KR20220131761A - 안테나를 포함하는 전자 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
다양한 실시예에 따른 전자 장치는 신체 측정 영역을 포함하는 도전성 하우징(housing),메인 회로 기판 및 신체 정보 측정을 위한 생체 회로 기판을 포함할 수 있다. 생체 회로 기판은 도전성 하우징과 생체 회로 기판을 전기적으로 연결하기 위한 도전성 연결 부재가 생체 회로 기판과 접촉하는 지점인 제1연결점,생체 버튼과 생체 회로 기판을 전기적으로 연결하기 위한 도전성 연결 부재가 생체 회로 기판과 접촉하는 지점인 제2연결점 및 메인 회로 기판과 생체 회로 기판을 전기적으로 연결하기 위한 도전성 연결 부재가 생체 회로 기판과 접촉하는 지점인 제3연결점을 포함하며, 도전성 하우징은 생체 회로 기판 및 메인 회로 기판과 물리적/전기적으로 연결되어 안테나 경로를 형성하는 제1단락지점(shorting point)을 포함할 수 있다.
Description
본 문서는 전자 장치에 관한 것이며, 예를 들어 안테나를 포함하는 전자 장치의 및 그 방법에 관한 것이다.
안테나는 메탈 하우징과 메인 보드 간의 단락 지점(shorting point)을 통하여 루프(loop)를 형성할 수 있다. shorting point의 위치에 따라 루프가 달라질 수 있으며, 이에 따라 안테나의 길이가 달라질 수 있다.
안테나의 길이 조절을 위한 shorting point의 개수는 전자 장치의 내부 구조 면적에 의해 제한될 수 있다. 더 많은 shorting point를 형성하기 위해서는 더 많은 안테나의 공간이 필요할 수 있다. 이는 전자 장치의 소형화를 추구하는 현재 추세에 적합하지 않을 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는 신체 측정 영역을 포함하는 도전성 하우징(housing),메인 회로 기판 및 신체 정보 측정을 위한 생체 회로 기판을 포함할 수 있다. 생체 회로 기판은 도전성 하우징과 생체 회로 기판을 전기적으로 연결하기 위한 도전성 연결 부재가 생체 회로 기판과 접촉하는 지점인 제1연결점, 생체 버튼과 생체 회로 기판을 전기적으로 연결하기 위한 도전성 연결 부재가 생체 회로 기판과 접촉하는 지점인 제2연결점 및 메인 회로 기판과 생체 회로 기판을 전기적으로 연결하기 위한 도전성 연결 부재가 생체 회로 기판과 접촉하는 지점인 제3연결점을 포함하며, 도전성 하우징은 생체 회로 기판 및 메인 회로 기판과 물리적/전기적으로 연결되어 안테나 경로를 형성하는 제1단락지점(shorting point)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치의 생체 기능 적용 구조에 메탈 하우징과의 접점 또는 연결점을 추가하여, 적은 공간 활용을 통해 안테나와 main board 간 쇼팅 포인트(shorting point)를 증가시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 추가된 shorting point를 통해 안테나의 길이를 다양하게 조정하여 안테나의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 전면의 사시도를 나타낸 것이다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 후면의 사시도를 나타낸 것이다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5 및 도 6은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 내부 구조를 나타낸 것이다.
도 7 및 도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 내부 구조를 설명하기 위한 분해도를 나타낸 것이다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 평면도를 나타낸 것이다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 안테나의 단락 지점 및 루프 구조가 형성된 모습을 입체적으로 나타낸 것이다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 전면의 사시도를 나타낸 것이다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 후면의 사시도를 나타낸 것이다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5 및 도 6은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 내부 구조를 나타낸 것이다.
도 7 및 도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 내부 구조를 설명하기 위한 분해도를 나타낸 것이다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 평면도를 나타낸 것이다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 안테나의 단락 지점 및 루프 구조가 형성된 모습을 입체적으로 나타낸 것이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 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, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 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, 재재충전 가능한 2차 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 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면의 사시도이다. 도 3은, 도 2의 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 2 내지 도 3에 도시된 전자 장치(200)는, 도 1에서 설명한 전자 장치(101) 중 하나일 수 있다. 따라서, 이하에서 언급되지 않더라도 전자 장치(200)는 도 1에서 설명한 구성 요소를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(200)는, 제 1 면(또는 전면)(210A), 제 2 면(또는 후면)(210B), 및 제 1 면(210A) 및 제 2 면(210B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(210C)을 포함하는 하우징(210)과, 상기 하우징(210)의 적어도 일부에 연결되고 상기 전자 장치(200)를 사용자의 신체 일부(예: 손목, 발목 등)에 탈착 가능하게 결착하도록 구성된 결착 부재(250, 260)를 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 2 및 도 3의 제 1 면(210A), 제 2 면(210B) 및 측면(210C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(210A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(201)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(210B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(207)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(207)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(210C)은, 전면 플레이트(201) 및 후면 플레이트(207)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재")(206)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(207) 및 측면 베젤 구조(206)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다. 상기 결착 부재(250, 260)는 다양한 재질 및 형태로 형성될 수 있다. 