KR102425821B1 - 커플링 급전을 이용한 이중 대역 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치 - Google Patents

커플링 급전을 이용한 이중 대역 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102425821B1
KR102425821B1 KR1020170161064A KR20170161064A KR102425821B1 KR 102425821 B1 KR102425821 B1 KR 102425821B1 KR 1020170161064 A KR1020170161064 A KR 1020170161064A KR 20170161064 A KR20170161064 A KR 20170161064A KR 102425821 B1 KR102425821 B1 KR 102425821B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
conductive
plate
conductive plate
electronic device
disposed
Prior art date
Application number
KR1020170161064A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190062064A (ko
Inventor
윤수민
박세현
정명훈
정재훈
조재훈
정진우
천재봉
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020170161064A priority Critical patent/KR102425821B1/ko
Priority to US16/200,816 priority patent/US11303021B2/en
Priority to PCT/KR2018/014729 priority patent/WO2019107882A1/en
Priority to EP18884097.9A priority patent/EP3682622A4/en
Priority to CN201880074619.3A priority patent/CN111434093A/zh
Publication of KR20190062064A publication Critical patent/KR20190062064A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102425821B1 publication Critical patent/KR102425821B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/0249—Details of the mechanical connection between the housing parts or relating to the method of assembly
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/10—Resonant antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/44—Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • H01Q1/46—Electric supply lines or communication lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • H01Q21/10—Collinear arrangements of substantially straight elongated conductive units
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
    • H01Q9/0457—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means electromagnetically coupled to the feed line
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0053—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0067—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with one or more circuit blocks in common for different bands
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3827—Portable transceivers
    • H04B1/3888—Arrangements for carrying or protecting transceivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0277—Details of the structure or mounting of specific components for a printed circuit board assembly
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237—High frequency adaptations
    • H05K1/0243—Printed circuits associated with mounted high frequency components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115—Via connections; Lands around holes or via connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237—High frequency adaptations
    • H05K1/025—Impedance arrangements, e.g. impedance matching, reduction of parasitic impedance
    • H05K1/0251—Impedance arrangements, e.g. impedance matching, reduction of parasitic impedance related to vias or transitions between vias and transmission lines
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10098—Components for radio transmission, e.g. radio frequency identification [RFID] tag, printed or non-printed antennas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)

Abstract

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 제1플레이트 및 제1플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2플레이트를 포함하는 하우징과, 상기 제1플레이트와 제2플레이트 사이에 배치되고, 제1플레이트를 향하는 제1면 및 제2플레이트를 향하는 제2면을 포함하는 기판, 상기 기판은, 상기 제1면과 상기 제2면 사이에서 상호 적층되는 복수의 절연층들과, 상기 절연층들의 바로 인접한 층들의 제1쌍 사이에 개재되는 제1도전성 플레이트와, 상기 절연층들의 바로 인접한 층들의 제2쌍 사이에 개재되고, 제1도전성 플레이트보다 상기 제1면에 더 가깝게 배치되고, 상기 제2플레이트를 위에서 바라볼 때, 상기 제1도전성 플레이트와 적어도 부분적으로 중첩되는 제2도전성 플레이트와, 상기 절연층들의 바로 인접한 제3쌍 사이에 개재되고, 상기 제2도전성 플레이트보다 상기 제1면에 더 가깝게 배치되는 그라운드 플래인과, 상기 절연층들의 바로 인접한 제4쌍 사이에 개재되고, 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트 사이에 개재되는 도전성 패턴 및 상기 절연층들의 일부를 통하여 형성되고, 상기 도전성 패턴에 전기적으로 연결되는 도전성 비아(via); 및 상기 도전성 비아에 전기적으로 연결되고, 20GHz ~100GHz 범위의 주파수 대역을 갖는 적어도 하나의 신호를 송수신하도록 구성되는 무선 통신 회로를 포함할 수 있다. 그 밖에 다양한 실시예들이 가능하다.

Description

커플링 급전을 이용한 이중 대역 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치{DUAL-BAND ANTENNA USING COUPLING FEEDING AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명의 다양한 실시예들은 커플링 급전을 이용한 이중 대역 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
무선 통신 기술의 발전에 따라 전자 장치(예: 통신용 전자 장치)는 일상 생활에 보편적으로 사용되고 있으며, 이로 인한 컨텐츠 사용이 기하급수적으로 증가되고 있는 추세이다. 이러한 컨텐츠 사용의 급속한 증가에 의해 네트워크 용량은 점차 한계에 도달하고 있으며, low latency 데이터 통신이 요구됨에 따라 차세대 무선 통신 기술(예: 5G 통신) 또는 WIGIG(wireless gigabit alliance)(예: 802.11AD) 등의 고속 무선 통신 기술이 개발되고 있다.
차세대 무선 통신 기술은 실질적으로 20GHz 이상의 밀리미터웨이브(millimeter wave)가 사용될 수 있으며, 예를 들어, 28GHz 대역과 39GHz 대역에서 동시에 사용될 수 있다. 따라서, 이중 대역(dual-band)를 지원하는 하나의 안테나가 점차 소형화되어가는 전자 장치의 내부에 실장되는 것은 전자 장치의 공간 활용면에서 효율적일 수 있다.
최근에는 하나의 안테나로 이중 대역을 구현하기 위하여, 도전성 패치 안테나가 사용될 수 있다. 예를 들어, 패치 타입 안테나는 도전성 패치에 parasitic element로서 일정 길이 및 슬롯을 형성하여 이중 대역에서 동작하도록 구현될 수 있다. 그러나 이러한 패치 타입 안테나는 parasitic element(예: 슬롯)가 패치 상에 형성되기 때문에 비대칭 구조로 변경됨으로써 이중 편파를 구현하기 어려울 수 있다. 또한, 서로 다른 대역에서 동작하는 패치들을 근접시켜 이중 대역 안테나를 구현할 수도 있다. 그러나 이러한 안테나 역시 안테나를 따로 구현하기 때문에 안테나의 전체 크기가 증가될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은, 커플링 급전을 이용한 이중 대역 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 도전성 플레이트의 형상 변경 없이 이중 대역을 구현함으로서 이중 편파를 지원하도록 구성되는 커플링 급전을 이용한 이중 대역 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 효율적인 실장 공간을 제공할 수 있는 커플링 급전을 이용한 이중 대역 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 제1플레이트 및 제1플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2플레이트를 포함하는 하우징과, 상기 제1플레이트와 제2플레이트 사이에 배치되고, 제1플레이트를 향하는 제1면 및 제2플레이트를 향하는 제2면을 포함하는 기판, 상기 기판은, 상기 제1면과 상기 제2면 사이에서 상호 적층되는 복수의 절연층들과, 상기 절연층들의 바로 인접한 층들의 제1쌍 사이에 개재되는 제1도전성 플레이트와, 상기 절연층들의 바로 인접한 층들의 제2쌍 사이에 개재되고, 제1도전성 플레이트보다 상기 제1면에 더 가깝게 배치되고, 상기 제2플레이트를 위에서 바라볼 때, 상기 제1도전성 플레이트와 적어도 부분적으로 중첩되는 제2도전성 플레이트와, 상기 절연층들의 바로 인접한 제3쌍 사이에 개재되고, 상기 제2도전성 플레이트보다 상기 제1면에 더 가깝게 배치되는 그라운드 플래인과, 상기 절연층들의 바로 인접한 제4쌍 사이에 개재되고, 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트 사이에 개재되는 도전성 패턴 및 상기 절연층들의 일부를 통하여 형성되고, 상기 도전성 패턴에 전기적으로 연결되는 도전성 비아(via); 및 상기 도전성 비아에 전기적으로 연결되고, 20GHz ~100GHz 범위의 주파수 대역을 갖는 적어도 하나의 신호를 송수신하도록 구성되는 무선 통신 회로를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 제1플레이트, 상기 제1플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2플레이트 및 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징과, 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트 사이에 개재되고, 상기 제2플레이트에 평행하게 배치되는 복수의 절연층들을 포함하는 기판(PCB)과, 상기 기판의 상기 절연층들 중 하나에 배치되는 제1도전성 플레이트와, 상기 제2플레이트를 위에서 바라볼 때, 상기 제1도전성 플레이트와 중첩되며, 상기 기판의 상기 절연층들 중 하나에 배치되는 제2도전성 플레이트와, 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트의 사이에서 상기 절연층들 중 하나에 배치되는 제1도전성 커플링 부재 및 상기 제1도전성 커플링 부재에 전기적으로 연결되어, 무선 통신을 제공하는 무선 통신 회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나는 도전성 커플링 부재를 통한 두 도전성 플레이트간의 커플링 급전을 통해 효율적인 실장 공간을 제공할 수 있고, 도전성 플레이트의 형상 변경 없이 이중 대역에서 동작함과 동시에 이중 편파를 지원하기 위하여 방사체로 사용되는 도전성 플레이트의 설계 자유도가 확보될 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 통신 장치의 배치 관계를 도시한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 분리사시도이다.
