WO2023106600A1 - 안테나 및 상기 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치 - Google Patents

안테나 및 상기 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치 Download PDF

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WO2023106600A1
WO2023106600A1 PCT/KR2022/015403 KR2022015403W WO2023106600A1 WO 2023106600 A1 WO2023106600 A1 WO 2023106600A1 KR 2022015403 W KR2022015403 W KR 2022015403W WO 2023106600 A1 WO2023106600 A1 WO 2023106600A1
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WO
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point
antenna
conductive pattern
electronic device
power supply
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Application number
PCT/KR2022/015403
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French (fr)
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남용식
우태현
윤영중
김동현
박찬영
도명현
한태경
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삼성전자 주식회사
연세대학교 산학협력단
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/273—Adaptation for carrying or wearing by persons or animals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/44—Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • H01Q1/46—Electric supply lines or communication lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/20—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands
    • H01Q5/25—Ultra-wideband [UWB] systems, e.g. multiple resonance systems; Pulse systems

Definitions

  • Various embodiments of the present disclosure relate to an antenna and a wearable electronic device including the antenna.
  • the electronic device is being developed into a wearable type that can be worn by a user to improve portability and accessibility.
  • the electronic device may include an in-ear type wearable electronic device that the user can wear on the ear.
  • the wearable electronic device may include in-ear type wireless earphones (eg, true wireless stereo (TWS) earphones) worn on the user's ears.
  • in-ear type wireless earphones eg, true wireless stereo (TWS) earphones
  • the wearable electronic device may transmit/receive a phone call and various data with another electronic device (eg, smart phone) using wireless communication.
  • the wearable electronic device may include at least one antenna to perform wireless communication with other electronic devices.
  • the wearable electronic device includes, for example, a planar inverted F antenna (PIFA), and can perform Bluetooth communication with other electronic devices.
  • PIFA planar inverted F antenna
  • the PIFA of the wearable electronic device may not support various frequency bands other than a frequency band for Bluetooth communication (eg, about 2.4 GHz to 2.5 GHz).
  • BT bluetooth
  • Wi-Fi wireless fidelity
  • UWB ultra It is possible to provide an antenna capable of operating in various frequency bands such as a wide band (eg, about 6.1 GHz to 11 GHz) and an electronic device including the antenna.
  • a wearable electronic device includes a housing, a printed circuit board disposed inside the housing and including a wireless communication module and a grounding unit, and a printed circuit board disposed inside the housing and electrically connected to the wireless communication module.
  • An antenna connected to a power supply member electrically connected to a conductive pattern and a power supply point to the wireless communication module and electrically connecting a first point of the conductive pattern and a first point of the grounding portion; a shorting member electrically connecting a second point of the conductive pattern and a second point of the grounding part, and a shorting member disposed between the power supply member and the shorting member, wherein the first portion is operatively connected to the third point of the conductive pattern coupled, and a second portion may include a capacitive loading member electrically connected to a third point of the ground portion.
  • An antenna electrically connects a conductive pattern, a ground portion, a first point of the conductive pattern and a first point of the ground portion, and provides a wireless transmission/reception signal to the conductive pattern through a power supply point.
  • a shorting member electrically connecting a second point of the conductive pattern and a second point of the ground, and disposed between the power feeding member and the shorting member, the first portion being disposed at the third point of the conductive pattern and a capacitive loading member having a second portion electrically connected to a third point of the ground portion.
  • TWS true wireless stereo
  • large-capacity download of various data repeater It is possible to obtain local information and / or provide broadband service through.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view schematically illustrating a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of an antenna disposed in a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an equivalent model of an antenna according to various embodiments of the present invention disclosed in FIG. 3 .
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an equivalent model for explaining the operation of an antenna according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of an equivalent model in which an antenna (eg, a first loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates at a wavelength of 0.5 of a BT frequency band.
  • an antenna eg, a first loop antenna
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an embodiment of an equivalent model in which an antenna (eg, a first loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates in one wavelength of a Wi-Fi frequency band.
  • an antenna eg, a first loop antenna
  • FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of an equivalent model in which an antenna (eg, a first loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates at a wavelength of 1.5 in a UWB frequency band.
  • an antenna eg, a first loop antenna
  • FIG. 9 is a diagram showing an embodiment of an equivalent model in which an antenna (eg, a first loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates in two wavelengths of a UWB frequency band.
  • an antenna eg, a first loop antenna
  • FIG. 10 is a diagram illustrating various embodiments of an equivalent model in which an antenna (eg, a second loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates at a wavelength of 0.5 of a UWB frequency band.
  • an antenna eg, a second loop antenna
  • FIG. 11 is a diagram illustrating various embodiments of an equivalent model in which an antenna (eg, a second loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates in one wavelength of a UWB frequency band.
  • an antenna eg, a second loop antenna
  • FIG. 12 is a diagram illustrating various embodiments of an equivalent model in which an antenna (eg, a third loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates at a wavelength of 0.5 of a UWB frequency band.
  • an antenna eg, a third loop antenna
  • FIG. 13 is a diagram illustrating various embodiments of an equivalent model in which an antenna (eg, a second loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates in one wavelength of a UWB frequency band.
  • an antenna eg, a second loop antenna
  • FIG. 14 is a diagram illustrating return loss of an antenna according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 within a network environment 100, according to various embodiments.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or through a second network 199. It may communicate with at least one of the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • a second network 199 e.g., a second network 199. It may communicate with at least one of the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input module 150, an audio output module 155, a display module 160, an audio module 170, a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or the antenna module 197 may be included.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178) may be omitted or one or more other components may be added.
  • some of these components eg, sensor module 176, camera module 180, or antenna module 197) are integrated into a single component (eg, display module 160). It can be.
  • the processor 120 for example, executes software (eg, the program 140) to cause at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or calculations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, the program 140
  • processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 includes a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor).
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor.
  • NPU neural network processing unit
  • the secondary processor 123 may use less power than the main processor 121 or be set to be specialized for a designated function.
  • the secondary processor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121 .
  • the secondary processor 123 may, for example, take the place of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg, running an application). ) state, together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the auxiliary processor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • AI models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself where the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • 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 foregoing, but is not limited to the foregoing examples.
  • the artificial intelligence model may include, in addition or alternatively, software structures in addition to hardware structures.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176) of the electronic device 101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, program 140) and commands related thereto.
  • the memory 130 may include volatile memory 132 or non-volatile memory 134 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input module 150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 120) of the electronic device 101 from the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the input module 150 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 155 may output sound signals to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • a receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of it.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display module 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to detect a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal or vice versa. According to an embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an infrared (IR) sensor, a bio sensor, It may include a temperature sensor, humidity sensor, or light sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device 101 to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the interface 177 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 interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 may be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the connection terminal 178 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 179 may convert electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or motion) or electrical stimuli that a user may perceive through tactile or kinesthetic senses.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to one embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as at least part of a power management integrated circuit (PMIC), for example.
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). Establishment and communication through the established communication channel may be supported.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 may be a wireless communication module 192 (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 194 (eg, a : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module).
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 eg, a : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module.
  • a corresponding communication module is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • These various types of communication modules may be integrated as one component (eg, a single chip) or implemented as a plurality of separate components (eg, multiple chips).
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199.
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the electronic device 101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technologies include high-speed transmission of high-capacity data (enhanced mobile broadband (eMBB)), minimization of terminal power and access of multiple terminals (massive machine type communications (mMTC)), or high reliability and low latency (ultra-reliable and low latency (URLLC)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low latency
  • -latency communications can be supported.
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • the wireless communication module 192 uses various technologies for securing performance in a high frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. Technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna may be supported.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined for the electronic device 101, an external electronic device (eg, the electronic device 104), or a network system (eg, the second network 199).
  • the wireless communication module 192 may be used to realize peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency (for realizing URLLC).
  • peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC.
  • DL downlink
  • UL uplink each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less
  • the antenna module 197 may transmit or receive signals or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a radiator formed of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • the antenna module 197 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 198 or the second network 199 is selected from the plurality of antennas by the communication module 190, for example. can be chosen A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC) may be additionally formed as a part of the antenna module 197 in addition to the radiator.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module includes a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first surface (eg, a lower surface) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, array antennas) disposed on or adjacent to a second surface (eg, a top surface or a side surface) 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)
  • signal e.g. commands or data
  • commands or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices among the external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 when the electronic device 101 needs to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 instead of executing the function or service by itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform the function or at least part of the service.
  • One or more external electronic devices receiving 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 deliver the execution result to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may provide the result as at least part of a response to the request as it is or additionally processed.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an internet of things (IoT) device.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks. According to one embodiment, the external electronic device 104 or server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to intelligent services (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • Electronic devices may be devices 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.
  • 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 portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera 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 secondary may simply be used to distinguish a given component from other corresponding components, and may be used to refer to a given component in another aspect (eg, importance or order) is not limited.
  • a (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • the certain component may be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as, for example, logic, logical blocks, parts, or circuits.
  • a module may be an integrally constructed component or a minimal unit of components or a portion thereof 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
  • FIG. 2 is an exploded perspective view schematically illustrating a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the wearable electronic device 200 (eg, wireless earphone) of FIG. 2 may include at least one component and embodiment disclosed in the electronic device 101 of FIG. 1 .
  • the wearable electronic device 200 may include a housing 210, a speaker module 220, a battery 230, and/or a printed circuit board 240. there is.
  • the housing 210 may form at least a part of the outer appearance of the wearable electronic device 200 .
  • the housing 210 may include a first housing 211 (eg, a first case) and a second housing 212 (eg, a second case).
  • the first housing 211 may be disposed in the -z-axis direction, for example.
  • the second housing 212 may be disposed in, for example, a z-axis direction opposite to the -z-axis direction.
  • the first housing 211 and the second housing 212 may be combined to form the housing 210 .
  • the housing 210 may be at least partially formed into a shape that can be worn on a user's ear.
  • the first housing 211 may include an ear tip 215 .
  • the ear tips 215 may be detachably coupled to the first housing 211 in a designated direction (eg, -z axis direction).
  • the ear tip 215 may be formed of an elastic material (eg, silicone or rubber) having a size that can be inserted into the user's ear (eg, the ear canal).
  • the speaker module 220 (eg, the sound output module 155 of FIG. 1 ) may be disposed inside the housing 210 .
  • the speaker module 220 may output a sound signal to the outside of the wearable electronic device 200 .
  • the speaker module 220 may output sound into the user's ear through the sound output path 225 and the ear tip 215 .
  • the speaker module 220 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the battery 230 (eg, the battery 189 of FIG. 1 ) may be disposed in the z-axis direction of the speaker module 220 .
  • the battery 230 may supply power to at least one component of the wearable electronic device 200 .
  • the battery 230 may supply power to the speaker module 220 and the printed circuit board 240 .
  • the printed circuit board 240 may be disposed in the z-axis direction of the battery 230 .
  • the printed circuit board 240 may include a wireless communication module 245 (eg, the wireless communication module 192 of FIG. 1 ) for transmitting and/or receiving wireless signals.
  • the processor 120, memory 130, communication module 190, sensor module 176, and/or power management module 188 shown in FIG. 1 may be disposed on the printed circuit board 240.
  • a grounding part (eg, the grounding part 320 of FIG. 3 ) may be formed on one surface (eg, the rear surface) of the printed circuit board 240 .
