WO2023277494A1 - 전자 장치 - Google Patents

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WO2023277494A1
WO2023277494A1 PCT/KR2022/009161 KR2022009161W WO2023277494A1 WO 2023277494 A1 WO2023277494 A1 WO 2023277494A1 KR 2022009161 W KR2022009161 W KR 2022009161W WO 2023277494 A1 WO2023277494 A1 WO 2023277494A1
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WO
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electronic device
battery
circuit board
printed circuit
disposed
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PCT/KR2022/009161
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오준택
도명현
한태경
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삼성전자주식회사
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1016—Earpieces of the intra-aural type
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • An embodiment of the present disclosure relates to a wearable electronic device including a speaker.
  • At least one component related to sound effects may be disposed in the electronic device.
  • a speaker may be applicable, and these parts may be related to the interior of a housing of an electronic device, the arrangement relationship between other parts such as a battery, and/or the exterior design of variously designed electronic devices. Correspondingly, it may have various shapes and arrangement structures.
  • a wearable electronic device wearable near a user's ear such as wireless earphones and hearing aids, may be included.
  • a microphone may be additionally placed inside the housing to perform an active noise cancellation (ANC) function.
  • ANC active noise cancellation
  • a wearable electronic device including a speaker may be used in connection with other electronic devices.
  • the wearable electronic device may include an antenna for wireless communication with an external electronic device, and use the antenna to improve the sound quality of wireless earphones such as the ANC function, as well as to pursue all levels of comfort for the user.
  • TWS true wireless stereo
  • wearable electronic devices may include batteries having larger capacity and higher energy density.
  • a cylindrical battery or a coin cell battery may be used to supply power to a small-sized electronic device.
  • a double coin cell battery can be manufactured to have a significantly smaller volume than a cylindrical battery
  • the use of a coin cell battery can increase the degree of freedom in electronic device design and meet the miniaturization/compacting requirements required for electronic devices.
  • the coin cell battery may be formed to have an overlapped structure with other electronic components included in the housing.
  • a coin cell battery includes a speaker and/or microphone, various conductive circuits provided to input/output electrical signals to the speaker and/or microphone, and a circuit board on which the conductive circuit is printed (hereinafter referred to as 'printing').
  • circuit board' protection circuit module (PCM)/battery management system (BMS) for managing circuit protection and/or battery power, and various electronic components including an overlapping structure.
  • PCM protection circuit module
  • BMS battery management system
  • the positive electrode and the negative electrode of a coin cell battery are typically disposed in opposite directions, according to some embodiments, in order to connect the positive electrode and negative electrode of the coin cell battery, for example, having a contact portion contactable to the positive electrode and the negative electrode, respectively.
  • a printed circuit board formed with a 'character' may be used.
  • the contact structure for connecting the positive and negative electrodes of the coin cell battery should be disposed above and below the coin cell battery, such a structure may limit the miniaturization of the volume/size of the electronic device.
  • antenna performance may be deteriorated due to a conductive member disposed in an area adjacent to the antenna due to the small volume of the wearable electronic device and the narrow space inside the housing.
  • a parasitic resonance pattern may be generated through a coin cell battery disposed inside a housing and a printed circuit board electrically connected to the coin cell battery, which may cause deterioration in antenna performance.
  • An aspect of the present disclosure is to address at least the problems and/or disadvantages noted above and provide at least the advantages described below. Accordingly, one aspect of the present disclosure is to provide a wearable electronic device capable of reducing the volume/size of the electronic device while including a coin cell battery forming an overlapping structure with other components.
  • Another aspect of the present disclosure is to provide a wearable electronic device capable of improving antenna performance and removing a parasitic resonance pattern.
  • an electronic device includes a housing; A first surface disposed in the inner space of the housing and facing a first direction, a second surface facing a second direction different from the first direction, and a third surface facing a third direction different from the first and second directions.
  • a battery including a first pole disposed on the first surface, and a second pole disposed on the second surface; a power management circuit that is spaced apart from the first surface of the battery by a predetermined distance and provides power used for operation of the electronic device to at least one electronic component disposed inside the electronic device using power from the battery;
  • a first part comprising; and a second portion electrically connected to the battery and disposed to surround at least a portion of the second side and/or the third side of the battery.
  • an antenna electrically connected to the printed circuit board and communicating with an external electronic device; and a connecting member disposed on the first surface of the battery and electrically connecting the first portion of the printed circuit board and the first pole of the battery.
  • a wearable electronic device capable of implementing a true wireless stereo (TWS) function.
  • a wearable electronic device includes a housing; A first surface disposed in the inner space of the housing and facing a first direction, a second surface facing a second direction different from the first direction, and a third surface facing a third direction different from the first and second directions.
  • a battery including a negative electrode disposed on the first surface and a positive electrode disposed on the second surface; a power management circuit that is spaced apart from the first surface of the battery by a predetermined distance and provides power used for operation of the electronic device to at least one electronic component disposed inside the electronic device using power from the battery;
  • a first printed circuit board comprising a; a second printed circuit board electrically connected to the battery, disposed to surround at least a portion of the third side of the battery, and contacted with the first printed circuit board on the third side; an antenna electrically connected to the first printed circuit board and communicating with an external electronic device disposed adjacent to the first printed circuit board in the first direction; and a connection member disposed on the first surface of the battery and electrically connecting the first printed circuit board and the negative electrode of the battery.
  • electrical connections between the positive and negative electrodes of the coin cell battery and the printed circuit board are implemented on the side of the coin cell battery, thereby providing a coin cell battery that forms an overlap structure with other parts, while providing electronic
  • a wearable electronic device capable of reducing the volume/size of the device may be provided.
  • a ground area is secured by providing an additional electrical connection path using a connection member. can do. Due to this, the parasitic resonance pattern can be removed and antenna performance can be improved.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram of an audio module, according to one embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an electronic device excluding a housing in the embodiment shown in FIG. 3 .
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a disposition relationship between a battery and a second printed circuit board according to an embodiment of the present disclosure.
  • 6A is a diagram illustrating an electronic device including a connection member according to an embodiment of the present disclosure.
  • 6B is a diagram illustrating an electrical connection path of an electronic device including a connection member according to an embodiment of the present disclosure.
  • 7A is a schematic diagram illustrating antenna radiation performance of an electronic device not including a connection member according to an embodiment.
  • 7B is a schematic diagram illustrating antenna radiation performance of an electronic device including a connection member according to an embodiment of the present disclosure.
  • 8A is a graph illustrating an improvement in the magnitude of energy radiated from an antenna of an electronic device including a connection member compared to an electronic device not including the connection member according to an embodiment of the present disclosure.
  • 8B is a graph showing that a parasitic resonance pattern is removed in an electronic device including a connection member compared to an electronic device not including a connection member according to an embodiment of the present disclosure.
  • 8C is a graph showing that antenna radiation efficiency of an electronic device including a connection member is improved compared to an electronic device not including a connection member according to an embodiment of the present disclosure.
  • 9A is a schematic diagram illustrating a circuit structure of an electronic device that does not include a connecting member according to an embodiment.
  • 9B is a schematic diagram illustrating a circuit structure of an electronic device including a connection member according to an embodiment of the present disclosure.
  • connection includes direct connection and indirect connection between one member and another member, and may mean all physical and electrical connections such as adhesion, attachment, fastening, bonding, and coupling.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100 according to an embodiment.
  • 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 is possible to communicate with 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
  • the server 108 e.g, a long-distance wireless communication network
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input module 150, a sound 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, the 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
  • the 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 may include 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 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, image signal processor or 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 artificial intelligence 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 set to detect a touch or a pressure sensor set 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 one 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 IR (infrared) 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 is 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 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 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 is a peak data rate for eMBB realization (eg, 20 Gbps or more), a loss coverage for mMTC realization (eg, 164 dB or less), or a U-plane latency for URLLC realization (eg, Example: downlink (DL) and uplink (UL) each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less) may be supported.
  • eMBB peak data rate for eMBB realization
  • a loss coverage for mMTC realization eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for URLLC realization eg, Example: downlink (DL) and uplink (UL) 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.
  • FIG. 2 is a block diagram 200 of an audio module 170, according to one embodiment.
  • the audio module 170 includes, for example, an audio input interface 210, an audio input mixer 220, an analog to digital converter (ADC) 230, an audio signal processor 240, and a DAC. (digital to analog converter) 250, an audio output mixer 260, or an audio output interface 270 may be included.
  • ADC analog to digital converter
  • ADC analog to digital converter
  • DAC digital to analog converter
  • the audio input interface 210 is provided as part of the input module 150 or through a microphone configured separately from the electronic device 101 (eg, a dynamic microphone, a condenser microphone, or a piezo microphone).
  • a microphone configured separately from the electronic device 101
  • An audio signal corresponding to a sound obtained from the outside of the electronic device 101 may be received.
  • the audio input interface 210 directly connects the external electronic device 102 through a connection terminal 178. , or may be connected wirelessly (eg, Bluetooth communication) through the wireless communication module 192 to receive an audio signal.
  • the audio input interface 210 may receive a control signal related to an audio signal acquired from the external electronic device 102 (eg, a volume control signal received through an input button).
  • the audio input interface 210 includes a plurality of audio input channels, and can receive different audio signals for each corresponding audio input channel among the plurality of audio input channels.
  • the audio input interface 210 may receive an audio signal from other components (eg, the processor 120 or the memory 130) of the electronic device 101 .
  • the audio input mixer 220 may synthesize a plurality of input audio signals into at least one audio signal.
  • the audio input mixer 220 may synthesize a plurality of analog audio signals input through the audio input interface 210 into at least one analog audio signal.
  • the ADC 230 may convert an analog audio signal into a digital audio signal.
  • ADC 230 converts an analog audio signal received via audio input interface 210, or an analog audio signal synthesized via audio input mixer 220 additionally or alternatively, to digital audio. can be converted into signals.
  • the audio signal processor 240 may perform various processes on the digital audio signal received through the ADC 230 or the digital audio signal received from other components of the electronic device 101 .
  • the audio signal processor 240 changes the sampling rate of one or more digital audio signals, applies one or more filters, performs interpolation processing, amplifies or attenuates all or some frequency bands, It can perform noise processing (eg, noise or echo reduction), channel change (eg, switching between mono and stereo), mixing, or specified signal extraction.
  • noise processing eg, noise or echo reduction
  • channel change eg, switching between mono and stereo
  • mixing or specified signal extraction.
  • one or more functions of the audio signal processor 240 may be implemented in the form of an equalizer.
  • the DAC 250 may convert a digital audio signal into an analog audio signal.
  • the DAC 250 is a digital audio signal processed by the audio signal processor 240, or other components of the electronic device 101 (eg, processor 120 or memory 130). )) to convert the digital audio signal obtained from the analog audio signal.
  • the audio output mixer 260 may synthesize a plurality of audio signals to be output into at least one audio signal.
  • the audio output mixer 260 includes an audio signal converted to analog through the DAC 250 and another analog audio signal (eg, an analog audio signal received through the audio input interface 210). ) into at least one analog audio signal.
  • the audio output interface 270 transmits the analog audio signal converted through the DAC 250 or the analog audio signal synthesized by the audio output mixer 260 additionally or alternatively to the electronic device 101 through the sound output module 155. ) can be output to the outside.
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or receiver such as a dynamic driver or a balanced armature driver.
  • the sound output module 155 may include a plurality of speakers.
  • the audio output interface 270 may output an audio signal having a plurality of different channels (eg, stereo or 5.1 channels) through at least some of the plurality of speakers.
  • the audio output interface 270 is directly connected to the external electronic device 102 (eg, an external speaker or headset) through a connection terminal 178 or wirelessly through a wireless communication module 192. and output an audio signal.
  • the audio module 170 does not separately include the audio input mixer 220 or the audio output mixer 260, and uses at least one function of the audio signal processor 240 to generate a plurality of digital audio signals. At least one digital audio signal may be generated by synthesizing them.
  • the audio module 170 is an audio amplifier (not shown) capable of amplifying an analog audio signal input through the audio input interface 210 or an audio signal to be output through the audio output interface 270. (e.g. speaker amplification circuit).
  • the audio amplifier may be configured as a separate module from the audio module 170.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an electronic device excluding a housing in the embodiment shown in FIG. 3 according to an embodiment of the present disclosure.
  • a wearable electronic device 300 will be described as an example.
  • the wearable electronic device 300 will be described as an example of an embodiment of the present disclosure, but the scope of the present disclosure is necessarily limited to the type and form of the wearable electronic device 300 shown in the drawings. It should be noted that no
  • the wearable electronic device 300 may correspond to a device that can be worn on a part of the body, for example, the ear or the head.
  • wireless earphones or in-ear earsets
  • hearing aids may be included, and in addition, various product groups in which speakers or microphones are disposed may be included.
  • a kernel-type in-ear earphone mounted in the external auditory canal leading from the auricle to the eardrum may be described as a target.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the wearable electronic device 300 may target an open ear set mounted on the auricle.
  • the direction component Z is a direction in which the first surface of the battery (hereinafter, the first surface 340a in FIG.
  • the second direction which is the direction the second surface 340b of FIG. 4 faces, may be indicated.
  • the direction component Z may be parallel to the first direction (1), which is the direction in which the first surface of the battery is directed, and the second direction (2), which is the direction in which the second surface of the battery is directed. ) and in the opposite direction.
  • the first direction (1) which is the direction in which the first surface of the battery is directed
  • the second direction (2) which is the direction in which the second surface of the battery is directed
  • a housing 310 of a wearable electronic device 300 may include a protrusion 320 and an opening 321 .
  • the housing 310 may form a space for mounting the various components therein.
  • acoustic components eg, a speaker and/or microphone
  • electronic components eg, a battery, a power management circuit, a wireless communication module, etc.
  • the power management circuit may be, for example, a protection circuit module (PCM) or a power management system (BMS), or the protection circuit module and the power management system may correspond.
  • PCM protection circuit module
  • BMS power management system
  • An integrated form may be applicable.
  • the protruding portion 320 may be a portion coupled to protrude in one direction from one side of the housing 310 .
  • the wearable electronic device 300 may be inserted into and mounted on at least a part of the body (external auditory meatus or at least the auricle) by using the protruding part 320 .
