KR102292322B1 - 방사체 모듈 및 그 제어 방법, 안테나 장치 및 모바일 디바이스 - Google Patents

방사체 모듈 및 그 제어 방법, 안테나 장치 및 모바일 디바이스 Download PDF

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radiators
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Abstract

수평 방향 방사 (End-Fire Radiation) 를 수행하는 방사체 모듈이 제공된다. 방사체 모듈은, 제 1 방향으로 배치된 제 1 방사체, 제 1 방사체에 평행하게 배치된 제 2 방사체 및 제 1 방사체와 제 2 방사체를 제어하는 제어 회로를 포함한다. 제어 회로는, 제 1 방사체 및 제 2 방사체에 형성되는 제 1 방향에 수직한 신호를 상쇄시키도록 제 1 방사체 및 제 2 방사체를 제어하여, 제 1 방사체 및 제 2 방사체로 하여금 제 1 방향과 평행한 수평 방향으로 신호를 방사하게 하도록 구성된다.

Description

방사체 모듈 및 그 제어 방법, 안테나 장치 및 모바일 디바이스{A RADIATOR MODULE AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF, AN ANTENNA APPARATUS AND A MOBILE DEVICE}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 방사체 모듈 및 그 제어 방법, 안테나 장치 및 모바일 디바이스에 관한 것이다.
정보의 송수신을 위한 무선 통신 기술은 발전을 거듭하고 있다. 그 중에서도 무선 통신을 위한 신호를 송신하거나 수신하기 위해서는 안테나 장치가 요구되며, 더 높은 성능을 달성하기 위해 다양한 형태 및 방식의 안테나 장치가 개발되어 왔다. 근래에는 MIMO 안테나와 같이 단일 안테나로 달성하기 어려운 성능 한계를 극복하기 위한 기술이 개발되기도 하였으며, 기지국과 단말 간의 송수신 신호 강도를 극대화 하기 위해 신호의 방사 방향을 제어하기 위한 빔 포밍 (Beam forming) 기술이 개발되기도 하였다.
다만, 무선 통신이 적용되는 장치들 중 대표적인 스마트 폰과 같은 모바일 디바이스는 사용자가 항상 단말을 휴대하여 단말의 위치가 변화함은 물론, 단말의 배향 역시 수시로 변화될 수 있고, 사용자의 그립에 따른 신호 송수신 방해나 보호 케이스의 장착, 또는 수요자 선호를 달성하기 위한 예를 들어 메탈과 같은 재료의 하우징 도입과 같이 신호 송수신의 제약 요소가 매우 다양한 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 제 10-2011-0081389 호 ("안테나 장치", 주식회사 알에프텍)
전술한 바와 같이 예를 들어 모바일 디바이스와 같은 무선 통신 단말은 다양한 신호 송수신 제약 요소를 가지고 있으므로, 보다 무선 통신 성능의 강화를 위해서는 빔 포밍 뿐만 아니라, 가능한 다양한 방향으로, 보다 바람직하게는 360도 전 방향으로 신호를 송수신할 수 있는 기술이 요구된다.
관련하여, 방사체를 디바이스의 각각의 면에 배치하는 것이 고려될 수도 있으나, 모든 면에 방사체를 도입하는 것은 디바이스 내부 공간의 활용성에 제약을 줄 뿐만 아니라 디바이스 제조 비용의 증가를 초래한다. 뿐만 아니라, 근래에 출시되는 다수의 모바일 디바이스는 사용자의 취향을 충족시키고 디바이스 강성을 확보하는 것 등의 목적으로 하우징의 측면에 메탈 프레임을 도입하는 경향이 있다. 따라서, 특히 디바이스의 측면 방향에는 방사체를 구비하여 종방향 방사를 수행하도록 구성하여도 신호의 송수신이 원활하지 않은 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 메탈 프레임에 동공 (Cavity) 를 형성하는 경우, 메탈 프레임의 강성 약화나 제조 난이도 증가와 같은 또 다른 문제점을 야기할 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 예를 들어 디바이스의 전면과 후면에 배치될 수 있는 복수의 방사체에 제공되는 신호를 적절히 제어하여, 전면과 후면에 배치되는 방사체 중 적어도 일부가 수평 방향 방사 (End-Fire Radiation) 를 수행하도록 함으로써, 방사체가 배치되는 면의 수를 감소시키면서도 360도 전방향 방사를 구현하도록 할 수 있는 방사체 모듈을 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 예를 들어 디바이스의 전면과 후면에 배치될 수 있는 복수의 방사체에 제공되는 신호를 적절히 제어하여, 전면과 후면에 배치되는 방사체 중 적어도 일부가 수평 방향 방사 (End-Fire Radiation) 를 수행하도록 함으로써, 방사체가 배치되는 면의 수를 감소시키면서도 360도 전방향 방사를 구현하도록 할 수 있는 방사체 모듈의 제어 방법을 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 예를 들어 디바이스의 전면과 후면에 배치될 수 있는 복수의 방사체에 제공되는 신호를 적절히 제어하여, 전면과 후면에 배치되는 방사체 중 적어도 일부가 수평 방향 방사 (End-Fire Radiation) 를 수행하도록 함으로써, 방사체가 배치되는 면의 수를 감소시키면서도 360도 전방향 방사를 구현하도록 할 수 있는 방사체 모듈을 구비한 안테나 장치를 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 예를 들어 디바이스의 전면과 후면에 배치될 수 있는 복수의 방사체에 제공되는 신호를 적절히 제어하여, 전면과 후면에 배치되는 방사체 중 적어도 일부가 수평 방향 방사 (End-Fire Radiation) 를 수행하도록 함으로써, 방사체가 배치되는 면의 수를 감소시키면서도 360도 전방향 방사를 구현하도록 할 수 있는 방사체 모듈을 구비한 모바일 디바이스를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 모듈은, 수평 방향 방사 (End-Fire Radiation) 를 수행하는 방사체 모듈로서, 제 1 방향으로 배치된 제 1 방사체; 상기 제 1 방사체에 평행하게 배치된 제 2 방사체; 및 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체를 제어하는 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체에 형성되는 상기 제 1 방향에 수직한 신호를 상쇄시키도록 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체를 제어하여, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체로 하여금 상기 제 1 방향과 평행한 수평 방향으로 신호를 방사하게 하도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체에 서로 반대되는 위상의 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체를 제어할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체에 서로 180 도의 위상 차이를 가지는 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체를 제어할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체는 평면 방사체일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체는 패치 안테나일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 방사체는 투명 안테나일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체 중 적어도 하나로 신호를 인가하는 RFIC; 또는 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체 중 적어도 하나로 신호를 인가하는 RFIC 를 제어하도록 구성된 디지털 집적 회로, 모뎀, 또는 AP 제어부 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사체 모듈의 제어 방법은, 제 1 방향으로 배치된 제 1 방사체, 상기 제 1 방사체에 평행하게 배치된 제 2 방사체 및 제어 회로를 포함하는 방사체 모듈의 제어 방법으로서, 상기 제어 회로에 의해, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체에 형성되는 상기 제 1 방향에 수직한 신호를 상쇄시키도록 