직조물, 가죽, 러버, 우레탄, 금속, 세라믹, 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 일체형 및 복수의 단위 링크가 서로 유동 가능하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는, 디스플레이(210a), 오디오 모듈(205, 208), 센서 모듈(211), 키 입력 장치(202, 203, 204) 및 커넥터 홀(209) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(200)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(202, 203, 204), 커넥터 홀(209), 또는 센서 모듈(211))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(210a)는, 전면 플레이트(201)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 디스플레이(210a)의 형태는, 상기 전면 플레이트(201)의 형태에 대응하는 형태일 수 있으며, 원형, 타원형, 또는 다각형 등 다양한 형태일 수 있다. 디스플레이(210a)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 지문 센서와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 오디오 모듈(205, 208)은, 마이크 홀(205) 및 스피커 홀(208)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(205)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(208)은, 외부 스피커 및 통화용 리시버로 사용할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(208)과 마이크 홀(205)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(208) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
일 실시 예에서, 전자 장치(200)는 다양한 주파수 대역을 지원할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 셀룰러 무선 통신(예: 2G, 3G, 4G, 5G)의 주파수 대역(예: 800MHz 내지 2.8GHz), GPS 통신의 주파수 대역(예: 1.2GHz 내지 1.5GHz), 및/또는 근거리 무선통신(예: WiFi, NFC, 블루투스)의 주파수 대역(예: 2.4GHz 내지 5GHz))을 지원할 수 있다. 전자 장치(200)는 다양한 주파수 대역을 지원하는 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 센서 모듈(211)은, 전자 장치(200)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(211)은, 예를 들어, 상기 하우징(210)의 제 2 면(210B)에 배치된 생체 센서 모듈(211)(예: HRM 센서)을 포함할 수 있다. 전자 장치(200)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치(201)의 외부 하우징(210)은 전면 및 후면 커버(207)사이의 적어도 일부를 둘러싸는 측면을 포함할 수 있다. 측면은 적어도 하나의 키입력 장치(예: 203, 204)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 키입력 장치는 적어도 하나의 사이드 키 버튼, 용두 및/또는 생체 신호 키 버튼을 포함할 수 있다. 생체 신호 키 버튼은 예를 들어, 푸시가 되지 않는 더미 키 일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 생체 신호 키 버튼은 생체 신호 센서(예: 생체 센서)의 일부(예: 노출 면)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 생체 신호 키 버튼은 별도의 모듈로서 외부 하우징(210)의 측면에 결합되거나, 외부 하우징(210)의 측면에 일체형으로 포함될 수 있다. 생체 신호 키 버튼은 사용자의 생체 정보를 수신하기 위한 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 생체 신호 키 버튼을 통해 획득된 신호에 기초하여 사용자의 생체 정보(예: 심전도(electrocardiogram) 신호, 심박수(heart rate) 신호, 생체전기 임피던스 분석(bioelectric impedance analysis, 생체) 정보, 피부 반응(galvanic skin response) 정보)를 판단할 수 있다. 이하, 실시예에서는 설명의 편의를 위해 생체 신호 키 버튼이 생체 센서의 적어도 일부인 것으로 가정하고 설명하나 이에 생체 센서의 종류가 이에 제한되지 않음을 당업자는 용이하게 이해할 것이다.
일 실시예에서, 센서 모듈(211)은, 전자 장치(200)의 표면의 일부를 형성하는 전극(또는 전극 영역)(301, 302) 및 전극(301, 302)과 전기적으로 연결되는 생체 신호 검출 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극(301, 302)은 하우징(210)의 제2 면(210B)에 배치되는 제1 전극(301)과 제2 전극(302)을 포함할 수 있다. 센서 모듈(211)은 전극(301, 302)이 사용자의 신체 일부로부터 전기 신호를 획득하고, 생체 신호 검출 회로가 상기 전기 신호에 기반하여 사용자의 생체 정보를 검출하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(200)는 사용자의 신체와 접촉할 수 있는 복수의 전극들을 포함할 수 있다. 복수의 전극들은 예를 들어, 도 3에 도시된 것과 같이, 전자 장치의 제2 면(210B)에 배치된 전극(301, 302)과, 전자 장치의 제1 면(210A) 및/또는 측면(210C)에 배치된 전극(미도시)를 포함할 수 있다. 복수의 전극들은 회로적으로 서로 연결될 수 있지만, 전극으로 기능하는 부분은 서로 분절될 수 있다. 예를 들어, 전극은 제2 면(210B)에 배치된 전극(301, 302)와 측면(210C)에 배치된 전극을 포함하여 세 개로 구성될 수 있다. 복수의 전극들을 통해 사용자의 다양한 생체 정보를 검출할 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 전극들을 이용하여 사용자의 심전도와 관련된 정보를 측정할 수 있다. 심전도 측정은 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 심전도 측정에는 앞서 설명한 복수의 전극들은, INP(양) 전극(예: 전극(301)), INM(음) 전극, RLD(right-leg drive) 전극(예: 전극(302))을 포함할 수 있다. 심전도 측정은 INP 전극과 RLD 전극을 통해 수행될 수 있다. 여기서, RLD 전극은 신체와 접촉되는 전극에서 위상이 같은 신호를 줄여, 심전도 측정 성능을 높이기 위해 사용되는 연결점일 수 있다.
일 실시 예에서, 키 입력 장치(202, 203, 204)는, 하우징(210)의 제 1 면(210A)에 배치되고 적어도 하나의 방향으로 회전 가능한 휠 키(202), 및/또는 하우징(210)의 측면(210C)에 배치된 사이드 키 버튼(203, 204)을 포함할 수 있다. 휠 키(202)는 전면 플레이트(201)의 형태에 대응하는 형태일 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(200)는 상기 언급된 키 입력 장치(202, 203, 204)들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고, 포함 되지 않은 키 입력 장치(202, 203, 204)는 디스플레이(210a) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다.
커넥터 홀(209)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있고 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 다른 커넥터 홀(미도시))을 포함할 수 있다. 전자 장치(200)는, 예를 들면, 커넥터 홀(209)의 적어도 일부를 덮고, 커넥터 홀에 대한 외부 이물질의 유입을 차단하는 커넥터 커버(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 전자 장치(201)는 별도의 윈도우는 외부 장치(210)의 관통홀에 실질적으로 대응하는 크기를 가질 수 있으며 하우징(210)의 관통홀에 결합(예컨대, 끼움 결합)될 수 있다. 이 경우, 디스플레이 모듈(210a)은 외부 하우징(210)의 관통홀을 통해 시각적으로 노출(예: 제1면(210a))될 수 있다. 상기 윈도우는 투명 재질로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(210a)의 적어도 일부 면(예: 관통홀을 통해 외부로 노출되는 면)은 전자 장치(201)의 제1 면(210a)을 형성할 수 있다.
