WO2025239552A1 - 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치 - Google Patents

안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치

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WO2025239552A1
WO2025239552A1 PCT/KR2025/004932 KR2025004932W WO2025239552A1 WO 2025239552 A1 WO2025239552 A1 WO 2025239552A1 KR 2025004932 W KR2025004932 W KR 2025004932W WO 2025239552 A1 WO2025239552 A1 WO 2025239552A1
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WO
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outer ring
ring housing
electronic device
wearable electronic
housing
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Pending
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PCT/KR2025/004932
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English (en)
French (fr)
Inventor
윤지연
김규섭
김운
이지연
천재봉
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/02—Permanent magnets [PM]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/335—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors at the feed, e.g. for impedance matching

Definitions

  • Embodiments of the present disclosure relate to a wearable electronic device including an antenna.
  • An electronic device may include a wearable electronic device that can be worn on a part of a user's body to enhance portability or accessibility.
  • the wearable electronic device may include a ring-type wearable device that is worn on the user's finger and provides various user experiences and beneficial functions.
  • the wearable device may include at least one antenna capable of communicating with an external electronic device.
  • the wearable electronic device may require an efficient antenna layout design to improve radiation performance.
  • a wearable electronic device may be wirelessly connected to an external electronic device (e.g., a portable communication device).
  • the wearable electronic device may obtain information (e.g., the user's biometric information or external environmental information) through at least one sensor module and provide the obtained information to the external electronic device.
  • the wearable electronic device may provide the information provided from the external electronic device to the user visually, audibly, or tactilely.
  • the wearable electronic device may include at least one antenna (e.g., an antenna radiator) configured to transmit and/or receive a wireless signal with the external electronic device.
  • the antenna may be positioned within the internal space of the wearable electronic device.
  • the antenna may be electrically connected to a substrate positioned within the internal space of the wearable electronic device, and may be configured to transmit and/or receive wireless signals in a specific frequency band.
  • wearable electronic devices are relatively small, making efficient antenna placement difficult due to the limited internal space. This can hinder the antenna from achieving superior radiation performance.
  • various design specifications e.g., size and/or shape
  • wearable electronic devices can make it difficult to design them to operate within a specified frequency band.
  • Various embodiments of the present disclosure can provide a wearable electronic device including an antenna capable of exhibiting excellent radiation performance based on an efficient layout design.
  • Various embodiments may provide wearable electronic devices including antennas that can be designed relatively freely from design constraints.
  • a wearable electronic device includes a first outer ring housing formed of a metal material, a second outer ring housing formed of a metal material and at least partially spaced apart from the first outer ring housing, an inner ring housing coupled to the first and second outer ring housings, a substrate disposed in a space between the first and second outer ring housings and the inner ring housing, and a wireless communication circuit disposed on the substrate and electrically connected to the first outer ring housing and/or the second outer ring housing, wherein the wireless communication circuit may be configured to transmit and/or receive a wireless signal through a slot provided through the separation between the first outer ring housing and the second outer ring housing.
  • a wearable electronic device includes a first ring structure, a second ring structure detachably coupled to the first ring structure, a spacer disposed between the first ring structure and the second ring structure, a coupling member for maintaining coupling of the first ring structure and the second ring structure, and a wireless communication circuit disposed in the first ring structure, wherein the wireless communication circuit may be configured to transmit and/or receive a wireless signal through a slot formed by the spacer when the first ring structure and the second ring structure are coupled.
  • a wearable electronic device may include two or more outer ring housings, and may include a (slot) antenna configured to transmit and/or receive a wireless signal through a slot formed by a gap between the outer ring housings.
  • This arrangement design may help improve the radiation performance of the antenna despite the narrow arrangement space of the wearable electronic device, and may help freely design the wearable electronic device while maintaining the improved radiation performance of the antenna.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device within a network environment according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2A is a perspective view of a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2B is a plan view of the wearable electronic device of FIG. 2A according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the wearable electronic device of FIG. 2A taken transversely along an outer surface according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5A is a schematic diagram of a wearable electronic device showing the arrangement structure of an antenna according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5b is a cross-sectional view of a portion of a wearable electronic device taken along line 5b-5b of FIG. 5a according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating a current distribution by the antenna of FIG. 5A according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6b is a graph showing radiation performance by the antenna of FIG. 5a according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7a is a diagram illustrating a current distribution by the antenna of FIG. 5a according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7b is a graph showing radiation performance by the antenna of FIG. 5a according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a graph showing the radiation performance of an antenna according to various embodiments of the present disclosure and an antenna of a comparative example.
  • FIGS. 9A and 9B are perspective views of a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIGS. 10A to 10H are drawings of a wearable electronic device showing the arrangement structure of an antenna according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a graph showing the radiation performance of the antenna according to FIGS. 10a, 10c, 10e, and 10g according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a plan view of a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 13A is a perspective view of a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 13b is a schematic diagram of a wearable electronic device including a grounding structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a graph showing the radiation performance of an antenna according to a change in the grounding position in FIGS. 13a and 13b according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 15A is a diagram of a wearable electronic device including three external ring housings according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 15b is a schematic diagram of the wearable electronic device of FIG. 15a showing the arrangement structure of an antenna according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIGS. 16A to 16D are various embodiments of the wearable electronic device of FIG. 15B including a layout structure of an antenna using a single feed according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 17 is a schematic diagram of a wearable electronic device having an antenna arrangement structure with dual feeding using two external ring housings according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIGS. 18A to 18D are various embodiments of the wearable electronic device of FIG. 17 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 19a is a diagram showing a current distribution by the antenna of FIG. 17 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIGS. 19b and 19c are graphs showing radiation performance by the antenna of FIG. 17 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 20A is a perspective view of a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 20b is a plan view of the wearable electronic device of FIG. 20a according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 21A is a schematic diagram showing an antenna arrangement structure of the wearable electronic device of FIG. 20A according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 21B is a cross-sectional view of a portion of a wearable electronic device taken along line 21B-21B of FIG. 21A according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 22 is a schematic diagram of a wearable electronic device having an electrical connection structure for ring structures according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 23a is a perspective view of a first ring structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 23b is a perspective view of a second ring structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIGS. 24A and 24B are diagrams showing the current distribution of the antenna according to the material of the second ring structure in the wearable electronic device of FIG. 20A according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 24c is a graph showing the radiation performance of an antenna according to the material of the second ring structure in the wearable electronic device of FIG. 20a according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIGS. 25A to 25D are drawings of wearable electronic devices according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device within a network environment according to various embodiments of the present disclosure.
  • an electronic device (101) may communicate with an electronic device (102) via a first network (198) (e.g., a short-range wireless communication network), or may communicate with an electronic device (104) or a server (108) via a second network (199) (e.g., a long-range wireless communication network).
  • the electronic device (101) may communicate with the electronic device (104) via the server (108).
  • the electronic device (101) may include a processor (120), a memory (130), an input module (150), an audio output module (155), a display module (160), an audio module (170), a sensor module (176), an interface (177), a connection terminal (178), a haptic module (179), a camera module (180), a power management module (188), a battery (189), a communication module (190), a subscriber identification module (196), or an antenna module (197).
  • the electronic device (101) may omit at least one of these components (e.g., the connection terminal (178)), or may have one or more other components added.
  • some of these components e.g., the sensor module (176), the camera module (180), or the antenna module (197) may be integrated into one component (e.g., the display module (160)).
  • the processor (120) may, for example, execute software (e.g., a program (140)) to control at least one other component (e.g., a hardware or software component) of the electronic device (101) connected to the processor (120) and perform various data processing or operations.
  • the processor (120) may store commands or data received from other components (e.g., a sensor module (176) or a communication module (190)) in a volatile memory (132), process the commands or data stored in the volatile memory (132), and store result data in a non-volatile memory (134).
  • the processor (120) may include a main processor (121) (e.g., a central processing unit or an application processor) or an auxiliary processor (123) (e.g., a graphics processing unit, a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor) that can operate independently or together with the main processor (121).
  • a main processor (121) e.g., a central processing unit or an application processor
  • an auxiliary processor (123) e.g., a graphics processing unit, a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor
  • the auxiliary processor (123) may be configured to use less power than the main processor (121) or to be specialized for a given function.
  • the auxiliary processor (123) may be implemented separately from the main processor (121) or as a part thereof.
  • the auxiliary processor (123) may control at least a portion of functions or states associated with at least one component (e.g., a display module (160), a sensor module (176), or a communication module (190)) of the electronic device (101), for example, on behalf of the main processor (121) while the main processor (121) is in an inactive (e.g., sleep) state, or together with the main processor (121) while the main processor (121) is in an active (e.g., application execution) state.
  • the auxiliary processor (123) e.g., an image signal processor or a communication processor
  • the auxiliary processor (123) may include a hardware structure specialized for processing artificial intelligence models.
  • the artificial intelligence models may be generated through machine learning. This learning can be performed, for example, in the electronic device (101) itself where artificial intelligence is performed, or can be performed through a separate server (e.g., server (108)).
  • the learning algorithm can include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but is not limited to the examples described above.
  • the artificial intelligence model can include a plurality of artificial neural network layers.
  • the artificial neural network can be one of a deep neural network (DNN), a convolutional neural network (CNN), a recurrent neural network (RNN), a restricted Boltzmann machine (RBM), a deep belief network (DBN), a bidirectional recurrent deep neural network (BRDNN), deep Q-networks, or a combination of two or more of the above, but is not limited to the examples described above.
  • the artificial intelligence model can additionally or alternatively include a software structure.
  • the memory (130) can store various data used by at least one component (e.g., processor (120) or sensor module (176)) of the electronic device (101).
  • the data can include, for example, software (e.g., program (140)) and input data or output data for commands related thereto.
  • the memory (130) can 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) can receive commands or data to be used in a component of the electronic device (101) (e.g., a processor (120)) from an external source (e.g., a user) of the electronic device (101).
  • the input module (150) can include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (e.g., a button), or a digital pen (e.g., a stylus pen).
  • the audio output module (155) can output audio signals to the outside of the electronic device (101).
  • the audio output module (155) can include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes, such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver can be used to receive incoming calls. In one embodiment, the receiver can be implemented separately from the speaker or as part of the speaker.
  • the display module (160) can visually provide information to an external party (e.g., a user) of the electronic device (101).
  • the display module (160) may include, for example, a display, a holographic device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module (160) may include a touch sensor configured to detect a touch, or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module (170) can convert sound into an electrical signal, or vice versa, convert an electrical signal into sound. According to one embodiment, the audio module (170) can acquire sound through the input module (150), output sound through the sound output module (155), or an external electronic device (e.g., electronic device (102)) (e.g., speaker or headphone) directly or wirelessly connected to the electronic device (101).
  • an external electronic device e.g., electronic device (102)
  • speaker or headphone directly or wirelessly connected to the electronic device (101).
  • the sensor module (176) can detect the operating status (e.g., power or temperature) of the electronic device (101) or the external environmental status (e.g., user status) and generate an electrical signal or data value corresponding to the detected status.
  • the sensor module (176) can include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface (177) may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device (101) with an external electronic device (e.g., 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
  • connection terminal (178) may include a connector through which the electronic device (101) may be physically connected to an external electronic device (e.g., 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 (e.g., a headphone connector).
  • the haptic module (179) can convert electrical signals into mechanical stimuli (e.g., vibration or movement) or electrical stimuli that a user can perceive through tactile or kinesthetic sensations.
  • the haptic module (179) can include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module (180) can capture still images and videos.
  • the camera module (180) may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module (188) can manage power supplied to the electronic device (101).
  • the power management module (188) can be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • a battery (189) may power at least one component of the electronic device (101).
  • the battery (189) may include, for example, a non-rechargeable primary battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell.
  • the communication module (190) may support the establishment of a direct (e.g., wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device (101) and an external electronic device (e.g., electronic device (102), electronic device (104), or server (108)), and the performance of communication through the established communication channel.
  • the communication module (190) may operate independently from the processor (120) (e.g., application processor) and may include one or more communication processors that support direct (e.g., wired) communication or wireless communication.
  • the communication module (190) may include a wireless communication module (192) (e.g., 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) (e.g., a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module).
  • a wireless communication module (192) e.g., 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) e.g., a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module.
  • the corresponding communication module can communicate with an external electronic device (104) via a first network (198) (e.g., a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network (199) (e.g., a long-range communication network such as a legacy cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (e.g., a LAN or WAN)).
  • a first network (198) e.g., a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network (199) e.g., a long-range communication network such as a legacy cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (e.g., a LAN or WAN)
  • a computer network e.g., a
  • the wireless communication module (192) can verify or authenticate the electronic device (101) within a communication network such as the first network (198) or the second network (199) by using subscriber information (e.g., an international mobile subscriber identity (IMSI)) stored in the subscriber identification module (196).
  • subscriber information e.g., an international mobile subscriber identity (IMSI)
  • the wireless communication module (192) can support 5G networks and next-generation communication technologies following the 4G network, such as NR access technology (new radio access technology).
  • the NR access technology can support high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and connection of multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency communications
  • the wireless communication module (192) can support, for example, a high-frequency band (e.g., mmWave band) to achieve a high data transmission rate.
  • a high-frequency band e.g., mmWave band
  • the wireless communication module (192) can support various technologies for securing performance in a high-frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), full dimensional MIMO (FD-MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna.
  • the wireless communication module (192) can support various requirements specified in the electronic device (101), an external electronic device (e.g., the electronic device (104)), or a network system (e.g., the second network (199)).
  • the wireless communication module (192) can support a peak data rate (e.g., 20 Gbps or more) for eMBB realization, a loss coverage (e.g., 164 dB or less) for mMTC realization, or a U-plane latency (e.g., 0.5 ms or less for downlink (DL) and uplink (UL), or 1 ms or less for round trip) for URLLC realization.
  • a peak data rate e.g., 20 Gbps or more
  • a loss coverage e.g., 164 dB or less
  • U-plane latency e.g., 0.5 ms or less for downlink (DL) and uplink (UL), or 1 ms or less for round trip
  • the antenna module (197) can transmit or receive signals or power to or from an external device (e.g., 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 (e.g., a PCB).
  • the antenna module (197) may include a plurality of antennas (e.g., 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), may be selected from the plurality of antennas, for example, by the communication module (190). A signal or power may be transmitted or received between the communication module (190) and an external electronic device via the at least one selected antenna.
  • another component e.g., a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module (197) may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module may include a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent a first side (e.g., a bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high-frequency band (e.g., a mmWave band), and a plurality of antennas (e.g., an array antenna) disposed on or adjacent a second side (e.g., a top side or a side side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals in the designated high-frequency band.
  • a first side e.g., a bottom side
  • a plurality of antennas e.g., an array antenna
  • At least some of the above components can be interconnected and exchange signals (e.g., commands or data) with each other via a communication method between peripheral devices (e.g., a bus, GPIO (general purpose input and output), SPI (serial peripheral interface), or MIPI (mobile industry processor interface)).
  • peripheral devices e.g., a bus, GPIO (general purpose input and output), SPI (serial peripheral interface), or MIPI (mobile industry processor interface)).
  • commands or data may be transmitted or received between the electronic device (101) and an external electronic device (104) via a server (108) connected to a second network (199).
  • Each of the external electronic devices (102 or 104) may be the same or a different type of device as the electronic device (101).
  • all or part of the operations executed in the electronic device (101) may be executed in one or more of the external electronic devices (102, 104, or 108). For example, when the electronic device (101) is to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device (101) may, instead of or in addition to executing the function or service itself, request one or more external electronic devices to perform the function or at least a part of the service.
  • One or more external electronic devices that receive the request may execute at least a portion of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit the result of the execution to the electronic device (101).
  • the electronic device (101) may process the result as is or additionally and provide it as at least a portion of a response to the request.
  • cloud computing, distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used, for example.
  • the electronic device (101) may provide an ultra-low latency service by using distributed computing or mobile edge computing, for example.
  • the external electronic device (104) may include an Internet of Things (IoT) device.
  • the server (108) may be an intelligent server utilizing machine learning and/or a neural network.
  • the external electronic device (104) or the server (108) may be included in the second network (199).
  • the electronic device (101) can be applied to intelligent services (e.g., smart home, smart city, smart car, or healthcare) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • FIG. 2A is a perspective view of a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2B is a plan view of the wearable electronic device of FIG. 2A according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device (200) of FIGS. 2A and 2B may be at least partially similar to the electronic device (101) of FIG. 1, or may further include other embodiments of the electronic device.
  • a ring-type wearable electronic device (200) worn on a user's finger is illustrated and described, but is not limited thereto.
  • the exemplary embodiments of the present disclosure may be applied to wearable electronic devices of various shapes (e.g., bracelet type or hair band type) that can be attached to the human body.
  • the exemplary embodiments of the present disclosure have been illustrated and described with respect to a ring-type wearable electronic device, and it will be apparent to those skilled in the art that the present disclosure may be applied to an open ring-type wearable electronic device in which a portion is open.
  • a wearable electronic device may include a housing (e.g., a ring housing or housing structure) including an opening (2001).
  • the housing may include a ring-type outer ring housing (210) and a ring-type inner ring housing (220) coupled with the outer ring housing (210).
  • the outer ring housing (210) may include a first outer ring housing (211) (e.g., a first housing, a first ring housing, a first housing structure, or a first ring housing structure) and a second outer ring housing (212) (e.g., a second housing, a second ring housing, a second housing structure, or a second ring housing structure)) that is arranged parallel to the first outer ring housing (211) and shares an outer surface of the wearable electronic device (200).
  • the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212) may have substantially the same size. In some embodiments, the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212) may have different sizes.
  • the outer ring housing (210) may be formed of a conductive material (e.g., metal).
  • the inner ring housing (220) may be formed of a non-conductive material (e.g., polymer) that is coupled to the outer ring housing (210).
  • the inner ring housing (220) may include a conductive material.
  • the outer ring housing (210) and the inner ring housing (220) may be formed as circles having the same center and different diameters.
  • the inner ring housing (220) may be formed as a circle, and the outer ring housing (210) may be formed as various shapes, such as a square, an oval, or a polygon.
  • the wearable electronic device (200) may include an opening (2001) formed through an inner ring housing (220). In one embodiment, the opening (2001) may be formed to a size that a user's finger can fit into. In one embodiment, the wearable electronic device (200) may include at least one protrusion (2201) protruding from the inner ring housing (220) toward the opening (2001). In one embodiment, the at least one protrusion (2201) may have a protrusion amount and shape that are advantageous for contact with the user's skin. In some embodiments, the at least one protrusion (2201) may be used as a recognition means that can provide directionality to the user even when the wearable electronic device (200) is arbitrarily rotated on the finger.
  • the wearable electronic device (200) may include at least one display (250) arranged to be visible from the outside of the wearable electronic device (200) through at least a portion of the outer ring housing (210).
  • the display (250) may be arranged such that its ends are spaced apart from each other by a specified distance or are seamlessly connected.
  • the display (250) may be arranged in a manner that is flush with the outer surface of the outer ring housing (210).
  • the display (250) may be arranged to have a display surface that protrudes or is lower than the outer surface of the outer ring housing (210).
  • the display (250) may include a touch sensor, thereby operating as a touchscreen display.
  • the display (250) may be inserted into an interior space of the wearable electronic device (200) (e.g., the interior space (2002) of FIG. 4) and electrically connected to a substrate (e.g., the substrate (240) of FIG. 4) disposed in the interior space.
  • at least one display (250) may include a first display (251) arranged to be visible from the outside through at least a portion of a first outer ring housing (211) and a second display (252) arranged to be visible from the outside through at least a portion of a second outer ring housing (212).
  • the first display (251) and/or the second display (252) may be omitted.
