KR102495595B1 - 전자 장치 및 전자 장치에서의 송신 신호의 피드백 경로 제공 방법 - Google Patents

전자 장치 및 전자 장치에서의 송신 신호의 피드백 경로 제공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 하우징; 하우징의 내부 또는 상의 제1 위치에 있는 제1 안테나 엘리먼트; 하우징의 내부 또는 상의 제1 위치로부터 떨어진 제2 위치에 있는 제2 안테나 엘리먼트; 제1 및 제2 안테나 엘리먼트에 전기적으로 접속된 무선 통신 회로를 포함하고, 무선 통신 회로는, 무선 모뎀; 무선 모뎀에 전기적으로 연결되고 IF 신호를 생성하도록 구성된 소스 라디오 주파수(RF) 회로; 제2 위치보다 제1 위치에 더 가까운 제3 위치에 있는 제1 라디오(RF) 회로; 제1 위치보다 제2 위치에 더 가까운 제4 위치에 있는 제2 RF 회로로서, 제1 RF 회로 및 제2 RF 회로는, 각각 제1 안테나 소자 및 제2 안테나 엘리먼트를 통해 송신 신호를 송신하기 위해, 소스 RF 회로로부터 전송된 신호를 교대로 수신하도록 구성된 제2 RF 회로; 소스 RF 회로와 제1 RF 회로 사이의 제1 전기 경로; 소스 RF 회로와 제2 RF 회로 사이의 제2 전기 경로; 및 제1 RF 회로와 제2 RF 회로 사이의 제3 전기 경로를 포함하며, 제1 RF 회로는, 제3 전기 경로 및 제2 전기 경로를 통해, 제1 RF 회로로부터 소스 RF 회로로, 송신 신호와 관련된 제1 피드백 신호를 송신하고, 제2 RF 회로는 제3 전기 경로 및 제1 전기 경로를 통해, 제2 RF 회로로부터 소스 RF 회로로, 송신 신호와 관련된 제2 피드백 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 다른 실시예들이 가능할 수 있다.

Description

전자 장치 및 전자 장치에서의 송신 신호의 피드백 경로 제공 방법{ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR PROVIDING FEEDBACK OF TRANSMITTING SIGNAL IN THE ELECTRONIC DEVICE}
본 발명의 다양한 실시예들은 송신 다이버시티 또는 MIMO(multi input multi output)를 지원하는 전자 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
4G(4 세대) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 5G(5 세대) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(beyond 4G network) 통신 시스템 또는 LTE(long term evolution) 시스템 이후(post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 밀리미터파(mm Wave)와 같은 초고주파 대역(수십 GHz 대역, 예를 들어, 60GHz 등)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive multi-input multi-output: massive MIMO), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한, 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(device to device communication: D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), 콤프(coordinated multi-points: CoMP), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(advanced coding modulation: ACM) 방식인 하이브리드 주파수 편이 변조 및 직교 진폭 변조(hybrid frequency shift keying (FSK) and quadrature amplitude modulation (QAM): FQAM) 및 슬라이딩 윈도우 중첩 코딩(sliding window superposition coding: SWSC)과, 진보된 접속 기술인 필터 뱅크 멀티 캐리어(filter bank multi carrier: FBMC), 비 직교 다중 접속(non orthogonal multiple access: NOMA), 및 스파스 코드 다중 접속 (sparse code multiple access: SCMA) 등이 개발되고 있다.
5G 통신을 위한 무선 통신장치는 다중 안테나(예: MIMO 등) 구조를 기반으로 초고주파(예: mmWave) 대역에서의 통신을 지원할 수 있다. 이를 위해, 상기 무선 통신장치는 복수의 안테나 별로 송신 및 수신되는 신호 처리를 위해 RF 신호 처리 회로들이 포함될 수 있다. RF 신호 처리 회로들은 초고주파 대역에서의 신호 처리를 위한 다양한 회로 구성을 포함할 수 있다. 또한, 셀룰러 및 이동통신 환경에서는, 송신 신호의 전력 제어를 하기 위해, 무선 통신 장치에는 출력 신호(즉, 송신 신호)를 모니터링 하기 위한 피드백 신호 처리를 위한 회로 구성이 포함될 수 있다.