  • An ear tip may be additionally mounted on the protrusion 320, and by being closely adhered to at least a portion of the body through the ear tip (not shown), it may be more stably supported by at least a portion of the body.
  • the wearable electronic device 300 may have an asymmetrical shape.
  • the reason why the wearable electronic device 300 is formed to have an asymmetrical shape is to consider ergonomic factors, but in terms of securing sound performance, the arrangement relationship between acoustic parts and electronic parts inside the housing 310 can be considered first. .
  • the wearable electronic device 300 (eg, electronic device 101 in FIG. 1 ) may be incorporated into an electronic device (eg, electronic device 102 in FIG. 1 ), or an electronic device (eg, electronic device 102 in FIG. 1 ). )) and may be provided separately.
  • the electronic device eg, the electronic device 102 of FIG. 1
  • the electronic device may correspond to various types of devices.
  • Electronic devices e.g., the electronic device 102 of FIG.
  • An electronic device includes, for example, smart phones, mobile phones, navigation devices, game consoles, TVs, vehicle head units, notebook computers, laptop computers, tablet computers, PMPs ( Personal media players (PDAs), personal digital assistants (PDAs), portable communication devices, computer devices, portable multimedia devices, portable medical devices, cameras, wearable devices, or various home appliances.
  • An electronic device is not limited to the aforementioned devices.
  • the wearable electronic device 300 may be wired or wirelessly connected to an electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1 ).
  • the wearable electronic device 300 outputs a sound signal generated by the electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1) to the outside in relation to the electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1) It may serve as an audio output interface (or an audio output device (eg, the audio output module 155 of FIG. 1)).
  • the wearable electronic device 300 disclosed in this document includes an audio input interface for receiving an audio signal corresponding to a sound acquired from the outside of the electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1 ) (or an input device (eg, the input module 150 of FIG. 1)).
  • the wearable electronic device 300 is provided separately from the electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1 ). Accordingly, in the following embodiment, an electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1) may be provided separately from the wearable electronic device 300, and may be referred to as an 'external electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1). (102))'.
  • an electronic device eg, the electronic device 102 of FIG. 1
  • an 'external electronic device eg, the electronic device 102 of FIG. 1). (102)
  • the wearable electronic device 300 When the wearable electronic device 300 is wirelessly connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1 ), the wearable electronic device 300 connects to a network (eg, a short-range wireless communication network or long-distance wireless communication). network) to communicate with an external electronic device.
  • Networks include, but are not limited to, mobile or cellular networks, local area networks (LANs) (eg, Bluetooth communication), wireless local area networks (WLANs), wide area networks (WANs). , the Internet, or a small area network (SAN).
  • the wearable electronic device 300 may include a communication module. And, according to an embodiment, the wearable electronic device 300 may further include at least one of a power management circuit, a sensor module, a battery, and an antenna module. In an embodiment in which the wearable electronic device 300 is wirelessly connected to an external electronic device, the communication module may correspond to a wireless communication module. In addition, the wearable electronic device 300 according to an embodiment may further include an audio module (eg, the audio module 170 of FIG. 1 ) in addition to the components according to the above embodiment, and the wearable electronic device The housing 310 of 300 may be integrated into a compact structure. Here, the audio module (eg, the audio module 170 of FIG.
  • an audio input mixer eg, the audio input mixer 220 of FIG. 2
  • an analog to digital converter eg, the audio input mixer 220 of FIG. 2
  • ADC analog to digital converter
  • ADC 230 an audio signal processor
  • DAC digital to analog converter
  • FIG. 2 audio output mixers 260 A description of each component of the audio module included in the wearable electronic device 300 will be omitted to the extent that it overlaps with the aforementioned embodiment in FIG. 2 .
  • the wearable electronic device 300 may not communicate with an external electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1 ).
  • the wearable electronic device 300 is not controlled through an external electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1 ), and the operation (or control) of parts included in the wearable electronic device 300 itself It may be implemented to receive a signal corresponding to the sound obtained from the outside and output the sound signal to the outside according to the above.
  • the wearable electronic device 300 is a stand-alone type that reproduces music or video on its own without communicating with an external electronic device, outputs a corresponding sound, or receives and processes a user's voice. It may be an electronic device.
  • the wearable electronic device 300 may communicate with and/or be controlled with an external electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1 ).
  • the wearable electronic device 300 is paired with an external electronic device such as a smart phone (eg, the electronic device 102 of FIG. 1 ) through a communication method such as Bluetooth, and the external electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1 ( 102)) may be an interaction type electronic device that outputs sound by converting data received or receives and transmits the user's voice to the external electronic device.
  • the wearable electronic device 300 includes a first surface 340a disposed in the inner space of the housing 310 and facing a first direction, a second surface 340b facing a second direction different from the first direction, and the first direction. and a battery 340 including a third surface 340c facing a third direction different from the second direction.
  • the battery 340 may be formed as a coin-shaped coin cell battery.
  • a coin cell battery may be formed by winding or overlapping a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator laminate formed in a thin plate shape or film shape.
  • the coin cell battery may be formed of a jelly-roll type electrode assembly formed by rolling a laminate of a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator.
  • a coin cell battery may be formed of a stacked type electrode assembly formed by overlapping a stack of a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator.
  • a sealing member eg, CAN
  • the battery 340 may have a first pole 341 formed on the first surface 340a and a second pole 342 formed on the second surface 340b.
  • the tab and lead of the positive electrode are formed on one side of the battery cell, and the direction in which the tab and lead (hereinafter referred to as 'positive electrode' for short) of the positive electrode are formed is the battery cell.
  • the tab and lead of the negative electrode formed on the other side of the (hereinafter referred to as 'cathode electrode' for short) may face the opposite direction.
  • a coin cell battery may have a bidirectional electrode terminal.
  • the positive terminal may be formed on one surface (eg, the first surface 340a) of the battery 340, and the other surface (eg, the second surface) of the battery 340 facing the opposite direction of the one surface.
  • a negative electrode terminal may be formed at (340b)).
  • a negative terminal is formed on one surface (eg, the first surface 340a) of the battery 340, and the other surface of the battery 340 facing the opposite direction of the one surface (eg, the first surface 340a).
  • a form in which an anode terminal is formed on the second surface 340b may be applied.
  • a negative terminal is formed on one surface (eg, the first surface 340a) of the battery 340, and a positive terminal is formed on the other surface (eg, the second surface 340b) of the battery 340 facing the opposite direction of the one surface.
  • the reason for applying the formed shape will be described later in the description of an embodiment (eg, FIG. 6A or less) in which the ground structure of the antenna is formed using the connecting member.
  • the wearable electronic device 300 may include a printed circuit board on which a protection circuit module (PCM) is disposed.
  • the protection circuit module includes an overcharge protection function (Over Charge Protection Voltage), an over discharge protection function (Over Discharge Protection Voltage), an overcurrent protection function (Over Current Protection/Detection current), and/or a short circuit protection function (Short Protection/Detection Current). condition) can be performed.
  • the protection circuit module monitors battery information (eg, charge/discharge state, voltage, temperature, pressure, etc.), transmits battery information using wired or wireless communication, or It can operate as a BMS (Battery Management System) including a function to control, a function to manage the remaining amount of the battery, usable time, or charge/discharge history.
  • battery information eg, charge/discharge state, voltage, temperature, pressure, etc.
  • BMS Battery Management System
  • the protection circuit module may be referred to as a 'power management circuit'.
  • the wearable electronic device 300 may include at least one printed circuit board.
  • at least one printed circuit board is disposed apart from the first surface 340a of the battery 340 by a predetermined distance, and power used for the operation of the wearable electronic device 300 using the power of the battery 340 It may include a first part including a power management circuit 381 providing the at least one electronic component 380 disposed inside the wearable electronic device 300 .
  • at least one printed circuit board is electrically connected to the battery 340 and surrounds at least a portion of the second surface 340b and/or the third surface 340c of the battery 340. It may include a second part arranged so as to.
  • the first and second parts of the printed circuit board may correspond to reference numerals 350 and 360 , respectively.
  • the printed circuit board may be formed in a form in which the first part and the second part are integrally connected, but as shown in FIGS. 3 and 4, the first part and the second part are substantially (or They may be physically/electrically separated and may be formed in a form capable of being connected to each other through at least one connector.
  • the first and second parts of the printed circuit board are substantially (or physically/electrically) separated, the scope of various embodiments of the present disclosure includes the first part and the second part. It does not exclude forms in which parts are integrally connected.
  • the first part of the printed circuit board is referred to as a 'first printed circuit board 350' and , the second part of the printed circuit board may be referred to as a 'second printed circuit board 360'.
  • At least a portion of the first printed circuit board 350 and/or the second printed circuit board 360 may be formed of a flexible printed circuit board (FPCB). At least a portion of the first printed circuit board 350 and/or the second printed circuit board 360 is formed as a flexible printed circuit board, thereby securing a conductive path between a plurality of components within the narrow space of the housing 310. It can be easy to do.
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the first printed circuit board 350 includes a first plate portion 351 on which at least one electronic component 380 is disposed and a first connection portion 352, and the second printed circuit board Reference numeral 360 denotes a first extension part 361 for electrical connection with other electronic components not disposed on the first printed circuit board 350, a second connection part 362, and a battery 340.
  • a second extension part 363 for connection may be included.
  • the first printed circuit board 350 and the second printed circuit board 360 may be physically/electrically connected on the third side 340c of the battery 340 according to one embodiment.
  • first connection part 352 eg, connector
  • second connection part 362 eg, connector
  • the third connection part 352 of the battery 340 It can be coupled to each other on the side (340c).
  • the first printed circuit board 350 may be a portion where the plurality of electronic components 380 are disposed, and the plurality of electronic components 380 disposed on the first printed circuit board 350 may include, for example, the power management circuit 381 of the battery 340 .
  • the first printed circuit board 350 has a surface 351a facing the first surface 340a of the battery 340 and a first direction 1 facing the first surface 340a. At least one electronic component may be included on the surface 351b facing the same direction.
  • the first printed circuit board 350 may be disposed to overlap the battery 340 in the first direction 1.
  • the first printed circuit board 350 may be spaced apart from the first surface 340a of the battery 340 by a predetermined distance in the first direction 1.
  • the wearable electronic device 300 may include at least one support member disposed inside the housing 310 .
  • the wearable electronic device 300 includes a support member 311 disposed between the first printed circuit board 350 and the housing 310 to support the first printed circuit board 350 and/or various electronic components.
  • the wearable electronic device 300 although not shown, supports a spacer or components filling a space between the battery 340 and the first printed circuit board 350.
  • a bracket may be further included.
  • the second printed circuit board 360 may be configured to transfer power of the battery 340 to the first printed circuit board 350 .
  • the second printed circuit board 360 may be a component provided to supply power to electronic components not disposed on the first printed circuit board 350, such as the speaker 330. there is.
  • the second printed circuit board 360 may be formed to cover at least a portion of the second surface 340b and/or the third surface 340c of the battery 340 .
  • the first printed circuit board 350 is formed to cover at least a portion of the first surface 340a of the battery 340
  • the second printed circuit board 360 is formed to cover the second surface of the battery 340. It may be formed to cover at least a part of (340b).
  • the first printed circuit board 350 is formed to cover at least a portion of the first surface 340a of the battery 340, and the second printed circuit board 360 is formed to cover the third surface of the battery 340. It may be formed to cover at least a portion of the surface 340c.
  • the first printed circuit board 350 is formed to surround at least a portion of the first surface 340a of the battery 340, and the second printed circuit board 360 may be formed to surround at least a portion of the second surface 340b and the third surface 340c of the battery 340 .
  • the first printed circuit board 350 surrounds at least a portion of the first surface 340a of the battery 340, and the second printed circuit board 360 covers the second surface of the battery 340 ( 340b), the first printed circuit board 350 is electrically connected to the first pole 341 of the first surface 340a, and the second printed circuit board 360 is connected to the second surface ( 340b) may be electrically connected to the second pole 342 .
  • one side of the first printed circuit board 350 and one side of the second printed circuit board 360 are electrically connected to the first side 340a and the second side 340b of the battery 340, respectively.
  • a connecting member (not shown) provided to contact may be disposed.
  • the first pole 341 and the second pole 342 are not formed in the same direction but formed in opposite directions, the first pole 341 and the second pole 342 In the case of providing a pair of connecting members to connect to the first printed circuit board 350 and the second printed circuit board 360, the size of the electronic device in the height direction increases, limiting the miniaturization/compact design of the product. This can be.
  • the first pole 341 and the second pole 342 of the battery 340 on the side (eg, the third surface 340c) of the battery 340 on the printed circuit board are the second printed circuit board 360
  • the second printed circuit board 360 has a first contact portion 364a connected to the first pole 341 of the battery 340 at the end of the second extension portion 363. and a second contact portion 364b connected to the second pole.
  • the second printed circuit board 360 is connected to the first electrode 341 of the battery 340 by soldering at the first contact portion 364a, and connected to the battery at the second contact portion 364b. (340) may be connected by soldering to the second pole (342). For example, through a soldering operation between the first electrode tab 343 of the battery 340 and the first contact portion 364a, the first contact portion 364a of the second printed circuit board 360 has a first contact portion 364a.
  • a soldering portion 365a may be formed, and the second printed circuit board 360 may be formed through a soldering operation between the second electrode tab 344 of the battery 340 and the second contact portion 364b.
  • a second soldering part 365b may be formed at the second contact part 364b.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a disposition relationship between a battery 340 and a second printed circuit board 360 according to an embodiment of the present disclosure.
  • a second printed circuit board 360 covering at least a portion of the second surface 340b and the third surface 340c of the battery 340 is disclosed.
  • the battery 340 has a first electrode tab 343 extending at least partially parallel to the first surface 340a formed on the first surface 340a, and formed on the second surface 340b.
  • a second pole tab 344 extending at least partially parallel to the second surface 340b may be formed.
  • the first pole tab 343 and/or the second pole tap 344 is a plate portion at least partially parallel to the first face 340a or the second face 340b and/or said plate It may be formed including a curved portion from the portion toward the third surface 340c of the battery 340 .