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체를 제어하여, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체로 하여금 상기 제 1 방향과 평행한 수평 방향으로 신호를 방사시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체에 서로 반대되는 위상의 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체를 제어할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체에 서로 180 도의 위상 차이를 가지는 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체를 제어할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체는 평면 방사체일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체는 패치 안테나일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 방사체는 투명 안테나일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체 중 적어도 하나로 신호를 인가하는 RFIC; 또는 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체 중 적어도 하나로 신호를 인가하는 RFIC 를 제어하도록 구성된 디지털 집적 회로, 모뎀, 또는 AP 제어부 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 장치는, 제 1 방향으로 배치된 복수의 제 1 방사체들을 포함하는 제 1 방사체 어레이; 상기 제 1 방사체들에 평행하게 배치된 복수의 제 2 방사체들을 포함하는 제 2 방사체 어레이; 및 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하는 제어 회로를 포함하고, 상기 복수의 제 1 방사체들 중 적어도 일부의 제 1 방사체들 각각은, 상기 복수의 제 2 방사체들 중 적어도 일부의 제 2 방사체들과 각각 대응하여 복수의 방사체 쌍 (pair) 을 이루고, 상기 제어 회로는, 각각의 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체에 형성되는 상기 제 1 방향에 수직한 신호를 상쇄시키도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하여, 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체로 하여금 상기 제 1 방향과 평행한 수평 방향으로 신호를 방사하게 하도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제어 회로는, 각각의 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체에 서로 반대되는 위상의 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제어 회로는, 각각의 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체에 서로 180 도의 위상 차이를 가지는 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 복수의 방사체 쌍들에 각각 상이한 위상을 가지는 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하여, 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체가 상기 수평 방향을 포함하는 평면 내에서 방사하는 신호에 대한 빔 포밍 (beam forming) 을 수행할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 방사체 쌍을 이루지 않는 제 1 방사체 및 제 2 방사체 중 적어도 하나는 상기 제 1 방향에 수직한 방향으로 신호를 방사할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 안테나 장치는, 상기 복수의 제 1 방사체 및 제 2 방사체를 포함하는 것에 의해 상기 안테나 장치의 360 도 전방향으로 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나를 구비하는 모바일 디바이스는, 제 1 방향으로 배치된 복수의 제 1 방사체들을 포함하는 제 1 방사체 어레이; 상기 제 1 방사체들에 평행하게 배치된 복수의 제 2 방사체들을 포함하는 제 2 방사체 어레이; 및 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하는 제어 회로를 포함하고, 상기 복수의 제 1 방사체들 중 적어도 일부의 제 1 방사체들 각각은, 상기 복수의 제 2 방사체들 중 적어도 일부의 제 2 방사체들과 각각 대응하여 복수의 방사체 쌍 (pair) 을 이루고, 상기 제어 회로는, 각각의 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체에 형성되는 상기 제 1 방향에 수직한 신호를 상쇄시키도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하여, 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체로 하여금 상기 제 1 방향과 평행한 수평 방향으로 신호를 방사하게 하도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제어 회로는, 각각의 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체에 서로 반대되는 위상의 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제어 회로는, 각각의 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체에 서로 180 도의 위상 차이를 가지는 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 복수의 방사체 쌍들에 각각 상이한 위상을 가지는 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하여, 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체가 상기 수평 방향을 포함하는 평면 내에서 방사하는 신호에 대한 빔 포밍 (beam forming) 을 수행할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 방사체 쌍을 이루지 않는 제 1 방사체 및 제 2 방사체 중 적어도 하나는 상기 제 1 방향에 수직한 방향으로 신호를 방사할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 안테나 장치는, 상기 복수의 제 1 방사체 및 제 2 방사체를 포함하는 것에 의해 상기 안테나 장치의 360 도 전방향으로 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 방사체 어레이는 투명 안테나로 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 방사체 어레이는 상기 모바일 디바이스의 디스플레이 영역에 배치될 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 모듈 및 그 제어 방법, 안테나 장치 및 모바일 디바이스에 따르면, 예를 들어 디바이스의 전면과 후면에 배치될 수 있는 복수의 방사체에 제공되는 신호를 적절히 제어하여, 전면과 후면에 배치되는 방사체 중 적어도 일부가 수평 방향 방사 (End-Fire Radiation) 를 수행하도록 함으로써, 방사체가 배치되는 면의 수를 감소시키면서도 360도 전방향 방사를 구현하도록 할 수 있다.
따라서, 전 방향으로 안테나 모듈을 구비하는 것에 비해 낮은 컴포넌트 비용 및 공간 활용성과 성능 요건을 동시에 만족시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예들에 따른 복수 방향으로 신호를 송수신하기 위한 방사체 배치의 실시예들을 나타낸다.
도 2 는 평면 패치 안테나의 예시적인 구조를 나타내는 사시도이다.
도 3 은 일 예시적인 평면 패치 안테나의 측면도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 모듈, 안테나 장치 또는 모바일 디바이스에 적용될 수 있는 방사체 배치의 예시도이다.
도 5 는 방사체에 대한 제어의 제 1 시나리오를 나타낸다.
도 6 은 방사체에 대한 제어의 제 2 시나리오를 나타낸다.