예를 들어, 휴대용 단말기와 같은 소형 경량화를 요구하는 전자 장치에서, 초고주파 신호(및 피드백 신호)를 처리하기 위한 다양한 회로 구성은, 복잡성을 가중시키며, 실장 공간 제약에 따른 구현상 어려움이 있을 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은, 전자 장치에서 피드백 신호 전달을 위한 피드백 경로 구현 시, 복수 개의 RF 회로들을 서로 연결하고, 어느 하나의 RF 회로의 피드백 신호를 다른 하나의 RF 회로의 수신 경로를 이용하여 전달할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 하우징; 상기 하우징의 내부 또는 상의 제1 위치에 있는 제1 안테나 엘리먼트; 상기 하우징의 내부 또는 상의 상기 제1 위치로부터 떨어진 제2 위치에 있는 제2 안테나 엘리먼트; 상기 하우징의 내부에 위치하고, 상기 제1 및 제2 안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결된 무선 통신 회로를 포함하고; 상기 무선 통신 회로는, 무선 모뎀; 상기 무선 모뎀에 전기적으로 연결되고 중간 주파수(IF) 신호를 생성하도록 구성된 소스 라디오 주파수(RF) 회로; 상기 제2 위치보다 상기 제1 위치에 더 가까운 제3 위치에 있는 제1 라디오 주파수(RF) 회로; 상기 제1 위치보다 상기 제2 위치에 더 가까운 제4 위치에 있는 제2 RF 회로로서, 상기 제1 RF 회로 및 상기 제2 RF 회로는, 각각 상기 제1 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 안테나 엘리먼트를 통해 송신 신호를 송신하기 위해, 상기 소스 RF 회로로부터 전송된 신호를 교대로 수신하도록 구성된 제2 RF 회로; 상기 소스 RF 회로와 상기 제1 RF 회로 사이의 제1 전기 경로; 상기 소스 RF 회로와 상기 제2 RF 회로 사이의 제2 전기 경로; 및 상기 제1 RF 회로와 상기 제2 RF 회로 사이의 제3 전기 경로를 포함하며, 상기 제1 RF 회로는, 상기 제3 전기 경로 및 상기 제2 전기 경로를 통해, 상기 제1 RF 회로로부터 상기 소스 RF 회로로, 상기 송신 신호와 관련된 제1 피드백 신호를 송신하고, 상기 제2 RF 회로는, 상기 제3 전기 경로 및 상기 제1 전기 경로를 통해, 상기 제2 RF 회로로부터 상기 소스 RF 주파수 회로로, 상기 송신 신호와 관련된 제2 피드백 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 송신 신호의 피드백 경로 제공 방법은, 복수의 안테나들의 동작/비동작 상태를 확인하는 동작; 현재 동작 상태의 안테나의 송신 신호의 피드백 신호를 현재 비동작 상태의 안테나의 수신 신호의 경로와 연결하는 동작; 및 상기 비동작 상태의 안테나의 수신 신호의 경로를 상기 현재 동작 상태의 안테나의 송신 신호의 피드백 신호를 확인하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제1 안테나 엘리먼트; 제2 안테나 엘리먼트; 상기 제1 안테나 엘리먼트를 통해 송수신되는 무선 신호를 처리하는 제1 RF 회로; 상기 제2 안테나 엘리먼트를 통해 송수되는 무선 신호를 처리하는 제2 RF 회로; 상기 제1 RF 회로와 상기 제2 RF 회로 사이를 전기적으로 연결하는 제1 피드백 전기 경로; 상기 제1 RF 회로의 송신 경로에 포함되는 제1 커플러; 상기 제1 커플러 및 상기 제1 피드백 전기 경로의 제1 단에 전기적으로 연결된 제1 스위치; 상기 제1 RF 회로의 수신 경로에 포함되며, 상기 제1 스위치에 전기적으로 연결되는 제2 스위치; 상기 제2 RF 회로의 송신 경로에 포함되는 제2 커플러; 상기 제2 커플러 및 상기 제1 피드백 전기 경로의 제2 단에 전기적으로 연결된 제3 스위치; 상기 제2 RF 회로의 수신 경로에 포함되며, 제3 스위치에 전기적으로 연결되는 제4 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 전자 장치에서의 송신 신호의 피드백 경로 제공 방법은, 초고주파 신호(및 피드백 신호)를 처리하기 위한 일부 구성 요소를 줄일 수 있어, 전자 장치의 내부 공간의 손실을 줄일 수 있으며, 피드백 경로의 실장성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 네트워크 환경에서의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는, 일 실시예에 따른 모바일 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 3은, 도 2의 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 4는, 도 2의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈의 구조이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 송신 신호의 피드백 경로를 제공하기 위한 회로 구성의 일 예시 블록도이다.