도 4c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 단면도이다.
도 4d 내지 도 4f는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 전계 분포 및 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도전성 커플링 부재의 구성을 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도전성 커플링 부재의 길이 및 폭의 변화에 따른 임피던스의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도전성 커플링 부재의 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 이중 편파를 지원하는 통신 장치를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 10의 통신 장치의 S-parameter를 도시한 그래프이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 이중 편파를 지원하기 위한 통신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 배치를 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경에서 전자 장치(101)는 제1네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 및 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 예를 들면, 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 구동하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하여 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), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 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 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(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 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력하기 위한 장치로서, 예를 들면, 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 리시버를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 유선 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 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 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 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))를 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 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. 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 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 유선 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 운영되는, 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 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(190)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일시예에 따르면, 통신 모듈(190)(예: 무선 통신 모듈(192))은 통신 방식에 적합한 안테나를 통하여 신호를 외부 전자 장치로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다.
상기 구성요소들 중 일부 구성요소들은 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되어 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. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 외부 전자 장치에게 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 외부 전자 장치는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 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 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 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", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 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 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(120))에 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.
일시예에 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, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 2a는 전자 장치의 전면 사시도이며, 도 2b는 전자 장치의 후면 사시도일 수 있다.
도 2a 및 도 3b의 전자 장치(200)는 도 1의 전자 장치(101)와 적어도 일부 유사하거나 전자 장치의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참고하면, 전자 장치(200)(예: 전자 장치(100))는 하우징(210)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(210)은 도전성 부재 및/또는 비도전성 부재로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(210)은 제1방향(예: Z 축 방향)으로 향하는 제1면(2001)(예: 전면 또는 상면), 제1면(2001)과 대향되는 방향으로 배치되는 제2면(2002)(예: 후면 또는 저면) 및 제1면(2001)과 제2면(2002)의 적어도 일부를 둘러싸는 방식으로 배치되는 측면(2003)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 측면(2003)은, 전면 플레이트(2011) 및 후면 플레이트(211)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 부재(216)에 의하여 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제1면(2001)에 배치되는 전면 플레이트(2011)(예: 윈도우 또는 글라스 플레이트)를 포함할 수 있으며, 전면 플레이트(2011)를 통해 디스플레이(201)가 노출되도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 통화용 리시버 홀(202)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 내부에 배치된 스피커를 이용하고 통화용 리시버 홀(202)을 통하여 상대방과 통화하도록 제어될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 마이크 홀(203)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 내부에 배치되며 소리의 방향을 감지할 수 있는 적어도 하나의 마이크를 이용하고 마이크 홀(203)을 통하여 외부의 음을 수신하거나 상대방에게 사용자의 음성을 송신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 적어도 하나의 키 입력 장치(217)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 입력 장치(217)는 하우징(210)의 측면 부재(216)에 배치되는 적어도 하나의 사이드 키 버튼(217)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 사이드 키 버튼(217)은 볼륨 조절 버튼, 웨이크 업 버튼 또는 특정 기능(예: 인공 지능 실행 기능 또는 빠른 음성 인식 실행 모드 진입 기능 등) 수행 버튼을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 디스플레이(201)에 노출되거나, 전면 플레이트(2011)를 통하여 기능은 수행하나 노출되지 않는 방식으로 배치되어 전자 장치(200)의 다양한 기능을 수행하기 위한 부품(component)들을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품들은 적어도 하나의 센서 모듈(204)을 포함할 수 있다. 이러한 센서 모듈(204)은, 예컨대, 조도 센서(예: 광센서), 근접 센서(예: 광센서), 적외선 센서, 초음파 센서, 지문 인식 센서, 얼굴 인식 센서 또는 홍채 인식 센서를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 제1카메라 장치(205)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 전자 장치(200)의 상태 정보를 사용자에게 시각적으로 제공하기 위한 인디케이터(206)(예: LED 장치)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 리시버(202)의 일측에 배치되는 광원(214)(예: 적외선 LED)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 광원(214)으로부터 발생된 광이 사용자의 눈주위에 조사된 상태에서 홍채 이미지를 검출하기 위한 이미징 센서 어셈블리(215)(예: 홍채 카메라)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 이러한 부품들 중 적어도 하나는 전자 장치(200)의 제1방향과 대향되는 방향(예: -Z 축 방향)으로 향하는 제2면(2002)(예: 후면 또는 배면)의 적어도 일부 영역을 통해 노출되게 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 외부 스피커 홀(207)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 내부에 배치되는 스피커를 이용하고, 외부 스피커 홀(207)을 통하여 음을 방출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 외부 장치에 의한 데이터 송수신 기능 및 외부 전원을 인가받아 전자 장치(200)를 충전시키기 위한 제1컨넥터 홀(208)(예: 인터페이스 컨넥터 포트)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 외부 장치의 이어잭을 수용하기 위한 제2컨넥터 홀(209)(예: 이어잭 어셈블리)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제2면(2002)에 배치되는 후면 플레이트(211)(예: 후면 윈도우)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 후면 플레이트(211)에는 후면 카메라 장치(212)가 배치될 수 있다. 후면 카메라 장치(212) 주변에는 적어도 하나의 전자 부품(213)이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 부품(213)은 조도 센서(예: 광 센서), 근접 센서(예: 광 센서), 적외선 센서, 초음파 센서, 심박 센서, 지문 인식 센서 또는 플래시 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(201)는 전자 장치(200)의 제1면(2001)의 적어도 일부 영역을 통해 노출되도록 배치되는 전면 플레이트(2011)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이(201)는 전면 플레이트(2011)의 배면에 적층되는 터치 패널 및 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이 패널을 통해 표시되는 영상은 투명 재질의 전면 플레이트(2011)를 통하여 사용자에게 제공될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 플레이트(2011)는 투명 재질의 글래스, 또는 아크릴 등 다양한 재질이 사용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 밀리미터웨이브(millimeter wave)(예: 20GHz 이상의 대역)를 작동 주파수 대역으로 사용하는 적어도 하나의 통신 장치(예: 도 4a의 통신 장치(400))를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치는 기판에 전기적으로 단절되도록 중첩되게 배치되는 한 쌍의 도전성 플레이트(예: 도 4a의 도전성 플레이트(421, 423))와, 그 사이에서 커플링 급전되도록(capacitively fed) 배치되는 도전성 커플링 부재(예: 도 4a의 도전성 커플링 부재(423))를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치는 한 쌍의 도전성 플레이트 및 도전성 커플링 부재가 기판(예: 도 4a의 기판(410))의 서로 다른 절연층에 배치됨으로써 이중 대역 안테나를 구현하기 위한 별도의 실장 공간이 배제되기 때문에 전자 장치의 슬림화에 기여할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 통신 장치의 배치 관계를 도시한 도면이다.
도 3의 전자 장치(300)는 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 2a의 전자 장치(200)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 3을 참고하면, 전자 장치(300)는 적어도 하나의 통신 장치 (310, 320, 330, 340)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치(310, 320, 330, 340)는 기판의 서로 다른 절연층상에 이격 배치되는 한 쌍의 도전성 플레이트(예: 도 4a의 한 쌍의 도전성 플레이트(421, 422))와, 그 사이에 커플링 급전(capacitively coupled)되도록 배치되는 도전성 커플링 부재(도 4a의 커플링 부재(423))를 포함하여 이중 대역 안테나로 동작할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 한 쌍의 도전성 플레이트는 기판에 배치되는 제 1 통신 회로(예: RFIC, 무선 통신 회로)(311, 321, 331, 341)를 통해 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 내부 공간에 실장되는 PCB(350)(예: 메인 PCB)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, PCB(350)는 통신 모듈(370)(예: 프로세서, CP) 및 제 2 통신 회로(360)(예: 중간주파수 IC)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치에 배치되는 제 1 통신 회로(예: RFIC)는 전기적 연결 부재(381)를 통해 제 2 통신 회로(360)에 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치 (310, 320, 330, 340)를 통해 수신되는 신호는 제 1 통신 회로(311, 321, 331, 341)(예: RFIC)를 통해 중간 주파수 신호로 변환되고, 중간 주파수 신호는 제 2 통신 회로(360)를 통해 베이스 밴드 주파수로 변경되어 프로세서(370)에 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 통신 장치(310, 320, 330, 340)는 전자 장치(300)의 각 모서리에 배치되고 있으나, 이에 국한되지 않으며, 전자 장치의 내부 공간 중 다양한 위치에 다양한 개 수로 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치(310, 320, 330, 340)는 스위칭 장치(미도시 됨)에 의해 적어도 두 개가 함께 동작할 수 있다. 또 다른 예로, 적어도 하나의 통신 장치(310, 320, 330, 340)는 센서 장치에 의한 주변 환경에 따라 선택적으로 스위칭될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 센서 장치는 그립 센서를 포함할 수 있으며, 전자 장치는 그립 센서에 의해 전자 장치의 파지를 감지하여 이를 회피하기 위한 위치에 배치되는 적어도 하나의 통신 장치가 동작하도록 제어할 수도 있다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 통신 장치의 일부분의 사시도이다. 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 분리사시도이다. 도 4c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 단면도이다.
