징 내부로 인입됨에 따라 디스플레이(예: 플랙서블 디스플레이)의 일부가 하우징 내부로 들어갈 수 있다.

이하에서, 설명의 편의 상, 디스플레이(예: 플랙서블 디스플레이)가 사용자에게 시각적으로 노출되는 면을 휴대 전자 장치의 전면(또는, 제1 면)으로 지칭될 수 있다. 그리고, 전면의 반대 면을 휴대 전자 장치의 후면(또는, 제2 면)으로 지칭될 수 있다. 또한, 전면과 후면 사이의 공간을 둘러싸는 면을 휴대 전자 장치의 측면으로 지칭될 수 있다. 일 실시예에서, 휴대 전자 장치는 후면을 통해 시각적으로 노출되는 별도의 서브 디스플레이를 더 포함할 수도 있다.

도 4는 일 실시예에 따른, 바 타입의 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치(400)를 도시한다.

도 4를 참조하면, 휴대 전자 장치(400)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 측면 베젤 구조(또는, 측면 프레임)(410), 제1지지부재(또는, 제1지지 프레임)(411), 제2지지부재(또는, 제2지지 프레임)(412), 전면 플레이트(또는, 전면 커버)(420), 디스플레이(430)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)), 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(440, 460), 배터리 팩(450)(예: 도 2의 배터리(189)), 후면 플레이트(또는, 후면 커버)(470), 및 안테나 구조체(480)를 포함할 수 있다. 전면 플레이트(420)는 제1방향(도 4에서 +z축 방향)으로 향하는 휴대 전자 장치(400)의 전면을 형성할 수 있고, 후면 플레이트(470)는 제1방향과 반대인 제2방향(도 4에서 -z축 방향)으로 향하는 휴대 전자 장치(400)의 후면을 형성할 수 있고, 측면 베젤 구조(410)는 금속(예: SUS)과 폴리머의 조합으로 이루어지고 전면과 후면 사이의 공간을 둘러싸는 측면을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전면, 후면, 및 측면을 포함하는 구조체를 하우징 구조로 지칭할 수도 있다. 어떤 실시예에서는, 휴대 전자 장치(400)의 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제1지지부재(411), 또는 제2지지부재(412))가 생략되거나 다른 구성요소가 휴대 전자 장치(400)에 추가적으로 포함될 수 있다.

인쇄 회로 기판(440, 460)은, 제1 지지부재(411) 및/또는 제2 지지부재(412)의 지지를 받도록 배치될 수 있다. 제1 지지부재(411)는 측면 베젤 구조(410)에 결합될 수 있다. 제1 지지부재(411)는 측면 베젤 구조(410)로부터 연장된 구조물(예: 금속, 및/또는 폴리머)을 포함할 수도 있다. 제1 지지부재(411)는, 예를 들어, 금속 및/또는 비금속 물질(예: 폴리머)로 형성될 수 있다. 제2 지지부재(412)의 일면에 디스플레이(430)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(440, 460)이 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(440, 460)은 배터리 팩(450)을 가운데에 두고 양 측에 각각 배치된 제1 기판(또는, 서브 기판)(440)과 제2 기판(또는, 메인 기판)(460)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 기판(440)은 +y축 방향을 향하는 배터리 팩(450)의 제1변(451)에 인접하게 위치할 수 있고, 제2 기판(460)은 -y축 방향을 향하는 배터리 팩(450)의 제2 변(452)에 인접하게 위치할 수 있다. 제1 지지 부재(411)는 제2 기판(460)을 지지하는 제2 기판 지지 부재(411a)와 제1 기판(440)을 지지하는 제1 기판 지지 부재(411b)를 포함할 수 있다. 배터리 팩(450)은 제1 지지부재(411) 및/또는 제2 지지부재(412)의 지지를 받도록 배치될 수 있다. 배터리 팩(450)은 전자 장치(400)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 재충전 가능한 2차 전지를 포함할 수 있다. 배터리 팩(450)은 제1 기판(440)과 제2 기판(460) 사이에 위치할 수 있다. 배터리 팩(450)은 인쇄 회로 기판(440, 460)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다.