도 7 은 방사체에 대한 제어의 제 3 시나리오를 나타낸다.
도 8 은 방사체에 대한 제어의 제 4 시나리오를 나타낸다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성을 간략히 나타내는 측면도이다.
도 10 은 도 9 의 안테나 장치의 상면도이다.
도 11 은 도 9 의 안테나 장치의 저면도이다.
도 12 는 안테나 장치의 상면의 방사체 모듈을 표시한다.
도 13 은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 구비한 모바일 디바이스의 예시도이다.
도 14 는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 모듈의 제어 회로로서 동작할 수 있는 컴퓨팅 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
앞서 살핀 바와 같이, 정보의 송수신을 위한 무선 통신 기술은 발전을 거듭하고 있다. 그 중에서도 무선 통신을 위한 신호를 송신하거나 수신하기 위해서는 안테나 장치가 요구되며, 더 높은 성능을 달성하기 위해 다양한 형태 및 방식의 안테나 장치가 개발되어 왔다. 근래에는 MIMO 안테나와 같이 단일 안테나로 달성하기 어려운 성능 한계를 극복하기 위한 기술이 개발되기도 하였으며, 기지국과 단말 간의 송수신 신호 강도를 극대화 하기 위해 신호의 방사 방향을 제어하기 위한 빔 포밍 (Beam forming) 기술이 개발되기도 하였다.
다만, 무선 통신이 적용되는 장치들 중 대표적인 스마트 폰과 같은 모바일 디바이스는 사용자가 항상 단말을 휴대하여 단말의 위치가 변화함은 물론, 단말의 배향 역시 수시로 변화될 수 있고, 사용자의 그립에 따른 신호 송수신 방해나 보호 케이스의 장착, 또는 수요자 선호를 달성하기 위한 예를 들어 메탈과 같은 재료의 하우징 도입과 같이 신호 송수신의 제약 요소가 매우 다양한 문제점이 있다.
전술한 바와 같이 예를 들어 모바일 디바이스와 같은 무선 통신 단말은 다양한 신호 송수신 제약 요소를 가지고 있으므로, 보다 무선 통신 성능의 강화를 위해서는 빔 포밍 뿐만 아니라, 가능한 다양한 방향으로, 보다 바람직하게는 360도 전 방향으로 신호를 송수신할 수 있는 기술이 요구된다.
관련하여, 방사체를 디바이스의 각각의 면에 배치하는 것이 고려될 수도 있으나, 모든 면에 방사체를 도입하는 것은 디바이스 내부 공간의 활용성에 제약을 줄 뿐만 아니라 디바이스 제조 비용의 증가를 초래한다. 뿐만 아니라, 근래에 출시되는 다수의 모바일 디바이스는 사용자의 취향을 충족시키고 디바이스 강성을 확보하는 것 등의 목적으로 하우징의 측면에 메탈 프레임을 도입하는 경향이 있다. 따라서, 특히 디바이스의 측면 방향에는 방사체를 구비하여 종방향 방사를 수행하도록 구성하여도 신호의 송수신이 원활하지 않은 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 메탈 프레임에 동공 (Cavity) 를 형성하는 경우, 메탈 프레임의 강성 약화나 제조 난이도 증가와 같은 또 다른 문제점을 야기할 수 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 예를 들어 복수의 면에 배치되는 방사체 레이어, 종방향 방사 및 수평 방향 방사를 수행하기 위한 방사체들을 전부 포함하는 방사체 레이어와 같이, 다양한 기술적 특징 및 이와 같은 방사체 레이어들의 다양한 조합에 의해 360도 전 방향으로 신호를 송수신할 수 있는 안테나 장치 및/또는 이들을 구비하는 모바일 디바이스가 개시된다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 평행한 복수의 평면 방사체 기반의 방사체 모듈, 안테나 장치 및 모바일 디바이스는, 평행하게 배치된 두 평면 방사체 (예를 들어 전면과 후면에 배치될 수 있는 복수의 방사체) 의 쌍 (Pair) 에 제공되는 신호를 적절히 제어하여, 전면과 후면에 배치되는 방사체 중 적어도 일부가 수평 방향 방사 (End-Fire Radiation) 를 수행하도록 함으로써, 방사체가 배치되는 면의 수를 감소시키면서도 360도 전방향 방사를 구현하도록 할 수 있는 방사체 모듈을 제공할 수 있다. 단, 본 발명에서 “평행”하다는 용어는 수학적으로 완전히 평행한 것을 의미하는 것이 아니라, 2 이상의 방사체가 서로 대향되어 배치되는 것을 나타낼 수 있고, 따라서 하나의 방사체에 대해 어느 정도 기울기를 가지고 사선 형태로 배치되는 방사체 역시 상호 평행한 방사체로 해석될 수 있다.
도 1 은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 복수 방향으로 신호를 송수신하기 위한 방사체 배치의 실시예들을 나타낸다. 먼저, 도 1a 에 도시된 바와 같이, 예를 들어 제 1 면 (1a), 제 2 면 (1b) 및 제 3 면 (1c) 에 각각 신호를 송수신할 수 있는 방사체가 배치될 수 있다. 예를 들어, 이와 같은 복수의 방사체들은 하나 이상의 RFIC (10a) 로부터 신호를 공급받을 수 있다. 따라서, RFIC 와 방사체가 1 대 1 매칭될 것을 요구하지 않아 안테나 장치 또는 모바일 디바이스 내부의 공간 활용성을 증대시키고 생산 비용은 절감시킬 수 있다.
도 1b 에 도시된 바와 같이, 예를 들어 RFIC (10b) 는 측면 (1b) 에 마운트되어 배치될 수도 있다. 장치 또는 디바이스 측면이 금속 재질로 이루어지지 않거나 여유 공간이 제공되는 경우, 도 1b 에 도시된 바와 같이 측면에 RFIC (10b) 의 배치가 유리할 수 있다.
도 1c 에 도시된 바와 같이, 제 3 면 (1c) 에는 제 3 면 (1c) 에 수직한 방향으로 신호를 송수신할 수 있도록 종방향 방사를 수행하는 방사체와, 제 3 면 (1c) 에 평행한 방향으로 수평 방향 방사 (End-Fire radiation) 을 수행할 수 있는 방사체 (2a) 가 모두 구비될 수 있다.