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of an antenna disposed in a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an equivalent model of an antenna according to various embodiments of the present invention disclosed in FIG. 3 .
  • the antenna 300 (eg, the antenna module 197 of FIG. 1 ) according to various embodiments of the present disclosure may be disposed inside the housing 210 of the wearable electronic device 200 shown in FIG. 2 .
  • the antenna 300 may be disposed between the printed circuit board 240 of the wearable electronic device 200 and the second housing 212 .
  • antenna 300 may be disposed between printed circuit board 240 and battery 230 .
  • the antenna 300 is a Bluetooth (bluetooth) frequency band (eg, about 2.4 GHz to 2.5 GHz), Wi-Fi (wireless fidelity) frequency band (eg, about 5.1 GHz to 6.1 GHz) and / or UWB (ultra wide band) It can operate in various frequency bands, such as frequency bands (e.g., about 6.1 GHz to 11 GHz).
  • the frequency band of the antenna 300 is not limited to the above example, and signals of other frequency bands may be transmitted and received.
  • the antenna 300 includes a conductive pattern 310, a ground portion 320, a power supply member 330, a short circuit member 340, a capacitive loading member 350, and/or an impedance
  • a matching member 360 may be included.
  • the conductive pattern 310 (eg, an antenna radiator) may be disposed on a first side (eg, in a z-axis direction) of the antenna 300 .
  • the conductive pattern 310 may include a space S therein and be formed of a substantially circular or elliptical conductive material.
  • the conductive pattern 310 may be made of, for example, aluminum, copper, iron, chromium, or a combination of at least some of these.
  • the conductive pattern 310 may be a wireless communication module 245 disposed on a printed circuit board (eg, the printed circuit board 240 of FIG. 2 ) and a power supply point 305 and/or a power supply member ( 330), and can operate as an antenna radiator capable of transmitting or receiving radio signals in a designated frequency band.
  • a wireless communication module 245 disposed on a printed circuit board (eg, the printed circuit board 240 of FIG. 2 ) and a power supply point 305 and/or a power supply member ( 330), and can operate as an antenna radiator capable of transmitting or receiving radio signals in a designated frequency band.
  • the ground part 320 (eg, a ground layer) may be disposed on the second side (eg, -z-axis direction) of the antenna 300 .
  • the ground portion 320 may be formed of a substantially circular or elliptical conductive material.
  • the ground portion 320 may be disposed substantially parallel to the conductive pattern 310 .
  • the ground portion 320 may face the conductive pattern 310 .
  • the ground portion 320 may be spaced apart from the conductive pattern 310 at regular intervals.
  • the ground unit 320 may be formed on one surface (eg, the rear surface) of the printed circuit board 240 .
  • the power supply member 330 may be disposed between the conductive pattern 310 and the ground portion 320 .
  • the power supply member 330 may electrically connect the conductive pattern 310 and the ground portion 320 .
  • at least a portion of the first portion 331 is electrically connected to the first point 311 of the conductive pattern 310, and at least a portion of the second portion 332 is connected to the ground portion 320. It may be electrically connected to the first point 321 .
  • the power supply member 330 may support the conductive pattern 310 to transmit and receive wireless signals.
  • the power supply member 330 may be formed in a curved plate shape. The width of the power supply member 330 may be wider than that of the short circuit member 340 or the capacitive loading member 350 .
  • At least a portion of the first portion 331 of the power supply member 330 is a first point 311 of the conductive pattern 310 using a first via 335 (eg, a conductive via). can be electrically connected to At least a portion of the first portion 331 of the power supply member 330 may be electrically connected to the first point 311 of the conductive pattern 310 using a conductive connection member such as a C clip. At least a part of the second part 332 of the power supply member 330 may be electrically connected to the first point 321 of the ground part 320 through the power supply point 305 .
  • a first via 335 e.g, a conductive via
  • the power supply point 305 may be electrically connected to a wireless communication module 245 disposed on a printed circuit board (eg, the printed circuit board 240 of FIG. 2 ).
  • the power supply point 305 may support the conductive pattern 310 to transmit and receive wireless signals through the power supply member 330 .
  • the power supply point 305 may be electrically connected to the power supply member 330 and the ground unit 320 .
  • the power supply point 305 is electrically connected to at least a part of the second part 332 of the power supply member 330 and the first point 321 of the ground part 320, and the power supply member 330 and A potential difference between the ground parts 320 may be formed.
  • the short-circuit member 340 may be spaced apart from the power supply member 330 in a first direction (eg, an x-axis direction).
  • the shorting member 340 may be disposed between the conductive pattern 310 and the ground portion 320 .
  • the shorting member 340 may electrically connect the conductive pattern 310 and the ground portion 320 .
  • the first portion 341 is electrically connected to the second point 312 of the conductive pattern 310
  • the second portion 342 is connected to the second point 322 of the ground portion 320.
  • the shorting member 340 may be electrically connected to the power supply member 330 , the conductive pattern 310 , and the ground portion 320 and form an electrical path of the antenna 300 .
  • a main loop (eg, the first loop antenna 505 in FIG. 5) is formed through the power supply member 330, a portion of the conductive pattern 310, the shorting member 340, and the ground portion 320, The antenna 300 may operate in a designated frequency band.
  • the shorting member 340 may be formed in a curved plate shape. The width of the shorting member 340 may be narrower than that of the power feeding member 330 or the capacitive loading member 350 .
  • the first portion 311 of the shorting member 340 may be electrically connected to the second point 312 of the conductive pattern 310 by using the second via 345 . At least a portion of the first portion 341 of the shorting member 340 may be electrically connected to the second point 312 of the conductive pattern 310 using a conductive connecting member such as a C clip.
  • the second part 342 of the shorting member 340 may be electrically connected to the second point 322 of the ground part 320 by using the third via 346 . At least a part of the second part 342 of the shorting member 340 may be electrically connected to the second point 322 of the grounding part 320 using a conductive connecting member such as a C clip.
  • the capacitive loading member 350 may be spaced apart from the power feeding member 330 in a second direction (eg, -x-axis direction).
  • the capacitive loading member 350 may be disposed between the power feeding member 330 and the shorting member 340 .
  • the capacitive loading member 350 may be disposed between the conductive pattern 310 and the ground portion 320 .
  • the capacitive loading member 350 may electrically or operatively connect the conductive pattern 310 and the ground portion 320 .
  • the first portion 351 of the capacitive loading member 350 may be operatively coupled to the third point 313 of the conductive pattern 310 through a coupling structure.
  • the coupling structure may be in a state in which the first portion 351 of the capacitive loading member 350 is not directly connected to the third point 313 of the conductive pattern 310 and is spaced apart by a specified distance.
  • the capacitive loading member 350 can adjust the amount of capacitance of the antenna 300 .
  • the second portion 352 of the capacitive loading member 350 may be electrically connected to the third point 323 of the ground portion 320 .
  • the capacitive loading member 350 is operatively connected to the power supply member 330, at least a portion of the conductive pattern 310, and the ground portion 320, and may form an electrical path of the antenna 300.
  • the capacitive loading member 350 is a first sub-loop (eg, the first sub-loop in FIG.
  • a two-loop antenna 510) may be formed, and the antenna 300 may be supported to operate in a designated frequency band.
  • the capacitive loading member 350 is connected to a second sub-loop (eg, the third loop antenna 520 of FIG. 5) through at least a portion of the conductive pattern 310 and the ground portion 320. ), and support the antenna 300 to operate in a designated frequency band.
  • the capacitive loading member 350 may be formed in a curved plate shape. The width of the capacitive loading member 350 may be narrower than that of the power supply member 330 and wider than that of the short circuit member 340 .
  • the second part 352 of the capacitive loading member 350 may be electrically connected to the third point 323 of the ground part 320 using the fourth via 355 . At least a portion of the second portion 352 of the capacitive loading member 350 may be electrically connected to the third point 323 of the ground portion 320 using a conductive connection member such as a C clip. there is.
  • the impedance matching member 360 may be disposed between the power feeding member 330 and the capacitive loading member 350 .
  • the impedance matching member 360 may electrically connect the grounding part 320 and the power supply member 330 .
  • the impedance matching member 360 may adjust an electrical length or path of the antenna 300 .
  • the impedance matching member 360 may adjust an input impedance or resistance value of the antenna 300 .
  • the impedance matching member 360 may adjust a resonant frequency so that the antenna 300 supports various frequency bands.
  • the first part 361 of the impedance matching member 360 may be electrically connected to the fourth point 324 of the ground part 320 .
  • the first part 361 of the impedance matching member 360 may be electrically connected to the fourth point 324 of the ground part 320 by using the fifth via 365 .
  • At least a part of the first part 361 of the impedance matching member 360 may be electrically connected to the fourth point 324 of the grounding part 320 using a conductive connecting member such as a C clip.
  • the second portion 362 of the impedance matching member 360 may be electrically connected to a portion of the second portion 332 of the power supply member 330 .
  • a part of the impedance matching member 360 may be spaced apart from the ground part 320 .
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an equivalent model for explaining the operation of an antenna according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 5 may be a diagram schematically illustrating an equivalent model in which the impedance matching member 360 is omitted from the antenna 300 illustrated in FIGS. 3 and 4 .
  • a power supply point 305, a power supply member 330, a conductive pattern 310, a short circuit member 340, and a grounding unit 320 are electrically connected, and an electrical path can form
  • the power supply point 305, the power supply member 330, at least a portion of the conductive pattern 310, the shorting member 340, and the grounding unit 320 form a main loop, and are connected to the first loop antenna 505. It can work.
  • the first loop antenna 505 may be configured to operate at resonance frequencies of 0.5 wavelengths ( ⁇ ), 1 wavelength, 1.5 wavelengths, and/or 2 wavelengths.
  • a power supply point 305, a power supply member 330, a portion of the conductive pattern 310, a capacitive loading member 350, and a ground portion 320 are electrically connected, can form an electrical path.
  • the power feed point 305, the power feed member 330, a portion of the conductive pattern 310, the capacitive loading member 350, and the ground portion 320 form a first sub-loop and are connected to a second loop antenna 510. It can work.
  • the second loop antenna 510 may be formed to operate at a resonant frequency of 0.5 wavelength and/or 1 wavelength.
  • the capacitive loading member 350, a portion of the conductive pattern 310, the shorting member 340, and the grounding portion 320 are electrically connected to form an electrical path. can do.
  • the capacitive loading member 350, a portion of the conductive pattern 310, the shorting member 340, and the ground portion 320 form a second sub-loop and may operate as a third loop antenna 520.
  • the third loop antenna 520 may be configured to operate at a resonant frequency of 0.5 wavelength and/or 1 wavelength.
  • the antenna 300 may operate in a BT (bluetooth) frequency band (eg, about 2.4 GHz to 2.5 GHz) using a 0.5 wavelength of the first loop antenna 505 (eg, a main loop).
  • the antenna 300 uses Wi-Fi (wireless fidelity) using 1 wavelength of the first loop antenna 505 (eg, main loop) and 0.5 wavelength of the third loop antenna 520 (eg, the second sub loop). It can operate in a frequency band (e.g., about 5.1 GHz to 6.1 GHz).
  • the antenna 300 includes 1 wavelength, 1.5 wavelength, and 2 wavelengths of the first loop antenna 505 (eg, main loop), and 0.5 wavelength and 1 wavelength of the second loop antenna 510 (eg, the first sub-loop). And, it can operate in an ultra wide band (UWB) frequency band (eg, about 6.1 GHz to 11 GHz) using one wavelength of the third loop antenna 520 (eg, the second sub-loop).
