WO2022216093A1 - 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치 - Google Patents

안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치 Download PDF

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WO2022216093A1
WO2022216093A1 PCT/KR2022/005065 KR2022005065W WO2022216093A1 WO 2022216093 A1 WO2022216093 A1 WO 2022216093A1 KR 2022005065 W KR2022005065 W KR 2022005065W WO 2022216093 A1 WO2022216093 A1 WO 2022216093A1
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metal frame
conductive structure
frequency band
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김세웅
강우석
김소현
김정훈
김지원
오요셉
최동욱
홍민화
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삼성전자 주식회사
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    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/35—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using two or more simultaneously fed points

Definitions

  • Embodiments disclosed in this document relate to a wearable electronic device including an antenna.
  • Wearable electronic devices may include, among other things, smart watches and glasses.
  • the wearable electronic device may include an antenna for wireless communication therein.
  • a metal frame forming at least a part of a side surface of the smart watch may be used as a radiator of the antenna.
  • Wearable electronic devices typically have a limited size.
  • the limited size limits the covered frequency band.
  • the wearable electronic device may include an antenna supporting Wi-Fi or Bluetooth in the 2.4 GHz band without support for the cellular network.
  • the antenna radiation of the wearable electronic device may be affected by the human body.
  • the influence of the human body may be different for each frequency band. Therefore, irrespective of the frequency band, when power is supplied to one of the metal frames used as the antenna radiator to perform communication in the low frequency band, the intermediate frequency band, and the high frequency band, the antenna radiation efficiency may be deteriorated.
  • the antenna radiation efficiency of the intermediate frequency band and the high frequency band may be deteriorated due to the influence of the human body.
  • the antenna radiation efficiency in the low frequency band may deteriorate because the human body cannot be used as the antenna ground.
  • Various embodiments disclosed in this document feed power to a first point of the metal frame having a first height in the case of a low frequency band, and a second point of the metal frame having a second height than the first height in the case of middle and high frequency bands It is possible to make different feeding points for each frequency band by feeding power to the .
  • the wearable electronic device includes a metal frame forming at least a portion of a side surface of the wearable electronic device, a display seated on the metal frame, a rear cover forming a rear surface of the wearable electronic device, the rear cover and the It may include a printed circuit board (PCB) disposed in a space formed by a metal frame and a wireless communication circuit disposed on the PCB, wherein the wireless communication circuit is a second part of the metal frame having a first height from the rear cover.
  • a signal of a first frequency band may be received by feeding power to a first point, and a second point higher than the first frequency band by feeding power to a second point of the metal frame having a second height greater than the first height from the rear cover. It is possible to transmit and/or receive signals of two frequency bands.
  • the wearable electronic device includes a metal frame forming at least a portion of a side surface of the wearable electronic device, a display seated on the metal frame, a rear cover forming a rear surface of the wearable electronic device, and a printed circuit board (PCB). ), a wireless communication circuit and a conductive structure disposed on the PCB, wherein the conductive structure is disposed between the PCB and the rear cover, and may be electrically connected to the wireless communication circuit.
  • the wireless communication circuit may receive a signal of a first frequency band by feeding power to a first point of the metal frame having a first height from the rear cover through the conductive structure, and from the rear cover than the first height.
  • a signal of a second frequency band higher than the first frequency band may be transmitted and/or received by feeding power to a second point of the metal frame having a large second height.
  • the electronic device may use the ground of the body as the ground of the antenna in the first frequency band by supplying power to a first point of the metal housing that is relatively adjacent to the rear cover than the display.
  • the electronic device supplies power to a second point of the metal housing that is relatively closer to the display than the rear cover to reduce or prevent deterioration of the radiation efficiency of the antenna due to the influence of the human body in the second frequency band.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an electronic device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an electronic device including a first conductive structure according to an exemplary embodiment.
  • 3A is a diagram illustrating an electrical path for transmitting/receiving an RF signal in a first frequency band according to an embodiment.
  • 3B is a diagram illustrating an electrical path for transmitting/receiving an RF signal in a second frequency band according to an embodiment.
  • 3C is a diagram for describing a method of transmitting and receiving an RF signal using a first feeding point and a second feeding point according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a graph of radiation efficiency of an antenna when power is supplied to a metal frame at a first point and a second point according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an electronic device including a second conductive structure and a third conductive structure according to some embodiments.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an electronic device including a first conductive structure, a second conductive structure, and a third conductive structure according to some embodiments.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a multi-band implementation of an electronic device through an electrical connection relationship between a metal housing and a ground according to some embodiments.
  • FIG 8 is a view for explaining a case in which the metal housing and the ground are not electrically connected according to another embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a detailed structure of conductive connecting members electrically connecting a metal frame and a printed circuit board according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a detailed structure of conductive connecting members electrically connecting a display and a printed circuit board according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment, in accordance with some embodiments.
  • the electronic device may include a metal frame 112 used as a radiator for an antenna structure for transmitting and receiving radio frequency (RF) signals.
  • RF radio frequency
  • the electronic device 101 is connected to a housing 110 and the housing 110 and detachably attaches the electronic device 101 to a part of the user's body (eg, wrist, ankle, etc.). It may include binding members 170 and 180 configured to do so.
  • the electronic device 101 may include a wearable electronic device 101 . Although a smart watch 101 is depicted, it may be understood that the wearable electronic device 101 may include, among other things, glasses and an ankle bracelet.
  • the housing 110 includes a wheel key 111 , a metal frame 112 , a display 120 , a conductive support member 130 , a bracket 140 , a battery 150 , and a printed circuit board 160 . ), a rear cover 114 , and a sealing member 103 .
  • the wheel key 111 may be disposed on the front side of the housing 110 and may be rotatable in at least one direction.
  • the wheel key 111 may have a shape corresponding to the shape of the display 120 .
  • the wheel key 111 may be a key input device that receives a user input through a rotation operation.
  • the wheel key 111 may be implemented in another form, such as a soft key, or may be omitted.
  • the metal frame 112 may be disposed under the wheel key 111 to be coupled to the wheel key 111 .
  • the metal frame 112 may form at least a portion of a side surface of the housing 110 .
  • the metal frame 112 may be formed of a conductive material.
  • the metal frame 112 may be formed of a metal material such as aluminum.
  • an antenna structure for transmitting and receiving a radio frequency (RF) signal may be formed by at least a portion of the metal frame 112 .
  • RF radio frequency
  • the display 120 may be disposed under the metal frame 112 .
  • the display 120 is seated in the space formed by the metal frame 112 and can be seen from the outside through the opening formed in the metal frame 112 .
  • the shape of the display 120 may be a shape corresponding to the shape of the opening formed in the metal frame 112 .
  • the shape of the display 120 may be various shapes, such as a circular shape, an oval shape, or a polygonal shape.
  • the display 120 may be electrically connected to the printed circuit board 160 through the flexible circuit board 123 .
  • one end of the flexible circuit board 123 may be electrically connected to the display 120
  • the other end of the flexible circuit board 123 may be electrically connected to the printed circuit board 160 .
  • the display 120 may include a window (or a transparent plate) 122 .
  • the window 122 may be formed of glass, plastic, or polymer. Light output from the display 120 may pass through the window 122 and be emitted to the outside.
  • the display 120 may be combined with or disposed adjacent to a touch sensing circuit (not shown), a pressure sensor capable of measuring the intensity (pressure) of a touch, and/or a fingerprint sensor. Data or signals obtained from the touch sensing circuit, the pressure sensor, and the fingerprint sensor may be provided to a processor disposed on the printed circuit board 160 through the flexible circuit board 123 .
  • the bracket 140 may be disposed inside the electronic device 101 and connected to the metal frame 112 , or may be integrally formed with the metal frame 112 .
  • the bracket 140 may be formed of, for example, a metal material and/or a non-metal (eg, polymer) material.
  • the bracket 140 may accommodate the battery 150 therein.
  • the internal space of the bracket 140 may have a larger volume than the battery 150 in consideration of swelling of the battery 150 .
  • the antenna structure may be formed by a part of the bracket 140 and/or the metal frame 112 or a combination thereof.
  • the battery 150 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • Battery 150 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the battery 150 may be disposed in a space formed by the bracket 140 .
  • the battery 150 may be integrally disposed inside the electronic device 101 or may be disposed to be detachably attached to the electronic device 101 .
  • the conductive support member 130 may be disposed between the display 120 and the bracket 140 .
  • the conductive support member 130 may be disposed on one surface of the bracket 140 to support the battery 150 not to be separated from the outside of the bracket 140 .
  • the conductive support member 130 may be formed of, for example, a metal material such as stainless steel.
  • the conductive support member 130 may be a conductive plate in the form of a sheet or a thin film.
  • the printed circuit board 160 may be disposed between the bracket 140 and the rear cover 114 .
  • the printed circuit board 160 may be equipped with a processor, memory, and/or an interface.
  • the processor may include, for example, one or more of a central processing unit, an application processor, a graphic processing unit (GPU), an application processor sensor processor, and a communication processor.
  • the communication processor may include wireless communication circuitry.
  • the memory may include, for example, a volatile memory or a non-volatile memory.
  • the memory may store various data (eg, applications and application-related data) or instructions used by other components (eg, a processor) of the electronic device 101 .
  • the rear cover 114 may be combined with the metal frame 112 to form a rear surface of the electronic device 101 .
  • the back cover 114 may be formed of a substantially opaque material.
  • the back cover 114 may be formed, for example, by coated or tinted glass, ceramic, polymer, metal (eg, aluminum, stainless steel, or magnesium), or a combination of at least two of the foregoing. can be
  • the sealing member 103 may be positioned between the metal frame 112 and the rear cover 114 .
  • the sealing member 103 may be configured to block moisture and foreign substances from flowing into a space surrounded by the metal frame 112 and the rear cover 114 from the outside.
  • the binding members 170 and 180 may be detachably attached to at least a partial region of the housing 110 .
  • the binding members 170 and 180 may include one or more of a fixing member 185 , a fixing member fastening hole 172 , a band guide member 181 , and a band fixing ring 183 .
  • the fixing member 185 may be configured to fix the housing 110 and the binding members 170 and 180 to a part of the user's body (eg, wrist, ankle, etc.).
  • the fixing member fastening hole 172 may correspond to the fixing member 185 to fix the housing 110 and the coupling members 170 and 180 to a part of the user's body.
  • the band guide member 181 is configured to limit the range of motion of the fixing member 185 when the fixing member 185 is fastened with the fixing member coupling hole 172, so that the fixing members 170 and 180 are attached to a part of the user's body. It can be made to adhere and bind.
  • the band fixing ring 183 may limit the range of movement of the fixing members 170 and 180 in a state in which the fixing member 185 and the fixing member coupling hole 172 are fastened.
  • the binding members 170 and 180 may be formed of various materials and shapes.
  • a woven fabric, leather, rubber, urethane, metal, ceramic, or a combination of at least two of the above materials may be used to form an integral and a plurality of unit links to be able to flow with each other.
  • the electronic device 101 may include an audio module, a sensor module, a haptic module, and at least one antenna (not shown).
  • the at least one antenna may include, for example, a near field communication (NFC) antenna, a wireless charging antenna, and/or a magnetic secure transmission (MST) antenna.
  • At least one antenna may, for example, perform short-range communication with an external device or wirelessly transmit/receive power required for charging, and may transmit a magnetic-based signal including a short-range communication signal or payment data.
  • an antenna structure may be formed by a part of the metal frame 112 and/or the rear cover 114 or a combination thereof.
  • the antenna radiation of the electronic device 101 may be affected by the human body.
  • the influence of the human body may vary according to the frequency band. For example, when electric power is supplied to a point of the metal frame 112 adjacent to the human body (when the electronic device 101 is generally used), the influence of the human body is affected by the intermediate frequency band and the high frequency band. The effect of the antenna radiation in the band may be deteriorated. If power is supplied to a point far away from the human body (when the electronic device is generally used), failure to use the human body as a ground may deteriorate the antenna radiation efficiency in a low frequency band.
  • the electronic device 101 may feed power to a first point of the metal housing that is relatively closer to the rear cover than the display so that the human body can be used as the ground of the antenna in the first frequency band. . Additionally, in order to reduce or prevent deterioration of antenna radiation efficiency due to the influence of the human body in the second frequency band, the electronic device 101 is placed in the second housing of the metal housing relatively closer to the display than the rear cover. can be rushed
  • the wireless communication circuit 102 feeds a first feeding point F1 of a first height H1 to transmit and receive RF signals of a first band.