  • the battery 340 includes a first electrode tab 343 including a plate portion parallel to the first surface 340a as shown in FIG.
  • 340b may include a second pole tab 344 including a plate portion parallel to and a curved portion corresponding to the third surface 340 .
  • the shapes of the first electrode tab 343 and the second electrode tab 344 of the battery 340 may be variously applied according to embodiments. In performing the soldering work on the first and second electrode tabs 343 and 344 of various shapes, for the stability of the solder joint structure and work, the ease of managing the amount of lead used, etc.
  • the wearable electronic device 300 includes the first contact part 364a and the second contact part 364b attached to the second extension part 363 of the second printed circuit board 360.
  • a first soldering part 365a and a second soldering part provided in the form of a recess before soldering to facilitate soldering at designated positions of the first contact part 364a and the second contact part 364b ( 365b) can be provided.
  • the antenna 370 On the premise that the wearable electronic device 300 is communicated with and/or controlled with an external electronic device (eg, 102 of FIG. 1 ), the antenna 370 It can be described about the embodiment including. According to an embodiment of the present disclosure, various wireless communication methods including the Bluetooth may be implemented using the antenna 370 included in the wearable electronic device 300 . According to one embodiment, a Laser Direct Structuring Antenna (LDS) antenna disposed on one side of the housing 310 or adjacent to the housing 310 may be applied as the antenna 370 .
  • the antenna 370 may be, for example, an LDS antenna including an antenna pattern formed by using a laser to plate copper or nickel on a surface of a support member 311 formed of a thermoplastic resin.
  • the antenna 370 is disposed adjacent to a surface of the wearable electronic device 300, for example, on one side of the housing 310 or adjacent to the housing 310 for ease of radiation. It may be spaced apart from the first printed circuit board 350 on which various electronic components including a processor (eg, a communication processor) and a communication module for controlling are disposed. According to one embodiment, the antenna 370 may be disposed on the first direction of the first printed circuit board 350 . For example, the antenna 370 may be disposed at a predetermined distance from the surface of the first printed circuit board 350 facing the first direction 1.
  • the wearable electronic device 300 may include a connect member 382 to connect the spaced apart antennas 370 and the first printed circuit board 350 .
  • the connecting member 382 may correspond to a c-clip as shown in FIG. 4, but is not necessarily limited thereto, and may be connected to one component such as a conductive wire or a pogo pin.
  • Various types of members that electrically connect different components to each other may be applied.
  • 6A is a diagram illustrating an electronic device 300 including a connection member according to an embodiment of the present disclosure.
  • 6B is a diagram illustrating an electrical connection path of an electronic device 300 including a connection member according to an embodiment of the present disclosure.
  • the wearable electronic device 300 is disposed on the first surface 340a of the battery 340, and between the first printed circuit board 350 and the first pole 341 of the battery 340. It may include a connecting member 390 for electrical connection.
  • the connecting member 390 is provided separately from the connecting member 382 to connect the antenna 370 and the first printed circuit board 350, and the first printed circuit board 350 and the battery It may be located between the first poles 341 of 340.
  • one side of the connection member 390 is in contact with the first pole 341 of the battery 340, for example, the first pole tab 343, and the other side is in contact with the first printed circuit board 350. ) may be formed to contact the power management circuit 381.
  • connection member 390 may be various, and for example, it may be a c-clip shape shown in FIG. 6A, or a conductive wire or a pogo pin as shown in the drawing. Various types of members that electrically connect components and other components to each other may be applied.
  • connection member 390 by providing the connection member 390, a parasitic resonance pattern of the antenna 370 can be removed and radiation performance of the antenna can be improved.
  • FIG. 6B shows a charge electrical movement path L1 when the connecting member 390 is not provided and a charge electrical movement path L2 when the connecting member 390 is provided.
  • the electrical movement path L1 of charge provided from the battery 340 is the battery 340 -> the second extension part 363 of the second printed circuit board 360 ->
  • the electrical movement path L2 of charge provided from the battery 340 is the battery 340 -> the second extension part 363 of the second printed circuit board 360 -> the first 2
  • the charge electrical movement path L1 has an open loop shape
  • the connecting member 390 is provided, the charge electrical movement path L2 has a closed loop shape.
  • the first electrode 341 of the battery 340 may be formed as a negative (-) electrode, and the second electrode 342 may be formed as a positive (+) electrode.
  • a stable ground form can be provided through the electrical movement path L2 of charges when the connection member 390 is provided.
  • the electric charge path L1 is a long and narrow open-loop electrical path L1 from the battery 340 to the first printed circuit board 350. Due to this, ground may be separated, and an imbalance in current density may occur, which may cause deterioration of performance of the antenna 370 .
  • the electrical movement path L2 of charges is formed in a closed loop form, so that the performance of the antenna 370 can be maintained or improved as it takes the form of a stable ground. there is.
  • a first electrical path L1 when the connecting member 390 is not provided and a second electrical path L2 when the connecting member 390 is provided are shown.
  • the electrical path L1 includes the battery 340, the second extension part 363 of the second printed circuit board 360, and the second connection part of the second printed circuit board 360. 362 , the first connection part 352 of the first printed circuit board 350 , or at least some areas of the first plate part 351 of the first printed circuit board 350 .
  • the electrical path L2 may be connected to the second extension part 363 of the second printed circuit board 360, the second connection part 362 of the second printed circuit board 360, It may be formed in at least a portion of the first connection portion 352 of the first printed circuit board 350 , the first plate portion 351 of the first printed circuit board 350 , or the connection member 390 .
  • the first electrical path L1 has an open loop shape
  • the second electrical path L2 may have a closed loop shape. there is.
  • the first electrical path L1 may have an open loop antenna characteristic.
  • connection member 390 By providing the connection member 390, the open loop shape can be removed, parasitic resonance of the antenna 370 can be eliminated, and radiation performance of the antenna can be improved.
  • FIG. 7A is a schematic diagram illustrating antenna radiation performance of an electronic device not including a connection member according to an embodiment.
  • FIG. 7B is a schematic diagram showing antenna radiation performance of an electronic device including a connection member according to an embodiment of the present disclosure. Charges in a closed loop form when the connection member 390 described above in FIG. 6B is provided.
  • the electrical movement path L2 may be described as having an additional electrical connection point between the first printed circuit board 350 and the battery 340 compared to the open-loop electrical movement path L1. .
  • FIG. 7A when the connecting member 390 is not provided, only one electrical connection point P1 is formed between the first printed circuit board 350 and the battery 340, but see FIG. 7B.
  • the connection member 390 when the connection member 390 is provided, two electrical connection points between the first printed circuit board 350 and the battery 340 may be formed (P1 and P2).
  • a ground structure (ground) for antenna operation may be formed in a closed loop form.
  • the performance of the antenna 370 may be degraded due to the occurrence of a parasitic resonance pattern (null), but in the case of FIG. 7B, the antenna 370 has a stable ground structure, thereby eliminating the parasitic resonance pattern (null) and can operate substantially like a monopole antenna.
  • the antenna 370 has a stable ground structure, thereby eliminating the parasitic resonance pattern (null) and can operate substantially like a monopole antenna.
  • various electronic parts or members on the electrical path are not stably grounded, and operate like an antenna of a specific frequency (eg, 1.2 GHz, 1.8 GHz) (parasitic resonance). )can do.
  • a specific frequency eg, 1.2 GHz, 1.8 GHz
  • FIG. 7B provides a more stable ground structure than the case of FIG.
  • a higher band frequency (eg, 2.4 GHz) may be output in a state in which the parasitic resonance pattern is removed using the antenna 370 .
  • 8A is a graph illustrating an improvement in the magnitude of energy radiated from an antenna of an electronic device including a connection member compared to an electronic device not including the connection member according to an embodiment of the present disclosure.
  • 8B is a graph showing that a parasitic resonance pattern is removed in an electronic device including a connection member compared to an electronic device not including a connection member according to an embodiment of the present disclosure.
  • 8C is a graph showing that antenna radiation efficiency of an electronic device including a connection member is improved compared to an electronic device not including a connection member according to an embodiment of the present disclosure.
  • a parasitic resonance pattern generated in an electronic device not including a connection member (before change, dotted line) in the vicinity of a certain band (eg, about 1200 MHz, about 1800 MHz) is changed to an electronic device including a connection member (after change). , thick solid line), it can be seen that the antenna is removed.
  • 9A is a schematic diagram illustrating a circuit structure of an electronic device that does not include a connecting member according to an embodiment.
  • 9B is a schematic diagram illustrating a circuit structure of an electronic device including a connection member according to an embodiment of the present disclosure.
  • connection member eg, the connection member 390 of FIG. 6A
  • instability of the grounding shape and current density may cause antenna performance to be degraded contrary to the design intent.
  • an electrical movement path is additionally formed from the battery 340 to the power management circuit 381 to stabilize the ground shape, so that parasitic resonance disappears and the intended performance of the monopole antenna can be expected.
  • the coin cell battery does not include a power management circuit (e.g., a protection circuit module) to prevent overcurrent, only positive and negative terminals are formed.
  • the power management circuit can be disposed on the first printed circuit board 350. there is.
  • the connecting member 390 When the connecting member 390 is connected to the ground of the first printed circuit board 350 instead of the power management circuit, an antenna performance improvement effect can be obtained, but overcurrent protection may not be available, so overcurrent protection
  • the connection member 390 may be connected to the power management circuit 381 .
  • the first electrode 341 (eg, negative electrode) and the second electrode 342 (eg, positive electrode) of the battery 340 are connected to the second printed circuit board 360.
  • Parallel ground (routing) from the side of the battery 340 through, and the first pole 341 of the battery 340 is added by directly contacting the power management circuit 381 of the first printed circuit board 350 (
  • the efficiency of the antenna 370 can be improved, the mounting area in the height direction (Z-axis direction) of the electronic device 300 can be reduced, and overcurrent protection can be achieved.
  • An electronic device may be various types of devices.
  • 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 e.g, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • first, second, or first or 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 this document may include a unit implemented by hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic block, component, or circuit, for example.
  • 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
  • One embodiment of the present disclosure provides one or more instructions stored in a storage medium (eg, internal memory 136 or external memory 138) readable by a machine (eg, electronic device 101). It may be implemented as software (eg, the program 140) including them.
  • a processor eg, the processor 120
  • a device eg, the electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • Device-readable storage media may be provided in the form of non-transitory storage media.
  • 'non-temporary' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain signals (e.g., electromagnetic waves), and this term refers to the case where data is stored semi-permanently in the storage medium. It does not discriminate when it is temporarily stored.
  • signals e.g., electromagnetic waves
  • the method according to one embodiment of the present disclosure may be included and provided in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • a computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (e.g. Play Store TM ) or between two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smartphones.
  • a device e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store e.g. Play Store TM
  • It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smartphones.
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a storage medium readable by a device such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a single entity or a plurality of entities.
  • one or more components or operations among the aforementioned corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by a corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • the actions performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the actions are executed in a different order, omitted, or , or one or more other operations may be added.
  • a housing eg, the housing 310 of FIG. 3
  • a first surface eg, first surface 340a in FIG. 4
  • a first direction eg, Z direction in FIG. 3
  • a second surface facing in a second direction different from the first direction It includes two surfaces (eg, the second surface 340b in FIG. 4 ) and a third surface facing a third direction different from the first direction and the second direction (eg, the third surface 340c in FIG. 4 ).
  • a battery having a first pole on the first surface and a second pole on the second surface eg, the battery 340 of FIG. 3
  • a power management circuit that is spaced apart from the first surface of the battery by a predetermined distance and provides power used for operation of the electronic device to at least one electronic component disposed inside the electronic device using power from the battery
  • a first portion eg, the first printed circuit board 350 of FIG. 3
  • a second portion electrically connected to the battery and disposed to surround at least a portion of the second and/or third side of the battery (eg, the second printed circuit board 360 of FIG. 3 ).
  • a printed circuit board comprising; an antenna electrically connected to the printed circuit board and communicating with an external electronic device (eg, the antenna 370 of FIG. 4 ); and a connecting member disposed on the first side of the battery for electrical connection between the first portion of the printed circuit board and the first pole of the battery (eg, the connecting member 390 of FIG. 6A ).
  • An electronic device may be provided.
  • connection member may be formed to come into contact with the power management circuit.
  • the connecting member may form a closed-loop electrical movement path to substantially operate as a monopole antenna by removing a parasitic resonance pattern of the antenna.
  • the first pole may be a negative (-) pole
  • the second pole may be a positive (+) pole
  • the connecting member may be a C-clip.
  • the printed circuit board is spaced apart from the first surface of the battery by a predetermined distance, and power used for operation of the electronic device using the power of the battery is disposed inside the electronic device.
  • a first printed circuit board including a power management circuit provided to at least one electronic component; And electrically connected to the battery, in the form of a flexible printed circuit board (FPCB), disposed to surround at least a portion of the second and/or third side of the battery, and connected to the first printed circuit board.
  • FPCB flexible printed circuit board
  • a second printed circuit board may include.
  • the first printed circuit board and the second printed circuit board may be electrically connected through a connecting member on the third surface.
  • the second printed circuit board has a first contact portion (eg, the first contact portion 364a of FIG. 3) connected to the first electrode of the battery and a first contact portion connected to the second electrode. It may include two contact parts (eg, the second contact part 364b of FIG. 3 ).
  • the battery may include a first electrode tab extending at least partially parallel to the first surface (eg, the first electrode tab 343 of FIG. 4 ) formed on the first surface, and the second electrode tab 343 of FIG.
  • a second electrode tab eg, the second electrode tab 344 of FIG. 4 ) extending at least partially parallel to the second surface may be formed on the surface.
  • the first pole tab and/or the second pole tab is at least partially parallel to the first side or the second side and/or the third side of the battery from the plate portion. It may include a curved part toward the .
  • the first electrode tab and the second electrode tab may be connected by soldering to the first contact portion and the second contact portion, respectively, on the third surface of the battery.
  • the antenna may be disposed on the first direction of the printed circuit board.
  • the electronic device may include at least one speaker and/or at least one microphone inside the housing.
  • the electronic device may be a true wireless stereo (TWS) electronic device.