  • UWB ultra wide band
  • FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of an equivalent model in which an antenna (eg, a first loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates at a wavelength of 0.5 of a BT frequency band.
  • an antenna eg, a first loop antenna
  • the antenna 300 disclosed in FIG. 6 (eg, the first loop antenna 505 of FIG. 5) has a wavelength of about 0.5 of a BT (bluetooth) frequency band (eg, about 2.4 GHz to 2.5 GHz). ( ⁇ ).
  • a BT bluetooth frequency band
  • the antenna 300 may form a resonant frequency in a frequency band of about 2.45 GHz.
  • the antenna 300 has a first null point 601 at which the flow of current is substantially 0 A/m at one designated point (eg, the third point 313 in FIG. 3) of the conductive pattern 310. ) can be formed.
  • the antenna 300 may operate at 0.5 wavelength of a frequency band of about 2.45 GHz using one first null point 601, for example.
  • a main loop is formed from the power supply point 305 through the power supply member 330, the conductive pattern 310, the shorting member 340, and the ground portion 320, and power is supplied.
  • Current from point 305 can be input and output.
  • an electrical length of the first path 610 is formed from the feed point 305 to the first null point 601, and current flows
  • An electrical length of the second path 620 is formed from the short circuit member 340 to the first null point 601 so that current can flow.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an embodiment of an equivalent model in which an antenna (eg, a first loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates in one wavelength of a Wi-Fi frequency band.
  • an antenna eg, a first loop antenna
  • the antenna 300 disclosed in FIG. 7 (eg, the first loop antenna 505 of FIG. 5 ) is about a wireless fidelity (Wi-Fi) frequency band (eg, about 5.1 GHz to about 6.1 GHz). It can operate at 1 wavelength.
  • Wi-Fi wireless fidelity
  • the antenna 300 may form a resonance frequency in a frequency band of about 5.13 GHz.
  • the antenna 300 may have a first null point 701 and a second null point 702 at which current flows substantially 0 A/m at two designated points of the conductive pattern 310 .
  • the first null point 701 may be formed at one point of the conductive pattern 310 between the power feeding member 330 and the capacitive loading member 350 .
  • the second null point 702 may be formed at one point of the conductive pattern 310 between the capacitive loading member 350 and the shorting member 340 .
  • the antenna 300 may operate at one wavelength of a frequency band of about 5.13 GHz using, for example, the first null point 701 and the second null point 702 .
  • the first null point 701 extends from the first null point 701 to the power supply point 305 through the conductive pattern 310 and the power supply member 330.
  • the electrical length of one path 710 is formed and current flows, and the electrical length of the second path 720 from the first null point 701 through the conductive pattern 310 to the second null point 702 is
  • the electrical length of the third path 730 is formed from the ground portion 320 to the second null point 702 through the short-circuit member 340 and the conductive pattern 310 so that current can flow. there is.
  • an electric field may be formed as the current of the first path 710 and the current of the third path 730 are asymmetrically formed.
  • a capacitance effect may be generated between the power supply member 330 and the short circuit member 340 through an electric field formed by the current of the first path 710 and the current of the third path 730 .
  • the impedance of the antenna 300 may be determined due to the capacitance effect.
  • FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of an equivalent model in which an antenna (eg, a first loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates at a wavelength of 1.5 in a UWB frequency band.
  • an antenna eg, a first loop antenna
  • the antenna 300 disclosed in FIG. 8 (eg, the first loop antenna 505 of FIG. 5) has about 1.5 wavelengths of an ultra wide band (UWB) frequency band (eg, about 6.1 GHz to 11 GHz). can operate in
  • UWB ultra wide band
  • the antenna 300 may form a resonant frequency in a frequency band of about 6.75 GHz.
  • the antenna 300 has a first null point 801, a second null point 802, and a third null point 803 at which current flows substantially 0 A/m at three designated points of the conductive pattern 310. can be formed.
  • the first null point 801 may be formed at one point of the conductive pattern 310 between the power supply member 330 and the capacitive loading member 350 .
  • the second null point 802 may be formed at a point of the conductive pattern 310 between the first null point 801 and the third null point 803 .
  • the third null point 803 may be formed at one point of the conductive pattern 310 between the second null point 802 and the short circuit member 340 .
  • the antenna 300 may operate at 1.5 wavelengths of a frequency band of about 6.75 GHz using, for example, the first null point 801, the second null point 802, and the third null point 803. .
  • the first null point 801 extends from the first null point 801 to the power supply point 305 through the conductive pattern 310 and the power supply member 330.
  • the electrical length of one path 810 is formed and current flows
  • the electrical length of the second path 820 from the first null point 801 through the conductive pattern 310 to the second null point 802 is
  • the electrical length of the third path 830 from the third null point 803 to the second null point 802 through the conductive pattern 310 is formed and current flows
  • An electrical length of the fourth path 840 is formed from 803 to the conductive pattern 310, the short circuit member 340, and the ground portion 320 so that current can flow.
  • FIG. 9 is a diagram showing an embodiment of an equivalent model in which an antenna (eg, a first loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates in two wavelengths of a UWB frequency band.
  • an antenna eg, a first loop antenna
  • the antenna 300 disclosed in FIG. 9 (eg, the first loop antenna 505 of FIG. 5) has about 2 wavelengths of an ultra wide band (UWB) frequency band (eg, about 6.1 GHz to 11 GHz). can operate in
  • UWB ultra wide band
  • the antenna 300 may form a resonant frequency in a frequency band of about 8.68 GHz.
  • the antenna 300 includes a first null point 901, a second null point 902, and a third null point 903 at which the current flow is substantially 0 A/m at four designated points of the conductive pattern 310. and a fourth null point 904 may be formed.
  • the first null point 901 may be formed at one point of the conductive pattern 310 between the power supply member 330 and the capacitive loading member 350 .
  • the second null point 902 may be formed at a point of the conductive pattern 310 between the first null point 801 and the capacitive loading member 350 .
  • the third null point 903 may be formed at one point of the conductive pattern 310 between the capacitive loading member 350 and the shorting member 340 .
  • the fourth null point 904 may be formed at one point of the conductive pattern 310 between the third null point 903 and the shorting member 340 .
  • the antenna 300 uses, for example, the first null point 901, the second null point 902, the third null point 903, and the fourth null point 904 to use a frequency band of about 8.68 GHz. It can operate in 2 wavelengths of
  • the first null point 901 extends from the first null point 901 to the power supply point 305 through the conductive pattern 310 and the power supply member 330.
  • the electrical length of one path 910 is formed and current flows
  • the electrical length of the second path 920 from the first null point 901 through the conductive pattern 310 to the second null point 902 is
  • An electrical length of the third path 930 from the third null point 903 to the second null point 902 through the conductive pattern 310 is formed and current flows
  • An electrical length of the fourth path 940 from 903 through the conductive pattern 310 to the fourth null point 904 is formed so that current flows, and from the ground 320 to the short circuit member 340 and the fourth path 940.
  • An electrical length of the fifth path 950 is formed up to the null point 904 so that current can flow.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating various embodiments of an equivalent model in which an antenna (eg, a second loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates at a wavelength of 0.5 of a UWB frequency band.
  • an antenna eg, a second loop antenna
  • the antenna 300 disclosed in FIG. 10 (eg, the second loop antenna 510 of FIG. 5) has a wavelength of about 0.5 of an ultra wide band (UWB) frequency band (eg, about 6.1 GHz to 11 GHz). can operate in
  • UWB ultra wide band
  • the antenna 300 may form a resonant frequency in a frequency band of about 8.25 GHz.
  • the antenna 300 may have a first null point 1001 at which a current flow is substantially 0 A/m at one designated point of the conductive pattern 310 .
  • the first null point 1001 may be formed at one point of the conductive pattern 310 between the power feeding member 330 and the capacitive loading member 350 .
  • the antenna 300 may operate at 0.5 wavelength of a frequency band of about 8.25 GHz using one first null point 1001, for example.
  • the antenna 300 has a first sub-loop from the power supply point 305 through the power supply member 330, the conductive pattern 310, the capacitive loading member 350 and the grounding part 320. formed, and current from the feed point 305 can be input and output.
  • the antenna 300 operates in a frequency band of about 8.25 GHz
  • the electrical length of the first path 1010 from the power supply point 305 to the first null point 101 through the conductive pattern 310 is formed and current flows
  • an electrical length of the second path 1020 is formed from the ground portion 320 through the capacitive loading member 350 and the conductive pattern 310 to the first null point 1001 to form a current can flow
  • FIG. 11 is a diagram illustrating various embodiments of an equivalent model in which an antenna (eg, a second loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates in one wavelength of a UWB frequency band.
  • an antenna eg, a second loop antenna
  • the antenna 300 disclosed in FIG. 11 (eg, the second loop antenna 510 of FIG. 5) has about 1 wavelength of an ultra wide band (UWB) frequency band (eg, about 6.1 GHz to 11 GHz). can operate in
  • UWB ultra wide band
  • the antenna 300 may form a resonant frequency in a frequency band of about 10.67 GHz.
  • the antenna 300 may have a first null point 1101 and a second null point 1102 at which current flows substantially 0 A/m at two designated points of the conductive pattern 310 .
  • the first null point 1101 may be formed at one point of the conductive pattern 310 between the power supply member 330 and the capacitive loading member 350 .
  • the second null point 1002 may be formed at a point of the conductive pattern 310 between the first null point 1101 and the capacitive loading member 350 .
  • the antenna 300 may operate at one wavelength of a frequency band of about 10.67 GHz using, for example, the first null point 1101 and the second null point 1102 .
  • the antenna 300 has a first sub-loop from the power supply point 305 through the power supply member 330, the conductive pattern 310, the capacitive loading member 350 and the grounding part 320. formed, and current from the feed point 305 can be input and output.
  • the electrical length of the first path 1110 from the feed point 305 to the first null point 1101 through the conductive pattern 310 is formed and current flows
  • the electrical length of the second path 1120 is formed from the second null point 1102 to the first null point 1101 through the conductive pattern 310, and current flows
  • the second null An electrical length of the third path 1130 is formed from the point 1102 to the ground portion 320 through the conductive pattern 310 and the capacitive loading member 350 so that current can flow.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating various embodiments of an equivalent model in which an antenna (eg, a third loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates at a wavelength of 0.5 of a UWB frequency band.
  • an antenna eg, a third loop antenna
  • the antenna 300 disclosed in FIG. 12 (eg, the third loop antenna 520 of FIG. 5) has about 0.5 wavelength of an ultra wide band (UWB) frequency band (eg, about 6.1 GHz to 11 GHz). can operate in
  • UWB ultra wide band
  • the antenna 300 may form a resonant frequency in a frequency band of about 5.78 GHz.
  • the antenna 300 may have a first null point 1201 at which a current flow is substantially 0 A/m at one designated point of the conductive pattern 310 .
  • the first null point 1201 may be formed at one point of the conductive pattern 310 between the capacitive loading member 350 and the shorting member 340 .
  • the antenna 300 may operate at 0.5 wavelength of a frequency band of about 5.78 GHz using one first null point 1201, for example.
  • the second sub-loop of the antenna 300 may be formed through the capacitive loading member 350, the conductive pattern 310, the shorting member 340, and the grounding part 320.