안테나 구조체(480)는 FPCB(flexible printed circuit board)(481)와 차폐 시트(482)를 포함할 수 있다. FPCB(481)는 적어도 하나의 안테나(예: 도 3의 MST 안테나(397-1), NFC 안테나(397-3), 및/또는 무선 충전 안테나(397-5))를 포함할 수 있다. 여기서, 안테나(예: 무선 충전 안테나(397-5))는 z축을 중심으로 시계 및/또는 반시계 방향으로 여러 번 감긴 나선형(spiral) 타입의 코일일 수 있다. FPCB(481)는 안테나에서 발생된 자속(magnetic flux)을 제2 방향(-z축 방향)으로 유도하기 위한 자성체(magnetic material)를 더 포함할 수 있다. FPCB(481)는 복수의 층(layer)을 포함할 수 있고 안테나 및/또는 자성체(magnetic material)가 각각의 층에 부분적으로 형성될 수 있다. 차폐 시트(481)는 인쇄 회로 기판(440, 460)과 FPCB(482) 사이에 위치함으로써 FPCB(481)의 안테나에서 발생된 자속을 제2 방향(-z축 방향)으로 유도할 수 있고 배터리 팩(450) 및 인쇄 회로 기판(440, 460)으로부터 자속을 차폐할 수 있다. 예를 들어, FPCB(481)의 일면(481a)에 차폐 시트(481)가 부착될 수 있고 FPCB(481)의 타면(481b)이 후면 커버(470)에 부착될 수 있다.

도시하지는 않지만, 안테나 구조체(480)가 폴더블 하우징 구조 또는 슬라이더블 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치에 구성될 수도 있다.

도 5a는, 일 실시예에 따른, 무선 충전(예: WPC(wireless power consortium))을 지원하는 안테나 구조체(500)의 정면을 나타내는 도면이고, 도 5b는 도 5a의 안테나 구조체(500)에서 AB 부분을 +z축 방향으로 절단한 단면도이다. 일 실시예에 따르면, 안테나 구조체(500)는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 코일(510)이 한 층에 형성되는 단층 코일 구조(single layer coil structure)로 구현될 수 있다. 도 6은 코팅 재(520)와 차폐 시트(550) 사이의 간격 g(gap)(μm)과 코일(510)이 갖는 저항 R(resistance)(ohm)의 상관 관계를 나타내는 그래프이다.

도 5a 및 5b를 참조하면, 안테나 구조체(500)는 코일(510), 코팅 재(coating member)(520), 절연 기판(substrate)(또는, 절연 층(layer))(530), 스페이서(spacer)(540), 및 차폐 시트(바꾸어 말해, 차폐 층 또는 차폐 재(member))(550)를 포함할 수 있다. 예컨대, 차폐 시트(550)는 도 4의 차폐 시트(482)일 수 있다. 코일(510), 코팅 재(520), 절연 기판(530), 및 스페이서(540)는 도 4의 FPCB(481)에 구성될 수 있다.

코일(510)은 절연 기판(530)에 수직한 축(도시된 z축 방향에 평행한 축)(501)을 중심으로 시계 및/또는 반 시계 방향으로 여러 번 감긴 구조로 안테나 구조체(500) 상에 형성될 수 있다. 도 5a에 도시된 바는 코일(510)의 권선 구조가 둥근 형태인데 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 코일(510)의 적어도 일부가 각진 형태(예: 네모 형태)일 수도 있다. 코일(510)의 일 단(510a)은 안테나 구조체(500) 상에 형성된 제1 도전성 패드(551)에 제1 도선(561)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 코일(510)의 타 단(510b)은 안테나 구조체(500) 상에 형성된 제2 도전성 패드(552)에 제2 도선(562)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 도전성 패드들(551, 552)은 무선 충전 회로(예: 도 3의 무선 충전 모듈(350))에 전기적으로 연결될 수 있다. 무선 충전 회로는 코일(510)을 통해 전력을 외부의 전자 장치로 송신하거나 외부 전자 장치로부터 전력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 회로에서 도전성 패드들(551, 552)을 통해 코일(510)로 교류가 흐를 수 있다. 교류에 의해 코일(510)에서 자속이 유도되고 안테나 구조체(500) 주변(예: 도 4의 후면 커버(470) 외곽)에 자기장이 형성될 수 있다. 외부 전자 장치의 코일에서 유도된 자속에 의해 코일(510)에서 교류가 유도될 수 있다. 코일(510)은 유도된 교류를 도전성 패드들(551, 552)을 통해 무선 충전 회로로 전송할 수 있다.

코일(510)은 절연 기판(530)의 일 면(530a)에 형성될 수 있고 절연 기판(530)의 타 면(530b)에 스페이서(540)가 부착되고 스페이서(540)에 차폐 시트(550)가 부착될 수 있다. 코팅 재(520)는 코일(510)을 덮을 수 있다. 예를 들어, 코일(510)이 절연 기판(530)의 일 면(530a)에 형성되고 난 후, 코일(510)의 표면에 자성체가 도금(plating)될 수 있다. 이에 따라 코일(510)을 감싸면서 코일(510)의 권선 구조(winding structure)와 동일하게 여러 번 감긴 권선 구조를 갖는 코팅 재(520)가 절연 기판(530)의 일 면(530a)에 형성될 수 있다. 코팅 재(510)로 이용되는 자성체는 상대 투자율(relative permeability)이 1보다 높은 물체일 수 있다. 제1 전도성 물질(예: 구리)이 코일(510)을 구성하고 제1 전도성 물질과 다른 제2 전도성 물질이 코일(510)을 감싸기 위한 코팅 재(520)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제2 전도성 물질은 철(iron), 니켈(nickel), 코발트(cobalt), 또는 합금(alloy)(예: nanocrystal) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 비전도성 물질(예: 폴리머(polymer) 또는 세라믹 페라이트(ceramic ferrite))이 코팅 재(520)로 이용될 수도 있다. 도시되어 있지는 않지만, 코팅 재(520)는 제1 도선(561)과 제2 도선(562)을 덮을 수도 있다.