예를 들어, 차폐층은 제1 면(210a)에 포함되거나 연결된 적어도 하나의 전자 부품(예: DDI(display driver IC), 디스플레이 패널)에서 발생하는 전자파에 대한 차폐 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 방열층은 상기 적어도 하나의 부품에서 발생하는 열을 외부로 전달하여 전자 장치(201)의 발열을 줄일 수 있는 열전도 기능을 제공할 수 있다. 일 예를 들면, 차폐층 및/또는 방열층 평평한 형태(예컨대, 시트(sheet), 플레이트(plate)) 또는, 예비 성형(pre-forming)을 통한 인쇄회로 기판 및/또는 적어도 하나의 전자 부품의 표면에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 차폐층 및 방열층은 예를 들어, SUS(steel use stainless) 소재로 형성될 수 있으나 제한은 없다. 차폐층 및 방열층은 따로 포함되거나, 일체로 전자 장치(101)에 포함될 수 있다.
일 실시 예에서, 결착 부재(250, 260)는 락킹 부재(251, 261)를 이용하여 하우징(210)의 적어도 일부 영역에 탈착 가능하도록 결착될 수 있다. 결착 부재(250, 260)는 고정 부재(252), 고정 부재 체결 홀(253), 밴드 가이드 부재(254), 밴드 고정 고리(255) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 고정 부재(252)는 하우징(210)과 결착 부재(250, 260)를 사용자의 신체 일부(예: 손목, 발목 등)에 고정시키도록 구성될 수 있다. 고정 부재 체결 홀(253)은 고정 부재(252)에 대응하여 하우징(210)과 결착 부재(250, 260)를 사용자의 신체 일부에 고정시킬 수 있다. 밴드 가이드 부재(254)는 고정 부재(252)가 고정 부재 체결 홀(253)과 체결 시 고정 부재(252)의 움직임 범위를 제한하도록 구성됨으로써, 결착 부재(250, 260)가 사용자의 신체 일부에 밀착하여 결착되도록 할 수 있다. 밴드 고정 고리(255)는 고정 부재(252)와 고정 부재 체결 홀(253)이 체결된 상태에서, 결착 부재(250, 260)의 움직임 범위를 제한할 수 있다.
일 실시 예에서, 후면 커버(207)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
다양한 실시예에 따르면 전자 장치(401)는 메인 회로 기판(410), 생체 회로 기판(420), 도전성 하우징(430) 및 프로세서(450)를 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치(401)는 도전성 하우징(430)과 메인 회로 기판(410)의 접촉을 통하여 발생한 급전부(feeding point)(440) 및 제2단락지점(shorting point)(442)을 더 포함할 수 있다. 메인 회로 기판(410)과 도전성 하우징(430)이 접촉하여 두 개의 short point를 형성할 수 있으며, 이는 급전부(440) 및 제2단락지점(442)에 해당할 수 있다. 안테나는 급전부와 단락 지점 사이의 거리가 가까울수록 공진 주파수가 고대역으로 이동하고, 급전부와 단락 지점 사이의 거리가 멀어질수록 공진 주파수가 저대역으로 이동할 수 있다. 이에 대한 실시예는 도 10에서 상세히 설명할 것이다.
다양한 실시예에 따르면, 메인 회로 기판(410)과 도전성 하우징(430)의 접촉 영역은 전자 장치(401)의 구조 상 하나의 급전부와 단락지점이 포함될 수 있다. 이 경우 안테나의 길이는 전자 장치(401)가 지원하는 주파수 대역(예: 셀룰러 무선 통신 주파수 대역, 근거리 무선 통신 주파수 대역)의 수 증가에 대응하여 조정되기 어려울 수 있다. 안테나의 길이 조정이 어려운 경우, 방사 성능은 band별로 최적화되기 어려울 수 있다. 다시 말해, 안테나의 길이 조정을 다양하게 하기 위하여 메인 회로 기판(410)과 도전성 하우징(430) 간의 단락지점이 더 필요할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 생체 회로 기판(420)을 추가하여 메인 회로 기판(410)과 도전성 하우징(430) 간의 단락지점을 추가할 수 있다. 이하에서는 이러한 전자 장치(401)의 실시예를 더 상세히 설명할 것이다.
다양한 실시예에 따르면, 생체 회로 기판(420)은 도전성 하우징(430)과 메인 회로 기판(410) 사이에 위치할 수 있다. 생체 회로 기판(420)은 도전성 하우징(430)과 두 개의 접촉점을 형성할 수 있으며, 이는 제1연결점(421) 및 제2연결점(422)을 포함할 수 있다. 생체 회로 기판(420)은 메인 회로 기판(410)과 1개의 접촉점을 형성할 수 있으며, 이는 제3연결점(423)을 포함할 수 있다. 정리하면 생체 회로 기판(420)은 제1연결점(421), 제2연결점(422) 및 제3연결점(423)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 생체 회로 기판(420)의 제1연결점(421)은 도전성 하우징(430)의 제1단락지점(431)과 도전성 연결 부재를 통하여 연결될 수 있다. 생체 회로 기판(420)의 제2연결점(422)은 생체 신호 키 버튼(432)(예:BIA 키 버튼)과 도전성 연결 부재를 통하여 연결될 수 있다. 생체 신호 키 버튼(432)는 생체 신호를 측정하기 위한 전극의 구성으로 외부 힘이 생체 신호 키 버튼(432)에 가해질 경우 유동하는 키 버튼을 포함하는 요소로 기재 되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 생체 신호를 측정하기 위한 전극의 다양한 구조를 포함할 수 있다.