도 4a의 통신 장치(400)는 도 3의 통신 장치(310, 320, 330, 340)와 적어도 일부 유사하거나, 통신 장치의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 4a를 참고하면, 통신 장치(400)는 기판(410)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(410)은 제1면(411) 및 제1면(411)의 반대 방향으로 향하는 제2면(412)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(410)은 제2면(412)이 전자 장치(예: 도 2b의 전자 장치(200))의 후면 플레이트(예: 도 2b의 후면 플레이트(211))를 향하도록 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 기판(410)은 제2면(412)이 전자 장치의 측면 부재(예: 도 2a의 측면 부재(216))를 향하도록 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(410)은 제2면(412)에 배치되는 제1도전성 플레이트(421)(예: 제1도전성 패치)를 포함할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 제1도전성 플레이트(421)는 기판(410)을 형성하는 복수의 절연층들 사이에 개재될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(410)은 제1면(411)과 제2면(412) 사이의 절연층에 배치되는 제2도전성 플레이트(422)(예: 제2도전성 패치)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(410)은 제1도전성 플레이트(421)와 제2도전성 플레이트(422) 사이에 배치되는 도전성 커플링 부재(423)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421), 제2도전성 플레이트(422) 및 도전성 커플링 부재(423)는 물리적으로 이격된 상태를 유지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 커플링 부재(423)는 기판(410)의 제1면(411)에 배치되는 통신 회로(440)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 커플링 부재(423)는 통신 회로(440)(예: 도 3의 제 1 통신 회로(311), RFIC)를 통해 급전될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421) 및 제2도전성 플레이트(422)는 도전성 커플링 부재(423)에 의해 커플링 급전될 수 있다(capacitively fed).
다양한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421) 및 제2도전성 플레이트(422)는 크기가 서로 다르고, 동일한 형상을 가지며, 동일한 중심을 갖도록 서로 중첩되는 방식으로 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 다양한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421)는 그 전부가 제2도전성 플레이트(422)에 중첩될 수 있는, 제2도전성 플레이트(422)와 다른 형상으로 형성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 회로(440)는 제1도전성 플레이트(421)를 통해 제1주파수를 포함하는 제1신호를 전송할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 회로(440)는 제2도전성 플레이트(422)를 통해 제2주파수를 포함하는 제2신호를 전송할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 통신 장치(400)는 통신 회로(440)와 전기적으로 연결된 도전성 커플링 부재(423)에 의한 커플링 급전으로 동작하는 제1도전성 플레이트(421) 및 제2도전성 플레이트(422)를 포함하는 안테나 구조가 기판상에 복수개로 배치되어, 어레이 형태로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 복수의 안테나 구조는 통신 회로(440)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1주파수는 23GHz 내지 33GHz의 범위를 포함하고, 제2주파수는 35GHz 내지 45GHz의 범위를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421) 및 제2도전성 플레이트(422)는 도전성 커플링 부재(423)로부터 급전되어 도시된 제1방향(① 방향)(예: 도 2a의 -Z 방향)으로 빔 패턴을 형성할 수 있다.
도 4b 및 도 4c를 참고하면, 통신 장치(400)는 복수의 절연층들(431, 432, 433, 434)을 포함하는 기판(410)의, 서로 다른 절연층상에 각각 배치되는 제1도전성 플레이트(421), 제2도전성 플레이트(422) 및 도전성 커플링 부재(423)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421)는 제1절연층(431)에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421)는 기판(410)의 제2면(412)에 노출되거나, 노출되지 않는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 커플링 부재(423)는 제1절연층(431)과 기판(410)의 제2절연층(432) 사이에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2도전성 플레이트(422)는 제2절연층(432)과 제3절연층(433) 사이에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3절연층(433)과 제4절연층(434) 사이에는 제3도전성 플레이트(424)가 배치됨으로써 그라운드 플래인(ground plane)(예: 그라운드 층)으로 동작할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421), 제2도전성 플레이트(422), 도전성 커플링 부재(423) 및 제3도전성 플레이트(424)는 기판(410)에 포함된 복수의 절연층들에서 서로 물리적으로 이격된 위치라면, 서로 이웃하지 않는 절연층들에 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421)와 제2도전성 플레이트(422)는 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421)와 제2도전성 플레이트(422)는 서로 다른 크기로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421)와 제2도전성 플레이트(422)는 중심(C)이 일치하도록 중첩되게 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421)는 제2도전성 플레이트(422)보다 작은 크기로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2도전성 플레이트(422)는 제1도전성 플레이트(421)보다 작은 크기로 형성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 제3도전성 플레이트(424)는 중첩되었을 때, 제1도전성 플레이트(421), 제2도전성 플레이트(422) 및 도전성 커플링 부재(423)를 모두 포함하는 크기 및 형상으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421)는 제2도전성 플레이트(422)보다 상대적으로 높은 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421)는 39GHz 대역에서 동작할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2도전성 플레이트(422)는 28GHz 대역에서 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(410)의 제2면(412)의 위에서 볼 때, 도전성 커플링 부재(423)는 제1도전성 플레이트(421)와 제2도전성 플레이트(422)가 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 커플링 부재(423)는 길이 및 폭을 갖는 라인(line) 형태로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2도전성 플레이트(422), 또는 제3도전성 플레이트(424)는 중첩되는 위치에 관통구(4221, 4241)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 커플링 부재(423)는 관통구(4221, 4241)를 통하여 배치되는 도전성 부재(425)를 통해 기판(410)의 제1면(411)에 배치되거나 기판이 아닌 그 주변에 배치되는 통신 회로(440)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 부재(425)는 제2도전성 부재(422) 및 제3도전성 부재(424)와 전기적으로 절연된 상태를 유지하도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 부재(425)는 기판(410) 및 관통구(4221, 4241)에 충진되는 도전성 필러(예: 도전성 비아)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 장치(400)는 통신 회로(440)로부터 도전성 부재(425)를 통해 도전성 커플링 부재(423)로 전력이 유기될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421) 및 제2도전성 플레이트(422)는 전력이 유기된 도전성 커플링 부재(423)를 통해 커플링 급전됨으로써(capacitively fed) 안테나 방사체(예: 패치 안테나)로 동작할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421)와 제2도전성 플레이트(422)는 도 4c에 도시된 ① 방향(예: 도 2a의 -Z 방향)으로 빔 패턴을 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421)와 도전성 커플링 부재(423) 사이의 간격 또는 도전성 커플링 부재(423)와 제2도전성 플레이트(422) 사이의 간격 또는 제2도전성 플레이트(422)와 제3도전성 플레이트(424) 사이의 간격은 동일하거나 서로 다를 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상술한 간격들은 그 두께가 서로 상이한 절연층들에 의해 형성되거나 복수의 서로 다른 절연층들을 중첩되게 배치함으로써 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(421), 제2도전성 플레이트(422), 도전성 커플링 부재(423) 및 제3도전성 플레이트(424)는 기판(410)의 대응 절연층에 금속 패턴 형태로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 제1도전성 플레이트(421), 제2도전성 플레이트(422), 도전성 커플링 부재(423) 및 제3도전성 플레이트(424) 중 적어도 하나는 기판(410)에 부착되는 금속 플레이트, 가요성 인쇄회로(FPCB) 또는 도전성 도료를 포함할 수도 있다.
도 4d 내지 도 4e는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 단면도이다.
