WO2018147590A1 - 복수의 주파수 대역에서 통신하기 위한 안테나 시스템 및 안테나 시스템을 포함하는 전자 장치 - Google Patents

복수의 주파수 대역에서 통신하기 위한 안테나 시스템 및 안테나 시스템을 포함하는 전자 장치 Download PDF

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김현수
나효석
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삼성전자 주식회사
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    • H01Q5/335—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors at the feed, e.g. for impedance matching

Definitions

  • the present invention relates to an antenna system operating in a plurality of frequency bands and an electronic device including the antenna system.
  • the electronic device includes a multi-band antenna for supporting a plurality of wireless communication technologies.
  • RSE Radiation spurious emission
  • the linearity of the elements connected to the antenna must be ensured for the performance of the antenna.
  • the devices connected to the antenna operate non-linearly, noise frequency components other than the operating frequency band may increase and the RSE characteristics of the antenna may be a problem.
  • Various embodiments of the present disclosure can provide an electronic device including an antenna system and an antenna system capable of improving the RSE characteristics of the antenna by limiting the nonlinear operation of the switch included in the multi-band antenna system.
  • an antenna system includes an antenna including a first radiating element operating in a first frequency band and a second radiating element operating in a second frequency band, and a feeder connected to the antenna. And a matching circuit and a switch connected to the first grounding portion, the second grounding portion, and the first grounding portion, wherein the switch includes the first grounding portion when the antenna transmits or receives a signal through the first frequency band.
  • the second grounding part may be connected to the first radiating element and the matching circuit.
  • An electronic device includes a housing, a printed circuit board disposed in the housing and including a ground area, and a wireless communication circuit disposed in the housing, wherein the printed circuit board includes the wireless communication circuit.
  • An antenna comprising a first radiating element powered at a first point by means of a first radiating element operating in a first frequency band and a second radiating element operating in a second frequency band, a first ground portion connected to the ground region, and A second grounded part connected, a matching circuit and a switch connected to the first grounded part, wherein the wireless communication circuitry is configured to transmit the first radiating element to the first radiating element when transmitting or receiving a signal through the first frequency band.
  • an antenna system includes an antenna including a plurality of radiator elements operating in different frequency bands, a feeder connected to the antenna, a first ground part, a second ground part, and a switch. ; And a matching circuit disposed between the switch and the first ground portion, wherein the switch may connect one of the plurality of radiating elements with the second ground portion and the other with the matching circuit.
  • a voltage applied to the switch may be maintained below a maximum allowable voltage of the switch to prevent degradation of RSE performance of the antenna.
  • FIG. 1A and 1B show an example of an operation of an antenna system including a switching circuit.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of an antenna system according to various embodiments of the present disclosure.
  • 3A shows an example of a switching circuit including a double pole, double throw (DPDT) switch.
  • DPDT double pole, double throw
  • 3B and 3C show an example of an operation of an antenna system including the switching circuit shown in FIG. 3A.
  • FIG. 4A shows an example of a switch that includes a double pole, triple throw (DP3T) switch.
  • D3T double pole, triple throw
  • 4B to 4D show an example of an operation of an antenna system including the switching circuit shown in FIG. 4A.
  • FIG. 5 is a block diagram of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the expression “device configured to” may mean that the device “can” together with other devices or components.
  • processor configured (or configured to) perform A, B, and C may be implemented by executing a dedicated processor (eg, an embedded processor) to perform its operation, or one or more software programs stored in a memory device. It may mean a general purpose processor (eg, a CPU or an application processor) capable of performing the corresponding operations.
  • An electronic device may be, for example, a smartphone, a tablet PC, a mobile phone, a video phone, an e-book reader, a desktop PC, a laptop PC, a netbook computer, a workstation, a server, a PDA, a PMP. It may include at least one of a portable multimedia player, an MP3 player, a medical device, a camera, or a wearable device. Wearable devices may be accessory (e.g. watches, rings, bracelets, anklets, necklaces, eyeglasses, contact lenses, or head-mounted-devices (HMDs), textiles or clothing integrated (e.g.
  • HMDs head-mounted-devices
  • an electronic device may comprise, for example, a television, a digital video disk (DVD) player, Audio, refrigerator, air conditioner, cleaner, oven, microwave, washing machine, air purifier, set top box, home automation control panel, security control panel, media box (e.g. Samsung HomeSync TM, Apple TV TM, or Google TV TM) , A game console (eg, Xbox TM, PlayStation TM), an electronic dictionary, an electronic key, a camcorder, or an electronic picture frame.
  • DVD digital video disk
  • the electronic device may include a variety of medical devices (e.g., various portable medical measuring devices such as blood glucose meters, heart rate monitors, blood pressure meters, or body temperature meters), magnetic resonance angiography (MRA), magnetic resonance imaging (MRI), Computed tomography (CT), cameras or ultrasounds), navigation devices, global navigation satellite systems (GNSS), event data recorders (EDRs), flight data recorders (FDRs), automotive infotainment devices, ship electronics (E.g., various portable medical measuring devices such as blood glucose meters, heart rate monitors, blood pressure meters, or body temperature meters), magnetic resonance angiography (MRA), magnetic resonance imaging (MRI), Computed tomography (CT), cameras or ultrasounds), navigation devices, global navigation satellite systems (GNSS), event data recorders (EDRs), flight data recorders (FDRs), automotive infotainment devices, ship electronics (E.g.
  • various portable medical measuring devices such as blood glucose meters, heart rate monitors, blood pressure meters, or body temperature meters
  • MRA magnetic resonance angiography
  • an electronic device may be a part of a furniture, building / structure or automobile, an electronic board, an electronic signature receiving device, a projector, or various measuring devices (eg, water, electricity, Gas, or a radio wave measuring instrument).
  • the electronic device may be flexible or a combination of two or more of the aforementioned various devices.
  • Electronic devices according to embodiments of the present disclosure are not limited to the above-described devices.
  • the term user may refer to a person who uses an electronic device or a device (eg, an artificial intelligence electronic device) that uses an electronic device.
  • FIG. 1A and 1B show an example of an operation of an antenna system including a switching circuit.
  • an antenna system 100 includes an antenna, a ground line (or a ground portion) including a power supply unit 110, a first radiation element 120-1, and a second radiation element 120-2. 133 and a switching circuit (or switch) 150.
  • the switching circuit 150 may include a single pole, double throw (SPDT) switch.
  • the switching circuit 150 may include a first port, a second port, and a third port.
  • the first port may be connected to the ground line 133 connected to the ground region.
  • the second port may be connected to the first radiating element 120-1 operating in the first frequency band, and the third port may be connected to the second radiating element 120-2 operating in the second frequency band.
  • the switching circuit 150 may electrically connect the first radiating element 120-1 and the ground line 133 when the antenna system 100 operates in the first frequency band. Accordingly, the signal supplied through the power supply unit 110 may flow through the path P11 including the first radiating element 120-1, the switching circuit 150, and the ground line 133.
  • the second radiating element 120-2 is not connected to the ground line 133, and thus, a first parasitic capacitor 13 between the first port and the third port inside the switching circuit 150. Can be generated.
  • the switching circuit 150 may electrically connect the second radiating element 120-2 and the ground line 133 when the antenna system 100 operates in the second frequency band.
  • the first radiating element 120-1 is not connected to the ground line 133, so that the signal supplied through the power supply unit 110 is transferred to the second radiating element 120-2, the switching circuit 150, and the first radiating element 120-1. It may flow through a path P12 including a ground line 133. Accordingly, a second parasitic capacitor 17 may be generated in the switching circuit 150 between the first port and the second port.
  • Parasitic capacitors 13, 17 may have very small capacitance values (eg, 100-200 fF). Since the impedance formed by the parasitic capacitors 13 and 17 is inversely proportional to the capacitance value, the voltage applied to the switching circuit 150 may increase as the capacitance values of the parasitic capacitors 13 and 17 decrease. Since the impedance formed by the parasitic capacitors 13 and 17 is inversely proportional to the frequency of the signal, the voltage applied to the switching circuit 150 may increase as the antenna system 100 operates in a low frequency (eg, the second frequency band). have.
  • a low frequency eg, the second frequency band
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of an antenna system according to various embodiments of the present disclosure.
  • the antenna system (or antenna device) 200 may be implemented on the conductive plate 20 included in the electronic device (for example, the electronic device 501 of FIG. 5).
  • the conductive plate 20 may include a conductive material (eg, a metal) in at least some regions.
  • the conductive plate 20 may be, for example, a printed circuit board (PCB).
  • the conductive plate 20 may be disposed in a housing of the electronic device.
  • the conductive plate 20 may include a slit region 25.
  • the conductive plate 20 may include a triangular slit region 25.
  • the slit region 25 may include a non-conductive material (eg, air or a non-conductive polymer).
  • the conductive plate 20 may include a ground region (or ground plate) 27.
  • the ground area 27 may be, for example, an area corresponding to the ground plate.
  • the conductive plate 20 may include a plurality of layers, and a part of the plurality of layers may include a ground plate.
  • the antenna system 200 includes a power supply unit 210 and a plurality of radiating elements 220-1, 220-2, and 220-. 3, an antenna including 3), a plurality of ground lines (or a plurality of grounds) 231 and 233, a matching circuit 240, and a switching circuit (or a switch) 250.
  • the power supply unit 210 may supply a current (or signal) to the antenna system (or antenna) 200.
  • the feeder 210 may supply a current to a specific point of the conductive plate 20.
  • the feeder 210 may supply a current to the first point P1 included in the first region 21 of the conductive plate 20.
  • the current flows through the fourth line 224 constituting a part of the plurality of radiating elements 220-1, 220-2, and 220-3. It may flow to the second point P2 included in the region 23.
  • the feeder 210 may supply a current to the second point P2 included in the second region 23 of the conductive plate 20.
  • the plurality of radiating elements 220-1, 220-2, and 220-3 may operate at different frequencies.
  • the first radiating element 220-1 operates in a first frequency band (eg, 2200 to 2600 MHz)
  • the second radiating element 220-2 operates in a second frequency band (eg, 700 to 1000).
  • MHz the third radiating element 220-3 may operate in a third frequency band (eg, 1700-2100 MHz).
  • each of the plurality of radiating elements 220-1, 220-2, and 220-3 may be connected to the switching circuit 250.
  • each of the plurality of radiating elements 220-1, 220-2, and 220-3 may include a line connected to the switching circuit 250.
  • the first radiating element 220-1 may connect the first line 221 connecting the third point P3 of the second region 23 and the fourth point P4 of the switching circuit 250.