예를 들어, 생체 신호 키 버튼(432)은 도전성 하우징(430)에 위치하나 도전성 하우징(430)과는 전기적으로는 절연 상태에 해당할 수 있으며, 안테나 신호의 고주파 대역과도 전기적으로 절연 상태에 해당할 수 있다. 또한, 생체 신호 키 버튼(432)의 일부는 도전성 하우징(430)의 외부로 드러난 형태로 존재할 수 있다. 생체 신호 키 버튼(432)은 사용자의 신체 접촉에 따라 생체 저항을 측정하여 생체 신호를 생성할 수 있다. 생성된 생체 신호는 생체회로 기판(420)의 FPCB를 통하여 메인 회로 기판(410)으로 송신될 수 있다. 생체 회로 기판(420)의 제3연결점(423)은 메인 회로 기판(410)의 제4연결점(414)과 도전성 연결 부재를 통하여 연결될 수 있다. 예를 들어, 메인 회로 기판(410)은 생체회로 기판을 통하여 도전성 하우징(430)과 접촉점을 형성할 수 있으며, 이 때 접촉점은 제1단락지점(431)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 생체 회로 기판(420)은 제1연결점(421)과 제3연결점(423) 사이에 제1커패시터(426)를 더 포함할 수 있다. 제1커패시터(426)는 제1연결점(421)으로 전송된 제1단락지점(431)의 RF신호와 생체 신호의 간섭을 차단할 수 있다. 또한, 생체 회로 기판(420)은 제2연결점(422)과 제3연결점(423) 사이에 제1인덕터(428)를 더 포함할 수 있다. 제1인덕터(428)는 생체 신호 키 버튼(432)을 통하여 전송되는 생체 신호와 RF 신호의 간섭을 차단할 수 있다. 예를 들어, 생체 회로 기판(420)은 제1커패시터(426) 및 제1인덕터(428)를 통하여 안테나의 RF신호와 생체 신호를 상호 간섭 없이 메인 회로 기판(410)으로 전송할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 메인 회로 기판(410)은 제4연결점(414)을 통하여 도전성 하우징(430)과 물리적 또는 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 연결점은 예를 들어, C클립, 도전성 카스켓, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다.
생체 회로 기판(420)을 통하여 메인 회로 기판(410)으로 RF신호 및/또는 생체 신호 경로를 형성할 수 있다. 또한, 반대로 안테나회로(411)에서 생체 회로 기판(420)으로 RF신호를 송신할 수도 있다. 메인 회로 기판(410)으로 전달된 생체 신호는 생체 센서로 송신될 수 있다. 여기서 생체 신호는 사용자의 생체 정보를 포함하는 신호 또는 사용자 생체 신호를 포함할 수 있다. 또한 반대로 생체 센서(412)에서 생체 회로 기판(420)으로 생체 신호를 획득하기 위한 인가 신호를 송신할 수도 있다. 이 때 RF 신호 및 생체 신호는 제4연결점(414)과 제3연결점(423) 사이의 도전성 연결 부재를 통하여 전송될 수 있다. 메인 회로 기판(410)은 안테나 회로(411)와 제4연결점(414) 사이에 제2커패시터(416)를 더 포함할 수 있다. 제2커패시터(416)는 RF신호 송신 및/또는 수신 과정에 있어 생체 신호 또는 인가 신호의 간섭을 차단할 수 있다. 메인 회로 기판(410)은 생체 센서(412)와 제4연결점(414) 사이에 제2인덕터(418)를 더 포함할 수 있다. 제2인덕터(418)는 생체 신호 또는 인가 신호의 송신 및/또는 수신 과정에 있어 RF 신호의 간섭을 차단할 수 있다. 제2인덕터(418)와 커패시터(418)를 통하여 하나의 경로로 복수의 신호를 전송하면서도 신호 간 상호 간섭을 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 프로세서(450)를 포함할 수 있다. 프로세서(450)는 전자 장치(401)의 각 구성 요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 수행할 수 있는 구성으로써, 하나 이상의 프로세서들로 구성될 수 있다. 프로세서(450)는 도 1의 프로세서(120)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 프로세서(450)가 전자 장치 상에서 구현할 수 있는 연산 및 데이터 처리 기능에는 한정됨이 없을 것이나, 이하에서는 스위칭 장치의 제어와 관련된 특징에 대해 상세히 설명하기로 한다. 프로세서(450)의 동작들은 메모리(미도시)에 저장된 인스트럭션들을 로딩(loading)함으로써 수행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(450)는 안테나 회로(411)와 연결된 제1스위치(미도시)를 통하여 RF 신호의 송신 및/또는 수신을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(450)는 제1단락지점(431) 및 제2단락지점(442) 간 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 안테나는 프로세서(450)의 스위칭 동작에 따라 루프 구조가 변경될 수 있으며, 루프 구조의 변경에 따라 안테나의 길이가 달라질 수 있다. 안테나의 길이가 변화되는 경우, 안테나의 공진 주파수도 변화될 수 있다. 프로세서(450)의 스위칭 동작 제어에 따른 안테나의 공진 주파수의 변화와 관련된 실시예에 대해서는 도 10에서설명할 것이다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 생체 전기 임피던스 분석(bioelectric impedance analysis: BIA) 정보를 제공할 수 있다. 생체 전기 임피던스 분석은 생체 센서(412)를 통하여 실행될 수 있다. 전자 장치(401)는 사용자의 신체(예컨대 손목)에 착용될 수 있다. 사용자가 전자 장치(401)를 착용하는 경우 전극, 심박 센서 모듈, 온도 센서는 사용자의 신체에 접촉 또는 근접할 수 있다. 