  • the wireless communication circuit 102 feeds a second feeding point F2 of a second height H2 to transmit and receive RF signals of a first frequency band.
  • the wireless communication circuit 102 may be disposed on a printed circuit board 160 .
  • the printed circuit board 160 includes a first ground 160a and is connected to the first conductive structure 210 through a first conductive connecting member 251 .
  • the first conductive structure 210 includes a second ground 210a.
  • the rear cover 114 may be in contact with the user's body (wrist). Accordingly, the antenna associated with the first feeding point F1 may utilize the user's human body as a ground, since the feeding point F1 is closer to the rear cover 114 . This can increase the radiation efficiency through the extension of the antenna ground in the low frequency band.
  • the user's body may block a signal in a high frequency band. Accordingly, the feeding point F20 is close to the display.
  • the printed circuit board 160 may include a first ground 160a.
  • the first ground 160a may be electrically connected to the metal frame 112 to be used as a ground of the antenna, as will be described later with reference to FIG. 3A .
  • the electronic device 101 may include a first conductive structure 210 .
  • the first conductive structure 210 may be disposed between the printed circuit board 160 and the display 120 .
  • the first conductive structure 210 may correspond to a printed circuit board, a flexible printed circuit board, or a wireless charging coil.
  • the first conductive structure 210 may be electrically connected to the printed circuit board 160 through the first conductive connection member 251 .
  • the first conductive connecting member 251 may correspond to a coaxial cable, a C-clip, a metal wire, or a pogo-pin.
  • the first conductive structure 210 may include a second ground 210a.
  • the second ground 210a may be electrically connected to the metal frame 112 at one point to be used as a ground of the antenna, as will be described later with reference to FIG. 3B .
  • the second ground 210a may be electrically connected to the first ground 160a.
  • the second ground 210a may be electrically connected to the first ground 160a through the first conductive connecting member 251 .
  • the dotted line indicating the electrical connection relationship between the first ground 160a and the second ground 210a shown in FIG. 2 is shown to be distinct from the first conductive connection member 251, this is for convenience of description and is actually 1 may be electrically connected through the conductive connecting member 251 .
  • the first conductive structure 210 may include a first feeding part 210b for feeding power.
  • the printed circuit board 160 may be electrically connected to the display 120 .
  • the first feeding unit 210b may be electrically connected to the second ground 210a and the third ground 120a of the display 120 , and as a result, the printed circuit board 160 may be electrically connected to the first feeding unit. It may be electrically connected to the display 120 through a 210b, a second ground 210a, and a third ground 120a.
  • an electronic component eg, a processor, a wireless communication circuit 102 ) disposed on the printed circuit board 160 is connected to the display 120 .
  • the display 120 may include a metal layer corresponding to the third ground 120a.
  • the metal layer may include a copper (Cu) shielding layer.
  • the third ground 120a of the display 120 and the second ground 210a of the first conductive structure 210 may be electrically connected through the second conductive connecting member 252 .
  • the second conductive connection member 252 may include, for example, a coaxial cable, a C-clip, a metal wire, or a pogo-pin.
  • the electronic device 101 may secure a wide antenna ground through the connection between the second ground 210a and the third ground 120a.
  • the second ground 210a may be electrically connected to the first ground 160a, and as a result, the first ground 160a, the second ground 210a, and the third ground 120a may be electrically connected to the first ground 160a. .
  • the electronic device 101 may include a wireless communication circuit 102 disposed on a printed circuit board 160 .
  • the wireless communication circuit 102 may receive data for wireless transmission from various applications executed by at least one processor and provide data received from wireless communication.
  • the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive an RF signal of a first frequency band by feeding power to the first feeding point F1 of the metal frame 112 .
  • the first feeding point F1 may mean a point relatively closer to the rear cover 114 than the display 120 , and the first feeding point F1 is from the rear cover 114 . It may have a first height h1.
  • the electronic device 101 increases the radiation efficiency of the antenna in the first frequency band. can do it
  • a part of a body (eg, a wrist) on which the electronic device 101 is generally worn may electrically correspond to or be used during normal use.
  • the electronic device 101 may need to secure a wide ground when transmitting and/or receiving an RF signal of the first frequency band.
  • the electronic device 101 may use the ground of the body in contact with the rear cover 114 as an antenna ground. .
  • the electronic device 101 may increase the antenna radiation efficiency in the first frequency band.
  • the electronic device 101 may prevent an induced current due to coupling between the antenna radiator (eg, the metal frame 112 ) and conductive parts in the electronic device 101 . have.
  • the wireless communication circuit 102 may be electrically connected to the first conductive structure 210 through the first conductive connection member 251 . Accordingly, the wireless communication circuit 102 feeds the second feeding point F2 of the metal frame 112 through the first feeding part 210b of the first conductive structure 210 to supply the RF signal of the second frequency band. may transmit and/or receive.
  • the second frequency band may be higher than the first frequency band.
  • the second feeding point F2 may refer to a point relatively closer to the display 120 than the rear cover 114 , and the second feeding point F2 is the second feeding point F2 from the rear cover 114 .
  • the second height h2 may be greater than the first height h1.
  • the electronic device 101 decreases the radiation efficiency of the antenna due to the influence of the body in the second frequency band. deterioration can be reduced or prevented. For example, when the electronic device 101 is worn, the body may block the RF signal of the second frequency band transmitted and/or received by the wireless communication circuit 102 . In consideration of the characteristics of the second frequency band, as the feeding point for the antenna radiator (eg, the metal frame 112 ) moves away from the body, the influence by the body may be reduced or minimized. Accordingly, as the wireless communication circuit 102 feeds the second feeding point F2 adjacent to the display 120 , the electronic device 101 reduces or minimizes the influence of the body to reduce the deterioration of the radiation efficiency of the antenna or can prevent
  • 3A is a diagram illustrating an electrical path for transmitting/receiving an RF signal in a first frequency band according to an embodiment.
  • the wireless communication circuit 102 forms a path L1 from the first feeding point F1 to the first ground point G1 and the first ground 160a of the printed circuit board 160 .
  • the wireless communication circuit 102 may feed power to the first feeding point F1 of the metal frame 112 , and the first ground 160a of the printed circuit board 160 . may be electrically connected to the metal frame 112 and the first ground point G1.
  • the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive an RF signal of a first frequency band based on the first electrical path L1 .
  • the first electrical path L1 shown in FIG. 3A is an example, and in fact, when the wireless communication circuit 102 transmits and/or receives an RF signal of a low frequency band, the first ground point G1 ) may be further away from the first feeding point F1 than shown in FIG. 3A .
  • the feeding point and the grounding point shown in FIG. 3A are only one embodiment, and the metal frame 112 may include various feeding points and grounding points for transmitting and/or receiving the RF signal of the first frequency band.
  • the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive the RF signal of the first frequency band based on various electrical paths other than the first electrical path L1.
  • the electronic device 101 may include a lumped element electrically connected to the metal frame 112
  • the wireless communication circuit 102 may include the metal frame 112 and the lumped element. It is possible to transmit and/or receive the RF signal of the third frequency band based on the electrical path including.
  • 3B is a diagram illustrating an electrical path for transmitting/receiving an RF signal in a second frequency band according to an embodiment.
  • the wireless communication circuit 102 forms a path L2 from the second feeding point F2 to the second ground point G2 and the second ground 210a.
  • the wireless communication circuit 102 may feed power to the second feeding point F2 of the metal frame 112 , and the second ground 210a of the first conductive structure 210 . ) may be electrically connected to the metal frame 112 at the second ground point G2. In an embodiment, the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive an RF signal of the second frequency band based on the second electrical path L2.
  • the feeding point and the grounding point shown in FIG. 3b are only an embodiment, and the metal frame 112 may include various feeding points and grounding points for transmitting and/or receiving an RF signal of the second frequency band.
  • the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive the RF signal of the second frequency band based on various electrical paths other than the second electrical path L2.
  • 3C is a diagram for describing a method of transmitting and receiving an RF signal using a first feeding point and a second feeding point according to an embodiment.
  • the electronic device 101 may include a switch circuit (not shown) disposed on the printed circuit board 160 .
  • the wireless communication circuit 102 may be electrically connected to the switch circuit, and the wireless communication circuit 102 controls the switch circuit to a first feeding point F1 or a second feeding point F2 of the metal frame 112 . ) can be selectively fed.
  • the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive an RF signal of a designated frequency band by using a non-powered feeding point as a ground of the antenna.
  • the wireless communication circuit 102 may control the switch circuit to feed power to the second feeding point F2 , and may not feed power to the first feeding point F1 .
  • the first feeding part electrically connected to the first feeding point F1 eg, the first feeding part 210b of FIG. 2
  • the first feeding point F1 may correspond to a ground point connected to the ground of the antenna in one example.
  • the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive an RF signal of a designated frequency band based on an electrical path from the first feeding point F1 to the second feeding point F2.
  • the designated frequency band may correspond to an angle formed by the first feeding point F1 and the second feeding point F2.
  • the center frequency of the designated frequency band may move to a lower frequency band.
  • the center frequency of the designated frequency band may move to a high frequency band.
  • the correspondence between the angle formed by the first feeding point F1 and the second feeding point F2 and the frequency band in which the wireless communication circuit 102 communicates is an example, and a lumped element and/or It may depend on a matching circuit.
  • the electronic device 101 may increase the isolation of the antenna by using the angle formed by the first feeding point F1 and the second feeding point F2.
  • the wireless communication circuit 102 is attached to the metal frame 112 such that the angle ⁇ formed by the first feeding point F1 and the second feeding point F2 is greater than or equal to a specified angle (eg, 30 ⁇ ). can be rushed
  • the wireless communication circuit 102 may feed the first feeding point F1 and the second feeding point F2 of the metal frame 112 through the switch circuit, the first feeding point F1 and the second feeding point F1 Since the point F2 forms a specified angle (eg, 30 ⁇ ) or more, the electronic device 101 may prevent interference due to double power feeding to the metal frame 112 .
  • FIG. 4 is a graph of radiation efficiency of an antenna when power is supplied to a metal frame at a first point and a second point according to an embodiment.
  • the first graph 401 is a graph of radiation efficiency of an antenna including the metal frame 112 when the wireless communication circuit 102 feeds the first feeding point F1 of the metal frame 112 .
  • the second graph 402 is a graph of radiation efficiency of an antenna including the metal frame 112 when the wireless communication circuit 102 feeds the second feeding point F2 of the metal frame 112 .
  • the first graph 401 has a relatively high antenna radiation efficiency value in a frequency band of about 0.6 to 1.3 GHz compared to the second graph 402 .
  • the wireless communication circuit 102 feeds power to the first feeding point F1 relatively closer to the body compared to the second feeding point F2
  • the electronic device 101 due to the characteristics of the frequency band of about 0.6 to 1.3 GHz.
  • the wireless communication circuit 102 feeds the first feeding point F1 to increase the antenna radiation efficiency through ground expansion.
  • the second graph 402 has a relatively high antenna radiation efficiency value in a frequency band of about 1.3 to 3 GHz compared to the first graph 401 .
  • the wireless communication circuit 102 feeds the second feeding point F2 that is relatively farther away from the body than the first feeding point F1
  • the electronic device 101 due to the characteristics of the frequency band of about 1.3 to 3 GHz.
  • the electronic device 101 increases the antenna radiation efficiency by utilizing the body by varying the location of the feeding point of the metal frame 112 according to the frequency band of the RF signal, or by minimizing the influence of the body to increase the antenna radiation efficiency. deterioration can be reduced or prevented.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an electronic device including a second conductive structure and a third conductive structure according to some embodiments.
  • a second conductive structure 510 and/or a third conductive structure 520 disposed between a printed circuit board 160 and a rear cover 114 . may include.
  • the second conductive structure 510 and/or the third conductive structure 520 may include, for example, a printed circuit board, a flexible printed circuit board, or a wireless charging coil.
  • the second conductive structure 510 may include a fourth ground 510a
  • the third conductive structure 520 may include a fifth ground 520a.
  • the fourth ground 510a and the fifth ground 520a may be electrically connected to each other through the third conductive connecting member 253 .
  • the fourth ground 510a may correspond to the antenna ground, and the electronic device 101 may secure a wider antenna ground through the connection between the fourth ground 510a and the fifth ground 520a.