전력을 송신하는 코일과 전력을 수신하는 코일 간의 전기적인 결합(coupling)은 전력의 전달 효율과 밀접한 관련이 있다. 코팅 재(520)는, 코일(510)에 의해 발생된 자속을 +z 축 방향으로 유도하기 위한 보완재로서 코일(510)을 덮는 요소인데, 절연 기판(530)과 닿는 면적이 많아질 경우, 오히려 전력의 전달 효율이 낮아질 수 있다. 예를 들어, y축 방향을 마주하고 코팅 재(520)를 보면, 코팅 재(520)의 제1 코팅 부분(520a)은 코일(510)의 제1 부분(510a)을 덮고 코팅 재(520)의 제2 코팅 부분(520b)은 코일(510)의 제2 부분(510b)을 덮되, 제1 코팅 부분(520a)과 제2 코팅 부분(520b)은 물리적으로 연결되어 있지 않고 서로 분리될 수 있다. 이와 같이 서로 분리된 구조인 경우 코팅 재(520)는 자속을 +z 축 방향으로 유도함으로써 전력의 전달 효율을 높일 수 있다. 제1 코일 부분(510a)과 제2 코일 부분(510b) 사이에 위치한 절연 부분(530a)까지 덮는 제3 코팅 부분(520c)이 코팅 재(520)에 추가된 구조일 경우, 상기 전기적인 결합의 정도를 나타내는 수치(예: 결합 계수(coupling coefficient))가 낮아질 수 있고 결과적으로 전력의 전달 효율이 분리 구조일 때 예상되는 전력의 전달 효율보다 낮아질 수 있다.

도 6을 참조하면, 코일(510)에서 전류가 흐를 때, 이에 의해 발생된 자속이 코일(510)을 감싸는 코팅 재(520)를 통과하게 되고 이에 따라 에너지 손실(loss)이 코팅 재(520)에서 발생될 수 있다. 로스 탄젠트(loss tangent)는 코팅 재(520)에 의해 소실되는 에너지가 어느 정도인지 나타내는 척도로 정의될 수 있다. 본 발명의 기술적 사상에 한정되는 것은 아니지만, 로스 탄젠트 값이 0, 0.1, 0.2, 및 0.3인 자성체가 코팅 재(520)로 사용될 수 있다. 로스 탄젠트 값이 작은 자성체가 코팅 재(520)로 사용되면 비교적 코일(510)의 저항이 작아지는 것을 실험을 통해 획득된 도 6의 그래프들을 통해 알 수 있다. 또한, 코팅 재(520)와 차폐 시트(550) 간의 간격(예: 스페이서(540)의 두께 및 기판(530)의 두께의 합)(502)이 일정 수준(예: 약 5μm) 이상일 때 무선 충전 효율이 최대화될 수 있다. 궁극적으로, 무선 충전 효율을 높이기 위해 에너지 손실이 비교적 적은 자성체가 코팅 재(520)로 사용될 수 있다. 코팅 재(520)를 이루는 자성체 고유의 에너지 손실 특성에 기초하여 간격(502)이 설정될 수 있다. 예컨대, 요구되는 코일(510)의 저항 값이 약 400ohm 이하인 경우, 로스 탄젠트 값이 약 0.3 이하인 자성체가 코팅 재(520)로 사용될 수 있다. 그리고 코팅 재(520)와 차폐 시트(550)의 간격(502)은 최소 5~10μm로 설정될 수 있다.

스페이서(540)는 코팅 재(520)와 차폐 시트(550) 간의 간격(502)을 지정된 임계 거리(예: 약 5~10μm) 이상으로 맞추기 위한 보완재로서 안테나 구조체(500)에 포함될 수 있다. 코팅 재(520)가 상기 임계 거리 이상으로 차폐 시트(550)로부터 이격됨으로써 차폐 시트(550)에서 흐르는 자속이 자성체(520)로 누설되지 않을 수 있다. 만약 절연 기판(530)의 두께가 상기 임계 거리 이상으로 구현되면, 두께 보충이 필요 없고 이에 따라 스페이서(540)는 안테나 구조체(500)에서 생략될 수도 있다. 스페이서(540)는 절연 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 스페이서(540)는 PI(polyimide) 필름으로 구성될 수 있다. 스페이서(540)는 접착재(미도시)를 통해 절연 기판(530)에 부착될 수 있다. 스페이서(540)가 필요 없는 경우 차폐 시트(550)가 접착재를 통해 절연 기판(530)에 부착될 수 있다.