  • the antenna 300 operates in a frequency band of about 5.78 GHz
  • An electrical length of the path 1210 is formed so that current flows, and the electricity of the second path 1220 from the ground 320 through the shorting member 340 and the conductive pattern 310 to the first null point 1201.
  • a length is formed so that current can flow.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating various embodiments of an equivalent model in which an antenna (eg, a second loop antenna) according to various embodiments of the present invention operates in one wavelength of a UWB frequency band.
  • an antenna eg, a second loop antenna
  • the antenna 300 disclosed in FIG. 13 (eg, the third loop antenna 520 of FIG. 5) has about 1 wavelength of an ultra wide band (UWB) frequency band (eg, about 6.1 GHz to 11 GHz). can operate in
  • UWB ultra wide band
  • the antenna 300 may form a resonant frequency in a frequency band of about 9.03 GHz.
  • the antenna 300 may have a first null point 1301 and a second null point 1302 at which current flows substantially 0 A/m at two designated points of the conductive pattern 310 .
  • the first null point 1301 may be formed at one point of the conductive pattern 310 between the capacitive loading member 350 and the shorting member 340 .
  • the second null point 1302 may be formed at one point of the conductive pattern 310 between the first null point 1301 and the short circuit member 340 .
  • the antenna 300 may operate at one wavelength of a frequency band of about 9.03 GHz using, for example, the first null point 1301 and the second null point 1302 .
  • the second sub-loop of the antenna 300 may be formed through the capacitive loading member 350, the conductive pattern 310, the shorting member 340, and the grounding part 320.
  • the first null point 1301 from the ground portion 320 through the capacitive loading member 350 and the conductive pattern 310 The electrical length of the path 1310 is formed so that current flows, and the electrical length of the second path 1320 from the second null point 1302 to the first null point 1301 through the conductive pattern 310 is formed. current flows, and an electrical length of a third path 1330 is formed from the second null point 1302 to the ground portion 320 through the conductive pattern 310 and the short-circuit member 340, so that current can flow. .
  • FIG. 14 is a diagram illustrating return loss of an antenna according to various embodiments of the present disclosure.
  • the antenna 300 includes, for example, the first loop antenna 505 (eg, a main loop) and the second loop antenna 510 (eg, a first sub-loop) disclosed in FIG. 5 . ) and the third loop antenna 520 (eg, the second sub-loop), a BT (bluetooth) frequency band (eg, about 2.4 GHz to 2.5 GHz) and a Wi-Fi (wireless fidelity) frequency band (eg, about 2.4 GHz to 2.5 GHz) It can operate in various frequency bands, such as approximately 5.1 GHz to 6.1 GHz and ultra wide band (UWB) frequency bands (e.g., approximately 6.1 GHz to 11 GHz).
  • BT bluetooth
  • Wi-Fi wireless fidelity
  • the antenna 300 satisfies a return loss of -6dB in a BT (bluetooth) frequency band of about 2.4 GHz to 2.48 GHz and a Wi-Fi (wireless fidelity) frequency band of about 5.1 GHz to 5.8 GHz. And, it can be seen that a return loss of -10 dB is satisfied in an ultra wide band (UWB) frequency band of about 6.1 GHz to 10.7 GHz.
  • UWB ultra wide band
  • the wearable electronic device 200 includes a housing 210, a printed circuit board 240 disposed inside the housing, and including a wireless communication module 245 and a grounding unit 320. , and an antenna 300 disposed inside the housing and electrically connected to the wireless communication module, wherein the antenna 300 includes a conductive pattern 310 and a power supply point 305 with the wireless communication module.
  • a power supply member 330 electrically connected to the first point 311 of the conductive pattern and the first point 321 of the ground part, the second point 312 of the conductive pattern, and the ground.
  • the second part 352 may include a capacitive loading member 350 electrically connected to the third point 323 of the ground part.
  • the antenna further includes an impedance matching member 360 disposed between the power feeding member and the capacitive loading member, and the impedance matching member has a first portion 361 connected to the ground portion. It may be electrically connected to the fourth point 324, and the second part 362 may be electrically connected to a part of the power supply member.
  • the antenna 300 may be configured to operate in a Bluetooth frequency band, a Wi-Fi frequency band, and/or an ultra wide band (UWB) frequency band.
  • a Bluetooth frequency band a Wi-Fi frequency band
  • UWB ultra wide band
  • the antenna 300 forms an electrical path through the feed point, the feed member, the conductive pattern, the short-circuit member, and the ground, and operates as a first loop antenna 505.
  • a first loop antenna 505. can be configured.
  • the first loop antenna may be configured to operate at a resonant frequency of 0.5 wavelength, 1 wavelength, 1.5 wavelength and/or 2 wavelengths.
  • the antenna 300 forms an electrical path through the power supply point, the power supply member, a portion of the conductive pattern, the capacitive loading member, and a ground, and the second loop antenna 510 It can be configured to operate as
  • the second loop antenna may be configured to operate at a resonant frequency of 0.5 wavelength and/or 1 wavelength.
  • the antenna 300 forms an electrical path through the capacitive loading member, a portion of the conductive pattern, the shorting member, and the ground, and operates as a third loop antenna 520. can be configured.
  • the third loop antenna may be configured to operate at a resonant frequency of 0.5 wavelength and/or 1 wavelength.
  • a width of the capacitive loading member may be narrower than that of the power supply member and wider than that of the short circuit member.
  • the first portion 331 is electrically connected to a first point of the conductive pattern using a first via 335, and the second portion ( 332) may be configured to be electrically connected to the first point of the ground unit using the power supply point.
  • a first portion 341 is electrically connected to a second point of the conductive pattern using a second via 345
  • a second portion 342 is It may be configured to be electrically connected to the second point of the ground part by using the third via 346 .
  • the first portion 351 is operatively coupled to a third point of the conductive pattern
  • the second portion 352 is a fourth via ( 355) may be configured to be electrically connected to the third point of the grounding unit.
  • the first part is electrically connected to the fourth point 324 of the ground part using a fifth via 365, and a part of the impedance matching member may be configured to be disposed spaced apart from the ground portion.
  • a conductive pattern 310, a ground portion 320, a first point 311 of the conductive pattern, and a first point 321 of the ground portion are electrically connected.
  • the power supply member 330 for providing a wireless transmission/reception signal to the conductive pattern through the power supply point 305, the second point 312 of the conductive pattern and the second point 322 of the grounding part.
  • the first portion 351 is operatively coupled to the third point 313 of the conductive pattern, and the second portion 352
  • a capacitive loading member 350 electrically connected to the third point 323 of the grounding part may be included.

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  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치는, 하우징, 상기 하우징의 내부에 배치되고, 무선 통신 모듈 및 접지부를 포함하는 인쇄 회로 기판, 및 상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 무선 통신 모듈과 전기적으로 연결된 안테나를 포함하고, 상기 안테나는, 도전성 패턴, 상기 무선 통신 모듈과 급전 포인트를 통해 전기적으로 연결되고, 상기 도전성 패턴의 제 1 지점 및 상기 접지부의 제 1 지점을 전기적으로 연결하는 급전 부재, 상기 도전성 패턴의 제 2 지점 및 상기 접지부의 제 2 지점을 전기적으로 연결하는 단락 부재, 및 상기 급전 부재 및 상기 단락 부재 사이에 배치되고, 제 1 부분이 상기 도전성 패턴의 제 3 지점과 작동적으로 결합되고, 제 2 부분이 상기 접지부의 제 3 지점과 전기적으로 연결되는 용량성 로딩 부재를 포함하고, BT(bluetooth), Wi-Fi(wireless fidelity) 및/또는 UWB(ultra wide band) 주파수 대역을 지원할 수 있다. 다른 다양한 실시예가 가능하다.

Description

안테나 및 상기 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치
본 발명의 다양한 실시예들은, 안테나 및 상기 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치에 관한 것이다.
바 타입, 폴더블 타입, 롤러블 타입, 또는 슬라이딩 타입의 스마트 폰 또는 태블릿 PC(tablet personal computer)와 같은 전자 장치의 사용이 증가하고 있다.
상기 전자 장치는 이동성(portability) 및 접근성(accessibility)을 향상시킬 수 있도록, 사용자가 착용할 수 있는 웨어러블 형태로 발전되고 있다.
예를 들면, 상기 전자 장치는 사용자가 귀에 착용할 수 있는 인 이어(in ear) 타입의 웨어러블 전자 장치를 포함할 수 있다.
웨어러블 전자 장치는 사용자의 귀에 착용되는 인 이어 타입의 무선 이어폰(예: TWS(true wireless stereo) 이어폰)을 포함할 수 있다.
상기 웨어러블 전자 장치(예: 무선 이어폰)는 무선 통신을 이용하여 다른 전자 장치(예: 스마트 폰)와 전화 통화 및 다양한 데이터를 송수신할 수 있다.
상기 웨어러블 전자 장치는 다른 전자 장치와 무선 통신을 수행하기 위해 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있다.
상기 웨어러블 전자 장치는, 예를 들면, 평면 역 F 안테나(planar inverted F antenna; PIFA)를 포함하고, 다른 전자 장치와 블루투스(bluetooth) 통신을 수행할 수 있다.