또한, 도 1d 에 도시된 바와 같이, 수평 안테나 구조 (3a, 3b) 가 서로 평행한 면에 각각 배치되어, 연동하여 동작하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 안테나 장치 또는 모바일 디바이스는 도 1 에 개시된 바와 같은 다양한 방사체 형태 또는 구성, 또는 아래에서 설명하는 바와 같은 다양한 방사체 레이어들을 안테나 장치 또는 모바일 디바이스에 복수 개 구비하고, 이들을 조합하는 것에 의해 360 도 전 방향으로 신호를 방사하도록 구성될 수 있다.
특히, 예를 들어 도 1d 에 도시된 바와 같이 2 이상의 평행한 방사체 (3a, 3b) 를 기반으로 연동하여 동작되는 실시예에서, 평행한 방사체에 인가되는 신호를 적절히 제어하면, 방사체 쌍이 수평 방향 방사 (End-Fire Radiation) 을 수행하도록 할 수 있어 측면에 부가적인 종방향 방사 방사체를 구비하지 않고서도 측면 방향으로의 방사를 달성할 수 있다. 또한 측면에 금속 프레임이 구비되는 경우에도 측면 방향의 방사가 가능하다.
관련하여, 도 2 는 평면 패치 안테나의 예시적인 구조를 나타내는 사시도이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 평면 패치 안테나는 평면 형태의 방사체 (10) 와 그라운드 레이어 (30) 를 포함할 수 있다. 방사체 (10) 는 패치 안테나일 수 있다. 보다 구체적으로, 도 3 에 일 예시적인 평면 패치 안테나의 측면도가 도시된다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 평면 패치 안테나는 유전체 레이어 (20) 를 사이에 두고 상면과 하면에 각각 패치 형태의 방사체 (10) 와 그라운드 레이어 (30) 가 배치된다. 복수의 패치 안테나들의 어레이가 모바일 디바이스의 일 면에 배치되어, 당해 면의 방향으로 신호를 방사하되, 각 방사체들에 배치되는 신호의 위상을 제어하여 빔 포밍을 수행하는 형태는 널리 활용되어 오고 있다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 모듈, 안테나 장치 또는 모바일 디바이스에 적용될 수 있는 방사체 배치의 예시도이다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 2 개의 방사체가 예를 들어 제 1 방향과 같이 동일한 방향으로 평행하게 배치될 수 있다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 도 4 에 도시된 바와 같은 2 이상의 방사체 및 각 방사체를 구동하기 위한 회로, 또한 제어 회로를 포함하여 방사체 모듈로서 지칭될 수 있다.
도 4 에 도시된 바와 같이, 제 1 방사체 (110) 가 제 1 방향으로 배치될 수 있고, 제 1 방사체 (110) 와 연관된 유전체 (120), 그라운드 레이어 (130) 가 구비될 수 있다. 선택적으로, 제 1 방사체 (110) 에 대한 RFIC (140) 가 구비될 수 있다.
또한, 제 1 방사체 (110) 에 평행한 방향으로 제 2 방사체 (210) 가 역시 제 1 방향으로 배치될 수 있고, 제 2 방사체 (210) 와 연관된 유전체 (220), 그라운드 레이어 (230) 가 구비될 수 있다. 선택적으로, 제 2 방사체 (210) 에 대한 RFIC (240) 가 구비될 수 있다.
여기서, RFIC (140, 240) 는 도 4 에 도시된 바와 같이 제 1 방사체 (110) 와 제 2 방사체 (210) 에 대해 각각 구비될 수도 있고, 하나의 RFIC 가 제 1 방사체 (110) 와 제 2 방사체 (210) 로 신호를 인가하도록 구성될 수도 있다.
제어 회로 (300) 는 제 1 방사체 (110) 와 제 2 방사체 (210) 를 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로 (300) 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체 중 적어도 하나로 신호를 인가하는 RFIC 일 수도 있다. 또는, 제어 회로 (300) 는 제 1 방사체 및 제 2 방사체 중 적어도 하나로 신호를 인가하는 RFIC 를 제어하도록 구성된 디지털 집적 회로 (IC), 모뎀 (Modem), 또는 AP 제어부 중 어느 하나일 수도 있다.
도 5 는 방사체에 대한 제어의 제 1 시나리오를 나타내고, 도 6 은 방사체에 대한 제어의 제 2 시나리오를 나타낸다. 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 제 1 시나리오에서는 제 1 방사체 또는 제 2 방사체 중, 어느 하나의 방사체의 작동을 ON 시키고, 나머지 방사체의 작동을 OFF 시키는 방식으로 구현될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 5 에 도시된 바와 같이, 제어 회로 (300) 는 제 1 방사체 (110) 는 작동하고 제 2 방사체 (210) 는 작동하지 않도록 제어함으로써, 제 1 방사체 (110) 가 배치된 면의 방향으로 신호가 송수신되도록 할 수 있다. 또는 도 6 에 도시된 바와 같이, 제어 회로 (300) 는 제 1 방사체 (110) 는 작동하지 않고 제 2 방사체 (210) 는 작동하도록 제어함으로써, 제 2 방사체 (210) 가 배치된 면의 방향으로 신호가 송수신되도록 할 수 있다.
한편, 도 7 은 방사체에 대한 제어의 제 3 시나리오를 나타낸다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 제어 회로 (300) 는 제 1 방사체 (110) 와 제 2 방사체 (210) 가 전부 작동하도록 제어할 수 있다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 제어 회로 (300) 가 제 1 방사체 (110) 와 제 2 방사체 (210) 를 전부 작동하도록 하되, 동일한 위상 (예를 들어, 0°) 을 가지는 신호가 제 1 방사체 (110) 와 제 2 방사체 (210) 에 각각 인가되도록 함으로써, 제 1 방사체 (110) 가 배치된 면의 방향과 제 2 방사체 (210) 가 배치된 면의 방향으로 각각 신호가 송수신되도록 할 수 있다. 도 7 을 참조하면, 동일한 위상의 신호가 제 1 방사체 (110) 와 제 2 방사체 (210) 에 인가되었을 때 제 1 방사체 (110) 와 제 2 방사체 (210) 에 형성되는 전류 흐름이 작은 화살표로 도시되어 있다.