도 4d를 참고하면, 도 4c의 구성에서, 제2도전성 플레이트(422)와 그라운드 플래인으로 사용되는 제3도전성 플레이트(424)는 도전성 연결 부재(426)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3도전성 플레이트(424)와 전기적으로 연결된 제2도전성 플레이트(422)는 도전성 커플링 부재(423)를 통해 PIFA(planar inverted F antenna) 구조로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제2도전성 플레이트(422)는 도 4c의 제2도전성 플레이트 대비 상대적으로 낮은 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 연결 부재(426)는 제2도전성 플레이트(422)를 제3플레이트(424)에 점접촉, 선접촉 또는 면접촉시키는 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4e를 참고하면, 도 4c의 구성에서, 제1도전성 플레이트(421)와 그라운드 플래인으로 사용되는 제3도전성 플레이트(424)는 적어도 하나의 도전성 연결 부재(427, 428)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3도전성 플레이트(424)와 전기적으로 연결된 제1도전성 플레이트(421)는 PIFA(planar inverted F antenna) 구조로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1도전성 플레이트(421)는 도 4c의 제1도전성 플레이트 대비 상대적으로 낮은 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 연결 부재(427, 428)는 제1도전성 플레이트(421)를 제3도전성 플레이트(424)에 점접촉, 선접촉 또는 면접촉시키는 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하나의 도전성 연결 부재(428)는 제1도전성 플레이트(421)와 같은 폭으로 연장되어 형성될 수 있으며, 하나의 도전성 연결 부재(427)와 같은 선 형태로 형성될 수도 있다.
도 4f를 참고하면, 도 4c의 구성에서, 제1도전성 플레이트(421) 및 제2도전성 플레이트(422)는 각각 그라운드 플래인으로 사용되는 제3도전성 플레이트(424)는 적어도 하나의 도전성 연결 부재(426, 427, 428)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3도전성 플레이트(424)와 전기적으로 연결된 제1도전성 플레이트(421)는 PIFA(planar inverted F antenna) 구조로 동작할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3도전성 플레이트(424)와 전기적으로 연결된 제2도전성 플레이트(422)는 PIFA(planar inverted F antenna) 구조로 동작할 수 있다. 예를 들어, 도전성 커플링 부재(423)를 통해 제1도전성 플레이트(421)는 도 4c의 제1도전성 플레이트 대비 상대적으로 낮은 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 또 다른 예로, 도전성 커플링 부재(423)를 통해 제2도전성 플레이트(422)는 도 4c의 제2도전성 플레이트 대비 상대적으로 낮은 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 연결 부재들(426, 427, 428)은 제1도전성 플레이트(421) 및 제2도전성 플레이트(422)를 제3도전성 플레이트(424)에 점접촉, 선접촉 또는 면접촉시키는 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하나의 도전성 연결 부재(428)는 제1도전성 플레이트(421)와 같은 폭으로 연장되어 형성될 수 있으며, 하나의 도전성 연결 부재(427)와 같은 선 형태로 형성될 수도 있다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 전계 분포 및 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 제1도전성 플레이트(예: 도 4c의 제1도전성 플레이트(421))를 통한 전계 분포 및 방사 패턴을 도시하고 있으며, 도 5c 및 도 5d는 제2도전성 플레이트(예: 도 4c의 제2도전성 플레이트(422))를 통한 전계 분포 및 방사 패턴을 도시하고 있다.
도 5a 내지 도 5d에 도시된 바와 같이, 도전성 커플링 부재(예: 도 4c의 도전성 커플링 부재(423))는 주변에 전계를 형성하며, 주변의 제1도전성 플레이트(421) 및 제2도전성 플레이트(422)가 생성하는 고유의 필드와 커플링을 발생시켜 동시에 급전될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 제1도전성 플레이트(421)와 제2도전성 플레이트(422)는 중앙을 기준으로 좌우 대칭 형태의 패치 안테나 고유의 전계 분포가 형성됨을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도전성 커플링 부재의 구성을 도시한 도면이다.
도 6의 도전성 커플링 부재(610)는 도 4a 내지 도 4c의 도전성 커플링 부재(423)와 적어도 일부 유사하거나, 도전성 커플링 부재의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도전성 커플링 부재(610)는 일정 길이 및 일정 폭을 갖는 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 도전성 커플링 부재(610)는 도전성 부재(예: 도 4c의 도전성 부재(425))와 전기적으로 연결된 급전 포트(611)로부터 그 종단(612)까지 일정 길이 d 및 일정 폭 w를 가질 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 커플링 부재(610)는 임피던스 매칭(정합)을 위하여 그 길이 및 폭이 적절히 변경될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 5a 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 통신 장치(예: 도 4c의 통신 장치(400))는 중앙부로 갈수록 E-field의 세기가 약해지고 도전성 플레이트(예: 도 4c의 도전성 플레이트들(421, 422))의 주변부로 갈수록 E-field의 세기가 강해지는데, 이로 인해 급전 위치에 따른 임피던스 변화가 발생할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 급전 위치의 필드가 강해질수록 급전 포트에서의 전압이 강해지기 때문에 직접 급전하는 경우(예: 물리적으로 접촉하여 전기적으로 연결하는 경우)에는 주변부로 급전 포트가 이동할수록 임피던스가 커지고 중앙부로 올수록 임피던스가 작아지게 된다. 그러나 본 발명의 예시적인 실시예에서 제안된 커플링 급전 구조는 주 방사체와 안테나 포트를 커플링시켜 동작하는데, 일반적으로 커플링이 발생할 때는 주 방사체의 임피던스가 역수로 보이게 된다. 하기 <수학식 1>은 electric coupling이 발생할 때의 근사된 임피던스 식이다.
Figure 112017118833411-pat00001
여기서, Za는 패치 안테나의 임피던스를 의미하며 k는 coupling coefficient이며 Zin은 포트에서 바라볼 때의 임피던스이다. 따라서, 직접 급전하는 경우와 반대의 경향을 보이는데, 도전성 커플링 부재가 길어져서 그 종단이 도전성 플레이트의 중앙부에 위치할 경우에는 직접 급전과는 반대로 임피던스가 커지게 되고, 그 종단이 짧아질 경우에는 임피던스가 작아지게 된다. 또한, 도전성 커플링 부재의 폭이 넓어져서 coupling이 커지게 된다면 위 식에서 coupling coefficient K 값이 증가하게 되고 급전 포트에서의 임피던스가 커지게 된다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도전성 커플링 부재의 길이 및 폭의 변화에 따른 임피던스의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7a는 도전성 커플링 부재(예: 도 6의 도전성 커플링 부재(610))의 길이 (d)의 변화(예: 0 mm ~ 1 mm)에 따른 임피던스(저항 값)의 실수 값의 변화를 도시한 그래프로서, 도전성 커플링 부재(610)의 길이(d)가 길어질수록 임피던스가 높아지는 것을 알 수 있다. 따라서, 도전성 커플링 부재(610)의 길이(d)를 적절히 조절함으로써 해당 대역에서 최대 방사 성능이 발현될 수 있는 안테나를 구현할 수 있다.
도 7b는 도전성 커플링 부재(예: 도 6의 도전성 커플링 부재(610))의 폭(w)의 변화(예: 0.1 mm ~ 0.4 mm)에 따른 임피던스(저항 값)의 실수 값의 변화를 도시한 그래프로서, 도전성 커플링 부재(610)의 폭(w)이 넓어질수록 임피던스가 높아지는 것을 알 수 있다. 따라서, 도전성 커플링 부재(610)의 길이(d) 및 폭(w)을 적절히 조절함으로써 해당 대역에서 최대 방사 성능이 발현될 수 있는 안테나를 구현할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도전성 커플링 부재(예: 도 6의 도전성 커플링 부재(610))는 도 5a 및 도 5c에 도시된 바와 같이 중심(C)을 기준으로 양분되는 전계 분포를 가지므로 급전 포트로부터 양분되는 부분까지의 길이 이상의 길이로 형성되지 않을 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도전성 커플링 부재의 구성을 도시한 도면이다.
도 8a 내지 도 8c의 도전성 커플링 부재(810, 820, 830)는 도 4a 내지 도 4d의 도전성 커플링 부재(423)와 적어도 일부 유사하거나, 도전성 커플링 부재의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 도전성 커플링 부재(810, 820, 830)의 급전 포트(811, 821, 831)로부터 종단(812, 822, 832)까지 일정 길이 d를 가질 수 있으며, 급전 포트(811, 821, 831)에서 종단(812, 822, 832)까지 진행될 때 그 폭이 다양하게 변화하는 구성을 도시하고 있다.
도 8a를 참고하면, 도전성 커플링 부재(810)는 제1폭 w를 갖는 급전 포트(811)로부터 제2폭 w1을 갖는 종단(812)까지 길이 d를 갖도록 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 커플링 부재(810)는 특정 지점에서 그 폭이 w에서 w1으로 점진적으로 변하는 곡형으로 테이퍼진 부분(813, 814)을 포함하도록 형성될 수 있다.
도 8b를 참고하면, 도전성 커플링 부재(820)는 제1폭 w를 갖는 급전 포트(821)로부터 제2폭 w1을 갖는 종단(22)까지 길이 d를 갖도록 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 커플링 부재(820)는 특정 지점에서 그 폭이 w에서 w1으로 점진적으로 변하는 직선 형태로 테이퍼진 부분(823, 824)을 포함하도록 형성될 수 있다.