차폐 시트(550)는 상대 투자율이 코팅 재(520)보다 높은 자성체로 구현될 수 있다. 예를 들어, 코팅 재(520)가 철이나 니켈로 구현되고 차폐 시트(550)는 비교적 상대 투자율이 높은 나노 크리스탈로 구현될 수 있다.

코팅재(510)가 갖는 상대 투자율은 상기 임계 거리를 결정하기 위한 요소로 고려될 수 있다. 예를 들어, 코팅재(510)로 이용되는 자성체가 상대 투자율이 낮을수록 임계 거리는 비교적 짧아질 수 있다.

도 7 및 도 8은, 일 실시예에 따른, 무선 충전을 지원하는 안테나 구조체(700)의 단면도이다. 예컨대, 도 7 및 도 8은 도 5a의 안테나 구조체(500)에서 AB 부분을 +z축 방향으로 절단한 단면도에 해당될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 안테나 구조체는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 코일이 여러 개의 층에 부분적으로 형성되는 복층 코일 구조(multi-layer coil structure)로 구현될 수 있다. 예컨대, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 안테나 구조체(700)는 코일(710)이 두 개의 층에 부분적으로 형성되는 이중층(double-layer) 코일 구조로 구현될 수 있다. 두 개의 층 중에서 차폐 시트(750)에서 상대적으로 먼 곳에 위치한 층은 상층(또는, 제1 층)으로 명명되고 가까운 곳에 위치한 다른 층은 하층(또는, 제2 층)으로 명명될 수 있다. 이러한 명명에 따라 코일은 상층에 위치한 상층부(upper layer part)(또는, 제1층 부(first layer part)) 및 하층에 위치한 하층부(lower layer part)(또는, 제2층 부(second layer part))로 구분될 수 있다. 도 7의 실시예에 따르면, 안테나 구조체(700)는 코팅 재(720)가 코일 상층부만을 덮는 단면 코팅 구조(single-sided coating structure)로 구현될 수 있다. 도 8의 실시예에 따르면, 안테나 구조체(700)는 코팅 재(820)가 코일 상하층부 모두를 덮는 양면 코팅 구조(double-sided coating structure)로 구현될 수도 있다. 도 9는 안테나 구조체가 이중층 코일 구조이면서 단면 코팅 구조로 구현될 때 간격 g와 저항 R 간의 상관 관계를 나타내는 제1 그래프(910) 및 안테나 구조체가 이중층 코일 구조이면서 양면 코팅 구조로 구현될 때 간격 g와 저항 R 간의 상관 관계를 나타내는 제2 그래프(920)를 도시한다.

도 7을 참조하면, 안테나 구조체(700)는 코일(710), 코팅 재(720), 절연 기판(730), 스페이서(740), 차폐 시트(750), 및 접착 재(760)를 포함할 수 있다. 도 5a 및 도 5b의 구성 요소와 명칭이 동일한 구성 요소에 대한 설명은 생략되거나 간략히 기재된다.

코일(710)의 상층부(또는, 제1 코일 부분)(710a, 710b)가 절연 기판(730)의 일 면(730a)에 형성되고 코일(710)의 하층부(또는, 제2 코일 부분)(710c, 710d)가 절연 기판(730)의 타 면(730b)에 형성될 수 있다. 코일 하층부(710c, 710d)는 z축 방향으로 절연 기판(730)을 관통하는 도전성 비아(미도시)를 통해 코일 상층부(710a, 710d)와 전기적으로 연결될 수 있다.

코일 하층부(710c, 710d)가 형성된 절연 기판(730)의 타 면(730b)은 접착 재(760)를 통해 스페이서(740)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 액상 상태의 접착 재(760)가 절연 기판(730)의 타 면(730b)에 도포될 수 있다. 도포된 접착 재(760)에 대한 평탄화(planarization) 작업이 수행된 후 스페이서(740)가 접착 재(760)에 부착되고 스페이서(740)에 차폐 시트(750)가 부착될 수 있다.