  • TWS true wireless stereo
  • the battery may be a coin cell battery.
  • a wearable electronic device capable of implementing a true wireless stereo (TWS) function
  • a housing eg, the housing 310 of FIG. 3
  • a first surface eg, first surface 340a in FIG. 4
  • a first direction eg, Z direction in FIG. 3
  • a second surface facing in a second direction different from the first direction e.g., two surfaces (eg, the second surface 340b in FIG. 4), a third surface facing the first direction and a third direction different from the second direction (eg, the third surface 340c in FIG.
  • the a battery including a negative electrode disposed on a first surface and a positive electrode disposed on the second surface (eg, battery 340 of FIG. 3 ); a power management circuit that is spaced apart from the first surface of the battery by a predetermined distance and provides power used for operation of the electronic device to at least one electronic component disposed inside the electronic device using power from the battery; (eg, the first printed circuit board 350 of FIG. 3) including the power management circuit 381 of FIG. 4; A second printed circuit board electrically connected to the battery, disposed to surround at least a portion of the third side of the battery, and in contact with the first printed circuit board on the third side (e.g., FIG.
  • an antenna electrically connected to the first printed circuit board and communicating with an external electronic device disposed adjacent to the first printed circuit board in the first direction (eg, the antenna 370 of FIG. 4 ); and a connecting member disposed on the first side of the battery for electrical connection between the first printed circuit board and the negative electrode of the battery (eg, the connecting member 390 of FIG. 6A ).
  • An implementable wearable electronic device may be provided.
  • connection member may be formed to come into contact with the power management circuit.
  • the connecting member may form a closed-loop electrical movement path to substantially operate as a monopole antenna by removing a parasitic resonance pattern of the antenna.
  • the battery may include a first negative electrode tab extending at least partially parallel to the first surface on the first surface, and a positive electrode tab extending at least partially parallel to the second surface on the second surface. are formed, and the positive electrode tab and the negative electrode tab may be connected by soldering to the first contact portion and the second contact portion of the second printed circuit board, respectively, on the third surface of the battery.
  • the battery may be a coin cell battery.
  • a connection member disposed between the negative electrode of the battery and the power management circuit of the first printed circuit board may provide an additional electrical grounding structure parallel to the grounding structure of the first printed circuit board.
  • the additional ground structure may constitute an antenna that operates as a substantially monopole antenna.
  • the negative electrode and the positive electrode of the battery may be configured to be electrically connected to the second printed circuit board.

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Abstract

전자 장치가 제공된다. 전자 장치는 하우징; 상기 하우징 내부 공간에 배치되어 제 1 방향을 향하는 제 1 면, 상기 제 1방향과 다른 제 2 방향을 향하는 제 2 면, 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향과 다른 제 3 방향을 향하는 제 3 면, 상기 제 1 면에 배치된 제 1 극, 및 상기 제 2 면에 배치된 제 2 극을 포함하는 배터리; 상기 배터리의 상기 제 1 면과 소정거리 이격 배치되고, 상기 배터리의 전원을 이용하여 상기 전자 장치의 동작에 사용되는 전력을 상기 전자 장치의 내부에 배치된 적어도 하나의 전자 부품에 제공하는 전력 관리 회로를 포함하는 제 1 부분; 및 상기 배터리와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리의 상기 제 2 면 및/또는 상기 제 3 면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 제 2 부분을 포함하는 인쇄 회로 기판; 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되며, 외부 전자 장치와 통신을 위한 안테나; 및 상기 배터리의 상기 제 1 면 상에 배치되며, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제 1 부분과 상기 배터리의 제 1 극 사이의 전기적 연결을 위한 연결 부재를 포함할 수 있다.

Description

전자 장치
본 개시의 일 실시예는, 스피커를 포함하는 웨어러블 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치에는 적어도 하나 이상의 음향 효과와 관련된 부품들이 배치될 수 있다. 음향 효과와 관련된 부품으로서, 예를 들어, 스피커가 해당될 수 있으며 이러한 부품은 전자 장치의 하우징 내부에, 배터리와 같은 다른 부품들 간의 배치 관계, 및/또는 다양하게 설계되는 전자 장치의 외관 디자인에 대응하여 다양한 형태와 배치 구조를 가질 수 있다. 스피커를 포함하는 전자 장치로서, 예를 들면 무선 이어폰, 보청기와 같이 사용자의 귀에 근접한 부분에 착용 가능한 웨어러블 전자 장치가 포함될 수 있다. 이러한 웨어러블 전자 장치에서, ANC(active noise cancellation) 기능을 수행하기 위해 하우징 내부에 마이크를 추가적으로 배치할 수 있다.
스피커를 포함하는 웨어러블 전자 장치는 다른 전자 장치들과 연결되어 사용될 수 있다. 이에 웨어러블 전자 장치는 외부 전자 장치와의 무선 통신을 수행하기 위한 안테나를 구비할 수 있으며, 안테나를 이용하여 ANC 기능과 같은 무선 이어폰의 음질의 향상뿐만 아니라 사용자로 하여금 모든 수준의 편안함을 추구하기 위한 TWS(true wireless stereo) 기술을 구현할 수 있다. TWS 기술을 구현하기 위해, 웨어러블 전자 장치는 더 큰 용량과 높은 에너지 밀도를 가지는 배터리를 구비할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 크기가 작은 전자 장치에는 전원 공급을 위해 원통형 배터리, 또는 코인셀 배터리가 사용될 수 있다. 이중 코인셀 배터리는 원통형 배터리보다 현저히 작은 체적을 갖도록 제조될 수 있다는 점에서, 코인셀 배터리를 이용하면 전자 장치 디자인 설계의 자유도를 높일 수 있고, 전자 장치에 요구되는 소형화/콤팩트화 요구를 충족시킬 수 있다.
상기 정보는 본 개시의 이해를 돕기 위한 배경 정보로서만 제공된다. 상기 중 어느 것이 본 개시와 관련하여 선행 기술로서 적용될 수 있는지 여부에 대하여 어떠한 결정과 어떠한 주장도 이루어지지 않는다.
웨어러블 전자 장치에 코인셀 배터리를 포함하는 경우에 있어서, 코인셀 배터리는 하우징 내부에 포함된 다른 전자 부품들과 오버랩 구조(overlaped structure)를 가지도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 코인셀 배터리는, 스피커 및/또는 마이크와, 상기 스피커 및/또는 마이크에 전기적 신호를 입/출력 하기 위해 마련된 각종 도전성 회로와, 상기 도전성 회로가 인쇄된 회로기판(이하, '인쇄 회로 기판'이라 함), 회로의 보호 및/또는 배터리의 전력을 관리하는 전력 관리 회로(protection circuit module(PCM)/battery management system(BMS))를 포함하는 각종 전자 부품들과 오버랩 구조를 형성할 수 있다.
코인셀 배터리의 양극과 음극은 통상적으로 반대 방향을 향하게 배치되므로, 어떤 실시예에 따르면, 상기 코인셀 배터리의 양극과 음극을 연결하기 위해 예컨대, 상기 양극과 음극에 각각 접촉가능한 접점부를 가지는 'ㄷ'자로 형성된 인쇄 회로 기판이 사용될 수 있다. 그런데, 이와 같이 코인셀 배터리의 양극과 음극을 각각 연결하기 위한 접점 구조는 코인셀 배터리의 위와 아래에 각각 배치하여야 하므로 이러한 구조로 인해 전자 장치의 체적/크기를 소형화하려는 데 제약을 줄 수 있다.
또한, 웨어러블 전자 장치에 TWS 기술 구현을 위한 안테나를 설계함에 있어서, 웨어러블 전자 장치의 작은 체적과, 하우징 내부의 협소한 공간으로 인해, 안테나와 인접한 영역에 배치된 도전성 부재로 인하여 안테나 성능이 저하될 수 있다. 웨어러블 전자 장치는, 하우징 내부에 배치된 코인셀 배터리와 코인셀 배터리에 전기적으로 연결된 인쇄 회로 기판을 통해 기생 공진 패턴이 발생할 수 있고, 이로 인해 안테나 성능에 저하를 야기할 수 있다.
본 개시의 양태는 적어도 위에서 언급된 문제 및/또는 단점을 해결하고 적어도 아래에서 설명되는 이점을 제공하는 것이다. 따라서, 본 개시의 한 양태는, 다른 부품들과 오버랩 구조를 형성하는 코인셀 배터리를 구비하면서도 전자 장치의 체적/크기를 줄일 수 있는 웨어러블 전자 장치를 제공하고자 한다.
본 개시의 다른 양태는, 안테나 성능 향상 및 기생 공진 패턴을 제거할 수 있는 웨어러블 전자 장치를 제공하고자 한다.
추가적인 양태는 다음의 설명에서 부분적으로 설명될 것이고, 부분적으로는 설명으로부터 명백할 것이고, 또는 제시된 실시예의 실행에 의해 학습될 수 있다.
본 개시의 한 양태에 따르면, 전자 장치가 제공된다. 전자 장치는 하우징; 상기 하우징 내부 공간에 배치되어 제 1 방향을 향하는 제 1 면, 상기 제 1방향과 다른 제 2 방향을 향하는 제 2 면, 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향과 다른 제 3 방향을 향하는 제 3 면, 상기 제 1 면에 배치된 제 1 극, 및 상기 제 2 면에 배치된 제 2 극을 포함하는 배터리; 상기 배터리의 상기 제 1 면과 소정거리 이격 배치되고, 상기 배터리의 전원을 이용하여 상기 전자 장치의 동작에 사용되는 전력을 상기 전자 장치의 내부에 배치된 적어도 하나의 전자 부품에 제공하는 전력 관리 회로를 포함하는 제 1 부분; 및 상기 배터리와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리의 상기 제 2 면 및/또는 상기 제 3 면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 제 2 부분을 포함하는 인쇄 회로 기판; 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되며, 외부 전자 장치와 통신을 위한 안테나; 및 상기 배터리의 상기 제 1 면 상에 배치되며, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제 1 부분과 상기 배터리의 제 1 극 사이의 전기적 연결을 위한 연결 부재를 포함할 수 있다.
본 개시의 다른 한 양태에 따르면, TWS(true wireless stereo) 기능 구현 가능한 웨어러블 전자 장치가 제공된다. 웨어러블 전자 장치는 하우징; 상기 하우징 내부 공간에 배치되어 제 1 방향을 향하는 제 1 면, 상기 제 1방향과 다른 제 2 방향을 향하는 제 2 면, 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향과 다른 제 3 방향을 향하는 제 3 면, 상기 제 1 면에 배치된 음극, 상기 제 2 면에 배치된 양극을 포함하는 배터리; 상기 배터리의 상기 제 1 면과 소정거리 이격 배치되고, 상기 배터리의 전원을 이용하여 상기 전자 장치의 동작에 사용되는 전력을 상기 전자 장치의 내부에 배치된 적어도 하나의 전자 부품에 제공하는 전력 관리 회로를 포함하는 제 1 인쇄 회로 기판; 상기 배터리와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리의 상기 제 3 면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되며, 상기 제 3 면 상에서 상기 제 1 인쇄 회로 기판과 접속된(contacted) 제 2 인쇄 회로 기판; 상기 제 1 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되며, 상기 제 1 인쇄 회로 기판의 상기 제 1 방향 상에 인접 배치된 외부 전자 장치와 통신을 위한 안테나; 및 상기 배터리의 상기 제 1 면 상에 배치되며, 상기 제 1 인쇄 회로 기판과 상기 배터리의 상기 음극 사이의 전기적 연결을 위한 연결 부재를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 코인셀 배터리의 양극 및 음극과 인쇄 회로 기판 간의 전기적 연결을 코인셀 배터리의 측면 부분에서 구현함으로써, 다른 부품들과 오버랩 구조를 형성하는 코인셀 배터리를 구비하면서도 전자 장치의 체적/크기를 줄일 수 있는 웨어러블 전자 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 코인셀 배터리와 전력 관리 회로가 배치된 인쇄 회로 기판 간의 전기적인 연결에 있어서, 연결 부재를 이용하여 추가적인 전기적 연결 경로를 제공함으로써 접지(ground) 영역을 확보할 수 있다. 이로 인해, 기생 공진 패턴을 제거할 수 있고, 안테나 성능을 향상시킬 수 있다.
본 개시의 다른 양태, 이점 및 두드러진 특징은 첨부 도면과 함께 본 발명의 다양한 실시양태를 개시하는 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다.
상기한 양태와 다른 양태들, 특징들 및 본 개시의 어떤 실시예에 따른 이점들은 첨부 도면과 함께 취해진 본 개시의 다양한 실시양태를 개시하는 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은, 일 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는, 일 실시예에 따른, 오디오 모듈의 블록도이다.
도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는, 도 3에 도시된 실시예에서, 하우징을 제외한 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 배터리와 제 2 인쇄 회로 기판의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 6a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하는 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 6b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하는 전자 장치의 전기적 연결 경로를 나타낸 도면이다.
도 7a는, 어떤 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하지 않는 전자 장치의 안테나 방사 성능을 나타내는 모식도이다.
도 7b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하는 전자 장치의 안테나 방사 성능을 나타내는 모식도이다.
도 8a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하지 않는 전자 장치와 대비하여 연결 부재를 포함하는 전자 장치의 안테나에서 방사된 에너지의 크기가 향상된 것을 나타내는 그래프이다.
도 8b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하지 않는 전자 장치와 대비하여 연결 부재를 포함하는 전자 장치에서 기생 공진 패턴이 제거된 것을 나타내는 그래프이다.
도 8c는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하지 않는 전자 장치와 대비하여 연결 부재를 포함하는 전자 장치의 안테나 방사 효율이 향상된 것을 나타내는 그래프이다.
도 9a는, 어떤 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하지 않는 전자 장치의 회로 구조를 나타내는 모식도이다.
도 9b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하는 전자 장치의 회로 구조를 나타내는 모식도이다.
도면 전체에 걸쳐, 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소, 특징 및 구조를 묘사하는 데 사용된다는 점에 유의해야 한다.
