KR102469310B1

KR102469310B1 - 무선 전력 송신 장치, 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치 및 그 동작 방법

Info

Publication number: KR102469310B1
Application number: KR1020170157379A
Authority: KR
Inventors: 여성구; 박성범; 유영호; 이종민
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-11-23
Filing date: 2017-11-23
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2037-11-23
Also published as: KR20190059608A; EP3675321A4; EP3675321A1; CN111434004A; US11233426B2; EP3675321B1; US20220149672A1; US20200274400A1; WO2019103394A1; CN111434004B; US11637455B2

Abstract

다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는, 복수 개의 패치 안테나, 통신 회로 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 복수 개의 패치 안테나를 통하여, 제 1 빔 폭의 RF 웨이브를 형성하도록 제어하고, 전자 장치로부터, 상기 통신 회로를 통하여, 상기 전자 장치의 움직임 또는 상기 전자 장치의 자세 중 적어도 하나에 대한 센싱 데이터를 수신하고, 상기 수신된 센싱 데이터에 적어도 기반하여, 상기 복수 개의 패치 안테나에 의하여 형성되는 상기 RF 웨이브의 빔 폭을 상기 제 1 빔 폭으로부터 제 2 빔 폭으로 조정하도록 설정할 수 있다.

Description

무선 전력 송신 장치, 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치 및 그 동작 방법{WIRELESS POWER TRANSMITTING DEVICE, ELECTRONIC DEVICE FOR WIRELESSLY RECEIVING POWER AND METHOD OF OPERATING THEREOF}

본 개시의 다양한 실시예들은, 무선 전력 송신 장치, 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.

현대를 살아가는 많은 사람들에게 휴대용 디지털 통신기기들은 하나의 필수 요소가 되었다. 소비자들은 언제 어디서나 자신이 원하는 다양한 고품질의 서비스를 제공받고 싶어한다. 뿐만 아니라 최근 IoT (Internet of Thing) 기술의 발달로 인하여 우리 생활 속에 존재하는 각종 센서, 가전기기, 통신기기 등은 하나로 네트워크화 되고 있다. 이러한 각종 센서들을 원활하게 동작시키기 위해서는 무선 전력 송신 시스템이 필요하다.

무선 전력 송신은 자기유도, 자기공진, 그리고 전자기파 방식이 있으며 그 중 전자기파 방식은 다른 방식에 비해 원거리 전력 전송에 보다 유리하다는 장점이 있다.

전자기파 방식에 의한 무선 전력 송신 장치는, RF 웨이브를 형성하는 방식으로 전력을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치는, 전자 장치의 위치를 향하여 RF 웨이브를 빔-포밍할 수 있으며, 전자 장치는 빔-포밍된 RF 웨이브를 수신할 수 있다. 종래의 전자기파 방식에서는, 충전을 위한 RF 웨이브의 빔 폭을 조정하는 구성에 대하여 개시하고 있지 않다. 하지만, 무선 전력 송신 장치가 충전 환경을 고려하지 않고 일관된 빔 폭의 RF 웨이브를 형성한다면, 최적의 효율로 무선 전력 송수신이 수행될 수 없다.

본 개시의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 그 동작 방법은, 다양한 충전 환경을 고려하여 전자 장치의 충전을 위한 RF 웨이브의 빔 폭을 조정할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따른 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치 및 그 동작 방법은, 충전을 위한 RF 웨이브의 빔 폭 조정을 위한 다양한 정보를 무선 전력 송신 장치로 송신할 수 있으며, 이에 따라 정보를 수신한 무선 전력 송신 장치가 RF 웨이브의 빔 폭을 조정할 수 있다.

다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는, 복수 개의 패치 안테나; 통신 회로; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 복수 개의 패치 안테나를 통하여, 제 1 빔 폭의 RF 웨이브를 형성하도록 제어하고, 전자 장치로부터, 상기 통신 회로를 통하여, 상기 전자 장치의 움직임 또는 상기 전자 장치의 자세 중 적어도 하나에 대한 센싱 데이터를 수신하고, 상기 수신된 센싱 데이터에 적어도 기반하여, 상기 복수 개의 패치 안테나에 의하여 형성되는 상기 RF 웨이브의 빔 폭을 상기 제 1 빔 폭으로부터 제 2 빔 폭으로 조정하도록 설정될 수 있다.

다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 복수 개의 패치 안테나; 센서; 통신 회로; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 복수 개의 패치 안테나를 통하여, 무선 전력 송신 장치로부터 형성된 제 1 빔 폭의 RF 웨이브의 적어도 일부를 수신하도록 제어하고, 상기 센서를 통하여, 상기 전자 장치의 움직임 또는 상기 전자 장치의 자세 중 적어도 하나에 대한 센싱 데이터를 획득하고, 상기 통신 회로를 통하여, 상기 센싱 데이터를 상기 무선 전력 송신 장치로 송신하고, 상기 복수 개의 패치 안테나를 통하여, 상기 제 1 빔 폭으로부터 제 2 빔 폭으로 빔 폭이 조정된 상기 RF 웨이브의 적어도 일부를 수신하도록 제어하도록 설정될 수 있다.

다양한 실시예에 따른 RF 신호의 조정 회로는, 입력 RF 신호를 수신하고, 상기 입력 RF 신호에 대응하는 차동 신호를 생성하는 제 1 발룬(balun); 상기 차동 신호에 대응하는 양의 I 신호, 음의 I 신호, 양의 Q 신호 및 음의 Q 신호를 생성하는 I/Q 생성 회로; 상기 양의 I 신호, 상기 음의 I 신호, 상기 양의 Q 신호 또는 상기 음의 Q 신호 중 적어도 하나의 진폭을 조정하는 I/Q 증폭 회로; 적어도 하나가 진폭이 조정된 상기 양의 I 신호, 상기 음의 I 신호, 상기 양의 Q 신호 및 상기 음의 Q 신호를 합성하여, 합성된 차동 신호를 생성하는 콤바이너(combiner); 및 상기 합성된 차동 신호를 합성하여 출력 RF 신호를 출력하는 제 2 발룬을 포함할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예에 따라서, 다양한 충전 환경을 고려하여 RF 웨이브의 빔 폭을 조정할 수 있는, 무선 전력 송신 장치 및 그 동작 방법이 제공될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따라서, RF 웨이브의 빔 폭 조정을 위한 다양한 정보를 무선 전력 송신 장치로 송신할 수 있는, 전자 장치 및 그 동작 방법이 제공될 수 있다. 이에 따라, 충전 환경에 따라 최적의 빔 폭을 가지는 RF 웨이브가 형성될 수 있어, 상대적으로 높은 효율의 무선 전력 송수신이 가능할 수 있다.

도 1은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 시스템의 개념도를 도시한다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 4a는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 4b는 다양한 실시예에 따른 유효 수신 면적을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 4c는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 5a 및 5b는 다양한 실시예에 따른 패치 안테나의 그룹핑을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 다양한 실시예에 따른 분배 및 조정 회로의 도면이다.
도 6b는 다양한 실시예에 따른 분배 및 조정 회로의 회로도이다.
도 7a는 다양한 실시예에 따른 분배 회로, 조정 회로 및 패치 안테나의 블록도를 도시한다.
도 7b는 다양한 실시예에 따른 조정 회로를 도시한다.
도 7c 및 7d는 다양한 실시예에 따른 I/Q 도메인에서의 차동 신호 및 I/Q 신호를 도시한다.도 7e는 다양한 실시예에 따른 합성을 위한 회로의 회로도를 도시한다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 무선 전력 송신 장치를 도시한다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전력 수신용 패치 안테나의 도면을 도시한다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 플립 커버(flip cover)를 포함하는 케이스에 연결되는 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 14는 다양한 실시예에 따른 플립 커버를 포함하는 케이스에 연결된 전자 장치를 도시한다.
도 15는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 16의 실시예는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치를 도시한다.
도 17a 내지 17c는 다양한 실시예에 따른 복수 개의 전자 장치를 충전하는 무선 전력 송신 장치를 도시한다.
도 18은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 19는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치를 도시한다.

이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.

본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

본 문서의 다양한 실시예들에 따른 무선 전력 송신 장치 또는 전자장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈) 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 무선 전력 송신 장치 또는 전자장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스, 게임 콘솔, 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 무선 전력 송신 장치 또는 전자장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 무선 전력 송신 장치 또는 전자장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치 또는 전자장치는 플렉서블(flexible)하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 또는 전자장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 무선 전력 송신 장치 또는 전자장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.

도 1은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 시스템의 개념도를 도시한다.

무선 전력 송신 장치(100)는 적어도 하나의 전자장치(150,160)에 무선으로 전력을 송신할 수 있다. 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 복수 개의 패치 안테나(patch antenna)(111 내지 126)를 포함할 수 있다. 패치 안테나(111 내지 126)는 각각이 RF 웨이브를 발생시킬 수 있는 안테나라면 제한이 없다. 패치 안테나(111 내지 126)가 발생시키는 RF 웨이브의 진폭 또는 위상 중 적어도 하나는 무선 전력 송신 장치(100)에 의하여 조정될 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 패치 안테나(111 내지 126) 각각이 발생시키는 RF 웨이브를 서브 RF 웨이브라 명명하도록 한다.

다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 패치 안테나(111 내지 126)에서 발생되는 서브 RF 웨이브 각각의 진폭 또는 위상 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 서브 RF 웨이브들은 서로 간섭될 수 있다. 예를 들어, 어느 한 지점에서는 서브 RF 웨이브들이 서로 보강 간섭될 수 있으며, 또 다른 지점에서는 서브 RF 웨이브들이 서로 상쇄 간섭될 수 있다. 다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 서브 RF 웨이브들이 서로 보강 간섭될 수 있도록, 패치 안테나(111 내지 126)가 발생하는 서브 RF 웨이브 각각의 진폭 또는 위상 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 패치 안테나(111 내지 126) 각각으로 입력되는 전기적인 신호들의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정함으로써, 서브 RF 웨이브 각각의 진폭 또는 위상 중 적어도 하나를 조정할 수 있다.

예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 지점(x1,y1,z1)에 전자 장치(150)가 위치한 것을 판단할 수 있다. 여기에서, 전자 장치(150)의 위치는, 예를 들어 전자 장치(150)의 전력 수신용 안테나가 위치한 지점일 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 다양한 방식으로 전자 장치(150)의 위치를 결정할 수 있다. 전자 장치(150)가 높은 송신 효율로 무선으로 전력을 수신하기 위하여서는, 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭되어야 한다. 이에 따라, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 서브 RF 웨이브들이 서로 보강 간섭이 되도록 패치 안테나(111 내지 126)를 제어할 수 있다. 여기에서, 패치 안테나(111 내지 126)를 제어한다는 것은, 패치 안테나(111 내지 126)로 입력되는 전기적인 신호의 크기를 제어하거나 또는 패치 안테나(111 내지 126)로 입력되는 신호의 위상(또는 딜레이)을 제어하는 것을 의미할 수 있다. 한편, 특정 지점에서 RF 웨이브가 보강 간섭되도록 제어하는 기술인 빔-포밍(beam forming)에 대해서는 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 아울러, 본 개시에서 이용되는 빔-포밍의 종류에 대하여 제한이 없음 또한 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 미국 공개특허 2016/0099611, 미국 공개특허 2016/0099755, 미국 공개특허 2016/0100124 등에 개시된 바와 같은, 다양한 빔 포밍 방법이 이용될 수 있다. 빔-포밍에 의하여 형성된 RF 웨이브의 형태를, 에너지 포켓(pockets of energy)이라 명명할 수도 있다.

이에 따라, 서브 RF 웨이브들의 간섭에 의하여 형성된 RF 웨이브(130)는 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 진폭이 최대가 될 수 있으며, 이에 따라 전자 장치(150)는 높은 효율로 무선 전력을 수신할 수 있다. 한편, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 2 지점(x2,y2,z2)에 전자 장치(160)가 배치된 것을 감지할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치(160)를 충전하기 위하여 서브 RF 웨이브들이 제 2 지점(x2,y2,z2)에서 보강 간섭이 되도록 패치 안테나(111 내지 126)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 서브 RF 웨이브들에 의하여 형성된 RF 웨이브(131)는 제 2 지점(x2,y2,z2)에서 진폭이 최대가 될 수 있으며, 전자 장치(160)는 높은 송신 효율로 무선 전력을 수신할 수 있다.

더욱 상세하게, 전자 장치(150)는 상대적으로 우측에 배치될 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신 장치(100)는 상대적으로 우측에 배치된 패치 안테나(예를 들어, 114,118,122,126)로부터 형성되는 서브 RF 웨이브들에 상대적으로 더 큰 딜레이를 적용할 수 있다. 즉, 상대적으로 좌측에 배치된 패치 안테나(예를 들어, 111,115,119,123)로부터 형성되는 서브 RF 웨이브들이 먼저 형성된 이후에, 소정의 시간이 흐른 후에 상대적으로 우측에 배치된 패치 안테나(예를 들어, 114,118,122,126)로부터 서브 RF 웨이브가 발생될 수 있다. 이에 따라, 상대적으로 우측의 지점에서 서브 RF 웨이브들이 동시에 만날 수 있으며, 즉 상대적으로 우측의 지점에서 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭될 수 있다. 만약, 상대적으로 중앙의 지점에 빔-포밍을 수행하는 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 좌측의 패치 안테나(예를 들어, 111,115,119,123)와 우측의 패치 안테나(예를 들어, 114,118,122,126)와 실질적으로 동일한 딜레이를 적용할 수 있다. 또한, 상대적으로 좌측의 지점에 빔-포밍을 수행하는 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 좌측의 패치 안테나(예를 들어, 111,115,119,123)에 우측의 패치 안테나(예를 들어, 114,118,122,126)보다 더 큰 딜레이를 적용할 수 있다. 한편, 다른 실시예에서는, 무선 전력 송신 장치(100)는 패치 안테나(111 내지 126) 전체에서 서브 RF 웨이브들을 실질적으로 동시에 발진시킬 수 있으며, 상술한 딜레이에 대응되는 위상을 조정함으로써 빔-포밍을 수행할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치(150,160)의 위치를 결정하고, 결정된 위치에서 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭이 되게 하여, 높은 송신 효율로 무선 충전을 수행할 수 있다.