  • the second radiating element 220-2 may include a second line 222 connecting the fifth point P5 of the second region 23 and the sixth point P6 of the switching circuit 150.
  • the third radiating element 220-3 may include a third line 223 connecting the seventh point P7 of the second region 23 and the eighth point P8 of the switching circuit 250. ) May be included.
  • the plurality of radiating elements 220-1, 220-2, and 220-3 may have different electrical lengths.
  • the electrical length of each of the plurality of radiating elements 220-1, 220-2, 220-3 is connected to the switching circuit 250 starting with the first point P1 fed by the feeder 210. It may correspond to the length to the point (P4, P6, P8).
  • the electrical length of the first radiating element 220-1 may be a fourth point connected to the switching circuit 250 through the second point P2 and the third point P3 from the first point P1. It may correspond to the length up to (P4).
  • the electrical length of the second radiating element 220-2 may be a second point P2, a third point P3, a seventh point P7, and a fifth point P1 from the first point P1.
  • a length corresponding to the sixth point P6 connected to the switching circuit 250 through P5 may correspond to the length.
  • the electrical length of the third radiating element 220-3 is switched from the first point P1 to the second point P2, the third point P3, and the seventh point P7. It may correspond to the length to the eighth point (P8) connected to the (250).
  • an operating frequency of each of the plurality of radiating elements 220-1, 220-2, and 220-3 may be determined according to the electrical length.
  • each of the plurality of radiating elements 220-1, 220-2, and 220-3 may operate in a relatively low frequency band as the electrical length becomes longer, and may operate in a relatively high frequency band as the length becomes shorter. .
  • the plurality of radiating elements 220-1, 220-2, 220-3 may have portions overlapping with other radiating elements.
  • the first radiating element 220-1 and the second radiating element 220-2 overlap a portion from the first point P1 to the third point P3 via the second point P2. Can be.
  • the second radiating element 220-2 and the third radiating element 220-3 are connected to the seventh point via the second point P2 and the third point P3 from the first point P1. Portions up to (P7) may overlap.
  • the antenna system 200 illustrated in FIG. 2 includes three radiating elements 220-1, 220-2, and 220-3, according to various embodiments of the present disclosure, some of the plurality of radiating elements may be included.
  • the third radiating element 220-3 may be omitted or at least one other radiating element may be added.
  • the ground lines 231 and 233 may be connected to the ground area 27. According to an embodiment, the ground lines 231 and 233 may be connected to the ground area 27 at different points. For example, the first ground line 231 may be connected to the ground region 27 through the ninth point P9 included in the first region 21 of the conductive plate 20. As another example, the second ground line 233 may be connected to the ground region 27 through the tenth point P10 included in the first region 21 of the conductive plate 20. According to another embodiment, the plurality of ground lines 231 and 233 may be connected to the ground area 27 at the same point. For example, the ground lines 231 and 233 may be connected to the ground area 27 through the ninth point P9 or the tenth point P10. According to an embodiment, the first ground line 231 may be connected to the matching circuit 240. According to an embodiment, the second ground line 233 may be connected to the switching circuit 250.
  • the matching circuit 240 may be disposed in the slit region 25 of the conductive plate 20. According to another embodiment, the matching circuit 240 is disposed in the first region 21 of the conductive plate 20 adjacent to the slit region 25 or across the slit region 25 and the first region 21. Can be. According to an embodiment, the matching circuit 240 may be disposed between the first ground line 231 and the switching circuit 250.
  • the matching circuit 240 may include at least one inductor.
  • the inductance of the inductor may be set so that the voltage applied to the switching circuit 250 when the antenna system 200 operates is less than or equal to the maximum allowable voltage of the switching circuit 250.
  • the switching circuit 250 may be disposed in the slit region 25 of the conductive plate 20. According to an embodiment, the switching circuit 250 may include a plurality of ports. The switching circuit 250 may be connected to the plurality of radiating elements 220-1, 220-2, and 220-3, the matching circuit 240, and the second ground line 233 through different ports.
  • the switching circuit 250 connects one of the plurality of radiating elements 220-1, 220-2, and 220-3 to the second ground line 233 according to the operating frequency of the antenna 200. And the rest may be connected to the matching circuit 240.
  • 3A shows an example of a switching circuit including a double pole, double throw (DPDT) switch.
  • DPDT double pole, double throw
  • the switching circuit 350 may include a first port 351, a second port 352, a third port 353, and a fourth port 354.
  • the first port 351 is a matching circuit 340 (eg, matching of FIG. 2) connected to a first ground line (or first ground) 331 (eg, first ground line 231 of FIG. 2). Circuit 240).
  • the second port 352 may be connected to the second ground line (or the second ground part) 333 (eg, the second ground line 233 of FIG. 2).
  • the first ground line 331 and the second ground line 333 may be connected to a ground region (eg, the ground region 27 of FIG. 2).
  • the third port 353 is connected to the first line 321 included in the first radiating element (eg, the first radiating element 220-1 of FIG. 2) operating in the first frequency band, and the fourth port 354 may be connected to a second line 322 included in a second radiating element (eg, the second radiating element 220-2 of FIG. 2) operating in the second frequency band.
  • the switching circuit 350 connects each of the third port 353 and the fourth port 354 with one of the first port 351 and the second port 352 according to the operating frequency of the antenna.
  • the switching circuit 350 connects the first port 351 with the fourth port 354 and the second port 352 with the third port 353 when the antenna operates in the first frequency band.
  • a signal may be transmitted and received through a first radiating element operating in a first frequency band.
  • the switching circuit 350 connects the first port 351 with the third port 353 and the second port 352 with the fourth port 354 when the antenna operates in the second frequency band.
  • a signal may be transmitted and received through a second radiating element operating in the second frequency band.
  • the DPDT switch illustrated in FIG. 3A may be implemented with a plurality of (eg, two) single pole (double throw) SPDTs.
  • the switching circuit 350 may include a first SPDT switch that connects the first radiating element with a second ground line or matching circuit and a second SPDT switch that connects the second radiating element with a second ground line or matching circuit. It may include.
  • the first SPDT switch connects the first radiating element with the second ground line when the antenna is operating in the first frequency band and connects the first radiating element when the antenna is operating in the second frequency band. Can be connected with matching circuit.
  • the second SPDT switch connects the second radiating element with the matching circuit when the antenna is operating in the first frequency band and removes the second radiating element when the antenna is operating in the second frequency band. Can be connected with 2 ground lines.
  • 3B and 3C show an operation example of an antenna including the switching circuit shown in FIG. 3A.
  • the antenna 300 includes a power supply unit 310, a first radiating element 320-1, a second radiating element 320-2, a first ground line 331, and a second It may include a ground line 333, a matching circuit 340, and a switching circuit 350.
  • the switching circuit 350 may include a double pole (DPDT) switch.
  • the switching circuit 350 may include a first port, a second port, a third port, and a fourth port.
  • the first port may be connected to the matching circuit 340 connected to the first ground line 331.
  • the second port may be connected to a second ground line 333 connected to a ground region (eg, the ground region 27 of FIG. 2).
  • the third port may be connected to the first radiating element 320-1 operating in the first frequency band, and the fourth port may be connected to the second radiating element 320-2 operating in the second frequency band.
  • the switching circuit 350 electrically connects the first radiating element 320-1 and the second ground line 333 when the antenna 300 operates in the first frequency band.
  • the radiating element 320-2 and the matching circuit 340 may be electrically connected.
  • a signal supplied through the power supply unit 310 is transmitted to the first radiating element 320-1, the switching circuit 350, and the second. It may flow through a path P31 including a ground line 333.
  • the second radiating element 320-2 and the matching circuit 340 are connected, the second radiating element 320-2 includes a second radiating element 320-2, a switching circuit 350, a matching circuit 340, and a first ground line 331. It can form a path.
  • the matching circuit 340 including the inductor at an operating frequency (eg, 2200 to 2600 MHz) of the first radiating element 320-1 operates as an open circuit so as not to affect the antenna performance of the first frequency band.
  • the switching circuit 350 electrically connects the first radiating element 320-1 and the matching circuit 340 when the antenna 300 operates in the second frequency band, and the second radiating element.
  • the second ground line 333 and 320-2 may be electrically connected to each other.
  • a signal supplied through the power supply unit 310 is transmitted to the second radiating element 320-2, the switching circuit 350, and the second. It may flow through a path P32 including a ground line 333.
  • the first radiating element 320-2 When the first radiating element 320-2 and the matching circuit 340 are connected, the first radiating element 320-2 includes a first radiating element 320-1, a switching circuit 350, a matching circuit 340, and a first ground line 331. It can form a path.
  • the inductance of the inductor included in the matching circuit 340 may be set such that the voltage applied to the switching circuit 350 is less than or equal to the maximum allowable voltage of the switching circuit 350 when the antenna 300 operates.
  • the inductance of the inductor can be set to 82 to 100 nH. Since the impedance of the inductor included in the matching circuit 340 is proportional to the inductance value, as the inductance value of the inductor increases, the voltage applied to the matching circuit 340 increases and the voltage applied to the switching circuit 350 may decrease. .
  • FIG. 4A shows an example of a switching circuit including a double pole, triple throw (DP3T) switch.
  • D3T double pole, triple throw
  • the switching circuit 450 may include a first port 451, a second port 452, a third port 453, and a fourth port 454. ) And a fifth port 455.
  • the first port 451 may be connected to the matching circuit 440 (eg, the matching circuit 440 of FIG. 2) connected to the first ground line 331 (eg, the first ground line 231 of FIG. 2). have.
  • the second port 452 may be connected to the second ground line 433 (eg, the second ground line 233 of FIG. 2).
  • the first ground line 431 and the second ground line 433 may be connected to a ground region (eg, the ground region 27 of FIG. 2).
  • the third port 453 may be connected to the first line 421 included in the first radiating element (eg, the first radiating element 220-1 of FIG. 2) operating in the first frequency band.
  • the fourth port 454 may be connected to the second line 422 included in the second radiating element (eg, the second radiating element 220-2 of FIG. 2) operating in the second frequency band.
  • the fifth port 455 may be connected to the third line 423 included in the third radiating element (eg, the third radiating element 220-3 of FIG. 2) operating in the third frequency band.
  • the switching circuit 450 connects each of the third to fifth ports 453, 454, and 455 with one of the first port 451 and the second port 452 according to the operating frequency of the antenna.
  • the switching circuit 450 connects the first port 451 with the fourth port 454 and the fifth port 455 when the antenna operates in the first frequency band, and the second port 452. May be connected to the third port 453.
  • a signal may be transmitted and received through the first radiating element operating in the first frequency band.