  • the wearable electronic device (200) may be formed by molding an inner ring housing (220) made of a polymer material into an outer ring housing (210) made of at least one hard material, such as metal, ceramic, or polycarbonate (PC), which is at least partially formed.
  • a battery e.g., a battery (230) of FIG. 4) disposed in an inner space (e.g., an inner space (2002) of FIG. 4) of the wearable electronic device (200) may swell toward the inner ring housing (220) formed by the molding process when a swelling phenomenon occurs, and the inner ring housing (220) may be formed of a material having a compressibility capable of accommodating the swelling.
  • the inner ring housing (220) may be disposed by stacking two or more molding layers having different compressibility and/or elasticity.
  • a wearable electronic device (200) may include an antenna (e.g., a slot antenna) using a slot (2003) (e.g., a slit or a space) formed by a separation between a first outer ring housing (211) and a second outer ring housing (220).
  • the slot (2003) may be filled with a portion of the inner ring housing (220).
  • the slot (2003) may be filled with a polymer having a different permittivity from the inner ring housing (220).
  • a wireless communication circuit e.g., a wireless communication circuit (F) of FIG. 5A
  • a wireless communication circuit e.g., a wireless communication circuit (F) of FIG. 5A
  • the designated frequency band may include a band in a range of about 0.5 GHz to 10 GHz.
  • Such an antenna arrangement structure may help improve the radiation performance of the antenna despite the narrow component space of the wearable electronic device (200), and may help in the free design of the wearable electronic device (200) while maintaining the improved radiation performance of the antenna.
  • At least a portion of the slot (2003) may be formed in a different shape than the surrounding slots.
  • at least a portion of the slot (2003) may be formed in various shapes (e.g., circular, polygonal, curved, or zigzag) as long as the radiation performance of the antenna is not degraded.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • a wearable electronic device (200) may include an outer ring housing (210) including a first outer ring housing (211) and a second outer ring housing (212) spaced apart from the first outer ring housing (211), and an inner ring housing (220) coupled with the outer ring housing (210).
  • the wearable electronic device (200) may include at least one electrical component disposed in a space between the outer ring housing (210) and the inner ring housing (220) (e.g., the inner space (2002) of FIG. 4).
  • the at least one electrical component may include a battery (230) and a substrate (240) disposed around the battery (230) and including a plurality of electrical elements (241).
  • the battery (230) may be disposed in the internal space (2002) in a manner such that it is spaced apart from or in contact with the substrate (240) at a predetermined distance, and may be electrically connected to the substrate (240) via a cable.
  • the battery (230) may be formed in a curved shape to have substantially the same curvature as the curvature of the first housing (210).
  • the battery (230) may be formed in a curved shape to correspond to the shape of the wearable electronic device (200), or two or more batteries may be arranged bendably relative to each other and supply power to the substrate (240).
  • the battery (230) may be disposed in the internal space (2002) of the wearable electronic device (200) in parallel with the substrate (240). In some embodiments, the battery (230) may be disposed to at least partially overlap the substrate (240). In some embodiments, the battery (230) may be arranged in the internal space (2002) in a shape having a curvature different from the curvature of the outer ring housing (210) and/or the curvature of the inner ring housing (220). In one embodiment, the substrate (240) may include a flexible printed circuit board (FPCB) having a bendability to correspond to the curvature of the wearable electronic device (200).
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the substrate (240) may be replaced with a plurality of rigid substrates (PCBs, printed circuit boards) that are rotatably connected to each other and have a width and length that do not interfere with the curvature of the outer ring housing (210) and/or the inner ring housing (220).
  • PCBs rigid substrates
  • PCBs printed circuit boards
  • At least one electrical component may include at least one biometric sensor arranged to detect biometric information of a user through at least a portion of the inner ring housing (220).
  • the at least one biometric sensor may be arranged on the substrate (240).
  • the wearable electronic device (200) may further include an indicator, such as an LED, that may provide visual output information to the user.
  • the wearable electronic device (200) may include at least one output module (e.g., an output device).
  • the at least one output module may include at least one speaker (not shown) for providing auditory output information to the user.
  • the output module may include a haptic module for providing tactile output information to the user.
  • the inner ring housing (220) may be formed of a molding material and may be combined with the outer ring housing (210) formed of a hard material (e.g., metal) through an injection molding process.
  • the inner ring housing (220) may be formed of at least one molding layer arranged to cover at least a portion of the battery (230).
  • the inner ring housing (220) may be formed of a polymer material (e.g., polyurethane foam) having a certain compressibility.
  • the compressibility of the inner ring housing (220) may range from about 10% to about 50%.
  • the inner ring housing (220) may include a flame retardant, such as a flame retardant additive, which may help ensure the safety of the product by reducing the probability of fire spreading in the event of damage to the battery (230) or ignition of the battery (230).
  • the flame retardant may include a halogen-based flame retardant, a metal hydroxide flame retardant, or a foaming flame retardant.
  • the inner ring housing (220) may be formed of a flexible polyurethane foam that does not include a flame retardant additive.
  • the inner ring housing (220) may further include an epoxy combined with the polyurethane foam.
  • the inner ring housing (220) may be arranged to surround at least a portion of the battery (230) through the polyurethane foam having a relatively high compressibility, and may be configured to surround the polyurethane foam through the epoxy and form at least the outer appearance of the wearable electronic device (200).
  • a wearable electronic device (200) may include a slot antenna that operates through a slot (e.g., slot (2003) of FIG. 2A) formed through a spaced arrangement between a first outer ring housing (211) and a second outer ring housing (220).
  • This slot antenna structure can relatively freely induce the arrangement of other electronic components from the arrangement design of the antenna, and can help to realize improved radiation performance of the antenna.
  • the wearable electronic device (200) e.g., outer ring housing (210)
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the wearable electronic device of FIG. 2A taken transversely along an outer surface according to various embodiments of the present disclosure.
  • a wearable electronic device (200) may include an outer ring housing (210) including a first outer ring housing (211) and a second outer ring housing (212) spaced apart from the first outer ring housing (211), and an inner ring housing (220) coupled with the outer ring housing (210).
  • the wearable electronic device (200) may include a battery (230) disposed in an inner space (2002) between the outer ring housing (210) and the inner ring housing (220), and a substrate (240) electrically connected to the battery (230).
  • the battery (230) may be disposed in the inner space (2002) in a manner such that it is spaced apart from or in contact with the substrate (240) by a predetermined distance, and may be electrically connected to the substrate (240) via a cable.
  • At least a portion of the outer ring housing (210) may be electrically connected to a wireless communication circuit (e.g., the wireless communication circuit (F) of FIG. 5A) disposed on the substrate (240) via an electrical connection member (C1).
  • a wireless communication circuit e.g., the wireless communication circuit (F) of FIG. 5A
  • the electrical connection member (C1) may include at least one of a conductive contact such as a C-clip or a pogo pin or a conductive tape.
  • the wireless communication circuit (F) may be configured to transmit and/or receive wireless signals in a specific frequency band through a slot (e.g., slot (2003) of FIG. 2A) provided through the spaced arrangement of the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212).
  • a slot antenna operating through a slot according to an exemplary embodiment of the present disclosure may be operated in a frequency band corresponding to a specific length (EL1) from a feeding point of the outer ring housing (210) (e.g., first feeding portion (F1) of FIG. 5A).
  • FIG. 5A is a schematic diagram of a wearable electronic device illustrating an antenna arrangement structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of a portion of the wearable electronic device taken along line 5B-5B of FIG. 5A according to various embodiments of the present disclosure.
  • a wearable electronic device (200) may include an outer ring housing (210) including a first outer ring housing (211) and a second outer ring housing (212) spaced apart from the first outer ring housing (211), and an inner ring housing (220) coupled to the outer ring housing (210).
  • the wearable electronic device (200) may include a battery (230) disposed in an internal space (2002) between the outer ring housing (210) and the inner ring housing (220), and a substrate (240) electrically connected to the battery (230).
  • the substrate (240) may include a conductive region (2401) (e.g., a region corresponding to a ground layer) and a non-conductive region (2402) (e.g., a region where the ground layer is omitted).
  • the substrate (240) may include a first feed portion (F1) positioned in the non-conductive region (2402) and electrically connected to a wireless communication circuit (F) of the substrate (240).
  • the first feed portion (F1) may include a conductive pad exposed on an outer surface of the substrate (240).
  • the first feed portion (F1) may be electrically and physically connected to the first outer ring housing (211) via an electrical connection member (C1).
  • the wireless communication circuit (F) can be configured to transmit and/or receive a wireless signal in a designated frequency band through a slot (2003) formed through the spaced arrangement of the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212).
  • the wearable electronic device (200) may include a variable circuit (T1) (matching circuit) disposed in an electrical path (2403) (e.g., a wiring member) that electrically connects a wireless communication circuit (F) and a power supply unit (F1) in a substrate (240).
  • the variable circuit (T1) may include a plurality of passive elements (e.g., capacitors and/or inductors) having different element values and/or a switching circuit (e.g., a switching device) controlled by a processor (e.g., the processor (120) of FIG. 1) of the wearable electronic device (200) to switch to any one of the plurality of passive elements.
  • variable circuit (T1) may be controlled by the processor (120) based on detected status information (e.g., receive signal strength indicator (RSSI)) of the wearable electronic device (200), thereby assisting in frequency matching to improve radiation performance of the antenna.
  • detected status information e.g., receive signal strength indicator (RSSI)
  • the variable circuit (T1) may be replaced with a matching circuit including at least one passive component (e.g., a capacitor and/or an inductor).
  • FIG. 6A is a diagram illustrating a current distribution by the antenna of FIG. 5A according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6B is a graph illustrating radiation performance by the antenna of FIG. 5A according to various embodiments of the present disclosure.
  • the wearable electronic device (200) includes a slot antenna that operates through a slot (2003) between a first outer ring housing (211) and a second outer ring housing (212) based on a first power supply unit (F1), and it can be seen that a current distribution (e.g., signal distribution) is confirmed in the corresponding slot area (2003), and it can be confirmed that it operates smoothly in a designated first frequency band (e.g., about 1.6 GHz band (GPS band)).
  • a current distribution e.g., signal distribution
  • FIG. 7A is a diagram illustrating a current distribution by the antenna of FIG. 5A according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7B is a graph illustrating radiation performance by the antenna of FIG. 5A according to various embodiments of the present disclosure.
  • the wearable electronic device (200) includes a slot antenna that operates through a slot (2003) between a first outer ring housing (211) and a second outer ring housing (212) based on a first power supply unit (F1), and it can be seen that a current distribution (e.g., signal distribution) is confirmed in the corresponding slot area (2003), and it can be confirmed that it operates smoothly in a designated second frequency band (e.g., about 2.4 GHz band (BLE band)).
  • a current distribution e.g., signal distribution
  • BLE band 2.4 GHz band
  • FIG. 8 is a graph showing the radiation performance of an antenna according to various embodiments of the present disclosure and an antenna of a comparative example.
  • the slot antenna according to the exemplary embodiment of the present disclosure operating through the slot (2003) between the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212) exhibits better radiation performance in a designated frequency band (e.g., about 1 GHz to 2.8 GHz).
  • FIGS. 9A and 9B are perspective views of a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • a wearable electronic device (200) may include an outer ring housing (210) including a first outer ring housing (211) and a second outer ring housing (212) spaced apart from the first outer ring housing (211), and an inner ring housing (220) coupled with the outer ring housing (210).
  • the wearable electronic device (200) may include an antenna using a slot (2003) formed through the spaced apart arrangement between the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212).
  • the first outer ring housing (211) may be arranged to partially contact the second outer ring housing (212) without the slot (2003).
  • the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212) are physically and electrically contacted, so that the antenna can be operated in a designated frequency band using the slot (2003) excluding the contacted portion of the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212).
  • the operating frequency band of the antenna can be determined through the length of the slot (2003) between the first and second outer ring housings (211, 212).
  • the operating frequency band of the antenna can be shifted to a higher band as the contact area of the first and second outer ring housings (211, 212) is large and the slot (2003) is short.
  • a wearable electronic device (200) may include an outer ring housing (210) in which a slot (2003) is partially formed and an inner ring housing (220) coupled with the outer ring housing (210).
  • the outer ring housing (210) may include a first ring housing portion (211') positioned on one side with respect to the slot (2003), a second ring housing portion (212') positioned on the other side, and a connection portion (213) in which the slot (2003) is not formed.
  • the operating frequency band of the antenna may be determined through the length of the slot (2003) formed in the outer ring housing (210). For example, the operating frequency band of the antenna may be shifted to a higher band as the length of the slot (2003) becomes shorter.
  • FIGS. 10A to 10H are drawings of a wearable electronic device showing the arrangement structure of an antenna according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 10A is a schematic diagram of a wearable electronic device illustrating an antenna arrangement structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of a portion of the wearable electronic device taken along line 10B-10B of FIG. 10A according to various embodiments of the present disclosure.
  • a wearable electronic device (200) may include an outer ring housing (210) including a first outer ring housing (211) and a second outer ring housing (212) spaced apart from the first outer ring housing (211), and an inner ring housing (220) coupled with the outer ring housing (210).
  • the wearable electronic device (200) may include a substrate (240) disposed in an inner space (2002) between the outer ring housing (210) and the inner ring housing (220).
  • the substrate (240) may include a conductive region (2401) and a non-conductive region (2402).
  • the substrate (240) may include a first feed unit (F1) disposed in a non-conductive region (2402) and electrically connected to a wireless communication circuit (F) of the substrate (240).
  • the first feed unit (F1) may be electrically and physically connected to a first outer ring housing (211) via an electrical connection member (C1).
  • the wearable electronic device (200) may include a variable circuit (T1) disposed in an electrical path (2403) that electrically connects the wireless communication circuit (F) and the first feed unit (F1) in the substrate.
  • the wearable electronic device (200) may further include a first ground portion (G1) disposed on a non-conductive area (2402) of the substrate (240) and electrically connected to a ground (G) of the substrate (240), in the configuration of the electronic device (200) of FIG. 5A.
  • the first ground portion (G1) may include a conductive pad exposed on the non-conductive area (2402) of the substrate (240).
  • the first ground portion (G1) may be electrically connected in a manner that it contacts at least a portion of the second outer ring housing (212) through an electrical connection member (C2) (e.g., a conductive contact or a conductive tape).
  • the wearable electronic device (200) may include a switching circuit (S1) disposed in an electrical path (2404) that electrically connects a ground (G) of the substrate (240) and a first ground portion (G1).
  • the first ground portion (G1) may be selectively electrically connected to the ground (G) of the substrate (240) through the switching circuit (S1) that operates under the control of a processor (e.g., processor 192 of FIG. 1) of the wearable electronic device (200), thereby assisting in frequency shift and/or bandwidth expansion of the antenna.
  • the switching circuit (S1) may be replaced with a matching circuit including at least one passive element (e.g., a capacitor and/or an inductor) and/or a variable circuit including a switching circuit and a plurality of passive elements.
  • FIG. 10C is a schematic diagram of a wearable electronic device illustrating an antenna arrangement structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 10D is a cross-sectional view of a portion of the wearable electronic device taken along line 10D-10D of FIG. 10C according to various embodiments of the present disclosure.
  • the first power supply unit (F1) may be directly electrically connected to the ground (G) of the substrate (240) through an electrical path (2405) disposed on the substrate (240).
  • the antenna using the slot (2003) may be helped to improve radiation performance, such as by expanding the bandwidth.
  • FIG. 10E is a schematic diagram of a wearable electronic device illustrating an antenna arrangement structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 10F is a cross-sectional view of a portion of the wearable electronic device taken along line 10F-10F of FIG. 10E according to various embodiments of the present disclosure.
  • the first power supply unit (F1) may be directly electrically connected to the ground (G) of the substrate (240) through an electrical path (2405) disposed on the substrate (240).
  • the wearable electronic device (200) may also include a first ground unit (G1) configured to physically contact the second outer ring housing (220) through an electrical connection member (C2).
  • the antenna using the slot (2003) may be helped to improve radiation performance, such as by inducing an expansion of the ground area, shifting the frequency, or expanding the bandwidth through a change in the ground position.
  • FIG. 10g is a schematic diagram of a wearable electronic device illustrating an antenna arrangement structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 10h is a cross-sectional view of a portion of the wearable electronic device taken along line 10h-10h of FIG. 10g according to various embodiments of the present disclosure.
  • the wearable electronic device (200) may include a second feeder (F2) that is electrically connected to the first feeder (F1) through an electrical path (2406) and physically and electrically connected to at least a portion of the second outer ring housing (212) in the configuration of the electronic device (200) of FIG. 5a.
  • the antenna using the slot (2003) may be configured to operate in different frequency bands through the first feeder (F1) and the second feeder (F2).
  • FIG. 11 is a graph showing the radiation performance of the antenna according to FIGS. 10a, 10c, 10e, and 10g according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 11 in addition to the configuration of FIG. 5a, as in FIG. 10a, when the ground (G) of the substrate (240) and the second outer ring housing (212) are selectively connected through the first ground portion (G1) through the switching circuit (S1), as in FIG. 10c, when the first power supply unit (F1) is electrically connected to the ground (G) of the substrate (240) (e.g., FIG. 1102 graph), as in FIG. 10e, when the first power supply unit (F1) is electrically connected to the ground (G) of the substrate (240), and the ground (G) of the substrate (240) and the second outer ring housing (212) are selectively connected through the first ground portion (G1) through the switching circuit (S1), as in FIG.
  • the wireless communication circuit (F) when the wireless communication circuit (F) is the first When the antenna is electrically connected to the first outer ring housing (211) through the feed unit (F1) and electrically connected to the second outer ring housing (212) through the second feed unit (F2) (1104), it can be confirmed that the radiation operation is smoothly performed in the designated frequency band (e.g., approximately 2.3 GHz to 2.4 GHz). This may mean that the antenna using the slot (2003) formed through the separation of the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212) operates smoothly according to various grounding situations and feeding situations.
  • the designated frequency band e.g., approximately 2.3 GHz to 2.4 GHz
  • FIG. 12 is a plan view of a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the wearable electronic device (20) may include at least one antenna pattern (R) arranged in a pattern arrangement area (2004) formed through at least a portion of a slot (2003).
  • the antenna pattern (R) may be electrically connected to a wireless communication circuit (e.g., the wireless communication circuit (F) of FIG. 5A) through a third feeder (F3).
  • the antenna pattern (R) may be electrically and physically connected to the wireless communication circuit (F) of a substrate (e.g., the substrate (240) of FIG. 5A) through an electrical connection member (e.g., a conductive contact).
  • the wireless communication circuit (F) may be configured to transmit and/or receive a wireless signal in a different frequency band (e.g., a legacy band) than an antenna using the slot (2003) through the antenna pattern (R).
  • the antenna pattern (R) may be arranged in a pattern arrangement area (2004) provided in the slot (2003).
  • a first width (d1) of the slot (2003) and a second width (d2) of the pattern arrangement area (2004) may be different from each other.
  • the second width (d2) of the pattern arrangement area (2004) may be set to be larger than the first width (d1) of the slot (2003).
  • the antenna pattern (R) may include an LDS (laser direct structuring) pattern formed on an outer surface or an inner surface of the pattern arrangement area (2004) of the slot (2003).
  • the antenna pattern (R) may be arranged in such a way that it is embedded in a position corresponding to the pattern arrangement area (2004) when a portion of the second outer ring housing (212) made of a polymer material is filled in the slot (2003).
  • FIG. 13A is a perspective view of a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 13B is a schematic diagram of a wearable electronic device including a grounding structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • the wearable electronic device (200) may include a ground structure disposed at a first location (L1) spaced apart from the first power supply unit (F1) by a specified distance.