도 2는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.

201 동작에서, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 빔 폭으로 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)의 위치를 미리 판단할 수 있으며, 판단 결과에 적어도 기반하여 전자 장치(150)의 위치에서 빔-포밍이 되도록 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 본 문서에서, 무선 전력 송신 장치(100)(또는, 전자 장치(150))가 특정 동작을 수행하는 것은, 예를 들어 무선 전력 송신 장치(100)(또는, 전자 장치(150))에 포함된 프로세서가, 특정 동작을 수행하거나, 특정 동작을 수행하도록 다른 하드웨어를 제어하는 것을 의미할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)(또는, 전자 장치(150))가 특정 동작을 수행하는 것은, 예를 들어 무선 전력 송신 장치(100)(또는, 전자 장치(150))에 포함된 메모리에 저장된 인스트럭션이 실행됨에 따라서, 프로세서가 특정 동작을 수행하거나, 다른 하드웨어가 특정 동작을 수행하는 것을 의미할 수도 있다. 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 미리 지정된 빔 폭인 제 1 빔 폭으로 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 확인된 정보(예: 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자 장치(150) 사이의 거리, 전자 장치(150)의 위치, 또는 전자 장치(150)의 자세 중 적어도 하나)에 적어도 기반하여 결정된 제 1 빔 폭으로 RF 웨이브를 형성할 수도 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 기존에 이용하였던 빔 폭으로 RF 웨이브를 형성할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나의 조정 정도를 공유하는 패치 안테나의 개수를 조정함에 따라서, RF 웨이브의 빔 폭을 변경할 수 있다. 조정 정도를 공유하는 적어도 하나의 패치 안테나는, 위상 및 진폭이 동일한 서브 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 예를 들어, 위상 또는 진폭 중 적어도 하나의 조정 정도를 공유하는 패치 안테나의 개수가 감소하면 복수 개의 패치 안테나 전체에서 형성되는 RF 웨이브의 빔 폭은 감소할 수 있으며, 위상 또는 진폭 중 적어도 하나의 조정 정도를 공유하는 패치 안테나의 개수가 증가하면 복수 개의 패치 안테나 전체 RF 웨이브의 빔 폭은 증가할 수 있고, 이에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 빔 폭에 대응되는 개수로, 위상 또는 진폭 중 적어도 하나의 조정 정도를 공유하는 패치 안테나의 개수를 설정할 수 있다. 제 1 빔 폭의 RF 웨이브가 형성됨에 따라서, 전자 장치(150)는 제 1 빔 폭의 RF 웨이브의 적어도 일부를 수신할 수 있으며, 수신된 전력을 처리(예: 정류, 컨버팅 등)하여, 내부의 배터리를 충전하거나, 또는 하드웨어의 동작에 이용할 수 있다.

203 동작에서, 전자 장치(150)는, 전자 장치(150)의 위치, 움직임 또는 자세 중 적어도 하나를 센싱할 수 있다. 전자 장치(150)는, 위치, 움직임 또는 자세 중 적어도 하나를 센싱할 수 있는 다양한 센서를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(150)는, 전자 장치(150)의 회전 상태를 센싱할 수 있는 자이로 센서를 포함할 수 있다. 전자 장치(150)는, 주변의 지자계를 센싱할 수 있는 지자계 센서를 포함할 수 있다. 전자 장치(150)는, 자이로 센서 또는 지자계 센서 중 적어도 하나로부터의 센싱 데이터에 적어도 기반하여, 전자 장치(150)의 회전 상태를 판단할 수 있다. 전자 장치(150)는, 판단된 회전 상태에 적어도 기반하여 전자 장치(150)의 자세를 판단할 수 있다. 또는, 전자 장치(150)는 자이로 센서 또는 지자계 센서 중 적어도 하나로부터의 센싱 데이터에 적어도 기반하여 바로 전자 자??(15)의 자세를 판단할 수 있다. 전자 장치(150)의 자세는, 지정된 기준 자세와 비교하여 전자 장치(150)의 하우징이 회전된 정도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(150)는, 2개의 각도 축(예: 구면 좌표계의 θ축, φ축) 방향으로 회전될 수 있다. 전자 장치(150)의 자세는 예를 들어 2개의 각도축 방향으로 표현될 수 있으나, 전자 장치(150)의 자세를 나타내는 지표에는 제한이 없음을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 전자 장치(150)는, 전자 장치(150)의 3축의 이동 상태를 센싱할 수 있는 가속도 센서를 포함할 수 있다. 전자 장치(150)는, 가속도 센서로부터의 센싱 데이터에 적어도 기반하여, 전자 장치(150)의 움직임 정보, 전자 장치(150)의 위치 또는 전자 장치(150) 및 무선 전력 송신 장치(100) 사이의 거리 중 적어도 하나를 판단할 수 있다. 전자 장치(150)는 가속도 센서로부터의 센싱 데이터에 적어도 기반하여 전자 장치(150)의 움직임 방향 및 움직임 정도를 판단할 수 있다. 전자 장치(150)는, 이미 판단된 전자 장치(150)의 위치에, 전자 장치(150)의 움직임 방향 및 움직임 정도를 적용함으로써 전자 장치(150)의 움직임 이후의 위치를 판단할 수 있다. 전자 장치(150)는, 이미 판단된 전자 장치(150) 및 무선 전력 송신 장치(150) 사이의 거리에, 전자 장치(150)의 움직임 방향 및 움직임 정도를 적용함으로써 전자 장치(150)의 움직임 이후 전자 장치(150) 및 무선 전력 송신 장치(150) 사이의 거리를 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(150)는, 전자 장치(150)의 지면으로부터의 높이를 측정하는데 이용할 수 있는 기압을 센싱할 수 있는 기압 센서 또는 전자 장치(150)에 인가되는 중력 가속도를 측정하는 중력 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 장치(150)는, 기압 센서로부터의 센싱 데이터 또는 중력 센서로부터의 센싱 데이터 중 적어도 하나에 적어도 기반하여, 전자 장치(150)의 지면으로부터의 높이 정보를 판단할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(150)는, 2차원적 전자 장치(150)의 위치뿐만 아니라, z 축 방향(즉, 높이 방향)으로의 전자 장치(150)의 위치 또한 판단할 수 있어, 3차원 좌표계에서의 전자 장치(150)의 위치를 판단할 수도 있다.

205 동작에서, 전자 장치(150)는, 센싱 정보를 송신할 수 있다. 센싱 정보는, 전자 장치(150)가 센서를 통하여 획득한 센싱 데이터 자체(예: 가속도 센서의 센싱 데이터, 자이로 센서의 센싱 데이터 등)를 포함할 수 있거나, 또는 전자 장치(150)나 센싱 데이터를 이용하여 판단한 결과(예: 전자 장치(150)의 자세, 전자 장치(150)의 위치 또는 전자 장치(150) 및 무선 전력 송신 장치(100) 사이의 거리 중 적어도 하나)를 포함할 수도 있다. 207 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 수신된 센싱 정보에 적어도 기반하여, RF 웨이브의 빔 폭을 제 1 빔 폭으로부터 제 2 빔 폭으로 변경할 수 있다. 수신한 센싱 정보가 전자 장치(150)가 센서를 통하여 획득한 센싱 데이터 자체를 포함하는 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)가 센싱 데이터를 이용하여 전자 장치(150)의 자세, 위치 또는 전자 장치(150)까지의 거리를 판단할 수 있다. 수신한 센싱 정보가 전자 장치(150)의 자세, 위치 또는 전자 장치(150)까지의 거리 중 적어도 하나를 포함하면, 무선 전력 송신 장치(100)는 해당 정보를 그대로 이용하거나, 또는 무선 전력 송신 장치(100)의 자세 또는 위치 중 적어도 하나에 기반하여 해당 정보를 가공할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는 자신의 자세를 기준으로 전자 장치(150)의 자세를 보정함에 따라서, 무선 전력 송신 장치(100)를 기준으로 하는 전자 장치(150)의 상대적인 자세를 판단할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는 자신의 위치를 기준으로 전자 장치(150)의 위치를 판단함에 따라서, 무선 전력 송신 장치(100)를 기준으로 하는 전자 장치(150)의 상대적인 위치를 판단할 수도 있다.

일 실시예에서, 상술한 과정을 따라 확인한 결과 또는 판단한 결과 중 적어도 하나에 기반하여 전자 장치(150)의 위치, 높이, 움직임 정보 등에 적어도 기반하여 무선 전력 송신 장치(100)와 전자 장치(150) 사이의 거리가 감소하는 것으로 판단되면, 무선 전력 송신 장치(100)는 RF 웨이브의 빔 폭을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)와 전자 장치(150) 사이의 거리가 증가하는 것으로 판단되면, 무선 전력 송신 장치(100)는 RF 웨이브의 빔 폭을 감소시킬 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자 장치(150) 사이의 거리가 상대적으로 큰 경우에, RF 웨이브의 빔 폭이 크다면 전자 장치(150)의 수신용 패치 안테나에 집중되지 못하고, RF 웨이브 부분의 많은 부분이 퍼져버릴 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자 장치(150) 사이의 거리가 상대적으로 큰 경우에는, 빔 폭을 작게 설정하여 전자 장치(150)를 향하여 샤프(sharp)한 RF 웨이브를 형성하는 것이 유리할 수 있다.

일 실시예에서, 전자 장치(150)의 회전에 따라서, RF 웨이브를 주로 수신하는 수신용 안테나가 상이해지면, 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치(150)의 수신용 안테나에 대응하여 빔 폭을 변경할 수 있다. 예를 들어, RF 웨이브를 주로 수신하는 수신용 안테나가 증가함, 즉 RF 웨이브의 수신 면적이 증가는 것으로 판단되면, 무선 전력 송신 장치(100)는 RF 웨이브의 빔 폭을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, RF 웨이브를 주로 수신하는 수신용 안테나가 감소함, 즉 RF 웨이브의 수신 면적이 감소하는 것으로 판단되면, 무선 전력 송신 장치(100)는 RF 웨이브의 빔 폭을 감소시킬 수 있다. RF 웨이브의 유효 수신 면적이 상대적으로 큰 경우에는 상대적으로 큰 빔 폭의 RF 웨이브를 형성하는 것이 유리하며, RF 웨이브의 유효 수신 면적이 상대적으로 작은 경우에는 상대적으로 작은 빔 폭의 RF 웨이브를 형성하는 것이 유리하다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어, 위상 또는 진폭 중 적어도 하나의 조정 정도를 공유하는 패치 안테나의 개수를 조정함에 따라서 RF 웨이브의 빔 폭을 조정할 수 있다.

도 3은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.

무선 전력 송신 장치(100)는 전력 소스(source)(301), 전력 송신용 안테나 어레이(310), 프로세서(320), 메모리(330), 통신 회로(340) 및 통신용 안테나(341 내지 343)를 포함할 수 있다. 전자 장치(150)는 무선으로 전력을 수신하는 장치이면 제한이 없으며, 전력 수신용 안테나(351), 정류기(352), 컨터버(353), 차저(charger)(354), 프로세서(355), 메모리(356), 통신 회로(357), 통신용 안테나(358) 및 센서(359)를 포함할 수 있다.

전력 소스(301)는 송신을 위한 전력을 전력 송신용 안테나 어레이(310)로 제공할 수 있다. 전력 소스(301)는, 예를 들어 직류 전력을 제공할 수 있으며, 이 경우에는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전력 송신용 안테나 어레이(310)로 전달하는 인버터(inverter)(미도시)가 무선 전력 송신 장치(100)에 더 포함될 수도 있다. 한편, 다른 실시예에서는, 전력 소스(301)는 교류 전력을 전력 송신용 안테나 어레이(310)로 제공할 수도 있다.

전력 송신용 안테나 어레이(310)는 복수 개의 패치 안테나들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 복수 개의 패치 안테나들이 전력 송신용 안테나 어레이(310)에 포함될 수 있다. 패치 안테나의 개수 또는 배열 형태에 대하여서는 제한이 없다. 전력 송신용 안테나 어레이(310)는 전력 소스(301)로부터 제공받은 전력을 이용하여, RF 웨이브를 형성할 수 있다. 전력 송신용 안테나 어레이(310)는 프로세서(320)의 제어에 따라서, 특정 방향으로 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 여기에서, 특정 방향으로 RF 웨이브를 형성한다는 것은, 특정 방향의 일 지점에서의 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭을 일으키도록, 서브 RF 웨이브들의 진폭 또는 위상 중 적어도 하나를 제어함을 의미할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 전력 송신용 안테나 어레이(310)에 연결되는 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 포함하는 조정 회로(미도시)를 제어함으로써, 서브 RF 웨이브들의 진폭 또는 위상 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 조정 회로는, 위상 쉬프터, 어테뉴에이터 또는 증폭기를 포함할 수 있다. 또는, 조정 회로는, I/Q 신호 생성 회로, I/Q 신호 증폭기를 포함할 수도 있으며, 조정 회로의 상세 구성에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 프로세서(320)는, 조정 회로(미도시)를 제어함으로써, 전력 송신용 안테나 어레이(310)에 포함된 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정함으로써, 서브 RF 웨이브들의 진폭 또는 위상 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 한편, 전력 송신용 안테나 어레이(310)는 전력 전송을 위한 것으로, 전력 전송용 안테나로 명명될 수도 있다.