이때, 전자 장치(401)는 사용자의 건강 상태에 관한 정보를 제공하기 위하여 적어도 하나의 센서 및/또는 적어도 하나의 전극(예: 생체 키 버튼에 포함된 전극)을 통해 사용자의 생체 신호를 측정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(401)는 온도 센서를 통해 사용자의 체온을 측정할 수 있다. 또한, 전자 장치(401)는 2개의 전극을 통해 스트레스 및 감정 분석을 위한 생체 신호(예: galvanic skin response: GSR)를 측정할 수 있다. 또한, 전자 장치(401)는 심박 센서 모듈을 통해 상시 심박수를 측정하며, 혈압 변화를 측정할 수 있으며, 혈류를 측정할 수 있다. 또한, 전자 장치(401)는 RGB 센서를 통해 야외 시인성(조도)을 측정할 수 있으며, 블루라이트를 측정할 수 있다. 또한, 전자 장치(401)는 심박 센서 모듈을 통해 자외선을 측정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 사용자가 전자 장치(401)를 착용하지 않는 손의 손가락으로 심박 센서 모듈을 근접 터치하는 경우 전자 장치(401)는 심박 센서 모듈을 통해 심박수 및 산소 포화도(saturation pulse oximetry O2: SPO2)를 측정할 수 있다. 또한, 사용자가 전자 장치(401)를 착용하지 않는 손으로 전극 중 하나를 터치하는 경우 전자 장치(401)는 전극 중 하나를 통해 측정되는 생체 신호를 기반으로 심전도 정보를 제공할 수 있다. 또한, 사용자가 전자 장치(401)를 착용하지 않는 손으로 두 전극을 모두 터치하는 경우 전자 장치(401)는 두 전극을 통해 측정되는 생체 신호를 기반으로 생체 전기 임피던스 정보를 제공할 수 있다. 생체 저항 분석은 조직 수화 정도 및 체액량을 나타내는 것으로, 체성분, 체액 균형, 세포 건강도를 알 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(401)는 생체 측정을 통해 생체 나이, 해독 상태, 비만도, 체내 총 수분량, 중환자(예: 암, 신장 투석 환자)의 예후, 임파 부종 조기 점검, 대사 질환(예: 당뇨, 고혈압, 중풍, 동맥 경화)과 관련된 영양 요법을 제공할 수 있다. 또한, 사용자가 전자 장치(401)를 착용하지 않는 손으로 전극 중 하나 및 심박 센서 모듈을 근접 터치하는 경우 전자 장치(401)는 측정되는 생체 신호를 기반으로 혈압 정보를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 전극 및 심박 센서 모듈을 통해 스트레스, 감정 변화, 심박수, 혈압 변화, 혈류 중 적어도 하나를 상시적으로 측정할 수 있으며, 필요 시 심전도, 생체 저항 분석, 혈압, 산소 포화도 중 적어도 하나를 측정할 수 있다.
도 5 및 도 6 은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 내부 구조를 나타낸 것이다.
도 5에 따르면, 생체 회로 기판(420)은 도전성 하우징(예: 도 4의 도전성 하우징(430))과 두 개의 접촉점(예: 도 4의 제1단락지점(431) 및 제2단락지점(442))을 가질 수 있다. 하나의 접촉점은 도전성 하우징(예: 도 4의 도전성 하우징(430))의 제1단락지점(예: 도 4의 제1단락지점(431))으로 생체 회로 기판(420)의 제1연결점(421)과 연결될 수 있다. 다른 하나의 접촉점은 도전성 하우징(430)의 생체 신호 키 버튼(예: 도 4의 생체 신호 키 버튼(432))을 포함할 수 있으며, 생체 회로 기판(420)의 제2연결점(422)과 연결될 수 있다. 다만, 생체 신호 키 버튼(432)은 물리적으로 도전성 하우징(430)에 배치되기는 하나, 전기적으로는 절연 상태를 유지할 수 있으며, 안테나 신호의 고주파 대역과도 전기적으로 절연 상태를 유지할 수 있다. 예를 들어, 생체 회로 기판(420)과 도전성 하우징(430)이 전기적으로 연결되는 지점은 제1단락지점(431)만 해당할 수 있다. 이 때 도전성 하우징(430)의 제1단락지점(431)과 생체 회로 기판(420)의 제1연결점(421)은 도전성 연결 부재를 통하여 연결될 수 있다. 이 때 도전성 연결 부재는 c-clip을 포함할 수 있다.
도 6에 따르면, 생체 회로 기판(예: 도 4의 생체 회로 기판(420))과 도전성 하우징(예: 도 4의 도전성 하우징 (430))의 접촉에 대해서는 앞선 도 4 및 도 5 에서 상세히 설명한 바 있다. 생체 회로 기판(420)의 제2연결점(예: 도 4의 제2연결점(422))은 생체 신호 키 버튼(예: 도 4의 생체 신호 키 버튼(432))과 도전성 연결 부재를 통하여 연결될 수 있다. 다만, 생체 신호 키 버튼(432)은 도전성 하우징(430)에 위치하더라도 도전성 하우징(430)과는 전기적 절연 상태이거나 또는 안테나 신호의 고주파 대역과 전기적으로는 절연 상태일 수 있음은 앞선 도 5에서 설명한 바 있다. 예를 들어, 메인 회로 기판(410)은 생체 회로 기판(420)을 통하여 도전성 하우징(430)과 단락지점(예: 도 4의 제1단락지점(431))을 형성할 수 있다. 단락 지점은 안테나 신호의 경로로 활용될 수 있다. 생체 신호 키 버튼(432)제1단락지점(431)은 도전성 하우징(430)에 위치하며 제1연결점(421)과 도전성 연결 부재로 연결될 수 있다. 단락지점을 새롭게 형성하는 경우에 대한 실시예는 도 10에서 설명될 것이다.
도 7 및 도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 내부 구조를 설명하기 위한 분해도를 나타낸 것이다.
도 7 및 도 8에 따르면, 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(401))는 외측에 도전성 하우징(430) 및 생체 신호 키 버튼(432)을 포함할 수 있다. 메인 회로 기판(410)은 도전성 하우징(430)의 내부로 배치될 수 있다. 생체 회로 기판(420)은 도전성 하우징(430)과 메인 회로 기판(410) 사이로 배치될 수 있다. 생체 회로 기판(420)은 도전성 하우징(430) 및 메인 회로 기판(410)과 연결점을 형성할 수 있으며, 이에 대해서는 앞선 도 4에서 설명한 바 있다.