상기 웨어러블 전자 장치의 평면 역 F 안테나(PIFA)는 블루투스 통신을 위한 주파수 대역(예: 약 2.4GHz ~ 2.5GHz) 이외에, 다른 다양한 주파수 대역을 지원하지 못할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은, BT(bluetooth) 주파수 대역(예: 약 2.4GHz ~ 2.5GHz), Wi-Fi(wireless fidelity) 주파수 대역(예: 약 5.1GHz ~ 6.1GHz) 및/또는 UWB(ultra wide band) 주파수 대역(예: 약 6.1GHz ~ 11GHz)과 같은 다양한 주파수 대역에서 동작할 수 있는 안테나 및 상기 안테나를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치는, 하우징, 상기 하우징의 내부에 배치되고, 무선 통신 모듈 및 접지부를 포함하는 인쇄 회로 기판, 및 상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 무선 통신 모듈과 전기적으로 연결된 안테나를 포함하고, 상기 안테나는, 도전성 패턴, 상기 무선 통신 모듈과 급전 포인트를 통해 전기적으로 연결되고, 상기 도전성 패턴의 제 1 지점 및 상기 접지부의 제 1 지점을 전기적으로 연결하는 급전 부재, 상기 도전성 패턴의 제 2 지점 및 상기 접지부의 제 2 지점을 전기적으로 연결하는 단락 부재, 및 상기 급전 부재 및 상기 단락 부재 사이에 배치되고, 제 1 부분이 상기 도전성 패턴의 제 3 지점과 작동적으로 결합되고, 제 2 부분이 상기 접지부의 제 3 지점과 전기적으로 연결되는 용량성 로딩 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는, 도전성 패턴, 접지부, 상기 도전성 패턴의 제 1 지점 및 상기 접지부의 제 1 지점을 전기적으로 연결하고, 급전 포인트를 통해 무선 송수신 신호를 상기 도전성 패턴에 제공하는 급전 부재, 상기 도전성 패턴의 제 2 지점 및 상기 접지부의 제 2 지점을 전기적으로 연결하는 단락 부재, 및 상기 급전 부재 및 상기 단락 부재 사이에 배치되고, 제 1 부분이 상기 도전성 패턴의 제 3 지점과 작동적으로 결합되고, 제 2 부분이 상기 접지부의 제 3 지점과 전기적으로 연결되는 용량성 로딩 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 하나의 안테나를 이용하여, BT, Wi-Fi 및/또는 UWB 주파수 대역을 지원함으로써, TWS(true wireless stereo) 기반의 음악 스트리밍, 다양한 데이터의 대용량 다운로드, 중계기를 통한 로컬 정보 획득 및/또는 광대역 서비스를 제공할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치 내에 배치된 안테나의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 개시된 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나의 등가 모형을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나의 동작을 설명하기 위한 등가 모형을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 1 루프 안테나)가 BT 주파수 대역의 0.5 파장에서 동작하는 등가 모형의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 1 루프 안테나)가 Wi-Fi 주파수 대역의 1파장에서 동작하는 등가 모형의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 1 루프 안테나)가 UWB 주파수 대역의 1.5파장에서 동작하는 등가 모형의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 1 루프 안테나)가 UWB 주파수 대역의 2파장에서 동작하는 등가 모형의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 2 루프 안테나)가 UWB 주파수 대역의 0.5 파장에서 동작하는 등가 모형의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 2 루프 안테나)가 UWB 주파수 대역의 1파장에서 동작하는 등가 모형의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 3 루프 안테나)가 UWB 주파수 대역의 0.5 파장에서 동작하는 등가 모형의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 2 루프 안테나)가 UWB 주파수 대역의 1파장에서 동작하는 등가 모형의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나의 반사 손실을 나타내는 도면이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트 폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 2의 웨어러블 전자 장치(200)(예: 무선 이어폰)는 도 1의 전자 장치(101)에 개시된 적어도 하나의 구성 요소 및 실시예를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는, 하우징(210), 스피커 모듈(220), 배터리(230) 및/또는 인쇄 회로 기판(240)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 하우징(210)은 웨어러블 전자 장치(200)의 외관의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 하우징(210)은 제 1 하우징(211)(예: 제 1 케이스) 및 제 2 하우징(212)(예: 제 2 케이스)을 포함할 수 있다. 제 1 하우징(211)은, 예를 들면, -z축 방향에 배치될 수 있다. 제 2 하우징(212)은, 예를 들면, -z축 방향과 반대 방향인 z축 방향에 배치될 수 있다. 제 1 하우징(211) 및 제 2 하우징(212)은 결합되어 하우징(210)을 형성할 수 있다. 하우징(210)은 적어도 부분적으로 사용자의 귀에 착용 가능한 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 하우징(211)은 이어 팁(215)을 포함할 수 있다. 이어 팁(215)은 제 1 하우징(211)의 지정된 방향(예: -z축 방향)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 이어 팁(215)은 사용자의 귀 속(예: 외이도)에 삽입 가능한 크기의 탄성 재질(예: 실리콘 또는 러버)로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 스피커 모듈(220)(예: 도 1의 음향 출력 모듈(155))은 하우징(210)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 스피커 모듈(220)의 적어도 일부는 제 1 하우징(211)의 내부에 배치될 수 있다. 스피커 모듈(220)은 음향 신호를 웨어러블 전자 장치(200)의 외부로 출력할 수 있다. 예를 들면, 스피커 모듈(220)은 음향 출력 경로(225) 및 이어 팁(215)을 통해 사용자의 귀 속으로 음향을 출력할 수 있다. 스피커 모듈(220)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리(230)(예: 도 1의 배터리(189))는 스피커 모듈(220)의 z축 방향에 배치될 수 있다. 배터리(230)는 웨어러블 전자 장치(200)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들면, 배터리(230)는 스피커 모듈(220) 및 인쇄 회로 기판(240)에 전원을 공급할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(240)은 배터리(230)의 z축 방향에 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(240)은 무선 신호를 송신 및/또는 수신하는 무선 통신 모듈(245)(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))을 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(240)에는 도 1에 개시된 프로세서(120), 메모리(130), 통신 모듈(190), 센서 모듈(176) 및/또는 전력 관리 모듈(188)이 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(240)의 일면(예: 배면)에는 접지부(예: 도 3의 접지부(320))가 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치 내에 배치된 안테나의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4는 도 3에 개시된 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나의 등가 모형을 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(300)(예: 도 1의 안테나 모듈(197))는 도 2에 개시된 웨어러블 전자 장치(200)의 하우징(210)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 안테나(300)는 웨어러블 전자 장치(200)의 인쇄 회로 기판(240) 및 제 2 하우징(212) 사이에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 안테나(300)는 인쇄 회로 기판(240) 및 배터리(230) 사이에 배치될 수도 있다. 안테나(300)는 블루투스(bluetooth) 주파수 대역(예: 약 2.4GHz ~ 2.5GHz), Wi-Fi(wireless fidelity) 주파수 대역(예: 약 5.1GHz ~ 6.1GHz) 및/또는 UWB(ultra wide band) 주파수 대역(예: 약 6.1GHz ~ 11GHz)과 같은 다양한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 안테나(300)의 주파수 대역은 상술한 예에 한정되지 않고, 다른 주파수 대역의 신호를 송신 및 수신할 수도 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 안테나(300)는 도전성 패턴(310), 접지부(320), 급전 부재(330), 단락 부재(340), 용량성 로딩 부재(350) 및/또는 임피던스 매칭 부재(360)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 도전성 패턴(310)(예: 안테나 방사체)은 안테나(300)의 제 1 측(예: z축 방향)에 배치될 수 있다. 도전성 패턴(310)은 내부에 공간(S)을 포함하고, 실질적으로 원형 또는 타원형의 도전성 재질로 구성될 수 있다. 도전성 패턴(310)은, 예를 들면, 알루미늄, 구리, 철, 크롬 또는 이들 중 적어도 일부의 조합으로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 패턴(310)은 인쇄 회로 기판(예: 도 2의 인쇄 회로 기판(240))에 배치된 무선 통신 모듈(245)과 급전 포인트(305) 및/또는 급전 부재(330)를 통해 전기적으로 연결되고, 지정된 주파수 대역에서 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 접지부(320)(예: 그라운드 층)는 안테나(300)의 제 2 측(예: -z축 방향)에 배치될 수 있다. 접지부(320)는 실질적으로 원형 또는 타원형의 도전성 재질로 구성될 수 있다. 접지부(320)는 도전성 패턴(310)과 실질적으로 평행하게 배치될 수 있다. 접지부(320)는 도전성 패턴(310)과 대면할 수 있다. 접지부(320)는 도전성 패턴(310)과 일정 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 접지부(320)는 인쇄 회로 기판(240)의 일면(예: 배면)에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 급전 부재(330)는 도전성 패턴(310) 및 접지부(320) 사이에 배치될 수 있다. 급전 부재(330)는 도전성 패턴(310) 및 접지부(320)를 전기적으로 연결할 수 있다. 급전 부재(330)는 제 1 부분(331)의 적어도 일부가 도전성 패턴(310)의 제 1 지점(311)과 전기적으로 연결되고, 제 2 부분(332)의 적어도 일부가 접지부(320)의 제 1 지점(321)과 전기적으로 연결될 수 있다. 급전 부재(330)는 도전성 패턴(310)이 무선 신호를 송신 및 수신하도록 지원할 수 있다. 일 실시예에서, 급전 부재(330)는 굴곡된 판형의 형상으로 형성될 수 있다. 급전 부재(330)의 폭은 단락 부재(340) 또는 용량성 로딩 부재(350)의 폭 보다 넓게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 급전 부재(330)의 제 1 부분(331)의 적어도 일부는 제 1 비아(335)(예: 도전성 비아)를 이용하여 도전성 패턴(310)의 제 1 지점(311)과 전기적으로 연결될 수 있다. 급전 부재(330)의 제 1 부분(331)의 적어도 일부는, 예를 들면, C 클립과 같은 도전성 연결 부재를 이용하여 도전성 패턴(310)의 제 1 지점(311)과 전기적으로 연결될 수도 있다. 급전 부재(330)의 제 2 부분(332)의 적어도 일부는 급전 포인트(305)를 통해 접지부(320)의 제 1 지점(321)과 전기적으로 연결될 수 있다. 급전 포인트(305)는 인쇄 회로 기판(예: 도 2의 인쇄 회로 기판(240))에 배치된 무선 통신 모듈(245)과 전기적으로 연결될 수 있다. 급전 포인트(305)는 급전 부재(330)를 통해 도전성 패턴(310)이 무선 신호를 송신 및 수신하도록 지원할 수 있다. 급전 포인트(305)는 급전 부재(330) 및 접지부(320)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 급전 포인트(305)는 급전 부재(330)의 제 2 부분(332)의 적어도 일부 및 접지부(320)의 제 1 지점(321)과 전기적으로 연결되고, 급전 부재(330) 및 접지부(320) 사이의 전위차를 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 단락 부재(340)는 급전 부재(330)의 제 1 방향(예: x축 방향)에 이격되어 배치될 수 있다. 단락 부재(340)는 도전성 패턴(310) 및 접지부(320) 사이에 배치될 수 있다. 단락 부재(340)는 도전성 패턴(310) 및 접지부(320)를 전기적으로 연결할 수 있다. 단락 부재(340)는 제 1 부분(341)이 도전성 패턴(310)의 제 2 지점(312)과 전기적으로 연결되고, 제 2 부분(342)이 접지부(320)의 제 2 지점(322)과 전기적으로 연결될 수 있다. 