프로세서(320)는 전자 장치(150)가 위치한 방향을 결정할 수 있으며, 결정된 방향에 적어도 기반하여 RF 웨이브의 형성 방향을 결정할 수 있다. 즉, 프로세서(320)는, 결정된 방향의 적어도 하나의 지점에서 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭을 일으키도록, 서브 RF 웨이브들을 발생시키는 전력 송신용 안테나 어레이(310)의 패치 안테나들(또는, 조정 회로(미도시))을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 패치 안테나들 또는 패치 안테나들과 연결된 조정 회로를 제어함으로써, 패치 안테나들 각각으로부터 발생되는 서브 RF 웨이브의 진폭 또는 위상 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

프로세서(320)는 통신용 안테나(341 내지 343)에서 수신된 통신 신호를 이용하여, 전자 장치(150)가 위치한 방향을 결정할 수 있다. 즉, 프로세서(320)는 통신용 안테나(341 내지 343)에서 수신된 통신 신호를 이용하여, 패치 안테나들 각각으로부터 발생되는 서브 RF 웨이브의 진폭 또는 위상 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 통신용 안테나(341 내지 343)은 3개로 도시되어 있지만, 이는 단순히 예시적인 것으로 통신용 안테나의 개수에는 제한이 없다. 하나의 실시예에서, 통신용 안테나(341 내지 343)는 적어도 3개가 배치될 수 있으며, 이는 3차원적인 방향, 예를 들어 구면 좌표계에서의 θ, φ값을 판단하기 위한 것일 수 있다. 더욱 상세하게, 전자 장치(150)의 통신 회로(357)는, 통신용 안테나(358)를 통하여, 통신 신호(360)를 송신할 수 있다. 다양한 실시예에서, 통신 신호(360)에는 전자 장치(150)의 센서(359)를 통하여 획득한 다양한 센싱 정보, RF 웨이브의 유효 수신 면적에 대한 정보, 또는 빔 폭 결정을 위한 정보 등의 다양한 정보를 포함할 수도 있으며, 무선 충전에 요구되는 정보가 포함될 수도 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 충전을 위한 통신 신호를 이용함으로써, 별도의 하드웨어 추가 없이 전자 장치(150)의 방향을 판단할 수 있다. 프로세서(320)는, 예를 들어 메모리(330)에 저장된 방향을 결정할 수 있는 프로그램 또는 알고리즘을 이용하여 전자 장치(150)의 상대적인 방향을 결정할 수 있다. 또 다른 실시예에 따라 프로세서(320)는, 예를 들어 메모리(330)에 저장된 통신용 안테나별 수신 시각의 차이와 전자 장치의 방향 사이의 룩업테이블을 이용하여, 전자 장치(150)의 상대적인 방향을 결정할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)(또는, 프로세서(320))는 다양한 방식으로 전자 장치(150)의 상대적인 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어 TDOA(time difference of arrival) 또는 FDOA(frequency difference of arrival) 등의 다양한 방식으로 전자 장치(150)의 상대적인 방향을 결정할 수 있으며, 수신 신호의 방향을 결정하는 프로그램 또는 알고리즘의 종류에는 제한이 없다. 한편, 또 다른 실시예에서, 전자 장치(150)는 수신되는 통신 신호의 위상에 적어도 기반하여 전자 장치(150)의 상대적인 방향을 결정할 수도 있다. 전자 장치(150)의 통신용 안테나(358)과 무선 전력 송신 장치(100)의 통신용 안테나들(341,342,343) 각각과의 거리가 상이하다. 이에 따라, 통신용 안테나(358)로부터 발진된 통신 신호가 통신용 안테나들(341,342,343) 각각에서 수신되는 경우의 위상이 상이할 수 있다. 프로세서(320)는 통신용 안테나들(341,342,343) 각각에서의 통신 신호의 위상의 차이에 적어도 기반하여 전자 장치(150)의 방향을 판단할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 통신 신호(360)는, 전자 장치(150)의 인체 근접 여부를 나타낼 수 있는 센싱 데이터(예: 근접 센서 데이터) 또는 인체 근접 여부를 판단할 수 있는 정보(예: 실행 중인 어플리케이션 정보, 블루투스 실행 여부 등) 등을 포함할 수도 있으며, 무선 전력 송신 장치(100)는 이를 이용하여 RF 웨이브의 빔 폭을 결정할 수도 있다.

프로세서(320)는, 통신 신호(360)에 포함된 정보에 적어도 기반하여 전력 송신용 안테나 어레이(310)로부터 형성되는 RF 웨이브의 빔 폭을 결정할 수 있다. 프로세서(320)는, 결정된 빔 폭에 대응하여 위상 또는 진폭 중 적어도 하나의 조정 정도를 공유하는 패치 안테나의 개수를 결정할 수 있다. 프로세서(320)는 전자 장치(150)의 방향 및 결정된 빔 폭에 적어도 기반하여 전력 송신용 안테나 어레이(310)를 제어함으로써, 전자 장치(150)의 방향으로 결정된 빔 폭을 가지는 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 한편, 프로세서(320)는 통신 신호(360) 내의 정보를 이용하여 전자 장치(150)를 식별할 수도 있다. 통신 신호(360)는 전자 장치의 고유 식별자 또는 고유 어드레스를 포함할 수 있다. 통신 회로(340)는 통신 신호(360)를 처리하여 정보를 프로세서(320)로 제공할 수 있다. 통신 회로(340) 및 통신용 안테나(341,342,343)는, WiFi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zig-bee) 및 BLE(Bluetooth Low Energy) 등의 다양한 통신 방식에 적어도 기반하여 제작될 수 있으며, 통신 방식의 종류에는 제한이 없다. 통신 회로들(340,358)이 이용하는 통신 주파수(예: 블루투스인 경우의 2.4 GHz를 포함하는 주파수 대역)는, 전력 송신용 안테나 어레이(310)가 이용하는 통신 주파수(예: 5.8GHz를 포함하는 주파수 대역)와 상이할 수 있다. 한편, 통신 신호(360)는 전자 장치(150)의 정격 전력 정보를 포함할 수도 있으며, 프로세서(320)는 전자 장치(150)의 고유 식별자, 고유 어드레스 및 정격 전력 정보 중 적어도 하나에 적어도 기반하여 전자 장치(150)의 충전 여부를 결정할 수도 있다. 프로세서(320)는 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있으며, 마이크로 컨트롤러 유닛(micro controller unit), 또는 미니 컴퓨터 등으로 구현될 수도 있다. 아울러, 통신 신호(360)는 무선 전력 송신 장치(100)가 전자 장치(150)를 식별하는 과정, 전자 장치(150)에 전력 송신을 허락하는 과정, 전자 장치(150)에 수신 전력 관련 정보를 요청하는 과정, 전자 장치(150)로부터 수신 전력 관련 정보를 수신하는 과정 등에서도 이용될 수 있다. 즉, 통신 신호(360)는, 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자 장치(150) 사이의 가입, 명령 또는 요청 과정에서 이용될 수 있다.

한편, 프로세서(320)는 전력 송신용 안테나 어레이(310)(또는, 연결된 조정 회로)를 제어하여 결정된 전자 장치(150)의 방향으로 RF 웨이브(311)를 형성할 수 있다. 프로세서(320)는, 검출용 RF 웨이브를 형성하고, 이후에 피드백으로 수신되는 또 다른 통신 신호를 이용하여 전자 장치(150)까지의 거리를 판단할 수도 있다. 이에 따라, 프로세서(320)는 전자 장치(150)의 방향 및 전자 장치(150)까지의 거리를 모두 결정할 수 있으며, 결국 전자 장치(150)의 위치를 결정할 수 있다. 프로세서(320)는 전자 장치(150)의 위치에서 패치 안테나들이 발생하는 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭이 되도록, 패치 안테나를 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 웨이브(311)는 상대적으로 높은 송신 효율로 전력 수신용 안테나(351)로 전달될 수 있다. 전력 수신용 안테나(351)는 RF 웨이브를 수신할 수 있는 안테나라면 제한이 없다. 아울러, 전력 수신용 안테나(351) 또한 복수 개의 패치 안테나를 포함하는 어레이 형태로 구현될 수도 있다. 전력 수신용 안테나(351)에서 수신된 교류 전력은 정류기(352)에 의하여 직류 전력으로 정류될 수 있다. 컨버터(353)는 직류 전력을 요구되는 전압으로 컨버팅하여 차저(354)로 제공할 수 있다. 차저(354)는 배터리(미도시)를 충전할 수 있다. 한편, 도시되지는 않았지만, 컨버터(353)는 컨버팅된 전력을 PMIC(power management integrated circuit)(미도시)로 제공할 수도 있으며, PMIC(미도시)는 전자 장치(150)의 각종 하드웨어로 전력을 제공할 수도 있다.

한편, 프로세서(355)는 정류기(352)의 출력단의 전압을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 정류기(352)의 출력단에 연결되는 전압계가 전자 장치(150)에 더 포함될 수도 있으며, 프로세서(355)는 전압계로부터 전압값을 제공받아 정류기(352)의 출력단의 전압을 모니터링할 수 있다. 프로세서(355)는 정류기(352)의 출력단의 전압값을 포함하는 정보를 통신 회로(357)로 제공할 수 있다. 차저, 컨버터 및 PMIC는 서로 상이한 하드웨어로 구현될 수 있으나, 적어도 두 개의 요소가 하나의 하드웨어로 통합하여 구현될 수도 있다. 한편, 전압계는, 전류력계형(electro dynamic instrument) 전압계, 정전기형 전압계, 디지털 전압계 등 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 그 종류에는 제한이 없다. 통신 회로(357)는 통신용 안테나(358)를 이용하여 수신 전력 관련 정보를 포함하는 통신 신호를 송신할 수 있다. 수신 전력 관련 정보는, 예를 들어 정류기(352)의 출력단의 전압과 같은 수신되는 전력의 크기와 연관되는 정보일 수 있으며, 정류기(352)의 출력단의 전류를 포함할 수도 있다. 이 경우, 정류기(352)의 출력단의 전류를 측정할 수 있는 전류계가 전자 장치(150)에 더 포함될 수 있음 또한 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 전류계는 직류 전류계, 교류 전류계, 디지털 전류계 등으로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 그 종류에는 제한이 없다. 아울러, 수신 전력 관련 정보를 측정하는 위치 또한 정류기(352)의 출력단 또는 입력단 뿐만 아니라, 전자 장치(150)의 어떠한 지점이라도 제한이 없다.

아울러, 상술한 바와 같이, 프로세서(355)는 전자 장치(150)의 식별 정보를 포함하는 통신 신호(360)를 송신할 수도 있다. 메모리(356)는 전자 장치(150)의 각종 하드웨어를 제어할 수 있는 프로그램 또는 알고리즘을 저장할 수 있다.

다양한 실시예에서, 프로세서(355)는, 센서(359)로부터의 센싱 데이터를 통신 신호(360)에 포함시켜 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다. 또는, 프로세서(355)는, 센서(359)로부터의 센싱 데이터에 적어도 기반하여, 전자 장치(150)의 위치, 전자 장치(150)의 자세 또는 전자 장치(150) 및 무선 전력 송신 장치(150) 사이의 거리를 판단할 수 있다. 프로세서(355)는 판단 결과를 통신 신호(360)에 포함시켜 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다. 프로세서(320)는, 통신 신호(360)에 포함된 정보에 적어도 기반하여, 예를 들어 조정 회로를 제어함으로써 전력 송신용 안테나 어레이(310)의 빔 폭을 조정할 수 있다.

도 4a는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 4a의 실시예는, 도 4b를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 4b는 다양한 실시예에 따른 유효 수신 면적을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.

도 4a를 참조하면, 401 동작에서, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)로부터 센싱 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상술한 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)의 위치, 전자 장치(150)의 자세, 전자 장치(150)와 무선 전력 송신 장치(100) 사이의 거리 등을 판단하는데 이용되는 다양한 센싱 데이터를 수신할 수 있다.