코팅 재(720)는 코일 상층부(710a, 710b)를 덮을 수 있다. 예를 들어, 코일(710)의 코일 상층부(710a, 710b)가 절연 기판(730)의 일 면(730a)에 형성되고 난 후 자성체가 코일 상층부(710a, 710b)의 표면에 도금될 수 있다. 이에 따라 코일 상층부(710a, 710b)를 감싸면서 코일(710)의 권선 구조와 동일하게 여러 번 감긴 구조를 갖는 코팅 재(720)가 절연 기판(730)의 일 면(730a)에 형성될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이 y축 방향을 마주하고 코팅 재(720)를 보면, 코팅 재(720)의 제1 코팅 부분(720a)은 코일 상층부(710a, 710b)의 제1 부분(710a)을 덮고 코팅 재(520)의 제2 코팅 부분(720b)은 코일 상층부(710a, 710b)의 제2 부분(710b)을 덮되, 제1 코팅 부분(720a)과 제2 코팅 부분(720b)은 물리적으로 연결되지 않고 서로 분리될 수 있다.

도 8을 참조하면, 코팅 재(820)는 코일 상층부(710a, 710b)를 덮는 상층부(upper part)(또는, 제1층부)(821a, 821b)(예: 도 7의 코팅 재(720))와 코일 하층부(710c, 710d)를 덮는 하층부(또는, 제2층부)(822a, 822b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코일 상층부(710a, 710b)의 표면에 자성체가 도금됨으로써 코일 상층부(710a, 710b)를 감싸면서 코일(710)의 권선 구조와 동일하게 여러 번 감긴 구조를 갖는 코팅 상층부(821a, 821b)가 절연 기판(730)의 일 면(730a)에 형성될 수 있다. 코일 하층부(710c, 710d)의 표면에 자성체가 도금됨으로써 코일 하층부(710c, 710d)를 감싸면서 코일(710)의 권선 구조와 동일하게 여러 번 감긴 구조를 갖는 코팅 하층부(822a, 822b)가 절연 기판(730)의 타 면(730b)에 형성될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이 y축 방향을 마주하고 코팅 재(820)를 보면, 코팅 상층부(821a, 821b)의 제1 코팅 부분(821a)은 코일 상층부(710a, 710b)의 제1 부분(710a)을 덮고 코팅 상층부(821a, 8221)의 제2 코팅 부분(821b)은 코일 상층부(710a, 710b)의 제2 부분(710b)을 덮되, 제1 코팅 부분(821a)과 제2 코팅 부분(821b)은 물리적으로 연결되어 있지 않고 서로 분리될 수 있다. 코팅 하층부(822a, 822b)의 제3 코팅 부분(822a)은 코일 하층부(710c, 710d)의 제3 부분(710c)을 덮고 코팅 하층부(822a, 822b)의 제4 코팅 부분(822b)은 코일 하층부(710c, 710d)의 제4 부분(710d)을 덮되, 제3 코팅 부분(822a)과 제4 코팅 부분(822b)은 물리적으로 연결되어 있지 않고 서로 분리될 수 있다.

도 9를 참조하면, 스페이서(740)의 두께를 변경하고 그에 따른 코일(710)의 저항 변화를 측정함으로써 도 9의 그래프들(910, 920)이 획득될 수 있다. 제1 그래프(910)는 도 7의 안테나 구조체(700)에 있어서 코일 하층부(710c, 710d)와 차폐 시트(750) 간의 간격(예: 스페이서(740)의 두께)(702)의 변화에 따른 저항 변화를 나타낸다. 제2 그래프(920)는 도 8의 안테나 구조체(700)에 있어서 코팅 하층부(822a, 822b)로 피복된 코일 하층부(710c, 710d)와 차폐 시트(750) 간의 간격(예: 스페이서(740)의 두께)(802)의 변화에 따른 저항 변화를 나타낸다. 두 그래프들(910, 920)을 통해 알 수 있는 측정 결과는 코일 하층부(710c, 710d)에 대한 코팅이 저항에 별다른 영향을 주지 않는다는 것이다. 이에 따라 공정의 편의 상 코팅 하층부(822a, 822b)는 안테나 구조체(700)에서 생략될 수 있다. 예컨대, 안테나 구조체(700)는 도 7에 도시된 구조로 구현될 수 있다. 두 그래프들(910, 920)을 통해 알 수 있는 또 하나의 측정 결과는, 안테나 구조체가 도 5b와 같이 단층 코일 구조로 구현될 때는 스페이서가 무선 충전 효율에 도움이 되지만 안테나 구조체가 도 7 또는 도 8과 같이 복층 코일 구조로 구현될 때는 스페이서가 무선 충전 효율에 비교적 도움을 주지 않는다는 것이다. 이에 따라 스페이서(740)는 안테나 구조체(700)에서 생략될 수 있다. 예를 들어, 스페이서(740) 대신 차폐 시트(750)가 접착 재(760)에 부착될 수 있다.