  • the switching circuit 450 connects the first port 451 with the third port 453 and the fifth port 455 when the antenna operates in the second frequency band, and the second port 452.
  • the switching circuit 450 connects the first port 451 with the third port 453 and the fourth port 454 when the antenna operates in the third frequency band, and the second port ( 452 may be connected to the fifth port 455.
  • a signal may be transmitted and received through a third radiating element operating in a third frequency band.
  • the DP3T switch illustrated in FIG. 4A may be implemented with a plurality of (eg, three) single pole (double throw) doubles (SPDT).
  • the switching circuit 450 may comprise a first SPDT switch connecting the first radiating element with a second ground line or matching circuit, a second SPDT switch connecting the second radiating element with a second ground line or matching circuit; And a third SPDT switch connecting the third radiating element with a second ground line or matching circuit.
  • the first SPDT switch connects the first radiating element with the second ground line when the antenna is operating in the first frequency band and when the antenna is operating in the second or third frequency band.
  • the first radiating element may be connected with a matching circuit.
  • the second SPDT switch connects the second radiating element with the matching circuit when the antenna is operating in the first frequency band or the third frequency band and the second when the antenna is operating in the second frequency band.
  • the radiating element may be connected with the second ground line.
  • the third SPDT switch connects the third radiating element with the matching circuit when the antenna is operating in the first frequency band or the second frequency band and the third when the antenna is operating in the third frequency band.
  • the radiating element may be connected with the second ground line.
  • 4B to 4D show an example of the operation of the antenna including the switching circuit shown in FIG. 4A.
  • the antenna 400 includes a power supply unit 410, a first radiating element 420-1, a second radiating element 420-2, a third radiating element 420-3,
  • the first ground line 431, the second ground line 433, the matching circuit 440, and the switching circuit 450 may be included.
  • the switching circuit 450 may include a double pole, triple throw (DP3T) switch.
  • the switching circuit 450 may include a first port, a second port, a third port, a fourth port, and a fifth port.
  • the first port may be connected to the matching circuit 440 connected to the first ground line 431.
  • the second port may be connected to a second ground line 433 connected to a ground region (eg, the ground region 27 of FIG. 2).
  • the third port is connected to the first radiating element 420-1 operating in the first frequency band
  • the fourth port is connected to the second radiating element 420-2 operating in the second frequency band
  • the fifth The port may be connected to the third radiating element 420-3 operating in the third frequency band.
  • the switching circuit 450 electrically connects the first radiating element 420-1 and the second ground line 433 when the antenna 400 operates in the first frequency band.
  • the radiating element 420-2 and the third radiating element 420-3 may be electrically connected to the matching circuit 440.
  • a signal supplied through the feeder 410 is supplied to the first radiating element 420-1, the switching circuit 450, and the second. It may flow through a path P41 that includes a ground line 433.
  • the second radiating element 420-2 When the second radiating element 420-2 and the matching circuit 440 are connected, the second radiating element 420-2 includes a second radiating element 420-2, a switching circuit 450, a matching circuit 440, and a first ground line 431. A path can be formed.
  • the third radiating element 420-3 and the matching circuit 440 are connected to each other, the third radiating element 420-3 includes a third radiating element 420-3, a switching circuit 450, a matching circuit 440, and a first ground line 431.
  • a path can be formed.
  • the matching circuit 440 including the inductor at an operating frequency (eg, 2200 to 2600 MHz) of the first radiating element 420-1 operates as an open circuit so as not to affect antenna performance of the first frequency band.
  • the switching circuit 450 electrically connects the second radiating element 420-2 and the second ground line 433 when the antenna 400 operates in the second frequency band.
  • the radiating element 420-1 and the third radiating element 420-3 may be electrically connected to the matching circuit 440.
  • the signal supplied through the feeder 410 is transferred to the second radiating element 420-2, the switching circuit 450, and the second. It may flow through a path P42 that includes a ground line 433.
  • the first radiating element 420-1 When the first radiating element 420-1 and the matching circuit 440 are connected, the first radiating element 420-1 includes a first radiating element 420-1, a switching circuit 450, a matching circuit 440, and a first ground line 431. A path can be formed.
  • the third radiating element 420-3 and the matching circuit 440 When the third radiating element 420-3 and the matching circuit 440 are connected to each other, the third radiating element 420-3 includes a third radiating element 420-3, a switching circuit 450, a matching circuit 440, and a first ground line 431. A path can be formed.
  • the matching circuit 440 including the inductor at an operating frequency (eg, 700 to 1000 MHz) of the second radiating element 420-2 operates as an open circuit so as not to affect antenna performance of the second frequency band.
  • the switching circuit 450 electrically connects the third radiating element 420-3 and the second ground line 433 when the antenna 400 operates in the third frequency band.
  • the radiating element 420-1 and the second radiating element 420-2 may be electrically connected to the matching circuit 440.
  • the signal supplied through the power supply part 410 is transferred to the second radiating element 420-1, the switching circuit 450, and the second. It may flow through a path P43 including a ground line 433.
  • the first radiating element 420-1 When the first radiating element 420-1 and the matching circuit 440 are connected, the first radiating element 420-1 includes a first radiating element 420-1, a switching circuit 450, a matching circuit 440, and a first ground line 431. A path can be formed.
  • the second radiating element 420-2 and the matching circuit 440 When the second radiating element 420-2 and the matching circuit 440 are connected, the second radiating element 420-2 includes a second radiating element 420-2, a switching circuit 450, a matching circuit 440, and a first ground line 431. A path can be formed.
  • the matching circuit 440 including the inductor at an operating frequency (eg, 1700 to 2100 MHz) of the third radiating element 420-3 operates as an open circuit so as not to affect antenna performance of the third frequency band.
  • the inductance of the inductor included in the matching circuit 440 may be set such that the voltage applied to the switching circuit 450 is less than or equal to the maximum allowable voltage of the switching circuit 450 when the antenna 300 operates. Can be.
  • the inductance of the inductor can be set to 82 to 100 nH. Since the impedance of the inductor included in the matching circuit 440 is proportional to the inductance value, as the inductance value of the inductor increases, the voltage applied to the matching circuit 440 increases and the voltage applied to the switching circuit 450 may decrease. .
  • Circuit 450 may operate at a voltage below the maximum allowable voltage. Accordingly, it is possible to prevent a problem of deterioration of the RSE performance of the antenna due to harmonic components.
  • the antenna may include four or more radiating elements operating in different frequency bands. have. If the antenna comprises four or more radiating elements, the switching circuit included in the antenna may include a DPxT (x is the number of radiating elements) switch.
  • FIG. 5 is a block diagram of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 501 may include one or more processors (eg, an AP) 510, a communication module 520, a subscriber identification module 524, a memory 530, a sensor module 540, an input device 550, and a display. 560, interface 570, audio module 580, camera module 591, power management module 595, battery 596, indicator 597, and motor 598.
  • the 510 may control a plurality of hardware or software components connected to the processor 510 by running an operating system or an application program, and may perform various data processing and operations.
  • the processor 510 may further include a graphic processing unit (GPU) and / or an image signal processor. 510 may include at least some of the components shown in FIG. 5 (eg, cellular module 521).
  • the processor 510 other components: processing by loading the command or data received from at least one (e.g., non-volatile memory) in the volatile memory) and can store the result data into the nonvolatile memory.
  • the communication module 520 may include, for example, a cellular module 521, a WiFi module 523, a Bluetooth module 525, a GNSS module 527, an NFC module 528, and an RF module 529. have.
  • the cellular module 521 may provide, for example, a voice call, a video call, a text service, or an internet service through a communication network.
  • the cellular module 521 may perform identification and authentication of the electronic device 501 in the communication network using the subscriber identification module (eg, the SIM card) 524.
  • the cellular module 521 may perform at least some of the functions that the processor 510 may provide.
  • the cellular module 521 may include a communication processor (CP).
  • CP communication processor
  • at least some (eg, two or more) of the cellular module 521, the WiFi module 523, the Bluetooth module 525, the GNSS module 527, or the NFC module 528 may be one integrated chip. (IC) or in an IC package.
  • the RF module 529 may transmit / receive a communication signal (for example, an RF signal), for example.
  • the RF module 529 may include, for example, a transceiver, a power amp module (PAM), a frequency filter, a low noise amplifier (LNA), an antenna (eg, the antenna 200 of FIG. 2), and the like.
  • PAM power amp module
  • LNA low noise amplifier
  • At least one of the cellular module 521, the WiFi module 523, the Bluetooth module 525, the GNSS module 527, or the NFC module 528 may transmit and receive an RF signal through a separate RF module.
  • Subscriber identification module 524 may include, for example, a card or embedded SIM that includes a subscriber identification module, and may include unique identification information (eg, an integrated circuit card identifier (ICCID)) or subscriber information (eg, an IMSI). (international mobile subscriber identity)).
  • ICCID integrated circuit card identifier
  • subscriber information eg, an IMSI). (international mobile subscriber identity)
  • the processor (eg, AP) 510 or the communication module (eg, CP) 520 may control the switching circuit included in the antenna.
  • the processor (eg, AP) 510 or the communication module (eg, CP) 520 may control the connection state of a plurality of ports included in the switching circuit so that the antenna can operate in a designated frequency band. have.
  • the memory 530 may include, for example, an internal memory 532 or an external memory 534.
  • the internal memory 532 may be, for example, volatile memory (for example, DRAM, SRAM, or SDRAM), nonvolatile memory (for example, one time programmable ROM (OTPROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM). It may include at least one of a flash memory, a hard drive, or a solid state drive (SSD)
  • the external memory 534 may be a flash drive, for example, a compact flash (CF), a secure digital (SD). ), Micro-SD, Mini-SD, extreme digital (xD), multi-media card (MMC), or memory stick, etc.
  • the external memory 534 is functional with the electronic device 501 through various interfaces. Or physically connected.
  • the sensor module 540 may measure a physical quantity or detect an operation state of the electronic device 501 to convert the measured or detected information into an electrical signal.
  • the sensor module 540 includes, for example, a gesture sensor 540A, a gyro sensor 540B, an air pressure sensor 540C, a magnetic sensor 540D, an acceleration sensor 540E, a grip sensor 540F, and a proximity sensor ( 540G), color sensor 540H (e.g., red (green, blue) sensor), biometric sensor 540I, temperature / humidity sensor 540J, illuminance sensor 540K, or UV (ultra violet) ) May include at least one of the sensors 540M.