일 실시예에 따르면, 생체 회로 기판(420)은 제1연결점(예: 도 4의 제1연결점(421)), 제2연결점(예: 도 4의 제2연결점(422)) 및 제3연결점(예: 도 4의 제3연결점(423))을 포함할 수 있다. 생체 회로 기판(420)은 제1연결점(421)과 제3연결점(423) 사이에 생체 신호 간섭 차단을 위한 제1캐패시터(예: 도 4의 제1캐패시터(426))를 더 포함할 수 있다. 생체 회로 기판(420)은 제2연결점(422)과 제3연결점(423) 사이에 RF 신호 간섭 차단을 위한 제1인덕터(예: 도 4의 제1인덕터(428))를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메인 회로 기판(410)은 생체 회로 기판(420)과 연결되는 제4연결점(414)을 더 포함할 수 있다. 메인 회로 기판(410)은 안테나 회로(예: 도 4의 안테나 회로(411)) 및 생체 센서(예: 도 4의 생체 센서(412))를 더 포함할 수 있다. 메인 회로 기판(410)은 제4연결점(414)과 안테나 회로(411) 사이에 생체 신호 간섭 차단을 위한 제2커패시터(예: 도 4의 제2커패시터(416))를 더 포함할 수 있다. 메인 회로 기판(410)은 제4연결점(414)과 생체 센서(412) 사이에 RF 신호 간섭 차단을 위한 제2인덕터(예: 도 4의 제2인덕터(418))를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 생체 회로 기판(420)은 플렉서블 인쇄 회로 기판(FPCB)을 포함하며, 도전성 연결 부재는 c-clip을 포함할 수 있다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 평면도를 나타낸 것이다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(401))는 메인 회로 기판(예: 도 4의 메인 회로 기판(410)), 생체 회로 기판(420), 도전성 하우징(예: 도 4의 도전성 하우징(430))을 포함할 수 있다. 생체 회로 기판(420)은 메인 회로 기판(410)과 도전성 하우징(430)의 사이에 위치할 수 있다. 생체 회로 기판(420)은 도전성 하우징(430)과 두 개의 접촉점(예: 도 4의 제1단락지점(431) 및 도 4의 생체 신호 키 버튼(432))을 형성할 수 있다. 생체 신호 키 버튼(432)생체 신호 키 버튼(432)은 도전성 하우징(430)에 배치되어 있기는 하나, 도전성 하우징(430)과 전기적으로 절연 상태일 수 있으며, 안테나 신호의 고주파 대역과 전기적으로 절연 상태에 해당할 수 있다. 그러므로 생체 회로 기판(420)과 도전성 하우징(430) 간 안테나 신호의 전기적 연결 지점은 생체 신호 키 버튼(432)을 제외하고 제1단락지점(421)만 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 생체 회로 기판(420)은 메인 회로 기판(410)과 하나의 연결 경로를 형성할 수 있다. 생체 회로 기판(420)의 제3연결점(예: 도 4의 제3연결점(423)) 및 메인 회로 기판(410)의 제4연결점(예: 도 4의 제4연결점 (414))은 도전성 연결 부재를 통하여 연결 경로를 형성할 수 있다. 이러한 연결 경로 및 도전성 하우징(430)의 제1단락지점(421)과의 연결 경로를 통하여 메인 회로 기판(410)과 도전성 하우징(430) 간 연결 경로가 형성될 수 있다. 이러한 연결 경로를 통하여 메인 회로 기판(410)과 도전성 하우징(430)은 하나의 단락 경로를 더 형성할 수 있다. 이 단락 경로를 통하여 안테나의 공진 주파수를 제어할 수 있으며, 이 과정에 대한 실시예는 도 10에서 설명될 것이다.
일 실시예에 따르면, 생체 회로 기판(420)은 제1연결점(421), 제2연결점(422) 및 제3연결점(423)을 포함할 수 있다. 생체 회로 기판(420)은 제1연결점(421)과 제3연결점(423) 사이에 생체 신호 간섭 차단을 위한 제1커패시터(예: 도 4의 제1커패시터(426))를 더 포함할 수 있다. 생체 회로 기판(420)은 제2연결점(422)과 제3연결점(423) 사이에 RF 신호 간섭 차단을 위한 제1인덕터(예: 도 4의 제1인덕터(428))를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메인 회로 기판(410)은 생체 회로 기판(420)과 연결되는 제4연결점(414)을 더 포함할 수 있다. 메인 회로 기판(410)은 안테나 회로(411) 및 생체 센서(412)를 더 포함할 수 있다. 메인 회로 기판(410)은 안테나 회로(411)와 제4연결점(414) 사이를 연결하는 제1스위치(411a)를 더 포함할 수 있다. 메인 회로 기판(410)은 생체 센서(412)와 제4연결점(414) 사이를 연결하는 제2스위치(412a)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(450)는 제1스위치(411a)를 통하여 안테나 회로(411)와 제4연결점(414) 사이를 연결하도록 제어할 수 있다. 안테나 회로(411)와 제4연결점(414) 사이가 연결되면 메인 회로 기판(410)과 생체 회로 기판(420) 사이에서 RF신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 프로세서(450)는 제2스위치(412a)를 통하여 생체 센서(412)와 제4연결점(414) 사이를 연결하도록 제어할 수 있다. 생체 센서(412)와 제4연결점(414) 사이가 연결되면 메인 회로 기판(410)과 생체 회로 기판(420) 사이에서 생체 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메인 회로 기판(410)은 제4연결점(414)과 안테나 회로(411) 사이에 생체 신호 간섭 차단을 위한 제2커패시터(416)를 더 포함할 수 있다. 메인 회로 기판(410)은 제4연결점(414)과 생체 센서(412) 사이에 RF 신호 간섭 차단을 위한 제2인덕터(418)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 도전성 하우징(430)과 메인 회로 기판(410)의 접촉을 통하여 발생한 급전부(feeding point)(예: 도 4의 급전부(440)) 및 제2단락지점(shorting point)(예: 도 4의 제2단락지점(442))을 더 포함할 수 있다. 안테나는 급전부(440) 또는 제2단락지점(442) 과의 거리가 가까울수록 공진 위치가 고대역으로 이동할 수 있다. 또한, 안테나는 급전부(440) 또는 제2단락지점(442)과의 거리가 멀어질수록 공진 위치가 저대역으로 이동할 수 있다. 이하 도 10에서는 안테나의 공진 거리 및 공진 주파수를 조절하는 실시예에 대하여 설명할 것이다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 안테나의 루프 구조 형성을 입체적으로 나타낸 것이다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(401))는 앞선 도 4 내지 도 9에서 언급한 것처럼 급전부(440)와 제2단락지점(442)외에 급전부(440)와 제1단락지점(431)을 통해 안테나의 루프를 형성할 수 있다. 제1단락지점(431)은 앞서 설명한 것처럼 생체 센서(예: 도 4의 생체 센서(412))의 추가 과정에서 새롭게 형성된 단락지점을 포함할 수 있다. 안테나는 루프 형성 길이에 따라 안테나의 길이가 달라질 수 있으며, 안테나의 길이에 따라 안테나의 주파수가 달라질 수 있다.