다양한 실시예에서, 무선 충전을 위한 안테나 구조체(예: 도 5a-b의 안테나 구조체(500))는, 절연 기판; 상기 절연 기판에 수직한 축을 중심으로 시계 및/또는 반 시계 방향으로 여러 번 감긴 권선 구조로 상기 절연 기판의 일 면에 형성된 코일; 제1 자성체로 구성되고, 상기 코일의 권선 구조와 동일한 권선 구조를 가지면서 상기 코일을 감싸는 코팅 재; 및 제2자성체로 구성되고, 상기 절연 기판의 타 면과 마주하는 차폐 시트를 포함할 수 있다.

상기 안테나 구조체는, 상기 코일에서 발생되어 상기 차폐 시트를 통해 상기 코팅 재로 누설되는 자속을 줄이기 위해 지정된 임계 거리 이상 상기 차폐 시트가 상기 코일로부터 이격되도록 하기 위한 스페이서를 더 포함할 수 있다. 상기 임계 거리는, 상기 코팅 재를 구성하는 제1 자성체가 갖는 고유의 에너지 손실 특성에 기반하여 결정될 수 있다.

상기 절연 기판, 상기 코일, 및 상기 코팅 재는 FPCB(flexible printed circuit board)에 구성될 수 있다.

상기 코팅 재를 구성하는 제1 자성체는 철 또는 니켈을 포함하고, 상기 차폐 시트를 구성하는 제2 자성체는 나노 크리스탈을 포함할 수 있다.

상기 코팅 재를 구성하는 제1 자성체는 전도성 물질이거나 비전도성 물질이되, 상기 전도성 물질은 철, 니켈, 코발트, 또는 합금 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 비전도성 물질은 폴리머 또는 세라믹 페라이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에서, 휴대 전자 장치(예: 도 4의 휴대 전자 장치(400))는, 상기 휴대 전자 장치의 전면을 형성하는 전면 커버; 상기 휴대 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 커버; 상기 전면 커버와 상기 후면 커버 사이에 배치되고 상기 전면을 통해 시각적으로 노출되는 디스플레이; 상기 디스플레이와 상기 후면 커버 사이에 배치되는 배터리; 및 상기 배터리와 상기 후면 커버 사이에 배치되고 상기 배터리를 충전하기 위한 안테나 구조체(예: 도 5a-b의 안테나 구조체(500))를 포함할 수 있다. 상기 안테나 구조체는, 절연 기판; 상기 절연 기판에 수직한 축을 중심으로 시계 및/또는 반 시계 방향으로 여러 번 감긴 권선 구조로 상기 후면 커버와 마주하는 상기 절연 기판의 일 면에 형성된 코일; 제1 자성체로 구성되고, 상기 코일의 권선 구조와 동일한 권선 구조를 가지면서 상기 코일을 감싸는 코팅 재; 및 제2 자성체로 구성되고, 상기 배터리와 상기 절연 기판 사이에 배치되는 차폐 시트를 포함할 수 있다.

상기 안테나 구조체는, 상기 코일에서 발생되어 상기 차폐 시트를 통해 상기 코팅 재로 누설되는 자속을 줄이기 위해 지정된 임계 거리 이상 상기 차폐 시트가 상기 코일로부터 이격되도록 하기 위한 스페이서를 더 포함할 수 있다. 상기 임계 거리는, 상기 코팅 재를 구성하는 제 1 자성체가 갖는 에너지 손실 특성에 기반하여 결정될 수 있다.

상기 코팅 재를 구성하는 제1 자성체는 철 또는 니켈 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 차폐 시트를 구성하는 제2 자성체는 나노 크리스탈을 포함할 수 있다.

상기 코팅 재를 구성하는 제 1 자성체는 전도성 물질이거나 비전도성 물질이되, 상기 전도성 물질은 철, 니켈, 코발트, 또는 합금 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 비전도성 물질은 폴리머 또는 세라믹 페라이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에서, 무선 충전을 위한 안테나 구조체(예: 도 7-8의 안테나 구조체(700))는, 절연 기판; 제1 자성체로 구성된 차폐 시트; 상기 절연 기판에 수직한 축을 중심으로 시계 및/또는 반 시계 방향으로 여러 번 감긴 권선 구조로 상기 절연 기판에 형성되되, 상기 절연 기판의 두 면 중에서 상기 차폐 시트에서 상대적으로 먼 곳에 위치한 일 면에 형성된 코일 상층부와 상기 절연 기판의 타 면에 형성된 코일 하층부를 포함하는 코일; 및 제2 자성체로 구성되고, 상기 코일의 권선 구조와 동일한 권선 구조를 가지면서 상기 코일 상층부를 감싸는 코팅 재를 포함할 수 있다.

상기 코팅 재를 구성하는 제2 자성체는 철 또는 니켈 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 차폐 시트를 구성하는 제1 자성체는 나노 크리스탈을 포함할 수 있다.