단락 부재(340)는 급전 부재(330), 도전성 패턴(310) 및 접지부(320)와 전기적으로 연결되고, 안테나(300)의 전기적인 경로를 형성할 수 있다. 급전 부재(330), 도전성 패턴(310)의 일부, 단락 부재(340) 및 접지부(320)를 통해 메인 루프(loop)(예: 도 5의 제 1 루프 안테나(505))가 형성되고, 안테나(300)는 지정된 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 일 실시예에서, 단락 부재(340)는 굴곡된 판형의 형상으로 형성될 수 있다. 단락 부재(340)의 폭은 급전 부재(330) 또는 용량성 로딩 부재(350)의 폭 보다 좁게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 단락 부재(340)의 제 1 부분(311)은 제 2 비아(345)를 이용하여 도전성 패턴(310)의 제 2 지점(312)과 전기적으로 연결될 수 있다. 단락 부재(340)의 제 1 부분(341)의 적어도 일부는, 예를 들면, C 클립과 같은 도전성 연결 부재를 이용하여 도전성 패턴(310)의 제 2 지점(312)과 전기적으로 연결될 수도 있다. 단락 부재(340)의 제 2 부분(342)은 제 3 비아(346)를 이용하여 접지부(320)의 제 2 지점(322)과 전기적으로 연결될 수 있다. 단락 부재(340)의 제 2 부분(342)의 적어도 일부는, 예를 들면, C 클립과 같은 도전성 연결 부재를 이용하여 접지부(320)의 제 2 지점(322)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 용량성 로딩 부재(350)는 급전 부재(330)의 제 2 방향(예: -x축 방향)에 이격되어 배치될 수 있다. 용량성 로딩 부재(350)는 급전 부재(330) 및 단락 부재(340) 사이에 배치될 수 있다. 용량성 로딩 부재(350)는 도전성 패턴(310) 및 접지부(320) 사이에 배치될 수 있다. 용량성 로딩 부재(350)는 도전성 패턴(310) 및 접지부(320)를 전기적 또는 작동적으로 연결할 수 있다. 일 실시예에서, 용량성 로딩 부재(350)는 제 1 부분(351)이 도전성 패턴(310)의 제 3 지점(313)과 커플링 구조를 통해 작동적으로 결합될 수 있다. 커플링 구조는 용량성 로딩 부재(350)의 제 1 부분(351)이 도전성 패턴(310)의 제 3 지점(313)과 직접적으로 연결되지 않고 지정된 거리로 이격된 상태일 수 있다. 용량성 로딩 부재(350)는 안테나(300)의 커패시턴스 양을 조절할 수 있다. 용량성 로딩 부재(350)는 제 2 부분(352)이 접지부(320)의 제 3 지점(323)과 전기적으로 연결될 수 있다. 용량성 로딩 부재(350)는 급전 부재(330), 도전성 패턴(310)의 적어도 일부 및 접지부(320)와 작동적으로 연결되고, 안테나(300)의 전기적인 경로를 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 용량성 로딩 부재(350)는 급전 부재(330), 도전성 패턴(310)의 적어도 일부 및 접지부(320)를 통해, 제 1 서브 루프(loop)(예: 도 5의 제 2 루프 안테나(510))를 형성하고, 안테나(300)가 지정된 주파수 대역에서 동작하도록 지원할 수 있다. 다른 실시예에서, 용량성 로딩 부재(350)는 도전성 패턴(310)의 적어도 일부 및 접지부(320)를 통해, 제 2 서브 루프(loop)(예: 도 5의 제 3 루프 안테나(520))를 형성하고, 안테나(300)가 지정된 주파수 대역에서 동작하도록 지원할 수 있다. 일 실시예에서, 용량성 로딩 부재(350)는 굴곡된 판형의 형상으로 형성될 수 있다. 용량성 로딩 부재(350)의 폭은 급전 부재(330)의 폭 보다 좁고, 단락 부재(340)의 폭 보다 넓게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 용량성 로딩 부재(350)의 제 2 부분(352)은 제 4 비아(355)를 이용하여 접지부(320)의 제 3 지점(323)과 전기적으로 연결될 수 있다. 용량성 로딩 부재(350)의 제 2 부분(352)의 적어도 일부는, 예를 들면, C 클립과 같은 도전성 연결 부재를 이용하여 접지부(320)의 제 3 지점(323)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 임피던스 매칭 부재(360)는 급전 부재(330) 및 용량성 로딩 부재(350) 사이에 배치될 수 있다. 임피던스 매칭 부재(360)는 접지부(320) 및 급전 부재(330)를 전기적으로 연결할 수 있다. 임피던스 매칭 부재(360)는 안테나(300)의 전기적인 길이 또는 경로를 조절할 수 있다. 임피던스 매칭 부재(360)는 안테나(300)의 입력 임피던스 또는 저항값을 조절할 수 있다. 임피던스 매칭 부재(360)는 안테나(300)가 다양한 주파수 대역을 지원하도록 공진 주파수를 조절할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 임피던스 매칭 부재(360)는 제 1 부분(361)이 접지부(320)의 제 4 지점(324)과 전기적으로 연결될 수 있다. 임피던스 매칭 부재(360)의 제 1 부분(361)은 제 5 비아(365)를 이용하여 접지부(320)의 제 4 지점(324)과 전기적으로 연결될 수 있다. 임피던스 매칭 부재(360)의 제 1 부분(361)의 적어도 일부는, 예를 들면, C 클립과 같은 도전성 연결 부재를 이용하여 접지부(320)의 제 4 지점(324)과 전기적으로 연결될 수도 있다. 임피던스 매칭 부재(360)는 제 2 부분(362)이 급전 부재(330)의 제 2 부분(332)의 일부와 전기적으로 연결될 수 있다. 임피던스 매칭 부재(360)의 일부는 접지부(320)와 이격되어 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나의 동작을 설명하기 위한 등가 모형을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 개시된 안테나(300)에서 임피던스 매칭 부재(360)가 생략된 등가 모형을 개략적으로 나타내는 도면일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 급전 포인트(305), 급전 부재(330), 도전성 패턴(310), 단락 부재(340) 및 접지부(320)가 전기적으로 연결되고, 전기적인 경로를 형성할 수 있다. 급전 포인트(305), 급전 부재(330), 도전성 패턴(310)의 적어도 일부, 단락 부재(340) 및 접지부(320)는 메인 루프(loop)를 형성하고, 제 1 루프 안테나(505)로 동작할 수 있다. 제 1 루프 안테나(505)는 0.5파장(λ), 1파장, 1.5파장 및/또는 2파장의 공진 주파수에서 동작하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 급전 포인트(305), 급전 부재(330), 도전성 패턴(310)의 일부, 용량성 로딩 부재(350) 및 접지부(320)가 전기적으로 연결되고, 전기적인 경로를 형성할 수 있다. 급전 포인트(305), 급전 부재(330), 도전성 패턴(310)의 일부, 용량성 로딩 부재(350) 및 접지부(320)는 제 1 서브 루프를 형성하고, 제 2 루프 안테나(510)로 동작할 수 있다. 제 2 루프 안테나(510)는 0.5파장 및/또는 1파장의 공진 주파수에서 동작하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 용량성 로딩 부재(350), 도전성 패턴(310)의 일부, 단락 부재(340) 및 접지부(320)가 전기적으로 연결되고, 전기적인 경로를 형성할 수 있다. 용량성 로딩 부재(350), 도전성 패턴(310)의 일부, 단락 부재(340) 및 접지부(320)는 제 2 서브 루프를 형성하고, 제 3 루프 안테나(520)로 동작할 수 있다. 제 3 루프 안테나(520)는 0.5파장 및/또는 1파장의 공진 주파수에서 동작하도록 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 제 1 루프 안테나(505)(예: 메인 루프)의 0.5파장을 사용하여 BT(bluetooth) 주파수 대역(예: 약 2.4GHz ~ 2.5GHz)에서 동작할 수 있다. 안테나(300)는 제 1 루프 안테나(505)(예: 메인 루프)의 1파장과 제 3 루프 안테나(520)(예: 제 2 서브 루프)의 0.5파장을 사용하여 Wi-Fi(wireless fidelity) 주파수 대역(예: 약 5.1GHz ~ 6.1GHz)에서 동작할 수 있다. 안테나(300)는 제 1 루프 안테나(505)(예: 메인 루프)의 1파장, 1.5파장 및 2파장과, 제 2 루프 안테나(510)(예: 제 1 서브 루프)의 0.5파장 및 1파장과, 제 3 루프 안테나(520)(예: 제 2 서브 루프)의 1파장을 사용하여 UWB(ultra wide band) 주파수 대역(예: 약 6.1GHz ~ 11GHz)에서 동작할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 1 루프 안테나)가 BT 주파수 대역의 0.5 파장에서 동작하는 등가 모형의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 도 6에 개시된 안테나(300)(예: 도 5의 제 1 루프 안테나(505))는 BT(bluetooth) 주파수 대역(예: 약 약 2.4GHz ~ 2.5GHz)의 약 0.5파장(λ)에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 약 2.45GHz의 주파수 대역에서 공진 주파수를 형성할 수 있다. 안테나(300)는 도전성 패턴(310)의 지정된 1개의 지점(예: 도 3의 제 3 지점(313))에서 전류의 흐름이 실질적으로 0A/m가 되는 제 1 널 포인트(null point)(601)가 형성될 수 있다. 안테나(300)는, 예를 들면, 하나의 제 1 널 포인트(601)를 이용하여 약 2.45GHz의 주파수 대역의 0.5파장에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 급전 포인트(305)로부터 급전 부재(330), 도전성 패턴(310), 단락 부재(340) 및 접지부(320)를 통해 메인 루프가 형성되고, 급전 포인트(305)로부터의 전류가 입력 및 출력될 수 있다. 예를 들면, 안테나(300)가 약 2.45GHz의 주파수 대역에서 동작 시, 급전 포인트(305)로부터 제 1 널 포인트(601)까지 제 1 경로(610)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르고, 단락 부재(340)로부터 제 1 널 포인트(601)까지 제 2 경로(620)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐를 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 1 루프 안테나)가 Wi-Fi 주파수 대역의 1파장에서 동작하는 등가 모형의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 도 7에 개시된 안테나(300)(예: 도 5의 제 1 루프 안테나(505))는 Wi-Fi(wireless fidelity) 주파수 대역(예: 약 5.1GHz ~ 6.1GHz)의 약 1파장에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 약 5.13GHz의 주파수 대역에서 공진 주파수를 형성할 수 있다. 안테나(300)는 도전성 패턴(310)의 지정된 2개의 지점에서 전류의 흐름이 실질적으로 0A/m가 되는 제 1 널 포인트(701) 및 제 2 널 포인트(702)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 널 포인트(701)는 급전 부재(330) 및 용량성 로딩 부재(350) 사이의 도전성 패턴(310)의 일 지점에 형성될 수 있다. 제 2 널 포인트(702)는 용량성 로딩 부재(350) 및 단락 부재(340) 사이의 도전성 패턴(310)의 일 지점에 형성될 수 있다. 안테나(300)는, 예를 들면, 제 1 널 포인트(701) 및 제 2 널 포인트(702)를 이용하여 약 5.13GHz의 주파수 대역의 1파장에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 약 5.13GHz의 주파수 대역에서 동작 시, 제 1 널 포인트(701)로부터 도전성 패턴(310) 및 급전 부재(330)를 통해 급전 포인트(305)까지 제 1 경로(710)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르고, 제 1 널 포인트(701)로부터 도전성 패턴(310)을 통해 제 2 널 포인트(702)까지 제 2 경로(720)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르며, 접지부(320)로부터 단락 부재(340) 및 도전성 패턴(310)을 통해 제 2 널 포인트(702)까지 제 3 경로(730)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐를 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)가 1파장에서 동작 시, 제 1 경로(710)의 전류 및 제 3 경로(730)의 전류가 비대칭적으로 형성됨에 따라 전기장이 형성될 수 있다. 제 1 경로(710)의 전류 및 제 3 경로(730)의 전류에 의해 형성된 전기장을 통해 급전 부재(330) 및 단락 부재(340) 사이에 커패시턴스 효과가 발생될 수 있다. 상기 커패시턴스 효과로 인해 안테나(300)의 임피던스가 결정될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 1 루프 안테나)가 UWB 주파수 대역의 1.5파장에서 동작하는 등가 모형의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 도 8에 개시된 안테나(300)(예: 도 5의 제 1 루프 안테나(505))는 UWB(ultra wide band) 주파수 대역(예: 약 6.1GHz ~ 11GHz)의 약 1.5파장에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 약 6.75GHz의 주파수 대역에서 공진 주파수를 형성할 수 있다. 안테나(300)는 도전성 패턴(310)의 지정된 3개의 지점에서 전류의 흐름이 실질적으로 0A/m가 되는 제 1 널 포인트(801), 제 2 널 포인트(802) 및 제 3 널 포인트(803)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 널 포인트(801)는 급전 부재(330) 및 용량성 로딩 부재(350) 사이의 도전성 패턴(310)의 일 지점에 형성될 수 있다. 제 2 널 포인트(802)는 제 1 널 포인트(801) 및 제 3 널 포인트(803) 사이의 도전성 패턴(310)의 일 지점에 형성될 수 있다. 