예를 들어, 급전부(440)와 제2단락지점(442) 사이에서 안테나의 루프를 형성하는 경우 안테나의 길이는 L2(1020) 및/또는 L3(1030)의 길이에 비례할 수 있다. 급전부(440)와 제1단락지점(431) 사이에서 안테나의 루프를 형성하는 경우 안테나의 길이는 L1(1010)의 길이에 비례할 수 있다. 이 때 상대적으로 L1(1010)의 길이는 L2(1020)의 길이보다 길수 있고, 안테나의 주파수는 상대적으로 저주파 대역으로 이동할 수 있다. 상대적으로 L1(1010)의 길이는 L3(1030)의 길이는 짧을 수 있고, 안테나의 주파수는 고대적으로 저주파 대역으로 이동할 수 있다. 이렇게 생체 센서(412)의 추가에 따라 별다른 비용 없이 단락지점(shorting point)을 추가하여 안테나의 주파수 대역을 다양하게 만들어 안테나의 성능을 향상시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(401))는 신체 측정 영역을 포함하는 도전성 하우징(housing)(예: 도 4의 도전성 하우징(430)), 메인 회로 기판(예: 도 4의 메인 회로 기판(410)) 및 신체 정보 측정을 위한 생체 회로 기판(예: 도 4의 생체 회로 기판(420))을 포함할 수 있다. 생체 회로 기판(420)은 도전성 하우징(430)과 생체 회로 기판(420)을 전기적으로 연결하기 위한 도전성 연결 부재가 생체 회로 기판(420)과 접촉하는 지점인 제1연결점(예: 도 4의 제1연결점(421)), 생체 버튼(예: 도 4의 생체 신호 키 버튼(432))과 생체 회로 기판(420)을 전기적으로 연결하기 위한 도전성 연결 부재가 생체 회로 기판(420)과 접촉하는 지점인 제2연결점(예: 도 4의 제2연결점(422)) 및 메인 회로 기판(410)과 생체 회로 기판(420)을 전기적으로 연결하기 위한 도전성 연결 부재가 생체 회로 기판(420)과 접촉하는 지점인 제3연결점(예: 도 4의 제3연결점(423))을 포함하며, 도전성 하우징(430)은 생체 회로 기판(420) 및 메인 회로 기판(410)과 물리적/전기적으로 연결되어 안테나 경로를 형성하는 제1단락지점(shorting point)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 생체 버튼(432)은 도전성 하우징(430)의 표면에 위치하며, 도전성 하우징(430)과는 전기적으로 차단할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1단락지점(shorting point)(예: 도 4의 제1단락지점(431))은 도전성 하우징에 위치하며 제1연결점과 도전성 연결 부재로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 생체 회로 기판은 도전성 하우징의 생체 버튼과 연결되어 생체 정보 및 생체 버튼 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 생체 회로 기판은 제1연결점과 제3연결점 사이에 생체 신호 간섭 차단을 위한 제1커패시터(capacitor)(예: 도 4의 제1커패시터(426))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 생체 회로 기판은 제2연결점과 제3연결점 사이에 RF 신호 간섭 차단을 위한 제1인덕터(inductor) (예: 도 4의 제1인덕터(428))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 메인 회로 기판은 RF 신호를 송신 및/또는 수신하기 위한 안테나 회로, 생체 신호를 송신 및/또는 수신하기 위한 생체 센서 및 제4연결점(예: 도 4의 제4연결점(414))을 포함할 수 있다. 제4연결점(414)은 메인 회로 기판에 존재하고, 제3연결점과 도전성 연결 부재로 연결되며, 안테나 회로 및 생체 센서 사이에 위치할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 메인 회로 기판은 제4연결점과 안테나 회로 사이에 생체 신호 간섭 차단을 위한 제2커패시터(capacitor) (예: 도 4의 제2커패시터(416))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 메인 회로 기판은 제4연결점과 생체 센서 사이에 RF 신호 간섭 차단을 위한 제2인덕터(inductor)(예: 도 4의 제2인덕터(418)) 를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 생체 회로 기판은 FPCB를 포함하며, 도전성 연결 부재는 c-clip을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도전성 하우징과 메인 회로 기판의 접촉을 통하여 발생한 급전부(feeding point)(예: 도 4의 급전부(440)), 제2단락지점(shorting point)(예: 도 4의 제2단락지점(442)) 및 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서는 안테나의 사용 여부 및 RF신호의 송신 및/또는 수신 여부를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나는 급전부와 단락 지점 사이의 거리가 가까울수록 공진 주파수가 고대역으로 이동하고, 급전부와 단락 지점 사이의 거리가 멀어질수록 공진 주파수가 저대역으로 이동할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 제1스위치(예: 도 10의 제1스위치(411a))를 더 포함하며, 제1스위치는 급전부와 제1단락지점이 연결되도록 스위칭하거나 또는 급전부와 제2단락지점이 연결되도록 스위칭할 수 있다. 프로세서는 제1스위치의 급전 경로 스위칭을 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 급전부와 제1단락지점이 연결되도록 스위칭된 경우 급전부와 제1단락지점 사이의 거리를 기반으로 안테나의 공진 주파수가 결정되며, 급전부와 제2단락지점이 연결되도록 스위칭된 경우, 급전부와 제2단락지점 사이의 거리를 기반으로 안테나의 공진 주파수가 결정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 프로세서, 생체 센서, 제1스위치 및 생체 스위치(예: 도 10의 생체 스위치(412a))를 더 포함할 수 있다. 프로세서는 안테나 회로와 연결된 제1스위치를 통하여 RF 신호의 송신 및/또는 수신을 제어하며, 생체 센서는 생체 센서와 연결된 생체 스위치를 통하여 생체 신호의 송신 및/또는 수신을 제어할 수 있다.