  • a gesture sensor 540A e.g., a gyro sensor 540B, an air pressure sensor 540C, a magnetic sensor 540D, an acceleration sensor 540E, a grip sensor 540F, and a proximity sensor ( 540G), color sensor 540H (e.g., red (green
  • sensor module 540 may include, for example, an e-nose sensor, an electromyography (EMG) sensor, an electrocardiogram (EEG) sensor, an electrocardiogram (ECG) sensor, Infrared (IR) sensors, iris sensors and / or fingerprint sensors.
  • the sensor module 540 may further include a control circuit for controlling at least one or more sensors belonging therein.
  • the electronic device 501 further includes a processor configured to control the sensor module 540 as part of or separately from the processor 510, while the processor 510 is in a sleep state, The sensor module 540 may be controlled.
  • the input device 550 may include, for example, a touch panel 552, a (digital) pen sensor 554, a key 556, or an ultrasonic input device 558.
  • the touch panel 552 may use at least one of capacitive, resistive, infrared, or ultrasonic methods, for example.
  • the touch panel 552 may further include a control circuit.
  • the touch panel 552 may further include a tactile layer to provide a tactile response to the user.
  • the (digital) pen sensor 554 may be, for example, part of a touch panel or include a separate recognition sheet.
  • the key 556 may include, for example, a physical button, an optical key, or a keypad.
  • the ultrasonic input device 558 may detect ultrasonic waves generated by an input tool through a microphone (for example, a microphone 588) and check data corresponding to the detected ultrasonic waves.
  • Display 560 may include panel 562, hologram device 564, projector 566, and / or control circuitry for controlling them.
  • the panel 562 may be implemented to be flexible, transparent, or wearable, for example.
  • the panel 562 may be configured with the touch panel 552 and one or more modules.
  • panel 562 may include a pressure sensor (or force sensor) capable of measuring the strength of the pressure on the user's touch.
  • the pressure sensor may be integrated with the touch panel 552, or may be implemented with one or more sensors separate from the touch panel 552.
  • the hologram device 564 may show a stereoscopic image in the air by using interference of light.
  • the projector 566 may display an image by projecting light onto a screen.
  • the screen may be located inside or outside the electronic device 501.
  • the interface 570 may include, for example, an HDMI 572, a USB 574, an optical interface 576, or a D-subminiature 578. Additionally or alternatively, interface 570 may include, for example, a mobile high-definition link (MHL) interface, an SD card / multi-media card (MMC) interface, or an infrared data association (IrDA) compliant interface.
  • MHL mobile high-definition link
  • MMC multi-media card
  • IrDA infrared data association
  • the audio module 580 may bidirectionally convert, for example, a sound and an electrical signal.
  • the audio module 580 may process sound information input or output through, for example, a speaker 582, a receiver 584, an earphone 586, a microphone 588, or the like.
  • the camera module 591 is, for example, a device capable of capturing still images and moving images. According to an embodiment, the camera module 591 may include one or more image sensors (eg, a front sensor or a rear sensor), a lens, and an image signal processor (ISP). Or flash (eg, LED or xenon lamp, etc.).
  • the power management module 595 may manage power of the electronic device 501, for example.
  • the power management module 595 may include a power management integrated circuit (PMIC), a charger IC, or a battery or fuel gauge.
  • PMIC power management integrated circuit
  • the PMIC may have a wired and / or wireless charging scheme.
  • the wireless charging method may include, for example, a magnetic resonance method, a magnetic induction method, an electromagnetic wave method, or the like, and may further include additional circuits for wireless charging, such as a coil loop, a resonance circuit, a rectifier, and the like. have.
  • the battery gauge may measure, for example, the remaining amount of the battery 596, the voltage, the current, or the temperature during charging.
  • Battery 596 may include, for example, a rechargeable cell and / or a solar cell.
  • the indicator 597 may display a specific state of the electronic device 501 or a part thereof (for example, the processor 510), for example, a booting state, a message state, or a charging state.
  • the motor 598 may convert electrical signals into mechanical vibrations, and may generate vibrations or haptic effects.
  • the electronic device 501 may be, for example, a mobile TV supporting device capable of processing media data according to a standard such as digital multimedia broadcasting (DMB), digital video broadcasting (DVB), or mediaFlo TM. : GPU).
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • DVD digital video broadcasting
  • mediaFlo TM mediaFlo TM.
  • GPU mediaFlo TM.
  • Each of the components described in this document may be composed of one or more components, and the names of the corresponding components may vary depending on the type of electronic device.
  • the electronic device eg, the electronic device 501 may include some components, omit additional components, or combine some of the components to form a single entity. It is possible to perform the same function of the previous
  • module includes a unit composed of hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic blocks, components, or circuits.
  • the module may be an integrally formed part or a minimum unit or part of performing one or more functions.
  • Modules may be implemented mechanically or electronically, for example, application-specific integrated circuit (ASIC) chips, field-programmable gate arrays (FPGAs), or known or future developments that perform certain operations. It can include a programmable logic device.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • FPGAs field-programmable gate arrays
  • operations performed by a module, program module, or other component may be executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or at least some of the operations may be executed in a different order, omitted, or another operation may be added. Can be.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 안테나 시스템은, 제1 주파수 대역에서 동작하는 제1 방사 엘리먼트(radiator element) 및 제2 주파수 대역에서 동작하는 제2 방사 엘리먼트를 포함하는 안테나, 상기 안테나와 연결된 급전부, 제1 접지부, 제2 접지부, 상기 제1 접지부와 연결된 정합 회로 및 스위치를 포함하고, 상기 스위치는, 상기 안테나가 상기 제1 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제1 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부와 연결하고, 상기 제2 방사 엘리먼트를 상기 정합 회로와 연결하고, 상기 안테나가 상기 제2 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제2 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부와 연결하고, 상기 제1 방사 엘리먼트를 상기 정합 회로와 연결할 수 있다.

Description

복수의 주파수 대역에서 통신하기 위한 안테나 시스템 및 안테나 시스템을 포함하는 전자 장치
본 발명은 복수의 주파수 대역에서 동작하는 안테나 시스템 및 안테나 시스템을 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 기술의 발달에 힘입어 다양한 유형의 전자 장치들이 개발 및 보급되고 있다. 특히, 스마트폰, 노트북 PC, 태블릿 PC, 웨어러블 장치 등과 같은 휴대용 전자 장치의 보급이 확대되고 있다.
최근 출시되는 전자 장치들은 사용자에게 다양한 서비스를 제공하기 위해 다수의 무선 통신 기술을 지원하고 있다. 무선 통신 기술은 종류에 따라 사용하는 주파수 대역이 상이하므로 전자 장치는 다수의 무선 통신 기술을 지원하기 위한 다중 대역 안테나를 포함하고 있다.
안테나의 성능을 측정하는 지표 중 RSE(radiated spurious emission)는 동작 주파수 대역 이외의 노이즈 주파수 성분과 관련된 테스트이다.
안테나가 특정 주파수 대역에서 동작할 때 안테나의 성능을 위해서는 안테나와 연결된 소자들의 선형성이 보장되어야 한다. 안테나와 연결된 소자들이 비선형적으로 동작하는 경우에는 동작 주파수 대역 이외의 노이즈 주파수 성분이 증가할 수 있으며 안테나의 RSE 특성이 문제될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 다중 대역 안테나 시스템에 포함된 스위치의 비선형적인 동작을 제한함으로써 안테나의 RSE 특성을 개선할 수 있는 안테나 시스템 및 안테나 시스템을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 안테나 시스템은, 제1 주파수 대역에서 동작하는 제1 방사 엘리먼트(radiator element) 및 제2 주파수 대역에서 동작하는 제2 방사 엘리먼트를 포함하는 안테나, 상기 안테나와 연결된 급전부, 제1 접지부, 제2 접지부, 상기 제1 접지부와 연결된 정합 회로 및 스위치를 포함하고, 상기 스위치는, 상기 안테나가 상기 제1 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제1 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부와 연결하고, 상기 제2 방사 엘리먼트를 상기 정합 회로와 연결하고, 상기 안테나가 상기 제2 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제2 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부와 연결하고, 상기 제1 방사 엘리먼트를 상기 정합 회로와 연결할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고 그라운드 영역을 포함하는 인쇄 회로 기판 및 상기 하우징 내에 배치된 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 인쇄 회로 기판은, 상기 무선 통신 회로에 의해 제1 지점에서 급전되고 제1 주파수 대역에서 동작하는 제1 방사 엘리먼트 및 제2 주파수 대역에서 동작하는 제2 방사 엘리먼트를 포함하는 안테나, 상기 그라운드 영역과 연결된 제1 접지부, 상기 그라운드 영역과 연결된 제2 접지부, 상기 제1 접지부와 연결된 정합 회로 및 스위치를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는, 상기 제1 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제1 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부와 연결하고, 상기 제2 방사 엘리먼트를 상기 정합 회로와 연결하고, 상기 제2 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제2 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부와 연결하고 상기 제1 방사 엘리먼트를 상기 정합 회로와 연결하도록 상기 스위치를 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 안테나 시스템은, 서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 복수의 방사 엘리먼트(radiator element)를 포함하는 안테나, 상기 안테나와 연결된 급전부, 제1 접지부, 제2 접지부, 스위치; 및 상기 스위치와 상기 제1 접지부 사이에 배치된 정합 회로를 포함하고, 상기 스위치는, 상기 복수의 방사 엘리먼트 중 하나를 상기 제2 접지부와 연결하고, 나머지를 상기 정합 회로와 연결할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 동작 주파수 대역을 스위칭 하는 스위치를 포함하는 안테나에서 스위치에 인가되는 전압을 스위치의 최대 허용 전압 이하로 유지하여 안테나의 RSE 성능 열화를 방지할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 스위칭 회로를 포함하는 안테나 시스템의 동작 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 안테나 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3a는 DPDT(double pole, double throw) 스위치를 포함하는 스위칭 회로의 예를 나타낸다.
도 3b 및 도 3c는 도 3a에 도시된 스위칭 회로를 포함하는 안테나 시스템의 동작 예를 나타낸다.
도 4a는 DP3T(double pole, triple throw) 스위치를 포함하는 스위치의 예를 나타낸다.
도 4b 내지 도 4d는 도 4a에 도시된 스위칭 회로를 포함하는 안테나 시스템의 동작 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블럭도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔(예: Xbox™, PlayStation™), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 스위칭 회로를 포함하는 안테나 시스템의 동작 예를 나타낸다.
도 1a를 참조하면, 안테나 시스템(100)은 급전부(110), 제1 방사 엘리먼트(120-1) 및 제2 방사 엘리먼트(120-2)를 포함하는 안테나, 접지 라인(또는, 접지부)(133) 및 스위칭 회로(또는, 스위치)(150)를 포함할 수 있다.