  • the first ground 160a may be electrically connected to the fourth ground 510a.
  • the first ground 160a may be electrically connected to the fourth ground 510a through the fourth conductive connecting member 254 .
  • a dotted line indicating an electrical connection relationship between the first ground 160a and the fourth ground 510a is shown to be distinct from the fourth conductive connection member 254 , but this is for convenience of description and actually the first ground
  • the 160a and the fourth ground 510a may be connected through a fourth conductive connecting member 254 .
  • the fourth ground 510a is electrically connected to the fifth ground 520a, as a result, the first ground 160a, the fourth ground 510a, and the fifth ground 520a may be electrically connected.
  • the rear cover 114 may include a conductive portion, and the rear cover 114 may include a sixth ground 114a.
  • the sixth ground 114a of the rear cover 114 may be electrically connected to the fourth ground 510a and the fifth conductive connecting member 255 (eg, C-clip).
  • the sixth ground 114a may be electrically connected to the fifth ground 520a and the first ground 160a as a result.
  • the wireless communication circuit 102 disposed on the printed circuit board 160 may be electrically connected to the second conductive structure 510 through the fourth conductive connection member 254 .
  • the second conductive structure 510 may include a second feeding unit 510b for feeding the first feeding point F1
  • the wireless communication circuit 102 may include a second feeding unit 510b.
  • ) may be fed to the first feeding point F1 of the metal frame 112 to transmit and/or receive an RF signal of the first frequency band.
  • the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive an RF signal of the second frequency band by feeding power to the second feeding point F2 of the metal frame 112 .
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an electronic device including a first conductive structure, a second conductive structure, and a third conductive structure according to some embodiments.
  • FIG. 6 is an embodiment including the first conductive structure 210 of FIG. 2 and the second conductive structure 510 and the third conductive structure 520 of FIG. 5 .
  • the same reference numerals are used for components substantially the same as those described above, and overlapping descriptions are omitted.
  • the wireless communication circuit 102 may be electrically connected to the second conductive structure 510 and the fourth conductive connecting member 254 .
  • the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive an RF signal of a first frequency band by feeding power to the first feeding point F1 through the second feeding part 510b of the second conductive structure 510 .
  • the wireless communication circuit 102 may be electrically connected to the first conductive structure 210 and the first conductive connection member 251 .
  • the wireless communication circuit 102 feeds the third feeding point F3 of the metal frame 112 through the first feeding part 210b of the first conductive structure 210 to transmit an RF signal of the second frequency band and / or receive.
  • the third feeding point F3 may have a third height h3 higher than the first height h1.
  • first ground 160a, the second ground 210a, the third ground 120a, the fourth ground 510a, the fifth ground 520a, and the sixth ground 114a are electrically connected to each other.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a multi-band implementation of an electronic device through an electrical connection relationship between a metal housing and a ground according to some embodiments.
  • the metal frame 112 may be electrically connected to the third ground 120a of the display 120 at a plurality of points.
  • the metal frame 112 is to be electrically connected to the third ground 120a at the ground points D1 to Dn through the conductive connecting members 701 respectively corresponding to the ground points D1 to Dn.
  • the metal frame 112 may be electrically connected to the third ground 120a at the first ground point D1 through the first conductive connecting member 701-1.
  • the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive RF signals of multiple frequency bands based on an electrical path from the first feeding point F1 to the grounding points D1 to Dn. .
  • the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive an RF signal of a first frequency band based on an electrical path from the first feeding point F1 to the first ground point D1 .
  • the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive an RF signal of a second frequency band based on an electrical path from the first feeding point F1 to the second grounding point D2. have.
  • the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive an RF signal of an n-th frequency band based on an electrical path from the first feeding point F1 to the n-th grounding point Dn. have.
  • the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive RF signals of multiple frequency bands using a lumped element in addition to various electrical paths.
  • the metal frame 112 may be electrically connected to the first ground 160a of the printed circuit board 160 at a plurality of points.
  • the metal frame 112 is connected to the first ground 160a at the additional grounding points E1 to En through the additional conductive connecting members 702 respectively corresponding to the additional grounding points E1 to En. can be electrically connected.
  • the metal frame 112 may be electrically connected to the first ground 160a at the first additional grounding point E1 through the first additional conductive connecting member 702-1.
  • the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive RF signals of multiple frequency bands based on the electrical path from the second feeding point F2 to the additional grounding points E1 to En. have.
  • the first point P1 of the first ground 160a and the second point P2 of the third ground 120a may be electrically connected, and the electronic device 101 is connected to the first ground ( A relatively wide antenna ground may be secured compared to a case in which 160a) and the second ground 160b are not connected.
  • FIG 8 is a view for explaining a case in which the metal housing and the ground are not electrically connected according to another embodiment.
  • the ground path for the first ground 160a and the third ground 120a of the metal frame 112 may not be formed compared to the embodiment of FIG. 7 .
  • the wireless communication circuit 102 may feed power to the first feeding point F1 and transmit an RF signal of the first frequency band using the body ground. and/or receive. Also, the wireless communication circuit 102 may transmit and/or receive an RF signal of a specified frequency band using a matching circuit electrically connected to the metal frame 112 .
  • connection members 9 is a diagram illustrating a detailed structure of connection members electrically connecting a metal frame and a printed circuit board according to an exemplary embodiment.
  • a first connection member 911 eg, a C-clip (C-) that electrically connects the printed circuit board 160 and the metal frame 112 . clip
  • a second connecting member 912 eg, a side-clip
  • the first connecting member 911 may be coupled to the printed circuit board 160 and the second connecting member
  • the reference numeral 912 may be electrically connected to the first connecting member 911 by being coupled at the first contact point C1.
  • the second connection member 912 may contact the metal frame 112 at the second contact point C2 .
  • the printed circuit board 160 and the electronic components eg, the wireless communication circuit 102 ) disposed on the printed circuit board 160 through the first connecting member 911 and the second connecting member 912 are metal It may be electrically connected to the frame 112 .
  • the specific structure of the connecting members shown in the embodiment of FIG. 9 is only an example, and the printed circuit board 160 and the metal frame 112 are electrically connected with only one connecting member (eg, the second conductive connecting member 912 ). can be connected to
  • the printed circuit board 160 and electronic components (eg, the wireless communication circuit 102 ) disposed on the printed circuit board 160 may be electrically connected to the metal frame 112 through various methods.
  • the printed circuit board 160 and the metal frame 112 may be electrically connected through a separate contact member (eg, a pogo-pin).
  • connection members 10 is a diagram illustrating a detailed structure of connection members electrically connecting a display and a printed circuit board according to an exemplary embodiment.
  • the electronic device 101 on the left may be substantially the same as the electronic device 101 illustrated in FIG. 2 .
  • the electronic device 101 includes a first connecting member 1011 (eg, a side clip). (side-clip) and a second connecting member 1012 (eg, a C-clip), in an embodiment, the first connecting member 1011 is the first conductive structure 210 ) may be coupled to the second connecting member 1012.
  • the first connecting member 1011 may be electrically connected to the metal frame 112 at the third contact point C3.
  • the electronic device 101 may include a third connection member 1013 (eg, a C-clip) that electrically connects the first conductive structure 210 and the display 120 .
  • the third connection member 1013 may be coupled to one point of the first conductive structure 210 , and may be electrically connected to the third ground 120a of the display 120 by making contact at the fourth contact point C4 . have. Accordingly, the printed circuit board 160 may be electrically connected to the third ground 120a of the display 120 through the third connection member 1013 .
  • the specific structure of the connecting members shown in the embodiment of FIG. 10 is only an example, and the first conductive structure 210 may be electrically connected to the third ground 120a of the display 120 through various connecting members.
  • FIG. 11 is a block diagram of an electronic device 1101 within a network environment 1100, in accordance with some embodiments.
  • the electronic device 1101 communicates with the electronic device 1102 through a first network 1198 (eg, a short-range wireless communication network) or a second network 1199 . It may communicate with at least one of the electronic device 1104 and the server 1108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 1101 may communicate with the electronic device 1104 through the server 1108 .
  • a first network 1198 eg, a short-range wireless communication network
  • the server 1108 e.g, a long-distance wireless communication network
  • the electronic device 1101 includes a processor 1120 , a memory 1130 , an input module 1150 , a sound output module 1155 , a display module 1160 , an audio module 1170 , and a sensor module ( 1176), interface 1177, connection terminal 1178, haptic module 1179, camera module 1180, power management module 1188, battery 1189, communication module 1190, subscriber identification module 1196 , or an antenna module 1197 may be included.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 1178
  • some of these components are integrated into one component (eg, display module 1160 ). can be
  • the processor 1120 executes software (eg, a program 1140) to execute at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 1101 connected to the processor 1120. It can control and perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 1120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 1176 or the communication module 1190 ) to the volatile memory 1132 . may be stored in , process commands or data stored in the volatile memory 1132 , and store the result data in the non-volatile memory 1134 .
  • software eg, a program 1140
  • the processor 1120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 1176 or the communication module 1190 ) to the volatile memory 1132 .
  • the volatile memory 1132 may be stored in , process commands or data stored in the volatile memory 1132 , and store the result data in the non-volatile memory 1134 .
  • the processor 1120 is a main processor 1121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 1123 (eg, a graphics processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • a main processor 1121 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 1123 e.g, a graphics processing unit, a neural network processing unit
  • a neural processing unit e.g., a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the main processor 1121 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 1123 eg, a graphics processing unit, a neural network processing unit
  • NPU neural processing unit
  • image signal processor e.g., a sensor hub processor, or a communication processor
  • the electronic device 1101 includes a main processor 1121 and a sub-
  • the coprocessor 1123 may be, for example, on behalf of the main processor 1121 while the main processor 1121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 1121 is active (eg, executing an application). ), together with the main processor 1121, at least one of the components of the electronic device 1101 (eg, the display module 1160, the sensor module 1176, or the communication module 1190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the coprocessor 1123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • may be implemented as part of another functionally related component eg, the camera module 1180 or the communication module 1190). have.
  • the auxiliary processor 1123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 1101 itself on which the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 1108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but in the above example not limited
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above example.
  • the artificial intelligence model may include, in addition to, or alternatively, a software structure in addition to the hardware structure.
  • the memory 1130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 1120 or the sensor module 1176 ) of the electronic device 1101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, the program 1140 ) and instructions related thereto.
  • the memory 1130 may include a volatile memory 1132 or a non-volatile memory 1134 .
  • the program 1140 may be stored as software in the memory 1130 , and may include, for example, an operating system 1142 , middleware 1144 , or an application 1146 .
  • the input module 1150 may receive a command or data to be used in a component (eg, the processor 1120 ) of the electronic device 1101 from the outside (eg, a user) of the electronic device 1101 .
  • the input module 1150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 1155 may output a sound signal to the outside of the electronic device 1101 .
  • the sound output module 1155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver can be used to receive incoming calls. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from or as part of the speaker.
  • the display module 1160 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 1101 .
  • the display module 1160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the corresponding device.
  • the display module 1160 may include a touch sensor configured to sense a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module 1170 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 1170 acquires a sound through the input module 1150 or an external electronic device (eg, a sound output module 1155 ) directly or wirelessly connected to the electronic device 1101 .
  • the electronic device 1102) eg, a speaker or headphones
  • the sensor module 1176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 1101 or an external environmental state (eg, user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
  • the sensor module 1176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 1177 may support one or more specified protocols that may be used for the electronic device 1101 to directly or wirelessly connect with an external electronic device (eg, the electronic device 1102).
  • the interface 1177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card
  • connection terminal 1178 may include a connector through which the electronic device 1101 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 1102 ).
  • the connection terminal 1178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 1179 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
  • the haptic module 1179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 1180 may capture still images and moving images. According to an embodiment, the camera module 1180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 1188 may manage power supplied to the electronic device 1101 .
  • the power management module 1188 may be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 1189 may supply power to at least one component of the electronic device 1101 .
  • battery 1189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 1190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 1101 and an external electronic device (eg, the electronic device 1102, the electronic device 1104, or the server 1108). It can support establishment and communication performance through the established communication channel.
  • the communication module 1190 operates independently of the processor 1120 (eg, an application processor) and may include one or more communication processors that support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 1190 is a wireless communication module 1192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 1194 (eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module).
  • a corresponding communication module among these communication modules is a first network 1198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 1199 (eg, legacy).