  • the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212) may be electrically selectively connected to a ground (G) of the substrate (240) through the ground structure.
  • the ground structure may include a first ground portion (G1) electrically connecting the ground (G) of the substrate (240) to the first outer ring housing (211) and a second ground portion (G2) electrically connecting the ground (G) of the substrate (240) to the second outer ring housing (212).
  • the first ground portion (G1) and the second ground portion (G2) may be electrically connected via an electrical path (2407) disposed through a non-conductive area (2402') of the substrate (240).
  • the ground structure may include a switching circuit (S1) disposed in the electrical path (2407) connecting the first ground portion (G1) and the second ground portion (G2) and configured to be controlled by a processor of the wearable electronic device (200) (e.g., the processor (120) of FIG. 1).
  • the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212) may appear to be connected without a slot (2003) at the first location (L1), which may assist in determining the operating frequency band of the antenna.
  • the grounding structure described above may be additionally positioned at other locations than the first location (L1), for example, at a second location (L2) closer to the first feed portion (F1) than the first location (L1) and/or at a third location (L3) closer to the first feed portion (F1) than the second location (L2).
  • FIG. 14 is a graph showing the radiation performance of an antenna according to a change in the grounding position in FIGS. 13a and 13b according to various embodiments of the present disclosure.
  • an antenna using a slot (2003) operates at a relatively higher frequency band when the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212) are connected to the ground (G) of the substrate (240) through a ground structure placed at the first position (L1) (e.g., graph 1402) than when formed using only the slot (2003) without going through a ground structure (e.g., graph 1401).
  • the antenna using the slot (2003) operates in a relatively high frequency band when the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212) are connected to the ground (G) of the substrate (240) through a ground structure arranged at the second position (L2) closer to the first feed portion (F1) than the first position (L1) (e.g., graph 1403) than when the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212) are connected to the ground (G) of the substrate (240) through a ground structure arranged at the first position (L1) (e.g., graph 1402).
  • the antenna using the slot (2003) operates in a relatively high frequency band when the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212) are connected to the ground (G) of the substrate (240) through a ground structure arranged at a third position (L3) closer to the first feed section (F1) than the second position (L2) (e.g., graph 1404) than when the first outer ring housing (211) and the second outer ring housing (212) are connected to the ground (G) of the substrate (240) through a ground structure arranged at a second position (L2) (e.g., graph 1403).
  • the antenna according to the exemplary embodiment of the present disclosure can be easily set to operate in various frequency bands depending on changes in the position of the ground structure arranged inside the wearable electronic device (200).
  • FIG. 15A is a diagram of a wearable electronic device including three external ring housings according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 15B is a schematic diagram of the wearable electronic device of FIG. 15A illustrating the arrangement structure of an antenna according to various embodiments of the present disclosure.
  • the wearable electronic device (200-1) of FIGS. 15A and 15B may be at least partially similar to the electronic device (101) of FIG. 1, or may further include other embodiments of the wearable electronic device.
  • the wearable electronic device (200-1) may include an outer ring housing (210) made of a conductive material (e.g., metal) and an inner ring housing (220) made of a non-conductive material (e.g., polymer) coupled to the outer ring housing (210).
  • the outer ring housing (210) may include a first outer ring housing (211) (e.g., the first outer ring housing (211) of FIG. 5A ), a second outer ring housing (212) coupled to the first outer ring housing (211) (e.g., the second outer ring housing (212) of FIG. 5A ), and a third outer ring housing (215) coupled to the second outer ring housing (212).
  • the inner ring housing (220) may be coupled simultaneously with the first, second, and third outer ring housings (211, 212, 215).
  • the wearable electronic device (200) may include a first slot (2003) formed through the spaced arrangement of a first outer ring housing (211) and a second outer ring housing (212) and a second slot (2005) formed through the spaced arrangement of a second outer ring housing (212) and a third outer ring housing (215).
  • the first slot (2003) and the second slot (2005) may be filled through at least a portion of an inner ring housing (220).
  • the outer ring housing (210) and the inner ring housing (220) may be coupled through a configuration substantially the same as the configuration of FIGS. 2A to 5B described above.
  • the wearable electronic device (200-1) may include a substrate (240) (e.g., the substrate (240) of FIG. 5A) disposed in a space between the outer ring housing (210) and the inner ring housing (220) and including a conductive region (2401) (e.g., the conductive region (2401) of FIG. 5A (e.g., the region corresponding to the ground layer of the substrate (240)) and a non-conductive region (2402) (e.g., the region where the ground layer of the substrate (240) is omitted).
  • a substrate (240) e.g., the substrate (240) of FIG. 5A
  • a conductive region (2401) of FIG. 5A e.g., the region corresponding to the ground layer of the substrate (240)
  • a non-conductive region (2402) e.g., the region where the ground layer of the substrate (240) is omitted.
  • the wearable electronic device (200-1) may include a first power supply unit (F1) disposed through the non-conductive region (2402) and electrically connected to a wireless communication circuit (e.g., the wireless communication circuit (F) of FIG. 5A) disposed on the substrate (240) (e.g., the wireless communication module (192) of FIG. 1).
  • the first The power supply unit (F1) may be electrically and physically connected to the first outer ring housing (211) via an electrical connection member (e.g., the electrical connection member (C1) of FIG. 5b).
  • the wireless communication circuit may be configured to transmit and/or receive a wireless signal in a designated frequency band (e.g., about 0.5 GHz to 10 GHz) using the first slot (2003).
  • the wearable electronic device (200-1) may include a variable circuit (T1) (e.g., the variable circuit (T1) of FIG. 5a) disposed in an electrical path connecting the first power supply unit (F1) and the ground (G) of the substrate (240).
  • the antenna operating via the first slot (2003) may have its operating frequency band matched via the variable circuit (T1).
  • the wearable electronic device may also have a coupling structure in which four or more outer ring housings are coupled to an inner ring housing.
  • FIGS. 16A to 16D are various embodiments of the wearable electronic device of FIG. 15B including a layout structure of an antenna using a single feed according to various embodiments of the present disclosure.
  • the wearable electronic device (200-1) may be configured such that the first ground portion (G1) electrically connected to the ground (G) of the substrate (240) is physically and electrically connected to at least a portion of the second outer ring housing (212).
  • the wearable electronic device (200-1) may include a first ground portion (G1) physically and electrically connected to the second outer ring housing (212).
  • the first ground portion (G1) may be connected to the ground (G) of the substrate (240).
  • the wearable electronic device (200-1) may include a first switching circuit (S1) disposed in an electrical path connecting the first ground portion (G1) and the ground (G) of the substrate (240).
  • the first ground portion (G1) may be selectively connected to the ground (G) of the substrate (240) through the first switching circuit (S1) that operates under the control of a processor of the wearable electronic device (200-1) (e.g., the processor (120) of FIG. 1).
  • the wearable electronic device (200-1) may be configured such that a first ground portion (G1) electrically connected to the ground (G) of the substrate (240) is physically and electrically connected to at least a portion of the second outer ring housing (212), and a second ground portion (G2) electrically connected to the ground (G) of the substrate (240) is physically and electrically connected to at least a portion of the third outer ring housing (215).
  • the wearable electronic device (200-1) may include a first ground portion (G1) physically and electrically connected to a second outer ring housing (212) and a second ground portion (G2) physically and electrically connected to a third outer ring housing (215).
  • the first ground portion (G1) and the second ground portion (G2) may be connected to the ground (G0) of the substrate (240).
  • the wearable electronic device (200-1) may include a first switching circuit (S1) disposed in an electrical path connecting the first ground portion (G1) and the ground (G) of the substrate (240).
  • the wearable electronic device (200-1) may include a second switching circuit (S2) disposed in an electrical path connecting the second ground portion (G2) and the ground (G) of the substrate (240). Accordingly, the first ground portion (G1) and/or the second ground portion (G2) may be selectively operated by the first switching circuit (S1) and/or the second switching circuit (S2) through the control of the processor (e.g., the processor (120) of FIG. 1) of the wearable electronic device (200-1). It can be connected to the ground (G) of the substrate (240).
  • the processor e.g., the processor (120) of FIG.
  • FIG. 17 is a schematic diagram of a wearable electronic device having an antenna arrangement structure with dual feeding using two external ring housings according to various embodiments of the present disclosure.
  • the wearable electronic device (200-1) may include a first power supply unit (F1) disposed through a first non-conductive region (2402) of a substrate (240) (e.g., the non-conductive region (2402) of FIG. 5A) and electrically connected to a wireless communication circuit (e.g., the wireless communication circuit (F) of FIG. 5A) disposed on the substrate (240) (e.g., the wireless communication module (192) of FIG. 1).
  • a first power supply unit (F1) disposed through a first non-conductive region (2402) of a substrate (240) (e.g., the non-conductive region (2402) of FIG. 5A) and electrically connected to a wireless communication circuit (e.g., the wireless communication circuit (F) of FIG. 5A) disposed on the substrate (240) (e.g., the wireless communication module (192) of FIG. 1).
  • a wireless communication circuit e.g., the wireless communication circuit (F) of FIG. 5A
  • the wearable electronic device (200-1) may include a second power supply unit (F2) disposed through a second non-conductive region (2408) of a substrate (240) (e.g., another non-conductive region) and electrically connected to a wireless communication circuit (e.g., the wireless communication circuit (F) of FIG. 5A) disposed on the substrate (240) (e.g., the wireless communication module (192) of FIG. 1).
  • the first feed unit (F1) may be electrically and physically connected to the first outer ring housing (211) via an electrical connection member (e.g., the electrical connection member (C1) of FIG. 5b).
  • the second feed unit (F2) may be electrically and physically connected to the third outer ring housing (215) via an electrical connection member (e.g., the electrical connection member (C1) of FIG. 5b).
  • the wireless communication circuit may be configured to transmit and/or receive a wireless signal in a first frequency band using the first slot (2003) (e.g., a first slot antenna), and may be configured to transmit and/or receive a wireless signal in a second frequency band different from the first frequency band using the second slot (2005) (e.g., a second slot antenna).
  • the wearable electronic device (200-1) may include a first variable circuit (T1) (e.g., variable circuit (T1) of FIG.
  • the wearable electronic device (200-1) may include a second variable circuit (T2) (e.g., variable circuit (T1) of FIG. 5A) disposed in an electrical path connecting a second power supply unit (F2) and a ground (G) of a substrate (240).
  • T2 e.g., variable circuit (T1) of FIG. 5A
  • an antenna (e.g., a second slot antenna) using a second slot (2005) may have an operating frequency band matched through the second variable circuit (T2).
  • FIGS. 18A to 18D are various embodiments of the wearable electronic device of FIG. 17 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the wearable electronic device (200-1) may be configured such that the first ground portion (G1) electrically connected to the ground (G) of the substrate (240) is physically and electrically connected to at least a portion of the second outer ring housing (212).
  • the wearable electronic device (200-1) may include a first ground portion (G1) physically and electrically connected to the second outer ring housing (212).
  • the first ground portion (G1) may be connected to the ground (G) of the substrate (240).
  • the wearable electronic device (200-1) may include a first switching circuit (S1) disposed in an electrical path connecting the first ground portion (G1) and the ground (G) of the substrate (240). Accordingly, the first ground portion (G1) may be selectively connected to the ground (G) of the substrate (240) through the first switching circuit (S1) that operates under the control of a processor of the wearable electronic device (200-1) (e.g., the processor (120) of FIG. 1).
  • the wearable electronic device (200-1) may include a second power supply unit (F2) physically and electrically connected to the second outer ring housing (212) instead of the third outer ring housing (215).
  • a wireless communication circuit e.g., a wireless communication module (192) of FIG. 1) electrically connected to the second power supply unit (F2) may be configured to transmit and/or receive a wireless signal through the first slot (2003) and/or the second slot (2005).
  • the wearable electronic device (200-1) may include a first ground portion (G1) physically and electrically connected to the third outer ring housing (215).
  • the first ground portion (G1) may be electrically connected to the ground of the substrate (240).
  • FIG. 19a is a diagram showing a current distribution by the antenna of FIG. 17 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 19b and FIG. 19c are graphs showing radiation performance by the antenna of FIG. 17 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the wearable electronic device (200) may include a first antenna that operates through a first slot (2003) between a first outer ring housing (211) and a second outer ring housing (212) based on a first power supply unit (F1), and a second antenna that operates through a second slot (2005) between a second outer ring housing (212) and a third outer ring housing (215) based on a second power supply unit (F2).
  • a current distribution e.g., signal distribution
  • the first antenna operating through the first slot (2003) operates smoothly in the first frequency band (e.g., approximately 2.4 GHz band (BLE band)) (e.g., 1901 region), and the second antenna operates smoothly in the second frequency band (e.g., approximately 1.6 GHz band (GPS band)) (e.g., 1902 region).
  • BLE band 2.4 GHz band
  • GPS band 1.6 GHz band
  • FIG. 20A is a perspective view of a wearable electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 20B is a plan view of the wearable electronic device of FIG. 20A according to various embodiments of the present disclosure.
  • the wearable electronic device (300) of FIGS. 20A and 20B may be at least partially similar to the electronic device (101) of FIG. 1 or may further include other embodiments of the wearable electronic device.
  • a wearable electronic device (300) may include a first ring structure (310) including a first opening (3101) and a second ring structure (320) detachably coupled to the first ring structure (310) and including a second opening (3201).
  • first ring structure (310) and the second ring structure (320) when the first ring structure (310) and the second ring structure (320) are coupled, the first opening (3101) and the second opening (3201) may be aligned with each other to facilitate fitting on a user's finger.
  • the first opening (3101) and the second opening (3201) may be formed to have substantially the same size. In some embodiments, the first opening (3101) and the second opening (3201) may be formed to have different sizes.
  • the first ring structure (310) may include a first outer ring housing (311) and a first inner ring housing (312) coupled with the first outer ring housing (311).
  • the first outer ring housing (311) may be formed of a conductive material (e.g., metal).
  • the first inner ring housing (312) may be coupled with the first outer ring housing (311) through injection molding and may be formed of a non-conductive material (e.g., polymer).
  • the second ring structure (320) may include a second outer ring housing (321) that, when coupled with the first ring structure (310), is aligned with the first outer ring housing (311) and a second inner ring housing (322) that is aligned with the first inner ring housing (312) and coupled with the second outer ring housing (321).
  • the second outer ring housing (321) may be formed of a conductive material (e.g., a metal) or a non-conductive material (e.g., a dielectric material) (e.g., a ceramic).
  • the second inner ring housing (322) may be formed of substantially the same material (e.g., a polymer) as the first inner ring housing (312).
  • the second ring structure (320) may include a spacer (323) disposed on the second outer ring housing (321) so as to be spaced apart from the first ring structure (310) by a specified distance when coupled.
  • the spacer (323) may be formed of a non-conductive material.
  • the spacer (323) may be disposed on the second outer ring housing (321) in such a way that it is attached to a surface thereof facing the first outer ring housing (311).
  • the spacer (323) may include a tape member or an annular polymer having a specified thickness that is attached to the first outer ring housing (311).
  • the wearable electronic device (300) may include a coupling structure for maintaining the coupling of the first ring structure (310) and the second ring structure (320).
  • the first ring structure (310) may include a first magnet (M1) and a second magnet (M2) disposed in an internal space (e.g., the internal space (3102) of FIG. 21B) between the first outer ring housing (311) and the first inner ring housing (312).
  • the second ring structure (320) may include a third magnet (M3) disposed at a position responsive to the magnetic force of the first magnet (M1) and a fourth magnet (M4) disposed at a position responsive to the magnetic force of the second magnet (M2) in the internal space between the second outer ring housing (321) and the second inner ring housing (322).
  • at least one of the first and second magnets (M1, M2) may be replaced with a metal (e.g., a piece of iron) that responds to the magnetic forces of the third and fourth magnets (M3 and M4).
  • At least one of the third and fourth magnets may be replaced with a metal (e.g., a piece of iron) that responds to the magnetic forces of the first and second magnets (M1 and M2).
  • a metal e.g., a piece of iron
  • at least one of the first, second, third, and fourth magnets may be replaced with an electromagnet.
  • the first and second ring structures (310 and 320) may each include one magnet.
  • the first and second ring structures (310 and 320) may each include three or more magnets.
  • the first and second magnets (M1, M2) and the third and fourth magnets (M3, M4) are positioned so that mutual attraction occurs, so that the first ring structure (310) and the second ring structure (320) can be arbitrarily rotated with respect to each other or their positions can not be changed while in a coupled state.
  • the first ring structure (310) and the second ring structure (320) may provide a coupling force through a change in the structural shape of the housings themselves in addition to the coupling structure of the magnets.
  • FIG. 21A is a schematic diagram illustrating an antenna arrangement structure of the wearable electronic device of FIG. 20A according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 21B is a cross-sectional view of a portion of the wearable electronic device taken along line 21B-21B of FIG. 21A according to various embodiments of the present disclosure.
  • Figures 21a and 21b are drawings showing a state in which the first ring structure (310) and the second ring structure (320) are combined.
  • a wearable electronic device (300) may include a first ring structure (310) and a second ring structure (320) detachably coupled to the first ring structure (310).
  • the first ring structure (310) may include a first outer ring housing (311) and a first inner ring housing (312) coupled to the first outer ring housing (311).
  • the wearable electronic device (300) may include a battery (e.g., the first battery (341) of FIG. 22 ) disposed in an internal space (3102) between the first outer ring housing (311) and the first inner ring housing (312), and a substrate (340) electrically connected to the battery (341).
  • the substrate (340) may include a conductive region (3401) (e.g., a region corresponding to a ground layer) and a non-conductive region (3402) (e.g., a region where the ground layer is omitted).
  • the substrate (340) may include a first feeder (F1) disposed in the non-conductive region (3402) and electrically connected to a wireless communication circuit (F) of the substrate (340) (e.g., the wireless communication module (192) of FIG. 1).
  • the first feeder (F1) may include a conductive pad exposed on an outer surface of the substrate (340).
  • the first feeder (F1) may be electrically and physically connected to the first outer ring housing (311) via an electrical connection member (C1). Accordingly, the wireless communication circuit (F) can be configured to transmit and/or receive a wireless signal in a designated frequency band through the first outer ring housing (311) when the second ring structure (320) is separated from the first ring structure (310).
  • the wearable electronic device (300) may include a variable circuit (T1) (matching circuit) (e.g., variable circuit (T1) of FIG. 5A) disposed in an electrical path (3403) (e.g., wiring member) that electrically connects a wireless communication circuit (F) and a power supply unit (F1) in a substrate (340).
  • the variable circuit (T1) may be controlled by a processor (e.g., processor (120) of FIG. 1) based on detected status information (e.g., receive signal strength indicator (RSSI)) of the wearable electronic device (300), thereby assisting in frequency matching to improve radiation performance of the antenna.
  • a processor e.g., processor (120) of FIG. 1
  • detected status information e.g., receive signal strength indicator (RSSI)
  • a wearable electronic device (300) may include an antenna (e.g., a loop antenna) that operates through a first outer ring housing (311) when the first ring structure (310) is used alone.
  • the wearable electronic device (300) may include an antenna (e.g., a slot antenna) that operates through a slot (3001) provided through a spacer (323) disposed between the first ring structure (310) and the second ring structure (320) when the first ring structure (310) is coupled with the second ring structure (320).
  • FIG. 22 is a schematic diagram of a wearable electronic device having an electrical connection structure for ring structures according to various embodiments of the present disclosure.
  • a wearable electronic device (300) may include a first ring structure (310) and a second ring structure (320) detachably coupled to the first ring structure (310).