도 8은 도 7의 회로 구성의 배치 구조도이다.
도 9는 도 7의 회로 구성에서 송신 신호가 피드백되는 경로를 나타낸 일 예시 도면이다.
도 10은 도 7의 회로 구성에서 송신 신호가 피드백되는 경로를 나타낸 다른 예시 도면이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 송신 신호의 피드백 경로를 제공하기 위한 회로 구성의 일 변형 구조를 나타낸 블록도이다.
도 12는 도 11의 회로 구성의 배치 구조도이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 송신 신호의 피드백 경로를 제공하기 위한 회로 구성의 다른 예시 블록도이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 송신 신호의 피드백 경로를 제공하기 위한 회로 구성의 또다른 예시 블록도이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 송신 신호의 피드백 경로 제공 동작의 흐름도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(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))이 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. 일 실시예에 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.
일 실시예에 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 분리하기 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.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 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.
본 발명의 다양한 실시예들은, 복수의 안테나들을 통해 무선 신호를 송출하는 전자 장치에서 송신 신호의 피드백 경로를 제공하기 위한 기술로서, 상기한 다양한 유형의 전자 장치들을 포함할 수 있거나, 상기 다양한 유형의 전자 장치에 적용될 수 있다. 후술하는 본 발명의 다양한 실시예들에 대한 설명에서는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 장치가 예를 들어, 5G 통신을 위한 초고주파(예를 들어, mmWave) 대역에서의 통신을 수행하는 것으로 설명되고 있으나, 본 발명은 그러한 구체적인 통신 방식에 한정되지 않으며, 적어도 2개 이상의 복수의 안테나들을 통해 다양한 대역의 무선 신호를 송신하는 장치에서 본 발명의 적어도 일부 실시예들이 적용될 수 있다.
도 2는, 일 실시예에 따른 모바일 전자 장치의 전면의 사시도이며, 도 3은, 도 2의 전자 장치의 후면의 사시도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(200: 도 1의 전자 장치(101))는, 제1 면(예: 전면)(210A), 제2 면(예: 후면)(210B), 및 제1 면(210A) 및 제2 면(210B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(210C)을 포함하는 하우징(210)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 2의 제1 면(210A), 제2 면(210B) 및 측면(210C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 면(210A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(202)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제2 면(210B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(211)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(211)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(210C)은, 전면 플레이트(202) 및 후면 플레이트(211)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재")(218)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(211) 및 측면 베젤 구조(218)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는, 디스플레이(201), 오디오 모듈(203, 207, 214), 센서 모듈(204, 219), 카메라 모듈(205, 212, 213), 키 입력 장치(215, 216, 217), 인디케이터(206), 및 커넥터 홀(208, 209) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(200)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(215, 216, 217), 또는 인디케이터(206))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(201)는, 예를 들어, 전면 플레이트(202)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 디스플레이(201)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
오디오 모듈(203, 207, 214)은, 마이크 홀(203) 및 스피커 홀(207, 214)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(203)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(207, 214)은, 외부 스피커 홀(207) 및 통화용 리시버 홀(214)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(207, 214)과 마이크 홀(203)이 하나의 홀로 구현되거나, 스피커 홀(207, 214) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
센서 모듈(204, 219)은, 전자 장치(200)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(204, 219)은, 예를 들어, 하우징(210)의 제1 면(210A)에 배치된 제1 센서 모듈(204)(예: 근접 센서) 및/또는 제2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(210)의 제2 면(210B)에 배치된 제3 센서 모듈(219)(예: HRM 센서)을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서는 하우징(210)의 제 1면(210A)(예: 홈 키 버튼(215))뿐만 아니라 제2 면(210B)에 배치될 수 있다. 전자 장치(200)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서(104) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(205, 212, 213)은, 전자 장치(200)의 제1 면(210A)에 배치된 제1 카메라 장치(205), 및 제2 면(210B)에 배치된 제2 카메라 장치(212), 및/또는 플래시(213)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈(205, 212)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(213)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들 (광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(200)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(215, 216, 217)는, 하우징(210)의 제1 면(210A)에 배치된 홈 키 버튼(215), 홈 키 버튼(215) 주변에 배치된 터치 패드(216), 및/또는 하우징(210)의 측면(210C)에 배치된 사이드 키 버튼(217)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(200)는 상기 언급된 키 입력 장치(215, 216, 217)들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(215, 216, 217)는 디스플레이(201) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다.