스위칭 회로(150)는 SPDT(single pole, double throw)스위치를 포함할 수 있다. 스위칭 회로(150)는 제1 포트, 제2 포트 및 제3 포트를 포함할 수 있다. 제1 포트는 그라운드 영역과 연결된 접지 라인(133)과 연결될 수 있다. 제2 포트는 제1 주파수 대역에서 동작하는 제1 방사 엘리먼트(120-1)와 연결되고, 제3 포트는 제2 주파수 대역에서 동작하는 제2 방사 엘리먼트(120-2)와 연결될 수 있다.
스위칭 회로(150)는 안테나 시스템(100)이 제1 주파수 대역에서 동작할 때 제1 방사 엘리먼트(120-1) 및 접지 라인(133)을 전기적으로 연결할 수 있다. 이에 따라, 급전부(110)를 통해 공급된 신호는 제1 방사 엘리먼트(120-1), 스위칭 회로(150) 및 접지 라인(133)을 포함하는 경로(P11)를 통해 흐를 수 있다. 제2 방사 엘리먼트(120-2)는 접지 라인(133)에 연결되지 않으며, 이에 따라, 스위칭 회로(150) 내부에 제1 포트와 제3 포트 사이에 제1 기생 커패시터(parasitic capacitor)(13)가 생성될 수 있다.
도 1b를 참조하면, 스위칭 회로(150)는 안테나 시스템(100)이 제2 주파수 대역에서 동작할 때 제2 방사 엘리먼트(120-2) 및 접지 라인(133)을 전기적으로 연결할 수 있다. 제1 방사 엘리먼트(120-1)는 접지 라인(133)에 연결되지 않으며, 이에 따라, 급전부(110)를 통해 공급된 신호는 제2 방사 엘리먼트(120-2), 스위칭 회로(150) 및 접지 라인(133)을 포함하는 경로(P12)를 통해 흐를 수 있다. 이에 따라, 스위칭 회로(150) 내부에 제1 포트와 제2 포트 사이에 제2 기생 커패시터(parasitic capacitor)(17)가 생성될 수 있다.
기생 커패시터(13, 17)는 매우 작은 커패시턴스 값(예를 들어, 100 내지 200 fF)을 가질 수 있다. 기생 커패시터(13, 17)에 의해 형성되는 임피던스는 커패시턴스 값에 반비례하므로 기생 커패시터(13, 17)의 커패시턴스 값이 작아질수록 스위칭 회로(150)에 인가되는 전압이 증가할 수 있다. 기생 커패시터(13, 17)에 의해 형성되는 임피던스는 신호의 주파수에 반비례하므로 안테나 시스템(100)이 저주파(예: 제2 주파수 대역)에서 동작할수록 스위칭 회로(150)에 인가되는 전압이 증가할 수 있다. 기생 커패시터(13, 17)에 의해 스위칭 회로(150)에 인가되는 전압이 스위칭 회로(150)의 최대 허용 전압을 초과하는 경우에는 신호의 전압 파형 중 최대 허용 전압을 초과하는 부분이 클리핑(clipping)될 수 있다. 신호가 클리핑되면 신호의 비선형성에 의한 고조파(harmonics) 성분이 발생할 수 있으며 고조파 성분에 의한 안테나의 RSE(radiated spurious emission) 성능이 문제될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 안테나 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.
본 발명의 다양한 실시 예에, 따른 안테나 시스템(또는, 안테나 장치)(200)은 전자 장치(예: 도 5의 전자 장치(501))에 포함된 도전성 플레이트(20)상에 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도전성 플레이트(20)는 적어도 일부 영역에 도전성 물질(예: 금속)을 포함할 수 있다. 도전성 플레이트(20)는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(printed circuit board: PCB)일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도전성 플레이트(20)는 전자 장치의 하우징 내에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 플레이트(20)는 슬릿 영역(25)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도전성 플레이트(20)는 삼각형 모양의 슬릿 영역(25)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 슬릿 영역(25)은 비도전성 물질(예: 공기 또는 비도전성 고분자)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 플레이트(20)는 그라운드 영역(또는, 그라운드 플레이트(ground plate))(27) 을 포함할 수 있다. 그라운드 영역(27)은, 예를 들어, 그라운드 플레이트에 대응되는 영역일 수 있다. 예를 들어, 도전성 플레이트(20)는 복수의 레이어를 포함할 수 있으며, 복수의 레이어 중 일부에 그라운드 플레이트를 포함할 수 있다.
도전성 플레이트(20)의 일부 영역(1)을 확대한 확대 이미지(5)를 참조하면, 안테나 시스템(200)은 급전부(210), 복수의 방사 엘리먼트(220-1, 220-2, 220-3)를 포함하는 안테나, 복수의 접지 라인(또는, 복수의 접지부)(231, 233), 정합 회로(240) 및 스위칭 회로(또는, 스위치)(250)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 급전부(210)는 안테나 시스템(또는, 안테나)(200)에 전류(또는, 신호)를 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 급전부(210)는 도전성 플레이트(20)의 특정 지점(point)에 전류를 공급할 수 있다. 예를 들어, 급전부(210)는 도전성 플레이트(20)의 제1 영역(21)에 포함된 제1 지점(P1)에 전류를 공급할 수 있다. 제1 지점(P1)에 급전되는 경우 전류는 복수의 방사 엘리먼트(220-1, 220-2, 220-3)의 일부를 구성하는 제4 라인(224)을 통해 도전성 플레이트(20)의 제2 영역(23)에 포함된 제2 지점(P2)으로 흐를 수 있다. 다른 예를 들어, 급전부(210)는 도전성 플레이트(20)의 제2 영역(23)에 포함된 제2 지점(P2)에 전류를 공급할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 방사 엘리먼트(220-1, 220-2, 220-3)는 서로 다른 주파수에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 방사 엘리먼트(220-1)는 제1 주파수 대역(예: 2200 내지 2600 MHz)에서 동작하고, 제2 방사 엘리먼트(220-2)는 제2 주파수 대역(예: 700 내지 1000 MHz) 에서 동작하고, 제3 방사 엘리먼트(220-3)는 제3 주파수 대역(예: 1700 내지 2100 MHz)에서 동작할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 방사 엘리먼트(220-1, 220-2, 220-3) 각각은 스위칭 회로(250)와 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 방사 엘리먼트(220-1, 220-2, 220-3) 각각은 스위칭 회로(250)와 연결된 라인을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 방사 엘리먼트(220-1)는 제2 영역(23)의 제3 지점(P3) 및 스위칭 회로(250)의 제4 지점(P4)을 연결하는 제1 라인(221)을 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 제2 방사 엘리먼트(220-2)는 제2 영역(23)의 제5 지점(P5) 및 스위칭 회로(150)의 제6 지점(P6)을 연결하는 제2 라인(222)을 포함할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 제3 방사 엘리먼트(220-3)는 제2 영역(23)의 제7 지점(P7) 및 스위칭 회로(250)의 제8 지점(P8)을 연결하는 제3 라인(223)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 방사 엘리먼트(220-1, 220-2, 220-3)는 서로 다른 전기적 길이를 가질 수 있다. 복수의 방사 엘리먼트(220-1, 220-2, 220-3) 각각의 전기적 길이는 급전부(210)에 의해 급전되는 제1 지점(P1)을 시작으로 스위칭 회로(250)와 연결되는 각각의 지점(P4, P6, P8)까지의 길이에 대응될 수 있다. 예를 들어, 제1 방사 엘리먼트(220-1)의 전기적 길이는 제1 지점(P1)으로부터 제2 지점(P2) 및 제3 지점(P3)을 거쳐 스위칭 회로(250)와 연결되는 제4 지점(P4)에 이르는 길이에 대응될 수 있다. 다른 예를 들어, 제2 방사 엘리먼트(220-2)의 전기적 길이는 제1 지점(P1)으로부터 제2 지점(P2), 제3 지점(P3), 제7 지점(P7) 및 제5 지점(P5)을 거쳐 스위칭 회로(250)와 연결되는 제6 지점(P6)에 이르는 길이에 대응될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 제3 방사 엘리먼트(220-3)의 전기적 길이는 제1 지점(P1)으로부터 제2 지점(P2), 제3 지점(P3) 및 제7 지점(P7)을 거쳐 스위칭 회로(250)와 연결되는 제8 지점(P8)에 이르는 길이에 대응될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 방사 엘리먼트(220-1, 220-2, 220-3) 각각의 동작 주파수는 상기 전기적 길이에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 복수의 방사 엘리먼트(220-1, 220-2, 220-3) 각각은 전기적 길이가 길어질수록 상대적으로 낮은 주파수 대역에서 동작하고, 짧아질수록 상대적으로 높은 주파수 대역에서 동작할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 방사 엘리먼트(220-1, 220-2, 220-3)는 다른 방사 엘리먼트와 서로 중첩되는 부분을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 방사 엘리먼트(220-1)와 제2 방사 엘리먼트(220-2)는 제1 지점(P1)으로부터 제2 지점(P2)을 거쳐 제3 지점(P3)까지의 부분이 중첩될 수 있다. 다른 예를 들어, 제2 방사 엘리먼트(220-2)와 제3 방사 엘리먼트(220-3)는 제1 지점(P1)으로부터 제2 지점(P2) 및 제3 지점(P3)을 거쳐 제7 지점(P7)까지의 부분이 중첩될 수 있다.