제 3 널 포인트(803)는 제 2 널 포인트(802) 및 단락 부재(340) 사이의 도전성 패턴(310)의 일 지점에 형성될 수 있다. 안테나(300)는, 예를 들면, 제 1 널 포인트(801), 제 2 널 포인트(802) 및 제 3 널 포인트(803)를 이용하여 약 6.75GHz의 주파수 대역의 1.5파장에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 약 6.75GHz의 주파수 대역에서 동작 시, 제 1 널 포인트(801)로부터 도전성 패턴(310) 및 급전 부재(330)를 통해 급전 포인트(305)까지 제 1 경로(810)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르고, 제 1 널 포인트(801)로부터 도전성 패턴(310)을 통해 제 2 널 포인트(802)까지 제 2 경로(820)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르며, 제 3 널 포인트(803)로부터 도전성 패턴(310)을 통해 제 2 널 포인트(802)까지 제 3 경로(830)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르고, 제 3 널 포인트(803)로부터 도전성 패턴(310), 단락 부재(340) 및 접지부(320)까지 제 4 경로(840)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐를 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 1 루프 안테나)가 UWB 주파수 대역의 2파장에서 동작하는 등가 모형의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 도 9에 개시된 안테나(300)(예: 도 5의 제 1 루프 안테나(505))는 UWB(ultra wide band) 주파수 대역(예: 약 6.1GHz ~ 11GHz)의 약 2파장에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 약 8.68GHz의 주파수 대역에서 공진 주파수를 형성할 수 있다. 안테나(300)는 도전성 패턴(310)의 지정된 4개의 지점에서 전류의 흐름이 실질적으로 0A/m가 되는 제 1 널 포인트(901), 제 2 널 포인트(902), 제 3 널 포인트(903) 및 제 4 널 포인트(904)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 널 포인트(901)는 급전 부재(330) 및 용량성 로딩 부재(350) 사이의 도전성 패턴(310)의 일 지점에 형성될 수 있다. 제 2 널 포인트(902)는 제 1 널 포인트(801) 및 용량성 로딩 부재(350) 사이의 도전성 패턴(310)의 일 지점에 형성될 수 있다. 제 3 널 포인트(903)는 용량성 로딩 부재(350) 및 단락 부재(340) 사이의 도전성 패턴(310)의 일 지점에 형성될 수 있다. 제 4 널 포인트(904)는 제 3 널 포인트(903) 및 단락 부재(340) 사이의 도전성 패턴(310)이 일 지점에 형성될 수 있다. 안테나(300)는, 예를 들면, 제 1 널 포인트(901), 제 2 널 포인트(902), 제 3 널 포인트(903) 및 제 4 널 포인트(904)를 이용하여 약 8.68GHz의 주파수 대역의 2파장에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 약 8.68GHz의 주파수 대역에서 동작 시, 제 1 널 포인트(901)로부터 도전성 패턴(310) 및 급전 부재(330)를 통해 급전 포인트(305)까지 제 1 경로(910)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르고, 제 1 널 포인트(901)로부터 도전성 패턴(310)을 통해 제 2 널 포인트(902)까지 제 2 경로(920)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르며, 제 3 널 포인트(903)로부터 도전성 패턴(310)을 통해 제 2 널 포인트(902)까지 제 3 경로(930)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르고, 제 3 널 포인트(903)로부터 도전성 패턴(310)을 통해 제 4 널 포인트(904)까지 제 4 경로(940)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르며, 접지부(320)로부터 단락 부재(340) 및 제 4 널 포인트(904)까지 제 5 경로(950)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐를 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 2 루프 안테나)가 UWB 주파수 대역의 0.5 파장에서 동작하는 등가 모형의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 도 10에 개시된 안테나(300)(예: 도 5의 제 2 루프 안테나(510))는 UWB(ultra wide band) 주파수 대역(예: 약 6.1GHz ~ 11GHz)의 약 0.5파장에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 약 8.25GHz의 주파수 대역에서 공진 주파수를 형성할 수 있다. 안테나(300)는 도전성 패턴(310)의 지정된 1개의 지점에서 전류의 흐름이 실질적으로 0A/m가 되는 제 1 널 포인트(null point)(1001)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 널 포인트(1001)는 급전 부재(330) 및 용량성 로딩 부재(350) 사이의 도전성 패턴(310)의 일 지점에 형성될 수 있다. 안테나(300)는, 예를 들면, 하나의 제 1 널 포인트(1001)를 이용하여 약 8.25GHz의 주파수 대역의 0.5파장에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 급전 포인트(305)로부터 급전 부재(330), 도전성 패턴(310), 용량성 로딩 부재(350) 및 접지부(320)를 통해 제 1 서브 루프가 형성되고, 급전 포인트(305)로부터의 전류가 입력 및 출력될 수 있다. 예를 들면, 안테나(300)가 약 8.25GHz의 주파수 대역에서 동작 시, 급전 포인트(305)로부터 도전성 패턴(310)을 통해 제 1 널 포인트(101)까지 제 1 경로(1010)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르고, 접지부(320)로부터 용량성 로딩 부재(350) 및 도전성 패턴(310)을 통해 제 1 널 포인트(1001)까지 제 2 경로(1020)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐를 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 2 루프 안테나)가 UWB 주파수 대역의 1파장에서 동작하는 등가 모형의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 도 11에 개시된 안테나(300)(예: 도 5의 제 2 루프 안테나(510))는 UWB(ultra wide band) 주파수 대역(예: 약 6.1GHz ~ 11GHz)의 약 1파장에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 약 10.67GHz의 주파수 대역에서 공진 주파수를 형성할 수 있다. 안테나(300)는 도전성 패턴(310)의 지정된 2개의 지점에서 전류의 흐름이 실질적으로 0A/m가 되는 제 1 널 포인트(1101) 및 제 2 널 포인트(1102)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 널 포인트(1101)는 급전 부재(330) 및 용량성 로딩 부재(350) 사이의 도전성 패턴(310)의 일 지점에 형성될 수 있다. 제 2 널 포인트(1002)는 제 1 널 포인트(1101) 및 용량성 로딩 부재(350) 사이의 도전성 패턴(310)의 일 지점에 형성될 수 있다. 안테나(300)는, 예를 들면, 제 1 널 포인트(1101) 및 제 2 널 포인트(1102)를 이용하여 약 10.67GHz의 주파수 대역의 1파장에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 급전 포인트(305)로부터 급전 부재(330), 도전성 패턴(310), 용량성 로딩 부재(350) 및 접지부(320)를 통해 제 1 서브 루프가 형성되고, 급전 포인트(305)로부터의 전류가 입력 및 출력될 수 있다. 예를 들면, 안테나(300)가 약 10.67GHz의 주파수 대역에서 동작 시, 급전 포인트(305)로부터 도전성 패턴(310)을 통해 제 1 널 포인트(1101)까지 제 1 경로(1110)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르고, 제 2 널 포인트(1102)로부터 도전성 패턴(310)을 통해 제 1 널 포인트(1101)까지 제 2 경로(1120)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르고, 제 2 널 포인트(1102)로부터 도전성 패턴(310), 용량성 로딩 부재(350)를 통해 접지부(320)까지 제 3 경로(1130)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐를 수 있다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 3 루프 안테나)가 UWB 주파수 대역의 0.5 파장에서 동작하는 등가 모형의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 도 12에 개시된 안테나(300)(예: 도 5의 제 3 루프 안테나(520))는 UWB(ultra wide band) 주파수 대역(예: 약 6.1GHz ~ 11GHz)의 약 0.5파장에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 약 5.78GHz의 주파수 대역에서 공진 주파수를 형성할 수 있다. 안테나(300)는 도전성 패턴(310)의 지정된 1개의 지점에서 전류의 흐름이 실질적으로 0A/m가 되는 제 1 널 포인트(null point)(1201)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 널 포인트(1201)는 용량성 로딩 부재(350) 및 단락 부재(340) 사이의 도전성 패턴(310)의 일 지점에 형성될 수 있다. 안테나(300)는, 예를 들면, 하나의 제 1 널 포인트(1201)를 이용하여 약 5.78GHz의 주파수 대역의 0.5파장에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 용량성 로딩 부재(350), 도전성 패턴(310), 단락 부재(340) 및 접지부(320)를 통해 제 2 서브 루프가 형성될 수 있다. 예를 들면, 안테나(300)가 약 5.78GHz의 주파수 대역에서 동작 시, 접지부(320)로부터 용량성 로딩 부재(350) 및 도전성 패턴(310)을 통해 제 1 널 포인트(1201)까지 제 1 경로(1210)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르고, 접지부(320)로부터 단락 부재(340) 및 도전성 패턴(310)을 통해 제 1 널 포인트(1201)까지 제 2 경로(1220)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐를 수 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(예: 제 2 루프 안테나)가 UWB 주파수 대역의 1파장에서 동작하는 등가 모형의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 도 13에 개시된 안테나(300)(예: 도 5의 제 3 루프 안테나(520))는 UWB(ultra wide band) 주파수 대역(예: 약 6.1GHz ~ 11GHz)의 약 1파장에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 약 9.03GHz의 주파수 대역에서 공진 주파수를 형성할 수 있다. 안테나(300)는 도전성 패턴(310)의 지정된 2개의 지점에서 전류의 흐름이 실질적으로 0A/m가 되는 제 1 널 포인트(1301) 및 제 2 널 포인트(1302)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 널 포인트(1301)는 용량성 로딩 부재(350) 및 단락 부재(340) 사이의 도전성 패턴(310)의 일 지점에 형성될 수 있다. 제 2 널 포인트(1302)는 제 1 널 포인트(1301) 및 단락 부재(340) 사이의 도전성 패턴(310)의 일 지점에 형성될 수 있다. 안테나(300)는, 예를 들면, 제 1 널 포인트(1301) 및 제 2 널 포인트(1302)를 이용하여 약 9.03GHz의 주파수 대역의 1파장에서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 용량성 로딩 부재(350), 도전성 패턴(310), 단락 부재(340) 및 접지부(320)를 통해 제 2 서브 루프가 형성될 수 있다. 예를 들면, 안테나(300)가 약 9.03GHz의 주파수 대역에서 동작 시, 접지부(320)로부터 용량성 로딩 부재(350) 및 도전성 패턴(310)을 통해 제 1 널 포인트(1301)까지 제 1 경로(1310)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르고, 제 2 널 포인트(1302)로부터 도전성 패턴(310)을 통해 제 1 널 포인트(1301)까지 제 2 경로(1320)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐르고, 제 2 널 포인트(1302)로부터 도전성 패턴(310) 및 단락 부재(340)를 통해 접지부(320)까지 제 3 경로(1330)의 전기적인 길이가 형성되어 전류가 흐를 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나의 반사 손실을 나타내는 도면이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나(300)는, 예를 들어, 도 5에 개시된 제 1 루프 안테나(505)(예: 메인 루프), 제 2 루프 안테나(510)(예: 제 1 서브 루프) 및 제 3 루프 안테나(520)(예: 제 2 서브 루프)를 이용하여, BT(bluetooth) 주파수 대역(예: 약 2.4GHz ~ 2.5GHz), Wi-Fi(wireless fidelity) 주파수 대역(예: 약 5.1GHz ~ 6.1GHz) 및 UWB(ultra wide band) 주파수 대역(예: 약 6.1GHz ~ 11GHz)과 같은 다양한 주파수 대역에서 동작할 수 있다.