인디케이터(206)는, 예를 들어, 하우징(210)의 제1 면(210A)에 배치될 수 있다. 인디케이터(206)는, 예를 들어, 전자 장치(200)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있으며, LED를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(208, 209)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제1 커넥터 홀(208), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(209)을 포함할 수 있다.
도 4는 도 2의 전자 장치의 전개 사시도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(400: 도 1의 전자 장치(101), 도 2 및 도 3의 전자 장치(200))는, 측면 베젤 구조(410), 제1 지지 부재(411)(예: 브라켓), 전면 플레이트(420), 디스플레이(430), 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(440), 배터리(450), 복수의 안테나 모듈(491, 492, 493, 494), 제2 지지 부재(469)(예: 리어 케이스), 안테나(470), 및 후면 플레이트(480)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(400)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제1 지지 부재(411), 또는 제2 지지 부재(460)를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(400)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 2 또는 도 3의 전자 장치(200)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제1 지지 부재(411)는, 전자 장치(400) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(410)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(410)와 일체로 형성될 수 있다. 제1 지지 부재(411)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제1 지지 부재(411)는, 일면에 디스플레이(430)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(440)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(440)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(200)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(450)는 전자 장치(400)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(400)의 적어도 일부는, 예를 들어, 메인 PCB(440)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(450)는 전자 장치(400) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(400)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(470)는, 후면 플레이트(480)와 배터리(450) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(470)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(470)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신할 수 있다. 다른 실시예에서는, 측면 베젤 구조(410) 및/또는 상기 제1 지지 부재(411)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
상기 측면 베젤 구조(410), 제1 지지 부재(411), 제2 지지 부재(460)는 전체적으로 하우징(210)을 형성할 수 있다. 상기 하우징(210)은 PCB(440)와, 복수의 안테나 모듈(491~494) 등을 지지할 수 있다. 하우징(210)은 실질적으로, 평판 형태를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 하우징(210)의 일부분, 예를 들어, 가장자리의 적어도 일부분은 곡면 형태로 이루어질 수 있다.
하우징(210)은 적어도 부분적으로 금속 소재로 형성되어, 전자 장치(100)의 강성을 보완, 향상할 수 있으며, 전자 부품들에게 적절한 설치 위치를 제공하고, 일부 전자 부품들에 대해서는 서로에 대하여 격리되게 설치되는 설치 위치를 제공할 수 있다.
후면 플레이트(480)는 하우징(210)의 일부분일 수 있다. 예컨대, 본 발명의 다양한 실시예에서, 하우징(210)과 후면 플레이트(480)가 별도의 구성 요소로서 설명되지만, 후면 플레이트(480)는 하우징(210)과 한 몸체로 이루어지거나 하우징(210)의 일부분일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 복수의 안테나 모듈(491~494)은 예를 들어, 제1 안테나 모듈(491), 제2 안테나 모듈(492), 제3 안테나 모듈(493), 및 제4 안테나 모듈(493)로서, 4개를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 모듈(491) 및 제2 안테나 모듈(492)은 MIMO 구현을 위해 서로 다른 특성을 가진 무선 주파수 신호(A, B 주파수 신호로 가칭함)를 송수신하기 위해 구현될 수 있다. 또 다른 예로, 제1 안테나 모듈(491) 및 제3 안테나 모듈(493)은 다이버시티(diversity) 구현을 위해 서로 동일한 특성을 가진 무선 주파수 신호(A1, A2 주파수 신호로 가칭함)를 예를 들어, 동시에 송수신 하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예로, 제2 안테나 모듈(492) 및 제4 안테나 모듈(494)도 다이버시티 구현을 위해 서로 동일한 특성을 가진 무선 주파수 신호(B1, B2 신호로 가칭함)을 예를 들어, 동시에 송수신 하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 두 개의 안테나 모듈, 예컨대, 상기 제1 안테나 모듈(491) 및 제2 안테나 모듈(492)만을 포함할 수도 있으나, 도 2 및 이하의 도면들에 도시된 예에서는, 4개의 안테나 모듈을 포함하여, MIMO 및 다이버시티를 동시에 구현하는 예를 보이고 있다.