403 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 센싱 데이터에 적어도 기반하여, 전자 장치(150)의 RF 웨이브 유효 수신 면적을 확인할 수 있다. 일 실시예에서, 유효 수신 면적은 전력 수신용 패치 안테나에 의하여 RF 웨이브로부터 변환되는 전력(예: DC 전력)의 크기가 임계치를 초과하는 수신용 안테나의 전체 면적에 대응하여 결정될 수 있다. 여기에서, 임계치는, 미리 설정될 수도 있거나, 또는 전자 장치(150)의 수신용 안테나가 출력하는 전력 중 적어도 하나의 출력(예: 최대 크기의 출력)에 기반하여 동적으로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 도 4b의 실시예에서, 전자 장치(150)의 하우징의 전체 면에 전력 수신용 안테나가 배치되는 것을 상정하도록 한다. 전자 장치(150)가 A의 위치에서 제 1 자세로 배치되는 경우에는, 전자 장치(150)의 제 1 면(410)에 배치되는 전력 수신용 안테나들이 주로 RF 웨이브를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제 1 면(410)에 배치되는 전력 수신용 안테나들로부터 RF-DC 변환되어 출력되는 전력의 크기가 임계치를 초과할 수 있다. 이 경우, 제 2 면(412)에 배치되는 전력 수신용 안테나들로부터 RF-DC 변환되어 출력되는 전력의 크기는 임계치 이하일 수 있다. 이는, 무선 전력 송신 장치(100)로부터 형성되는 RF 웨이브의 진행 방향이 제 1 면(410)과 이루는 각도가, 무선 전력 송신 장치(100)로부터 형성되는 RF 웨이브의 진행 방향이 제 2 면(412)과 이루는 각도보다 90°에 더 가깝기 때문이다. 제 1 면(410)의 면적이 제 2 면(412)의 면적보다 넓기 때문에, 제 1 면(410)에 배치되는 전력 수신용 안테나의 개수가 제 2 면(412)에 배치되는 전력 수신용 안테나의 개수보다 클 수 있다. 즉, 전자 장치(150)가 A의 위치에서 제 1 자세로 배치되는 경우에는, 제 1 면(410)에 배치되는 전력 수신용 안테나의 개수에 대응하여 제 1 유효 수신 면적(431)이 결정될 수 있다.

예를 들어, 전자 장치(150)는 A의 위치로부터 회전(421)될 수 있으며, 이에 따라 전자 장치(150)가 C의 위치에서 제 2 자세로 위치할 수 있다. 전자 장치(150)가 C의 위치에서 제 2 자세로 배치되는 경우에는, 전자 장치(150)의 제 2 면(412)에 배치되는 전력 수신용 안테나들이 주로 RF 웨이브를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제 2 면(412)에 배치되는 전력 수신용 안테나들로부터 RF-DC 변환되어 출력되는 전력의 크기가 임계치를 초과할 수 있으며, 제 1 면(410)에 배치되는 전력 수신용 안테나들로부터 RF-DC 변환되어 출력되는 전력의 크기가 임계치 이하일 수 있다. 제 1 면(410)의 면적이 제 2 면(412)의 면적보다 넓기 때문에, 제 1 면(410)에 배치되는 전력 수신용 안테나의 개수가 제 2 면(412)에 배치되는 전력 수신용 안테나의 개수보다 클 수 있다. 이에 따라, 제 2 면(412)의 면적에 따라 유효 수신 면적이 결정되는 경우에, 제 1 유효 수신 면적(431)보다 작은 크기의 제 2 유효 수신 면적(432)이 결정될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)의 자세 정보를 판단할 수 있는 다양한 정보에 적어도 기반하여 전자 장치(150)의 자세를 판단할 수 있으며, 판단된 전자 장치(150)의 자세에 적어도 기반하여 다양한 유효 수신 면적(431,432)을 판단할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)로부터 RF-DC 변환된 전력의 크기가 임계치를 초과하는 전력 수신용 안테나의 개수에 대한 정보를 수신할 수도 있다. 이 경우, 무선 전력 송신 장치(100)는, 수신된 개수에 대한 정보에 대응하여 유효 수신 면적(431,432)을 판단할 수도 있다.

일 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자 장치(150) 사이의 거리에 적어도 기반하여 유효 수신 면적을 결정할 수도 있다. 예를 들어, 도 4b의 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치(150)가 A의 위치에 배치된 경우에, 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자 장치(150) 사이의 거리가 제 1 거리인 것을 판단할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 거리에 대응하여 제 1 유효 수신 면적(431)을 결정할 수 있다. 한편, 전자 장치(150)는 B의 위치로 이동(420)할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)와 무선 전력 송신 장치(100) 사이의 거리가 제 2 거리인 것을 판단할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)로부터 수신한 움직임 정보에 적어도 기반하여 제 2 거리를 판단할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 제 2 거리에 대응하여 제 3 유효 수신 면적(433)을 결정할 수 있다. 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자 장치(150) 사이의 거리가 짧을수록 상대적으로 넓은 면적의 유효 수신 면적을 결정할 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자 장치(150) 사이의 거리가 길수록 상대적으로 작은 면적의 유효 수신 면적을 결정할 수 있다.

다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, RF 웨이브로부터 변환되는 전력(예: DC 전력)의 크기가 임계치를 초과하는 수신용 안테나의 전체 면적, 및 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자 장치(150) 사이의 거리에 모두 기반하여, 유효 수신 면적을 결정할 수도 있다.

405 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 확인된 유효 수신 면적에 적어도 기반하여, 복수 개의 패치 안테나를 적어도 하나의 그룹으로 그룹핑할 수 있다. 하나의 그룹 내의 패치 안테나는, 수신되는 전기적인 신호의 위상 조정 정도 또는 진폭 조정 정도 중 적어도 하나를 공유할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 상이한 그룹에 대하여서는, 전기적인 신호의 위상 조정 정도 또는 진폭 조정 정도 중 적어도 하나를 상이하게 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 그룹에 속하는 적어도 하나의 패치 안테나 각각에 입력되는 전기적인 신호에 대하여 제 1 위상 조정 정도만큼 위상을 조정할 수 있으며, 이에 따라 제 1 그룹에 속하는 적어도 하나의 패치 안테나 각각에 입력되는 전기적인 신호는 모두 제 1 위상 조정 정도만큼 위상이 조정될 수 있다. 이에 따라, 제 1 그룹에 포함되는 적어도 하나의 패치 안테나는 제 1 위상 조정 정도만큼 위상이 조정된 서브 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 아울러, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 그룹에 속하는 적어도 하나의 패치 안테나 각각에 입력되는 전기적인 신호에 대하여 제 2 위상 조정 정도만큼 위상을 조정할 수 있으며, 이에 따라 제 2 그룹에 속하는 적어도 하나의 패치 안테나 각각에 입력되는 전기적인 신호는 모두 제 2 위상 조정 정도만큼 위상이 조정될 수 있다. 이 경우, 제 1 위상 조정 정도 및 제 2 위상 조정 정도는 상이할 수 있다.

407 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 그룹핑 결과에 적어도 기반하여, 복수 개의 패치 안테나로 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 상술한 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)는, 하나의 그룹에 포함되는 적어도 하나의 패치 안테나에 인가되는 전기적인 신호에 대하여 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 동일한 크기로 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 유효 수신 면적(431)에 대응하여 제 1 빔 폭의 RF 웨이브 형성을 위하여 복수 개의 패치 안테나를 제 1 단위 개수만큼 그룹핑할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 유효 수신 면적(432)에 대응하여 제 2 빔 폭의 RF 웨이브 형성을 위하여 복수 개의 패치 안테나를 제 2 단위 개수만큼 그룹핑할 수 있다. 여기에서, 제 2 빔 폭은 제 1 빔 폭보다 작을 수 있으며, 이에 따라 제 2 단위 개수가 제 1 단위 개수보다 작을 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 3 유효 수신 면적(433)에 대응하여 제 3 빔 폭의 RF 웨이브 형성을 위하여 복수 개의 패치 안테나를 제 3 단위 개수만큼 그룹핑할 수 있다. 여기에서, 제 3 빔 폭은 제 1 빔 폭보다 클 수 있으며, 이에 따라 제 3 단위 개수가 제 1 단위 개수보다 클 수 있다.

도 4c는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.

441 동작에서, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)의 위치를 판단할 수 있다. 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)로부터의 통신 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 통신 신호를 이용하여 전자 장치(150)가 위치하는 방향을 판단할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 복수 개의 통신용 안테나를 포함할 수도 있으며, 이에 따라 TDOA 또는 FDOA 등의 다양한 방식에 기반하여 전자 장치(150)가 위치하는 방향을 판단할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 통신 신호의 수신 세기(예: received signal strength indication: RSSI)에 기반하여 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자 장치(150) 사이의 거리를 판단할 수 있다. 통신 신호에는 송신 세기가 포함될 수도 있으며, 무선 전력 송신 장치(100)는 통신 신호의 송신 세기 및 통신 신호의 수신 세기에 기반하여, 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자 장치(150) 사이의 거리를 판단할 수 있다. 또는, 통신 신호에는 송신 시점에 대한 정보가 포함될 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 통신 신호의 송신 시점 및 통신 신호가 수신된 시점에 기반하여 통신 신호의 비행 시간(time of flight: TOF)을 판단할 수도 있으며, 이를 이용하여 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자 장치(150) 사이의 거리를 판단할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 비전 인식 기반으로 전자 장치(150)의 위치를 판단할 수도 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)로부터 직접 전자 장치(150)의 위치에 대한 정보를 수신할 수도 있다. 전자 장치(150)는, 다양한 실내 측위 방식(예: 지자계 맵 데이터를 이용한 실내 측위 방식, AP(access point)로부터 출력되는 신호를 이용한 실내 측위 방식)에 적어도 기반하여 자신의 위치를 판단할 수 있다. 전자 장치(150)는, 통신 신호에 전자 장치(150)의 위치 정보를 포함시켜 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있으며, 이에 따라 무선 전력 송신 장치(100)가 전자 장치(150)의 위치를 판단할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 주변의 장치들의 위치를 판단하는 다른 전자 장치로부터, 전자 장치(150)의 위치 정보를 수신할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 전자 장치(150)의 위치를 판단하는 방식에는 제한이 없음을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

443 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치(150)의 위치에 적어도 기반하여, 미리 지정된 빔 폭으로 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 확인된 전자 장치(150)의 위치에서 RF 웨이브가 보강 간섭될 수 있도록, 무선 전력 송신 장치(100)의 복수 개의 패치 안테나들 각각으로 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 지정된 빔 폭으로 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 위상 또는 진폭 중 적어도 하나의 조정 정도를 공유하는 패치 안테나의 개수를 미리 설정된 개수로 설정할 수 있다. 즉, 무선 전력 송신 장치(100)는, 하나의 그룹에 포함되는 패치 안테나의 개수를 미리 설정된 개수로 설정할 수 있다.

445 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치(150)로부터 센싱 데이터를 수신할 수 있다. 전자 장치(150)는, 전자 장치(150)의 위치, 전자 장치(150) 및 무선 전력 송신 장치(150) 사이의 거리, 또는 전자 장치(150)의 자세 중 적어도 하나를 판단하는데 이용될 수 있는 다양한 센싱 데이터를 송신할 수 있다. 447 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치(150)의 RF 웨이브 유효 수신 면적을 확인할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)의 위치, 전자 장치(150) 및 무선 전력 송신 장치(150) 사이의 거리, 또는 전자 장치(150)의 자세 중 적어도 하나에 기반하여 유효 수신 면적을 확인할 수 있다. 449 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 확인된 유효 수신 면적에 적어도 기반하여, 복수 개의 패치 안테나를 적어도 하나의 그룹으로 그룹핑할 수 있다. 하나의 그룹 내에 포함되는 패치 안테나의 개수는, 미리 설정된 개수와 상이할 수 있다. 451 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 그룹핑 결과에 적어도 기반하여, 복수 개의 패치 안테나로 입력되는 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 하나의 그룹에 포함되는 패치 안테나로 입력되는 전기적인 신호 각각에 대하여 위상 조정 정도 또는 진폭 조정 정도 중 적어도 하나를 동일하게 설정할 수 있다.

도 5a 및 5b는 다양한 실시예에 따른 패치 안테나의 그룹핑을 설명하기 위한 도면이다.

도 5a를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 2차원에서 배치되는 복수 개의 패치 안테나들(521,522,523,524,531,532,533,534,541,542,543,544,551,552,553,554)을 포함할 수 있다. 도 5a의 실시예에서는, 복수 개의 패치 안테나가 4 × 4의 격자 형태로 배열되어 있는 것과 같이 도시되어 있지만 이는 단순히 예시적인 것으로, 패치 안테나의 개수 및 배치 형태에는 제한이 없다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 8 × 8의 격자 형태로 64개의 패치 안테나를 포함할 수도 있으며, 패치 안테나의 개수에는 제한이 없다. 복수 개의 패치 안테나(521,522,523,524)에는 분배 회로(525)가 연결될 수 있으며, 복수 개의 패치 안테나(531,532,533,534)에는 분배 회로(535)가 연결될 수 있으며, 복수 개의 패치 안테나(541,542,543,544)에는 분배 회로(545)가 연결될 수 있으며, 복수 개의 패치 안테나(551,552,553,554)에는 분배 회로(555)가 연결될 수 있다. 분배 회로(556)에는 패치 안테나들(525,535,545,555)이 연결될 수 있다. 분배 회로(556)는, 전력 소스로부터의 전기적인 신호를 4개로 분배하여 패치 안테나들(525,535,545,555) 각각으로 전달할 수 있다. 분배 회로(525)는 수신한 전기적인 신호를 4개로 분배하여 복수 개의 패치 안테나(521,522,523,524) 각각으로 전달할 수 있으며, 분배 회로(535)는 수신한 전기적인 신호를 4개로 분배하여 복수 개의 패치 안테나(531,532,533,534) 각각으로 전달할 수 있으며, 분배 회로(545)는 수신한 전기적인 신호를 4개로 분배하여 복수 개의 패치 안테나(541,542,543,544) 각각으로 전달할 수 있으며, 분배 회로(555)는 수신한 전기적인 신호를 4개로 분배하여 복수 개의 패치 안테나(551,552,553,554) 각각으로 전달할 수 있다. 패치 안테나들(521,522,523,524,531,532,533,534,541,542,543,544,551,552,553,554) 각각과 분배 회로들(525,535,545,555) 각각의 사이에는, 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정할 수 있는 적어도 하나의 회로가 연결될 수도 있다.