  • a first network 1198 eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network 1199 eg, legacy
  • the wireless communication module 1192 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 1196 within a communication network such as the first network 1198 or the second network 1199 .
  • the electronic device 1101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 1192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, a new radio access technology (NR).
  • NR access technology includes high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency) -latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency
  • the wireless communication module 1192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • a high frequency band eg, mmWave band
  • the wireless communication module 1192 uses various technologies for securing performance in a high-frequency band, for example, beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), all-dimensional multiplexing. It may support technologies such as full dimensional MIMO (FD-MIMO), an array antenna, analog beam-forming, or a large scale antenna.
  • the wireless communication module 1192 may support various requirements specified in the electronic device 1101 , an external electronic device (eg, the electronic device 1104 ), or a network system (eg, the second network 1199 ).
  • the wireless communication module 1192 provides a peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realization of eMBB, loss coverage for realization of mMTC (eg, 164 dB or less), or U-plane latency (for URLLC realization) ( Example: Downlink (DL) and uplink (UL) each 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less) can be supported.
  • a peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • mMTC eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for URLLC realization
  • the antenna module 1197 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 1197 may include an antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 1197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 1198 or the second network 1199 is connected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 1190 . can be selected. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 1190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 1197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, an array antenna) disposed on or adjacent to a second side (eg, top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 1101 and the external electronic device 1104 through the server 1108 connected to the second network 1199 .
  • Each of the external electronic devices 1102 or 1104 may be the same or a different type of the electronic device 1101 .
  • all or a part of operations executed by the electronic device 1101 may be executed by one or more external electronic devices among the external electronic devices 1102 , 1104 , or 1108 .
  • the electronic device 1101 may perform the function or service itself instead of executing the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
  • One or more external electronic devices that have received the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device 1101 .
  • the electronic device 1101 may process the result as it is or additionally and provide it as at least a part of a response to the request.
  • cloud computing, distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 1101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 1104 may include an Internet of things (IoT) device.
  • IoT Internet of things
  • Server 1108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • the external electronic device 1104 or the server 1108 may be included in the second network 1199 .
  • the electronic device 1101 may be applied to an intelligent service (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • a wearable electronic device includes a metal frame forming at least a part of a side surface of the wearable electronic device, a display seated on the metal frame, a rear cover forming a rear surface of the wearable electronic device, the rear cover and the metal a printed circuit board (PCB) disposed in a space formed by a frame and a wireless communication circuit disposed on the PCB, wherein the wireless communication circuit includes a first portion of the metal frame having a first height from the rear cover. A second point higher than the first frequency band by feeding power to a second point of the metal frame having a second height greater than the first height from the rear cover. A signal in a frequency band can be received.
  • PCB printed circuit board
  • the first point of the metal frame may be relatively closer to the back cover than the display, and the second point of the metal frame may be closer to the display than the back cover. have.
  • the wearable electronic device may further include a conductive structure disposed between the display and the PCB.
  • the wireless communication circuit may be electrically connected to the conductive structure and configured to receive a signal of the second frequency band by feeding power to the second point of the metal frame through the conductive structure.
  • the wearable electronic device may include a coaxial cable electrically connecting the PCB and the conductive structure.
  • the conductive structure may include a first ground
  • the display may include a metal layer corresponding to a second ground
  • the first ground of the conductive structure may include the display. may be electrically connected to the second ground of
  • the wearable electronic device may further include a first conductive structure disposed between the rear cover and the PCB.
  • the wearable electronic device may include a coaxial cable electrically connecting the PCB and the first conductive structure.
  • the wearable electronic device may further include a second conductive structure disposed between the rear cover and the PCB, the first conductive structure may include a first ground, and the second conductive structure may include a second ground, and the first ground of the first conductive structure may be electrically connected to the second ground of the second conductive structure.
  • the first conductive structure may include a first ground, and at least a portion of the rear cover may include a conductive portion corresponding to a second ground, and the first ground of the first conductive structure may be electrically connected to the second ground of the rear cover.
  • the first frequency band may include 0.8 to 1.3 GHz.
  • the second frequency band may include 1.7 to 2.5 GHz.
  • the wearable electronic device may further include a switch circuit disposed on the PCB, and the switch circuit may be electrically connected to the wireless communication circuit.
  • the wireless communication circuit may control the switch circuit to selectively feed power to a first point of the metal frame or a second point of the metal frame.
  • the wearable electronic device may further include a lumped element electrically connected to the metal frame, and the wireless communication circuit is located in an electrical path including the metal frame and the lumped element. based on the signal of the third frequency band may be received.
  • a wearable electronic device includes a metal frame forming at least a portion of a side surface of the wearable electronic device, a display seated on the metal frame, a rear cover forming a rear surface of the wearable electronic device, and a printed circuit board (PCB) , a wireless communication circuit disposed on the PCB and a conductive structure, wherein the conductive structure is disposed between the PCB and the back cover, and may be electrically connected to the wireless communication circuit, wherein the wireless communication circuit comprises the A first point of the metal frame having a first height from the rear cover may receive power through the conductive structure to receive a signal of a first frequency band, and having a second height greater than the first height from the rear cover A signal of a second frequency band higher than the first frequency band may be received by feeding power to a second point of the metal frame.
  • PCB printed circuit board
  • the first point of the metal frame may be closer to the back cover than the display, and the second point of the metal frame may be relatively closer to the display than the back cover. have.
  • the wearable electronic device may include a coaxial cable connecting the PCB and the conductive structure.
  • the PCB may include a first ground
  • the display may include a metal layer corresponding to the second ground
  • the first ground of the PCB and the second ground of the display may be electrically can be connected to
  • the first frequency band may include 0.8 to 1.3 GHz.
  • An electronic device may be a device of various types.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • first, second, or first or second may simply be used to distinguish an element from other elements in question, and may refer elements to other aspects (e.g., importance or order) is not limited. It is said that one (eg, first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively”. When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as, for example, logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Some embodiments of the present document include one or more instructions stored in a storage medium (eg, internal memory 1136 or external memory 1138) readable by a machine (eg, electronic device 1101). may be implemented as software (eg, the program 1140) including For example, a processor (eg, processor 1120 ) of a device (eg, electronic device 1101 ) may call at least one command among one or more commands stored from a storage medium and execute it. This makes it possible for the device to be operated to perform at least one function according to the called at least one command.
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (eg, electromagnetic wave), and this term is used in cases where data is semi-permanently stored in the storage medium and It does not distinguish between temporary storage cases.
  • a signal eg, electromagnetic wave
  • the method according to some embodiments disclosed in this document may be provided as included in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or via an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly or online between smartphones (eg: smartphones).
  • a portion of the computer program product may be temporarily stored or temporarily generated in a machine-readable storage medium such as a memory of a server of a manufacturer, a server of an application store, or a memory of a relay server.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a singular or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. have.
  • one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components that are the same as or performed by a corresponding component of the plurality of components prior to the integration. can be done similarly.
  • operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repetitively, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, or omitted. , or one or more other operations may be added.

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Abstract

본 개시의 다양한 실시 예에 따른, 웨어러블 전자 장치는 상기 웨어러블 전자 장치의 측면의 적어도 일부를 형성하는 메탈 프레임, 상기 메탈 프레임에 안착되는 디스플레이, 상기 웨어러블 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 커버, 상기 후면 커버와 상기 메탈 프레임에 의해 형성되는 공간에 배치되는 PCB 및 상기 PCB에 배치되는 무선 통신 회로를 포함할 수 있고, 상기 무선 통신 회로는 상기 후면 커버에서부터 제1 높이를 가지는 상기 메탈 프레임의 제1 지점에 급전하여 제1 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있고, 상기 후면 커버에서부터 상기 제1 높이보다 큰 제2 높이를 가지는 상기 메탈 프레임의 제2 지점에 급전하여 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있다.

Description

안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치에 관한 것이다.
웨어러블 전자 장치들은 무엇보다도 스마트 워치, 글래스를 포함할 수 있다. 웨어러블 전자 장치는 내부에 무선 통신을 위한 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 스마트 워치의 경우 스마트 워치의 측면 중 적어도 일부를 형성하는 메탈 프레임을 안테나의 방사체로 활용할 수 있다.
웨어러블 전자 장치들은 전형적으로 제한된 사이즈를 가진다. 상기 제한된 사이즈는 커버되는 주파수 대역을 제한한다. 따라서, 웨어러블 전자 장치는 셀룰러 네트워크에 대한 지원 없이 2.4GHz 대역의 Wi-Fi나 Bluetooth를 지원하는 안테나를 포함할 수 있다.
웨어러블 전자 장치의 특성상 웨어러블 전자 장치의 안테나 방사는 인체의 영향을 받을 수 있다. 인체의 영향은 주파수 대역별로 차이가 있을 수 있다. 따라서 주파수 대역에 관계없이 안테나 방사체로 활용되는 메탈 프레임 중 하나의 지점에 급전하여 저주파수 대역, 중간 주파수 대역 및 고주파수 대역의 통신을 하는 경우 안테나 방사 효율이 열화될 수 있다. 예를 들면, 메탈 프레임 중 인체와 상대적으로 가까운 지점에 급전하는 경우 인체의 영향으로 인해서 중간 주파수 대역 및 고주파수 대역의 안테나 방사 효율은 열화될 수 있다. 메탈 프레임 중 인체와 상대적으로 먼 지점에 급전하는 경우 인체를 안테나의 그라운드로 활용하지 못해 저주파수 대역의 안테나 방사 효율은 열화될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들은, 저주파수 대역의 경우 제1 높이를 가지는 메탈 프레임의 제1 지점에 급전하고, 중간 및 고주파수 대역의 경우 제1 높이보다 제2 높이를 가지는 메탈 프레임의 제2 지점에 급전함으로써 주파수 대역별 급전 지점을 다르게 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 전자 장치는 상기 웨어러블 전자 장치의 측면의 적어도 일부를 형성하는 메탈 프레임, 상기 메탈 프레임에 안착되는 디스플레이, 상기 웨어러블 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 커버, 상기 후면 커버와 상기 메탈 프레임에 의해 형성되는 공간에 배치되는 PCB(printed circuit board) 및 상기 PCB에 배치되는 무선 통신 회로를 포함할 수 있고, 상기 무선 통신 회로는 상기 후면 커버에서부터 제1 높이를 가지는 상기 메탈 프레임의 제1 지점에 급전하여 제1 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있고, 상기 후면 커버에서부터 상기 제1 높이보다 큰 제2 높이를 가지는 상기 메탈 프레임의 제2 지점에 급전하여 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 웨어러블 전자 장치는 상기 웨어러블 전자 장치의 측면의 적어도 일부를 형성하는 메탈 프레임, 상기 메탈 프레임에 안착되는 디스플레이, 상기 웨어러블 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 커버, PCB(printed circuit board), 상기 PCB에 배치되는 무선 통신 회로 및 도전성 구조를 포함할 수 있고, 상기 도전성 구조는 상기 PCB와 상기 후면 커버 사이에 배치되고, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 무선 통신 회로는 상기 후면 커버에서부터 제1 높이를 가지는 상기 메탈 프레임의 제1 지점에 상기 도전성 구조를 통해 급전하여 제1 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있고, 상기 후면 커버에서부터 상기 제1 높이보다 큰 제2 높이를 가지는 상기 메탈 프레임의 제2 지점에 급전하여 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 디스플레이보다 후면 커버에 상대적으로 인접하는 메탈 하우징의 제1 지점에 급전하여 제1 주파수 대역에서 신체의 그라운드를 안테나의 그라운드로 활용할 수 있다.
또한 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 후면 커버보다 디스플레이에 상대적으로 인접하는 메탈 하우징의 제2 지점에 급전하여 제2 주파수 대역에서 인체의 영향에 의한 안테나의 방사 효율이 열화되는 것을 줄이거나 방지할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 제1 도전성 구조를 포함하는 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 제1 주파수 대역의 RF 신호 송수신을 위한 전기적 경로를 도시하는 도면이다.
도 3b는 일 실시 예에 따른 제2 주파수 대역의 RF 신호 송수신을 위한 전기적 경로를 도시하는 도면이다.
도 3c는 일 실시 예에 따른 제1 급전 지점 및 제2 급전 지점을 이용하여 RF 신호를 송수신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 제1 지점 및 제2 지점에서 메탈 프레임에 급전했을 때 안테나의 방사 효율 그래프이다.