상기 코팅 재를 구성하는 제 2 자성체는 전도성 물질이거나 비전도성 물질이되, 상기 전도성 물질은 철, 니켈, 코발트, 또는 합금 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 비전도성 물질은 폴리머 또는 세라믹 페라이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 코팅 재는, 상기 코일 상층부를 감싸는 코팅 상층부와 상기 코일 하층부를 감싸는 코팅 하층부를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에서, 휴대 전자 장치(예: 도 4의 휴대 전자 장치(400))는, 상기 휴대 전자 장치의 전면을 형성하는 전면 커버; 상기 휴대 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 커버; 상기 전면 커버와 상기 후면 커버 사이에 배치되고 상기 전면을 통해 시각적으로 노출되는 디스플레이; 상기 디스플레이와 상기 후면 커버 사이에 배치되는 배터리; 및 상기 배터리와 상기 후면 커버 사이에 배치되고 상기 배터리를 충전하기 위한 안테나 구조체(예: 도 7-8의 안테나 구조체(700))를 포함할 수 있다. 상기 안테나 구조체는, 절연 기판; 제1 자성체로 구성된 차폐 시트; 상기 절연 기판에 수직한 축을 중심으로 시계 또는 반 시계 방향으로 여러 번 감긴 권선 구조로 상기 절연 기판에 형성되되, 상기 절연 기판의 두 면 중에서 상기 후면 커버와 마주하는 일 면에 형성된 코일 상층부와 상기 절연 기판의 타 면에 형성된 코일 하층부를 포함하는 코일; 및 제2 자성체로 구성되고, 상기 코일의 권선 구조와 동일한 권선 구조를 가지면서 상기 코일 상층부를 감싸는 코팅 재를 포함할 수 있다.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