도 5b를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 빔 폭을 가지는 RF 웨이브를 형성하도록 결정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 빔 폭에 대응하여, 하나의 그룹에 포함되는 패치 안테나의 개수, 예를 들어 위상 조정 정도 및 진폭 조정 정도를 공유하는 패치 안테나의 개수를 4개로 결정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 복수 개의 패치 안테나(521,522,523,524)를 제 1 그룹, 복수 개의 패치 안테나(531,532,533,534)를 제 2 그룹, 복수 개의 패치 안테나(541,542,543,544)를 제 3 그룹 및 복수 개의 패치 안테나(551,552,553,554)를 제 4 그룹으로 그룹핑할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 그룹의 패치 안테나(521,522,523,524)로 입력되는 전기적인 신호에 대한 위상 또는 진폭 중 적어도 하나의 조정 정도를 동일하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 패치 안테나(521)로 입력되는 전기적인 신호가 45도만큼 위상이 지연되도록 조정되는 경우에, 무선 전력 송신 장치(100)는 나머지 패치 안테나(522,523,524)로 입력되는 전기적인 신호에 대하여서도 45도만큼 위상이 지연되도록 조정할 수 있다. 아울러, 제 2 그룹에 포함된 패치 안테나들도 동일하게 조정된 RF 웨이브를 형성하고, 제 3 그룹에 포함된 패치 안테나들도 동일하게 조정된 RF 웨이브를 형성하고, 제 4 그룹에 포함된 패치 안테나들도 동일하게 조정된 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 4개의 패치 안테나, 즉 2×2의 패치 안테나들이 동일하게 조정된 전기적인 신호를 수신함에 따라, 제 1 빔 폭의 RF 웨이브가 형성될 수 있다. 제 1 빔 폭은, 1×1의 패치 안테나들이 동일하게 조정된 전기적인 신호를 수신하는 경우 형성되는 제 2 빔 폭보다는 클 수 있다. 제 1 빔 폭은, 4×4의 패치 안테나들이 동일하게 조정된 전기적인 신호를 수신하는 경우 형성되는 제 3 빔 폭보다는 작을 수 있다. 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(101)는, 그룹 내에 포함되는 패치 안테나의 개수를, 예를 들어 1×1, 2×2, 4×4 등의 4배의 단위로 조정할 수 있으며, 이에 따라 RF 웨이브의 빔 폭을 조정할 수 있다.

다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 전자 장치(150)가 더 멀어지거나 또는 전자 장치(150)의 유효 수신 면적이 감소하는 것을 판단할 수 있으며, 이에 따라 빔 폭을 감소시키도록 결정할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 하나의 그룹에 포함되는 패치 안테나의 개수, 즉 조정 정도를 공유하는 패치 안테나의 개수를 감소시킴으로써, 더욱 샤프(sharp)한 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 그룹에 포함되는 패치 안테나의 개수를 1개로 설정할 수도 있다. 이 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 복수 개의 패치 안테나(521,522,523,524) 각각으로 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나의 조정 정도를 모두 상이하게 설정할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)는, 1개의 그룹을 1 × 1, 2 × 2, 4 × 4, 8 × 8 등의 다양한 형태로 설정할 수 있으며, 해당 설정에 따라 RF 웨이브의 빔 폭이 설정될 수 있다. RF 웨이브의 빔 폭이 조정되는 것은, RF 웨이브의 해상도(resolution)가 조정되는 것으로 명명될 수도 있다.

도 6a는 다양한 실시예에 따른 분배 및 조정 회로의 도면이다.

도 6a를 참조하면, 분배 및 조정 회로(600)는 전기적인 신호가 입력될 수 있는 입력 경로(Tx in)를 포함할 수 있으며, 입력 경로(Tx in)를 통하여 전력 소스 또는 또 다른 분배 회로로부터 전기적인 신호가 입력될 수 있다. 입력된 전기적인 신호는, 예를 들어 4개로 분배될 수 있으며, 분배된 신호 각각은 제 1 조정 회로(Tx1), 제 2 조정 회로(Tx2), 제 3 조정 회로(Tx3) 및 제 4 조정 회로(Tx4)로 입력될 수 있다. 제 1 조정 회로(Tx1), 제 2 조정 회로(Tx2), 제 3 조정 회로(Tx3) 및 제 4 조정 회로(Tx4) 각각은, 예를 들어 입력받은 분배된 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 제 1 조정 회로(Tx1), 제 2 조정 회로(Tx2), 제 3 조정 회로(Tx3) 및 제 4 조정 회로(Tx4) 각각은, 위상을 조정할 수 있는 위상 쉬프터 또는 진폭을 조정할 수 있는 어테뉴에이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프로세서는, clk, SPI input 등의 신호를 이용하여 제 1 조정 회로(Tx1), 제 2 조정 회로(Tx2), 제 3 조정 회로(Tx3) 및 제 4 조정 회로(Tx4) 각각으로 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 조정된 전기적인 신호는 네 개의 출력 경로(Tx out1, Tx out2, Tx out3, Tx out4) 각각을 통하여 출력될 수 있다. 한편, 다양한 실시예에 의한 분배 및 조정 회로(N+M CH. PSIC: N+M channel phase shifting integrated circuit)는, 출력이 네 개가 아닌 N+M 개의 채널을 가질 수도 있으며, 각각의 채널로 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를, clk 및 SPI input에 적어도 기반하여 조정할 수도 있다. 상술한 구조에 따라, 하드웨어의 추가 없이, 하나의 그룹에 다수의 패치 안테나가 포함되는 경우로부터 하나의 그룹에 소수의 패치 안테나가 포함되는 경우까지, 실시간으로 빔 폭이 조정될 수 있다.

도 6b는 다양한 실시예에 따른 분배 및 조정 회로의 회로도이다.도 6b를 참조하면, 입력단(Port (Z₀))에는, C1의 커패시턴스를 가지는 커패시터(621)의 일단, L의 인덕턴스를 가지는 인덕터(622)의 일단, 및 L의 인덕턴스를 가지는 인덕터(624)의 일단이 연결될 수 있다. 커패시터(621)의 타단은 접지될 수 있다. C1 및 L은 입력단(Port (Z₀))으로 입력되는 전기적인 신호의 주파수에 따라 결정될 수 있다. 인덕터(622)의 타단에는 C2의 커패시턴스를 가지는 커패시터(623)의 일단, 2Z₀의 저항값을 가지는 저항(626)의 일단, C1의 커패시턴스를 가지는 커패시터(631)의 일단, L의 인덕턴스를 가지는 인덕터(632)의 일단, 및 L의 인덕턴스를 가지는 인덕터(634)의 일단이 연결될 수 있다. 커패시터(631)의 타단은 접지될 수 있다. 인덕터(632)의 타단은 C2의 커패시턴스를 가지는 커패시터(633)의 일단 및 2Z₀의 저항값을 가지는 저항(636)의 일단에 연결될 수 있으며, 제 1 출력단(Port2(Z₀))에 연결될 수 있다. 인덕터(634)의 타단은 C2의 커패시턴스를 가지는 커패시터(635)의 일단 및 2Z₀의 저항값을 가지는 저항(636)의 타단에 연결될 수 있으며, 제 2 출력단(Port3(Z₀))에 연결될 수 있다. 커패시터(633)의 타단은 접지될 수 있으며, 커패시터(635)의 타단은 접지될 수 있다. 인덕터(624)의 타단은 C2의 커패시턴스를 가지는 커패시터(625)의 일단, 저항(626)의 타단, C1의 커패시턴스를 가지는 커패시터(641)의 일단, L의 인덕턴스를 가지는 인덕터(642)의 일단 및 L의 인덕턴스를 가지는 인덕터(644)의 일단에 연결될 수 있다. 커패시터(625)의 타단은 접지될 수 있으며, 커패시터(641)의 타단은 접지될 수 있다. 인덕터(642)의 타단은 C2의 커패시턴스를 가지는 커패시터(643)의 일단 및 2Z₀의 저항값을 가지는 저항(646)의 일단에 연결될 수 있으며, 제 3 출력단(Port4(Z₀))에 연결될 수 있다. 인덕터(644)의 타단은 C2의 커패시턴스를 가지는 커패시터(645)의 일단 및 2Z₀의 저항값을 가지는 저항(646)의 타단에 연결될 수 있으며, 제 4 출력단(Port5(Z₀))에 연결될 수 있다. 커패시터(643)의 타단은 접지될 수 있으며, 커패시터(645)의 타단은 접지될 수 있다. 이에 따라, 입력단(Port1(Z₀))으로 입력되는 전기적인 신호는 4개의 출력단(Port2(Z₀), Port3(Z₀), Port4(Z₀), Port5(Z₀))으로 분배되어 출력될 수 있다.

도 7a는 다양한 실시예에 따른 분배 회로, 조정 회로 및 패치 안테나의 블록도를 도시한다.

분배 회로(700)는, 입력 경로(Tx in)를 통하여 전력 소스 또는 또 다른 분배 회로로부터 전기적인 신호를 수신할 수 있다. 분배 회로(700)는, 전기적인 신호를 4개로 분배하여, 예를 들어 4개의 출력 경로를 통하여 조정 회로들(710,720,730,740) 각각으로 전달할 수 있다. 조정 회로들(710,720,730,740) 각각은 수신한 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 조정 회로들(710,720,730,740) 각각은, 예를 들어 프로세서의 제어에 따라 수신한 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 조정 회로들(710,720,730,740) 각각은, 예를 들어 전기적인 신호의 위상을 조정할 수 있는 회로, 전기적인 신호의 진폭을 조정할 수 있는 신호 또는 증폭 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 조정 회로들(710,720,730,740) 각각은 위상 쉬프터(phase shifter), 어테뉴에이터(attenuator) 또는 증폭기(amplifier) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 조정 회로들(710,720,730,740) 각각은 입력된 신호를 I/Q 신호로 변환하고, 변환된 I/Q 신호의 진폭을 조정한 이후에, 조정된 I/Q 신호를 합성함으로써, 전체 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정할 수도 있으며, 이는 도 7b를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 위상 또는 진폭의 조정 정도를 공유하는 패치 안테나의 개수가 하나로 설정된 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 조정 회로(710,720,730,740)의 조정 정도를 모두 상이하게 제어할 수 있다. 만약, 위상 또는 진폭의 조정 정도를 공유하는 패치 안테나의 개수가 4개로 설정된 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 조정 회로(710,720,730,740)의 조정 정도를 모두 동일하게 제어할 수도 있다.

도 7b는 다양한 실시예에 따른 조정 회로를 도시한다.

다양한 실시예에 따른 조정 회로(710)는, 발룬(balun)(711), I/Q 생성 회로(712), I/Q 증폭 회로(713), 콤바이너(714) 및 발룬(715)을 포함할 수 있다. 발룬(711)은 RF 입력 신호(즉, 전기적인 신호)를 이용하여 차동 신호(differential signal)(V+, V-)를 생성할 수 있다. 차동 신호(V+, V-)는, I/Q 도메인(720)에서 제 1 벡터(721) 및 제 2 벡터(722)로 표현될 수 있다. 차동 신호(V+, V-)는 I/Q 생성 회로(712)로 입력될 수 있다. I/Q 생성 회로(712)는 입력되는 양의 차동 신호(V+)를 이용하여 양의 I 신호(in-phase 신호)(I+) 및 양의 Q 신호(quadrature-phase 신호)(Q+)를 생성하며, 음의 차동 신호(V-)를 이용하여 음의 I 신호 (I-) 및 음의 Q 신호(Q-)를 생성할 수 있다. I/Q 신호(I+, I-, Q+, Q-)는 I/Q 도메인(730)에서 제 3 벡터(731), 제 4 벡터(732), 제 5 벡터(733) 및 제 6 벡터(734)로 표현될 수 있다. I/Q 증폭 회로(713)는, I/Q 신호(I+, I-, Q+, Q-)를 수신하고, I/Q 신호(I+, I-, Q+, Q-)의 각각의 진폭을 조정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)(예: 프로세서)는, 빔-포밍 정보(예: 전자 장치(150)의 위치 정보)에 적어도 기반하여, RF 입력 신호(전기적인 신호)의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나의 조정 정도를 결정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)(예: 프로세서)는, 결정된 조정 정도에 대응하여 I/Q 신호(I+, I-, Q+, Q-) 중 적어도 하나의 진폭을 조정할 수 있다. 예를 들어, 도 7c에서와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)는, I/Q 도메인(730)에서 제 3 벡터(731), 제 4 벡터(732), 제 5 벡터(733) 및 제 6 벡터(734) 중 제 3 벡터(731)의 진폭을 감소(741)시키고, 제 4 벡터(742)의 진폭을 감소(742)할 수 있다. 이에 따라, 네 개의 진폭이 조정된 신호가 합성된 경우, 합성된 신호는 의도된 대로 위상 또는 진폭 중 적어도 하나가 조정될 수 있다. 한편, 도 7c의 실시예에서는, 제 3 벡터(731) 및 제 4 벡터(732)의 진폭이 감소(741,742)가 되는 것을 도시하였지만 이는 단순히 예시적인 것으로, 무선 전력 송신 장치(100)는 I/Q 신호(I+, I-, Q+, Q-) 중 적어도 하나의 진폭을 증가시킬 수도 있다. 콤바이너(combiner)(예: 차동 콤바이너(differential combiner))(714)는 진폭이 조정된 I/Q 신호들을 차동 신호(V+, V-)로 합성할 수 있다. 발룬(715)는 차동 신호(V+, V-)를 싱글-엔디드(single ended) 신호로 합성할 수 있으며, 이에 따라 RF 출력 신호가 출력될 수 있다. 상술한 바와 같이, RF 출력 신호는, 위상 또는 진폭 중 적어도 하나가 조정된 신호일 수 있다. 도 7b와 같은 구조를 통하여 위도 또는 진폭 중 적어도 하나가 조정됨에 따라, 조정 회로는 위상 쉬프터 또는 어테뉴에이터를 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 조정 회로가 상대적으로 소형으로 제작될 수 있으며, 더욱 세밀한 빔 폭 제어가 가능할 수 있다.