도 14를 참조하면, 상기 안테나(300)는 BT(bluetooth) 주파수 대역인 약 2.4GHz ~ 2.48GHz 및 Wi-Fi(wireless fidelity) 주파수 대역인 약 5.1GHz ~ 5.8GHz에서 -6dB의 반사 손실을 만족하고, UWB(ultra wide band) 주파수 대역인 약 6.1GHz ~ 10.7GHz에서 -10dB의 반사 손실을 만족하는 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는, 하우징(210), 상기 하우징의 내부에 배치되고, 무선 통신 모듈(245) 및 접지부(320)를 포함하는 인쇄 회로 기판(240), 및 상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 무선 통신 모듈과 전기적으로 연결된 안테나(300)를 포함하고, 상기 안테나(300)는, 도전성 패턴(310), 상기 무선 통신 모듈과 급전 포인트(305)를 통해 전기적으로 연결되고, 상기 도전성 패턴의 제 1 지점(311) 및 상기 접지부의 제 1 지점(321)을 전기적으로 연결하는 급전 부재(330), 상기 도전성 패턴의 제 2 지점(312) 및 상기 접지부의 제 2 지점(322)을 전기적으로 연결하는 단락 부재(340), 및 상기 급전 부재 및 상기 단락 부재 사이에 배치되고, 제 1 부분(351)이 상기 도전성 패턴의 제 3 지점(313)과 작동적으로 결합되고, 제 2 부분(352)이 상기 접지부의 제 3 지점(323)과 전기적으로 연결되는 용량성 로딩 부재(350)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나는, 상기 급전 부재 및 상기 용량성 로딩 부재 사이에 배치된 임피던스 매칭 부재(360)를 더 포함하고, 상기 임피던스 매칭 부재는, 제 1 부분(361)이 상기 접지부의 제 4 지점(324)과 전기적으로 연결되고, 제 2 부분(362)이 상기 급전 부재의 일부와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는 블루투스 주파수 대역, Wi-Fi 주파수 대역 및/또는 UWB(ultra wide band) 주파수 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는, 상기 급전 포인트, 상기 급전 부재, 상기 도전성 패턴, 상기 단락 부재 및 상기 접지부를 통해 전기적인 경로를 형성하고, 제 1 루프 안테나(505)로 동작하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 루프 안테나는 0.5파장, 1파장, 1.5파장 및/또는 2파장의 공진 주파수에서 동작하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는, 상기 급전 포인트, 상기 급전 부재, 상기 도전성 패턴의 일부, 상기 용량성 로딩 부재 및 접지부를 통해 전기적인 경로를 형성하고, 제 2 루프 안테나(510)로 동작하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 루프 안테나는 0.5파장 및/또는 1파장의 공진 주파수에서 동작하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나(300)는, 상기 용량성 로딩 부재, 상기 도전성 패턴의 일부, 상기 단락 부재 및 상기 접지부를 통해 전기적인 경로를 형성하고, 제 3 루프 안테나(520)로 동작하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 3 루프 안테나는 0.5파장 및/또는 1파장의 공진 주파수에서 동작하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 용량성 로딩 부재의 폭은, 상기 급전 부재의 폭보다 좁고, 상기 단락 부재의 폭보다 넓게 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 급전 부재(330)는, 제 1 부분(331)의 적어도 일부가 제 1 비아(335)를 이용하여 상기 도전성 패턴의 제 1 지점과 전기적으로 연결되고, 제 2 부분(332)의 적어도 일부가 상기 급전 포인트를 이용하여 상기 접지부의 제 1 지점과 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 단락 부재(340)는, 제 1 부분(341)이 제 2 비아(345)를 이용하여 상기 도전성 패턴의 제 2 지점과 전기적으로 연결되고, 제 2 부분(342)이 제 3 비아(346)를 이용하여 상기 접지부의 제 2 지점과 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 용량성 로딩 부재(350)는, 상기 제 1 부분(351)이 상기 도전성 패턴의 제 3 지점과 작동적으로 커플링되고, 제 2 부분(352)이 제 4 비아(355)를 이용하여 상기 접지부의 제 3 지점과 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 임피던스 매칭 부재(360)는, 상기 제 1 부분이 제 5 비아(365)를 이용하여 상기 접지부의 제 4 지점(324)과 전기적으로 연결되고, 상기 임피던스 매칭 부재의 일부는 상기 접지부와 이격되어 배치되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(300)는, 도전성 패턴(310), 접지부(320), 상기 도전성 패턴의 제 1 지점(311) 및 상기 접지부의 제 1 지점(321)을 전기적으로 연결하고, 급전 포인트(305)를 통해 무선 송수신 신호를 상기 도전성 패턴에 제공하는 급전 부재(330), 상기 도전성 패턴의 제 2 지점(312) 및 상기 접지부의 제 2 지점(322)을 전기적으로 연결하는 단락 부재(340), 및 상기 급전 부재 및 상기 단락 부재 사이에 배치되고, 제 1 부분(351)이 상기 도전성 패턴의 제 3 지점(313)과 작동적으로 결합되고, 제 2 부분(352)이 상기 접지부의 제 3 지점(323)과 전기적으로 연결되는 용량성 로딩 부재(350)를 포함할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

Claims (15)

  1. 웨어러블 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징의 내부에 배치되고, 무선 통신 모듈 및 접지부를 포함하는 인쇄 회로 기판; 및
    상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 무선 통신 모듈과 전기적으로 연결된 안테나를 포함하고,
    상기 안테나는,
    도전성 패턴;
    상기 무선 통신 모듈과 급전 포인트를 통해 전기적으로 연결되고, 상기 도전성 패턴의 제 1 지점 및 상기 접지부의 제 1 지점을 전기적으로 연결하는 급전 부재;
    상기 도전성 패턴의 제 2 지점 및 상기 접지부의 제 2 지점을 전기적으로 연결하는 단락 부재; 및
    상기 급전 부재 및 상기 단락 부재 사이에 배치되고, 제 1 부분이 상기 도전성 패턴의 제 3 지점과 작동적으로 결합되고, 제 2 부분이 상기 접지부의 제 3 지점과 전기적으로 연결되는 용량성 로딩 부재를 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나는,
    상기 급전 부재 및 상기 용량성 로딩 부재 사이에 배치된 임피던스 매칭 부재를 더 포함하고,
    상기 임피던스 매칭 부재는, 제 1 부분이 상기 접지부의 제 4 지점과 전기적으로 연결되고, 제 2 부분이 상기 급전 부재의 일부와 전기적으로 연결된 웨어러블 전자 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나는 블루투스 주파수 대역, Wi-Fi 주파수 대역 및/또는 UWB(ultra wide band) 주파수 대역에서 동작하도록 구성된 웨어러블 전자 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나는,
    상기 급전 포인트, 상기 급전 부재, 상기 도전성 패턴, 상기 단락 부재 및 상기 접지부를 통해 전기적인 경로를 형성하고, 제 1 루프 안테나로 동작하도록 구성된 웨어러블 전자 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 루프 안테나는 0.5파장, 1파장, 1.5파장 및/또는 2파장의 공진 주파수에서 동작하도록 구성된 웨어러블 전자 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나는,
    상기 급전 포인트, 상기 급전 부재, 상기 도전성 패턴의 일부, 상기 용량성 로딩 부재 및 접지부를 통해 전기적인 경로를 형성하고, 제 2 루프 안테나로 동작하도록 구성된 웨어러블 전자 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2 루프 안테나는 0.5파장 및/또는 1파장의 공진 주파수에서 동작하도록 구성된 웨어러블 전자 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나는,
    상기 용량성 로딩 부재, 상기 도전성 패턴의 일부, 상기 단락 부재 및 상기 접지부를 통해 전기적인 경로를 형성하고, 제 3 루프 안테나로 동작하도록 구성된 웨어러블 전자 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 3 루프 안테나는 0.5파장 및/또는 1파장의 공진 주파수에서 동작하도록 구성된 웨어러블 전자 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 용량성 로딩 부재의 폭은, 상기 급전 부재의 폭보다 좁고, 상기 단락 부재의 폭보다 넓게 형성된 웨어러블 전자 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 급전 부재는,
    제 1 부분의 적어도 일부가 제 1 비아를 이용하여 상기 도전성 패턴의 제 1 지점과 전기적으로 연결되고,
    제 2 부분의 적어도 일부가 상기 급전 포인트를 이용하여 상기 접지부의 제 1 지점과 전기적으로 연결되도록 구성된 웨어러블 전자 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 단락 부재는,
    제 1 부분이 제 2 비아를 이용하여 상기 도전성 패턴의 제 2 지점과 전기적으로 연결되고,
    제 2 부분이 제 3 비아를 이용하여 상기 접지부의 제 2 지점과 전기적으로 연결되도록 구성된 웨어러블 전자 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 용량성 로딩 부재는,
    상기 제 1 부분이 상기 도전성 패턴의 제 3 지점과 작동적으로 커플링되고,
    제 2 부분이 제 4 비아를 이용하여 상기 접지부의 제 3 지점과 전기적으로 연결되도록 구성된 웨어러블 전자 장치.
  14. 제 2항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 부재는, 상기 제 1 부분이 제 5 비아를 이용하여 상기 접지부의 제 4 지점과 전기적으로 연결되고,
    상기 임피던스 매칭 부재의 일부는 상기 접지부와 이격되어 배치되도록 구성된 웨어러블 전자 장치.
  15. 안테나에 있어서,
    도전성 패턴;
    접지부;
    상기 도전성 패턴의 제 1 지점 및 상기 접지부의 제 1 지점을 전기적으로 연결하고, 급전 포인트를 통해 무선 송수신 신호를 상기 도전성 패턴에 제공하는 급전 부재;
    상기 도전성 패턴의 제 2 지점 및 상기 접지부의 제 2 지점을 전기적으로 연결하는 단락 부재; 및
    상기 급전 부재 및 상기 단락 부재 사이에 배치되고, 제 1 부분이 상기 도전성 패턴의 제 3 지점과 작동적으로 결합되고, 제 2 부분이 상기 접지부의 제 3 지점과 전기적으로 연결되는 용량성 로딩 부재를 포함하는 안테나.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160024631A (ko) * 2014-08-26 2016-03-07 삼성전자주식회사 다중대역 루프 안테나 및 이를 구비한 전자 장치
KR20160123202A (ko) * 2015-04-14 2016-10-25 한양대학교 산학협력단 메탈 케이스를 이용한 무선 헤드셋 안테나
KR101698688B1 (ko) * 2015-09-04 2017-01-20 한양대학교 산학협력단 리시버 라인을 활용하는 무선 블루투스 이어셋용 안테나
KR20180024336A (ko) * 2016-08-29 2018-03-08 삼성전자주식회사 다중 대역 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치
KR20180098140A (ko) * 2017-02-24 2018-09-03 애플 인크. 웨어러블 디바이스를 위한 동적으로 조정가능한 안테나

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160024631A (ko) * 2014-08-26 2016-03-07 삼성전자주식회사 다중대역 루프 안테나 및 이를 구비한 전자 장치
KR20160123202A (ko) * 2015-04-14 2016-10-25 한양대학교 산학협력단 메탈 케이스를 이용한 무선 헤드셋 안테나
KR101698688B1 (ko) * 2015-09-04 2017-01-20 한양대학교 산학협력단 리시버 라인을 활용하는 무선 블루투스 이어셋용 안테나
KR20180024336A (ko) * 2016-08-29 2018-03-08 삼성전자주식회사 다중 대역 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치
KR20180098140A (ko) * 2017-02-24 2018-09-03 애플 인크. 웨어러블 디바이스를 위한 동적으로 조정가능한 안테나

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