무선 충전을 위한 안테나 구조체 에 있어서,
절연 기판;
상기 절연 기판에 수직한 축을 중심으로 시계 및/또는 반 시계 방향으로 여러 번 감긴 권선 구조로 상기 절연 기판의 일 면에 형성된 코일;
제1 자성체로 구성되고, 상기 코일의 권선 구조와 동일한 권선 구조를 가지면서 상기 코일을 감싸는 코팅 재; 및
제2자성체로 구성되고, 상기 절연 기판의 타 면과 마주하는 차폐 시트를 포함하는 안테나 구조체.
제1 항에 있어서,
상기 코일에서 발생되어 상기 차폐 시트를 통해 상기 코팅 재로 누설되는 자속을 줄이기 위해 지정된 임계 거리 이상 상기 차폐 시트가 상기 코일로부터 이격되도록 하기 위한 스페이서를 더 포함하는 안테나 구조체.
제2 항에 있어서, 상기 임계 거리는,
상기 코팅 재를 구성하는 제1 자성체가 갖는 고유의 에너지 손실 특성에 기반하여 결정되는 안테나 구조체.
제1 항에 있어서,
상기 절연 기판, 상기 코일, 및 상기 코팅 재는 FPCB(flexible printed circuit board)에 구성되는 안테나 구조체.
제1 항에 있어서,
상기 코팅 재를 구성하는 제1 자성체는 철 또는 니켈을 포함하고,
상기 차폐 시트를 구성하는 제2 자성체는 나노 크리스탈을 포함하는 안테나 구조체.
제1 항에 있어서, 상기 코팅 재를 구성하는 제1 자성체는 전도성 물질이거나 비전도성 물질이되,
상기 전도성 물질은 철, 니켈, 코발트, 또는 합금 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 비전도성 물질은 폴리머 또는 세라믹 페라이트 중 적어도 하나를 포함하는 안테나 구조체.
휴대 전자 장치에 있어서,
상기 휴대 전자 장치의 전면을 형성하는 전면 커버;
상기 휴대 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 커버;
상기 전면 커버와 상기 후면 커버 사이에 배치되고 상기 전면을 통해 시각적으로 노출되는 디스플레이;
상기 디스플레이와 상기 후면 커버 사이에 배치되는 배터리; 및
상기 배터리와 상기 후면 커버 사이에 배치되고 상기 배터리를 충전하기 위한 안테나 구조체를 포함하고,
상기 안테나 구조체 는,
절연 기판;
상기 절연 기판에 수직한 축을 중심으로 시계 및/또는 반 시계 방향으로 여러 번 감긴 권선 구조로 상기 후면 커버와 마주하는 상기 절연 기판의 일 면에 형성된 코일;
제1 자성체로 구성되고, 상기 코일의 권선 구조와 동일한 권선 구조를 가지면서 상기 코일을 감싸는 코팅 재; 및
제2 자성체로 구성되고, 상기 배터리와 상기 절연 기판 사이에 배치되는 차폐 시트를 포함하는,
휴대 전자 장치.
제7 항에 있어서, 상기 안테나 구조체는,
상기 코일에서 발생되어 상기 차폐 시트를 통해 상기 코팅 재로 누설되는 자속을 줄이기 위해 지정된 임계 거리 이상 상기 차폐 시트가 상기 코일로부터 이격되도록 하기 위한 스페이서를 더 포함하는 휴대 전자 장치.
제8 항에 있어서, 상기 임계 거리는,
상기 코팅 재를 구성하는 제 1 자성체가 갖는 에너지 손실 특성에 기반하여 결정되는 휴대 전자 장치.
제7 항에 있어서,
상기 절연 기판, 상기 코일, 및 상기 코팅 재는 FPCB(flexible printed circuit board)에 구성되는 휴대 전자 장치.
제7 항에 있어서,
상기 코팅 재를 구성하는 제1 자성체는 철 또는 니켈 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 차폐 시트를 구성하는 제2 자성체는 나노 크리스탈을 포함하는 휴대 전자 장치.
제7 항에 있어서, 상기 코팅 재를 구성하는 제 1 자성체는 전도성 물질이거나 비전도성 물질이되,
상기 전도성 물질은 철, 니켈, 코발트, 또는 합금 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 비전도성 물질은 폴리머 또는 세라믹 페라이트 중 적어도 하나를 포함하는 휴대 전자 장치.
무선 충전을 위한 안테나 구조체 에 있어서,
절연 기판;
제1 자성체로 구성된 차폐 시트;
상기 절연 기판에 수직한 축을 중심으로 시계 및/또는 반 시계 방향으로 여러 번 감긴 권선 구조로 상기 절연 기판에 형성되되, 상기 절연 기판의 두 면 중에서 상기 차폐 시트에서 상대적으로 먼 곳에 위치한 일 면에 형성된 코일 상층부와 상기 절연 기판의 타 면에 형성된 코일 하층부를 포함하는 코일; 및
제2 자성체로 구성되고, 상기 코일의 권선 구조와 동일한 권선 구조를 가지면서 상기 코일 상층부를 감싸는 코팅 재를 포함하는 안테나 구조체.
제13 항에 있어서,
상기 절연 기판, 상기 코일, 및 상기 코팅 재는 FPCB(flexible printed circuit board)에 구성되는 안테나 구조체.
제13 항에 있어서,
상기 코팅 재를 구성하는 제2 자성체는 철 또는 니켈 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 차폐 시트를 구성하는 제1 자성체는 나노 크리스탈을 포함하는 안테나 구조체.
제13 항에 있어서, 상기 코팅 재를 구성하는 제 2 자성체는 전도성 물질이거나 비전도성 물질이되,
상기 전도성 물질은 철, 니켈, 코발트, 또는 합금 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 비전도성 물질은 폴리머 또는 세라믹 페라이트 중 적어도 하나를 포함하는 안테나 구조체.
제13 항에 있어서, 상기 코팅 재는,
상기 코일 상층부를 감싸는 코팅 상층부와 상기 코일 하층부를 감싸는 코팅 하층부를 포함하는 안테나 구조체.
휴대 전자 장치에 있어서,
상기 휴대 전자 장치의 전면을 형성하는 전면 커버;
상기 휴대 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 커버;
상기 전면 커버와 상기 후면 커버 사이에 배치되고 상기 전면을 통해 시각적으로 노출되는 디스플레이;
상기 디스플레이와 상기 후면 커버 사이에 배치되는 배터리; 및
상기 배터리와 상기 후면 커버 사이에 배치되고 상기 배터리를 충전하기 위한 안테나 구조체를 포함하고,
상기 안테나 구조체 는,
절연 기판;
제1 자성체로 구성된 차폐 시트;
상기 절연 기판에 수직한 축을 중심으로 시계 또는 반 시계 방향으로 여러 번 감긴 권선 구조로 상기 절연 기판에 형성되되, 상기 절연 기판의 두 면 중에서 상기 후면 커버와 마주하는 일 면에 형성된 코일 상층부와 상기 절연 기판의 타 면에 형성된 코일 하층부를 포함하는 코일; 및
제2 자성체로 구성되고, 상기 코일의 권선 구조와 동일한 권선 구조를 가지면서 상기 코일 상층부를 감싸는 코팅 재를 포함하는,
휴대 전자 장치.
제18 항에 있어서,
상기 절연 기판, 상기 코일, 및 상기 코팅 재는 FPCB(flexible printed circuit board)에 구성되는 휴대 전자 장치.
제18 항에 있어서,
상기 코팅 재를 구성하는 제1 자성체는 철 또는 니켈을 포함하고,
상기 차폐 시트를 구성하는 제2 자성체는 나노 크리스탈을 포함하는 휴대 전자 장치.