도 7d를 참조하면, I+ 신호(761) 및 I-신호(762)가 표현될 수 있다. I+ 신호(761) 및 I-신호(762)의 진폭의 크기는 수학식 1과 같을 수 있다.

α는 0 이상 1이하의 실수일 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, α를 조정할 수 있다. 실수축의 합산 신호의 진폭은

일 수 있다. 아울러, Q+신호(763) 및 Q-신호(764)의 진폭의 크기는 수학식 2와 같을 수 있다.

β는 0 이상 1이하의 실수일 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 의 β를 조정할 수 있다. 허수축의 합산 신호의 진폭은

일 수 있다. 이에 따라, 최종적으로 합산된 신호(765)는, R의 진폭 및 θ의 위상을 가질 수 있으며, 이는 수학식 3 및 4와 같이 표현될 수 있다. 수학식 3에서의 k는 상수일 수 있다.

상술한 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)는, I/Q 신호 (761,762,763,764) 중 적어도 하나의 진폭을 조정함으로써, 합산된 신호(765)의 진폭(R) 및 위상(θ)을 조정할 수 있다.

도 7e는 다양한 실시예에 따른 합성을 위한 회로의 회로도를 도시한다.

도 7e의 합성을 위한 회로는, 예를 들어, 도 7b의 콤바이너(714) 및 발룬(715)을 포함할 수 있다. 믹서(752)는, 예를 들어 I/Q 증폭 회로(713)에 의하여 진폭이 조정된 양의 I 신호(I+) 및 음의 I 신호(I-)를 수신할 수 있다. 믹서(753)는, 예를 들어 I/Q 증폭 회로(713)에 의하여 진폭이 조정된 양의 Q 신호(Q+) 및 음의 Q 신호(Q-)를 수신할 수 있다. 로컬 오실레이터(local oscillator)(LO)는 지정된 주파수의 클럭을 출력할 수 있으며, 클럭은 증폭기(751)에 의하여 증폭될 수 있다. 지연을 위한 회로(754)는, 증폭된 클럭을 수신하여, 이를 90도 지연시켜 제 1 경로를 통하여 믹서(752)로 제공하고, 지연시키지 않고 제 2 경로를 통하여 믹서(753)로 제공할 수 있다. 믹서(752)는 양의 I 신호(I+) 및 음의 I 신호(I-)를, 90도 지연한 클럭과 믹싱하여 증폭기(755)로 제공할 수 있다. 믹서(753)는 양의 Q 신호(Q+) 및 음의 Q 신호(Q-)를, 지연되지 않은 클럭과 믹싱하여 증폭기(756)로 제공할 수 있다. 합성 회로(757)는, 증폭기(755)로부터의 신호 및 증폭기(756)로부터의 신호를 합성하여, 출력 RF 신호를 출력할 수 있다.

도 8은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 8의 실시예는 도 9를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 무선 전력 송신 장치를 도시한다.

801 동작에서, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 빔 폭으로 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 803 동작에서, 전자 장치(150)는, 제 1 빔 폭의 RF 웨이브의 적어도 일부를 수신할 수 있다.

805 동작에서, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(150)는, 전자 장치 및 인체 사이의 접근과 연관된 적어도 하나의 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(150)는 실행 중인 어플리케이션에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 도 9에서와 같이, 제 1 시점(t1)에서 전자 장치(150)는 전화 어플리케이션을 실행하지 않을 수 있으며, 제 2 시점(t2)에서 전자 장치(150)는 전화 어플리케이션을 실행할 수 있다. 전자 장치(150)는, 사용자의 선택에 의하여 전화 어플리케이션을 실행할 수도 있으며, 또는 외부의 기지국으로부터의 인커밍 신호에 기반하여 전화 어플리케이션을 실행할 수도 있다. 전화 어플리케이션을 실행하는 경우에, 사용자는 전자 장치(150)를 사용자의 귀 부근에 위치하도록 파지할 가능성이 높다. 이 경우, 무선 전력 송신 장치(100)가 형성하는 RF 웨이브의 빔 폭이 상대적으로 크다면, 사용자의 머리에 RF 웨이브가 향할 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 시점에서의 제 1 빔 폭을 가지는 RF 웨이브(901)를 형성하다가, 제 2 시점에서는 제 2 빔 폭을 가지는 RF 웨이브(902)를 형성할 수 있다. 더욱 상세하게, 807 동작에서 전자 장치(150)는 획득된 정보를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다. 809 동작에서 무선 전력 송신 장치(100)는 수신된 정보에 적어도 기반하여, RF 웨이브의 빔 폭을 제 1 빔 폭으로부터 제 2 빔 폭으로 변경할 수 있다. 811 동작에서, 전자 장치(150)는 제 2 빔 폭의 RF 웨이브의 적어도 일부를 수신할 수 있다. 전자 장치(150)는, 블루투스 통신 사용여부, 근접 센서로부터 획득되는 센싱 데이터, 초음파 센서로부터 획득되는 센싱 데이터, 터치 스크린을 통하여 수신되는 센싱 데이터 등의 다양한 정보에 적어도 기반하여, 전자 장치(150) 및 사용자 신체의 접근 여부, 전자 장치(150) 및 사용자 신체의 거리 또는 전자 장치(150)가 접근한 사용자 신체 부위 정보 등의 다양한 정보를 판단할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치(150)로부터 다양한 정보를 수신하여, 이에 적어도 기반하여 RF 웨이브의 빔 폭을 결정할 수 있다.

다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)가 근접한 신체 부위별로 빔 폭을 상이하게 설정할 수도 있다. 예를 들어, SAR(Specific Absorption Rate), EMI(electro-magnetic interference), EMS(electro-magnetic susceptibility), EMC(electro-magnetic compatibility), MPE(maximum permissible exposure) 등과 연관되는 다양한 규약이 존재할 수 있으며, 해당 규약을 만족하도록 하는 빔 폭이 실험적으로 미리 확인될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 접근한 신체 부위별 빔 폭에 대한 정보를 미리 저장할 수 있으며, 전자 장치(150)로부터 수신한 정보에 적어도 기반하여 RF 웨이브의 빔 폭을 결정할 수 있다. 표 1은, 무선 전력 송신 장치(100)가 미리 저장하고 있는 전자 장치(150)가 접근한 신체 부위 및 빔 폭에 대한 관계의 예시이다.

접근 신체 부위	빔 폭
신체가 터치되지 않음	제 1 빔 폭
머리	제 2 빔 폭
손	제 3 빔 폭

표 1은, 상술한 다양한 팩터와 연관되는 규약에 의하여 미리 결정되어, 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)에 저장될 수 있다. 전자 장치(150)가 표 1과 같은 연관 정보를 저장한 경우에는, 전자 장치(150)는, 센싱 데이터 및 표 1의 연관 정보를 비교하여 빔 폭을 결정할 수도 있으며, 결정된 빔 폭에 대한 정보를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 수신된 빔 폭에 대한 정보에 적어도 기반하여 RF 웨이브의 빔 폭을 결정할 수 있다. 또는, 전자 장치(150)는 표 2와 같은 연관 정보를 저장할 수도 있다.

사용자 신체 및 전자 장치 사이의 거리	빔 폭
제 1 범위	제 4 빔 폭
제 2 범위	제 5 빔 폭
제 3 범위	제 6 빔 폭

표 2 또한, 상술한 다양한 팩터와 연관되는 규약에 의하여 미리 결정되어, 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)에 저장될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치(150)로부터 수신한 센싱 데이터와 표 2의 연관 정보를 비교하고, 비교 결과에 적어도 기반하여 RF 웨이브의 빔 폭을 결정할 수 있다. 또는, 전자 장치(150)가 센싱 데이터와 표 2의 연관 정보를 비교하고, 비교 결과에 적어도 기반하여 RF 웨이브의 빔 폭을 결정할 수 있다. 전자 장치(150)는 결정된 빔 폭에 대한 정보를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다.

한편, 무선 전력 송신 장치(100)는, 접근 신체 부위 또는 거리와 빔 폭에 대한 대응 관계가 아닌, 전자 장치(150)로부터 수신한 정보(예: 전화 어플리케이션 실행 정보)와 빔 폭에 관한 대응 관계를 저장할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 접근 신체 부위 및 하나의 그룹에 포함되는 패치 안테나의 개수에 대한 대응 관계를 저장할 수도 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)로부터 수신한 정보(예: 전화 어플리케이션 실행 정보)와 하나의 그룹에 포함되는 패치 안테나의 개수에 대한 대응 관계를 저장할 수도 있다.

다양한 실시예에서, 전자 장치(150)는, 어플리케이션 실행과 연관된 정보 이외에도 다양한 신체 접근을 판단할 수 있는 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(150)는 근접 센서(proximity sensor)를 이용하여 신체의 전자 장치(150)의 접촉 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치(150)는, 신체의 접촉 여부에 대한 정보를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(100)는 수신한 신체의 전자 장치(150)에 대한 접촉 여부에 적어도 기반하여 RF 웨이브의 빔 폭을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(150)는 제스처 센서(gesture sensor)를 이용하여 신체와 전자 장치(150) 사이의 거리에 대한 정보를 판단할 수 있다. 전자 장치(150)는 판단된 신체와 전자 장치(150) 사이의 거리에 대한 정보를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(100)는 수신한 전자 장치(150) 및 신체 사이의 거리에 적어도 기반하여 RF 웨이브의 빔 폭을 결정할 수도 있다.

도 10은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 10의 실시예는 도 11을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전력 수신용 패치 안테나의 도면을 도시한다.

1001 동작에서, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 빔 폭으로 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 1003 동작에서, 전자 장치(150)는, 제 1 빔 폭의 RF 웨이브의 적어도 일부를 수신할 수 있다. 1005 동작에서, 전자 장치(150)는 전자 장치(150)의 유효 수신 면적을 확인할 수 있다. 예를 들어, 도 11에서와 같이, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(150)는, 전자 장치(150)의 전면에 배치되는 전력 수신용 패치 안테나들(1111,1112,1113,1114,1121,1122,1123,1124)을 포함할 수 있다. 전력 수신용 패치 안테나(1111,1112,1113,1114)는 제 1 기판(1110) 상에 배치될 수 있으며, 전력 수신용 패치 안테나(1121,1122,1123,1124)는 제 2 기판(1112) 상에 배치될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 전자 장치(150)의 후면에도 동일한 개수의 전력 수신용 패치 안테나가 배치될 수도 있다. 전자 장치(150)는, 측면에 배치되는 전력 수신용 패치 안테나(1131,1132,1133,1134,1141,1142,1143,1144)를 포함할 수 있다. 전자 장치(150)는, 전자 장치(150)의 상면에 배치되는 전력 수신용 패치 안테나(1101,1102)를 포함할 수 있다. 전자 장치(150)는, 전자 장치(150)의 하면에 배치되는 전력 수신용 패치 안테나(1151,1152)를 포함할 수 있다. 전자 장치(150)는, 전력 수신용 패치 안테나 중 임계치를 초과하는 크기의 전력을 출력하는 안테나의 개수에 적어도 기반하여 유효 수신 면적을 판단할 수 있다. 임계치는 미리 설정된 수치일 수 있으며, 또는 임계치는 안테나로부터 출력되는 전력 중 최대 크기에 적어도 기반하여 설정될 수도 있으며, 이는 도 12를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 예를 들어, 전자 장치(150)의 하면이 RF 웨이브와 실질적으로 직교하는 경우에, 전자 장치(150)는 전력 수신용 패치 안테나(1151,1152)로부터 출력되는 전력의 크기가 임계치를 초과하는 것으로 판단할 수 있으며, 이에 따라 패치 안테나의 개수, 즉 2개에 대응하여 유효 수신 면적을 판단할 수 있다. 1007 동작에서, 전자 장치(150)는, 유효 수신 면적에 대한 정보를 송신할 수 있다. 1009 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 수신된 정보에 적어도 기반하여, RF 웨이브의 빔 폭을 제 1 빔 폭으로부터 제 2 빔 폭으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 수신한 2개에 대응하는 유효 수신 면적에 적어도 기반하여 빔 폭을 결정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 추가적으로 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자 장치(150) 사이의 거리 또는 전자 장치(150)의 신체 접근 정보 중 적어도 하나를 더 이용하여 빔 폭을 결정할 수도 있다. 1011 동작에서, 전자 장치(150)는, 제 2 빔 폭의 RF 웨이브의 적어도 일부를 수신할 수 있다. 전자 장치(150)는, 유효 수신 면적이 미리 지정된 값 이하인 것으로 판단되면, 유효 수신 면적을 넓힐 수 있도록 전자 장치(150)의 자세 변경을 유도하는 그래픽 오브젝트를 표시할 수도 있다.