  • the first ring structure (310) may include at least one electrical component disposed in an internal space.
  • the at least one electrical component may include a first battery (341) and a first substrate (340) electrically connected to the first battery (341).
  • the second ring structure (320) may include at least one electrical component disposed in an internal space.
  • the at least one electrical component may include a second battery (351) and a second substrate (350) electrically connected to the second battery (351).
  • the wearable electronic device (300) may include an electrical connection structure (23) that electrically connects the first substrate (340) and the second substrate (350) when the first ring structure (310) and the second ring structure (320) are coupled.
  • the first ring structure (310) may receive power (e.g., charging function) from a second battery (351) of the second ring structure (320) and/or be connected to a ground (G) of the second substrate (350) when the first ring structure (310) and the second ring structure (320) are electrically connected through the electrical connection structure (23), thereby helping to expand the ground area for the antenna.
  • FIG. 23a is a perspective view of a first ring structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 23b is a perspective view of a second ring structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • a wearable electronic device may include an electrical connection structure (e.g., the electrical connection structure (23) of FIG. 22 ) for a first ring structure (310) and a second ring structure (320).
  • the electrical connection structure (23) may include a plurality of first terminals (315) disposed on a surface of the first ring structure (310) facing the second ring structure (320) (e.g., an outer surface of the first outer ring housing (311)), and a plurality of second terminals (325) disposed on a surface of the second ring structure (320) facing the first ring structure (310) (e.g., an outer surface of the second outer ring housing (321)) so as to be in contact with the plurality of first terminals (315).
  • the plurality of first terminals (315) and/or the plurality of second terminals (325) may include conductive contacts (e.g., C-clip or pogo pin).
  • the plurality of first terminals (315) may be disposed in a recess (314) formed lower than the outer surface of the first ring structure (310).
  • the plurality of second terminals (325) may be disposed in a protrusion (324) protruding from the outer surface of the second ring structure (320) to be received in the recess (315). Therefore, when the first ring structure (310) and the second ring structure (320) are coupled, the first plurality of terminals (315) may be electrically connected to the second plurality of terminals (325) simply by the action of receiving the protrusion (324) in the recess (314).
  • the recess (314) may be formed in the second ring structure (320), and the protrusion (324) may be formed in the first ring structure (310).
  • the combined structure of the recess (314) and the protrusion (324) not only electrically connects the first ring structure (310) and the second ring structure (320) through the plurality of terminals (315, 325), but also helps reduce the phenomenon of the first ring structure (310) and the second ring structure (320) being randomly rotated or deformed with respect to each other after being combined.
  • FIGS. 24A and 24B are diagrams showing the current distribution of the antenna according to the material of the second ring structure in the wearable electronic device of FIG. 20A according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 24C is a graph showing the radiation performance of the antenna according to the material of the second ring structure in the wearable electronic device of FIG. 20A according to various embodiments of the present disclosure.
  • a first ring structure (310) including a first outer ring housing (311) made of a metal material and a second ring structure (320) formed of an injection molding material are combined, even when applied to a finger phantom (FP), it can be confirmed that current distribution (e.g., signal distribution) is smoothly formed in a designated frequency band (e.g., about 1.56 GHz (GPS) and about 2.4 GHz (BLE)) through a slot (3001) between the first ring structure (310) and the second ring structure (320).
  • a designated frequency band e.g., about 1.56 GHz (GPS) and about 2.4 GHz (BLE)
  • a first ring structure (310) including a first outer ring housing (311) made of a metal material and a second ring structure (320) including a second outer ring housing (321) formed of a metal material are combined, even when applied to a finger phantom (FP), it can be confirmed that current distribution (e.g., signal distribution) is also smoothly formed in a designated frequency band (e.g., about 1.56 GHz (GPS) and about 2.4 GHz (BLE)) through a slot (3001) between the first ring structure (310) and the second ring structure (320).
  • a designated frequency band e.g., about 1.56 GHz (GPS) and about 2.4 GHz (BLE)
  • the radiation performance (e.g., graph 2401) of an antenna operating through a slot (3001) in a state where a second ring structure (320) formed of an injection-molded material is coupled to a first ring structure (310) and the radiation performance (e.g., graph 2402) of an antenna operating through a slot (3001) in a state where a second ring structure (320) formed of a metal material is coupled to a first ring structure (310) are at an equivalent level in a specified frequency band (e.g., approximately 1.5 GHz to 2.5 GHz).
  • a specified frequency band e.g., approximately 1.5 GHz to 2.5 GHz
  • FIGS. 25A to 25D are drawings of wearable electronic devices according to various embodiments of the present disclosure.
  • the wearable electronic devices (400-1, 400-2, 400-3, 400-4) of FIGS. 25A to 25D may be at least partially similar to the electronic device (101) of FIG. 1 or may further include other embodiments of the wearable electronic device.
  • the wearable electronic devices (400-1, 400-2, 400-3, 400-4) of FIGS. 25a to 25a are devices that apply the configuration of the integrated wearable electronic device (200) of FIGS. 5a and 5b and the configuration of the separate wearable electronic device (300) of FIGS. 20a and 20b together.
  • a wearable electronic device (400-1) may include a first ring structure (410) and a second ring structure (420) detachably coupled with the first ring structure (410).
  • the first ring structure (410) may include a first outer ring housing (411) and a second outer ring housing (412).
  • the second ring structure (420) may include a third outer ring housing (421).
  • the first and second outer ring housings (411, 412) may be coupled through a single inner ring housing (e.g., the inner ring housing (220) of FIG. 2A).
  • the first ring structure (410) may include a first slot (4001) formed through the spaced-apart arrangement of the first and second outer ring housings (411, 412).
  • a wireless communication circuit e.g., a wireless communication module (192) of FIG. 1 disposed in the internal space of the first ring structure (410) may be electrically connected to the first outer ring housing (411) and/or the second outer ring housing (412), thereby being configured to transmit and/or receive a wireless signal in a first frequency band through the first slot (4001).
  • the wearable electronic device (400-1) may include a second slot (4005) formed through a spacer (401) (e.g., spacer (323) of FIG. 20A) disposed therebetween when the first ring structure (410) and the second ring structure (420) are coupled thereto.
  • a wireless communication circuit e.g., wireless communication module (192) of FIG. 1 disposed in the inner space of the first ring structure (410) or disposed in the inner space of the second ring structure (420) may be configured to transmit and/or receive a wireless signal in a second frequency band different from the first frequency band through the second slot (4005) by being electrically connected to the second outer ring housing (412) and/or the third outer ring housing (421).
  • the wearable electronic device (400-2) may include a first ring structure (430) and a second ring structure (440) detachably coupled with the first ring structure (430).
  • the first ring structure (430) may include a first outer ring housing (411), a second outer ring housing (412), and a third outer ring housing (413).
  • the second ring structure (440) may include a fourth outer ring housing (441) and a fifth outer ring housing (442).
  • the first, second, and third outer ring housings (411, 412, 413) may be coupled through one inner ring housing (e.g., the inner ring housing (220) of FIG. 2A).
  • the first ring structure (430) may include a first slot (4001) and a second slot (4002) formed by the spaced arrangement of the first, second, and third outer ring housings (411, 412, and 413).
  • a wireless communication circuit e.g., a wireless communication module (192) of FIG. 1 disposed in an inner space of the first ring structure (430) may be configured to transmit and/or receive a wireless signal in at least one first frequency band through the first slot (4001) and/or the second slot (4002) by being electrically connected to at least one of the first outer ring housing (411), the second outer ring housing (412), and the third outer ring housing (413).
  • the second ring structure (440) may include a third slot (4003) formed through the spaced arrangement of the fourth outer ring housing (441) and the fifth outer ring housing (442).
  • the wearable electronic device (400-2) may include a fourth slot (4005) formed through a spacer (401) (e.g., the spacer (323) of FIG. 20A) disposed therebetween when the first ring structure (430) and the second ring structure (440) are coupled thereto.
  • a wireless communication circuit e.g., a wireless communication module (192) of FIG.
  • disposed in the inner space of the first ring structure (430) or disposed in the inner space of the second ring structure (440) may be configured to transmit and/or receive a wireless signal in at least one first frequency band and at least one second frequency band different from each other by being electrically connected to the fourth outer ring housing (441) and/or the fifth outer ring housing (442) through the third slot (4003) and/or the fourth slot (4005).
  • the wearable electronic device (400-3) may include a first ring structure (430) and a second ring structure (420) detachably coupled with the first ring structure (430).
  • the first ring structure (430) may include a first outer ring housing (411), a second outer ring housing (412), and a third outer ring housing (413).
  • the second ring structure (420) may include a fourth outer ring housing (421).
  • the first, second, and third outer ring housings (411, 412, 413) may be coupled through one inner ring housing (e.g., the inner ring housing (220) of FIG. 2a).
  • the first ring structure (430) may include a first slot (4001) and a second slot (4002) formed by the spaced arrangement of the first, second, and third outer ring housings (411, 412, and 413).
  • a wireless communication circuit e.g., a wireless communication module (192) of FIG. 1 disposed in an inner space of the first ring structure (430) may be configured to transmit and/or receive a wireless signal in at least one first frequency band through the first slot (4001) and/or the second slot (4002) by being electrically connected to at least one of the first outer ring housing (411), the second outer ring housing (412), and the third outer ring housing (413).
  • the wearable electronic device (400-3) may include a third slot (4005) formed through a spacer (401) (e.g., spacer (323) of FIG. 20A) disposed therebetween when the first ring structure (430) and the second ring structure (420) are coupled thereto.
  • a wireless communication circuit e.g., wireless communication module (192) of FIG.
  • disposed in the inner space of the first ring structure (430) or disposed in the inner space of the second ring structure (420) may be configured to transmit and/or receive a wireless signal in a second frequency band different from at least one first frequency band by being electrically connected to the third outer ring housing (413) and/or the fourth outer ring housing (421) through the third slot (4005).
  • the wearable electronic device (400-4) may include a first ring structure (410) and a second ring structure (440) detachably coupled with the first ring structure (410).
  • the first ring structure (410) may include a first outer ring housing (411) and a second outer ring housing (412).
  • the second ring structure (440) may include a third outer ring housing (441) and a fourth outer ring housing (442).
  • the first and second outer ring housings (411, 412) may be coupled through one inner ring housing (e.g., the inner ring housing (220) of FIG. 2a).
  • the third and fourth outer ring housings (441, 442) may be coupled through a single inner ring housing (e.g., the inner ring housing (220) of FIG. 2A).
  • the first ring structure (410) may include a first slot (4001) formed through the spaced arrangement of the first and second outer ring housings (411, 412).
  • a wireless communication circuit e.g., the wireless communication module (192) of FIG. 1) disposed in the inner space of the first ring structure (410) may be configured to transmit and/or receive a wireless signal in a first frequency band through the first slot (4001) by being electrically connected to the first outer ring housing (411) and/or the second outer ring housing (412).
  • the second ring structure (440) may include a second slot (4003) formed by the spaced arrangement of the third and fourth outer ring housings (441, 442).
  • a wireless communication circuit e.g., the wireless communication module (192) of FIG. 1 disposed in the inner space of the second ring structure (440) may be configured to transmit and/or receive a wireless signal in a second frequency band different from the first frequency band through the second slot (4003) by being electrically connected to the third outer ring housing (441) and/or the fourth outer ring housing (442).
  • the wearable electronic device (400-4) may include a third slot (4005) formed through a spacer (401) (e.g., spacer (323) of FIG. 20A) disposed therebetween when the first ring structure (410) and the second ring structure (440) are coupled thereto.
  • a wireless communication circuit e.g., wireless communication module (192) of FIG.
  • disposed in the inner space of the first ring structure (410) or disposed in the inner space of the second ring structure (440) may be configured to transmit and/or receive a wireless signal in a third frequency band different from the first frequency band and the second frequency band through the third slot (4005) by being electrically connected to the second outer ring housing (412) and/or the third outer ring housing (441).
  • a wearable electronic device includes a first outer ring housing formed of a metal material (e.g., the first outer ring housing (211) of FIG. 2A), a second outer ring housing formed of a metal material (e.g., the second outer ring housing (212) of FIG. 2A) at least partially spaced apart from the first outer ring housing, an inner ring housing coupled to the first and second outer ring housings (e.g., the inner ring housing (220) of FIG. 2A), a substrate (e.g., the substrate (240) of FIG. 4) disposed in a space (e.g., the space (2002) of FIG.
  • a wireless communication circuit e.g., the wireless communication circuit (F) of FIG. 5A
  • the wireless communication circuit comprises a slot (e.g., It can be configured to transmit and/or receive wireless signals through the slot (2003) of FIG. 2a.
  • the inner ring housing can be formed through a mold member.
  • the slot may be filled with at least a portion of the inner ring housing.
  • first outer ring housing and the second outer ring housing may be arranged side by side, and at least a portion of the first outer ring housing may be arranged to contact the second outer ring housing.
  • At least a portion of the first outer ring housing and the second outer ring housing may be electrically connected via an electrical connecting member (e.g., electrical connecting member (C1) of FIG. 4).
  • an electrical connecting member e.g., electrical connecting member (C1) of FIG. 4
  • the wireless communication circuit can be electrically connected to the first outer ring housing.
  • the second outer ring housing may be electrically connected to a ground of the substrate (e.g., ground (G) in FIG. 5a).
  • a ground of the substrate e.g., ground (G) in FIG. 5a.
  • variable circuit e.g., variable circuit (T1) of FIG. 5A
  • T1 variable circuit (T1) of FIG. 5A)
  • the wireless communication circuit is electrically connected to the first outer ring housing through a feed portion (e.g., feed portion (F1) of FIG. 5A) disposed in a non-conductive area of the substrate (e.g., non-conductive area (2402) of FIG. 5A), and the feed portion can be electrically connected to a ground of the substrate.
  • a feed portion e.g., feed portion (F1) of FIG. 5A
  • the substrate e.g., non-conductive area (2402) of FIG. 5A
  • the wireless communication circuit may be additionally electrically connected to the second outer ring housing.
  • the wireless communication circuit may further include at least one variable circuit (e.g., variable circuit (T1) of FIG. 5A) electrically connected to the first outer ring housing through a power supply portion disposed in a non-conductive area of the substrate, and disposed in the non-conductive area along an electrical path connecting the power supply portion and the wireless communication circuit.
  • at least one variable circuit e.g., variable circuit (T1) of FIG. 5A
  • the wireless communication circuit may further include an antenna pattern (e.g., antenna pattern (R) of FIG. 12) disposed on at least a portion of the slot, and the wireless communication circuit may be configured to transmit and/or receive a wireless signal through the antenna pattern.
  • antenna pattern e.g., antenna pattern (R) of FIG. 12
  • the spaced slots may be filled through at least a portion of the inner ring housing, and the antenna pattern may be disposed on a surface and/or within the inner ring housing.
  • the space may include at least one battery (e.g., battery (230) of FIG. 4) disposed therein and electrically connected to the substrate.
  • a battery e.g., battery (230) of FIG. 4
  • the wearable electronic device may include a display (e.g., display (250) of FIG. 2A) arranged to be visible from the outside of the wearable electronic device through at least a portion of the first outer ring housing or at least a portion of the second outer ring housing.
  • a display e.g., display (250) of FIG. 2A
  • a wearable electronic device includes a first ring structure (e.g., the first ring structure (310) of FIG. 20A), a second ring structure (e.g., the second ring structure (320) of FIG. 20A) detachably coupled to the first ring structure, a spacer (e.g., the spacer (323) of FIG. 20A) disposed between the first ring structure and the second ring structure, a coupling structure for maintaining the coupling of the first ring structure and the second ring structure, and a wireless communication circuit (e.g., the wireless communication circuit (F) of FIG.
  • a first ring structure e.g., the first ring structure (310) of FIG. 20A
  • a second ring structure e.g., the second ring structure (320) of FIG. 20A
  • spacer e.g., the spacer (323) of FIG. 20A
  • F wireless communication circuit
  • the wireless communication circuit may be configured to transmit and/or receive a wireless signal through a slot (e.g., the slot (3001) of FIG. 21A) formed through the spacer when the first ring structure and the second ring structure are coupled.
  • a slot e.g., the slot (3001) of FIG. 21A
  • the coupling structure may include at least one first magnet (e.g., the first magnet (M1) and the second magnet (M2) of FIG. 20b) arranged in the first ring structure and at least one second magnet (e.g., the third magnet (M3) and the fourth magnet (M4) of FIG. 20b) arranged in a position corresponding to the at least one first magnet so that an attractive force is applied when the first ring structure and the second ring structure are coupled.
  • first magnet e.g., the first magnet (M1) and the second magnet (M2) of FIG. 20b
  • M3 the third magnet
  • M4 fourth magnet
  • the second ring structure may further include at least one electrical component disposed thereon, and an electrical connection structure for electrically connecting the at least one electrical component to the first ring structure.
  • the electrical connection structure includes a plurality of first terminals (e.g., a plurality of first terminals (315) of FIG. 23a) arranged in a recess (e.g., a recess (314) of FIG. 23a) formed lower than an outer surface of the first ring structure, and a plurality of second terminals (e.g., a plurality of second terminals (325) of FIG. 23b) arranged in a protrusion (e.g., a protrusion (324) of FIG.
  • a protrusion e.g., a protrusion (324) of FIG.
  • the at least one electrical component may include a substrate (e.g., the second substrate (350) of FIG. 22) disposed in the inner space of the second ring structure and at least one battery (e.g., the second battery (351) of FIG. 22) electrically connected to the substrate.
  • a substrate e.g., the second substrate (350) of FIG. 22
  • at least one battery e.g., the second battery (351) of FIG. 22

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Abstract

다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치는, 금속 소재로 형성된 제1 외부 링 하우징과, 상기 제1 외부 링 하우징과 적어도 부분적으로 이격되고, 금속 소재로 형성된 제2 외부 링 하우징과, 상기 제1, 2 외부 링 하우징들과 결합된 내부 링 하우징과, 상기 제1, 2 외부 링 하우징들과, 상기 내부 링 하우징 사이의 공간에 배치된 기판 및 상기 기판에 배치되고, 상기 제1 외부 링 하우징 및/또는 상기 제2 외부 링 하우징에 전기적으로 연결된 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는, 상기 제1 외부 링 하우징과 상기 제2 외부 링 하우징의 이격을 통해 제공되는 슬롯을 통해, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.

Description

안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치
본 개시(disclosure)의 실시예들은 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 이동성(portability) 또는 사용자의 접근성(accessibility)을 향상시킬 수 있도록 사용자의 인체 일부에 착용할 수 있는 형태의 웨어러블 전자 장치(wearable electronic device)를 포함할 수 있다. 웨어러블 전자 장치는 사용자의 손가락에 착용됨으로써, 다양한 사용자 경험과 유익한 기능을 제공하는 링 타입(반지 타입) 웨어러블 장치를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 외부 전자 기기와 통신을 할 수 있는 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 웨어러블 전자 장치는 방사 성능 개선을 위한 안테나의 효율적인 배치 설계가 요구될 수 있다.
상술한 정보는 본 개시에 대한 이해를 돕기 위한 목적으로 하는 배경 기술(related art)로 제공될 수 있다. 상술한 내용 중 어느 것도 본 개시와 관련된 종래 기술(prior art)로서 적용될 수 있는지에 대하여 어떠한 주장이나 결정이 제기되지 않는다.