도 5는 어떤 실시 예들에 따른 제2 도전성 구조 및 제3 도전성 구조를 포함하는 전자 장치를 도시하는 도면이다.
도 6은 어떤 실시 예들에 따른 제1 도전성 구조, 제2 도전성 구조 및 제3 도전성 구조를 포함하는 전자 장치를 도시하는 도면이다.
도 7은 어떤 실시 예들에 따른 메탈 하우징과 그라운드 간의 전기적 연결 관계를 통한 전자 장치의 다중 대역 구현을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 메탈 하우징과 그라운드가 전기적으로 연결되지 않는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 메탈 프레임과 인쇄 회로 기판을 전기적으로 연결하는 도전성 연결 부재들의 구체적인 구조를 도시하는 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 디스플레이와 인쇄 회로 기판을 전기적으로 연결하는 도전성 연결 부재들의 구체적인 구조를 도시하는 도면이다.
도 11은, 어떤 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
이하, 본 발명의 어떤 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다. 상기 전자 장치는 RF(radio frequency) 신호들을 송신 및 수신하는 안테나 구조를 위한 방사체로 활용되는 메탈 프레임(112)을 포함할 수 있다.
도 1을 참고하면, 전자 장치(101)는 하우징(110)과, 상기 하우징(110)에 연결되고 상기 전자 장치(101)를 사용자의 신체 일부(예: 손목, 발목 등)에 탈착 가능하게 결착하도록 구성된 결착 부재(170, 180)를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치(101)는 웨어러블 전자 장치(101)를 포함할 수 있다. 비록 스마트 워치(101)가 묘사될지라도, 상기 웨어러블 전자 장치(101)는 무엇보다도 안경 및 발목 팔찌를 포함할 수 있는 것으로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(110)은 휠 키(111), 메탈 프레임(112), 디스플레이(120), 도전성 지지 부재(130), 브라켓(140), 배터리(150), 인쇄 회로 기판(160), 후면 커버(114), 및 실링 부재(103)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 휠 키(111)는 하우징(110)의 전면에 배치되고, 적어도 하나의 방향으로 회전이 가능할 수 있다. 휠 키(111)는 디스플레이(120)의 형태에 대응하는 형태일 수 있다. 휠 키(111)는 회전 동작을 통해 사용자 입력을 수신하는 키 입력 장치일 수 있다. 다른 실시 예에서는, 휠 키(111)는 소프트 키 등 다른 형태로 구현되거나 생략될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 메탈 프레임(112)은 휠 키(111) 아래에 배치되어 휠 키(111)와 결합될 수 있다. 메탈 프레임(112)은 하우징(110)의 측면의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 메탈 프레임(112)은 도전성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 메탈 프레임(112)은 알루미늄과 같은 금속 물질로 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 메탈 프레임(112)의 적어도 일부에 의하여 RF(radio frequency) 신호를 송수신하기 위한 안테나 구조가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이(120)는 메탈 프레임(112)의 아래에 배치될 수 있다. 디스플레이(120)는 메탈 프레임(112)에 의해 형성된 공간에 안착되고, 메탈 프레임(112)에 형성된 개구를 통해 외부에서 보일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이(120)의 형태는, 메탈 프레임(112)에 형성된 개구의 형태에 대응하는 형태일 수 있다. 디스플레이(120)의 형태는 원형, 타원형, 또는 다각형 등 다양한 형태일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이(120)는 연성 회로 기판(123)을 통해 인쇄 회로 기판(160)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 연성 회로 기판(123)의 일단은 디스플레이(120)에 전기적으로 연결되고, 연성 회로 기판(123)의 타단은 인쇄 회로 기판(160)에 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이(120)는 윈도우(또는 투명 플레이트)(122)를 포함할 수 있다. 윈도우(122)는 글래스(glass), 플라스틱, 또는 폴리머로 형성될 수 있다. 디스플레이(120)로부터 출력된 광은 윈도우(122)를 통과하여 외부로 방출될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이(120)는 도시되지 않은 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 지문 센서와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 상기 터치 감지 회로, 상기 압력 센서, 및 상기 지문 센서로부터 획득한 데이터 또는 신호는 연성 회로 기판(123)을 통해 인쇄 회로 기판(160)에 배치된 프로세서로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 브라켓(140)은 전자 장치(101)의 내부에 배치되어 메탈 프레임(112)과 연결될 수 있거나, 메탈 프레임(112)과 일체로 형성될 수 있다. 브라켓(140)은, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 브라켓(140)은 내부에 배터리(150)를 수용할 수 있다. 브라켓(140)의 내부 공간은, 배터리(150)의 스웰링(swelling)을 고려하여 배터리(150)보다 체적이 클 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 브라켓(140) 및/또는 메탈 프레임(112)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(150)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 배터리(150)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(150)는 브라켓(140)에 의해 형성된 공간에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(150)는 전자 장치(101) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(101)와 탈부착이 가능하도록 배치될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 지지 부재(130)는 디스플레이(120)와 브라켓(140) 사이에 배치될 수 있다. 도전성 지지 부재(130)는 브라켓(140)의 일면에 배치되어, 배터리(150)가 브라켓(140)의 외부로 이탈되지 않도록 지지할 수 있다. 도전성 지지 부재(130)는, 예를 들면, 스테인리스 스틸(stainless steel)과 같은 금속 물질로 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도전성 지지 부재(130)는 시트(sheet) 또는 박막(thin film) 형상의 도전성 플레이트 일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(160)은 브라켓(140)과 후면 커버(114) 사이에 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(160)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, GPU(graphic processing unit), 어플리케이션 프로세서 센서 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 커뮤니케이션 프로세서는 무선 통신 회로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리는, 전자 장치(101)의 다른 구성 요소 (예: 프로세서)에 의해 사용되는 다양한 데이터(예: 어플리케이션 및 어플리케이션과 관련된 데이터) 또는 인스트럭션을 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 후면 커버(114)는 메탈 프레임(112)과 결합되어 전자 장치(101)의 후면을 형성할 수 있다. 후면 커버(114)는 실질적으로 불투명한 물질로 형성될 수 있다. 후면 커버(114)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(Stainless steel), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 실링 부재(103)는 메탈 프레임(112)과 후면 커버(114) 사이에 위치할 수 있다. 실링 부재(103)는, 외부로부터 메탈 프레임(112)과 후면 커버(114)에 의해 둘러싸인 공간으로 유입되는 습기와 이물을 차단하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 결착 부재(170, 180)는 하우징(110)의 적어도 일부 영역에 탈착 가능하도록 결착될 수 있다. 결착 부재(170, 180)는 고정 부재(185), 고정 부재 체결 홀(172), 밴드 가이드 부재(181), 밴드 고정 고리(183) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
고정 부재(185)는 하우징(110)과 결착 부재(170, 180)를 사용자의 신체 일부(예: 손목, 발목 등)에 고정시키도록 구성될 수 있다. 고정 부재 체결 홀(172)은 고정 부재(185)에 대응하여 하우징(110)과 결착 부재(170, 180)를 사용자의 신체 일부에 고정시킬 수 있다. 밴드 가이드 부재(181)는 고정 부재(185)가 고정 부재 체결 홀(172)과 체결 시 고정 부재(185)의 움직임 범위를 제한하도록 구성됨으로써, 결착 부재(170, 180)가 사용자의 신체 일부에 밀착하여 결착되도록 할 수 있다. 밴드 고정 고리(183)는 고정 부재(185)와 고정 부재 체결 홀(172)이 체결된 상태에서, 결착 부재(170, 180)의 움직임 범위를 제한할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 결착 부재(170, 180)는 다양한 재질 및 형태로 형성될 수 있다. 직조물, 가죽, 러버, 우레탄, 금속, 세라믹, 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 일체형 및 복수의 단위 링크가 서로 유동 가능하도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 도시되지 않은 오디오 모듈, 센서 모듈, 햅틱 모듈 및 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 안테나는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 안테나는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있고, 근거리 통신 신호 또는 결제 데이터를 포함하는 자기-기반 신호를 송출할 수 있다. 일 실시 예에서, 메탈 프레임(112) 및/또는 후면 커버(114)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
반면에, 전자 장치(101)의 안테나 방사는 상기 인체의 영향을 받을 수 있다. 상기 인체의 상기 영향은 상기 주파수 대역에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 전력이 상기 인체와 인접한 메탈 프레임(112)의 일 지점에 급전되는 경우(상기 전자 장치(101)가 일반적으로 사용되는 경우), 상기 인체의 상기 영향은 상기 중간 주파수 대역 및 상기 고주파수 대역에서의 상기 안테나 방사의 효과를 열화시킬 수 있다. 만약 상기 인체와 먼 거리의 일 지점에 급전되는 경우(상기 전자 장치가 일반적으로 사용되는 경우), 상기 인체를 그라운드로 사용하지 못하는 실패는 저주파수 대역에서 상기 안테나 방사 효율을 열화시킬 수 있다.
이하 개시되는 어떤 실시 예들에 따르면, 상기 인체가 제1 주파수 대역에서 안테나의 그라운드로 활용될 수 있도록 전자 장치(101)는 디스플레이보다 후면 커버에 상대적으로 가까운 메탈 하우징의 제1 지점에 급전할 수 있다. 추가적으로, 상기 제2 주파수 대역에서 상기 인체의 영향으로 인한 안테나 방사 효율의 열화를 감소 또는 방지할 수 있도록 상기 전자 장치(101)는 상기 후면 커버보다 상기 디스플레이에 상대적으로 가까운 메탈 하우징의 제2 하우징에 급전할 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 제1 도전성 구조를 포함하는 전자 장치를 나타내는 도면이다. 무선 통신 회로(102)는 제1 대역의 RF 신호들을 송신하고 수신하기 위해서 제1 높이(H1)의 제1 급전 지점(F1)에 급전한다. 상기 무선 통신 회로(102)는 제1 주파수 대역의 RF 신호들을 송신하고 수신하기 위해서 제2 높이(H2)의 제2 급전 지점(F2)에 급전한다. 상기 무선 통신 회로(102)은 인쇄 회로 기판(160)에 배치될 수 있다. 상기 인쇄 회로 기판(160)은 제1 그라운드(160a)를 포함하고, 제1 도전성 연결 부재(251)를 통해 제1 도전성 구조(210)에 연결된다. 상기 제1 도전성 구조(210)는 제2 그라운드(210a)를 포함한다.
후면 커버(114)는 상기 사용자의 인체(팔목)에 접촉할 수 있다. 따라서, 제1 급전 지점(F1)과 연관된 안테나는 상기 사용자의 인체를 그라운드로서 활용할 수 있고, 이는 상기 급전 지점(F1)이 상기 후면 커버(114)에 더 가깝기 때문이다. 이것은 저주파수 대역에서 안테나 그라운드의 확장을 통해서 방사 효율을 증가시킬 수 있다. 상기 사용자의 신체는 고주파수 대역에서의 신호를 블락(block)할 수 있다. 이에 따라, 상기 급전 지점(F20는 상기 디스플레이에 가깝다.