무선 주파수 송수신 특성을 고려하여, 상기 하우징(210)의 내부 또는 상의 제1 위치에 있는 제1 안테나 모듈(491)이 배치될 경우에, 제2 안테나 모듈(492)은 하우징(210)의 내부 또는 상의 상기 제1 위치로부터 떨어진(separated) 제2 위치에 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 제1 안테나 모듈(491) 및 제3안테나 모듈(493)은 다이버시티 특성에 따른 상호간 이격 거리를 고려하여 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 제2 안테나 모듈(492) 및 제 4안테나 모듈(494)도 상기 하우징(210) 내부 또는 상에서 상호간 이격 거리를 고려하여 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(210)은 복수의 안테나 모듈(491~494)의 방사 방향을 기준으로 전면 플레이트 및 상기 전면 플레이트의 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트를 포함할 수 있다. 하우징(210)은, 예를 들어, 제1 길이를 갖는 제1 측, 상기 제1 길이보다 긴 제2 길이를 갖는 제2 측, 상기 제1 길이를 갖는 제3 측, 및 상기 제2 길이를 갖는 제4 측을 포함하는 직사각형 형태를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(210)의 전면 플레이트의 위에서 볼 때, 상기 제1 안테나 모듈(491) 및 상기 제2 안테나 모듈(492)은 상기 제3 측보다 상기 제1 측에 더 가깝게 위치할 수 있다. 또 다른 예로, 제3 안테나 모듈(493) 및 상기 제4 안테나 모듈(494)은 하우징(210)의 전면 플레이트의 위에서 볼 때, 상기 제1 측면보다 상기 제3 측에 더 가깝게 위치할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제1 안테나 모듈(492) 및 제3 안테나 모듈(493)은 직사각형 형태의 하우징(210)의 전면 플레이트의 위에서 볼 때, 서로 대각선으로 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 제2안테나 모듈(492) 및 제4안테나 모듈(494)은 상기 하우징(210)의 전면 플레이트의 위에서 볼 때, 서로 대각선으로 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 안테나 모듈(491~494)은 안테나 엘리먼트 및 상기 안테나 엘리먼트와 연결되어 초고주파의 송수신 무선 신호를 처리하는 무선 통신 회로의 일부가 연결될 수 있다. 상기 안테나 엘리먼트는, 예를 들어, 패치 타입의 방사 소자 어레이(예를 들어, 4x4 방사 소자 어레이)로 구현될 수 있다. 상기 무선 통신 회로의 일부가 구현된 칩 등은 상기 패치 타입의 방사 소자 어레이의 일측면 또는 하측(방사 방향의 후방측)에서, 예를 들어, PCB(printed circuit board) 배선을 통해 결합되는 구조를 가질 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈의 구조도로서. 예를 들어, 도 4의 복수의 안테나 모듈(491~494)에 적용될 수 있는 구조의 예를 나타낸다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 안테나 모듈은 하나의 PCB의 제1 면에 안테나 엘리먼트(591, 592a, 592b)가 형성되고, 상기 하나의 PCB의 제2 면에 상기 무선 통신 회로의 일부가 구현된 칩(693)(예: 'RFA')이 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 하나의 PCB의 제1 면에 형성된 안테나 엘리먼트는 제1 면의 중앙 부위에 형성되는 8개의 패치 타입 방사소자(591)와, PCB의 가로 및 세로 측면 부위에 각각 4개씩 형성되는 다이폴 타입 방사소자(592a, 592b)로서, 총 16개의 방사소자를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 하나의 PCB의 제2 면에는 상기 무선 통신 회로의 일부가 구현된 칩(예: RFA)(693), 메인 PCB(도 4의 PCB(440))와 연결되기 위한 동축 케이블(coaxial cable) 커넥터(695) 및 B-to-B(board to board) 커넥터(694) 등이 포함될 수 있다. 