도 8 은 방사체에 대한 제어의 제 4 시나리오를 나타낸다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 제어 회로 (300) 는 제 1 방사체 (110) 와 제 2 방사체 (210) 가 전부 작동하도록 제어할 수 있다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 제어 회로 (300) 가 제 1 방사체 (110) 와 제 2 방사체 (210) 를 전부 작동하도록 하되, 반대의 위상 (예를 들어, 각각 0° 및 180°) 을 가지는 신호가 제 1 방사체 (110) 와 제 2 방사체 (210) 에 각각 인가되도록 함으로써, 제 1 방사체 (110) 가 배치된 면의 방향과 제 2 방사체 (210) 가 배치된 면의 방향이 아니라, 제 1 방향 또는 그 반대 방향, 즉 수평 방향으로 신호가 송수신되도록 하는 수평 방향 방사 (End-Fire Radiation) 을 달성할 수 있다.
도 8 을 참조하면, 반대 위상의 신호가 제 1 방사체 (110) 와 제 2 방사체 (210) 에 인가되었을 때 제 1 방사체 (110) 와 제 2 방사체 (210) 에 형성되는 전류 흐름이 작은 화살표로 도시되어 있다. 반대 위상의 신호가 인가됨에 따라, 방사체 상면에는 각각 반대 방향으로 전류 흐름이 발생하게 되어, 이로인해 제 1 방향에 수직한 방향으로의 방사는 최소화되고, 제 1 방향에 평행한 방향들로의 방사가 달성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 모듈은, 수평 방향 방사 (End-Fire Radiation) 를 수행하는 방사체 모듈일 수 있고, 예를 들어 도 8 에 도시된 바와 같이, 제 1 방향으로 배치된 제 1 방사체 (110) 와, 제 1 방사체에 평행하게 배치된 제 2 방사체 (210) 및 제 1 방사체와 제 2 방사체를 제어하는 제어 회로 (300) 를 포함할 수 있다.
여기서, 일 측면에 따르면, 제어 회로 (300) 는, 제 1 방사체 및 제 2 방사체에 형성되는 제 1 방향에 수직한 신호를 상쇄시키도록 제 1 방사체 및 제 2 방사체를 제어할 수 있다. 따라서, 제 1 방사체 및 제 2 방사체로 하여금 제 1 방향과 평행한 수평 방향으로 신호를 방사하게 하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 제어 회로 (300) 는, 전술한 바와 같이 제 1 방사체 (110) 및 제 2 방사체 (210) 에 서로 반대되는 위상의 신호가 인가되도록 제 1 방사체 및 제 2 방사체를 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 예를 들어 제어 회로 (300) 는, 제 1 방사체 및 제 2 방사체에 서로 180 도의 위상 차이를 가지는 신호가 인가되도록 제 1 방사체 및 제 2 방사체를 제어할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 제 1 방사체 (110) 및 제 2 방사체 (210) 는 평면 방사체일 수 있고, 보다 구체적으로 패치 안테나일 수 있다. 또한, 일 측면에 따르면, 적어도 하나의 방사체, 예를 들어 제 1 방사체는 투명 안테나일 수 있다. 투명 안테나는, 예를 들어 금속 나노 소자로 방사체 및 그라운드 레이어를 구현한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 방사체 모듈의 제어 방법은, 예를 들어 도 8 에 도시된 바와 같이, 제 1 방향으로 배치된 제 1 방사체 (110), 제 1 방사체에 평행하게 배치된 제 2 방사체 (210) 및 제어 회로 (300) 를 포함하는 방사체 모듈의 제어 방법일 수 있다. 방법은, 제어 회로 (300) 에 의해, 제 1 방사체 및 제 2 방사체에 형성되는 제 1 방향에 수직한 신호를 상쇄시키도록 제 1 방사체 및 제 2 방사체를 제어하여, 제 1 방사체 및 제 2 방사체로 하여금 제 1 방향과 평행한 수평 방향으로 신호를 방사시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 모듈의 제어 방법은, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 모듈의 구체적인 작동 태양 및 그 제어 방법에 따를 수 있다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성을 간략히 나타내는 측면도이고, 도 10 은 도 9 의 안테나 장치의 상면도이며, 도 11 은 도 9 의 안테나 장치의 저면도이다. 도 9 내지 도 11 에는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 방사체들의 배열이 간략하게 개시되어 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 모듈과 같이, 방사체들을 제어하기 위한 제어 회로나, 방사체 구동을 위한 부가 구성 (예를 들어, 유전체 레이어, 그라운드 레이어, RFIC 등) 을 구비할 수 있음은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 제 1 방향으로 배치된 복수의 제 1 방사체들 (811, 820) 을 포함하는 제 1 방사체 어레이와, 제 1 방사체들에 평행하게 배치된 복수의 제 2 방사체들 (812, 830) 을 포함하는 제 2 방사체 어레이를 포함한다. 제어 회로는 복수의 제 1 방사체들 (811, 820) 및 복수의 제 2 방사체들 (830, 812) 를 제어하도록 구비될 수 있다.
여기서, 복수의 제 1 방사체들 중 적어도 일부의 제 1 방사체들 (811) 각각은, 상기 복수의 제 2 방사체들 중 적어도 일부의 제 2 방사체들 (812) 과 각각 대응하여 복수의 방사체 쌍 (pair) (810) 을 이룰 수 있다. 여기서, 도 9 내지 11 에 예시적으로 도시된 바와 같이, 방사체 쌍 (810) 을 이루는 제 1 방사체들 (811) 또는 제 2 방사체들 (812) 은, 예를 들어 각각의 방사체 어레이에서 최외곽에 위치한 열의 방사체들일 수 있다.