도 2에 도시된 안테나 시스템(200)은 세 개의 방사 엘리먼트(220-1, 220-2, 220-3)를 포함하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 복수의 방사 엘리먼트 중 일부(예: 제3 방사 엘리먼트(220-3))는 생략되거나 또는 적어도 하나의 다른 방사 엘리먼트가 추가될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 접지 라인(231, 233)은 그라운드 영역(27)과 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 접지 라인(231, 233)은 서로 다른 지점에서 그라운드 영역(27)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 접지 라인(231)은 도전성 플레이트(20)의 제1 영역(21)에 포함된 제9 지점(P9 )을 통해 그라운드 영역(27)과 연결될 수 있다. 다른 예를 들어, 제2 접지 라인(233)은 도전성 플레이트(20)의 제1 영역(21)에 포함된 제10 지점(P10) 을 통해 그라운드 영역(27)과 연결될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 복수의 접지 라인(231, 233)은 동일한 지점에서 그라운드 영역(27)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수의 접지 라인(231, 233)은 제9 지점(P9) 또는 제10 지점(P10)을 통해 그라운드 영역(27)과 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 접지 라인(231)은 정합 회로(240)와 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 접지 라인(233)은 스위칭 회로(250)와 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 정합 회로(240)는 도전성 플레이트(20)의 슬릿 영역(25)에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 정합 회로(240)는 슬릿 영역(25)과 인접한 도전성 플레이트(20)의 제1 영역(21)에 배치되거나 또는 슬릿 영역(25)과 제1 영역(21)에 걸쳐 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 정합 회로(240)는 제1 접지 라인(231)과 스위칭 회로(250) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 정합 회로(240)는 적어도 하나의 인덕터를 포함할 수 있다. 상기 인덕터의 인덕턴스는 안테나 시스템(200)이 동작할 때 스위칭 회로(250)에 인가되는 전압이 스위칭 회로(250)의 최대 허용 전압 이하가 되도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 스위칭 회로(250)는 도전성 플레이트(20)의 슬릿 영역(25)에 배치될 수 있다 . 일 실시 예에 따르면, 스위칭 회로(250)는 복수의 포트를 포함할 수 있다. 스위칭 회로(250)는 서로 다른 포트를 통해 복수의 방사 엘리먼트(220-1, 220-2, 220-3), 정합 회로(240) 및 제2 접지 라인(233)과 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 스위칭 회로(250)는 안테나(200)의 동작 주파수에 따라 복수의 방사 엘리먼트(220-1, 220-2, 220-3) 중 하나를 제2 접지 라인(233)과 연결하고 나머지를 정합 회로(240)와 연결할 수 있다.
도 3a는 DPDT(double pole, double throw) 스위치를 포함하는 스위칭 회로의 예를 나타낸다.
도 3a를 참조하면, 스위칭 회로(350)(예: 도 2의 스위칭 회로(250))는 제1 포트(351), 제2 포트(352), 제3 포트(353) 및 제4 포트(354)를 포함할 수 있다. 제1 포트(351)는 제1 접지 라인(또는, 제1 접지부)(331)(예: 도 2의 제1 접지 라인(231))과 연결된 정합 회로(340)(예: 도 2의 정합 회로(240))와 연결될 수 있다. 제2 포트(352)는 제2 접지 라인(또는, 제2 접지부)(333)(예: 도 2의 제2 접지 라인(233))과 연결될 수 있다. 제1 접지 라인(331) 및 제2 접지 라인(333)은 그라운드 영역(예: 도 2의 그라운드 영역(27))과 연결될 수 있다. 제3 포트(353)는 제1 주파수 대역에서 동작하는 제1 방사 엘리먼트(예: 도 2의 제1 방사 엘리먼트(220-1))에 포함된 제1 라인(321)과 연결되고, 제4 포트(354)는 제2 주파수 대역에서 동작하는 제2 방사 엘리먼트(예: 도 2의 제2 방사 엘리먼트(220-2))에 포함된 제2 라인(322)과 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 스위칭 회로(350)는 안테나의 동작 주파수에 따라 제3 포트(353) 및 제4 포트(354) 각각을 제1 포트(351) 및 제2 포트(352) 중 하나와 연결할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 회로(350)는 안테나가 제1 주파수 대역에서 동작할 때 제1 포트(351)를 제4 포트(354)와 연결하고, 제2 포트(352)를 제3 포트(353)와 연결할 수 있다. 제2 포트(352)와 제3 포트(353)가 연결되면 제1 주파수 대역에서 동작하는 제1 방사 엘리먼트를 통해 신호가 송수신될 수 있다. 다른 예를 들어, 스위칭 회로(350)는 안테나가 제2 주파수 대역에서 동작할 때 제1 포트(351)를 제3 포트(353)와 연결하고, 제2 포트(352)를 제4 포트(354)와 연결할 수 있다. 제2 포트(352)와 제4 포트(354)가 연결되면 제2 주파수 대역에서 동작하는 제2 방사 엘리먼트를 통해 신호가 송수신될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 3a에 도시된 DPDT 스위치는 복수(예: 두 개)의 SPDT(single pole, double throw)로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 스위칭 회로(350)는 제1 방사 엘리먼트를 제2 접지 라인 또는 정합 회로와 연결하는 제1 SPDT 스위치 및 제2 방사 엘리먼트를 제2 접지 라인 또는 정합 회로와 연결하는 제2 SPDT 스위치를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 SPDT 스위치는, 안테나가 제1 주파수 대역에서 동작할 때 제1 방사 엘리먼트를 제2 접지 라인과 연결하고, 안테나가 제2 주파수 대역에서 동작할 때 제1 방사 엘리먼트를 정합 회로와 연결할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 SPDT 스위치는, 안테나가 상기 제1 주파수 대역에서 동작할 때 제2 방사 엘리먼트를 정합 회로와 연결하고, 안테나가 제2 주파수 대역에서 동작할 때 제2 방사 엘리먼트를 제2 접지 라인과 연결할 수 있다.
도 3b 및 도 3c는 도 3a에 도시된 스위칭 회로를 포함하는 안테나의 동작 예를 나타낸다.
도 3b 및 도 3c를 참조하면, 안테나(300)는 급전부(310), 제1 방사 엘리먼트(320-1), 제2 방사 엘리먼트(320-2), 제1 접지 라인(331), 제2 접지 라인(333), 정합 회로(340) 및 스위칭 회로(350)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 스위칭 회로(350)는 DPDT(double pole, double throw)스위치를 포함할 수 있다. 스위칭 회로(350)는 제1 포트, 제2 포트, 제3 포트 및 제4 포트를 포함할 수 있다. 제1 포트는 제1 접지 라인(331)과 연결된 정합 회로(340)와 연결될 수 있다. 제2 포트는 그라운드 영역(예: 도 2의 그라운드 영역(27))과 연결된 제2 접지 라인(333)과 연결될 수 있다. 제3 포트는 제1 주파수 대역에서 동작하는 제1 방사 엘리먼트(320-1)와 연결되고, 제4 포트는 제2 주파수 대역에서 동작하는 제2 방사 엘리먼트(320-2)와 연결될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 스위칭 회로(350)는 안테나(300)가 제1 주파수 대역에서 동작할 때 제1 방사 엘리먼트(320-1)와 제2 접지 라인(333)을 전기적으로 연결하고, 제2 방사 엘리먼트(320-2)와 정합 회로(340)를 전기적으로 연결할 수 있다. 제1 방사 엘리먼트(320-1)와 제2 접지 라인(333)이 연결되면, 급전부(310)를 통해 공급된 신호는 제1 방사 엘리먼트(320-1), 스위칭 회로(350) 및 제2 접지 라인(333)을 포함하는 경로(P31 )를 통해 흐를 수 있다. 제2 방사 엘리먼트(320-2)와 정합 회로(340)가 연결되면, 제2 방사 엘리먼트(320-2), 스위칭 회로(350), 정합 회로(340) 및 제1 접지 라인(331)을 포함하는 경로를 형성할 수 있다. 제1 방사 엘리먼트(320-1)의 동작 주파수(예: 2200 내지 2600 MHz) 에서 인덕터를 포함하는 정합 회로(340)는 개방 회로로 동작하여 제1 주파수 대역의 안테나 성능에 영향을 주지 않게 된다.
도 3c를 참조하면, 스위칭 회로(350)는 안테나(300)가 제2 주파수 대역에서 동작할 때 제1 방사 엘리먼트(320-1)와 정합 회로(340)를 전기적으로 연결하고, 제2 방사 엘리먼트(320-2)와 제2 접지 라인(333)을 전기적으로 연결할 수 있다. 제2 방사 엘리먼트(320-2)와 제2 접지 라인(333)이 연결되면, 급전부(310)를 통해 공급된 신호는 제2 방사 엘리먼트(320-2), 스위칭 회로(350) 및 제2 접지 라인(333)을 포함하는 경로(P32) 를 통해 흐를 수 있다. 제1 방사 엘리먼트(320-2)와 정합 회로(340)가 연결되면, 제1 방사 엘리먼트(320-1), 스위칭 회로(350), 정합 회로(340) 및 제1 접지 라인(331)을 포함하는 경로를 형성할 수 있다. 제2 방사 엘리먼트(320-2) 의 동작 주파수(예: 700 내지 1000 MHz) 에서 인덕터를 포함하는 정합 회로(340)는 개방 회로로 동작하여 제2 주파수 대역의 안테나 성능에 영향을 주지 않게 된다.
일 실시 예에 따르면, 정합 회로(340)에 포함된 인덕터의 인덕턴스는 안테나(300)가 동작할 때 스위칭 회로(350)에 인가되는 전압이 스위칭 회로(350)의 최대 허용 전압 이하가 되도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 인덕터의 인덕턴스는 82 내지 100 nH로 설정될 수 있다. 정합 회로(340)에 포함된 인덕터의 임피던스는 인덕턴스 값에 비례하므로 인덕터의 인덕턴스 값이 커질수록 정합 회로(340)에 인가되는 전압이 증가하고 스위칭 회로(350)에 인가되는 전압이 감소할 수 있다. 정합 회로(340)에 포함된 인덕터의 임피던스가 스위치 회로(350)의 내부 저항 및 방사 엘리먼트(320-1 또는 320-2)의 라인 인덕턴스에 의한 임피던스에 비해 충분히 큰 값을 가지는 경우 스위칭 회로(350)는 최대 허용 전압 이하의 전압에서 동작할 수 있다. 이에 따라, 고조파 성분에 의한 안테나의 RSE 성능의 열화 문제를 방지할 수 있다.
도 4a는 DP3T(double pole, triple throw) 스위치를 포함하는 스위칭 회로의 예를 나타낸다.