첨부 도면을 참조하여 후술하는 설명은 청구범위 및 그 균등물에 의해 정의된 바와 같은 본 개시의 다양한 실시양태의 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 여기에는 이해를 돕기 위한 다양한 특정 세부 사항이 포함되어 있지만 이는 단지 예시적인 것으로 간주되어야 한다. 따라서, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 본 명세서에 기재된 다양한 실시예의 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 명료함과 간결함을 위해 잘 알려진 기능 및 구성에 대한 설명은 생략할 수 있다.
하기의 설명 및 청구범위에서 사용된 용어 및 단어들은 문헌상의 의미에 한정되지 않으며, 본 개시의 명확하고 일관된 이해를 가능하게 하기 위해 발명자가 사용한 것에 불과하다. 따라서, 본 개시의 일 실시예에 대한 다음 설명은 첨부된 청구범위 및 그 균등물에 의해 정의된 바와 같은 본 개시를 제한하기 위한 것이 아니라 단지 예시의 목적으로 제공된다는 것이 당업자에게 명백해야 한다.
단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수 지시 대상을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 예를 들어 "한 구성요소 표면(a component surface)"에 대한 언급은 그러한 표면 중 하나 이상에 대한 언급을 포함한다.
본 발명의 여러 실시 예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결과 전기적인 연결을 의미할 수 있다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 일 실시예에 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)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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, 인공지능이 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 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.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(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. 일실시예에 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. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는, 일 실시예에 따른, 오디오 모듈(170)의 블록도(200)이다.
도 2를 참조하면, 오디오 모듈(170)은, 예를 들면, 오디오 입력 인터페이스(210), 오디오 입력 믹서(220), ADC(analog to digital converter)(230), 오디오 신호 처리기(240), DAC(digital to analog converter)(250), 오디오 출력 믹서(260), 또는 오디오 출력 인터페이스(270)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 오디오 입력 인터페이스(210)는 입력 모듈(150)의 일부로서 또는 전자 장치(101)와 별도로 구성된 마이크(예: 다이나믹 마이크, 콘덴서 마이크, 또는 피에조 마이크)를 통하여 전자 장치(101)의 외부로부터 획득한 소리에 대응하는 오디오 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 오디오 신호가 외부의 전자 장치(102)(예: 헤드셋 또는 마이크)로부터 획득되는 경우, 오디오 입력 인터페이스(210)는 상기 외부의 전자 장치(102)와 연결 단자(178)를 통해 직접, 또는 무선 통신 모듈(192)을 통하여 무선으로(예: Bluetooth 통신) 연결되어 오디오 신호를 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 입력 인터페이스(210)는 상기 외부의 전자 장치(102)로부터 획득되는 오디오 신호와 관련된 제어 신호(예: 입력 버튼을 통해 수신된 볼륨 조정 신호)를 수신할 수 있다. 오디오 입력 인터페이스(210)는 복수의 오디오 입력 채널들을 포함하고, 상기 복수의 오디오 입력 채널들 중 대응하는 오디오 입력 채널 별로 다른 오디오 신호를 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 추가적으로 또는 대체적으로, 오디오 입력 인터페이스(210)는 전자 장치(101)의 다른 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 메모리(130))로부터 오디오 신호를 입력 받을 수 있다.
오디오 입력 믹서(220)는 입력된 복수의 오디오 신호들을 적어도 하나의 오디오 신호로 합성할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, 오디오 입력 믹서(220)는, 오디오 입력 인터페이스(210)를 통해 입력된 복수의 아날로그 오디오 신호들을 적어도 하나의 아날로그 오디오 신호로 합성할 수 있다.
ADC(230)는 아날로그 오디오 신호를 디지털 오디오 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, ADC(230)는 오디오 입력 인터페이스(210)를 통해 수신된 아날로그 오디오 신호, 또는 추가적으로 또는 대체적으로 오디오 입력 믹서(220)를 통해 합성된 아날로그 오디오 신호를 디지털 오디오 신호로 변환할 수 있다.
오디오 신호 처리기(240)는 ADC(230)를 통해 입력받은 디지털 오디오 신호, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성 요소로부터 수신된 디지털 오디오 신호에 대하여 다양한 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, 오디오 신호 처리기(240)는 하나 이상의 디지털 오디오 신호들에 대해 샘플링 비율 변경, 하나 이상의 필터 적용, 보간(interpolation) 처리, 전체 또는 일부 주파수 대역의 증폭 또는 감쇄, 노이즈 처리(예: 노이즈 또는 에코 감쇄), 채널 변경(예: 모노 및 스테레오간 전환), 합성(mixing), 또는 지정된 신호 추출을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 신호 처리기(240)의 하나 이상의 기능들은 이퀄라이저(equalizer)의 형태로 구현될 수 있다.
DAC(250)는 디지털 오디오 신호를 아날로그 오디오 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, DAC(250)는 오디오 신호 처리기(240)에 의해 처리된 디지털 오디오 신호, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 메모리(130))로부터 획득한 디지털 오디오 신호를 아날로그 오디오 신호로 변환할 수 있다.
오디오 출력 믹서(260)는 출력할 복수의 오디오 신호들을 적어도 하나의 오디오 신호로 합성할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, 오디오 출력 믹서(260)는 DAC(250)를 통해 아날로그로 전환된 오디오 신호 및 다른 아날로그 오디오 신호(예: 오디오 입력 인터페이스(210)을 통해 수신한 아날로그 오디오 신호)를 적어도 하나의 아날로그 오디오 신호로 합성할 수 있다.
오디오 출력 인터페이스(270)는 DAC(250)를 통해 변환된 아날로그 오디오 신호, 또는 추가적으로 또는 대체적으로 오디오 출력 믹서(260)에 의해 합성된 아날로그 오디오 신호를 음향 출력 모듈(155)를 통해 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들어, dynamic driver 또는 balanced armature driver 같은 스피커, 또는 리시버를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 음향 출력 모듈(155)은 복수의 스피커들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 오디오 출력 인터페이스(270)는 상기 복수의 스피커들 중 적어도 일부 스피커들을 통하여 서로 다른 복수의 채널들(예: 스테레오, 또는 5.1채널)을 갖는 오디오 신호를 출력할 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 출력 인터페이스(270)는 외부의 전자 장치(102)(예: 외부 스피커 또는 헤드셋)와 연결 단자(178)를 통해 직접, 또는 무선 통신 모듈(192)을 통하여 무선으로 연결되어 오디오 신호를 출력할 수 있다.
일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은 오디오 입력 믹서(220) 또는 오디오 출력 믹서(260)를 별도로 구비하지 않고, 오디오 신호 처리기(240)의 적어도 하나의 기능을 이용하여 복수의 디지털 오디오 신호들을 합성하여 적어도 하나의 디지털 오디오 신호를 생성할 수 있다.
일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은 오디오 입력 인터페이스(210)를 통해 입력된 아날로그 오디오 신호, 또는 오디오 출력 인터페이스(270)를 통해 출력될 오디오 신호를 증폭할 수 있는 오디오 증폭기(미도시)(예: 스피커 증폭 회로)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 오디오 증폭기는 오디오 모듈(170)과 별도의 모듈로 구성될 수 있다.
도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 개시의 일 실시예에 따른 도 3에 도시된 실시예에서, 하우징을 제외한 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))로서, 웨어러블 전자 장치(300)를 예시로 들어 설명한다. 설명의 편의상, 본 개시의 일 실시예의 실시 형태로서 웨어러블 전자 장치(300)를 예시로 들어 설명하지만, 본 개시의 범주가 반드시 도면에 도시된 웨어러블 전자 장치(300)의 종류 및 형태에 한정되는 것이 아님을 유의해야 한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(300)는 신체의 일부, 예를 들면 귀 또는 머리에 착용 가능한 기기가 해당될 수 있다. 웨어러블 전자 장치(300)의 예시로, 무선 이어폰(또는 인이어 이어셋(in-ear earset)), 또는 보청기가 포함될 수 있으며, 이 외에도 스피커, 또는 마이크가 배치된 다양한 제품군들이 포함될 수 있다.
본 개시의 다양한 도면에서는, 웨어러블 전자 장치(300)의 예시로서, 주로 귓바퀴에서 고막으로 이어지는 외이도에 장착되는 커널 타입의 인이어 이어셋을 그 대상으로 설명할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되지 않음에 유의한다. 다른 실시예에 따르면, 도면에 도시되지 않았으나, 웨어러블 전자 장치(300)는 귓바퀴에 장착되는 오픈형 이어셋을 그 대상으로 할 수도 있다.
도 3에는 방향성분 X, 방향성분 Y, 방향성분 Z가 도시된다. 상기 방향성분 X, 방향성분 Y, 방향성분 Z는 서로에 대하여 직교하며, X축, Y축, Z축으로 정의되는 공간 좌표계를 형성할 수 있다. 예를 들어, 방향성분 X는 웨어러블 전자 장치(300)의 가로 폭 방향, 방향성분 Y은 웨어러블 전자 장치(300)의 세로 폭 방향, 방향성분 Z은 웨어러블 전자 장치(300)의 높이 방향을 나타낼 수 있다. 한편, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 방향성분 Z는 배터리의 제 1 면(이하, 도 4의 제 1 면(340a))이 향하는 방향인 제 1 방향 및/또는 배터리의 제 2 면(이하, 도 4의 제 2 면(340b))이 향하는 방향인 제 2 방향을 지시할 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 방향성분 Z는 배터리의 제 1 면이 향하는 방향인 제 1 방향(①)과 평행할 수 있고, 배터리의 제 2 면이 향하는 방향인 제 2 방향(②)과 반대 방향을 향할 수 있다. 이하의 설명에서 상기 배터리의 제 1 면이 향하는 방향인 제 1 방향(①)과 배터리의 제 2 면이 향하는 방향인 제 2 방향(②)은 배터리와 전자 장치(300)에 포함된 다른 구성요소들 간의 오버랩 구조(overlapped structure)를 설명함에 있어서 설명의 편의상 제공되는 것일 뿐 어떤 특정한 방향을 지시하는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(300)의 하우징(310)은 돌출부(320) 및 개구(321)를 포함할 수 있다. 하우징(310)은 내부에 상기 다양한 부품들이 장착되기 위한 공간을 형성할 수 있다. 예를 들면, 하우징(310) 내부에는 음향 부품들(예: 스피커, 및/또는 마이크)과 전자 부품들(예: 배터리, 전력 관리 회로, 무선 통신 모듈, 쪋)이 배치될 수 있다. 여기서, 상기 전력 관리 회로는 예를 들면, 보호 회로 모듈(PCM(Protection Circuit Module))이나 전력 관리 시스템(BMS(Battery Management System))이 해당될 수 있고, 또는 상기 보호 회로 모듈과 전력 관리 시스템이 통합된 형태가 해당될 수도 있다. 돌출부(320)는 하우징(310)의 일 측에서 일 방향으로 돌출되도록 결합된 부분일 수 있다. 웨어러블 전자 장치(300)는 상기 돌출부(320)를 이용하여, 신체의 적어도 일부(신체의 외이도 또는 적어도 귓바퀴)에 삽입 및 장착될 수 있다. 돌출부(320)에는 이어팁(ear tip)이 추가로 장착될 수 있으며, 이어팁(미도시)을 통해 신체의 적어도 일부에 밀착됨으로써, 신체의 적어도 일부에 더욱 안정적으로 지지될 수 있다.
일실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이 웨어러블 전자 장치(300)는 비대칭 형상을 가질 수 있다. 웨어러블 전자 장치(300)이 비대칭 형상을 갖도록 형성된 이유는 인체 공학적 요소를 고려한 측면도 있지만, 음향 성능 확보 측면에서 하우징(310) 내부의 음향 부품들과 전자 부품들 간의 배치 관계가 우선적으로 고려될 수 있다.
웨어러블 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))에 통합되거나, 또는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))와 별개로 구비되는 구성일 수 있다. 여기서의 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))는 다양한 형태의 장치가 해당될 수 있다. 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))는, 예를 들면, 스마트폰, 휴대폰, 내비게이션 장치, 게임기, TV, 차량용 헤드 유닛, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(tablet) 컴퓨터, PMP(personal media player), PDA(personal digital assistants), 휴대용 통신 장치, 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 다양한 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
웨어러블 전자 장치(300)는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))와 유, 무선으로 연결될 수 있다. 이 경우 웨어러블 전자 장치(300)는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))와의 관계에서, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))에서 발생된 음향 신호를 외부로 출력하는 오디오 출력 인터페이스(또는 음향 출력 장치(예: 도 1의 음향 출력 모듈(155)))의 역할을 할 수 있다. 이에 추가적으로 또는 대체적으로, 본 문서에 개시된 웨어러블 전자 장치는(300), 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))의 외부로부터 획득한 소리에 대응하는 오디오 신호를 수신하기 위한 오디오 입력 인터페이스(또는 입력 장치(예: 도 1의 입력 모듈(150)))의 역할도 할 수 있다.
이하에서는 웨어러블 전자 장치(300)가 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))와 별개로 구비되는 것을 하나의 예시로서 설명할 수 있다. 이에 따라, 이하의 실시예에서 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))는 웨어러블 전자 장치(300)와 별개로 구비될 수 있다는 의미에서 '외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))'로 지칭할 수 있다.
웨어러블 전자 장치(300)가 외부의 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))와 무선으로 연결되는 경우에는, 웨어러블 전자 장치(300)는 네트워크(예: 근거리 무선 통신 네트워크 또는 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치와 통신할 수 있다. 네트워크는, 이에 한정되지 않지만, 이동 또는 셀룰러 통신망, 근거리 통신망(local area network: LAN)(예: Bluetooth 통신), 무선 근거리 통신망(wireless local area network: WLAN), 광역 통신망(wide area network: WAN), 인터넷, 또는 소지역 통신망(small area network: SAN) 등일 수 있다.