도 8c를 참고하면, 도전성 커플링 부재(830)는 제1폭 w를 갖는 급전 포트(831)로부터 제2폭 w1을 갖는 종단(832)까지 길이 d를 갖도록 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 커플링 부재(830)는 급전 포트(831)로부터 종단(832)까지 그 폭이 w에서 w1으로 점진적으로 변하는 직선 형태의 테이퍼진 부분(833, 834)을 포함하도록 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며 직선 형태의 테이퍼진 부분은 곡선 형태의 테이퍼진 부분으로 대체될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도전성 커플링 부재점진적으로 변하는 테이퍼진 부분은 급전 포트로부터 종간까지 진행할 수록 그 폭이 점진적으로 커지거나 작아지는 방식으로 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 9의 통신 장치(900)는 도 3의 통신 장치(310, 320, 330, 340)와 적어도 일부 유사하거나, 통신 장치의 다양한 실시예들을 포함할 수 있다.
도 9를 참고하면, 통신 장치(900)는 제1면(911) 및 제1면(911)에서 반대 방향으로 향하는 제2면(912)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전술한 도 4a 내지 도 4c의 구성을 갖는 복수의 안테나(920, 930, 940)가 일정 간격의 어레이 형태로 배치됨으로써, 높은 자유 공간 손실을 극복하고, 안테나이 이득을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 제1안테나(920)는 기판(910)에 배치되는 제1도전성 플레이트(921) 및 제1도전성 플레이트(921)와 중첩되며, 일정 간격으로 이격된 제2도전성 플레이트(922)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나(930)는 제1안테나(920)로부터 일정 간격으로 이격된 기판(910)의 영역에서, 기판(910)에 배치되는 제1도전성 플레이트(931) 및 제1도전성 플레이트(931)와 중첩되며, 일정 간격으로 이격된 제2도전성 플레이트(932)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나(940)는 제2안테나(920)로부터 일정 간격으로 이격된 기판(910)의 영역에서, 기판(910)에 배치되는 제1도전성 플레이트(941) 및 제1도전성 플레이트(941)와 중첩되며, 일정 간격으로 이격된 제2도전성 플레이트(942)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제1안테나(920), 제2안테나(930) 및 제3안테나(940)는 각각 기판(910)에서 제1도전성 플레이트(921, 931, 941) 및 제2도전성 플레이트(922, 932, 942) 사이에 배치되는 도전성 커플링 부재(예: 도 4c의 도전성 커플링 부재(423))에 의해 커플링 급전되도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나(920), 제2안테나(930) 및 제3안테나(940)의 도전성 커플링 부재는, 예를 들어, 기판(910)의 제1면(911)에 실장되거나, 기판(910)의 주변에 배치되는 통신 회로(950)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 이중 편파를 지원하는 통신 장치를 도시한 도면이다.
도 10의 통신 장치(1000)는 도 3의 통신 장치(310, 320, 330, 340)와 적어도 일부 유사하거나, 통신 장치의 다양한 실시예들을 포함할 수 있다.
도 10의 제1도전성 플레이트(1021) 및 제2도전성 플레이트와 그 사이에 배치되는 한 쌍의 도전성 커플링 부재(1023, 1024)의 전기적 연결 구조는 도 4a 내지 도 4c의 구조와 동일 또는 유사할 수 있다.
도 10을 참고하면, 통신 장치(1000)는 기판(1010), 기판(1010)에 배치되는 제1도전성 플레이트(1021), 제1도전성 플레이트(1021)와 중첩되고 이격된 위치에 배치되는 제2도전성 플레이트(1022), 제1도전성 플레이트(1021)와 제2도전성 플레이트(1022) 사이에서, 중첩된 위치 중 어느 한 지점에 배치되는 제1도전성 커플링 부재(1023) 및 중심 C를 기준으로 제1도전성 커플링 부재(1023)로부터 일정 각도 θ로 회전되는 위치에 배치되는 제2도전성 커플링 부재(1024)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 각도 θ는 90도일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트 및 제2도전성 플레이트는 중심을 지나며 서로 수직한 적어도 두 개의 가상의 라인(예: x 축 및 y 축)을 기준으로 대칭적으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트와 제2도전성 플레이트는 정사각형 형상으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(1021) 및 제2도전성 플레이트(1022)는 중심 C를 Z축으로 90도의 각도를 갖도록 배치되는 한 쌍의 도전성 커플링 부재(1023, 1024)에 의해 각각 커플링 급전됨으로써, 두 개의 편파를 형성할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 10의 통신 장치의 S-parameter를 도시한 그래프로써, 도시된 바와 같이, 통신 모듈(1000)은 28GHz 대역 및 39GHz 대역에서 이중 공진을 형성하면서 서로 다른 편파를 만들기 때문에 isolation 특성의 향상을 알 수 있다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 이중 편파를 지원하기 위한 통신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 12의 통신 장치(1200)는 도 3의 통신 장치(310, 320, 330, 340)와 적어도 일부 유사하거나, 통신 장치의 다양한 실시예들을 포함할 수 있다.
도 12를 참고하면, 통신 장치(1200)는 기판(1210), 기판(1210)에 배치되는 제1도전성 플레이트(1221), 제1도전성 플레이트(1221)와 중첩되고 이격된 위치에 배치되는 제2도전성 플레이트(1222), 제1도전성 플레이트(1221)와 제2도전성 플레이트(1222) 사이에서, 중첩된 위치 중 어느 한 지점에 배치되는 제1도전성 커플링 부재(1223) 및 중심 C를 기준으로 제1도전성 커플링 부재(1223)로부터 일정 각도 θ로 회전되는 위치에 배치되는 제2도전성 커플링 부재(1224)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 각도 θ는 90도일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(1221) 및 제2도전성 플레이트(1222)는 중심 C를 Z축으로 90도의 각도를 갖도록 배치되는 한 쌍의 도전성 커플링 부재(1223, 1224)에 의해 각각 커플링 급전됨으로써, 두 개의 편파를 형성할 수 있다.
도 13을 참고하면, 통신 장치(1300)는 기판(1310), 기판(1310)에 배치되는 제1도전성 플레이트(1321), 제1도전성 플레이트(1321)와 중첩되고 이격된 위치에 배치되는 제2도전성 플레이트(1322), 제1도전성 플레이트(1321)와 제2도전성 플레이트(1322) 사이에서, 중첩된 위치 중 어느 한 지점에 배치되는 제1도전성 커플링 부재(1323) 및 중심 C를 기준으로 제1도전성 커플링 부재(1323)로부터 일정 각도 θ로 회전되는 위치에 배치되는 제2도전성 커플링 부재(1324)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 각도 θ는 90도를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(1321) 및 제2도전성 플레이트(1322)는 중심 C를 Z축으로 90도의 각도를 갖도록 배치되는 한 쌍의 도전성 커플링 부재(1323, 1324)에 의해 각각 커플링 급전됨으로써, 두 개의 편파를 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트(1221, 1321) 및 제2도전성 플레이트(1222, 1322)는 중심(C)을 지나며 서로 수직한 적어도 두 개의 가상의 라인(예: x 축 및 y 축)을 기준으로 대칭적으로 형성될 수 있는 도 12에 도시된 원형 또는 도 13에 도시된 정팔각형 형상으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 제1도전성 플레이트 및/또는 제2도전성 플레이트는 대역폭 확장을 목적으로 형성 또는 배치되는 슬롯(slot)과 같은 parasitic element가 사용되더라도, parasitic element가 대칭적으로 배치될 경우, 상술한 도전성 커플링 부재에 의한 이중 편파를 지원할 수 있다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 배치를 도시한 도면이다.
도 14a 및 도 14b에서 통신 장치는 도 9의 통신 장치(900)를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 도 14a 내지 도 14b에 도시된 통신 장치(900)는 도 4a 내지 도 4f의 통신 장치(400), 도 10의 통신 장치(1000), 도 12의 통신 장치(1200) 또는 도 13의 통신 장치(1300)로 대체될 수 있다.