웨어러블 전자 장치, 특히 사용자의 손가락에 착용되는 링 타입 웨어러블 전자 장치는 외부 전자 장치(예: 휴대용 통신 장치)와 무선으로 연결될 수 있다. 웨어러블 전자 장치는 적어도 하나의 센서 모듈을 통해 정보(예: 사용자의 생체 정보또는 외부 환경 정보)를 획득하고, 획득된 정보를 외부 전자 장치에 제공할 수 있다. 웨어러블 전자 장치는 외부 전자 장치로부터 제공된 정보를 사용자에게 시각적, 청각적 또는 촉각적으로 제공할 수 있다. 웨어러블 전자 장치는 외부 전자 장치와 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 적어도 하나의 안테나(예: 안테나 방사체)를 포함할 수 있다.
안테나는 웨어러블 전자 장치의 내부 공간에 배치될 수 있다. 안테나는 웨어러블 전자 장치의 내부 공간에 배치된 기판과 전기적으로 연결될 수 있으며, 특정 주파수 대역에서 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
그러나 웨어러블 전자 장치는 그 크기가 비교적 작기 때문에 협소한 내부 공간에 의한 안테나의 효율적 배치가 어려울 수 있고, 이로 인해 안테나는 우수한 방사 성능이 발현되기 어려울 수 있다. 또한, 웨어러블 전자 장치의, 요구되는 다양한 디자인 사양(예: 크기 및/또는 형상)에 따라 지정된 주파수 대역에서 동작하도록 설계되기 어려울 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 효율적 배치 설계를 기반으로, 우수한 방사 성능이 발현될 수 있는 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들은 디자인적 제약으로부터 비교적 자유롭게 설계 가능한 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치를 제공할 수 있다.
다만, 본 개시에서 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 개시의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치는, 금속 소재로 형성된 제1 외부 링 하우징과, 상기 제1 외부 링 하우징과 적어도 부분적으로 이격되고, 금속 소재로 형성된 제2 외부 링 하우징과, 상기 제1, 2 외부 링 하우징들과 결합된 내부 링 하우징과, 상기 제1, 2 외부 링 하우징들과, 상기 내부 링 하우징 사이의 공간에 배치된 기판 및 상기 기판에 배치되고, 상기 제1 외부 링 하우징 및/또는 상기 제2 외부 링 하우징에 전기적으로 연결된 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는, 상기 제1 외부 링 하우징과 상기 제2 외부 링 하우징의 이격을 통해 제공되는 슬롯을 통해, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치는, 제1 링 구조체와, 상기 제1 링 구조체와 분리 가능하게 결합되는 제2 링 구조체와, 상기 제1 링 구조체와 상기 제2 링 구조체 사이에 배치된 이격 부재와, 상기 제1 링 구조체와 상기 제2 링 구조체의 결합을 유지시키기 위한 결합 부재 및 상기 제1 링 구조체에 배치된 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는, 상기 제1 링 구조체와 상기 제2 링 구조체가 결합될 때, 상기 이격 부재를 통해 형성된 슬롯을 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 웨어러블 전자 장치는 두 개 또는 그 이상의 외부 링 하우징들을 포함하고, 외부 링 하우징들간의 이격을 통해 형성된 슬롯을 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 (슬롯) 안테나를 포함함할 수 있다. 이러한 배치 설계는 웨어러블 전자 장치의 협소한 배치 공간에도 불구하고, 안테나의 방사 성능 개선에 도움을 줄 수 있으며, 안테나의 개선된 방사 성능을 유지하면서, 웨어러블 전자 장치의 자유로운 디자인 설계에 도움을 줄 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 웨어러블 전자 장치의 사시도이다.
도 2b는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 도 2a의 웨어러블 전자 장치의 평면도이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 분리 사시도이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 외주면을 따라 횡방향으로 절단된 도 2a의 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 5a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 웨어러블 전자 장치의 구성도이다.
도 5b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 라인 5b-5b를 따라 보여지는 웨어러블 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 6a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 안테나에 의한 전류 분포를 도시한 도면이다.
도 6b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 안테나에 의한 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 7a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 안테나에 의한 전류 분포를 도시한 도면이다.
도 7b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 안테나에 의한 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나와 비교예의 안테나의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 사시도들이다.
도 10a 내지 도 10h는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 웨어러블 전자 장치의 도면들이다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 10a, 10c, 10e 및 10g에 따른 안테나의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 12는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 평면도이다.
도 13a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 사시도이다.
도 13b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 접지 구조를 포함하는 웨어러블 전자 장치의 구성도이다.
도 14는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 13a 및 도 13b에서, 접지 위치의 변경에 따른 안테나의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 15a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 세 개의 외부 링 하우징들을 포함하는 웨어러블 전자 장치의 도면이다.
도 15b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 도 15a의 웨어러블 전자 장치의 구성도이다.
도 16a 내지 도 16d는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 단일 급전을 이용한 안테나의 배치 구조를 포함하는 도 15b의 웨어러블 전자 장치의 다양한 실시예들이다.
도 17은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 두 개의 외부 링 하우징을 이용한 이중 급전을 통한 안테나 배치 구조를 갖는 웨어러블 전자 장치의 구성도이다.
도 18a 내지 도 18d는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 17의 웨어러블 전자 장치의 다양한 실시예들이다.
도 19a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 17의 안테나에 의한 전류 분포를 나타낸 도면이다.
도 19b 및 도 19c는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 17의 안테나에 의한 방사 성능을 나타낸 그래프들이다.
도 20a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 사시도이다.
도 20b는 본 개시의 다양한 실시예에 다른 도 20a의 웨어러블 전자 장치의 평면도이다.
도 21a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 20a의 웨어러블 전자 장치의 안테나 배치 구조를 나타낸 구성도이다.
도 21b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 21a의 라인 21b-21b를 따라 보여지는 웨어러블 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 22는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 링 구조체들을 위한 전기적 연결 구조를 갖는 웨어러블 전자 장치의 구성도이다.
도 23a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 제1 링 구조체의 사시도이다.
도 23b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 제2 링 구조체의 사시도이다.
도 24a 및 도 24b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 20a의 웨어러블 전자 장치에서, 제2 링 구조체의 소재에 따른 안테나의 전류 분포를 나타낸 도면들이다.
도 24c는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 20a의 웨어러블 전자 장치에서, 제2 링 구조체의 소재에 따른 안테나의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 25a 내지 도 25d는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 도면들이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면의 설명과 관련하여, 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 또한, 도면 및 관련된 설명에서는, 잘 알려진 기능 및 구성에 대한 설명이 명확성과 간결성을 위해 생략될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 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.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 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 제2 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 2a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 웨어러블 전자 장치의 사시도이다. 도 2b는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 도 2a의 웨어러블 전자 장치의 평면도이다.
도 2a 및 도 2b의 전자 장치(200)는 도 1의 전자 장치(101)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 예시적인 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)를 설명함에 있어서, 사용자의 손가락에 착용되는 링 타입 웨어러블 전자 장치(200)에 대하여 도시하고 이에 대하여 기술하고 있으나 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 본 개시의 예시적인 실시예들은 인체에 취부될 수 있는 다양한 형상(예: 팔찌 타입 또는 헤어 밴드 타입)의 웨어러블 전자 장치에 적용될 수 있다. 또한, 본 개시의 예시적인 실시예들은 링 타입 웨어러블 전자 장치에 대하여 도시하고 설명되었으며, 일부가 개방된 개방형 링 타입 웨어러블 전자 장치에 적용될 수 있음은 당업자에게 있어서 자명하다.
도 2a 및 도 2b를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(200)는 오프닝(2001)을 포함하는 하우징(예: 링 하우징 또는 하우징 구조)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 하우징은 환형(ring type)의 외부 링 하우징(210) 및 외부 링 하우징(210)과 결합된 환형(ring type)의 내부 링 하우징(220)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 외부 링 하우징(210)은 제1 외부 링 하우징(211)(예: 제1 하우징, 제1 링 하우징, 제1 하우징 구조 또는 제1 링 하우징 구조) 및 제1 외부 링 하우징(211)과 나란히 배치되고, 웨어러블 전자 장치(200)의 외주면을 공유하는 제2 외부 링 하우징(212)(예: 제2 하우징, 제2 링 하우징, 제2 하우징 구조 또는 제2 링 하우징 구조)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212)은 실질적으로 동일한 크기를 가질 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212)은 서로 다른 크기를 가질 수도 있다. 일 실시예에서 외부 링 하우징(210)은 도전성 소재(예: 메탈)로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 내부 링 하우징(220)은 외부 링 하우징(210)과 결합된 비도전성 소재(예: 폴리머)로 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서, 내부 링 하우징(220)은 도전성 소재를 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 외부 링 하우징(210)과 내부 링 하우징(220)은 동일한 중심을 가지며 직경이 서로 다른 원형으로 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서, 내부 링 하우징(220)은 원형으로 형성되고, 외부 링 하우징(210)은 사각형, 타원형 또는 다각형과 같은 다양한 형상으로 형성될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는 내부 링 하우징(220)을 통해 형성된 오프닝(2001)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 오프닝(2001)은 사용자의 손가락이 끼워질 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 내부 링 하우징(220)으로부터 오프닝(2001) 방향으로 돌출된 적어도 하나의 돌출부(2201)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 돌출부(2201)는 사용자의 피부에 접촉이 유리한 돌출량 및 형상을 가질 수 있다. 어떤 실시예에서, 적어도 하나의 돌출부(2201)는 웨어러블 전자 장치(200)가 손가락에서 임의로 회전되더라도 방향성을 사용자에게 제공할 수 있는 인지 수단으로 사용될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는 외부 링 하우징(210)의 적어도 일부를 통해, 웨어러블 전자 장치(200)의 외부로부터 보일 수 있게 배치된 적어도 하나의 디스플레이(250)를 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 디스플레이(250)는 양단이 지정된 간격으로 이격되거나, 이음매 없이 연결되는 방식으로 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이(250)는 외부 링 하우징(210)의 외면과 일치하는 방식으로 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 디스플레이(250)는 외부 링 하우징(210)의 외면보다 돌출되거나, 더 낮은 디스플레이 면을 갖도록 배치될 수도 있다. 일 실시예에서, 디스플레이(250)는 터치 센서를 포함함으로써, 터치스크린 디스플레이로 동작될 수도 있다. 일 실시예에서, 디스플레이(250)는 웨어러블 전자 장치(200)의 내부 공간(예: 도 4의 내부 공간(2002))으로 인입되고, 내부 공간에 배치된 기판(예: 도 4의 기판(240))에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 디스플레이(250)는 제1 외부 링 하우징(211)의 적어도 일부를 통해 외부로부터 보일 수 있게 배치된 제1 디스플레이(251) 및 제2 외부 링 하우징(212)의 적어도 일부를 통해 외부로부터 보일 수 있게 배치된 제2 디스플레이(252)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1 디스플레이(251) 및/또는 제2 디스플레이(252)는 생략될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는 적어도 부분적으로 형성된 금속, 세라믹 또는 PC(polycarbonate) 중 적어도 하나의 하드한 재질의 외부 링 하우징(210)에 폴리머 소재의 내부 링 하우징(220)이 몰딩되는 방식으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)의 내부 공간(예: 도 4의 내부 공간(2002))에 배치된 배터리(예: 도 4의 배터리(230))는 스웰링 현상 시, 몰딩 방식으로 형성된 내부 링 하우징(220) 방향으로 부풀어오를 수 있으며, 내부 링 하우징(220)은 이를 수용할 수 있는 압축율을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 내부 링 하우징(220)은 서로 다른 압축율 및/또는 탄성율을 갖는 두 개 이상의 몰딩층이 적층되는 방식으로 배치될 수도 있다.
본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(220)의 이격을 통해 형성된 슬롯(2003)(예: 슬릿 또는 이격 공간)을 이용한 안테나(예: 슬롯 안테나)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 슬롯(2003)은 내부 링 하우징(220)의 일부로 채워질 수 있다. 어떤 실시예에서, 슬롯(2003)은 내부 링 하우징(220)과 다른 유전율을 갖는 폴리머로 채워질 수도 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)의 무선 통신 회로(예: 도 5a의 무선 통신 회로(F))(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 제1 외부 링 하우징(211) 및/또는 제2 외부 링 하우징(212)의 적어도 일부와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 무선 통신 회로(예: 도 5a의 무선 통신 회로(F))는 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212)의 이격 배치를 통해 형성된 슬롯(2003)을 통해 지정된 주파수 대역에서 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 지정된 주파수 대역은 약 0.5 GHz ~ 10 GHz 범위의 대역을 포함할 수 있다. 이러한 안테나 배치 구조는, 웨어러블 전자 장치(200)의 협소한 부품 공간에도 불구하고, 안테나의 방사 성능 개선에 도움을 줄 수 있으며, 안테나의 개선된 방사 성능을 유지하면서, 웨어러블 전자 장치(200)의 자유로운 디자인 설계에 도움을 줄 수 있다.
어떤 실시예에서, 슬롯(2003)의 적어도 일부는 주변 슬롯과 다른 형상으로 형성될 수 있다. 예컨대, 슬롯(2003)의 적어도 일부는, 안테나의 방사 성능이 열화되지 않는 범위내에서, 다양한 형상(예: 원형, 다각형, 곡형 또는 지그재그 형태)으로 형성될 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 분리 사시도이다.
도 3을 참고하면, 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 외부 링 하우징(211) 및 제1 외부 링 하우징(211)과 이격 배치된 제2 외부 링 하우징(212)을 포함하는 외부 링 하우징(210) 및 외부 링 하우징(210)과 결합된 내부 링 하우징(220)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 외부 링 하우징(210)과 내부 링 하우징(220) 사이의 공간(예: 도 4의 내부 공간(2002))에 배치된 적어도 하나의 전기 부품을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 전기 부품은 배터리(230) 및 배터리(230) 주변에 배치되고, 복수의 전기 소자들(241)을 포함하는 기판(240)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 배터리(230)는, 내부 공간(2002)에서, 기판(240)과 일정 간격으로 이격되거나, 접촉되는 방식으로 배치되고, 케이블을 통해 기판(240)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 배터리(230)는 제1 하우징(210)의 곡률과 실질적으로 동일한 곡률을 갖도록 곡형으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 배터리(230)는 웨어러블 전자 장치(200)의 형상에 대응되도록 곡형으로 형성되거나, 두 개 이상의 배터리들이 서로에 대하여 벤딩 가능하게 배치되고, 기판(240)에 전원을 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 배터리(230)는 웨어러블 전자 장치(200)의 내부 공간(2002)에서, 기판(240)과 나란히 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리(230)는 적어도 부분적으로 기판(240)과 중첩하도록 배치될 수도 있다. 어떤 실시예에서, 배터리(230)는 내부 공간(2002)에서, 외부 링 하우징(210)의 곡률 및/또는 내부 링 하우징(220)의 곡률과 다른 곡률을 갖는 형상으로 배치될 수도 있다. 일 실시예에서, 기판(240)은 웨어러블 전자 장치(200)의 곡률에 대응하도록 굴곡성을 갖는 연성 기판(FPCB, flexible printed circuit board)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 기판(240)은 외부 링 하우징(210) 및/또는 내부 링 하우징(220)의 곡률에 간섭을 받지 않는 폭 및 길이를 갖지며, 서로에 대하여 회전 가능하게 연결된 리지드한 복수의 기판(PCB, printed circuit board)들로 대체될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 전기 부품은 내부 링 하우징(220)의 적어도 일부를 통해 사용자의 생체 정보를 검출하도록 배치되는 적어도 하나의 생체 인식 센서를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 생체 인식 센서는 기판(240)에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 사용자에게 시각적 출력 정보를 제공할 수 있는 LED와 같은 인디케이터를 더 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 적어도 하나의 출력 모듈(예: 출력 장치)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 출력 모듈은 사용자에게 청각적 출력 정보를 제공하기 위한 적어도 하나의 스피커(미도시)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 출력 모듈은 사용자에게 촉각적 출력 정보를 제공하기 위한 햅틱 모듈을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 내부 링 하우징(220)은 몰딩 소재로써, 하드한 소재(예: 메탈)로 형성된 외부 링 하우징(210)과, 사출 공정을 통해 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 내부 링 하우징(220)은 배터리(230)의 적어도 일부를 커버하도록 배치된 적어도 하나의 몰딩층으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 내부 링 하우징(220)은 일정 압축률을 갖는 폴리머 소재(예: 폴리우레탄 폼)로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 내부 링 하우징(220)의 압축률은 약 10% ~ 약 50%의 범위를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 내부 링 하우징(220)은 배터리(230)의 파손 또는 배터리(230)가 발화될 경우, 불이 옮겨 붙을 확률을 줄여 제품의 안전성에 도움을 줄 수 있는 난연성 첨가제 등이 추가된 난연제가 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 난연제는 할로겐계 난연제, 금속 수산화물 난연제 또는 발포성 난연제를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 내부 링 하우징(220)은 난연성 첨가제를 포함하지 않은 연질의 폴리우레탄 폼으로 형성될 수도 있다. 어떤 실시예에서, 내부 링 하우징(220)은 폴리우레탄 폼과 결합된 에폭시를 더 포함할 수도 있다. 이러한 경우, 내부 링 하우징(220)은 상대적으로 압축률이 우수한 폴리우레탄 폼을 통해 배터리(230)의 적어도 일부를 감싸도록 배치되고, 에폭시를 통해, 폴리우레탄 폼을 감싸며, 웨어러블 전자 장치(200)의 적어도 외관을 형성하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(220) 사이의 이격 배치를 통해 형성된 슬롯(예: 도 2a의 슬롯(2003))을 통해 동작되는 슬롯 안테나를 포함할 수 있다. 이러한 슬롯 안테나 구조는 안테나의 배치 설계로부터 다른 전자 부품의 배치를 비교적 자유롭게 유도할 수 있으며, 안테나의 개선된 방사 성능 발현에 도움을 줄 수 있다. 또한, 종래의 내부 공간에 안테나 배치를 위하여 고려되어야 했던 웨어러블 전자 장치(200)(예: 외부 링 하우징(210))의 디자인적 설계 제약으로부터 비교적 자유로울 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 외주면을 따라 횡방향으로 절단된 도 2a의 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 4를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 외부 링 하우징(211) 및 제1 외부 링 하우징(211)과 이격 배치된 제2 외부 링 하우징(212)을 포함하는 외부 링 하우징(210) 및 외부 링 하우징(210)과 결합된 내부 링 하우징(220)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 외부 링 하우징(210)과 내부 링 하우징(220) 사이의 내부 공간(2002)에 배치된 배터리(230) 및 배터리(230)와 전기적으로 연결된 기판(240)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 배터리(230)는, 내부 공간(2002)에서, 기판(240)과 일정 간격으로 이격되거나, 접촉되는 방식으로 배치되고, 케이블을 통해 기판(240)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 외부 링 하우징(210)의 적어도 일부는 전기적 연결 부재(C1)를 통해 기판(240)에 배치된 무선 통신 회로(예: 도 5a의 무선 통신 회로(F))와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 외부 링 하우징(211)의 적어도 일부 및/또는 제2 외부 링 하우징(212)의 적어도 일부는 전기적 연결 부재(C1)를 통해 기판의 무선 통신 회로(F)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 전기적 연결 부재(C1)는 C-clip 또는 포고핀과 같은 도전성 컨택 또는 도전성 테이프 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 무선 통신 회로(F)는 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212)의 이격 배치를 통해 마련된 슬롯(예: 도 2a의 슬롯(2003))을 통해, 특정 주파수 대역에서 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 슬롯을 통해 동작하는 슬롯 안테나는 외부 링 하우징(210)의 급전 지점(예: 도 5a의 제1 급전부(F1))으로부터 특정 길이(EL1)에 대응하는 주파수 대역에서 동작될 수 있다.