웨어러블 전자 장치(300)는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 그리고, 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치(300)는 전력 관리 회로, 센서 모듈, 배터리, 안테나 모듈 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 웨어러블 전자 장치(300)가 외부의 전자 장치와 무선으로 연결되는 실시예에서 상기 통신 모듈은, 무선 통신 모듈이 해당될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(300)는, 상기한 실시예에 따른 구성요소들 이외에도, 오디오 모듈(예: 도 1의 오디오 모듈(170))을 더 포함할 수 있으며, 웨어러블 전자 장치(300)의 하우징(310) 내부에 콤팩트한 구조로 통합될 수 있다. 여기서 오디오 모듈(예: 도 1의 오디오 모듈(170))은, 예를 들면 오디오 입력 믹서(예: 도 2의 오디오 입력 믹서(220)), ADC(analog to digital converter)(예: 도 2의 ADC(230)), 오디오 신호 처리기(예: 도 2의 오디오 신호 처리기(240)), DAC(digital to analog converter)(예: 도 2의 DAC(250)), 또는 오디오 출력 믹서(예: 도 2의 오디오 출력 믹서(260))를 포함할 수 있다. 웨어러블 전자 장치(300)에 포함된 오디오 모듈의 각 구성에 대해서는 도 2에서 전술한 실시예와 중복되는 범위에서 설명을 생략하기로 한다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(300)는 외부의 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))와 통신하지 않을 수도 있다. 이 경우, 웨어러블 전자 장치(300)는 외부의 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))를 통해 제어되지 않고, 웨어러블 전자 장치(300)에 포함된 부품들 자체의 동작(또는 제어)에 따라 외부로부터 획득한 소리에 대응하는 신호를 수신하고, 음향 신호를 외부로 출력하도록 구현될 수도 있다. 예컨대, 웨어러블 전자 장치(300)는 외부의 전자 장치와 통신하지 않고 자체적으로 음악 또는 동영상을 재생하여, 이에 따른 소리를 출력하거나 사용자의 음성을 수신하여 처리하는 스탠드-얼론(stand-alone) 방식의 전자 장치일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(300)는 외부의 전자 장치(예: 도1의 전자 장치(102))와 통신 및/또는 제어될 수도 있다. 웨어러블 전자 장치(300)는 스마트 폰과 같은 외부의 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))와 블루투스 등의 통신 방식을 통해 페어링되어 상기 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))로부터 수신된 데이터를 변환하여 소리를 출력하거나 사용자의 음성을 수신하여 상기 외부 전자 장치로 전송하는 인터랙션(interaction) 방식의 전자 장치일 수 있다.
도 3과 도 4를 함께 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(300)에 포함된 각 구성에 대해서 설명한다.
웨어러블 전자 장치(300)는 하우징(310) 내부 공간에 배치되어 제 1 방향을 향하는 제 1 면(340a), 상기 제 1방향과 다른 제 2 방향을 향하는 제 2 면(340b) 및 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향과 다른 제 3 방향을 향하는 제 3 면(340c)을 포함하는 배터리(340)를 포함할 수 있다.
배터리(340)는, 일 실시예에 따르면, 동전 형상의 코인셀 배터리(coin cell battery)로 형성될 수 있다. 코인셀 배터리는, 얇은 판형 혹은 막형으로 형성된 양극 전극판, 음극 전극판, 및 분리막(separator) 적층체를 권취하거나 겹쳐서 형성할 수 있다. 한 예로, 상기 코인셀 배터리는, 양극 전극판, 음극 전극판, 및 분리막(separator)의 적층체를 말아 형성된 젤리-롤(jelly-roll) 타입의 전극 조립체로 형성될 수 있다. 다른 한 예로, 코인셀 배터리는, 양극 전극판, 음극 전극판, 및 분리막(separator)의 적층체를 겹쳐 형성된 스택 타입(stacked type)의 전극 조립체로 형성될 수도 있다. 코인셀 배터리의 외면에는 배터리 셀의 적어도 일부를 감싸 배터리 셀을 보호하고 배터리 셀 내부의 전해액의 누설을 방지하기 위한 실링 부재(예: CAN)가 형성될 수 있다.
배터리(340)는, 제 1 면(340a)에 제 1 극(341), 제 2 면(340b)에 제 2 극(342)이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 코인셀 배터리는, 배터리 셀의 일 측에 양극 전극의 탭과 리드가 형성되고 상기 양극 전극의 탭과 리드(이하, 줄여서 '양극 전극'이라 함)가 형성된 방향은, 배터리 셀의 타 측에 형성된 음극 전극의 탭과 리드(이하, 줄여서 '음극 전극'이라 함)와 반대 방향을 향할 수 있다. 예컨대, 코인셀 배터리는 양방향 형태의 전극 단자가 적용될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 배터리(340)의 일면(예: 제 1 면(340a))에 양극 단자가 형성될 수 있고, 상기 일면의 반대 방향을 향하는 배터리(340)의 타면(예: 제 2 면(340b))에 음극 단자가 형성될 수 있다. 이와 달리 본 개시에서는, 일 실시예로서, 배터리(340)의 일면(예: 제 1 면(340a))에 음극 단자가 형성되고, 상기 일면의 반대 방향을 향하는 배터리(340)의 타면(예: 제 2 면(340b))에 양극 단자가 형성된 형태를 적용할 수 있다. 배터리(340)의 일면(예: 제 1 면(340a))에 음극 단자가 형성되고, 상기 일면의 반대 방향을 향하는 배터리(340)의 타면(예: 제 2 면(340b))에 양극 단자가 형성된 형태를 적용하는 이유에 대해서는 연결 부재를 이용하여 안테나의 접지 구조를 형성하는 실시예(예: 도 6a 이하)에 대한 설명에서 후술하도록 한다.
코인셀 배터리는, 크기가 작아 배터리 셀 내 또는 배터리 외부에 인접하여 보호 회로 모듈(PCM; Protection Circuit Module)을 구비하기 어려울 수 있다. 이에, 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치(300)는 보호 회로 모듈(PCM; Protection Circuit Module)이 배치된 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있다. 여기서, 보호 회로 모듈은 과충전 방지 기능(Over Charge Protection Voltage), 과방전 방지 기능(Over Discharge Protection Voltage), 과전류 차단 기능(Over Current Protection /Detection current), 및/또는 단락 보호 기능(Short Protection /Detection Condition)을 수행할 수 있다. 또한, 상기 다양한 기능들에 대하여 추가적으로 또는 대체적으로, 보호 회로 모듈은 배터리에 대한 정보(예: 충전/방전 상태, 전압, 온도, 압력 등)를 모니터링하고, 유무선 통신을 이용해 배터리의 정보를 전송하거나 제어하는 기능, 배터리의 잔량, 사용 가능 시간, 또는 충방전 이력등을 관리하는 기능을 포함한 BMS(Battery Management System)로서 동작할 수 있다. 이에, 이하의 실시예를 설명함에 있어서 상기 보호 회로 모듈은 '전력 관리 회로'로 지칭될 수 있다.
웨어러블 전자 장치(300)는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판은 배터리(340)의 제 1 면(340a)과 소정거리 이격 배치되고, 배터리(340)의 전원을 이용하여 웨어러블 전자 장치(300)의 동작에 사용되는 전력을 웨어러블 전자 장치(300)의 내부에 배치된 적어도 하나의 전자 부품(380)에 제공하는 전력 관리 회로(381)를 포함하는 제 1 부분을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판은 상기 배터리(340)와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리(340)의 상기 제 2 면(340b) 및/또는 상기 제 3 면(340c)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 제 2 부분을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 인쇄 회로 기판의 제 1 부분 및 제 2 부분은 각각 도면 부호 350 및 360에 대응될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판은 제 1 부분 및 제 2 부분이 일체로 연결된 형태로 형성될 수도 있지만, 도 3 및 도4에 도시된 바와 같이 제 1 부분 및 제 2 부분이 실질적으로(또는 물리적으로/전기적으로) 분리될 수 있고, 서로 적어도 하나의 접속 부재(connector)를 통해 연결 가능한 형태로 형성될 수도 있다. 이하의 설명에서는 인쇄 회로 기판의 제 1 부분 및 제 2 부분이 실질적으로(또는 물리적으로/전기적으로) 분리된 형태를 중심으로 설명하지만, 본 개시의 다양한 실시예의 범주가 상기 제 1 부분 및 제 2 부분이 일체로 연결된 형태를 배제하는 것은 아니다. 한편, 인쇄 회로 기판의 제 1 부분 및 제 2 부분이 실질적으로(또는 물리적으로/전기적으로) 분리된 형태에서, 인쇄 회로 기판의 제 1 부분은 '제 1 인쇄 회로 기판(350)'으로 지칭되고, 인쇄 회로 기판의 제 2 부분은 '제 2 인쇄 회로 기판(360)'으로 지칭될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(350) 및/또는 제 2 인쇄 회로 기판(360)의 적어도 일부는 연성 인쇄 회로 기판(FPCB; flexible printed circuit board)으로 형성될 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(350) 및/또는 제 2 인쇄 회로 기판(360)의 적어도 일부가 연성 인쇄 회로 기판으로 형성됨으로써, 하우징(310)의 협소한 공간 내에 복수의 구성요소들 간의 도전성 경로를 확보하기에 용이할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(350)은 적어도 하나의 전자 부품들(380)이 배치된 제 1 플레이트부(351)와 제 1 접속부(352)를 포함하고, 제 2 인쇄 회로 기판(360)은 제 1 인쇄 회로 기판(350)에 배치되지 않은 다른 전자 부품들과의 전기적인 연결을 위한 제 1 연장부(361)와, 제 2 접속부(362) 및 배터리(340)와의 전기적인 연결을 위한 제 2 연장부(363)를 포함할 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(350) 및 제 2 인쇄 회로 기판(360)은, 일 실시예에 따르면, 배터리(340)의 제 3 측면(340c) 상에서 물리적으로/전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제 1 인쇄 회로 기판(350)의 제 1 접속부(352)(예: 커넥터)와 2 인쇄 회로 기판(360)의 제 2 접속부(362)(예: 커넥터)가 배터리(340)의 제 3 측면(340c) 상에서 서로 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(350)은 복수의 전자 부품들(380)이 배치된 부분일 수 있으며, 제 1 인쇄 회로 기판(350)에 배치된 복수의 전자 부품들(380)은, 예컨대, 배터리(340)의 전력 관리 회로(381)를 포함할 수 있다. 또 한 실시예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(350)은 배터리(340)의 제 1 면(340a)에 대면하는 면(351a)과 제 1 면(340a)이 향하는 제 1 방향(①)과 동일한 방향을 향하는 면(351b) 상에 각각 적어도 하나의 전자 부품들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 인쇄 회로 기판(350)은 배터리(340)와 제 1 방향(①) 상에서 오버랩(overlapped)되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 제 1 인쇄 회로 기판(350)은 제 1 방향(①) 상에서 배터리(340)의 제 1 면(340a)으로부터 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다.
웨어러블 전자 장치(300)는 하우징(310) 내부에 배치된 적어도 하나의 지지 부재를 포함할 수 있다. 예컨대, 웨어러블 전자 장치(300)는 제 1 인쇄 회로 기판(350)과 하우징(310) 사이에서 제 1 인쇄 회로 기판(350) 및/또는 각종 전자 부품들을 지지하기 위해 배치된 지지 부재(311)를 포함할 수 있다. 또 한 예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(300)는, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 배터리(340)와 제 1 인쇄 회로 기판(350) 사이에는 공간을 채우는 스페이서(spacer) 혹은 구성요소들을 지지하기 위한 브라켓(bracket)이 더 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(360)은 배터리(340)의 전력을 제 1 인쇄 회로 기판(350)에 전달하는 구성일 수 있다. 제 2 인쇄 회로 기판(360)은, 일 실시예에 따르면, 스피커(330)와 같이 제 1 인쇄 회로 기판(350) 상에 배치되지 않은 전자 부품들에 대하여 전력을 공급하기 위해 마련되는 구성일 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(360)은 배터리(340)의 제 2 면(340b) 및/또는 제 3 면(340c)의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 인쇄 회로 기판(350)은 배터리(340)의 제 1 면(340a)의 적어도 일부를 감싸도록 형성되고, 제 2 인쇄 회로 기판(360)은 배터리(340)의 제 2 면(340b)의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 다른 예를 들면, 제 1 인쇄 회로 기판(350)은 배터리(340)의 제 1 면(340a)의 적어도 일부를 감싸도록 형성되고, 제 2 인쇄 회로 기판(360)은 배터리(340)의 제 3 면(340c)의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 인쇄 회로 기판(350)은 배터리(340)의 제 1 면(340a)의 적어도 일부를 감싸도록 형성되고, 제 2 인쇄 회로 기판(360)은 배터리(340)의 제 2 면(340b) 및 제 3 면(340c)의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(350)이 배터리(340)의 제 1 면(340a)의 적어도 일부를 감싸고, 제 2 인쇄 회로 기판(360)이 배터리(340)의 제 2 면(340b)의 적어도 일부를 감쌀 때, 제 1 인쇄 회로 기판(350)은 제 1 면(340a)의 제 1 극(341)에 전기적으로 연결되고, 제 2 인쇄 회로 기판(360)은 제 2 면(340b) 의 제 2 극(342)에 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(350)의 일측과 제 2 인쇄 회로 기판(360)의 일측에는 배터리(340)의 제 1 면(340a)과 제 2 면(340b)에 각각 전기적으로 접촉하도록 마련된 연결 부재(미도시)가 배치될 수 있다. 이와 같이 제 1 극(341)과 제 2 극(342)이 동일 방향에 형성되지 않고 서로 반대인 방향에 형성된 배터리(340)에 있어서, 상기 제 1 극(341)과 제 2 극(342)을 제 1 인쇄 회로 기판(350)과 제 2 인쇄 회로 기판(360)에 연결하기 위해 연결 부재를 한 쌍으로 구비하는 경우에는 전자 장치의 높이 방향의 크기가 증가하여 제품의 소형화/콤팩트화 설계에 제약이 될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 배터리(340)의 측면(예: 제 3 면(340c))에서 배터리(340)의 제 1 극(341) 및 제 2 극(342)의 인쇄 회로 기판에 대한 전기적인 연결을 구현함으로써 제품의 소형화/콤팩트화 설계에 대한 제약을 감소시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(340)의 측면(예: 제 3 면(340c))에서 배터리(340)의 제 1 극(341) 및 제 2 극(342)이 제 2 인쇄 회로 기판(360)과 연결되는 구조를 형성할 수 있다. 도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 제 2 인쇄 회로 기판(360)은 제 2 연장부(363)의 단부에 배터리(340)의 제 1 극(341)과 연결되는 제 1 접점부(364a) 및 상기 제 2 극과 연결되는 제 2 접점부(364b)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 인쇄 회로 기판(360)은 제 1 접점부(364a)에서 배터리(340) 제 1 극(341)과 납땜(soldering)되어 연결되고, 제 2 접점부(364b)에서 배터리(340) 제 2 극(342)과 납땜되어 연결될 수 있다. 예컨대, 배터리(340)의 제 1 극 탭(343)과 제 1 접점부(364a)간의 납땜(soldering) 작업을 통해, 제 2 인쇄 회로 기판(360)의 제 1 접점부(364a)에는 제 1 납땜부(365a)가 형성될 수 있고, 배터리(340)의 제 2 극 탭(344)과 제 2 접점부(364b)간의 납땜(soldering) 작업을 통해, 제 2 인쇄 회로 기판(360)의 제 2 접점부(364b)에는 제 2 납땜부(365b)가 형성될 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 배터리(340)의 제 1 극(341) 및 제 2 극(342)과, 제 2 인쇄 회로 기판(360) 간의 전기적인 연결 구조에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 5는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 배터리(340)와 제 2 인쇄 회로 기판(360)의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 배터리(340)의 제 2 면(340b)과 제 3 면(340c)의 적어도 일부를 감싸는 제 2 인쇄 회로 기판(360)이 개시된다.