제어 회로는, 각각의 상기 방사체 쌍 (810) 을 이루는 제 1 방사체 (811) 및 제 2 방사체 (812) 에 각각 형성되는 제 1 방향에 수직한 신호를 상쇄시키도록 제 1 방사체들 (811) 및 제 2 방사체들 (812) 을 제어하여, 방사체 쌍 (810) 을 이루는 제 1 방사체 (811) 및 제 2 방사체 (812) 로 하여금 제 1 방향과 평행한 수평 방향으로 신호를 방사하게 하도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 제어 회로는, 각각의 방사체 쌍 (810) 을 이루는 제 1 방사체 (811) 및 제 2 방사체 (812) 에 서로 반대되는 위상의 신호가 인가되도록 제 1 방사체들 (811) 및 제 2 방사체들 (812) 을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로는, 제어 회로는, 예를 들어 각각의 방사체 쌍 (810) 을 이루는 제 1 방사체 (811) 및 제 2 방사체 (812) 에 서로 180 도의 위상 차이를 가지는 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어할 수 있다.
방사체 쌍 (810) 을 이루는 제 1 방사체 (811) 와 제 2 방사체 (812) 간에 반대 위상을 가지는 신호를 인가하는 것에 의해 수평 방향 방사를 제어할 수 있고, 나아가 도 9 내지 10 에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는 수평 방향 방사를 수행하는 복수의 방사체 쌍 (810) 들을 구비하므로, 각 방사체 쌍 (810) 에 제어되는 신호의 위상을 상이하게 제어하는 것에 의해 수평 방향 내에서도 빔 포밍을 수행할 수 있다.
환언하면, 제어 회로는, 복수의 방사체 쌍 (810) 들에 각각 상이한 위상을 가지는 신호가 인가되도록 제 1 방사체들 (811) 및 제 2 방사체들 (812) 을 제어하여, 방사체 쌍 (810) 을 이루는 제 1 방사체 (811) 및 제 2 방사체 (812) 가 수평 방향을 포함하는 평면 내에서 방사하는 신호에 대한 빔 포밍 (beam forming) 을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 예시하면, 아래와 같은 인가 신호 위상 테이블인 표 1 을 참조하여 방사체 쌍 (810) 을 이루는 제 1 방사체 (811) 및 제 2 방사체 (812) 에 대한 제어를 수행할 수 있다.
제 1 방사체 제 2 방사체
1 0 180
2 30 210
3 60 240
4 90 300
즉, 페어를 이루는 제 1 방사체 (811) 와 제 2 방사체 (812) 간의 위상 차이는 반대 위상 (180°)을 유지하되, 각각의 방사체 쌍 (810) 에 인가되는 위상들 끼리는 차이를 두는 것에 의해, 수평 방사 방향에서의 빔 포밍을 수행할 수 있다.
한편, 일 측면에 따르면, 복수의 방사체들 중 방사체 쌍 (810) 을 이루지 않는 제 1 방사체 (820) 및 제 2 방사체 (830) 중 적어도 하나는 제 1 방향에 수직한 방향으로 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 즉, 도 9 내지 도 11 에 도시된 바와 같이, 복수의 제 1 방사체들 중 방사체 쌍을 이루지 않는 제 1 방사체 (820) 들은, 통상적인 패치 안테나와 같이 제 1 방사체가 배치된 면의 방향으로 종방향 방사를 수행하도록 구성될 수 있고, 복수의 제 2 방사체들 중 방사체 쌍을 이루지 않는 제 2 방사체 (830) 들은, 통상적인 패치 안테나와 같이 제 2 방사체가 배치된 면의 방향으로 종방향 방사를 수행하도록 구성될 수 있다. 통상적인 빔 포밍 기술에 따라 제 1 방사체 (820) 들 각각에 배치되는 위상을 달리하고, 제 2 방사체 (830) 들 각각에 배치되는 위상을 달리하는 것에 의해 각 종방향 내에서의 빔 포밍이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 이와 같이 복수의 제 1 방사체 및 제 2 방사체를 포함하는 것에 의해 안테나 장치의 360 도 전방향으로 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다. 따라서, 장치 내의 공간 활용성을 증대시키고 구조 변경에 따른 설계 비용 및 컴포넌트 생략에 따른 제작 비용 저감의 효과까지 달성할 수 있다.
도 12 는 안테나 장치의 상면의 방사체 모듈을 표시한다. 도 12 에 도시된 바와 같이, 예를 들어 안테나 장치의 상면에 배치된 방사체들 (811, 820) 및 그 구동을 위한 컴포넌트들 (1100) 은 투명 안테나로 구성될 수 있다. 투명 안테나는 예를 들어 금속 메쉬를 사용한 방사체 및 그라운드 레이어 등의 구현에 의해 달성될 수 있으나 그 구현방법은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 측면에 따른 안테나 장치가 모바일 디바이스에 일체로서 포함되어 구현되는 경우에, 디바이스 상면에 배치되는 방사체 어레이 및 관련 부속 일체를 투명하게 구성하는 것에 의해, 디바이스의 디스플레이 영역에 방사체 어레이가 배치되도록 할 수 있어 안테나 구조 설계에 있어서의 제약을 대폭 완화할 수 있다.
도 13 은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 구비한 모바일 디바이스의 예시도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 디바이스 (600) 는 안테나부 (610) 를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 디바이스에 일체로서 통합되어 구현될 수 있고, 이 경우 모바일 디바이스의 신호 송수신을 위한 구성의 구체적인 구현은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 기술적 특징들을 포함하여 구성될 수 있다.
특히, 모바일 디바이스의 경우, 상술한 바와 같이 제 1 방사체 어레이를 투명하게 설치하고, 이를 디스플레이 영역에 배치할 수 있으므로, 본 발명의 일 측면에 따른 모바일 디바이스는 측면에 대한 방사체 배치의 제약을 극복함과 동시에 디바이스 전면의 모바일 영역에 대한 방사체 배치의 제약을 동시에 극복하게 되어, 더 적은 설계 복잡성 및 제조 비용을 가지고도 360도 전 방향으로 신호를 방사하도록 구성될 수 있다.