Claims (15)
- 전자 장치에 있어서,
신체 측정 영역을 포함하는 도전성 하우징(housing);
메인 회로 기판;및
신체 정보 측정을 위한 생체 회로 기판을 포함하며,
상기 생체 회로 기판은
상기 도전성 하우징과 상기 생체 회로 기판을 전기적으로 연결하기 위한 도전성 연결 부재가 상기 생체 회로 기판과 접촉하는 지점인 제1연결점;
생체 버튼과 상기 생체 회로 기판을 전기적으로 연결하기 위한 도전성 연결 부재가 상기 생체 회로 기판과 접촉하는 지점인 제2연결점;및
상기 메인 회로 기판과 상기 생체 회로 기판을 전기적으로 연결하기 위한 도전성 연결 부재가 상기 생체 회로 기판과 접촉하는 지점인 제3연결점을 포함하며,
상기 도전성 하우징은
상기 생체 회로 기판 및 상기 메인 회로 기판과 물리적/전기적으로 연결되어 안테나 경로를 형성하는 제1단락지점(shorting point)을 포함하는 전자 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 생체 버튼은
상기 도전성 하우징의 표면에 위치하며, 상기 도전성 하우징과는 전기적으로 차단된 전자 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 제1단락지점(shorting point)은
상기 도전성 하우징에 위치하며
상기 제1연결점과 상기 도전성 연결 부재로 연결된 전자 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 생체 회로 기판은
상기 도전성 하우징의 상기 생체 버튼과 연결되어 생체 정보 및 생체 버튼 신호를 송신 및/또는 수신하는 전자 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 생체 회로 기판은
상기 제1연결점과 상기 제3연결점 사이에 생체 신호 간섭 차단을 위한 제1커패시터(capacitor)를 더 포함하는 전자 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 생체 회로 기판은
상기 제2연결점과 상기 제3연결점 사이에 RF 신호 간섭 차단을 위한 제1인덕터(inductor)를 더 포함하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 메인 회로 기판은
RF 신호를 송신 및/또는 수신하기 위한 안테나 회로, 생체 신호를 송신 및/또는 수신하기 위한 생체 센서 및 제4연결점을 포함하며
상기 제4연결점은
상기 메인 회로 기판에 존재하고,
상기 제3연결점과 도전성 연결 부재로 연결되며,
안테나 회로 및 상기 생체 센서 사이에 위치하는 전자 장치.
- 제 7항에 있어서,
상기 메인 회로 기판은
상기 제4연결점과 상기 안테나 회로 사이에 생체 신호 간섭 차단을 위한 제2커패시터(capacitor)를 더 포함하는 전자 장치.
- 제 7항에 있어서,
상기 메인 회로 기판은
상기 제4연결점과 상기 생체 센서 사이에 RF 신호 간섭 차단을 위한 제2인덕터(inductor)를 더 포함하는 전자 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 생체 회로 기판은
FPCB를 포함하며,
상기 도전성 연결 부재는
c-clip을 포함하는 전자 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 도전성 하우징과 상기 메인 회로 기판의 접촉을 통하여 발생한 급전부(feeding point), 제2단락지점(shorting point) 및 프로세서를 더 포함하며,
상기 프로세서는
안테나의 사용 여부 및 RF신호의 송신 및/또는 수신 여부를 제어하는 전자 장치.
- 제 11항에 있어서,
상기 안테나는
상기 급전부와 단락 지점 사이의 거리가 가까울수록 공진 주파수가 고대역으로 이동하고,
상기 급전부와 상기 단락 지점 사이의 거리가 멀어질수록 공진 주파수가 저대역으로 이동하는 전자 장치.
- 제 11항에 있어서,
제1스위치를 더 포함하며,
상기 제1스위치는
상기 급전부와 상기 제1단락지점이 연결되도록 스위칭하거나 또는 상기 급전부와 상기 제2단락지점이 연결되도록 스위칭하며,
상기 프로세서는
상기 제1스위치의 RF 신호 경로 스위칭을 제어하는 전자 장치.
- 제 13항에 있어서,
상기 급전부와 상기 제1단락지점이 연결되도록 스위칭된 경우
상기 급전부와 상기 제1단락지점 사이의 거리를 기반으로 상기 안테나의 공진 주파수가 결정되며,
상기 급전부와 상기 제2단락지점이 연결되도록 스위칭된 경우,
상기 급전부와 상기 제2단락지점 사이의 거리를 기반으로 상기 안테나의 공진 주파수가 결정되는 전자 장치.
- 제 1항에 있어서,
프로세서, 생체 센서, 제1스위치 및 생체 스위치를 더 포함하며,
상기 프로세서는
상기 안테나 회로와 연결된 상기 제1스위치를 통하여 RF 신호의 송신 및/또는 수신을 제어하며,
상기 생체 센서는
상기 생체 센서와 연결된 상기 생체 스위치를 통하여 생체 신호의 송신 및/또는 수신을 제어하는 전자 장치.
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