도 5a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 웨어러블 전자 장치의 구성도이다. 도 5b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 라인 5b-5b를 따라 보여지는 웨어러블 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 외부 링 하우징(211) 및 제1 외부 링 하우징(211)과 이격 배치된 제2 외부 링 하우징(212)을 포함하는 외부 링 하우징(210) 및 외부 링 하우징(210)과 결합된 내부 링 하우징(220)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 외부 링 하우징(210)과 내부 링 하우징(220) 사이의 내부 공간(2002)에 배치된 배터리(230) 및 배터리(230)와 전기적으로 연결된 기판(240)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(240)은 도전성 영역(2401)(예: 그라운드층과 대응되는 영역) 및 비도전성 영역(2402)(예: 그라운드 층이 생략된 영역)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 기판(240)은 비도전성 영역(2402)에 위치되고, 기판(240)의 무선 통신 회로(F)와 전기적으로 연결된 제1 급전부(F1)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 급전부(F1)는 기판(240)의 외면에 노출된 도전성 패드를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 급전부(F1)는 전기적 연결 부재(C1)를 통해, 제1 외부 링 하우징(211)에 전기적으로 물리적으로 연결될 수 있다. 따라서, 무선 통신 회로(F)는 제1 외부 링 하우징(211) 및 제2 외부 링 하우징(212)의 이격 배치를 통해 형성된 슬롯(2003)을 통해 지정된 주파수 대역에서 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 기판(240)에서, 무선 통신 회로(F)와 급전부(F1)를 전기적으로 연결하는 전기적 경로(2403)(예: 배선 부재) 중에 배치된 가변 회로(T1)(매칭 회로)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 가변 회로(T1)는 서로 다른 소자 값을 갖는 복수의 수동 소자들(예: 커패시터들 및/또는 인덕터들) 및/또는 복수의 수동 소자들 중 어느 하나의 수동 소자에 스위칭되도록 웨어러블 전자 장치(200)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))의 제어를 받는 스위칭 회로(예: 스위칭 장치)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 가변 회로(T1)는 웨어러블 전자 장치(200)의 검출된 상태 정보(예: 수신 전계 강도(receive signal strength indicator: RSSI))를 기반으로, 프로세서(120)를 통해 제어됨으로써, 안테나의 방사 성능 개선을 위한 주파수 매칭에 도움을 줄 수 있다. 어떤 실시예에서, 가변 회로(T1)는 적어도 하나의 수동 소자(예: 커패시터 및/또는 인덕터)를 포함하는 매칭 회로로 대체될 수도 있다.
도 6a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 안테나에 의한 전류 분포를 도시한 도면이다. 도 6b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 안테나에 의한 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 6a 및 도 6b를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 급전부(F1)를 기준으로, 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212) 사이의 슬롯(2003)을 통해 동작하는 슬롯 안테나를 포함하고, 해당 슬롯 영역(2003)에서 전류 분포(예: 신호 분포)가 확인됨을 알 수 있으며, 지정된 제1 주파수 대역(예: 약 1.6 GHz 대역(GPS 대역))에서 원활히 동작됨을 확인할 수 있다.
도 7a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 안테나에 의한 전류 분포를 도시한 도면이다. 도 7b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 안테나에 의한 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 7a 및 도 7b를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 급전부(F1)를 기준으로, 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212) 사이의 슬롯(2003)을 통해 동작하는 슬롯 안테나를 포함하고, 해당 슬롯 영역(2003)에서 전류 분포(예: 신호 분포)가 확인됨을 알 수 있으며, 지정된 제2 주파수 대역(예: 약 2.4 GHz 대역(BLE 대역))에서 원활히 동작됨을 확인할 수 있다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나와 비교예의 안테나의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 8을 참고하면, 비교예의 웨어러블 전자 장치의 내부 공간에 배치된 도전성 패턴을 이용한 안테나의 작동 주파수 대역 대비(예: 801 그래프), 제1 외부 링 하우징(211) 및 제2 외부 링 하우징(212) 사이의 슬롯(2003)을 통해 동작하는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 슬롯 안테나는 지정된 주파수 대역(예: 약 1 GHz ~ 2.8 GHz)에서 좀더 우수한 방사 성능이 발현됨을 알 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 사시도들이다.
도 9a 및 도 9b의 전자 장치를 설명함에 있어서, 도 2a의 전자 장치와 실질적으로 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 9a를 참고하면, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 외부 링 하우징(211) 및 제1 외부 링 하우징(211)과 이격 배치된 제2 외부 링 하우징(212)을 포함하는 외부 링 하우징(210) 및 외부 링 하우징(210)과 결합된 내부 링 하우징(220)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212)간의 이격 배치를 통해 형성된 슬롯(2003)을 이용한 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 외부 링 하우징(211)은 부분적으로 슬롯(2003) 없이 제2 외부 링 하우징(212)과 접촉되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212)은 물리적으로 전기적으로 접촉됨으로써, 안테나는 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212)의 접촉된 부분을 제외한 슬롯(2003)을 이용하여 지정된 주파수 대역에서 동작될 수 있다. 일 실시예에서, 안테나의 작동 주파수 대역은 제1, 2 외부 링 하우징들(211, 212)간의 슬롯(2003)의 길이를 통해 결정될 수 있다. 예컨대, 안테나의 작동 주파수 대역은 제1, 2 외부 링 하우징들(211, 212)의 접촉 영역이 크고, 슬롯(2003)이 길이가 짧을수록 high band로 shift될 수 있다.
도 9b를 참고하면, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 부분적으로 슬롯(2003)이 형성된 하나의 외부 링 하우징(210) 및 외부 링 하우징(210)과 결합된 내부 링 하우징(220)을 포함할 수도 있다. 이러한 경우, 외부 링 하우징(210)은 슬롯(2003)을 기준으로, 일측에 배치된 제1 링 하우징 부분(211'), 타측에 배치된 제2 링 하우징 부분(212') 및 슬롯(2003)이 형성되지 않은 연결 부분(213)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 안테나의 작동 주파수 대역은 외부 링 하우징(210)에 형성된 슬롯(2003)의 길이를 통해 결정될 수 있다. 예컨대, 안테나의 작동 주파수 대역은 슬롯(2003)이 길이가 짧을수록 high band로 shift될 수 있다.
도 10a 내지 도 10h는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 웨어러블 전자 장치의 도면들이다.
도 10a 내지 도 10h의 전자 장치(200)를 설명함에 있어서, 도 5a 및 도 5b의 전자 장치(200)와 실질적으로 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 10a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 웨어러블 전자 장치의 구성도이다. 도 10b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 10a의 라인 10b-10b를 따라 보여지는 웨어러블 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 10a 및 도 10b를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 외부 링 하우징(211) 및 제1 외부 링 하우징(211)과 이격 배치된 제2 외부 링 하우징(212)을 포함하는 외부 링 하우징(210) 및 외부 링 하우징(210)과 결합된 내부 링 하우징(220)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 외부 링 하우징(210)과 내부 링 하우징(220) 사이의 내부 공간(2002)에 배치된 기판(240)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 기판(240)은 도전성 영역(2401) 및 비도전성 영역(2402)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 기판(240)은 비도전성 영역(2402)에 배치되고, 기판(240)의 무선 통신 회로(F)와 전기적으로 연결된 제1 급전부(F1)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 급전부(F1)는 전기적 연결 부재(C1)를 통해, 제1 외부 링 하우징(211)에 전기적으로 물리적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는, 기판에서 무선 통신 회로(F)와 제1 급전부(F1)를 전기적으로 연결하는 전기적 경로(2403) 중에 배치된 가변 회로(T1)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 도 5a의 전자 장치(200)의 구성에서, 기판(240)의 비도전성 영역(2402)에 배치되고, 기판(240)의 그라운드(G)에 전기적으로 연결된 제1 접지부(G1)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 접지부(G1)는 기판(240)의 비도전성 영역(2402)에 노출된 도전성 패드를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 접지부(G1)는 전기적 연결 부재(C2)(예: 도전성 컨택 또는 도전성 테이프)를 통해, 제2 외부 링 하우징(212)의 적어도 일부와 접촉되는 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는, 기판(240)에서, 기판의 그라운드(G)와 제1 접지부(G1)를 전기적으로 연결하는 전기적 경로(2404) 중에 배치된 스위칭 회로(S1)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 접지부(G1)는, 웨어러블 전자 장치(200)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(192))의 제어에 의해 동작하는 스위칭 회로(S1)를 통해, 기판(240)의 그라운드(G)와 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정됨으로써, 안테나의 주파수 shift 및/또는 대역폭 확장에 도움을 줄 수 있다. 어떤 실시예에서, 스위칭 회로(S1)는 적어도 하나의 수동 소자(예: 커패시터 및/또는 인덕터)를 포함하는 매칭 회로 및/또는 스위칭 회로와 복수의 수동 소자들을 포함하는 가변 회로로 대체될 수도 있다.
도 10c는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 웨어러블 전자 장치의 구성도이다. 도 10d는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 10c의 라인 10d-10d를 따라 보여지는 웨어러블 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 10c 및 도 10d를 참고하면, 도 5a의 전자 장치(200)의 구성에서, 제1 급전부(F1)는 기판(240)에 배치된 전기적 경로(2405)를 통해, 기판(240)의 그라운드(G)와 직접 전기적으로 연결될 수도 있다. 이러한 경우, 슬롯(2003)을 이용한 안테나는 대역폭이 확장되는 것과 같이, 방사 성능 개선에 도움을 받을 수 있다.
도 10e는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 웨어러블 전자 장치의 구성도이다. 도 10f는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 10e의 라인 10f-10f를 따라 보여지는 웨어러블 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 10e 및 도 10f를 참고하면, 도 5a의 전자 장치(200)의 구성에서, 제1급전부(F1)는 기판(240)에 배치된 전기적 경로(2405)를 통해, 기판(240)의 그라운드(G)와 직접 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는, 전기적 연결 부재(C2)를 통해, 제2 외부 링 하우징(220)에 물리적으로 접촉되도록 구성된 제1 접지부(G1)를 포함할 수도 있다. 이러한 경우, 슬롯(2003)을 이용한 안테나는, 접지 면적의 확장을 유도하거나, 접지 위치의 변경을 통해, 주파수를 shift하거나, 대역폭을 확장시키는 것과 같이, 방사 성능 개선에 도움을 받을 수 있다.
도 10g는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 웨어러블 전자 장치의 구성도이다. 도 10h는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 10g의 라인 10h-10h를 따라 보여지는 웨어러블 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 10g 및 도 10h를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 도 5a의 전자 장치(200)의 구성에서, 전기적 경로(2406)를 통해, 제1 급전부(F1)와 전기적으로 연결되고, 제2 외부 링 하우징(212)의 적어도 일부에 물리적으로, 전기적으로 연결된 제2 급전부(F2)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 슬롯(2003)을 이용한 안테나는 제1 급전부(F1) 및 제2 급전부(F2)를 통해, 서로 다른 주파수 대역에서 동작하도록 설정될 수도 있다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 10a, 10c, 10e 및 10g에 따른 안테나의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 11을 참고하면, 도 5a의 구성에 더하여, 도 10a와 같이, 스위칭 회로(S1)을 통해, 기판(240)의 그라운드(G)와 제2 외부 링 하우징(212)이 제1 접지부(G1)를 통해 선택적으로 연결되는 경우(예: 1101 그래프), 도 10c와 같이, 제1 급전부(F1)가 기판(240)의 그라운드(G)에 전기적으로 연결되는 경우(예: 도 1102 그래프), 도 10e와 같이, 제1급전부(F1)가 기판(240)의 그라운드(G)에 전기적으로 연결되고, 스위칭 회로(S1)을 통해, 기판(240)의 그라운드(G)와 제2 외부 링 하우징(212)이 제1 접지부(G1)를 통해 선택적으로 연결되는 경우(예: 1103 그래프) 및 도 10g와 같이, 무선 통신 회로(F)가 제1 급전부(F1)를 통해 제1 외부 링 하우징(211)에 전기적으로 연결되고, 제2 급전부(F2)를 통해 제2 외부 링 하우징(212)에 전기적으로 연결되는 경우(1104) 모두 지정된 주파수 대역(예: 약 2.3 GHz ~ 2.4 GHz)에서 원활히 방사 동작이 발현됨을 확인할 수 있다. 이는 제1 외부 링 하우징(211) 및 제2 외부 링 하우징(212)의 이격을 통해 형성된 슬롯(2003)을 이용한 안테나가 다양한 접지 상황 및 급전 상황에 따라 원활이 동작됨을 의미할 수 있다.
도 12는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 평면도이다.
도 12를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(20))는 슬롯(2003)의 적어도 일부를 통해 형성된 패턴 배치 영역(2004)에 배치된 적어도 하나의 안테나 패턴(R)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 패턴(R)은 제3 급전부(F3)를 통해, 무선 통신 회로(예: 도 5a의 무선 통신 회로(F))와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 패턴(R)은 전기적 연결 부재(예: 도전성 컨택)를 통해, 기판(예: 도 5a의 기판(240))의 무선 통신 회로(F)와 전기적으로, 물리적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 무선 통신 회로(F)는 안테나 패턴(R)을 통해, 슬롯(2003)을 이용한 안테나와 다른 주파수 대역(예: legacy 대역)에서, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 패턴(R)은 슬롯(2003) 중에 마련된 패턴 배치 영역(2004)에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 슬롯(2003)의 제1 폭(d1)과 패턴 배치 영역(2004)의 제2 폭(d2)은 서로 다를 수 있다. 예컨대, 패턴 배치 영역(2004)의 제2 폭(d2)은 슬롯(2003)의 제1 폭(d1)보다 더 크게 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 패턴(R)은 슬롯(2003)의 패턴 배치 영역(2004)에서, 외면 또는 내면에 형성된 LDS(laser direct structuring) 패턴을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 안테나 패턴(R)은 슬롯(2003)에 폴리머 소재의 제2 외부 링 하우징(212)의 일부가 채워질 때, 패턴 배치 영역(2004)과 대응하는 위치에 내장되는 방식으로 배치될 수도 있다.
도 13a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 사시도이다. 도 13b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 접지 구조를 포함하는 웨어러블 전자 장치의 구성도이다.
도 13a 및 도 13b의 전자 장치를 설명함에 있어서, 도 2a 및 도 5a의 전자 장치와 실질적으로 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 13a 및 도 13b를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 급전부(F1)와 지정된 거리로 이격된 제1 위치(L1)에 배치된 접지 구조를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212)은 접지 구조를 통해, 기판(240)의 그라운드(G)와 전기적으로 선택적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 접지 구조는 기판(240)의 그라운드(G)를 제1 외부 링 하우징(211)에 전기적으로 연결하는 제1 접지부(G1) 및 기판(240)의 그라운드(G)를 제2 외부 링 하우징(212)에 전기적으로 연결하는 제2 접지부(G2)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 접지부(G1) 및 제2 접지부(G2)는, 기판(240)의 비도전성 영역(2402')을 통해 배치된 전기적 경로(2407)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 접지 구조는 제1 접지부(G1)와 제2 접지부(G2)를 연결하는 전기적 경로(2407) 중에 배치되고, 웨어러블 전자 장치(200)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))의 제어를 받도록 설정된 스위칭 회로(S1)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 접지부(G1)와 제2 접지부(G2)는 스위칭 회로를 통해 서로 전기적으로 연결되는 경우, 제1 외부 링 하우징(211) 및 제2 외부 링 하우징(212)이, 제1 위치(L1)에서 슬롯(2003) 없이 연결되는 것으로 보이도록 하여, 안테나의 작동 주파수 대역 결정에 도움을 줄 수 있다. 일 실시예에서, 상술한 접지 구조는 제1 위치(L1)와 다른 위치들, 예컨대, 제1 급전부(F1)로부터 제1 위치(L1) 보다 가까운 제2 위치(L2) 및/또는 제1 급전부(F1)로부터 제2 위치(L2) 보다 가까운 제3 위치(L3)에 추가로 배치될 수 있다.
도 14는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 13a 및 도 13b에서, 접지 위치의 변경에 따른 안테나의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 14를 참고하면, 슬롯(2003)을 이용한 안테나는, 접지 구조를 통하지 않고 슬롯(2003)만을 이용하여 형성된 경우(예: 1401 그래프)보다 제1 위치(L1)에 배치된 접지 구조를 통해, 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212)이 기판(240)의 그라운드(G)에 연결되는 경우(예: 1402 그래프), 상대적으로 높은 주파수 대역에서 동작함을 알 수 있다. 또한, 슬롯(2003)을 이용한 안테나는, 제1 위치(L1)에 배치된 접지 구조를 통해, 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212)이 기판(240)의 그라운드(G)에 연결되는 경우(예: 1402 그래프)보다 제1 위치(L1)보다 제1 급전부(F1)에 가까운 제2 위치(L2)에 배치된 접지 구조를 통해, 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212)이 기판(240)의 그라운드(G)에 연결되는 경우(예: 1403 그래프), 상대적으로 높은 주파수 대역에서 동작함을 알 수 있다. 또한, 슬롯(2003)을 이용한 안테나는, 제2 위치(L2)에 배치된 접지 구조를 통해, 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212)이 기판(240)의 그라운드(G)에 연결되는 경우(예: 1403 그래프)보다 제2 위치(L2)보다 제1 급전부(F1)에 가까운 제3 위치(L3)에 배치된 접지 구조를 통해, 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212)이 기판(240)의 그라운드(G)에 연결되는 경우(예: 1404 그래프), 상대적으로 높은 주파수 대역에서 동작함을 알 수 있다. 이는 웨어러블 전자 장치(200)의 디자인적 심미감 향상을 위하여, 외주면 전체에 걸쳐 슬롯(2003)이 형성되더라도, 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 안테나는, 웨어러블 전자 장치(200)의 내부에 배치된 접지 구조의 위치 변경에 따라 다양한 주파수 대역에서 동작하도록 용이하게 설정 가능함을 의미할 수 있다.
도 15a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 세 개의 외부 링 하우징들을 포함하는 웨어러블 전자 장치의 도면이다. 도 15b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 도 15a의 웨어러블 전자 장치의 구성도이다.
도 15a 및 도 15b의 웨어러블 전자 장치(200-1)는 도 1의 전자 장치(101)와 적어도 일부 유사하거나, 웨어러블 전자 장치의 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다.
도 15a 및 도 15b를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 도전성 소재(예: 메탈)의 외부 링 하우징(210) 및 외부 링 하우징(210)과 결합된 비도전성 소재(예: 폴리머)의 내부 링 하우징(220)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 외부 링 하우징(210)은 제1 외부 링 하우징(211)(예: 도 5a의 제1 외부 링 하우징(211)), 제1 외부 링 하우징(211)과 결합된 제2 외부 링 하우징(212)(예: 도 5a의 제2 외부 링 하우징(212)) 및 제2 외부 링 하우징(212)과 결합된 제3 외부 링 하우징(215)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 내부 링 하우징(220)은 제1, 2, 3 외부 링 하우징(211, 212, 215)과 동시에 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212)의 이격 배치를 통해 형성된 제1 슬롯(2003) 및 제2 외부 링 하우징(212)과 제3 외부 링 하우징(215)의 이격 배치를 통해 형성된 제2 슬롯(2005)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 슬롯(2003) 및 제2 슬롯(2005)은 내부 링 하우징(220)의 적어도 일부를 통해 채워질 수 있다. 일 실시예에서, 외부 링 하우징(210)과 내부 링 하우징(220)은 전술한 도 2a 내지 도 5b의 구성과 실질적으로 동일한 구성을 통해 결합될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 외부 링 하우징(210)과 내부 링 하우징(220) 사이의 공간에 배치되고, 도전성 영역(2401)(예: 도 5a의 도전성 영역(2401)(예: 기판(240)의 그라운드층과 대응하는 영역) 및 비도전성 영역(2402)(예: 기판(240)의 그라운드층이 생략된 영역)을 포함하는 기판(240)(예: 도 5a의 기판(240))을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 비도전성 영역(2402)을 통해 배치되고, 기판(240)에 배치된 무선 통신 회로(예: 도 5a의 무선 통신 회로(F))(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))와 전기적으로 연결된 제1 급전부(F1)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 급전부(F1)는 전기적 연결 부재(예: 도 5b의 전기적 연결 부재(C1))를 통해 제1 외부 링 하우징(211)에 전기적으로, 물리적으로 연결될 수 있다. 따라서, 무선 통신 회로는 제1 슬롯(2003)을 이용하여 지정된 주파수 대역(예: 약 0.5 GHz ~ 10 GHz)에서, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 제1 급전부(F1)와 기판(240)의 그라운드(G)를 연결하는 전기적 경로 중에 배치된 가변 회로(T1)(예: 도 5a의 가변 회로(T1))를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 슬롯(2003)을 통해 동작하는 안테나는 가변 회로(T1)를 통해 작동 주파수 대역이 매칭될 수 있다. 미도시되었으나, 웨어러블 전자 장치는 4개 이상의 외부 링 하우징들이 내부 링 하우징과 결합되는 결합 구조를 가질 수도 있다.