도 14 는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 모듈의 제어 회로로서 동작할 수 있는 컴퓨팅 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 14 를 참조하면, 컴퓨팅 시스템 (800) 은 플래시 스토리지 (810) , 프로세서 (820), RAM (830), 입출력 장치 (840) 및 전원 장치 (850) 를 포함할 수 있다. 또한, 플래시 스토리지 (810) 는 메모리 장치 (811) 및 메모리 컨트롤러 (812) 를 포함할 수 있다. 한편, 도 8에는 도시되지 않았지만, 컴퓨팅 시스템 (800) 은 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 전자 기기들과 통신할 수 있는 포트 (port) 들을 더 포함할 수 있다.
컴퓨팅 시스템 (800) 은 퍼스널 컴퓨터로 구현되거나, 노트북 컴퓨터, 휴대폰, PDA (personal digital assistant) 및 카메라 등과 같은 휴대용 전자 장치로 구현될 수 있다.
프로세서 (820) 는 특정 계산들 또는 태스크 (task) 들을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서 (820) 는 마이크로프로세서 (micro-processor), 중앙 처리 장치 (Central Processing Unit, CPU)일 수 있다. 프로세서 (820) 는 어드레스 버스 (address bus), 제어 버스 (control bus) 및 데이터 버스 (data bus) 등과 같은 버스 (860) 를 통하여 RAM (830), 입출력 장치 (840) 및 플래시 스토리지 (810) 와 통신을 수행할 수 있다. 플래시 스토리지 (810) 는 도 5 내지 7에 도시된 실시예들의 플래시 스토리지를 이용하여 구현될 수 있다.
일 실시예에 따라, 프로세서 (820) 는 주변 구성요소 상호연결 (Peripheral Component Interconnect, PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다.
RAM (830) 는 컴퓨팅 시스템 (800) 의 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 디램 (DRAM), 모바일 디램, 에스램 (SRAM), 피램 (PRAM), 에프램 (FRAM), 엠램 (MRAM), 알램 (RRAM) 을 포함하는 임의의 유형의 랜덤 액세스 메모리가 RAM (830)으로 이용될 수 있다.
입출력 장치 (840) 는 키보드, 키패드, 마우스 등과 같은 입력 수단 및 프린터, 디스플레이 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 전원 장치 (850) 는 컴퓨팅 시스템 (800) 의 동작에 필요한 동작 전압을 공급할 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 회로는 상기와 같은 구성을 전부 포함하도록 한정되는 것은 아니며, 방사체 및/또는 RFIC 제어를 위한 최소한의 구성만을 포함하여 구성될 수도 있다.
상술한 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
이상, 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
구체적으로, 설명된 특징들은 디지털 전자 회로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 또는 그들의 조합들 내에서 실행될 수 있다. 특징들은 예컨대, 프로그래밍 가능한 프로세서에 의한 실행을 위해, 기계 판독 가능한 저장 디바이스 내의 저장장치 내에서 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품에서 실행될 수 있다. 그리고 특징들은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 설명된 실시예들의 함수들을 수행하기 위한 지시어들의 프로그램을 실행하는 프로그래밍 가능한 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 설명된 특징들은, 데이터 저장 시스템으로부터 데이터 및 지시어들을 수신하기 위해, 및 데이터 저장 시스템으로 데이터 및 지시어들을 전송하기 위해 결합된 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 프로세서, 적어도 하나의 입력 디바이스, 및 적어도 하나의 출력 디바이스를 포함하는 프로그래밍 가능한 시스템 상에서 실행될 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들 내에서 실행될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 소정 결과에 대해 특정 동작을 수행하기 위해 컴퓨터 내에서 직접 또는 간접적으로 사용될 수 있는 지시어들의 집합을 포함한다. 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 해석된 언어들을 포함하는 프로그래밍 언어 중 어느 형태로 쓰여지고, 모듈, 소자, 서브루틴(subroutine), 또는 다른 컴퓨터 환경에서 사용을 위해 적합한 다른 유닛으로서, 또는 독립 조작 가능한 프로그램으로서 포함하는 어느 형태로도 사용될 수 있다.
지시어들의 프로그램의 실행을 위한 적합한 프로세서들은, 예를 들어, 범용 및 특수 용도 마이크로프로세서들 둘 모두, 및 단독 프로세서 또는 다른 종류의 컴퓨터의 다중 프로세서들 중 하나를 포함한다. 또한 설명된 특징들을 구현하는 컴퓨터 프로그램 지시어들 및 데이터를 구현하기 적합한 저장 디바이스들은 예컨대, EPROM, EEPROM, 및 플래쉬 메모리 디바이스들과 같은 반도체 메모리 디바이스들, 내부 하드 디스크들 및 제거 가능한 디스크들과 같은 자기 디바이스들, 광자기 디스크들 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크들을 포함하는 비휘발성 메모리의 모든 형태들을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 ASIC들(application-specific integrated circuits) 내에서 통합되거나 또는 ASIC들에 의해 추가되어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 일련의 기능 블록들을 기초로 설명되고 있지만, 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
전술한 실시 예들의 조합은 전술한 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 구현 및/또는 필요에 따라 전술한 실시예들 뿐 아니라 다양한 형태의 조합이 제공될 수 있다.
전술한 실시 예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시 예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (28)

  1. 평면 패치 안테나인 제 1 방사체 및 제 2 방사체를 기반으로 수평 방향 방사 (End-Fire Radiation) 를 수행하는 방사체 모듈로서,
    제 1 방향을 포함하는 평면 방향으로 배치된 상기 제 1 방사체;
    상기 제 1 방사체와 상면이 반대 방향을 바라보도록 상기 제 1 방사체가 배치된 평면에 평행하게 배치된 상기 제 2 방사체; 및
    상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체를 제어하는 제어 회로를 포함하고,
    상기 제어 회로는, 상기 제 1 방사체의 상면에 흐르는 전류 및 상기 제 2 방사체의 상면에 흐르는 전류가 서로 반대 방향을 향하도록 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체를 제어하여, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체로 하여금 상기 제 1 방향을 포함하는 평면과 평행한 수평 방향으로 신호를 방사하게 하도록 구성되는, 방사체 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체에 서로 반대되는 위상의 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체를 제어하는, 방사체 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체에 서로 180 도의 위상 차이를 가지는 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체를 제어하는, 방사체 모듈.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방사체는 투명 안테나인, 방사체 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체 중 적어도 하나로 신호를 인가하는 RFIC ; 또는
    상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체 중 적어도 하나로 신호를 인가하는 RFIC 를 제어하도록 구성된 디지털 집적 회로, 모뎀, 또는 AP 제어부 중 어느 하나를 포함하는, 방사체 모듈.