도 4a를 참조하면, 스위칭 회로(450)(예: 도 2의 스위칭 회로(250))는 제1 포트(451), 제2 포트(452), 제3 포트(453), 제4 포트(454) 및 제5 포트(455)를 포함할 수 있다. 제1 포트(451)는 제1 접지 라인(331)(예: 도 2의 제1 접지 라인(231))과 연결된 정합 회로(440)(예: 도 2의 정합 회로(440))와 연결될 수 있다. 제2 포트(452)는 제2 접지 라인(433)(예: 도 2의 제2 접지 라인(233))과 연결될 수 있다. 제1 접지 라인(431) 및 제2 접지 라인(433)은 그라운드 영역(예: 도 2의 그라운드 영역(27))과 연결될 수 있다. 제3 포트(453)는 제1 주파수 대역에서 동작하는 제1 방사 엘리먼트(예: 도 2의 제1 방사 엘리먼트(220-1))에 포함된 제1 라인(421)과 연결될 수 있다. 제4 포트(454)는 제2 주파수 대역에서 동작하는 제2 방사 엘리먼트(예: 도 2의 제2 방사 엘리먼트(220-2))에 포함된 제2 라인(422)과 연결될 수 있다. 제5 포트(455)는 제3 주파수 대역에서 동작하는 제3 방사 엘리먼트(예: 도 2의 제3 방사 엘리먼트(220-3))에 포함된 제3 라인(423)과 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 스위칭 회로(450)는 안테나의 동작 주파수에 따라 제3 내지 제5 포트(453, 454, 455) 각각을 제1 포트(451) 및 제2 포트(452) 중 하나와 연결할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 회로(450)는 안테나가 제1 주파수 대역에서 동작할 때 제1 포트(451)를 제4 포트(454) 및 제5 포트(455)와 연결하고, 제2 포트(452)를 제3 포트(453)와 연결할 수 있다. 제2 포트(452)와 제3 포트(453) 가 연결되면 제1 주파수 대역에서 동작하는 제1 방사 엘리먼트를 통해 신호가 송수신될 수 있다. 다른 예를 들어, 스위칭 회로(450)는 안테나가 제2 주파수 대역에서 동작할 때 제1 포트(451)를 제3 포트(453) 및 제5 포트(455)와 연결하고, 제2 포트(452)를 제4 포트(454)와 연결할 수 있다. 제2 포트(452)와 제4 포트(454)가 연결되면 제2 주파수 대역에서 동작하는 제2 방사 엘리먼트를 통해 신호가 송수신될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 스위칭 회로(450)는 안테나가 제3 주파수 대역에서 동작할 때 제1 포트(451)를 제3 포트(453) 및 제4 포트(454)와 연결하고, 제2 포트(452)를 제5 포트(455)와 연결할 수 있다. 제2 포트(452)와 제5 포트(455)가 연결되면 제3 주파수 대역에서 동작하는 제3 방사 엘리먼트를 통해 신호가 송수신될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 4a에 도시된 DP3T 스위치는 복수(예: 세 개)의 SPDT(single pole, double throw)로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 스위칭 회로(450)는 제1 방사 엘리먼트를 제2 접지 라인 또는 정합 회로와 연결하는 제1 SPDT 스위치, 제2 방사 엘리먼트를 제2 접지 라인 또는 정합 회로와 연결하는 제2 SPDT 스위치 및 제3 방사 엘리먼트를 제2 접지 라인 또는 정합 회로와 연결하는 제3 SPDT 스위치를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 SPDT 스위치는, 안테나가 제1 주파수 대역에서 동작할 때 제1 방사 엘리먼트를 제2 접지 라인과 연결하고, 안테나가 제2 주파수 대역 또는 제3 주파수 대역에서 동작할 때 제1 방사 엘리먼트를 정합 회로와 연결할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 SPDT 스위치는, 안테나가 제1 주파수 대역 또는 제3 주파수 대역에서 동작할 때 제2 방사 엘리먼트를 정합 회로와 연결하고, 안테나가 제2 주파수 대역에서 동작할 때 제2 방사 엘리먼트를 제2 접지 라인과 연결할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 SPDT 스위치는, 안테나가 제1 주파수 대역 또는 제2 주파수 대역에서 동작할 때 제3 방사 엘리먼트를 정합 회로와 연결하고, 안테나가 제3 주파수 대역에서 동작할 때 제3 방사 엘리먼트를 제2 접지 라인과 연결할 수 있다.
도 4b 내지 도 4d는 도 4a에 도시된 스위칭 회로를 포함하는 안테나의 동작 예를 나타낸다.
도 4b 및 도 4c를 참조하면, 안테나(400)는 급전부(410), 제1 방사 엘리먼트(420-1), 제2 방사 엘리먼트(420-2), 제3 방사 엘리먼트(420-3), 제1 접지 라인(431), 제2 접지 라인(433), 정합 회로(440) 및 스위칭 회로(450)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 스위칭 회로(450)(예: 도 2의 스위칭 회로(250))는 DP3T(double pole, triple throw)스위치를 포함할 수 있다. 스위칭 회로(450)는 제1 포트, 제2 포트, 제3 포트, 제4 포트 및 제5 포트를 포함할 수 있다. 제1 포트는 제1 접지 라인(431)과 연결된 정합 회로(440)와 연결될 수 있다. 제2 포트는 그라운드 영역(예: 도 2의 그라운드 영역(27))과 연결된 제2 접지 라인(433)과 연결될 수 있다. 제3 포트는 제1 주파수 대역에서 동작하는 제1 방사 엘리먼트(420-1)와 연결되고, 제4 포트는 제2 주파수 대역에서 동작하는 제2 방사 엘리먼트(420-2)와 연결되고, 제5 포트는 제3 주파수 대역에서 동작하는 제3 방사 엘리먼트(420-3)와 연결될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 스위칭 회로(450) 는 안테나(400)가 제1 주파수 대역에서 동작할 때 제1 방사 엘리먼트(420-1)와 제2 접지 라인(433)을 전기적으로 연결하고, 제2 방사 엘리먼트(420-2) 및 제3 방사 엘리먼트(420-3)와 정합 회로(440)를 전기적으로 연결할 수 있다. 제1 방사 엘리먼트(420-1)와 제2 접지 라인(433)이 연결되면, 급전부(410)를 통해 공급된 신호는 제1 방사 엘리먼트(420-1), 스위칭 회로(450) 및 제2 접지 라인(433)을 포함하는 경로(P41)를 통해 흐를 수 있다. 제2 방사 엘리먼트(420-2)와 정합 회로(440)가 연결되면, 제2 방사 엘리먼트(420-2), 스위칭 회로(450), 정합 회로(440) 및 제1 접지 라인(431)을 포함하는 경로가 형성될 수 있다. 제3 방사 엘리먼트(420-3)와 정합 회로(440)가 연결되면, 제3 방사 엘리먼트(420-3), 스위칭 회로(450), 정합 회로(440) 및 제1 접지 라인(431)을 포함하는 경로가 형성될 수 있다. 제1 방사 엘리먼트(420-1)의 동작 주파수(예: 2200 내지 2600 MHz) 에서 인덕터를 포함하는 정합 회로(440)는 개방 회로로 동작하여 제1 주파수 대역의 안테나 성능에 영향을 주지 않게 된다.
도 4c를 참조하면, 스위칭 회로(450)는 안테나(400)가 제2 주파수 대역에서 동작할 때 제2 방사 엘리먼트(420-2)와 제2 접지 라인(433)을 전기적으로 연결하고, 제1 방사 엘리먼트(420-1) 및 제3 방사 엘리먼트(420-3)와 정합 회로(440)를 전기적으로 연결할 수 있다. 제2 방사 엘리먼트(420-2)와 제2 접지 라인(433)이 연결되면, 급전부(410)를 통해 공급된 신호는 제2 방사 엘리먼트(420-2), 스위칭 회로(450) 및 제2 접지 라인(433)을 포함하는 경로(P42)를 통해 흐를 수 있다 . 제1 방사 엘리먼트(420-1)와 정합 회로(440)가 연결되면, 제1 방사 엘리먼트(420-1), 스위칭 회로(450), 정합 회로(440) 및 제1 접지 라인(431)을 포함하는 경로가 형성될 수 있다. 제3 방사 엘리먼트(420-3)와 정합 회로(440)가 연결되면, 제3 방사 엘리먼트(420-3), 스위칭 회로(450), 정합 회로(440) 및 제1 접지 라인(431)을 포함하는 경로가 형성될 수 있다. 제2 방사 엘리먼트(420-2)의 동작 주파수(예: 700 내지 1000 MHz) 에서 인덕터를 포함하는 정합 회로(440)는 개방 회로로 동작하여 제2 주파수 대역의 안테나 성능에 영향을 주지 않게 된다.
도 4d를 참조하면, 스위칭 회로(450)는 안테나(400)가 제3 주파수 대역에서 동작할 때 제3 방사 엘리먼트(420-3)와 제2 접지 라인(433)을 전기적으로 연결하고, 제1 방사 엘리먼트(420-1) 및 제2 방사 엘리먼트(420-2)와 정합 회로(440)를 전기적으로 연결할 수 있다. 제3 방사 엘리먼트(420-3)와 제2 접지 라인(433)이 연결되면, 급전부(410)를 통해 공급된 신호는 제2 방사 엘리먼트(420-1), 스위칭 회로(450) 및 제2 접지 라인(433)을 포함하는 경로(P43)를 통해 흐를 수 있다. 제1 방사 엘리먼트(420-1)와 정합 회로(440)가 연결되면, 제1 방사 엘리먼트(420-1), 스위칭 회로(450), 정합 회로(440) 및 제1 접지 라인(431)을 포함하는 경로가 형성될 수 있다. 제2 방사 엘리먼트(420-2)와 정합 회로(440)가 연결되면, 제2 방사 엘리먼트(420-2), 스위칭 회로(450), 정합 회로(440) 및 제1 접지 라인(431)을 포함하는 경로가 형성될 수 있다. 제3 방사 엘리먼트(420-3)의 동작 주파수(예: 1700 내지 2100 MHz)에서 인덕터를 포함하는 정합 회로(440)는 개방 회로로 동작하여 제3 주파수 대역의 안테나 성능에 영향을 주지 않게 된다.
일 실시 예에 따르면, 정합 회로(440)에 포함된 인덕터의 인덕턴스는 안테나(300)가 동작할 때 스위칭 회로(450)에 인가되는 전압이 스위칭 회로(450)의 최대 허용 전압 이하가 되도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 인덕터의 인덕턴스는 82 내지 100 nH로 설정될 수 있다. 정합 회로(440)에 포함된 인덕터의 임피던스는 인덕턴스 값에 비례하므로 인덕터의 인덕턴스 값이 커질수록 정합 회로(440)에 인가되는 전압이 증가하고 스위칭 회로(450)에 인가되는 전압이 감소할 수 있다. 정합 회로(440)에 포함된 인덕터의 임피던스가 스위치 회로(450)의 내부 저항 및 방사 엘리먼트(420-1, 420-2 또는 420-3)의 라인 인덕턴스에 의한 임피던스이 비해 충분히 큰 값을 가지는 경우 스위칭 회로(450)는 최대 허용 전압 이하의 전압에서 동작할 수 있다. 이에 따라, 고조파 성분에 의한 안테나의 RSE 성능의 열화 문제를 방지할 수 있다.