일 실시예에 따르면, 배터리(340)에는 제 1 면(340a)에 상기 제 1 면(340a)과 적어도 일부 평행하게 연장된 제 1 극 탭(343)이 형성되고, 제 2 면(340b)에 상기 제 2 면(340b)과 적어도 일부 평행하게 연장된 제 2 극 탭(344)이 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 극 탭(343) 및/또는 제 2 극 탭(344)은 적어도 부분적으로 제 1 면(340a) 또는 제 2 면(340b)과 평행한 플레이트 부분 및/또는 상기 플레이트 부분으로부터 배터리(340)의 제 3 면(340c)을 향해 굴곡진 부분을 포함하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 배터리(340)는 도 5에 도시된 바와 같이 제 1 면(340a)과 평행한 플레이트 부분을 포함하는 제 1 극 탭(343)과, 도 4에 도시된 바와 같이 제 2 면(340b)과 평행한 플레이트 부분과 제 3 면(340)에 대응하는 굴곡진 부분을 포함하는 제 2 극 탭(344)을 포함할 수 있다. 이 밖에 배터리(340)의 제 1 극 탭(343)과 제 2 극 탭(344)의 형상은 실시예에 따라 다양하게 적용될 수 있다. 이와 같이 다양한 형상의 제 1 극 탭(343) 및 제 2 극 탭(344)에 대하여 납땜(soldering) 작업을 수행함에 있어서, 납땜 접합 구조 및 작업의 안정성, 사용되는 납량 관리의 용이성 등을 위해, 본 개시의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(300)는 제 2 인쇄 회로 기판(360)의 제 2 연장부(363)에 제 1 접점부(364a), 제 2 접점부(364b)와 함께 상기 제 1 접점부(364a), 제 2 접점부(364b)의 지정된 위치에서 납땜 작업의 용이성을 위해 납땜 작업 전 리세스(recess) 형태로 제공되는 제 1 납땜부(365a) 및 제 2 납땜부(365b)를 제공할 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(300)가 외부의 전자 장치(예: 도 1의 102)와 통신 및/또는 제어됨을 전제로, 안테나(370)를 포함하는 실시예에 대해서 설명할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면 웨어러블 전자 장치(300)에 포함된 안테나(370)를 이용하여 상기 블루투스를 포함한 다양한 무선 통신 방식을 구현할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나(370)로서 하우징(310)의 일측 또는 하우징(310)에 인접하여 배치된 LDS(Laser Direct Structuring Antenna) 안테나가 적용될 수 있다. 안테나(370)는, 한 예를 들면, 열가소성 수지로 형성된 지지 부재(311)의 표면에 구리 또는 니켈 도금을 레이저를 이용하여 형성된 안테나 패턴을 포함하는 LDS 안테나가 적용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나(370)는 방사의 용이성을 위해 웨어러블 전자 장치(300)의 표면, 예컨대, 하우징(310)의 일측 또는 하우징(310)에 인접하여 배치됨에 따라, 안테나(370)를 제어하기 위한 프로세서(예: 커뮤니케이션 프로세서), 통신 모듈을 포함한 각종 전자 부품들이 배치된 제 1 인쇄 회로 기판(350)과 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나(370)는 제 1 인쇄 회로 기판(350)의 제 1 방향 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 안테나(370)는 제 1 인쇄 회로 기판(350)의 제 1 방향(①)을 향하는 면으로부터 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 서로 이격 배치된 안테나(370)와 제 1 인쇄 회로 기판(350)을 연결하기 위하여 웨어러블 전자 장치(300)는 연결 부재(connect member)(382)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(382)는 도 4에 도시된 바와 같이 c-clip이 해당될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않으며 전도성 와이어(wire) 또는 포고 핀(pogo pin)과 같이 일 구성요소와 다른 구성요소들을 서로 전기적으로 연결하는 다양한 형태의 부재들이 적용될 수 있다.
도 6a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하는 전자 장치(300)를 나타내는 도면이다. 도 6b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하는 전자 장치(300)의 전기적 연결 경로를 나타낸 도면이다. 도 6a 및 도 6b의 도면을 설명함에 있어서, 전술한 실시예와 중복되는 설명은 이하 생략하도록 한다.
도 6a를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(300)는 배터리(340)의 제 1 면(340a) 상에 배치되며, 제 1 인쇄 회로 기판(350)과 배터리(340)의 제 1 극(341) 사이의 전기적 연결을 위한 연결 부재(390)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연결 부재(390)는 안테나(370)와 제 1 인쇄 회로 기판(350)을 연결하기 위하여 연결 부재(382)와 별도로 마련되는 것으로서, 제 1 인쇄 회로 기판(350)과 배터리(340)의 제 1 극(341) 사이에 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 부재(390)는 일측이 배터리(340)의 제 1 극(341), 예를 들면, 제 1 극 탭(343)에 맞닿고, 타측이 제 1 인쇄 회로 기판(350)의 전력 관리 회로(381)에 맞닿도록 형성될 수 있다.
연결 부재(390)의 형태는 다양할 수 있으며, 예를 들면, 도 6a에 도시된 c-clip 형태이거나, 또는 도면에 도시된 바와 달리 전도성 와이어(wire) 또는 포고 핀(pogo pin)과 같이 일 구성요소와 다른 구성요소들을 서로 전기적으로 연결하는 다양한 형태의 부재들이 적용될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 연결 부재(390)를 구비함으로써 안테나(370)의 기생 공진 패턴을 제거하고, 안테나의 방사 성능을 높일 수 있다.
도 6b에는, 연결 부재(390)를 구비하지 않은 경우의 전하의 전기적 이동 경로(L1)와 연결 부재(390)를 구비한 경우의 전하의 전기적 이동 경로(L2)가 도시된다. 연결 부재(390)를 구비하지 않은 경우 배터리(340)로부터 제공되는 전하의 전기적 이동 경로(L1)는 배터리(340) -> 제 2 인쇄 회로 기판(360)의 제 2 연장부(363) -> 제 2 인쇄 회로 기판(360)의 제 2 접속부(362) -> 제 1 인쇄 회로 기판(350)의 제 1 접속부(352) -> 제 1 인쇄 회로 기판(350)의 제 1 플레이트부(351) -> 전력 관리 회로(381)로 형성될 수 있다. 연결 부재(390)를 구비하는 경우 배터리(340)로부터 제공되는 전하의 전기적 이동 경로(L2)는 배터리(340) -> 제 2 인쇄 회로 기판(360)의 제 2 연장부(363) -> 제 2 인쇄 회로 기판(360)의 제 2 접속부(362) -> 제 1 인쇄 회로 기판(350)의 제 1 접속부(352) -> 제 1 인쇄 회로 기판(350)의 제 1 플레이트부(351) -> 전력 관리 회로(381) 및/또는 배터리(340) -> 연결 부재(390) -> 전력 관리 회로(381)로 형성될 수 있다. 연결 부재(390)를 구비하지 않은 경우의 전하의 전기적 이동 경로(L1)는 개루프 형태를 가지는 반면, 연결 부재(390)를 구비한 경우의 전하의 전기적 이동 경로(L2)는 폐루프 형태를 가질 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 배터리(340)의 제 1 극(341)을 음(-)극으로 형성하고, 제 2 극(342)을 양(+)극으로 형성할 수 있다. 이 경우, 연결 부재(390)를 구비한 경우의 전하의 전기적 이동 경로(L2)를 통해 안정적인 접지(ground) 형태를 제공할 수 있다. 예컨대, 연결 부재(390)를 구비하지 않은 경우의 전하의 전기적 이동 경로(L1)는 배터리(340)에서부터 제 1 인쇄 회로 기판(350)에 이르는 길고 좁은 개루프 형태의 전기적 이동 경로(L1)로 인해 접지(ground)가 분리되는 현상이 발생할 수 있으며, 전류 밀도의 불균형을 야기해 안테나(370)의 성능을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 이와 달리 연결 부재(390)를 구비한 경우는 전하의 전기적 이동 경로(L2)가 폐루프 형태로 형성됨으로써 안정적인 접지(ground) 형태를 취함에 따라 안테나(370)의 성능을 유지시키거나 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연결 부재(390)를 구비하지 않은 경우의 제 1 전기적 경로(L1)와 연결 부재(390)를 구비한 경우의 제 2 전기적 경로(L2)가 도시된다. 연결 부재(390)를 구비하지 않은 경우 전기적 경로(L1)는 배터리(340), 제 2 인쇄 회로 기판(360)의 제 2 연장부(363), 제 2 인쇄 회로 기판(360)의 제 2 접속부(362), 제 1 인쇄 회로 기판(350)의 제 1 접속부(352), 또는 제 1 인쇄 회로 기판(350)의 제 1 플레이트부(351)의 적어도 일부 영역들로 형성될 수 있다. 연결 부재(390)를 구비하는 경우, 전기적 경로(L2)는 제 2 인쇄 회로 기판(360)의 제 2 연장부(363), 제 2 인쇄 회로 기판(360)의 제 2 접속부(362), 제 1 인쇄 회로 기판(350)의 제 1 접속부(352), 제 1 인쇄 회로 기판(350)의 제 1 플레이트부(351), 또는 연결 부재(390)의 적어도 일부 영역들로 형성될 수 있다. 연결 부재(390)를 구비하지 않은 경우의 제 1 전기적 경로(L1)는 개루프 형태를 가지는 반면, 연결 부재(390)를 구비한 경우는 제 2 전기적 경로(L2)는 폐루프 형태를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나(370)을 이용하여 통신 신호(예: RF 신호)를 송출 시, 제 1 전기적 경로(L1)은 개루프 형태로 안테나 특성을 지닐 수 있다. 그에 따라 안테나 신호 일부가 전기적 경로(L1)에 유기되어, 기생 공진이 발생할 수 있다. 연결 부재(390)를 구비함으로써, 개루프 형태를 제거하여, 안테나(370)의 기생 공진을 제거하고, 안테나의 방사 성능을 높일 수 있다.
도 7a는, 어떤 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하지 않는 전자 장치의 안테나 방사 성능을 나타내는 모식도이다. 도 7b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하는 전자 장치의 안테나 방사 성능을 나타내는 모식도이다.도 6b에 전술한 연결 부재(390)를 구비한 경우의 폐루프 형태의 전하의 전기적 이동 경로(L2)는, 달리 표현하면, 개루프 형태의 전기적 이동 경로(L1)에 비해 제 1 인쇄회로기판(350)과 배터리(340)간 전기적인 연결 포인트가 추가된 것으로 설명될 수도 있다.
도 7a를 참조하면, 연결 부재(390)를 구비하지 않은 경우에는, 제 1 인쇄회로기판(350)과 배터리(340)간 전기적인 연결 포인트가 1개(P1)로만 형성되지만, 도 7b를 참조하면, 연결 부재(390)를 구비한 경우에, 제 1 인쇄회로기판(350)과 배터리(340)간 전기적인 연결 포인트는 2개(P1, P2)로 형성될 수 있다. 도 7b의 경우 전기적인 연결 포인트가 2개로 형성됨에 따라 안테나 동작을 위한 접지 구조(그라운드)가 폐루프 형태로 형성될 수 있다.
도 7a의 경우 안테나(370)는 기생 공진 패턴(null) 발생으로 인해 안테나 성능이 저하될 수 있지만, 도 7b의 경우, 안테나(370)는 안정적인 접지 구조를 가짐으로써 기생 공진 패턴(null)이 제거되고 실질적으로 모노폴(mono pole) 안테나와 같이 동작할 수 있다. 예를 들면, 도 7a의 경우 길고 좁은 전기적 경로가 형성됨에 따라, 전기적 경로 상의 각종 전자 부품들이나 부재들이 안정적으로 접지되지 않고, 특정 주파수(예: 1.2GHz, 1.8GHz)의 안테나처럼 동작(기생 공진)할 수 있다. 반면, 도 7b의 경우 도 7a의 경우보다 안정적인 접지 구조를 제공하기 때문에 기생 공진 패턴을 제거하고 안테나(370)의 성능을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 도 7b의 경우, 안테나(370)를 이용하여 기생 공진 패턴이 제거된 상태에서 보다 높은 대역의 주파수(예: 2.4GHz)를 출력할 수 있다.
도 8a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하지 않는 전자 장치와 대비하여 연결 부재를 포함하는 전자 장치의 안테나에서 방사된 에너지의 크기가 향상된 것을 나타내는 그래프이다. 도 8b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하지 않는 전자 장치와 대비하여 연결 부재를 포함하는 전자 장치에서 기생 공진 패턴이 제거된 것을 나타내는 그래프이다. 도 8c는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하지 않는 전자 장치와 대비하여 연결 부재를 포함하는 전자 장치의 안테나 방사 효율이 향상된 것을 나타내는 그래프이다.