  8. 제 1 방향을 포함하는 평면 방향으로 배치된 평면 패치 안테나인 제 1 방사체, 상기 제 1 방사체와 상면이 반대 방향을 바라보도록 상기 제 1 방사체가 배치된 평면에 평행하게 배치된 평면 패치 안테나인 제 2 방사체 및 제어 회로를 포함하는 방사체 모듈의 제어 방법으로서,
    상기 제어 회로에 의해, 상기 제 1 방사체의 상면에 흐르는 전류 및 상기 제 2 방사체의 상면에 흐르는 전류가 서로 반대 방향을 향하도록 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체를 제어하여, 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체로 하여금 상기 제 1 방향을 포함하는 평면과 평행한 수평 방향으로 신호를 방사시키는 단계를 포함하는, 방사체 모듈의 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체에 서로 반대되는 위상의 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체를 제어하는, 방사체 모듈의 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체에 서로 180 도의 위상 차이를 가지는 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체를 제어하는, 방사체 모듈의 제어 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 방사체는 투명 안테나인, 방사체 모듈의 제어 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체 중 적어도 하나로 신호를 인가하는 RFIC ; 또는
    상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체 중 적어도 하나로 신호를 인가하는 RFIC 를 제어하도록 구성된 디지털 집적 회로, 모뎀, 또는 AP 제어부 중 어느 하나를 포함하는, 방사체 모듈의 제어 방법.
  15. 안테나 장치로서,
    제 1 방향을 포함하는 평면 방향으로 배치된 평면 패치 안테나인 복수의 제 1 방사체들을 포함하는 제 1 방사체 어레이;
    상기 제 1 방사체들과 상면이 반대 방향을 바라보도록 상기 제 1 방사체들이 배치된 평면에 평행하게 배치된 평면 패치 안테나인 복수의 제 2 방사체들을 포함하는 제 2 방사체 어레이; 및
    상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하는 제어 회로를 포함하고,
    상기 복수의 제 1 방사체들 중 적어도 일부의 제 1 방사체들 각각은, 상기 복수의 제 2 방사체들 중 적어도 일부의 제 2 방사체들과 각각 대응하여 복수의 방사체 쌍 (pair) 을 이루고,
    상기 제어 회로는, 각각의 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체의 상면에 흐르는 전류 및 제 2 방사체의 상면에 흐르는 전류가 서로 반대 방향을 향하도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하여, 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체로 하여금 상기 제 1 방향을 포함하는 평면과 평행한 수평 방향으로 신호를 방사하게 하도록 구성되는, 안테나 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    각각의 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체에 서로 반대되는 위상의 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하는, 안테나 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    각각의 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체에 서로 180 도의 위상 차이를 가지는 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하는, 안테나 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 복수의 방사체 쌍들에 각각 상이한 위상을 가지는 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하여, 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체가 상기 수평 방향을 포함하는 평면 내에서 방사하는 신호에 대한 빔 포밍 (beam forming) 을 수행하는, 안테나 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 방사체 쌍을 이루지 않는 제 1 방사체 및 제 2 방사체 중 적어도 하나는 상기 제 1 방향에 수직한 방향으로 신호를 방사하는, 안테나 장치.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 안테나 장치는,
    상기 복수의 제 1 방사체 및 제 2 방사체를 포함하는 것에 의해 상기 안테나 장치의 360 도 전방향으로 신호를 송수신하도록 구성되는, 안테나 장치.
  21. 안테나를 구비하는 모바일 디바이스로서,
    제 1 방향을 포함하는 평면 방향으로 배치된 평면 패치 안테나인 복수의 제 1 방사체들을 포함하는 제 1 방사체 어레이;
    상기 제 1 방사체들과 상면이 반대 방향을 바라보도록 상기 제 1 방사체들이 배치된 평면에 평행하게 배치된 평면 패치 안테나인 복수의 제 2 방사체들을 포함하는 제 2 방사체 어레이; 및
    상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하는 제어 회로를 포함하고,
    상기 복수의 제 1 방사체들 중 적어도 일부의 제 1 방사체들 각각은, 상기 복수의 제 2 방사체들 중 적어도 일부의 제 2 방사체들과 각각 대응하여 복수의 방사체 쌍 (pair) 을 이루고,
    상기 제어 회로는, 각각의 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체의 상면에 흐르는 전류 및 제 2 방사체의 상면에 흐르는 전류가 서로 반대 방향을 향하도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하여, 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체로 하여금 상기 제 1 방향을 포함하는 평면과 평행한 수평 방향으로 신호를 방사하게 하도록 구성되는, 모바일 디바이스.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    각각의 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체에 서로 반대되는 위상의 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하는, 모바일 디바이스.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    각각의 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체에 서로 180 도의 위상 차이를 가지는 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하는, 모바일 디바이스.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 복수의 방사체 쌍들에 각각 상이한 위상을 가지는 신호가 인가되도록 상기 제 1 방사체들 및 상기 제 2 방사체들을 제어하여, 상기 방사체 쌍을 이루는 제 1 방사체 및 제 2 방사체가 상기 수평 방향을 포함하는 평면 내에서 방사하는 신호에 대한 빔 포밍 (beam forming) 을 수행하는, 모바일 디바이스.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 방사체 쌍을 이루지 않는 제 1 방사체 및 제 2 방사체 중 적어도 하나는 상기 제 1 방향에 수직한 방향으로 신호를 방사하는, 모바일 디바이스.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 안테나 장치는,
    상기 복수의 제 1 방사체 및 제 2 방사체를 포함하는 것에 의해 상기 안테나 장치의 360 도 전방향으로 신호를 송수신하도록 구성되는, 모바일 디바이스.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 방사체 어레이는 투명 안테나로 구성되는, 모바일 디바이스.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 방사체 어레이는 상기 모바일 디바이스의 디스플레이 영역에 배치되는, 모바일 디바이스.
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