도 14a를 참고하면, 전자 장치(1400)는 하우징(1410)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(1410)은 측면 부재(1420)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 측면 부재(1420)의 적어도 일부 영역은 도전성 부재로 형성될 수 있으며, 비도전성 부분에 의해 단위 도전성 부분으로 구현되어 안테나 방사체로 동작할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하우징(1410)은 제1길이를 갖는 제1부분(1411), 제1부분(1411)과 수직한 방향으로 연장되며 제2길이를 갖는 제2부분(1412), 제2부분(1412)에서 제1부분(1411)과 평행하게 제1길이를 갖도록 연장되는 제3부분(1413) 및 제3부분(1413)에서 제2부분(1412)과 평행하게 제2길이를 갖도록 연장되는 제4부분(1414)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 통신 장치(900, 900-1)는 전자 장치(1400)의 내부 공간(1401)에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 통신 장치(900, 900-1)는 실질적으로 사각형 형상의 전자 장치(1400)의 적어도 하나의 코너 부분에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1통신 장치(900)의 제1측부(9101)는 하우징(910)의 제1부분(1411)과 인접하고, 제1통신 장치(900)의 제2측부(9102)는 하우징(1410)의 제2부분(1412)과 인접하게 배치될 수 있다. 이러한 경우, 통신 장치(900)의 전기적 연결 부재(950)(예: 전원 단자 및/또는 RF 단자)는 제4측부(9104)에서 전자 장치(1400)의 중심 방향으로 인출될 수 있다. 또 다른 예로, 전기적 연결 부재(950)는 제3측부(9103)에서 전자 장치(1400)의 중심 방향으로 인출될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 제2통신 장치(900-1)의 제1측부(9101)는 하우징(1410)의 제4부분(1414)과 인접하고, 제2통신 장치(900-1)의 제2측부(9102)가 하우징(1410)의 제1부분(1411)과 인접하게 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1통신 장치(900)은 도전성 플레이트들(예: 도 9의 제2도전성 플레이트(921, 931, 941) 및 제2도전성 플레이트(922, 932, 942))를 포함하는 복수의 안테나(920, 930, 940)들에 의해 전자 장치의 후면 플레이트(예: 도 2b의 후면 플레이트(211) 방향으로 빔 패턴을 형성할 수 있다.
도 14b를 참고하면, 적어도 하나의 통신 장치(900, 900-1, 900-2)는 전자 장치(1400)의 모서리 중 일부 영역에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1통신 장치(900)는 제2면(예: 도 9의 제2면(912))이 하우징(1410)의 제1부분(1411)의 실질적으로 중앙에서 제1부분(1411)을 향하도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(1400)의 제2플레이트(예: 도 2b의 제2플레이트(211))를 위에서 바라볼 때, 제1통신 장치(900)는 기판(910)의 제1측부(9101)가 하우징(1410)의 제1부분(1411)과 나란한 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2통신 장치(900-1)는 제2면(예: 도 9의 제2면(912))이 하우징(1410)의 제4부분(1414) 중 일부 영역에서, 제4부분(1414)과 인접하고 나란한 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3통신 장치(900-2)는 제2면(예: 도 9의 제2면(912))이 하우징(1410)의 제2부분(1412) 중 일부 영역에서, 제2부분(1412)과 인접하고 나란한 방식으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1통신 장치(900)는 하우징(1410)의 제1부분(1411)으로 향하는(예: ① 방향으로 향하는) 빔 패턴을 형성할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2통신 장치(900-1)는 하우징(1410)의 제4부분(1414)으로 향하는(예: ④ 방향으로 향하는) 빔 패턴을 형성할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3통신 장치(900-2)는 하우징(1410)의 제2부분(1412)으로 향하는(예: ② 방향으로 향하는) 빔 패턴을 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 미도시 되어으나, 도 14a 및 도 14b 제시된 통신 장치(900)는 실질적으로 장방형인 전자 장치의 각 코너, 또는 각 모서리 중 적어도 일부 영역에 배치되거나, 코너 또는 모서리에 혼용으로 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 장치(900, 900-1, 900-2)가 실장된 부분과 대응하는 하우징(1410)의 대응 영역은 통신 장치의 방사 성능 저하를 방지하기 위하여, 도전성 재질이 아닌 다른 재질(예: 유전체 재질)로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 하우징(1410)의 대응 영역은 통신 장치의 빔 형성 방향으로 하우징상에 홀이 형성되거나 빔이 통과 가능한 금속 주기 구조체(예: metal grid)로 대체될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 제1플레이트(예: 도 2a의 제1플레이트(2011)) 및 제1플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2플레이트(예: 도 2b의 제2플레이트(211))를 포함하는 하우징(예: 도 2a의 하우징(210))과, 상기 제1플레이트와 제2플레이트 사이에 배치되고, 제1플레이트를 향하는 제1면(예: 도 4c의 제1면(411)) 및 제2플레이트를 향하는 제2면(예: 도 4c의 제2면(412))을 포함하는 기판(예: 도 4c의 기판(410)), 상기 기판은, 상기 제1면과 상기 제2면 사이에서 상호 적층되는 복수의 절연층들(도 4c의 복수의 절연층들(431, 432, 433, 434)과, 상기 절연층들의 바로 인접한 층들의 제1쌍 사이에 개재되는 제1도전성 플레이트(예: 도 4c의 제1도전성 플레이트(421))와, 상기 절연층들의 바로 인접한 층들의 제2쌍 사이에 개재되고, 제1도전성 플레이트보다 상기 제1면에 더 가깝게 배치되고, 상기 제2플레이트를 위에서 바라볼 때, 상기 제1도전성 플레이트와 적어도 부분적으로 중첩되는 제2도전성 플레이트(예: 도 4c의 제2도전성 플레이트(422))와, 상기 절연층들의 바로 인접한 제3쌍 사이에 개재되고, 상기 제2도전성 플레이트보다 상기 제1면에 더 가깝게 배치되는 그라운드 플래인(예: 도 4c의 그라운드 플래인(424))과, 상기 절연층들의 바로 인접한 제4쌍 사이에 개재되고, 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트 사이에 개재되는 도전성 패턴(예: 도 4c의 도전성 패턴(423)) 및 상기 절연층들의 일부를 통하여 형성되고, 상기 도전성 패턴에 전기적으로 연결되는 도전성 비아(via)(예: 도 4c의 도전성 비아(425)); 및 상기 도전성 비아에 전기적으로 연결되고, 20GHz ~100GHz 범위의 주파수 대역을 갖는 적어도 하나의 신호를 송수신하도록 구성되는 무선 통신 회로(예: 도 4c의 무선 통신 회로(440))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2도전성 플레이트의 면적은 상기 제1도전성 플레이트의 면적보다 더 넓게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 비아는 상기 그라운드 플래인과 상기 제1면 사이의 제1지점으로부터 상기 도전성 패턴의 제2지점으로, 상기 그라운드 플래인과 전기적으로 단절되도록 연장될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 플래인은 개구를 포함하고, 상기 도전성 비아는 상기 개구를 통해 연장될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1도전성 플레이트를 통해 제1주파수를 갖는 제1신호와, 상기 제2도전성 플레이트를 통해 상기 제1주파수보다 낮은 제2주파수를 갖는 제2신호를 송수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1주파수는 35GHz ~ 45GHz 범위를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2주파수는 23GHz ~ 33GHz 범위를 포함할 수 있다..