도 2를 참고하면, 일 실시 예에 따른 인쇄 회로 기판(160)은 제1 그라운드(160a)를 포함할 수 있다. 제1 그라운드(160a)는 도 3a에서 후술되는 바와 같이 메탈 프레임(112)과 전기적으로 연결되어 안테나의 그라운드로 이용될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 제1 도전성 구조(210)를 포함할 수 있다. 제1 도전성 구조(210)는 인쇄 회로 기판(160) 및 디스플레이(120) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 구조(210)는 인쇄 회로 기판, 연성 인쇄 회로 기판 또는 무선 충전 코일에 해당할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 도전성 구조(210)는 제1 도전성 연결 부재(251)를 통해서 인쇄 회로 기판(160)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 연결 부재(251)는 동축 케이블(coaxial cable), C-클립(C-clip), 금속 와이어(wire) 또는 포고-핀(pogo-pin)에 해당할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 도전성 구조(210)는 제2 그라운드(210a)를 포함할 수 있다. 제2 그라운드(210a)는 도 3b에서 후술되는 것과 같이 메탈 프레임(112)과 일 지점에서 전기적으로 연결되어 안테나의 그라운드로 이용될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 그라운드(210a)는 제1 그라운드(160a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제2 그라운드(210a)는 제1 도전성 연결 부재(251)를 통해서 제1 그라운드(160a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 도 2에 도시된 제1 그라운드(160a)와 제2 그라운드(210a) 간 전기적 연결 관계를 나타내는 점선이 제1 도전성 연결 부재(251)와 구분되게 도시되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 실제로는 제1 도전성 연결 부재(251)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전성 구조(210)는 급전을 위한 제1 급전부(210b)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(160)은 디스플레이(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 급전부(210b)는 제2 그라운드(210a), 디스플레이(120)의 제3 그라운드(120a)와 전기적으로 연결될 수 있고, 결과적으로 인쇄 회로 기판(160)은 제1 급전부(210b), 제2 그라운드(210a) 및 제3 그라운드(120a)를 통해 디스플레이(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(160)이 디스플레이(120)와 전기적으로 연결됨에 따라, 인쇄 회로 기판(160)에 배치되는 전자 부품(예: 프로세서, 무선 통신 회로(102))은 디스플레이(120)와 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(120)는 제3 그라운드(120a)에 해당하는 메탈 층(metal layer)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 메탈 층은 구리(Cu) 차폐층을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 디스플레이(120)의 제3 그라운드(120a) 및 제1 도전성 구조(210)의 제2 그라운드(210a)는 제2 도전성 연결 부재(252)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 도전성 연결 부재(252)는 예를 들어, 동축 케이블(coaxial cable), C-클립(C-clip), 금속 와이어(wire) 또는 포고-핀(pogo-pin)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 그라운드(210a) 및 제3 그라운드(120a) 간 연결을 통해서 전자 장치(101)는 넓은 안테나 그라운드를 확보할 수 있다. 또한, 제2 그라운드(210a)는 제1 그라운드(160a)와 전기적으로 연결될 수 있고, 결과적으로 제1 그라운드(160a), 제2 그라운드(210a) 및 제3 그라운드(120a)는 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 인쇄 회로 기판(160)에 배치되는 무선 통신 회로(102)를 포함할 수 있다. 상기 무선 통신 회로(102)는 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 다양한 어플리케이션으로부터 무선 전송을 위한 데이터를 수시하고, 무선 통신으로부터 수신된 데이터를 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 통신 회로(102)는 메탈 프레임(112)의 제1 급전 지점(F1)에 급전하여 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 급전 지점(F1)은 디스플레이(120)보다 후면 커버(114)에 상대적으로 더 인접한 일 지점을 의미할 수 있고, 제1 급전 지점(F1)은 후면 커버(114)로부터 제1 높이(h1)를 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 통신 회로(102)가 후면 커버(114)와 상대적으로 더 인접한 제1 급전 지점(F1)에 급전함에 따라 전자 장치(101)는 제1 주파수 대역에서 안테나의 방사 효율을 증대시킬 수 있다.
예를 들면, 전자 장치(101)가 일반적으로 착용되는 신체의 일부(예: 손목)는 일반적인 사용 동안 전기적으로 그라운드에 해당하거나 사용될 수 있다. 제1 주파수 대역의 특성을 고려하면 전자 장치(101)는 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 때 넓은 그라운드를 확보해야 할 수 있다. 전자 장치(101)가 착용될 때 후면 커버(114)의 적어도 일부는 신체의 일부(예: 손목)와 접촉할 수 있다. 무선 통신 회로(102)가 후면 커버(114)와 더 인접한 제1 급전 지점(F1)에 급전함에 따라 전자 장치(101)는 후면 커버(114)와 접촉하는 신체의 그라운드를 안테나 그라운드로 활용할 수 있다. 따라서, 안테나 그라운드의 확장을 통해서 전자 장치(101)는 제1 주파수 대역에서의 안테나 방사 효율을 증대시킬 수 있다. 일 예로서, 안테나 그라운드의 확장시 전자 장치(101)는 안테나 방사체(예: 메탈 프레임(112))와 전자 장치(101) 내 도전성 부품들 간의 커플링(coupling)으로 인한 유기 전류를 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 회로(102)는 제1 도전성 연결 부재(251)를 통해서 제1 도전성 구조(210)와 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 무선 통신 회로(102)는 제1 도전성 구조(210)의 제1 급전부(210b)를 통해 메탈 프레임(112)의 제2 급전 지점(F2)에 급전하여 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 상기 제2 주파수 대역은 상기 제1 주파수 대역보다 높을 수 있다. 일 실시 예에서 제2 급전 지점(F2)은 후면 커버(114)보다 디스플레이(120)에 상대적으로 더 인접한 일 지점을 의미할 수 있고, 제2 급전 지점(F2)은 후면 커버(114)로부터 상기 제1 높이(h1)보다 큰 제2 높이(h2)를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 통신 회로(102)가 디스플레이(120)와 더 인접한 제2 급전 지점(F2)에 급전함에 따라 전자 장치(101)는 제2 주파수 대역에서 신체의 영향으로 안테나의 방사 효율이 열화되는 것을 줄이거나 방지할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 착용되었을 때 신체는 무선 통신 회로(102)로 송신 및/또는 수신되는 제2 주파수 대역의 RF 신호를 차단할 수 있다. 상기 제2 주파수 대역의 특성을 고려하면 안테나 방사체(예: 메탈 프레임(112))에 대한 급전 지점이 신체로부터 멀어질수록 신체에 의한 영향은 줄어들거나 최소화될 수 있다. 따라서, 무선 통신 회로(102)가 디스플레이(120)에 인접한 제2 급전 지점(F2)에 급전함에 따라 전자 장치(101)는 신체의 영향을 줄이거나 최소화하여 안테나의 방사 효율이 열화되는 것을 줄이거나 방지할 수 있다
도 3a는 일 실시 예에 따른 제1 주파수 대역의 RF 신호 송수신을 위한 전기적 경로를 도시하는 도면이다. 상기 무선 통신 회로(102)는 제1 급전 지점(F1)에서 제1 접지 지점(G1), 인쇄 회로 기판(160)의 제1 그라운드(160a) 까지의 경로(L1)를 형성한다.
도 3a를 참고하면, 일 실시 예에 따른 무선 통신 회로(102)는 메탈 프레임(112)의 제1 급전 지점(F1)에 급전할 수 있고, 인쇄 회로 기판(160)의 제1 그라운드(160a)는 메탈 프레임(112)과 제1 접지 지점(G1)에서 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 통신 회로(102)는 제1 전기적 경로(L1)에 기반하여 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 다만, 도 3a에 도시된 제1 전기적 경로(L1)는 일 예시로서, 실제로 무선 통신 회로(102)가 저주파수 대역(low band)의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 경우 제1 접지 지점(G1)은 도 3a에 도시된 것보다 제1 급전 지점(F1)으로부터 더 멀어질 수 있다.
또한, 도 3a에 도시된 급전 지점 및 접지 지점은 일 실시 예에 불과하며, 메탈 프레임(112)은 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하기 위한 다양한 급전 지점 및 접지 지점을 포함할 수 있다. 따라서, 무선 통신 회로(102)는 제1 전기적 경로(L1) 이외의 다양한 전기적 경로에 기반하여 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
어떤 실시 예들에 따르면, 전자 장치(101)는 메탈 프레임(112)과 전기적으로 연결된 럼프드 엘리먼트(lumped element)를 포함할 수 있고, 무선 통신 회로(102)는 메탈 프레임(112) 및 럼프드 엘리먼트를 포함하는 전기적 경로에 기반하여 제3 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
도 3b는 일 실시 예에 따른 제2 주파수 대역의 RF 신호 송수신을 위한 전기적 경로를 도시하는 도면이다. 상기 무선 통신 회로(102)는 제2 급전 지점(F2)에서 제2 접지 지점(G2), 제2 그라운드(210a)까지의 경로(L2)를 형성한다.
도 3b를 참고하면, 일 실시 예에 따른 무선 통신 회로(102)는 메탈 프레임(112)의 제2 급전 지점(F2)에 급전할 수 있고, 제1 도전성 구조(210)의 제2 그라운드(210a)는 메탈 프레임(112)과 제2 접지 지점(G2)에서 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 통신 회로(102)는 제2 전기적 경로(L2)에 기반하여 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
다만, 도 3b에 도시된 급전 지점 및 접지 지점은 일 실시 예에 불과하며, 메탈 프레임(112)은 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하기 위한 다양한 급전 지점 및 접지 지점을 포함할 수 있다. 따라서, 무선 통신 회로(102)는 제2 전기적 경로(L2) 이외의 다양한 전기적 경로에 기반하여 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
도 3c는 일 실시 예에 따른 제1 급전 지점 및 제2 급전 지점을 이용하여 RF 신호를 송수신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3c를 참고하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 인쇄 회로 기판(160)에 배치되는 스위치 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 무선 통신 회로(102)는 상기 스위치 회로와 전기적으로 연결될 수 있고, 무선 통신 회로(102)는 상기 스위치 회로를 제어하여 메탈 프레임(112)의 제1 급전 지점(F1) 또는 제2 급전 지점(F2)에 선택적으로 급전할 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 통신 회로(102)는 급전되지 않은 급전 지점을 안테나의 그라운드로 이용하여 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 회로(102)는 스위치 회로를 제어하여 제2 급전 지점(F2)에 급전할 수 있고, 제1 급전 지점(F1)에는 급전하지 않을 수 있다. 이 경우, 제1 급전 지점(F1)과 전기적으로 연결된 제1 급전부(예: 도 2의 제1 급전부(210b))는 그라운드에 해당할 수 있다. 따라서 제1 급전 지점(F1)은 일 예시에서는 안테나의 그라운드와 연결되는 접지 지점에 해당할 수 있다. 일 예시에서, 무선 통신 회로(102)는 제1 급전 지점(F1)에서 제2 급전 지점(F2)까지의 전기적 경로에 기반하여 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 지정된 주파수 대역은 제1 급전 지점(F1)과 제2 급전 지점(F2)이 이루는 각도에 대응할 수 있다. 예를 들면, 제1 급전 지점(F1)과 제2 급전 지점(F2) 이루는 각도가 커지는 경우 상기 지정된 주파수 대역의 중심 주파수는 저주파수 대역으로 이동할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 제1 급전 지점(F1)과 제2 급전 지점(F2)이 이루는 각도가 작아지는 경우 상기 지정된 주파수 대역의 중심 주파수는 고주파수 대역으로 이동할 수 있다. 다만, 제1 급전 지점(F1)과 제2 급전 지점(F2)이 이루는 각도와 무선 통신 회로(102)가 통신하는 주파수 대역의 대응 관계는 일 예시이며, 럼프드 엘리멘트(lumped element) 및/또는 매칭 회로(matching circuit)에 따라 달라질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1 급전 지점(F1)과 제2 급전 지점(F2)이 이루는 각도를 이용하여 안테나의 격리도(isolation)를 증대시킬 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 회로(102)는 제1 급전 지점(F1) 및 제2 급전 지점(F2)이 이루는 각도(θ)가 지정된 각도(예: 30˚) 이상이 되도록 메탈 프레임(112)에 급전할 수 있다. 일 예시에서, 무선 통신 회로(102)가 스위치 회로를 통해 메탈 프레임(112)의 제1 급전 지점(F1) 및 제2 급전 지점(F2)에 급전하더라도 제1 급전 지점(F1)과 제2 급전 지점(F2)이 지정된 각도(예: 30˚) 이상을 이루므로, 전자 장치(101)는 메탈 프레임(112)에 대한 이중 급전으로 인한 간섭을 방지할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 제1 지점 및 제2 지점에서 메탈 프레임에 급전했을 때 안테나의 방사 효율 그래프이다.
도 4를 참고하면. 일 실시 예에 따른 제1 그래프(401)는 무선 통신 회로(102)가 메탈 프레임(112)의 제1 급전 지점(F1)에 급전했을 때 메탈 프레임(112)을 포함하는 안테나의 방사 효율 그래프이다. 제2 그래프(402)는 무선 통신 회로(102)가 메탈 프레임(112)의 제2 급전 지점(F2)에 급전했을 때 메탈 프레임(112)을 포함하는 안테나의 방사 효율 그래프이다.