도 3a 내지 도 4d를 참조하여 두 개 또는 세 개의 방사 엘리먼트를 포함하는 안테나에 대해 설명하였으나 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 안테나는 서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 네 개 이상의 방사 엘리먼트를 포함할 수도 있다. 안테나가 네 개 이상의 방사 엘리먼트를 포함하는 경우 안테나에 포함된 스위칭 회로는 DPxT(x는 방사 엘리먼트의 개수) 스위치를 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블럭도이다.
전자 장치(501)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(510), 통신 모듈(520), (가입자 식별 모듈(524), 메모리(530), 센서 모듈(540), 입력 장치(550), 디스플레이(560), 인터페이스(570), 오디오 모듈(580), 카메라 모듈(591), 전력 관리 모듈(595), 배터리(596), 인디케이터(597), 및 모터(598) 를 포함할 수 있다. 프로세서(510)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(510)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(510)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(510)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(510)는 도 5에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(521))를 포함할 수도 있다. 프로세서(510) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(520)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(521), WiFi 모듈(523), 블루투스 모듈(525), GNSS 모듈(527), NFC 모듈(528) 및 RF 모듈(529)를 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈(521)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(521)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(524)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(501)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(521)은 프로세서(510)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(521)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(521), WiFi 모듈(523), 블루투스 모듈(525), GNSS 모듈(527) 또는 NFC 모듈(528) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(529)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(529)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나(예: 도 2의 안테나(200)) 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(521), WiFi 모듈(523), 블루투스 모듈(525), GNSS 모듈(527) 또는 NFC 모듈(528) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(524)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(예: AP)(510) 또는 통신 모듈(예: CP)(520)은 안테나에 포함된 스위칭 회로를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(예: AP)(510) 또는 통신 모듈(예: CP)(520)은 안테나가 지정된 주파수 대역에서 동작할 수 있도록 스위칭 회로에 포함된 복수의 포트의 연결 상태를 제어할 수 있다.
메모리(530)는, 예를 들면, 내장 메모리(532) 또는 외장 메모리(534)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(532)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(534)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(534)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(501)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(540)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(501)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(540)은, 예를 들면, 제스처 센서(540A), 자이로 센서(540B), 기압 센서(540C), 마그네틱 센서(540D), 가속도 센서(540E), 그립 센서(540F), 근접 센서(540G), 컬러(color) 센서(540H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(540I), 온/습도 센서(540J), 조도 센서(540K), 또는 UV(ultra violet) 센서(540M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(540)은, 예를 들면, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(540)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(501)는 프로세서(510)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(540)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(510)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(540)을 제어할 수 있다.
입력 장치(550)는, 예를 들면, 터치 패널(552), (디지털) 펜 센서(554), 키(556), 또는 초음파 입력 장치(558)를 포함할 수 있다. 터치 패널(552)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(552)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(552)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서(554)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키(556)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(558)는 마이크(예: 마이크(588))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(560)는 패널(562), 홀로그램 장치(564), 프로젝터(566), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(562)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(562)은 터치 패널(552)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 패널(562)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(또는 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 터치 패널(552)과 일체형으로 구현되거나, 또는 터치 패널(552)과는 별도의 하나 이상의 센서로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치(564)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(566)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(501)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 인터페이스(570)는, 예를 들면, HDMI(572), USB(574), 광 인터페이스(optical interface)(576), 또는 D-sub(D-subminiature)(578)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(570)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(580)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(580)은, 예를 들면, 스피커(582), 리시버(584), 이어폰(586), 또는 마이크(588) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 카메라 모듈(591)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(595)은, 예를 들면, 전자 장치(501)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(595)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(596)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(596)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
인디케이터(597)는 전자 장치(501) 또는 그 일부(예: 프로세서(510))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(598)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(501)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFlo™) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(예: 전자 장치(501))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

Claims (15)

  1. 안테나 시스템에 있어서 ,
    제1 주파수 대역에서 동작하는 제1 방사 엘리먼트(radiator element) 및 제2 주파수 대역에서 동작하는 제2 방사 엘리먼트를 포함하는 안테나;
    상기 안테나와 연결된 급전부;
    제1 접지부;
    제2 접지부;
    상기 제1 접지부와 연결된 정합 회로; 및
    스위치를 포함하고, 상기 스위치는,
    상기 안테나가 상기 제1 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제1 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부와 연결하고, 상기 제2 방사 엘리먼트를 상기 정합 회로와 연결하고,
    상기 안테나가 상기 제2 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제2 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부와 연결하고, 상기 제1 방사 엘리먼트를 상기 정합 회로와 연결하도록 설정된 안테나 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정합 회로는 적어도 하나의 인덕터를 포함하고,
    상기 인덕터의 인덕턴스는 상기 스위치에 인가되는 전압이 상기 스위치의 최대 허용 전압 이하가 되도록 설정된 안테나 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스위치는 DPDT(double pole, double throw) 스위치를 포함하고,
    상기 스위치는,
    상기 정합 회로와 연결된 제1 포트;
    상기 제2 접지부와 연결된 제2 포트;
    상기 제1 방사 엘리먼트와 연결된 제3 포트; 및
    상기 제2 방사 엘리먼트와 연결된 제4 포트;를 포함하는 안테나 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 안테나가 상기 제1 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제1 포트를 상기 제4 포트와 연결하고, 상기 제2 포트를 상기 제3 포트와 연결하도록 설정된 안테나 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 안테나가 상기 제2 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우 상기 제1 포트를 상기 제3 포트와 연결하고, 상기 제2 포트를 상기 제4 포트와 연결하도록 설정된 안테나 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는,
    제3 주파수 대역에서 동작하는 제3 방사 엘리먼트를 더 포함하고,
    상기 스위치는 DP3T(double pole, triple throw) 스위치를 포함하는 안테나 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 정합 회로와 연결된 제1 포트;
    상기 제2 접지부와 연결된 제2 포트;
    상기 제1 방사 엘리먼트와 연결된 제3 포트;
    상기 제2 방사 엘리먼트와 연결된 제4 포트; 및
    상기 제3 방사 엘리먼트와 연결된 제5 포트;를 포함하는 안테나 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 안테나가 상기 제3 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우 상기 제2 포트를 상기 제5 포트와 연결하고, 상기 제1 포트를 상기 제3 포트 및 상기 제4 포트와 연결하도록 설정된 안테나 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 제1 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부 또는 상기 정합 회로와 연결하는 제1 SPDT(single pole, double throw) 스위치; 및
    상기 제2 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부 또는 상기 정합 회로와 연결하는 제2 SPDT 스위치를 포함하고,
    상기 제1 SPDT 스위치는, 상기 안테나가 상기 제1 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우 상기 제1 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부와 연결하고, 상기 안테나가 상기 제2 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우 상기 제1 방사 엘리먼트를 상기 정합 회로와 연결하고,
    상기 제2 SPDT 스위치는, 상기 안테나가 상기 제1 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우 상기 제2 방사 엘리먼트를 상기 정합 회로와 연결하고, 상기 안테나가 상기 제2 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우 상기 제2 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부와 연결하는 안테나 시스템.
  10. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내에 배치되고 그라운드 영역을 포함하는 인쇄 회로 기판; 및
    상기 하우징 내에 배치된 무선 통신 회로;를 포함하고,
    상기 인쇄 회로 기판은,
    상기 무선 통신 회로에 의해 제1 지점에서 급전되고 제1 주파수 대역에서 동작하는 제1 방사 엘리먼트 및 제2 주파수 대역에서 동작하는 제2 방사 엘리먼트를 포함하는 안테나;
    상기 그라운드 영역과 연결된 제1 접지부;
    상기 그라운드 영역과 연결된 제2 접지부;
    상기 제1 접지부와 연결된 정합 회로; 및
    스위치를 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는,
    상기 제1 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제1 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부와 연결하고, 상기 제2 방사 엘리먼트를 상기 정합 회로와 연결하고,
    상기 제2 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제2 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부와 연결하고 상기 제1 방사 엘리먼트를 상기 정합 회로와 연결하도록 상기 스위치를 제어하는 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은 비도전성 물질을 포함하는 슬릿 영역을 포함하고, 상기 스위치 및 상기 정합 회로는 상기 슬릿 영역에 배치된 전자 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 정합 회로는 적어도 하나의 인덕터를 포함하고,
    상기 인덕터의 인덕턴스는 상기 스위치에 인가되는 전압이 상기 스위치의 최대 허용 전압 이하가 되도록 설정된 전자 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 정합 회로를 통해 상기 그라운드 영역과 연결된 제1 포트;
    상기 그라운드 영역과 연결된 제2 포트;
    상기 제1 방사 엘리먼트와 연결된 제3 포트; 및
    상기 제2 방사 엘리먼트와 연결된 제4 포트;를 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는,
    상기 제1 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제1 포트를 상기 제4 포트와 연결하고, 상기 제2 포트를 상기 제3 포트와 연결하고,
    상기 제2 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제1 포트를 상기 제3 포트와 연결하고, 상기 제2 포트를 상기 제4 포트와 연결하도록 상기 스위치를 제어하는 전자 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 안테나는,
    제3 주파수 대역에서 동작하는 제3 방사 엘리먼트를 더 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는,
    상기 제1 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제1 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부와 연결하고, 상기 제2 방사 엘리먼트와 상기 제3 방사 엘리먼트를 상기 정합 회로와 연결하고,
    상기 제2 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제2 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부와 연결하고 상기 제1 방사 엘리먼트와 상기 제3 방사 엘리먼트를 상기 정합 회로와 연결하고,
    상기 제3 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제3 방사 엘리먼트를 상기 제2 접지부와 연결하고, 상기 제1 방사 엘리먼트와 상기 제2 방사 엘리먼트를 상기 정합 회로와 연결하도록 상기 스위치를 제어하는 전자 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 정합 회로를 통해 상기 그라운드 영역과 연결된 제1 포트;
    상기 그라운드 영역과 연결된 제2 포트;
    상기 제1 방사 엘리먼트와 연결된 제3 포트;
    상기 제2 방사 엘리먼트와 연결된 제4 포트; 및
    상기 제3 방사 엘리먼트와 연결된 제5 포트;를 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는,
    상기 제1 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제1 포트를 상기 제4 포트 및 상기 제5 포트와 연결하고 상기 제2 포트를 상기 제3 포트와 연결하고,
    상기 제2 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제1 포트를 상기 제3 포트 및 상기 제5 포트와 연결하고, 상기 제2 포트를 상기 제4 포트와 연결하고,
    상기 제3 주파수 대역을 통해 신호를 송신 또는 수신하는 경우, 상기 제1 포트를 상기 제3 포트 및 상기 제3 포트와 연결하고, 상기 제2 포트를 상기 제5 포트와 연결하도록 상기 스위치를 제어하는 전자 장치.
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