도 8a를 살펴보면, 일정 대역(예: 약 2400MHz) 부근에서 연결 부재를 포함하지 않는 전자 장치(변경 전, 점선)와 대비하여 연결 부재를 포함하는 전자 장치(변경 후, 굵은 실선)의 안테나에서 방사된 에너지의 크기가 향상된 것을 확인할 수 있다.
도 8b를 살펴보면, 일정 대역(예: 약 1200MHz, 약 1800MHz) 부근에서 연결 부재를 포함하지 않는 전자 장치(변경 전, 점선)에서 발생하였던 기생 공진 패턴이, 연결 부재를 포함하는 전자 장치(변경 후, 굵은 실선)의 안테나에서는 제거된 것을 확인할 수 있다.
도 8c를 살펴보면, 일정 대역(예: 약 2400MHz) 부근에서 연결 부재를 포함하지 않는 전자 장치(변경 전, 점선)와 대비하여 연결 부재를 포함하는 전자 장치(변경 후, 굵은 실선)의 안테나의 방사 효율이 향상된 것을 확인할 수 있다.
도 9a는, 어떤 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하지 않는 전자 장치의 회로 구조를 나타내는 모식도이다. 도 9b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 연결 부재를 포함하는 전자 장치의 회로 구조를 나타내는 모식도이다.
도 9a를 참조하면, 연결 부재(예: 도 6a의 연결 부재(390))를 별도로 포함하지 않는 경우의 전자 장치에 있어서, 회로 구조적인 측면에서는 기능 동작에 이상이 없을 수 있으나, 전기적인 연결에 따른 안테나의 성능 측면에서는 접지 형태 및 전류 밀도의 불안정을 야기하여, 안테나 성능이 설계 의도와 달리 저하될 수 있다.
이에, 도 9b를 참조하면, 배터리(340)로부터 전력 관리 회로(381)로 전기적 이동 경로를 추가 형성하여 접지 형태를 안정화시키면서 기생공진이 사라지고 의도된 모노폴 안테나 성능을 기대할 수 있게 된다.
코인셀 배터리에는 과전류를 방지하는 전력 관리 회로(예: 보호 회로 모듈)가 포함되어 있지 않아 양극과, 음극 단자만 형성되어 있는데, 상기 전력 관리 회로는 제 1 인쇄 회로 기판(350)에 배치될 수 있다. 상기 연결 부재(390)를 전력 관리 회로가 아닌 제 1 인쇄 회로 기판(350)의 접지(ground)로 연결하는 경우에 안테나 성능 향상 효과는 얻을 수 있으나, 과전류 보호가 되지 않을 수 있기 때문에, 과전류 보호를 위해 도 9b에 도시된 바와 같이 연결 부재(390)를 전력 관리 회로(381)에 연결할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 9b를 참조하면, 배터리(340)의 제 1 극(341)(예: 음극)과 제 2 극(342)(예: 양극)은 제 2 인쇄 회로 기판(360)을 통해 배터리(340)의 측면에서 라우팅(routing)되고, 배터리(340)의 제 1 극(341)은 제 1 인쇄 회로 기판(350)의 전력 관리 회로(381)에 직접 접촉시킴으로써 추가하는 병렬 접지(ground) 구조를 형성함으로써 안테나(370)의 효율 향상, 전자 장치(300)의 높이 방향(Z축 방향) 실장면적 감소 및 과전류 보호가 이뤄질 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 개시의 일 실시예 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 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 개시의 일 실시예는 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 개시의 일 실시예에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 3의 웨어러블 전자 장치(300))에 있어서, 하우징(예: 도 3의 하우징(310)); 상기 하우징 내부 공간에 배치되어 제 1 방향(예: 도 3의 Z 방향)을 향하는 제 1 면(예: 도 4의 제 1 면(340a)), 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향을 향하는 제 2 면(예: 도 4의 제 2 면(340b)) 및 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향과 다른 제 3 방향을 향하는 제 3 면(예: 도 4의 제 3 면(340c))을 포함하며, 상기 제 1 면에 제 1 극, 상기 제 2 면에 제 2 극이 형성된 배터리(예: 도 3의 배터리(340)); 상기 배터리의 상기 제 1 면과 소정거리 이격 배치되고, 상기 배터리의 전원을 이용하여 상기 전자 장치의 동작에 사용되는 전력을 상기 전자 장치의 내부에 배치된 적어도 하나의 전자 부품에 제공하는 전력 관리 회로(예: 도 4의 전력 관리 회로(381))를 포함하는 제 1 부분(예: 도 3의 제 1 인쇄 회로 기판(350)); 및 상기 배터리와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리의 상기 제 2 면 및/또는 상기 제 3 면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 제 2 부분(예: 도 3의 제 2 인쇄 회로 기판(360))을 포함하는 인쇄 회로 기판; 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되며, 외부 전자 장치와 통신을 위한 안테나(예: 도 4의 안테나(370)); 및 상기 배터리의 상기 제 1 면 상에 배치되며, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제 1 부분과 상기 배터리의 제 1 극 사이의 전기적 연결을 위한 연결 부재(예: 도 6a의 연결 부재(390))를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 연결 부재는 전력 관리 회로에 맞닿도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 연결 부재는 상기 안테나의 기생 공진 패턴을 제거하여 실질적으로 모노폴 안테나로 동작하도록, 폐루프(closed-loop) 형상의 전기적 이동 경로를 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 극은 음(-)극이고, 상기 제 2 극은 양(+)극일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 연결 부재는 C-clip일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 배터리의 상기 제 1 면과 소정거리 이격 배치되고, 상기 배터리의 전원을 이용하여 상기 전자 장치의 동작에 사용되는 전력을 상기 전자 장치의 내부에 배치된 적어도 하나의 전자 부품에 제공하는 전력 관리 회로를 포함하는 제 1 인쇄 회로 기판; 및 상기 배터리와 전기적으로 연결되고, FPCB(flexible printed circuit board) 형태로서 상기 배터리의 상기 제 2 면 및/또는 상기 제 3 면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되며, 상기 제 1 인쇄 회로 기판과 접속된(contacted) 제 2 인쇄 회로 기판;을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판과 상기 제 2 인쇄 회로 기판은 상기 제 3 면 상에서 접속 부재를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 인쇄 회로 기판은 상기 배터리의 상기 제 1 극과 연결되는 제 1 접점부(예: 도 3의 제 1 접점부(364a)) 및 상기 제 2 극과 연결되는 제 2 접점부(예: 도 3의 제 2 접접부(364b))를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리는 상기 제 1 면에 상기 제 1 면과 적어도 일부 평행하게 연장된 제 1 극 탭(예: 도 4의 제 1 극 탭(343))이 형성되고, 상기 제 2 면에 상기 제 2 면과 적어도 일부 평행하게 연장된 제 2 극 탭(예: 도 4의 제 2 극 탭(344))이 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 극 탭 및/또는 상기 제 2 극 탭은 적어도 부분적으로 상기 제 1 면 또는 상기 제 2 면과 평행한 플레이트 부분 및/또는 상기 플레이트 부분으로부터 상기 배터리의 제 3 면을 향해 굴곡진 부분을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 극 탭 및 상기 제 2 극 탭은 상기 배터리의 제 3 면 상에서 각각 상기 제 1 접점부 및 상기 제 2 접점부와 납땜 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나는 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제 1 방향 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 하우징 내부에 적어도 하나의 스피커 및/또는 적어도 하나의 마이크를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 TWS(true wireless stereo) 전자 장치일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리는 코인셀(coin cell) 배터리일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, TWS(true wireless stereo) 기능 구현 가능한 웨어러블 전자 장치(예: 도 3의 웨어러블 전자 장치(300))에 있어서, 하우징(예: 도 3의 하우징(310)); 상기 하우징 내부 공간에 배치되어 제 1 방향(예: 도 3의 Z 방향)을 향하는 제 1 면(예: 도 4의 제 1 면(340a)), 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향을 향하는 제 2 면(예: 도 4의 제 2 면(340b)), 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향과 다른 제 3 방향을 향하는 제 3 면(예: 도 4의 제 3 면(340c)), 상기 제 1 면에 배치된 음극, 및 상기 제 2 면에 배치된 양극을 포함하는 배터리(예: 도 3의 배터리(340)); 상기 배터리의 상기 제 1 면과 소정거리 이격 배치되고, 상기 배터리의 전원을 이용하여 상기 전자 장치의 동작에 사용되는 전력을 상기 전자 장치의 내부에 배치된 적어도 하나의 전자 부품에 제공하는 전력 관리 회로(예: 도 4의 전력 관리 회로(381))를 포함하는 제 1 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 1 인쇄 회로 기판(350)); 상기 배터리와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리의 상기 제 3 면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되며, 상기 제 3 면 상에서 상기 제 1 인쇄 회로 기판과 접속된(contacted) 제 2 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 2 인쇄 회로 기판(360)); 상기 제 1 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되며, 상기 제 1 인쇄 회로 기판의 상기 제 1 방향 상에 인접 배치된 외부 전자 장치와 통신을 위한 안테나(예: 도 4의 안테나(370)); 및 상기 배터리의 상기 제 1 면 상에 배치되며, 상기 제 1 인쇄 회로 기판과 상기 배터리의 상기 음극 사이의 전기적 연결을 위한 연결 부재(예: 도 6a의 연결 부재(390))를 포함하는 TWS 기능 구현 가능한 웨어러블 전자 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 연결 부재는 전력 관리 회로에 맞닿도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 연결 부재는 상기 안테나의 기생 공진 패턴을 제거하여 실질적으로 모노폴 안테나로 동작하도록, 폐루프(closed-loop) 형상의 전기적 이동 경로를 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리는 상기 제 1 면에 상기 제 1 면과 적어도 일부 평행하게 연장된 제 음극 탭이 형성되고, 상기 제 2 면에 상기 제 2 면과 적어도 일부 평행하게 연장된 양극 탭이 형성되며, 상기 양극 탭 및 상기 음극 탭은 상기 배터리의 제 3 면 상에서 각각 상기 제 2 인쇄 회로 기판의 제 1 접점부 및 제 2 접점부와 납땜 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리는 코인셀(coin cell) 배터리일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리의 음극과 상기 제 1 인쇄 회로 기판의 전력 관리 회로 사이에 배치된 연결 부재는 제 1 인쇄 회로 기판의 접지 구조에 평행한 추가적인 전기적 접지 구조를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 추가적인 접지 구조는 실질적으로 모노폴 안테나로 동작하는 안테나를 구성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리의 음극과 양극은 상기 제 2 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 개시는 다양한 실시예를 참조하여 도시되고 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 사상 및 청구 범위에 정의되고 그의 균등물의 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항의 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내부 공간에 배치되어 제 1 방향을 향하는 제 1 면, 상기 제 1방향과 다른 제 2 방향을 향하는 제 2 면, 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향과 다른 제 3 방향을 향하는 제 3 면, 상기 제 1 면에 배치된 제 1 극, 및 상기 제 2 면에 배치된 제 2 극을 포함하는 배터리;
    상기 배터리의 상기 제 1 면과 소정거리 이격 배치되고, 상기 배터리의 전원을 이용하여 상기 전자 장치의 동작에 사용되는 전력을 상기 전자 장치의 내부에 배치된 적어도 하나의 전자 부품에 제공하는 전력 관리 회로를 포함하는 제 1 부분; 및 상기 배터리와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리의 상기 제 2 면 및/또는 상기 제 3 면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 제 2 부분을 포함하는 인쇄 회로 기판;
    상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되며, 외부 전자 장치와 통신을 위한 안테나; 및
    상기 배터리의 상기 제 1 면 상에 배치되며, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제 1 부분과 상기 배터리의 제 1 극 사이의 전기적 연결을 위한 연결 부재를 포함하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 부재는 전력 관리 회로에 맞닿도록 형성된 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 안테나의 기생 공진 패턴을 제거하여 실질적으로 모노폴 안테나로 동작하도록, 폐루프(closed-loop) 형상의 전기적 이동 경로를 형성하는 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 극은 음(-)극이고, 상기 제 2 극은 양(+)극인 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 부재는 C-clip인 전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은
    상기 배터리의 상기 제 1 면과 소정거리 이격 배치되고, 상기 배터리의 전원을 이용하여 상기 전자 장치의 동작에 사용되는 전력을 상기 전자 장치의 내부에 배치된 적어도 하나의 전자 부품에 제공하는 전력 관리 회로를 포함하는 제 1 인쇄 회로 기판; 및
    상기 배터리와 전기적으로 연결되고, FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 형태로서 상기 배터리의 상기 제 2 면 및/또는 상기 제 3 면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되며, 상기 제 1 인쇄 회로 기판과 접속된(contacted) 제 2 인쇄 회로 기판;을 포함하는 전자 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 인쇄 회로 기판과 상기 제 2 인쇄 회로 기판은 상기 제 3 면 상에서 접속 부재를 통해 전기적으로 연결되는 전자 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 인쇄 회로 기판은 상기 배터리의 상기 제 1 극과 연결되는 제 1 접점부 및 상기 제 2 극과 연결되는 제 2 접점부를 포함하는 전자 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 배터리는 상기 제 1 면에 상기 제 1 면과 적어도 일부 평행하게 연장된 제 1 극 탭이 형성되고, 상기 제 2 면에 상기 제 2 면과 적어도 일부 평행하게 연장된 제 2 극 탭이 형성되는 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 극 탭 및/또는 상기 제 2 극 탭은 적어도 부분적으로 상기 제 1 면 또는 상기 제 2 면과 평행한 플레이트 부분 및/또는 상기 플레이트 부분으로부터 상기 배터리의 제 3 면을 향해 굴곡진 부분을 포함하는 전자 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 극 탭 및 상기 제 2 극 탭은 상기 배터리의 제 3 면 상에서 각각 상기 제 1 접점부 및 상기 제 2 접점부와 납땜 연결된 전자 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제 1 방향 상에 배치된 전자 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 장치는 상기 하우징 내부에 적어도 하나의 스피커 및/또는 적어도 하나의 마이크를 포함하는 웨어러블 전자 장치인 전자 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 장치는 TWS(True Wireless Stereo) 전자 장치인 전자 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리는 코인셀(coin cell) 배터리인 전자 장치.
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