일 실시 예에 따르면, 제1 그래프(401)는 제2 그래프(402)에 비해서 약 0.6 ~ 1.3 GHz 주파수 대역에서 상대적으로 높은 안테나 방사 효율 값을 가진다. 일 실시 예에서, 무선 통신 회로(102)가 제2 급전 지점(F2)에 비해 상대적으로 신체와 가까운 제1 급전 지점(F1)에 급전하는 경우 약 0.6 ~ 1.3 GHz 주파수 대역의 특성상 전자 장치(101)는 신체를 그라운드로 활용할 수 있다. 따라서, 약 0.6 ~ 1.3 GHz의 주파수 대역에서 무선 통신 회로(102)는 제1 급전 지점(F1)에 급전하여 그라운드 확장을 통해 안테나 방사 효율을 증대시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 그래프(402)는 제1 그래프(401)에 비해서 약 1.3 ~ 3 GHz 주파수 대역에서 상대적으로 높은 안테나 방사 효율 값을 가진다. 일 실시 예에서, 무선 통신 회로(102)가 제1 급전 지점(F1)에 비해 상대적으로 신체와 멀어진 제2 급전 지점(F2)에 급전하는 경우 약 1.3 ~ 3 GHz 주파수 대역의 특성상 전자 장치(101)는 신체의 영향에 의한 안테나 방사 효율의 열화를 줄이거나 방지할 수 있다.
따라서, 전자 장치(101)는 RF 신호의 주파수 대역에 따라 메탈 프레임(112)의 급전 지점의 위치를 다르게 해서 신체를 활용하여 안테나 방사 효율을 증대시키거나, 신체의 영향을 최소화하여 안테나 방사 효율이 열화되는 것을 줄이거나 방지할 수 있다.
도 5는 어떤 실시 예들에 따른 제2 도전성 구조 및 제3 도전성 구조를 포함하는 전자 장치를 도시하는 도면이다.
도 5를 참고하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 인쇄 회로 기판(160) 및 후면 커버(114) 사이에 배치되는 제2 도전성 구조(510) 및/또는 제3 도전성 구조(520)를 포함할 수 있다. 제2 도전성 구조(510) 및/또는 제3 도전성 구조(520)는 예를 들어, 인쇄 회로 기판, 연성 인쇄 회로 기판 또는 무선 충전 코일을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 도전성 구조(510)는 제4 그라운드(510a)를 포함할 수 있고, 제3 도전성 구조(520)는 제5 그라운드(520a)를 포함할 수 있다. 제4 그라운드(510a)와 제5 그라운드(520a)는 제3 도전성 연결 부재(253)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제4 그라운드(510a)는 안테나 그라운드에 해당할 수 있고, 제4 그라운드(510a) 및 제5 그라운드(520a) 간 연결을 통해서 전자 장치(101)는 더 넓은 안테나 그라운드를 확보할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 그라운드(160a)는 제4 그라운드(510a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 그라운드(160a)는 제4 도전성 연결 부재(254)를 통해 제4 그라운드(510a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 그라운드(160a)와 제4 그라운드(510a) 간 전기적 연결 관계를 나타내는 점선이 제4 도전성 연결 부재(254)와 구분되게 도시되었으나, 이는 설명 편의를 위한 것이며 실제로 제1 그라운드(160a) 및 제4 그라운드(510a)는 제4 도전성 연결 부재(254)를 통해 연결될 수 있다. 또한, 제4 그라운드(510a)는 제5 그라운드(520a)와 전기적으로 연결되므로 결과적으로 제1 그라운드(160a), 제4 그라운드(510a) 및 제 5 그라운드(520a)는 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 후면 커버(114)의 적어도 일부는 도전성 부분을 포함할 수 있고, 후면 커버(114)는 제6 그라운드(114a)를 포함할 수 있다. 이 경우, 후면 커버(114)의 제6 그라운드(114a)는 제4 그라운드(510a)와 제5 도전성 연결 부재(255)(예: C-클립(C-clip))를 통해 전기적으로 연결될 수 있고, 제6 그라운드(114a)는 결과적으로 제5 그라운드(520a) 및 제1 그라운드(160a)와도 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(160)에 배치되는 무선 통신 회로(102)는 제4 도전성 연결 부재(254)를 통해 제2 도전성 구조(510)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 도전성 구조(510)는 제1 급전 지점(F1)에 급전하기 위한 제2 급전부(510b)를 포함할 수 있고, 무선 통신 회로(102)는 제2 급전부(510b)를 통해서 메탈 프레임(112)의 제1 급전 지점(F1)에 급전하여 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 통신 회로(102)는 메탈 프레임(112)의 제2 급전 지점(F2)에 급전하여 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
도 6은 어떤 실시 예들에 따른 제1 도전성 구조, 제2 도전성 구조 및 제3 도전성 구조를 포함하는 전자 장치를 도시하는 도면이다.
도 6은 도 2의 제1 도전성 구조(210)와 도 5의 제2 도전성 구조(510) 및 제3 도전성 구조(520)를 포함하는 실시 예이다. 전술한 내용과 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하였으며, 중복되는 설명은 생략된다.
도 6을 참고하면, 일 실시 예에 따른 무선 통신 회로(102)는 제2 도전성 구조(510)와 제4 도전성 연결 부재(254)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 무선 통신 회로(102)는 제2 도전성 구조(510)의 제2 급전부(510b)를 통해서 제1 급전 지점(F1)에 급전하여 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 통신 회로(102)는 제1 도전성 구조(210)와 제1 도전성 연결 부재(251)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 무선 통신 회로(102)는 제1 도전성 구조(210)의 제1 급전부(210b)를 통해서 메탈 프레임(112)의 제3 급전 지점(F3)에 급전하여 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 급전 지점(F3)은 제1 높이(h1)보다 높은 제3 높이(h3)를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 그라운드(160a), 제2 그라운드(210a), 제3 그라운드(120a), 제4 그라운드(510a), 제5 그라운드(520a) 및 제6 그라운드(114a)는 전기적으로 연결될 수 있다
도 7은 어떤 실시 예들에 따른 메탈 하우징과 그라운드 간의 전기적 연결 관계를 통한 전자 장치의 다중 대역 구현을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참고하면, 일 실시 예에 따른 메탈 프레임(112)은 디스플레이(120)의 제3 그라운드(120a)와 복수의 지점들에서 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 메탈 프레임(112)은 접지 지점들(D1~Dn)에 각각 대응하는 도전성 연결 부재(701)를 통해 접지 지점들(D1~Dn)에서 제3 그라운드(120a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 메탈 프레임(112)은 제1 도전성 연결 부재(701-1)를 통해서 제1 접지 지점(D1)에서 제3 그라운드(120a)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 통신 회로(102)는 제1 급전 지점(F1)에서부터 접지 지점들(D1~Dn)까지의 전기적 경로에 기반하여 다중 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 회로(102)는 제1 급전 지점(F1)에서부터 제1 접지 지점(D1)까지의 전기적 경로에 기반하여 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 무선 통신 회로(102)는 제1 급전 지점(F1)에서부터 제2 접지 지점(D2)까지의 전기적 경로에 기반하여 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 무선 통신 회로(102)는 제1 급전 지점(F1)에서부터 n번째 접지 지점(Dn)까지의 전기적 경로에 기반하여 제n 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 통신 회로(102)는 다양한 전기적 경로 외에 럼프드 엘리먼트(lumped element)를 이용하여 다중 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메탈 프레임(112)은 인쇄 회로 기판(160)의 제1 그라운드(160a)와 복수의 지점들에서 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 메탈 프레임(112)은 추가 접지 지점들(E1~En)에 각각 대응하는 추가 도전성 연결 부재(702)를 통해 추가 접지 지점들(E1~En)에서 제1 그라운드(160a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 메탈 프레임(112)은 제1 추가 도전성 연결 부재(702-1)를 통해서 제1 추가 접지 지점(E1)에서 제1 그라운드(160a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 통신 회로(102)는 제2 급전 지점(F2)에서부터 추가 접지 지점들(E1~En)까지의 전기적 경로에 기반하여 다중 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 그라운드(160a)의 제1 지점(P1)과 제3 그라운드(120a)의 제2 지점(P2)은 전기적으로 연결될 수 있고, 전자 장치(101)는 제1 그라운드(160a) 및 제2 그라운드(160b)가 연결되지 않는 경우에 비해 상대적으로 넓은 안테나 그라운드를 확보할 수 있다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 메탈 하우징과 그라운드가 전기적으로 연결되지 않는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참고하면, 도 8의 실시 예에서는 도 7의 실시 예와 비교하여 메탈 프레임(112)의 제1 그라운드(160a) 및 제3 그라운드(120a)에 대한 접지 경로가 형성되지 않을 수 있다. 일 실시 예에서, 별도의 접지 경로가 형성되지 않은 경우에도 무선 통신 회로(102)는 제1 급전 지점(F1)에 급전할 수 있고, 신체의 그라운드를 이용하여 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또한 무선 통신 회로(102)는 메탈 프레임(112)과 전기적으로 연결된 매칭 회로(matching circuit)를 이용하여 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 메탈 프레임과 인쇄 회로 기판을 전기적으로 연결하는 연결 부재들의 구체적인 구조를 도시하는 도면이다.
도 9를 참고하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 인쇄 회로 기판(160)과 메탈 프레임(112)을 전기적으로 연결하는 제1 연결 부재(911)(예: C-클립(C-clip)) 및 제2 연결 부재(912)(예: 사이드 클립(side-clip))를 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(160)과 메탈 프레임(112)이 전기적으로 연결되는 A 부분의 확대도를 참고하면, 제1 연결 부재(911)는 인쇄 회로 기판(160)에 결합할 수 있고, 제2 연결 부재(912)는 제1 연결 부재(911)와 제1 접촉 지점(C1)에서 결합하여 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 연결 부재(912)는 제2 접촉 지점(C2)에서 메탈 프레임(112)과 접촉할 수 있다. 따라서, 제1 연결 부재(911) 및 제2 연결 부재(912)를 통해서 인쇄 회로 기판(160) 및 인쇄 회로 기판(160)에 배치되는 전자 부품들(예: 무선 통신 회로(102))이 메탈 프레임(112)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 9의 실시 예에 도시된 연결 부재들의 구체적인 구조는 일 예시일 뿐이며, 하나의 연결 부재(예: 제2 도전성 연결 부재(912))만으로 인쇄 회로 기판(160) 및 메탈 프레임(112)이 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 인쇄 회로 기판(160) 및 인쇄 회로 기판(160)에 배치되는 전자 부품들(예: 무선 통신 회로(102))은 메탈 프레임(112)과 다양한 방식을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(160)과 메탈 프레임(112)은 별도의 접촉 부재(예: 포고-핀(pogo-pin))를 통해서 전기적으로 연결될 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 디스플레이와 인쇄 회로 기판을 전기적으로 연결하는 연결 부재들의 구체적인 구조를 도시하는 도면이다.
도 10을 참고하면, 좌측의 전자 장치(101)는 도 2에 도시된 전자 장치(101)의 실시 예와 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 도전성 구조(210)가 메탈 프레임(112) 및 디스플레이(120)와 전기적으로 연결되는 B 부분의 확대도를 참고하면, 전자 장치(101)는 제1 연결 부재(1011)(예: 사이드 클립(side-clip) 및 제2 연결 부재(1012)(예: C-클립(C-clip))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 연결 부재(1011)는 제1 도전성 구조(210)와 연결된 제2 연결 부재(1012)와 결합할 수 있다. 제1 연결 부재(1011)는 제3 접촉 지점(C3)에서 메탈 프레임(112)과 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 제1 도전성 구조(210)와 디스플레이(120)를 전기적으로 연결하는 제3 연결 부재(1013)(예: C-클립(C-clip))를 포함할 수 있다. 제3 연결 부재(1013)는 제1 도전성 구조(210)의 일 지점에 결합할 수 있고, 디스플레이(120)의 제3 그라운드(120a)와 제4 접촉 지점(C4)에서 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 제3 연결 부재(1013)를 통해서 인쇄 회로 기판(160)은 디스플레이(120)의 제3 그라운드(120a)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 10의 실시 예에 도시된 연결 부재들의 구체적인 구조는 일 예시일 뿐이며, 제1 도전성 구조(210)는 디스플레이(120)의 제3 그라운드(120a)와 다양한 연결 부재를 통해서 전기적으로 연결될 수 있다.