도 12는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.

1201 동작에서, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(150)는 제 1 빔 폭의 RF 웨이브의 적어도 일부를, 복수 개의 전력 수신용 패치 안테나 중 적어도 일부를 통하여 수신할 수 있다. 예를 들어, 도 11에서와 같은 복수 개의 전력 수신용 패치 안테나 중 적어도 일부는 통하여 RF 웨이브의 적어도 일부를 DC 전력으로 변환하여 출력할 수 있다. 1203 동작에서, 전자 장치(150)는 복수 개의 전력 수신용 패치 안테나 각각으로부터 출력되는 전기적인 신호의 세기에 적어도 기반하여, 유효 수신 면적을 계산할 수 있다. 전자 장치(150)는, 복수 개의 수신용 안테나가 출력하는 전력의 크기 중 최대의 크기를 식별할 수 있다. 전자 장치(150)는, 예를 들어 도 11에서의 안테나(1151)로부터 최대 크기의 전력(예: a)이 출력되는 것을 확인할 수 있다. 전자 장치(150)는, 전자 장치(150)는, 전력 수신용 패치 안테나로부터 출력되는 최대 전력의, 예를 들어 1/2을 임계치로 설정할 수 있다. 전자 장치(150)는, a/2의 임계치를 초과하는 안테나의 면적(또는, 개수)에 기반하여 유효 수신 면적을 결정할 수도 있다. 이에 따라, 전자 장치(150)는 고정된 임계치를 설정하지 않고 동적으로 임계치를 변경할 수 있어, 상대적으로 작은 크기의 전력이 수신되는 환경에서도 유의미한 유효 수신 면적을 결정할 수도 있다. 1205 동작에서, 전자 장치(150)는 유효 수신 면적에 대한 정보를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(100)는 수신한 유효 수신 면적에 대한 정보에 적어도 기반하여 RF 웨이브의 빔 폭을 변경할 수 있다. 1207 동작에서, 전자 장치(150)는 송신된 정보에 기반하여 빔 폭이 변경된 RF 웨이브의 적어도 일부를, 복수 개의 전력 수신용 패치 안테나 중 적어도 일부를 통하여 수신할 수 있다. 상술한 바와 같이, 전자 장치(150)는 전력 수신용 패치 안테나 중 적어도 하나로부터의 출력 세기에 적어도 기반하여, 유효 수신 면적 결정을 위한 임계치를 설정할 수 있다.

도 13은 다양한 실시예에 따른 플립 커버(flip cover)를 포함하는 케이스에 연결되는 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 13의 실시예는 도 14를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 14는 다양한 실시예에 따른 플립 커버를 포함하는 케이스에 연결된 전자 장치를 도시한다.

1301 동작에서, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(150)는 제 1 빔 폭의 RF 웨이브의 적어도 일부를, 전자 장치에 포함된 제 1 안테나 및 케이스에 포함된 제 2 안테나 중 적어도 일부를 통하여 수신할 수 있다. 도 14를 참조하면, 전자 장치(150)는 플립 커버를 포함하는 케이스(1400)에 안착될 수 있다. 플립 커버는 개폐가 가능하다. 플립 커버가 닫힌 경우에는 전자 장치(150)의 전면을 가릴 수 있으며, 플립 커버가 열린 경우에는 전자 장치(150)의 전면이 노출될 수 있다. 플립 커버에는 적어도 하나의 전력 수신용 패치 안테나(1411,1412,1413,1414,1415,1416,1417,1418,1419,1420,1421,1422,1423,1424,1425,1426,1427,1428,1429,1430)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 전력 수신용 패치 안테나(1411,1412,1413,1414,1415,1416,1417,1418,1419,1420,1421,1422,1423,1424,1425,1426,1427,1428,1429,1430)는, 전자 장치(150)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 케이스(1400)의 적어도 하나의 전력 수신용 패치 안테나(1411,1412,1413,1414,1415,1416,1417,1418,1419,1420,1421,1422,1423,1424,1425,1426,1427,1428,1429,1430)는 정류 회로, 컨버터를 포함할 수도 있으며, 이 경우에는 적어도 하나의 전력 수신용 패치 안테나(1411,1412,1413,1414,1415,1416,1417,1418,1419,1420,1421,1422,1423,1424,1425,1426,1427,1428,1429,1430)는 전자 장치(150)의 차저 또는 PMIC로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 케이스(1400)의 적어도 하나의 전력 수신용 패치 안테나(1411,1412,1413,1414,1415,1416,1417,1418,1419,1420,1421,1422,1423,1424,1425,1426,1427,1428,1429,1430)는, RF 웨이브를 이용하여 교류 전력을 출력하는 방사체만을 포함할 수도 있으며, 이 경우에는 적어도 하나의 전력 수신용 패치 안테나(1411,1412,1413,1414,1415,1416,1417,1418,1419,1420,1421,1422,1423,1424,1425,1426,1427,1428,1429,1430)가 전자 장치(150)의 정류 회로로 연결될 수도 있다.

1303 동작에서, 전자 장치(150)는 복수 개의 전력 수신용 패치 안테나 각각으로부터 출력되는 전기적인 신호의 세기에 적어도 기반하여, 유효 수신 면적을 계산할 수 있다. 상술한 바와 같이, 전자 장치(150)는, 미리 설정되거나, 동적으로 설정하는 임계치를 초과하는 크기의 전력을 출력하는 전력 수신용 안테나의 면적(또는, 개수)에 적어도 기반하여 유효 수신 면적을 계산할 수 있다. 전자 장치(150)는, 플립 커버의 개폐 여부에 적어도 기반하여 유효 수신 면적을 계산할 수도 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 플립 커버가 열린 경우에는 유효 수신 면적이 상대적으로 넓을 수 있다. 전자 장치(150)는 홀 센서로부터의 센싱 데이터를 이용하여 플립 커버의 개폐 여부를 판단할 수 있으며, 플립 커버의 개폐 여부에 적어도 기반하여 유효 수신 면적을 판단할 수 있다. 1305 동작에서, 전자 장치(150)는 유효 수신 면적에 대한 정보를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다. 1307 동작에서, 전자 장치(150)는 송신된 정보에 기반하여 빔 폭이 변경된 RF 웨이브의 적어도 일부를, 전자 장치에 포함된 제 1 안테나 및 케이스에 포함된 제 2 안테나 중 적어도 일부를 통하여 수신할 수 있다.

도 15는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 15의 실시예는 도 16을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 16의 실시예는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치를 도시한다.

1501 동작에서, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 빔 폭으로 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 1503 동작에서, 전자 장치(150)는, 제 1 빔 폭의 RF 웨이브의 적어도 일부를 수신할 수 있다. 1505 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자 장치(150) 사이의 거리를 확인할 수 있다. 상술한 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치(150)로부터의 통신 신호를 이용하여 거리를 확인할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 통신 신호에 포함된 송신 시점에 대한 타임스탬프 또는 통신 신호에 포함된 송신 세기 등을 이용하여 거리를 확인할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는 비전 인식 기반으로 거리를 확인할 수도 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)가 측정한 위치에 대한 정보를 수신하고, 이를 이용하여 거리를 확인할 수도 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150) 이외의 다른 전자 장치로부터의 수신된 정보를 이용하여 거리를 확인할 수도 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)로부터 RF 웨이브의 수신 크기에 대한 정보를 수신할 수 있으며, RF 웨이브의 송신 크기 및 수신한 RF 웨이브의 수신 크기를 비교하여, 거리를 확인할 수도 있다. 이 경우, 전자 장치(150)가 RF 웨이브의 수신 크기에 적어도 기반하여 거리를 확인할 수도 있으며, 확인한 거리를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수도 있다.

1507 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 확인된 거리에 적어도 기반하여, RF 웨이브의 빔 폭을 제 1 빔 폭으로부터 제 2 빔 폭으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 16에서와 같이, 확인된 거리가 제 1 범위에 속하는 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 빔 폭(1501)의 RF 웨이브(1511)를 형성할 수 있다. 확인된 거리가 제 2 범위에 속하는 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 2 빔 폭(1502)의 RF 웨이브(1512)를 형성할 수 있다. 1509 동작에서, 전자 장치(150)는, 제 2 빔 폭의 RF 웨이브의 적어도 일부를 수신할 수 있다.

도 17a 내지 17c는 다양한 실시예에 따른 복수 개의 전자 장치를 충전하는 무선 전력 송신 장치를 도시한다.

도 17a를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(100)는 상대적으로 원거리에 위치한 전자 장치들(150,151)을 향하여 제 1 빔 폭의 RF 웨이브(1710,1711)들을 형성할 수 있다. 도 17b에서와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)는 상대적으로 근거리에 위치한 전자 장치들(150,151)을 향하여 제 2 빔 폭의 RF 웨이브(1710,1711)들을 형성할 수 있다. 제 1 빔 폭은 제 2 빔 폭보다 상대적으로 작을 수 있으며, 이에 따라 하나의 그룹에 포함되는 패치 안테나의 개수는 도 17a의 경우가 도 17b의 경우보다 작을 수 있다. 도 17a 및 17b에서 도시된 무선 전력 송신 장치(100) 내의 원형 표시는, 그룹의 크기를 나타낼 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 시분할에 따라서 복수 개의 전자 장치들(150,151) 각각을 향하여 RF 웨이브들을 순차적으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 기간 동안에는 전자 장치(150)를 향하여 RF 웨이브를 형성하고, 제 2 기간 동안에는 전자 장치(151)를 향하여 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 전자 장치(150)의 유효 수신 면적과 전자 장치(151)의 유효 수신 면적이 상이할 수 있다. 이 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 기간 동안에는 전자 장치(150)를 향하여 제 1 빔 폭의 RF 웨이브를 형성하고, 제 2 기간 동안에는 전자 장치(151)를 향하여 제 2 빔 폭의 RF 웨이브를 형성할 수도 있다. 다른 실시예에서는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 복수 개의 패치 안테나들 중 제 1 일부의 패치 안테나를 이용하여 전자 장치(150)를 향하여 RF 웨이브를 형성하고, 복수 개의 패치 안테나들 중 제 2 일부의 패치 안테나를 이용하여 전자 장치(150)를 향하여 RF 웨이브를 형성할 수도 있다. 이 경우, 제 1 일부의 패치 안테나로부터 형성되는 RF 웨이브의 빔 폭과 제 2 일부의 패치 안테나로부터 형성되는 RF 웨이브의 빔 폭은 동일할 수도 있으며, 또는 상이할 수도 있다. 도 17c를 참조하면, 전자 장치들(150,151)의 자세가 변경될 수 있으며, 이에 따라 전자 장치들(150,151)의 유효 수신 면적이 변경될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치들(150,151)로부터 자세 변경 또는 유효 수신 면적 변경에 대한 정보를 포함하는 통신 신호를 수신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 수신된 정보에 적어도 기반하여 조정된 빔 폭을 가지는 RF 웨이브(1730,1731)를 형성할 수 있다.

도 18은 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 18의 실시예는 도 19를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 19는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치를 도시한다.

1801 동작에서, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)의 위치를 확인할 수 있다. 1803 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 확인된 전자 장치의 위치에 적어도 기반하여, 복수 개의 상이한 빔 폭의 복수 개의 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 19에서와 같이, 제 1 기간 동안에 무선 전력 송신 장치(150)는 제 1 빔 폭(d1)의 RF 웨이브(1910)를 형성하고, 제 2 기간 동안에 제 2 빔 폭(d2)의 RF 웨이브(1920)를 형성하고, 제 3 기간 동안에 제 3 빔 폭(d3)의 RF 웨이브(1930)를 형성하고, 제 4 기간 동안에 제 4 빔 폭(d4)의 RF 웨이브(1940)를 형성할 수 있다. 1805 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 복수 개의 RF 웨이브를 수신하면서, 수신된 전력의 크기를 확인할 수 있다. 1807 동작에서, 전자 장치(150)는 복수 개의 전력의 크기에 대한 정보를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다. 전자 장치(150)는, 통신 신호(1950)에 수신된 전력의 크기를 포함하여 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(100)는, 복수 개의 RF 웨이브(1910,1920,1930,1940)의 수신된 세기에 대한 정보를 하나의 통신 신호에 포함시켜, 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다. 다른 실시예에서, 전자 장치(100)는, 복수 개의 RF 웨이브(1910,1920,1930,1940)의 수신된 세기에 대한 정보 각각을 상이한 통신 신호에 포함시켜, 무선 전력 송신할 수도 있다. 1809 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 수신된 복수 개의 전력의 크기에 대한 정보에 적어도 기반하여, RF 웨이브의 빔 폭을 결정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는 최대의 수신 세기에 대응하는 빔 폭을 RF 웨이브의 빔 폭으로 결정할 수 있다. 1811 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 결정된 빔 폭을 가지는 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 1813 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, RF 웨이브의 적어도 일부를 수신할 수 있다. 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 상술한 방식에 기반하여 RF 웨이브의 빔 폭을 결정할 수 있으며, 이후 전자 장치(150)로부터 수신되는 센싱 데이터에 적어도 기반하여 빔 폭을 동적으로 변경할 수도 있다.

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(150))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.