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 패턴은 도전성 라인을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 제1플레이트(예: 도 2a의 제1플레이트(2011)), 상기 제1플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2플레이트(예: 도 2b의 제2플레이트(211)) 및 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재(예: 도 2a의 측면 부재(216))를 포함하는 하우징(예: 도 2a의 하우징(210))과, 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트 사이에 개재되고, 상기 제2플레이트에 평행하게 배치되는 복수의 절연층들(예: 도 4c의 절연층들(431, 432, 433, 434))을 포함하는 기판(PCB)(예: 도 4c의 기판(410))과, 상기 기판의 상기 절연층들 중 하나에 배치되는 제1도전성 플레이트(예: 도 4c의 제1도전성 플레이트(421))와, 상기 제2플레이트를 위에서 바라볼 때, 상기 제1도전성 플레이트와 중첩되며, 상기 기판의 상기 절연층들 중 하나에 배치되는 제2도전성 플레이트(예: 도 4c의 제2도전성 플레이트(422))와, 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트의 사이에서 상기 절연층들 중 하나에 배치되는 제1도전성 커플링 부재(예: 도 4c의 도전성 커플링 부재(423)) 및 상기 제1도전성 커플링 부재에 전기적으로 연결되어, 무선 통신을 제공하는 무선 통신 회로(예: 도 4c의 무선 통신 회로(440))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트는 동일한 중심을 갖도록 중첩될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1도전성 플레이트는 상기 제2도전성 플레이트와 서로 동일하거나 서로 다른 형상으로 형성되고, 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트는 서로 다른 크기를 갖도록 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1도전성 커플링 부재를 통하여 20GHz~100GHz 범위의 무선 통신을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 절연층들 중 하나에 배치되어 그라운드 플래인(ground plane)으로 사용되는 제3도전성 플레이트(예: 도 4c의 제3도전성 플레이트(424))를 포함하고, 상기 제3도전성 플레이트는 상기 제2도전성 플레이트가 상기 제1도전성 커플링 부재와 상기 제3도전성 플레이트 사이에 위치되도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로로부터 상기 제2플레이트에 형성된 관통홀(예: 도 4c의 관통홀(4221))를 통하여 상기 제1도전성 커플링 부재에 전기적으로 연결되는 도전성 연결 부재(예: 도 4c의 도전성 연결 부재(425))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 연결 부재는 상기 제2플레이트와 전기적으로 단절되도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 커플링 부재는 상기 도전성 연결 부재와 연결되는 급전 포트로부터 중심 방향으로 연장되는 일정 길이 및 폭을 갖도록 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 커플링 부재는 제1도전성 플레이트 및/또는 제2도전성 플레이트의 임피던스 정합을 위하여 길이 및/또는 폭이 결정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 플레이트 및 제2도전성 플레이트는 중심을 지나고 직교하는 적어도 두 개의 가상의 라인을 기준으로 대칭되는 형상으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 커플링 부재가 배치된 기판의 동일한 절연층에서 상기 중심을 회전축으로 90도 회전된 위치에 배치되는 제2도전성 커플링 부재(예: 도 10의 제2도전성 커플링 부재(1024))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2도전성 커플링 부재는 상기 제1도전성 플레이트 및 상기 제2도전성 플레이트와 커플링 가능한(capacitively coupled) 위치에 배치되어, 상기 제1도전성 커플링 부재와 함께 이중 편파를 지원할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
400: 통신 장치 410: 기판
421: 제1도전성 플레이트 422: 제2도전성 플레이트
423: 도전성 커플링 부재 424: 제3도전성 플레이트
425: 도전성 부재 440: 무선 통신 회로

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1플레이트 및 제1플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2플레이트를 포함하는 하우징;
    상기 제1플레이트와 제2플레이트 사이에 배치되고, 제1플레이트를 향하는 제1면 및 제2플레이트를 향하는 제2면을 포함하는 기판, 상기 기판은,
    상기 제1면과 상기 제2면 사이에서 상호 적층되는 복수의 절연층들,
    상기 절연층들의 바로 인접한 층들의 제1쌍 사이에 개재되는 제1도전성 플레이트;
    상기 절연층들의 바로 인접한 층들의 제2쌍 사이에 개재되고, 제1도전성 플레이트보다 상기 제1면에 더 가깝게 배치되고, 상기 제2플레이트를 위에서 바라볼 때, 상기 제1도전성 플레이트와 적어도 부분적으로 중첩되는 제2도전성 플레이트,
    상기 절연층들의 바로 인접한 제3쌍 사이에 개재되고, 상기 제2도전성 플레이트보다 상기 제1면에 더 가깝게 배치되는 그라운드 플래인,
    상기 절연층들의 바로 인접한 제4쌍 사이에 개재되고, 상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트 사이에 개재되는 도전성 패턴, 및
    상기 절연층들의 일부를 통하여 형성되고, 상기 도전성 패턴에 전기적으로 연결되는 도전성 비아(via); 및
    상기 도전성 비아에 전기적으로 연결되고, 20GHz ~100GHz 범위의 주파수 대역을 갖는 적어도 하나의 신호를 송수신하도록 구성되는 무선 통신 회로를 포함하고,
    상기 제1 도전성 플레이트 및 상기 제2 도전성 플레이트 중 적어도 하나는 각각의 도전성 연결 부재를 통해 상기 그라운드 플래인과 연결되고, PIFA(planar inverted F antenna) 구조로 동작하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2도전성 플레이트의 면적은 상기 제1도전성 플레이트의 면적보다 더 넓게 형성되는 전자 장치
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 비아는 상기 그라운드 플래인과 상기 제1면 사이의 제1지점으로부터 상기 도전성 패턴의 제2지점으로, 상기 그라운드 플래인과 전기적으로 단절되도록 연장되는 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 그라운드 플래인은 개구를 포함하고, 상기 도전성 비아는 상기 개구를 통해 연장되는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 상기 제1도전성 플레이트를 통해 제1주파수를 갖는 제1신호와, 상기 제2도전성 플레이트를 통해 상기 제1주파수보다 낮은 제2주파수를 갖는 제2신호를 송수신하는 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1주파수는 35GHz ~ 45GHz 범위를 포함하는 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2주파수는 23GHz ~ 33GHz 범위를 포함하는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 패턴은 도전성 라인을 포함하는 전자 장치.
  9. 전자 장치에 있어서,
    제1플레이트, 상기 제1플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2플레이트 및 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징;
    상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트 사이에 개재되고, 상기 제2플레이트에 평행하게 배치되는 복수의 절연층들을 포함하는 기판(PCB);
    상기 기판의 상기 절연층들 중 하나에 배치되는 제1도전성 플레이트;
    상기 제2플레이트를 위에서 바라볼 때, 상기 제1도전성 플레이트와 중첩되며, 상기 기판의 상기 절연층들 중 하나에 배치되는 제2도전성 플레이트;
    상기 절연층들 중 하나에 배치되어 그라운드 플래인으로 사용되는 제3 도전성 플레이트;
    상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트의 사이에서 상기 절연층들 중 하나에 배치되는 제1도전성 커플링 부재; 및
    상기 제1도전성 커플링 부재에 전기적으로 연결되어, 무선 통신을 제공하는 무선 통신 회로를 포함하고,
    상기 제1 도전성 플레이트 및 상기 제2 도전성 플레이트 중 적어도 하나는 각각의 도전성 연결 부재를 통해 상기 제3 도전성 플레이트와 연결되고, PIFA(planar inverted F antenna) 구조로 동작하는 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트는 동일한 중심을 갖도록 중첩되는 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    제1도전성 플레이트는 상기 제2도전성 플레이트와 서로 동일하거나 서로 다른 형상으로 형성되고,
    상기 제1도전성 플레이트와 상기 제2도전성 플레이트는 서로 다른 크기를 갖도록 형성되는 전자 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 상기 제1도전성 커플링 부재를 통하여 20GHz~100GHz 범위의 무선 통신을 제공하는 전자 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제3도전성 플레이트는 상기 제2도전성 플레이트가 상기 제1도전성 커플링 부재와 상기 제3도전성 플레이트 사이에 위치되도록 배치되는 전자 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로로부터 상기 제2도전성 플레이트에 형성된 관통홀을 통하여 상기 제1도전성 커플링 부재에 전기적으로 연결되는 도전성 부재를 포함하는 전자 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 도전성 부재는 상기 제2도전성 플레이트와 전기적으로 단절되도록 배치되는 전자 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1도전성 커플링 부재는 상기 도전성 부재와 연결되는 급전 포트로부터 중심 방향으로 연장되는 일정 길이 및 폭을 갖도록 형성되는 전자 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1도전성 커플링 부재는 제1도전성 플레이트 및/또는 제2도전성 플레이트의 임피던스 정합을 위하여 길이 및/또는 폭이 결정되는 전자 장치.
  18. 제9항에 있어서,
    상기 제1도전성 플레이트 및 제2도전성 플레이트는 중심을 지나고 직교하는 적어도 두 개의 가상의 라인을 기준으로 대칭되는 형상으로 형성되는 전자 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1도전성 커플링 부재가 배치된 기판의 동일한 절연층에서 상기 중심을 회전축으로 90도 회전된 위치에 배치되는 제2도전성 커플링 부재를 포함하는 전자 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2도전성 커플링 부재는 상기 제1도전성 플레이트 및 상기 제2도전성 플레이트와 커플링 가능한(capacitively coupled) 위치에 배치되어, 상기 제1도전성 커플링 부재와 함께 이중 편파를 지원하는 전자 장치.