도 11은, 어떤 실시예들에 따른, 네트워크 환경(1100) 내의 전자 장치(1101)의 블록도이다. 도 11을 참조하면, 네트워크 환경(1100)에서 전자 장치(1101)는 제 1 네트워크(1198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1104) 또는 서버(1108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1101)는 서버(1108)를 통하여 전자 장치(1104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1101)는 프로세서(1120), 메모리(1130), 입력 모듈(1150), 음향 출력 모듈(1155), 디스플레이 모듈(1160), 오디오 모듈(1170), 센서 모듈(1176), 인터페이스(1177), 연결 단자(1178), 햅틱 모듈(1179), 카메라 모듈(1180), 전력 관리 모듈(1188), 배터리(1189), 통신 모듈(1190), 가입자 식별 모듈(1196), 또는 안테나 모듈(1197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(1178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(1176), 카메라 모듈(1180), 또는 안테나 모듈(1197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1160))로 통합될 수 있다.
본 문서에서 사용되는 “프로세서”는 단수 컨텍스트와 복수 컨트스트를 모두 참조하는 것으로 이해될 수 있다. 프로세서(1120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1140))를 실행하여 프로세서(1120)에 연결된 전자 장치(1101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1176) 또는 통신 모듈(1190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1132)에 저장하고, 휘발성 메모리(1132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(1120)는 메인 프로세서(1121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1123)(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(1101)가 메인 프로세서(1121) 및 보조 프로세서(1123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(1123)는 메인 프로세서(1121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1123)는 메인 프로세서(1121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(1123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1121)와 함께, 전자 장치(1101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1160), 센서 모듈(1176), 또는 통신 모듈(1190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(1180) 또는 통신 모듈(1190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1123)(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(1101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(1108))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(1130)는, 전자 장치(1101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1120) 또는 센서 모듈(1176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1130)는, 휘발성 메모리(1132) 또는 비휘발성 메모리(1134)를 포함할 수 있다.
프로그램(1140)은 메모리(1130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1142), 미들 웨어(1144) 또는 어플리케이션(1146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(1150)은, 전자 장치(1101)의 구성요소(예: 프로세서(1120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(1150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(1155)은 음향 신호를 전자 장치(1101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1155)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. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(1160)은 전자 장치(1101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(1160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(1160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(1170)은, 입력 모듈(1150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(1155), 또는 전자 장치(1101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1176)은 전자 장치(1101)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. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(1176)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(1177)는 전자 장치(1101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(1177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1178)는, 그를 통해서 전자 장치(1101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(1178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(1179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(1180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1188)은 전자 장치(1101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(1188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(1189)는 전자 장치(1101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(1189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1190)은 전자 장치(1101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1102), 전자 장치(1104), 또는 서버(1108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1190)은 프로세서(1120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(1190)은 무선 통신 모듈(1192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1194)(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(1198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1199)(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(1104)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(1192)은 가입자 식별 모듈(1196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1198) 또는 제 2 네트워크(1199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(1192)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(1192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1192)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(1192)은 전자 장치(1101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(1199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(1192)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(1197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(1198) 또는 제 2 네트워크(1199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1190)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(1197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 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.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1199)에 연결된 서버(1108)를 통해서 전자 장치(1101)와 외부의 전자 장치(1104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(1102, 또는 1104) 각각은 전자 장치(1101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(1102, 1104, 또는 1108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1101)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(1101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1101)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(1101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(1104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(1108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(1104) 또는 서버(1108)는 제 2 네트워크(1199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(1101)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.
일 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치는 상기 웨어러블 전자 장치의 측면의 적어도 일부를 형성하는 메탈 프레임, 상기 메탈 프레임에 안착되는 디스플레이, 상기 웨어러블 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 커버, 상기 후면 커버와 상기 메탈 프레임에 의해 형성되는 공간에 배치되는 PCB(printed circuit board) 및 상기 PCB에 배치되는 무선 통신 회로를 포함할 수 있고, 상기 무선 통신 회로는 상기 후면 커버에서부터 제1 높이를 가지는 상기 메탈 프레임의 제1 지점에 급전하여 제1 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있고, 상기 후면 커버에서부터 상기 제1 높이보다 큰 제2 높이를 가지는 상기 메탈 프레임의 제2 지점에 급전하여 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 메탈 프레임의 상기 제1 지점은 상기 디스플레이보다 상기 후면 커버에 상대적으로 더 인접할 수 있고, 상기 메탈 프레임의 상기 제2 지점은 상기 후면 커버보다 상기 디스플레이에 더 인접할 수 있다.
일 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치는 상기 디스플레이와 상기 PCB 사이에 배치되는 도전성 구조를 더 포함할 수 있다.
일 실시 에에 따르면, 상기 무선 통신 회로는 상기 도전성 구조와 전기적으로 연결되고, 상기 도전성 구조를 통해서 상기 메탈 프레임의 상기 제2 지점에 급전하여 상기 제2 주파수 대역의 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 웨어러블 전자 장치는 상기 PCB와 상기 도전성 구조를 전기적으로 연결하는 동축 케이블(coaxial cable)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 도전성 구조는 제1 그라운드를 포함할 수 있고, 상기 디스플레이는 제2 그라운드에 해당하는 메탈 층(metal layer)을 포함할 수 있고, 상기 도전성 구조의 제1 그라운드는 상기 디스플레이의 제2 그라운드와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치는 상기 후면 커버와 상기 PCB 사이에 배치되는 제1 도전성 구조를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 웨어러블 전자 장치는 상기 PCB와 상기 제1 도전성 구조를 전기적으로 연결하는 동축 케이블을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치는 상기 후면 커버와 상기 PCB 사이에 배치되는 제2 도전성 구조를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 도전성 구조는 제1 그라운드를 포함할 수 있고, 상기 제2 도전성 구조는 제2 그라운드를 포함할 수 있고, 상기 제1 도전성 구조의 제1 그라운드는 상기 제2 도전성 구조의 제2 그라운드와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 상기 제1 도전성 구조는 제1 그라운드를 포함할 수 있고, 상기 후면 커버의 적어도 일부는 제2 그라운드에 해당하는 도전성 부분을 포함할 수 있고, 상기 제1 도전성 구조의 제1 그라운드는 상기 후면 커버의 제2 그라운드와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 주파수 대역은 0.8 ~ 1.3 GHz를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 주파수 대역은 1.7 ~ 2.5 GHz를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치는 상기 PCB 상에 배치되는 스위치 회로를 더 포함할 수 있고, 상기 스위치 회로는 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 통신 회로는 상기 스위치 회로를 제어하여 상기 메탈 프레임의 제1 지점 또는 상기 메탈 프레임의 제2 지점에 선택적으로 급전할 수 있다.
일 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치는 상기 메탈 프레임과 전기적으로 연결되는 럼프드 엘리먼트(lumped element)를 더 포함할 수 있고, 상기 무선 통신 회로는 상기 메탈 프레임 및 상기 럼프드 엘리먼트를 포함하는 전기적 경로에 기반하여 제3 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치는 상기 웨어러블 전자 장치의 측면의 적어도 일부를 형성하는 메탈 프레임, 상기 메탈 프레임에 안착되는 디스플레이, 상기 웨어러블 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 커버, PCB(printed circuit board), 상기 PCB에 배치되는 무선 통신 회로 및 도전성 구조를 포함할 수 있고, 상기 도전성 구조는 상기 PCB와 상기 후면 커버 사이에 배치되고, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 무선 통신 회로는 상기 후면 커버에서부터 제1 높이를 가지는 상기 메탈 프레임의 제1 지점에 상기 도전성 구조를 통해 급전하여 제1 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있고, 상기 후면 커버에서부터 상기 제1 높이보다 큰 제2 높이를 가지는 상기 메탈 프레임의 제2 지점에 급전하여 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 메탈 프레임의 상기 제1 지점은 상기 디스플레이보다 상기 후면 커버에 더 인접할 수 있고, 상기 메탈 프레임의 상기 제2 지점은 상기 후면 커버보다 상기 디스플레이에 상대적으로 더 인접할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 웨어러블 전자 장치는 상기 PCB와 상기 도전성 구조를 연결하는 동축 케이블을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 PCB는 제1 그라운드를 포함할 수 있고, 상기 디스플레이는 제2 그라운드에 해당하는 메탈 층을 포함할 수 있고, 상기 PCB의 제1 그라운드와 상기 디스플레이의 제2 그라운드는 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 주파수 대역은 0.8 ~ 1.3 GHz를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 어떤 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 어떤 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 어떤 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. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 어떤 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(1101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1136) 또는 외장 메모리(1138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1101))의 프로세서(예: 프로세서(1120))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.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 어떤 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 스토어TM)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.
어떤 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. 어떤 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, 어떤 실시 예들에 따르면, 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. 어떤 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.

Claims (15)

  1. 웨어러블 전자 장치에 있어서,
    상기 웨어러블 전자 장치의 측면의 적어도 일부를 형성하는 메탈 프레임;
    상기 메탈 프레임에 안착되는 디스플레이;
    상기 웨어러블 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 커버;
    상기 후면 커버와 상기 메탈 프레임에 의해 형성되는 공간에 배치되는 PCB(printed circuit board); 및
    상기 PCB에 배치되는 무선 통신 회로를 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는:
    상기 후면 커버에서부터 제1 높이를 가지는 상기 메탈 프레임의 제1 지점에 급전하여 제1 주파수 대역의 신호를 수신하고,
    상기 후면 커버에서부터 상기 제1 높이보다 큰 제2 높이를 가지는 상기 메탈 프레임의 제2 지점에 급전하여 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역의 신호를 수신하는, 웨어러블 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 메탈 프레임의 상기 제1 지점은 상기 디스플레이보다 상기 후면 커버에 더 인접하고,
    상기 메탈 프레임의 상기 제2 지점은 상기 후면 커버보다 상기 디스플레이에 더 인접하는, 웨어러블 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이와 상기 PCB 사이에 배치되는 도전성 구조를 더 포함하는, 웨어러블 전자 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 상기 도전성 구조와 전기적으로 연결되고, 상기 도전성 구조를 통해서 상기 메탈 프레임의 상기 제2 지점에 급전하고, 상기 제2 주파수 대역의 신호를 수신하도록 구성되는, 웨어러블 전자 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 PCB와 상기 도전성 구조를 전기적으로 연결하는 동축 케이블(coaxial cable)을 더 포함하는, 웨어러블 전자 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 도전성 구조는 제1 그라운드를 포함하고,
    상기 디스플레이는 제2 그라운드에 해당하는 메탈 층(metal layer)을 포함하고,
    상기 도전성 구조의 제1 그라운드는 상기 디스플레이의 제2 그라운드와 전기적으로 연결되는, 웨어러블 전자 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 후면 커버와 상기 PCB 사이에 배치되는 제1 도전성 구조를 더 포함하는, 웨어러블 전자 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 PCB와 상기 제1 도전성 구조를 전기적으로 연결하는 동축 케이블을 더 포함하는, 웨어러블 전자 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 후면 커버와 상기 PCB 사이에 배치되는 제2 도전성 구조를 더 포함하고,
    상기 제1 도전성 구조는 제1 그라운드를 포함하고,
    상기 제2 도전성 구조는 제2 그라운드를 포함하고,
    상기 제1 도전성 구조의 제1 그라운드는 상기 제2 도전성 구조의 제2 그라운드와 전기적으로 연결되는, 웨어러블 전자 장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 도전성 구조는 제1 그라운드를 포함하고,
    상기 후면 커버의 적어도 일부는 제2 그라운드에 해당하는 도전성 부분을 포함하고,
    상기 제1 도전성 구조의 제1 그라운드는 상기 후면 커버의 제2 그라운드와 전기적으로 연결되는, 웨어러블 전자 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역은 0.8 ~ 1.3 GHz를 포함하는, 웨어러블 전자 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 주파수 대역은 1.7 ~ 2.5 GHz를 포함하는, 웨어러블 전자 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 PCB 상에 배치되는 스위치 회로를 더 포함하고,
    상기 스위치 회로는 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되는, 웨어러블 전자 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 상기 스위치 회로를 제어하여 상기 메탈 프레임의 제1 지점 또는 상기 메탈 프레임의 제2 지점에 선택적으로 급전하는, 웨어러블 전자 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 메탈 프레임과 전기적으로 연결되는 럼프드 엘리먼트(lumped element)를 더 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는 상기 메탈 프레임 및 상기 럼프드 엘리먼트를 포함하는 전기적 경로에 기반하여 제3 주파수 대역의 신호를 수신하는, 웨어러블 전자 장치.
PCT/KR2022/005065 2021-04-07 2022-04-07 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치 WO2022216093A1 (ko)

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