도 16a 내지 도 16d는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 단일 급전을 이용한 안테나의 배치 구조를 포함하는 도 15b의 웨어러블 전자 장치의 다양한 실시예들이다.
도 16a 내지 도 16d의 웨어러블 전자 장치(200-1)를 설명함에 있어서, 도 15b의 웨어러블 전자 장치(200-1)와 실질적으로 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 16a를 참고하면, 도 15b의 구성에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 기판(240)의 그라운드(G)와 전기적으로 연결된 제1 접지부(G1)가 제2 외부 링 하우징(212)의 적어도 일부와 물리적으로, 전기적으로 연결되도록 설정될 수 있다.
도 16b를 참고하면, 도 15b의 구성에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 제2 외부 링 하우징(212)과 물리적으로, 전기적으로 연결된 제1 접지부(G1)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 접지부(G1)는 기판(240)의 그라운드(G)와 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 제1 접지부(G1)와 기판(240)의 그라운드(G)를 연결하는 전기적 경로 중에 배치된 제1 스위칭 회로(S1)를 포함할 수 있다. 따라서, 제1 접지부(G1)는 웨어러블 전자 장치(200-1)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))의 제어를 통해 동작하는 제1 스위칭 회로(S1)를 통해 선택적으로, 기판(240)의 그라운드(G)에 연결될 수 있다.
도 16c를 참고하면, 도 15b의 구성에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 기판(240)의 그라운드(G)와 전기적으로 연결된 제1 접지부(G1)가 제2 외부 링 하우징(212)의 적어도 일부와 물리적으로, 전기적으로 연결되고, 기판(240)의 그라운드(G)와 전기적으로 연결된 제2 접지부(G2)가 제3 외부 링 하우징(215)의 적어도 일부와 물리적으로, 전기적으로 연결되도록 설정될 수도 있다.
도 16d를 참고하면, 도 15b의 구성에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 제2 외부 링 하우징(212)과 물리적으로, 전기적으로 연결된 제1 접지부(G1) 및 제3 외부 링 하우징(215)과 물리적으로, 전기적으로 연결된 제2 접지부(G2)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 접지부(G1) 및 제2 접지부(G2)는 기판(240)의 그라운드(G0와 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 제1 접지부(G1)와 기판(240)의 그라운드(G)를 연결하는 전기적 경로 중에 배치된 제1 스위칭 회로(S1)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 제2 접지부(G2)와 기판(240)의 그라운드(G)를 연결하는 전기적 경로 중에 배치된 제2 스위칭 회로(S2)를 포함할 수 있다. 따라서, 제1 접지부(G1) 및/또는 제2 접지부(G2)는 웨어러블 전자 장치(200-1)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))의 제어를 통해 동작하는 제1 스위칭 회로(S1) 및/또는 제2 스위칭 회로(S2)를 통해 선택적으로, 기판(240)의 그라운드(G)에 연결될 수 있다.
도 17은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 두 개의 외부 링 하우징을 이용한 이중 급전을 통한 안테나 배치 구조를 갖는 웨어러블 전자 장치의 구성도이다.
도 17의 웨어러블 전자 장치(200-1)를 설명함에 있어서, 도 15b의 웨어러블 전자 장치(200-1)와 실질적으로 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 17을 참고하면, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 기판(240)의 제1비도전성 영역(2402)(예: 도 5a의 비도전성 영역(2402))을 통해 배치되고, 기판(240)에 배치된 무선 통신 회로(예: 도 5a의 무선 통신 회로(F))(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))와 전기적으로 연결된 제1 급전부(F1)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 기판(240)의 제2비도전성 영역(2408)(예: 또 다른 비도전성 영역)을 통해 배치되고, 기판(240)에 배치된 무선 통신 회로(예: 도 5a의 무선 통신 회로(F))(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))와 전기적으로 연결된 제2 급전부(F2)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 급전부(F1)는 전기적 연결 부재(예: 도 5b의 전기적 연결 부재(C1))를 통해 제1 외부 링 하우징(211)에 전기적으로, 물리적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 급전부(F2)는 전기적 연결 부재(예: 도 5b의 전기적 연결 부재(C1))를 통해 제3 외부 링 하우징(215)에 전기적으로, 물리적으로 연결될 수 있다. 따라서, 무선 통신 회로는 제1 슬롯(2003)을 이용하여 제1 주파수 대역에서, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정되고(예: 제1 슬롯 안테나), 제2 슬롯(2005)을 이용하여, 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역에서 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다(예: 제2 슬롯 안테나). 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 제1 급전부(F1)와 기판(240)의 그라운드(G)를 연결하는 전기적 경로 중에 배치된 제1 가변 회로(T1)(예: 도 5a의 가변 회로(T1))를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 슬롯(2003)을 이용한 안테나(예: 제1 슬롯 안테나)는 제1 가변 회로(T1)를 통해, 작동 주파수 대역이 매칭될 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 제2 급전부(F2)와 기판(240)의 그라운드(G)를 연결하는 전기적 경로 중에 배치된 제2 가변 회로(T2)(예: 도 5a의 가변 회로(T1))를 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 슬롯(2005)을 이용한 안테나(예: 제2 슬롯 안테나)는 제2 가변 회로(T2)를 통해, 작동 주파수 대역이 매칭될 수 있다.
도 18a 내지 도 18d는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 17의 웨어러블 전자 장치의 다양한 실시예들이다.
도 18a 내지 도 18d의 웨어러블 전자 장치(200-1)를 설명함에 있어서, 도 17의 웨어러블 전자 장치(200-1)와 실질적으로 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 18a를 참고하면, 도 17의 구성에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 기판(240)의 그라운드(G)와 전기적으로 연결된 제1 접지부(G1)가 제2 외부 링 하우징(212)의 적어도 일부와 물리적으로, 전기적으로 연결되도록 설정될 수 있다.
도 18b를 참고하면, 도 17의 구성에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 제2 외부 링 하우징(212)과 물리적으로, 전기적으로 연결된 제1 접지부(G1)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 접지부(G1)는 기판(240)의 그라운드(G)와 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 제1 접지부(G1)와 기판(240)의 그라운드(G)를 연결하는 전기적 경로 중에 배치된 제1 스위칭 회로(S1)를 포함할 수 있다. 따라서, 제1 접지부(G1)는 웨어러블 전자 장치(200-1)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))의 제어를 통해 동작하는 제1 스위칭 회로(S1)를 통해 선택적으로, 기판(240)의 그라운드(G)에 연결될 수 있다.
도 18c를 참고하면, 도 17의 구성에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 제3 외부 링 하우징(215) 대신 제2 외부 링 하우징(212)에 물리적으로, 전기적으로 연결된 제2 급전부(F2)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 급전부(F2)와 전기적으로 연결된 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 제1 슬롯(2003) 및/또는 제2 슬롯(2005)을 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
도 18d를 참고하면, 도 18c의 구성에서, 웨어러블 전자 장치(200-1)는 제3 외부 링 하우징(215)과 물리적으로, 전기적으로 연결된 제1 접지부(G1)를 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 제1 접지부(G1)는 기판(240)의 그라운드와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 19a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 17의 안테나에 의한 전류 분포를 나타낸 도면이다. 도 19b 및 도 19c는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 17의 안테나에 의한 방사 성능을 나타낸 그래프들이다.
도 19a 내지 도 19c를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 급전부(F1)를 기준으로, 제1 외부 링 하우징(211)과 제2 외부 링 하우징(212) 사이의 제1 슬롯(2003)을 통해 동작하는 제1 안테나 및 제2 급전부(F2)를 기준으로, 제2 외부 링 하우징(212)과 제3 외부 링 하우징(215) 사이의 제2 슬롯(2005)을 통해 동작하는 제2 안테나를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 안테나 및 제2 안테나는 해당 슬롯들(2003, 2005)에서 형성된 전류 분포(예: 신호 분포)를 통해 동작됨을 확인할 수 있다. 더욱이, 제1 슬롯(2003)을 통해 동작하는 제1 안테나는 제1 주파수 대역(예: 약 2.4 GHz 대역(BLE 대역))(예: 1901 영역)에서 원활히 동작되고, 제2 안테나는 제2 주파수 대역(예: 약 1.6 GHz 대역(GPS 대역))(예: 1902 영역)에서 원활히 동작됨을 확인할 수 있다.
도 20a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 사시도이다. 도 20b는 본 개시의 다양한 실시예에 다른 도 20a의 웨어러블 전자 장치의 평면도이다.
도 20a 및 도 20b의 웨어러블 전자 장치(300)는 도 1의 전자 장치(101)와 적어도 일부 유사하거나, 웨어러블 전자 장치의 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다.
도 20a 및 도 20b를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(300)(예: 복합 링 구조체)는 제1 오프닝(3101)을 포함하는 제1 링 구조체(310) 및 제1 링 구조체(310)와 분리 가능하게 결합되고, 제2 오프닝(3201)을 포함하는 제2 링 구조체(320)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(310)와 제2 링 구조체(320)가 결합되면, 제1 오프닝(3101)과 제2 오프닝(3201)은 사용자의 손가락에 끼워지기 용이하도록 서로 정렬될 수 있다. 예컨대, 제1 오프닝(3101)과 제2 오프닝(3201)은 실질적으로 동일한 크기로 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1 오프닝(3101)과 제2 오프닝(3201)은 서로 다른 크기로 형성될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 링 구조체(310)는 제1 외부 링 하우징(311) 및 제1 외부 링 하우징(311)과 결합된 제1 내부 링 하우징(312)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 외부 링 하우징(311)은 도전성 소재(예: 메탈)로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 내부 링 하우징(312)은, 사출을 통해, 제1 외부 링 하우징(311)과 결합되고, 비도전성 소재(예: 폴리머)로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 링 구조체(320)는, 제1 링 구조체(310)와 결합 시, 제1 외부 링 하우징(311)과 정렬되는 제2 외부 링 하우징(321) 및 제1 내부 링 하우징(312)과 정렬되고, 제2 외부 링 하우징(321)과 결합된 제2 내부 링 하우징(322)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 외부 링 하우징(321)은 도전성 소재(예: 메탈) 또는 비도전성 소재(예: 유전체 소재)(예: 세라믹)로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 내부 링 하우징(322)은 제1 내부 링 하우징(312)과 실질적으로 동일한 소재(예: 폴리머)로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 링 구조체(320)는, 결합 시, 제1 링 구조체(310)와 지정된 간격으로 이격되도록 제2 외부 링 하우징(321)에 배치된 이격 부재(323)(spacer)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 이격 부재(323)는 비도전성 소재로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 이격 부재(323)는 제2 외부 링 하우징(321)에서, 제1 외부 링 하우징(311)과 대면하는 면에 부착되는 방식으로 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 이격 부재(323)는 제1 외부 링 하우징(311)에 부착되는 특정 두께를 갖는 테이프 부재 또는 환형의 폴리머를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(300)는 제1 링 구조체(310)와 제2 링 구조체(320)의 결합을 유지시키기 위한 결합 구조를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(310)는 제1 외부 링 하우징(311)과 제1 내부 링 하우징(312) 사이의 내부 공간(예: 도 21b의 내부 공간(3102))에 배치된 제1 자석(M1) 및 제2 자석(M2)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 링 구조체(320)는 제2 외부 링 하우징(321)과 제2 내부 링 하우징(322) 사이의 내부 공간에서, 제1 자석(M1)의 자력에 반응하는 위치에 배치된 제3 자석(M3) 및 제2 자석(M2)의 자력에 반응하는 위치에 배치된 제4 자석(M4)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1, 2 자석들(M1, M2) 중 적어도 하나의 자석은 제3 자석(M3) 및 제4 자석(M4)의 자력에 반응하는 금속(예: 철편)으로 대체될 수도 있다. 일 실시예에서, 제3, 4 자석들(M3, M4) 중 적어도 하나의 자석은 제1 자석(M1) 및 제2 자석(M2)의 자력에 반응하는 금속(철편)으로 대체될 수도 있다. 어떤 실시예에서, 제1, 2, 3, 4 자석들(M1, M2, M3, M4) 중 적어도 하나는 전자석으로 대체될 수도 있다. 어떤 실시예에서, 제1, 2 링 구조체들(310, 320)은 각각 하나의 자석을 포함할 수도 있다. 어떤 실시예에서, 제1, 2 링 구조체들(310, 320)은 각각 3개 이상의 자석들을 포함할 수도 있다. 따라서, 제1 링 구조체(310)에 제2 링 구조체(320)가 근접하는 경우, 제1, 2 자석들(M1, M2)과 제3, 4 자석들(M3, M4)은 상호 인력이 발생하도록 위치됨으로써, 제1 링 구조체(310)와 제2 링 구조체(320)는 서로 결합된 상태에서, 서로에 대하여 임의로 회전되거나, 위치가 변형되지 않을 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1 링 구조체(310)와 제2 링 구조체(320)는 자석들의 결합 구조 이외에, 하우징들의 자체 구조적 형상 변경을 통해 결합력이 제공될 수도 있다.
도 21a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 20a의 웨어러블 전자 장치의 안테나 배치 구조를 나타낸 구성도이다. 도 21b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 21a의 라인 21b-21b를 따라 보여지는 웨어러블 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 21a 및 도 21b는 제1 링 구조체(310)와 제2 링 구조체(320)가 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 21a 및 도 21b를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(300)는 제1 링 구조체(310) 및 제1 링 구조체(310)와 분리 가능하게 결합된 제2 링 구조체(320)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(310)는 제1 외부 링 하우징(311) 및 제1 외부 링 하우징(311)과 결합된 제1 내부 링 하우징(312)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(300)는 제1 외부 링 하우징(311)과 제1 내부 링 하우징(312) 사이의 내부 공간(3102)에 배치된 배터리(예: 도 22의 제1 배터리(341)) 및 배터리(341)와 전기적으로 연결된 기판(340)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(340)은 도전성 영역(3401)(예: 그라운드층과 대응되는 영역) 및 비도전성 영역(3402)(예: 그라운드 층이 생략된 영역)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 기판(340)은 비도전성 영역(3402)에 배치되고, 기판(340)의 무선 통신 회로(F)(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))와 전기적으로 연결된 제1 급전부(F1)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 급전부(F1)는 기판(340)의 외면에 노출된 도전성 패드를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 급전부(F1)는 전기적 연결 부재(C1)를 통해, 제1 외부 링 하우징(311)에 전기적으로 물리적으로 연결될 수 있다. 따라서, 무선 통신 회로(F)는, 제2 링 구조체(320)가 제1 링 구조체(310)로부터 분리된 상태인 경우, 제1 외부 링 하우징(311)을 통해 지정된 주파수 대역에서 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(300)는, 기판(340)에서, 무선 통신 회로(F)와 급전부(F1)를 전기적으로 연결하는 전기적 경로(3403)(예: 배선 부재) 중에 배치된 가변 회로(T1)(매칭 회로)(예: 도 5a의 가변 회로(T1))를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 가변 회로(T1)는 웨어러블 전자 장치(300)의 검출된 상태 정보(예: 수신 전계 강도(receive signal strength indicator: RSSI))를 기반으로, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))를 통해 제어됨으로써, 안테나의 방사 성능 개선을 위한 주파수 매칭에 도움을 줄 수 있다.
본 개시의 예시적인 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(300)는, 제1 링 구조체(310)가 단독으로 사용될 경우, 제1 외부 링 하우징(311)을 통해 동작되는 안테나(예: 루프 안테나)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(300)는, 제1 링 구조체(310)가 제2 링 구조체(320)와 결합된 상태인 경우, 제1 링 구조체(310)와 제2 링 구조체(320) 사이에 배치된 이격 부재(323)를 통해 마련된 슬롯(3001)을 통해 동작하는 안테나(예: 슬롯 안테나)를 포함할 수 있다.
도 22는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 링 구조체들을 위한 전기적 연결 구조를 갖는 웨어러블 전자 장치의 구성도이다.
도 22를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(300)는 제1 링 구조체(310) 및 제1 링 구조체(310)와 분리 가능하게 결합되는 제2 링 구조체(320)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(310)는 내부 공간에 배치된 적어도 하나의 전기 부품을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 전기 부품은 제1 배터리(341) 및 제1 배터리(341)와 전기적으로 연결된 제1 기판(340)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 링 구조체(320)는 내부 공간에 배치된 적어도 하나의 전기 부품을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 전기 부품은 제2 배터리(351) 및 제2 배터리(351)와 전기적으로 연결된 제2 기판(350)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(300)는, 제1 링 구조체(310)와 제2 링 구조체(320)가 결합될 때, 제1 기판(340)과 제2 기판(350)을 전기적으로 연결시키는 전기적 연결 구조(23)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(310)는, 제1 링 구조체(310)와 제2 링 구조체(320)가 전기적 연결 구조(23)를 통해 전기적으로 연결될 때, 제2 링 구조체(320)의 제2 배터리(351)로부터 전원을 제공받거나(예: 충전 기능) 및/또는 제2 기판(350)의 그라운드(G)와 연결됨으로써, 안테나를 위한 접지 면적 확장에 도움을 받을 수 있다.
도 23a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 제1 링 구조체의 사시도이다. 도 23b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 제2 링 구조체의 사시도이다.
도 23a 및 도 23b를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(예: 도 22의 웨어러블 전자 장치(300))는 제1 링 구조체(310)와 제2 링 구조체(320)를 위한 전기적 연결 구조(예: 도 22의 전기적 연결 구조(23))를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전기적 연결 구조(23)는, 제1 링 구조체(310)의, 제2 링 구조체(320)와 대면하는 면(예: 제1 외부 링 하우징(311)의 외면) 상에 배치된 복수의 제1 단자들(315) 및 제2 링 구조체(320)의, 제1 링 구조체(310)와 대면하는 면(예: 제2 외부 링 하우징(321)의 외면) 상에서, 복수의 제1 단자들(315)과 접촉하도록 배치된 복수의 제2 단자들(325)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 제1 단자들(315) 및/또는 복수의 제2 단자들(325)은 도전성 컨택(예: C-clip 또는 포고 핀)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 제1 단자들(315)은, 제1 링 구조체(310)에서, 외면보다 낮게 형성된 리세스(314)에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 제2 단자들(325)은, 제2 링 구조체(320)에서, 리세스(315)에 수용되도록 외면으로부터 돌출된 돌출부(324)에 배치될 수 있다. 따라서, 제1 링 구조체(310)와 제2 링 구조체(320)가 결합되면, 리세스(314)에 돌출부(324)가 수용되는 동작만으로, 제1 복수의 단자들(315)은 제2 복수의 단자들(325)과 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 리세스(314)는 제2 링 구조체(320)에 형성되고, 돌출부(324)는 제1 링 구조체(310)에 형성될 수도 있다. 일 실시예에서, 리세스(314)와 돌출부(324)의 결합 구조는, 복수의 단자들(315, 325)을 통해, 제1 링 구조체(310)와 제2 링 구조체(320)를 전기적으로 연결시킬뿐만 아니라, 제1 링 구조체(310)와 제2 링 구조체(320)가 결합된 후, 서로에 대하여 임의로 회전되거나, 변형되는 현상 감소에 도움을 줄 수 있다.