KR1020170161064A 2017-11-28 2017-11-28 커플링 급전을 이용한 이중 대역 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치 KR102425821B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170161064A KR102425821B1 (ko) 2017-11-28 2017-11-28 커플링 급전을 이용한 이중 대역 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
US16/200,816 US11303021B2 (en) 2017-11-28 2018-11-27 Dual-band antenna using coupling feeding and electronic device including the same
PCT/KR2018/014729 WO2019107882A1 (en) 2017-11-28 2018-11-27 Dual-band antenna using coupling feeding and electronic device including the same
EP18884097.9A EP3682622A4 (en) 2017-11-28 2018-11-27 DOUBLE BAND ANTENNA WITH COUPLING SUPPLY AND ELECTRONIC DEVICE WITH IT
CN201880074619.3A CN111434093A (zh) 2017-11-28 2018-11-27 使用耦合馈电的双频带天线及包括该天线的电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170161064A KR102425821B1 (ko) 2017-11-28 2017-11-28 커플링 급전을 이용한 이중 대역 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190062064A KR20190062064A (ko) 2019-06-05
KR102425821B1 true KR102425821B1 (ko) 2022-07-27

Family

ID=66634513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170161064A KR102425821B1 (ko) 2017-11-28 2017-11-28 커플링 급전을 이용한 이중 대역 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11303021B2 (ko)
EP (1) EP3682622A4 (ko)
KR (1) KR102425821B1 (ko)
CN (1) CN111434093A (ko)
WO (1) WO2019107882A1 (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102587773B1 (ko) * 2018-12-31 2023-10-12 삼성전자주식회사 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치
KR102639926B1 (ko) * 2019-04-09 2024-02-27 삼성전자주식회사 내부 공간이 확장되는 전자장치
KR20200142801A (ko) * 2019-06-13 2020-12-23 삼성전자주식회사 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
WO2020251089A1 (ko) * 2019-06-13 2020-12-17 엘지전자 주식회사 전송 선로를 구비하는 전자 기기
KR20210009531A (ko) * 2019-07-17 2021-01-27 삼성전자주식회사 안테나 모듈 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR102486786B1 (ko) 2019-07-31 2023-01-09 삼성전기주식회사 안테나 장치
KR102207151B1 (ko) 2019-07-31 2021-01-25 삼성전기주식회사 안테나 장치
KR20210017042A (ko) * 2019-08-06 2021-02-17 삼성전자주식회사 복수 개의 안테나 모듈들을 포함하는 전자 장치
KR20210026334A (ko) * 2019-08-30 2021-03-10 삼성전자주식회사 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치
CN112751178A (zh) * 2019-10-29 2021-05-04 北京小米移动软件有限公司 天线单元、阵列天线及电子设备
KR20210085663A (ko) * 2019-12-31 2021-07-08 삼성전자주식회사 커플링 급전을 이용한 이중대역 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR20210136375A (ko) * 2020-05-07 2021-11-17 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
KR20210147712A (ko) * 2020-05-29 2021-12-07 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
KR20210151603A (ko) * 2020-06-05 2021-12-14 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
KR102552305B1 (ko) * 2020-10-29 2023-07-07 엘지전자 주식회사 차량에 배치되는 광대역 안테나
KR20220105297A (ko) * 2021-01-20 2022-07-27 삼성전자주식회사 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
EP4216369A4 (en) 2021-01-20 2024-04-24 Samsung Electronics Co Ltd ANTENNA AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING SAME
KR20220157100A (ko) * 2021-05-20 2022-11-29 삼성전자주식회사 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR102549577B1 (ko) * 2021-10-22 2023-06-30 주식회사 센서뷰 Rfic 일체형 안테나

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050190106A1 (en) 2001-10-16 2005-09-01 Jaume Anguera Pros Multifrequency microstrip patch antenna with parasitic coupled elements
US20090058731A1 (en) 2007-08-30 2009-03-05 Gm Global Technology Operations, Inc. Dual Band Stacked Patch Antenna
US20110050533A1 (en) * 2009-08-28 2011-03-03 Samsung Electronics Co. Ltd. Ground structure of antenna of mobile terminal
US20160233178A1 (en) * 2015-02-11 2016-08-11 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Device for radiofrequency (rf) transmission with an integrated electromagnetic wave reflector

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2046530B (en) 1979-03-12 1983-04-20 Secr Defence Microstrip antenna structure
US5005019A (en) 1986-11-13 1991-04-02 Communications Satellite Corporation Electromagnetically coupled printed-circuit antennas having patches or slots capacitively coupled to feedlines
FR2668305B1 (fr) * 1990-10-18 1992-12-04 Alcatel Espace Dispositif d'alimentation d'un element rayonnant fonctionnant en double polarisation.
CN100359755C (zh) * 2003-09-26 2008-01-02 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 平面倒f形天线及其制造方法
CN2706884Y (zh) * 2004-03-01 2005-06-29 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 多频天线
US7068224B2 (en) 2004-03-12 2006-06-27 Alien Technology Corporation Switching patch antenna
DE102004045707A1 (de) 2004-09-21 2006-03-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Antenne
US7545333B2 (en) 2006-03-16 2009-06-09 Agc Automotive Americas R&D Multiple-layer patch antenna
KR101236313B1 (ko) * 2006-08-25 2013-02-22 레이스팬 코포레이션 메타물질 구조물에 기초된 안테나
KR20090130922A (ko) 2008-06-17 2009-12-28 주식회사 울쏘하이텍 듀얼 대역 패치 안테나
US8901688B2 (en) 2011-05-05 2014-12-02 Intel Corporation High performance glass-based 60 ghz / mm-wave phased array antennas and methods of making same
US9225381B2 (en) * 2013-03-11 2015-12-29 Intel Deutschland Gmbh Tunable quality factor
KR101489577B1 (ko) * 2013-05-14 2015-02-10 홍익대학교 산학협력단 Crpa 배열을 위한 듀얼 밴드 gps 안테나
US20150091760A1 (en) 2013-09-30 2015-04-02 Kyocera Slc Technologies Corporation Antenna board
GB2528839B (en) 2014-07-25 2019-04-03 Kathrein Werke Kg Multiband antenna
US10199732B2 (en) 2014-12-30 2019-02-05 Advanced Micro Devices, Inc. Circular polarized antennas including static element
KR102093154B1 (ko) * 2015-02-09 2020-04-14 삼성전기주식회사 무 분절 외곽도체를 이용한 다중대역 안테나 및 이를 포함하는 단말기
JP6763372B2 (ja) * 2015-04-02 2020-09-30 日本電気株式会社 マルチバンドアンテナ及び無線通信装置
TWM527621U (zh) 2015-10-28 2016-08-21 正文科技股份有限公司 多極化天線元件
CN106848602A (zh) 2017-01-09 2017-06-13 重庆金美通信有限责任公司 一种双频段全向天线

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050190106A1 (en) 2001-10-16 2005-09-01 Jaume Anguera Pros Multifrequency microstrip patch antenna with parasitic coupled elements
US20090058731A1 (en) 2007-08-30 2009-03-05 Gm Global Technology Operations, Inc. Dual Band Stacked Patch Antenna
US20110050533A1 (en) * 2009-08-28 2011-03-03 Samsung Electronics Co. Ltd. Ground structure of antenna of mobile terminal
US20160233178A1 (en) * 2015-02-11 2016-08-11 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Device for radiofrequency (rf) transmission with an integrated electromagnetic wave reflector

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190062064A (ko) 2019-06-05
EP3682622A4 (en) 2020-12-09
EP3682622A1 (en) 2020-07-22
WO2019107882A1 (en) 2019-06-06
US11303021B2 (en) 2022-04-12
CN111434093A (zh) 2020-07-17
US20190165472A1 (en) 2019-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102425821B1 (ko) 커플링 급전을 이용한 이중 대역 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR102424681B1 (ko) 통신 장치 배치 구조 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR102431462B1 (ko) 도전성 패턴을 포함하는 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR102442509B1 (ko) 안테나를 포함하는 전자 장치 및 신호 송신 또는 수신 방법
KR102562631B1 (ko) 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR102487375B1 (ko) 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR102396315B1 (ko) 안테나 장치 및 그것으로 포함하는 전자 장치
KR20190090292A (ko) 안테나 구조체 및 안테나 구조체를 포함하는 전자 장치
KR20200027734A (ko) 안테나를 포함하는 폴더블 장치
KR102572247B1 (ko) 슬롯을 이용한 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR20190060477A (ko) 안테나 어레이를 포함하는 전자 장치
KR102419622B1 (ko) 적어도 하나의 지정된 대역 상의 노이즈를 차단하기 위한 구조체 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR102469571B1 (ko) 루프 타입 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR102341534B1 (ko) 안테나들 간의 간섭을 줄여 안테나 성능을 높인 전자 장치
KR102352491B1 (ko) 안테나 및 안테나를 포함하는 전자 장치
KR20200101234A (ko) 복수의 안테나 및 이를 포함하는 전자 장치
KR20200099417A (ko) 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치
KR20210101711A (ko) 안테나 및 이를 구비한 전자 장치
KR20210130537A (ko) 안테나를 포함하는 전자 장치
US20220224003A1 (en) Antenna structure and electronic device with same
KR20200052096A (ko) 안테나, 안테나와 적어도 일부 중첩하여 배치되는 유전체를 포함하는 전자 장치
KR20200070782A (ko) 외부 물체의 위치 및 접촉 여부를 감지하기 위한 전자 장치
US11563280B2 (en) Electronic device including antenna
KR102449180B1 (ko) 밀리미터웨이브용 듀얼 밴드 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR102564270B1 (ko) 안테나 구조물을 포함하는 전자 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right