다양한 실시예에 따르면, 명령들을 저장하고 있는 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은, 복수 개의 패치 안테나를 통하여, 제 1 빔 폭의 RF 웨이브를 형성하도록 제어하는 동작; 상기 전자 장치의 움직임 또는 상기 전자 장치의 자세 중 적어도 하나에 대한 센싱 데이터를 수신하는 동작; 및 상기 수신된 센싱 데이터에 적어도 기반하여, 상기 복수 개의 패치 안테나에 의하여 형성되는 상기 RF 웨이브의 빔 폭을 상기 제 1 빔 폭으로부터 제 2 빔 폭으로 조정하는 동작을 포함할 수 있다.

또는, 상기 적어도 하나의 동작은, 복수 개의 패치 안테나를 통하여, 무선 전력 송신 장치로부터 형성된 제 1 빔 폭의 RF 웨이브의 적어도 일부를 수신하도록 제어하는 동작; 상기 전자 장치의 움직임 또는 상기 전자 장치의 자세 중 적어도 하나에 대한 센싱 데이터를 획득하는 동작; 상기 센싱 데이터를 상기 무선 전력 송신 장치로 송신하는 동작; 및 상기 복수 개의 패치 안테나를 통하여, 상기 제 1 빔 폭으로부터 제 2 빔 폭으로 빔 폭이 조정된 상기 RF 웨이브의 적어도 일부를 수신하도록 제어하는 동작을 포함할 수 있다.

또는, 상기 적어도 하나의 동작은, 입력 RF 신호를 수신하는 동작; 상기 입력 RF 신호에 대응하는 차동 신호를 생성하는 동작; 상기 차동 신호에 대응하는 양의 I 신호, 음의 I 신호, 양의 Q 신호 및 음의 Q 신호를 생성하는 동작; 상기 양의 I 신호, 상기 음의 I 신호, 상기 양의 Q 신호 또는 상기 음의 Q 신호 중 적어도 하나의 진폭을, 전력을 수신할 전자 장치의 위치에 적어도 기반하여 조정하는 동작; 적어도 하나가 진폭이 조정된 상기 양의 I 신호, 상기 음의 I 신호, 상기 양의 Q 신호 및 상기 음의 Q 신호를 합성하여, 합성된 차동 신호를 생성하는 동작; 및 상기 합성된 차동 신호를 합성하여 출력 RF 신호를 출력하도록 제어하는 동작을 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은, 명령들은 외부 서버에 저장될 수 있으며, 무선 전력 송신기와 같은 전자 장치에 다운로드되어 설치될 수도 있다. 즉, 다양한 실시예에 의한 외부 서버는, 무선 전력 송신기가 다운로드할 수 있는 명령들을 저장할 수 있다.

그리고 본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 개시의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 개시의 범위는, 본 개시의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

무선 전력 송신 장치에 있어서,
복수 개의 패치 안테나;
통신 회로; 및
프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 복수 개의 패치 안테나를 통하여, 제 1 빔 폭의 RF 웨이브를 형성하도록 상기 무선 전력 송신 장치를 제어하고,
전자 장치로부터, 상기 통신 회로를 통하여, 상기 전자 장치의 회전과 관련된 상기 전자 장치의 자세에 대한 센싱 데이터를 수신하고,
상기 수신된 센싱 데이터에 적어도 기반하여, 상기 복수 개의 패치 안테나에 의하여 형성되는 상기 RF 웨이브의 빔 폭을 상기 제 1 빔 폭으로부터 제 2 빔 폭으로 조정하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치가 상기 RF 웨이브를 수신하는 유효 수신 면적을 확인하고,
상기 유효 수신 면적에 적어도 기반하여, 상기 RF 웨이브의 상기 제 2 빔 폭을 확인하도록 더 설정된 무선 전력 송신 장치.
◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 2 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치의 회전과 관련된 상기 전자 장치의 자세에 적어도 기반하여, 상기 유효 수신 면적을 확인하도록 더 설정된 무선 전력 송신 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 통신 회로를 통하여, 상기 RF 웨이브의 수신을 위한 상기 전자 장치의 복수 개의 회로 각각에서의 수신 세기에 대한 정보를 수신하고,
상기 전자 장치의 복수 개의 회로 각각에서의 수신 세기에 대한 정보에 적어도 기반하여, 상기 유효 수신 면적을 확인하도록 더 설정된 무선 전력 송신 장치.
◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 2 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치 및 상기 무선 전력 송신 장치 사이의 거리를 확인하고,
상기 전자 장치 및 상기 무선 전력 송신 장치 사이의 거리에 적어도 기반하여, 상기 유효 수신 면적을 확인하도록 더 설정된 무선 전력 송신 장치.
◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 5 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 통신 회로를 통하여 상기 전자 장치로부터 수신되는 통신 신호에 적어도 기반하여, 상기 전자 장치 및 상기 무선 전력 송신 장치 사이의 거리를 확인하도록 더 설정된 무선 전력 송신 장치.
◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 5 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치의 움직임 정보에 적어도 기반하여, 상기 전자 장치 및 상기 무선 전력 송신 장치 사이의 거리의 변경을 확인하고,
상기 거리의 변경에 적어도 기반하여, 상기 RF 웨이브의 빔 폭을 상기 제 1 빔 폭으로부터 상기 제 2 빔 폭으로 조정하도록 더 설정된 무선 전력 송신 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 통신 회로를 통하여, 상기 전자 장치가 상기 RF 웨이브를 수신하는 유효 수신 면적에 대한 정보를 수신하고,
상기 유효 수신 면적에 대한 정보에 적어도 기반하여, 상기 RF 웨이브의 상기 제 2 빔 폭을 확인하도록 더 설정된 무선 전력 송신 장치.
◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 1 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 통신 회로를 통하여, 상기 전자 장치의 신체의 적어도 일부로의 접근에 대한 정보를 수신하고,
상기 전자 장치의 신체의 적어도 일부로의 접근에 대한 정보에 적어도 기반하여, 상기 RF 웨이브의 상기 제 2 빔 폭을 확인하도록 더 설정된 무선 전력 송신 장치.
◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 9 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치가 접근한 신체의 부위에 적어도 기반하여 상기 RF 웨이브의 상기 제 2 빔 폭을 확인하도록 더 설정된 무선 전력 송신 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 복수 개의 패치 안테나를, 각각이 적어도 하나의 지정된 개수를 가지는 패치 안테나 그룹으로 그룹핑하고,
상기 패치 안테나 그룹에 포함되는 적어도 하나의 패치 안테나로 입력되는 적어도 하나의 전기적인 신호에 대하여서는, 진폭 또는 위상 중 적어도 하나의 조정 정도를 동일하게 조정하도록 더 설정되고,
상기 지정된 개수는, 상기 RF 웨이브의 상기 빔 폭에 적어도 기반하여 확인되는 무선 전력 송신 장치.
◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 8 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 제 1 빔 폭보다 큰 상기 제 2 빔 폭에 적어도 기반하여, 상기 패치 안테나 그룹 각각에 포함되는 패치 안테나의 개수를 증가시키고,
상기 제 1 빔 폭보다 작은 상기 제 2 빔 폭에 적어도 기반하여, 상기 패치 안테나 그룹 각각에 포함되는 패치 안테나의 개수를 감소시키도록 더 설정된 무선 전력 송신 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정하는 조정 회로
를 더 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치의 위치를 확인하고,
상기 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 복수 개의 전기적인 신호 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를, 상기 전자 장치의 위치에 적어도 기반하여 조정하도록 상기 조정 회로를 제어하도록 더 설정된 무선 전력 송신 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 조정 회로는,
상기 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 복수 개의 전기적인 신호 각각에 대응하는 차동 신호를 생성하는 제 1 발룬(balun);
상기 차동 신호에 대응하는 양의 I 신호, 음의 I 신호, 양의 Q 신호 및 음의 Q 신호를 생성하는 I/Q 생성 회로;
상기 양의 I 신호, 상기 음의 I 신호, 상기 양의 Q 신호 또는 상기 음의 Q 신호 중 적어도 하나의 진폭을 조정하는 I/Q 증폭 회로;
적어도 하나가 진폭이 조정된 상기 양의 I 신호, 상기 음의 I 신호, 상기 양의 Q 신호 및 상기 음의 Q 신호를 합성하여, 합성된 차동 신호를 생성하는 콤바이너(combiner); 및
상기 합성된 차동 신호를 합성하여 출력 신호를 출력하는 제 2 발룬
을 포함하는 무선 전력 송신 장치.
◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 14 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 양의 I 신호, 상기 음의 I 신호, 상기 양의 Q 신호 또는 상기 음의 Q 신호 중 적어도 하나의 진폭을, 상기 전자 장치의 위치에 적어도 기반하여 조정하도록 상기 I/Q 증폭 회로를 제어하도록 더 설정된 무선 전력 송신 장치.
전자 장치에 있어서,
복수 개의 패치 안테나;
센서;
통신 회로; 및
프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 복수 개의 패치 안테나를 통하여, 무선 전력 송신 장치로부터 형성된 제 1 빔 폭의 RF 웨이브의 적어도 일부를 수신하도록 상기 전자 장치를 제어하고,
상기 센서를 통하여, 상기 전자 장치의 회전과 관련된 상기 전자 장치의 자세에 대한 센싱 데이터를 획득하고,
상기 통신 회로를 통하여, 상기 센싱 데이터를 상기 무선 전력 송신 장치로 송신하고,
상기 복수 개의 패치 안테나를 통하여, 상기 제 1 빔 폭으로부터, 상기 송신된 센싱 데이터에 기반하여, 제 2 빔 폭으로 빔 폭이 조정된 상기 RF 웨이브의 적어도 일부를 수신하도록 상기 전자 장치를 제어하도록 설정된 전자 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치가 상기 RF 웨이브를 수신하는 유효 수신 면적을 확인하고,
상기 통신 회로를 통하여, 상기 유효 수신 면적에 대한 정보를 상기 무선 전력 송신 장치로 송신하도록 더 설정된 전자 장치.
◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 17 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치의 회전과 관련된 상기 전자 장치의 자세에 적어도 기반하여, 상기 유효 수신 면적을 확인하도록 더 설정된 전자 장치.
◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 18 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 복수 개의 패치 안테나 각각으로부터 출력되는 전기적인 신호의 세기를 확인하고,
임계치를 초과하는 세기를 가지는 전기적인 신호를 출력하는 패치 안테나의 개수 또는 면적에 적어도 기반하여, 상기 유효 수신 면적을 확인하도록 더 설정된 전자 장치.
◈청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 19 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 임계치는, 미리 지정된 값이거나, 또는 상기 복수 개의 패치 안테나 각각으로부터 출력되는 전기적인 신호의 세기 중 적어도 하나에 기반하여 설정되는 전자 장치.
◈청구항 21은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 17 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치 및 상기 무선 전력 송신 장치 사이의 거리를 확인하고,
상기 전자 장치 및 상기 무선 전력 송신 장치 사이의 거리에 적어도 기반하여, 상기 유효 수신 면적을 확인하도록 더 설정된 전자 장치.
제 17 항에 있어서,
상기 전자 장치는, 상기 RF 웨이브를 수신하기 위한 복수 개의 다른 패치 안테나를 포함하는 플립 커버를 포함하는 케이스에 연결되고,
상기 프로세서는,
상기 플립 커버의 개폐 여부를 확인하고,
상기 플립 커버의 개폐 여부에 적어도 기반하여, 상기 유효 수신 면적을 확인하도록 더 설정된 전자 장치.
◈청구항 23은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 16 항에 있어서,
전자 장치의 신체의 적어도 일부로의 접근에 대한 정보를 확인하고,
상기 통신 회로를 통하여, 상기 전자 장치의 신체의 적어도 일부로의 접근에 대한 정보를 송신하도록 더 설정된 전자 장치.
◈청구항 24은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 16 항에 있어서,
상기 복수 개의 패치 안테나의 제 1 부분 패치 안테나는 상기 전자 장치의 하우징의 제 1 면에 배치되며, 상기 복수 개의 패치 안테나의 제 2 부분 패치 안테나는 상기 전자 장치의 상기 하우징의 제 2 면에 배치되는 전자 장치.
삭제
◈청구항 26은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

무선 전력 송신 장치의 동작 방법에 있어서,
복수 개의 패치 안테나를 통하여, 제 1 빔 폭의 RF 웨이브를 형성하도록 상기 무선 전력 송신 장치를 제어하는 동작;
전자 장치로부터, 상기 전자 장치의 회전과 관련된 상기 전자 장치의 자세에 대한 센싱 데이터를 수신하는 동작; 및
상기 수신된 센싱 데이터에 적어도 기반하여, 상기 복수 개의 패치 안테나에 의하여 형성되는 상기 RF 웨이브의 빔 폭을 상기 제 1 빔 폭으로부터 제 2 빔 폭으로 조정하는 동작
을 포함하는 동작 방법.
◈청구항 27은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

전자 장치의 동작 방법에 있어서,
복수 개의 패치 안테나를 통하여, 무선 전력 송신 장치로부터 형성된 제 1 빔 폭의 RF 웨이브의 적어도 일부를 수신하도록 상기 전자 장치를 제어하는 동작;
상기 전자 장치의 회전과 관련된 상기 전자 장치의 자세에 대한 센싱 데이터를 획득하는 동작;
상기 센싱 데이터를 상기 무선 전력 송신 장치로 송신하는 동작; 및
상기 복수 개의 패치 안테나를 통하여, 상기 제 1 빔 폭으로부터, 상기 송신된 센싱 데이터에 기반하여, 제 2 빔 폭으로 빔 폭이 조정된 상기 RF 웨이브의 적어도 일부를 수신하도록 상기 전자 장치를 제어하는 동작
을 포함하는 동작 방법.
삭제