도 24a 및 도 24b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 20a의 웨어러블 전자 장치에서, 제2 링 구조체의 소재에 따른 안테나의 전류 분포를 나타낸 도면들이다. 도 24c는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 20a의 웨어러블 전자 장치에서, 제2 링 구조체의 소재에 따른 안테나의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 24a에 도시된 바와 같이, 메탈 소재의 제1 외부 링 하우징(311)을 포함하는 제1 링 구조체(310)와 사출물로 형성된 제2 링 구조체(320)가 결합된 상태에서, 핑거 팬텀(FP, finger phantom)에 적용되더라도, 제1 링 구조체(310)와 제2 링 구조체(320) 사이의 슬롯(3001)을 통해 전류 분포(예: 신호 분포)가 지정된 주파수 대역(예: 약 1.56 GHz(GPS) 및 약 2.4 GHz(BLE))에서 원활히 형성됨을 확인할 수 있다.
도 24b에 도시된 바와 같이, 메탈 소재의 제1 외부 링 하우징(311)을 포함하는 제1 링 구조체(310)와 메탈 소재로 형성된 제2 외부 링 하우징(321)을 포함하는 제2 링 구조체(320)가 결합된 상태에서, 핑거 팬텀(FP, finger phantom)에 적용되더라도, 제1 링 구조체(310)와 제2 링 구조체(320) 사이의 슬롯(3001)을 통해 전류 분포(예: 신호 분포) 역시 지정된 주파수 대역(예: 약 1.56 GHz(GPS) 및 약 2.4 GHz(BLE))에서 원활히 형성됨을 확인할 수 있다.
도 24c에 도시된 바와 같이, 사출 소재로 형성된 제2 링 구조체(320)가 제1 링 구조체(310)와 결합된 상태에서 슬롯(3001)을 통해 동작하는 안테나의 방사 성능(예: 2401 그래프)과, 메탈 소재로 형성된 제2 링 구조체(320)가 제1 링 구조체(310)와 결합된 상태에서 슬롯(3001)을 통해 동작하는 안테나의 방사 성능(예: 2402 그래프)은 지정된 주파수 대역(예: 약 1.5 GHz ~ 2.5 GHz)에서, 동등 수준으로 나타남을 확인할 수 있다. 이는, 제2 링 구조체(320)의 소재에 관계 없이, 제1 링 구조체(310)와 결합되는 경우, 두 링 구조체들(310, 320) 사이의 슬롯(3001)을 통해 원활히 방사 성능이 발현될 수 있음을 의미할 수 있다.
도 25a 내지 도 25d는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 도면들이다.
도 25a 내지 도 25d의 웨어러블 전자 장치(400-1, 400-2, 400-3, 400-4)는 도 1의 전자 장치(101)와 적어도 일부 유사하거나, 웨어러블 전자 장치의 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다.
도 25a 내지 도 25의 웨어러블 전자 장치(400-1, 400-2, 400-3, 400-4)는, 도 5a 및 도 5b의 일체형 웨어러블 전자 장치(200)의 구성 및 도 20a 및 도 20b의 분리형 웨어러블 전자 장치(300)의 구성을 함께 적용한 장치들이다.
도 25a를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(400-1)는 제1 링 구조체(410) 및 제1 링 구조체(410)와 분리 가능하게 결합된 제2 링 구조체(420)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(410)는 제1 외부 링 하우징(411) 및 제2 외부 링 하우징(412)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 링 구조체(420)는 제3 외부 링 하우징(421)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1, 2 외부 링 하우징들(411, 412)은 하나의 내부 링 하우징(예: 도 2a의 내부 링 하우징(220))을 통해 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(410)는 제1, 2 외부 링 하우징들(411, 412)의 이격 배치를 통해 형성된 제1 슬롯(4001)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 링 구조체(410)의 내부 공간에 배치된 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 제1 외부 링 하우징(411) 및/또는 제2 외부 링 하우징(412)과 전기적으로 연결됨으로써, 제1 슬롯(4001)을 통해, 제1 주파수 대역에서, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(400-1)는, 제1 링 구조체(410)와 제2 링 구조체(420)가 결합될 경우, 그 사이에 배치된 이격 부재(401)(예: 도 20a의 이격 부재(323))를 통해 형성된 제2 슬롯(4005)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(410)의 내부 공간에 배치되거나, 제2 링 구조체(420)의 내부 공간에 배치된 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 제2 외부 링 하우징(412) 및/또는 제3 외부 링 하우징(421)과 전기적으로 연결됨으로써, 제2 슬롯(4005)을 통해, 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역에서, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
도 25b를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(400-2)는 제1 링 구조체(430) 및 제1 링 구조체(430)와 분리 가능하게 결합된 제2 링 구조체(440)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(430)는 제1 외부 링 하우징(411), 제2 외부 링 하우징(412) 및 제3 외부 링 하우징(413)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 링 구조체(440)는 제4 외부 링 하우징(441) 및 제5 외부 링 하우징(442)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1, 2, 3 외부 링 하우징들(411, 412, 413)은 하나의 내부 링 하우징(예: 도 2a의 내부 링 하우징(220))을 통해 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(430)는 제1, 2, 3 외부 링 하우징들(411, 412, 413)의 이격 배치를 통해 형성된 제1 슬롯(4001) 및 제2 슬롯(4002)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 링 구조체(430)의 내부 공간에 배치된 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 제1 외부 링 하우징(411), 제2 외부 링 하우징(412) 및 제3 외부 링 하우징(413) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결됨으로써, 제1 슬롯(4001) 및/또는 제2 슬롯(4002)을 통해, 적어도 하나의 제1주파수 대역에서, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 링 구조체(440)는 제4 외부 링 하우징(441)과 제5 외부 링 하우징(442)의 이격 배치를 통해 형성된 제3 슬롯(4003)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(400-2)는, 제1 링 구조체(430)와 제2 링 구조체(440)가 결합될 경우, 그 사이에 배치된 이격 부재(401)(예: 도 20a의 이격 부재(323))를 통해 형성된 제4 슬롯(4005)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(430)의 내부 공간에 배치되거나, 제2 링 구조체(440)의 내부 공간에 배치된 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 제4 외부 링 하우징(441) 및/또는 제5 외부 링 하우징(442)과 전기적으로 연결됨으로써, 제3 슬롯(4003) 및/또는 제4 슬롯(4005)을 통해, 적어도 하나의 제1 주파수 대역과 다른 적어도 하나의 제2 주파수 대역에서, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
도 25c를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(400-3)는 제1 링 구조체(430) 및 제1 링 구조체(430)와 분리 가능하게 결합된 제2 링 구조체(420)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(430)는 제1 외부 링 하우징(411), 제2 외부 링 하우징(412) 및 제3 외부 링 하우징(413)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 링 구조체(420)는 제4 외부 링 하우징(421)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1, 2, 3 외부 링 하우징들(411, 412, 413)은 하나의 내부 링 하우징(예: 도 2a의 내부 링 하우징(220))을 통해 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(430)는 제1, 2, 3 외부 링 하우징들(411, 412, 413)의 이격 배치를 통해 형성된 제1 슬롯(4001) 및 제2 슬롯(4002)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 링 구조체(430)의 내부 공간에 배치된 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 제1 외부 링 하우징(411), 제2 외부 링 하우징(412) 및 제3 외부 링 하우징(413) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결됨으로써, 제1 슬롯(4001) 및/또는 제2 슬롯(4002)을 통해, 적어도 하나의 제1주파수 대역에서, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(400-3)는, 제1 링 구조체(430)와 제2 링 구조체(420)가 결합될 경우, 그 사이에 배치된 이격 부재(401)(예: 도 20a의 이격 부재(323))를 통해 형성된 제3 슬롯(4005)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(430)의 내부 공간에 배치되거나, 제2 링 구조체(420)의 내부 공간에 배치된 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 제3 외부 링 하우징(413) 및/또는 제4 외부 링 하우징(421)과 전기적으로 연결됨으로써, 제3 슬롯(4005)을 통해, 적어도 하나의 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역에서, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
도 25d를 참고하면, 웨어러블 전자 장치(400-4)는 제1 링 구조체(410) 및 제1 링 구조체(410)와 분리 가능하게 결합된 제2 링 구조체(440)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(410)는 제1 외부 링 하우징(411) 및 제2 외부 링 하우징(412)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 링 구조체(440)는 제3 외부 링 하우징(441) 및 제4 외부 링 하우징(442)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1, 2 외부 링 하우징들(411, 412)은 하나의 내부 링 하우징(예: 도 2a의 내부 링 하우징(220))을 통해 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 제3, 4 외부 링 하우징들(441, 442)은 하나의 내부 링 하우징(예: 도 2a의 내부 링 하우징(220))을 통해 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(410)는 제1, 2 외부 링 하우징들(411, 412)의 이격 배치를 통해 형성된 제1 슬롯(4001)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 링 구조체(410)의 내부 공간에 배치된 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 제1 외부 링 하우징(411) 및/또는 제2 외부 링 하우징(412)과 전기적으로 연결됨으로써, 제1 슬롯(4001)을 통해, 제1 주파수 대역에서, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 링 구조체(440)는 제3, 4 외부 링 하우징들(441, 442)의 이격 배치를 통해 형성된 제2 슬롯(4003)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 링 구조체(440)의 내부 공간에 배치된 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 제3 외부 링 하우징(441) 및/또는 제4 외부 링 하우징(442)과 전기적으로 연결됨으로써, 제2 슬롯(4003)을 통해, 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역에서, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(400-4)는, 제1 링 구조체(410)와 제2 링 구조체(440)가 결합될 경우, 그 사이에 배치된 이격 부재(401)(예: 도 20a의 이격 부재(323))를 통해 형성된 제3 슬롯(4005)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 링 구조체(410)의 내부 공간에 배치되거나, 제2 링 구조체(440)의 내부 공간에 배치된 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 제2 외부 링 하우징(412) 및/또는 제3 외부 링 하우징(441)과 전기적으로 연결됨으로써, 제3 슬롯(4005)을 통해, 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역과 다른 제3 주파수 대역에서, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치는, 금속 소재로 형성된 제1 외부 링 하우징(예: 도 2a의 제1 외부 링 하우징(211))과, 상기 제1 외부 링 하우징과 적어도 부분적으로 이격되고, 금속 소재로 형성된 제2 외부 링 하우징(예: 도 2a의 제2 외부 링 하우징(212))과, 상기 제1, 2 외부 링 하우징들과 결합된 내부 링 하우징(예: 도 2a의 내부 링 하우징(220))과, 상기 제1, 2 외부 링 하우징들과, 상기 내부 링 하우징 사이의 공간(예: 도 4의 공간(2002))에 배치된 기판(예: 도 4의 기판(240)) 및 상기 기판에 배치되고, 상기 제1 외부 링 하우징 및/또는 상기 제2 외부 링 하우징에 전기적으로 연결된 무선 통신 회로(예: 도 5a의 무선 통신 회로(F))를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는, 상기 제1 외부 링 하우징과 상기 제2 외부 링 하우징의 이격을 통해 제공되는 슬롯(예: 도 2a의 슬롯(2003))을 통해, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 내부 링 하우징은 몰드 부재를 통해 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 슬롯은 상기 내부 링 하우징의 적어도 일부로 채워질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 외부 링 하우징과 상기 제2 외부 링 하우징은 나란히 배치되고, 상기 제1 외부 링 하우징의 적어도 일부는 상기 제2 외부 링 하우징과 접촉하도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 외부 링 하우징과 상기 제2 외부 링 하우징의 적어도 일부는 전기적 연결 부재(예: 도 4의 전기적 연결 부재(C1))를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1외부 링 하우징에 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 외부 링 하우징은 상기 기판의 그라운드(예: 도 5a의 그라운드(G))에 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 외부 링 하우징과 상기 기판의 그라운드를 연결하는 전기적 경로 중에 배치된 가변 회로(예: 도 5a의 가변 회로(T1))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로는, 상기 기판의 비도전성 영역(예: 도 5a의 비도전성 영역(2402))에 배치된 급전부(예: 도 5a의 급전부(F1))를 통해, 상기 제1외부 링 하우징에 전기적으로 연결되고, 상기 급전부는 상기 기판의 그라운드에 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로는 상기 제2외부 링 하우징에 추가적으로 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로는 상기 기판의 비도전성 영역에 배치된 급전부를 통해, 상기 제1외부 링 하우징에 전기적으로 연결되고, 상기 비도전성 영역에서, 상기 급전부와 상기 무선 통신 회로를 연결하는 전기적 경로 중에 배치된 적어도 하나의 가변 회로(예: 도 5a의 가변 회로(T1))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 슬롯의 적어도 일부에 배치된 안테나 패턴(예: 도 12의 안테나 패턴(R))을 더 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 안테나 패턴을 통해, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 이격된 슬롯은 상기 내부 링 하우징의 적어도 일부를 통해 채워지고, 상기 안테나 패턴은 상기 내부 링 하우징의 면 및/또는 내부에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 공간에 배치되고, 상기 기판과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 배터리(예: 도 4의 배터리(230))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 외부 링 하우징의 적어도 일부 또는 상기 제2 외부 링 하우징의 적어도 일부 중 어느 하나를 통해 상기 웨어러블 전자 장치의 외부에서 보여질 수 있도록 배치된 디스플레이(예: 도 2a의 디스플레이(250))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치는, 제1 링 구조체(예: 도 20a의 제1 링 구조체(310))과, 상기 제1 링 구조체와 분리 가능하게 결합되는 제2 링 구조체(예: 도 20a의 제2 링 구조체(320))와, 상기 제1 링 구조체와 상기 제2 링 구조체 사이에 배치된 이격 부재(예: 도 20a의 이격 부재(323))와, 상기 제1 링 구조체와 상기 제2 링 구조체의 결합을 유지시키기 위한 결합 구조 및 상기 제1 링 구조체에 배치된 무선 통신 회로(예: 도 21a의 무선 통신 회로(F))를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는, 상기 제1 링 구조체와 상기 제2 링 구조체가 결합될 때, 상기 이격 부재를 통해 형성된 슬롯(예: 도 21a의 슬롯(3001))을 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 결합 구조는, 상기 제1 링 구조체에 배치된 적어도 하나의 제1 자석(예: 도 20b의 제1 자석(M1) 및 제2 자석(M2)) 및 상기 제2 링 구조체에서, 상기 제1 링 구조체와 상기 제2 링 구조체가 결합될 때, 인력이 작용하도록 상기 적어도 하나의 제1 자석과 대응하는 위치에 배치된 적어도 하나의 제2 자석(예: 도 20b의 제3 자석(M3) 및 제4 자석(M4))을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 링 구조체에 배치된 적어도 하나의 전기 부품을 포함하고, 상기 적어도 하나의 전기 부품을 상기 제1 링 구조체에 전기적으로 연결시키기 위한 전기적 연결 구조를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전기적 연결 구조는, 상기 제1 링 구조체의 외면보다 낮게 형성된 리세스(예: 도 23a의 리세스(314))에 배치된 복수의 제1 단자들(예: 도 23a의 복수의 제1 단자들(315)) 및 상기 제2 링 구조체의 외면에서, 상기 리세스에 수용되도록 형성된 돌출부(예: 도 23b의 돌출부(324))에 배치된 복수의 제2 단자들(예: 도 23b의 복수의 제2 단자들(325))을 포함하고, 상기 제1 링 구조체와 상기 제2 링 구조체가 결합될 때, 상기 돌출부가 상기 리세스에 수용되고, 상기 제1 복수의 단자들은 상기 제2 복수의 단자들과 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 전기 부품은, 상기 제2 링 구조체의 내부 공간에 배치된 기판(예: 도 22의 제2기판(350)) 및 기판과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 배터리(예: 도 22의 제2배터리(351))를 포함할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시예들은 본 개시의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 개시의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 웨어러블 전자 장치에 있어서,
    금속 소재로 형성된 제1 외부 링 하우징(211);
    상기 제1 외부 링 하우징과 적어도 부분적으로 이격되고, 금속 소재로 형성된 제2 외부 링 하우징(212);
    상기 제1, 2 외부 링 하우징들과 결합된 내부 링 하우징(220);
    상기 제1, 2 외부 링 하우징들과, 상기 내부 링 하우징 사이의 공간(2002)에 배치된 기판(240); 및
    상기 기판에 배치되고, 상기 제1 외부 링 하우징 및/또는 상기 제2 외부 링 하우징에 전기적으로 연결된 무선 통신 회로(F)를 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는, 상기 제1 외부 링 하우징과 상기 제2 외부 링 하우징의 이격을 통해 제공되는 슬롯(2003)을 통해, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 웨어러블 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부 링 하우징은 몰드 부재를 통해 형성되는 웨어러블 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 슬롯은 상기 내부 링 하우징의 적어도 일부로 채워지는 웨어러블 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 외부 링 하우징과 상기 제2 외부 링 하우징은 나란히 배치되고,
    상기 제1 외부 링 하우징은 상기 제2 외부 링 하우징의 적어도 일부와 접촉하도록 배치되는 웨어러블 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 외부 링 하우징과 상기 제2 외부 링 하우징의 적어도 일부는 전기적 연결 부재(C1)를 통해 전기적으로 연결된 웨어러블 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 상기 제1외부 링 하우징에 전기적으로 연결되는 웨어러블 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 외부 링 하우징은 상기 기판의 그라운드(G)에 전기적으로 연결되는 웨어러블 전자 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 외부 링 하우징과 상기 기판의 그라운드를 연결하는 전기적 경로 중에 배치된 가변 회로(T1)를 더 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는, 상기 기판의 비도전성 영역(2402)에 배치된 급전부(F1)를 통해, 상기 제1외부 링 하우징에 전기적으로 연결되고,
    상기 급전부는 상기 기판의 그라운드에 전기적으로 연결되는 웨어러블 전자 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 상기 제2외부 링 하우징에 추가적으로 전기적으로 연결되는 웨어러블 전자 장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 상기 기판의 비도전성 영역에 배치된 급전부를 통해, 상기 제1외부 링 하우징에 전기적으로 연결되고,
    상기 비도전성 영역에서, 상기 급전부와 상기 무선 통신 회로를 연결하는 전기적 경로 중에 배치된 적어도 하나의 가변 회로(T1)를 더 포함하는 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 슬롯의 적어도 일부에 배치된 안테나 패턴(R)을 더 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는 상기 안테나 패턴을 통해, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 웨어러블 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 이격된 슬롯은 상기 내부 링 하우징의 적어도 일부를 통해 채워지고,
    상기 안테나 패턴은 상기 내부 링 하우징의 면 및/또는 내부에 배치된 웨어러블 전자 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 공간에 배치되고, 상기 기판과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 배터리(230)를 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 외부 링 하우징의 적어도 일부 또는 상기 제2 외부 링 하우징의 적어도 일부 중 어느 하나를 통해 상기 웨어러블 전자 장치의 외부에서 보여질 수 있도록 배치된 디스플레이(250)를 포함하는 웨어러블 전자 장치.
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