상기 안테나 모듈의 PCB는 예를 들어, 상기 동축 케이블 커넥터(695)를 이용하여 메인 PCB(예: 도 4의 PCB(440))와 동축 케이블로 연결되고, 동축 케이블은 송신 및 수신 RF 신호 전달을 위해 주로 이용될 수 있다. B-to-B 커넥터(694)를 통해서는, 전원이나 그 밖의 제어 신호가 전달될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 송신 신호의 피드백 경로를 제공하기 위한 회로 구성의 일 예시 블록도로서, 복수의 안테나 모듈(701~704) 및 소스 RF 회로(707)의 구조를 나타내고 있다. 도 7에 도시된 구조는 도 1의 무선 통신 모듈(192)에 대응될 수 있다. 도 8은 도 7의 회로 구성의 배치 구조도로서, 복수의 안테나 모듈(701~704) 및 소스 RF 회로(707)가 하우징(210)에 배치된 구조를 개략적으로 도시하고 있다. 도 8에서 피드백 경로의 주요 부분을 구현하는 피드백용 동축 케이블들은 점선으로 도시하였다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 복수의 안테나 모듈(701~704)에는 각각 안테나 엘리먼트와 RF 회로가 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 모듈(701)에는 제1 안테나 엘리먼트(351) 및 제1 RF 회로(711)이 포함되며, 제2 안테나 모듈(702)에는 제2 안테나 엘리먼트(352) 및 제2 RF 회로(712)가 포함될 수 있다. 또 다른 예로, 도면에는 도시되지 않았으나, 제3 안테나 모듈(703) 및 제4 안테나 모듈(704)에도 각각 안테나 엘리먼트가 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 안테나 모듈(701, 702)의 제1 및 제2 안테나 엘리먼트(351, 352)에 전기적으로 연결되어 초고주파 무선 신호를 송수신 하기 위한 무선 통신 회로는, 무선 모뎀(708)(예: 디지털 무선 모뎀)를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 무선 통신 회로는 상기 무선 모뎀(708)에 전기적으로 연결되고 중간 주파수(IF) 신호를 생성하도록 구성된 소스 라디오 주파수(RF) 회로(707)를 포함할 수 있다. 무선 통신 회로는, 상기 제1 안테나 엘리먼트(351)를 통해 송신 신호를 송신하기 위해 상기 소스 RF 회로(707)로부터 전송된 신호, 예컨대, IF(intermediate frequency) 신호를 수신하는 제1 라디오 주파수(RF) 회로(711), 및 상기 제2 안테나 엘리먼트(352)를 통해 송신 신호를 송신하기 위해 상기 RF 회로(707)로부터 전송 신호를 수신하는 제2 라디오 주파수(RF) 회로(712)를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 무선 통신 회로는 제3 및 제4 안테나 모듈(703, 704)의 안테나 엘리먼트와 연결되는 RF 회로들을 포함할 수 있다. 상기 무선 모뎀(708)은, 예를 들어, 디지털 단에서 송수신 신호에 대한 변복조 및 채널 부호화/복호화 동작을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 엘리먼트(351)가 하우징(210)의 제1 위치에 있는 경우, 제2 안테나 엘리먼트(352)는 하우징(210)의 상기 제1 위치로부터 떨어진 제2 위치에 위치할 수 있다. 일 실시 예에 다르면, 상기 제1 RF 회로(711)는 상기 제2 위치보다 상기 제1 위치에 더 가까운 제3 위치에 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 제2 RF 회로(712)는 상기 제1 위치보다 상기 제2 위치에 더 가까운 제4 위치에 배치될 수 있다. 도 7 및 도 8에 도시된 예에서, 제1 안테나 엘리먼트(351)와 제1 RF 회로(711)는 서로 인접하게 설치되어 PCB 배선을 통해 결합되는 구조를 가질 수 있다. 또 다른 예로, 제2 안테나 엘리먼트(352)와 제2 RF 회로(712)도 PCB 배선을 통해 결합되는 구조를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 안테나 모듈(703)의 안테나 엘리먼트(예: 제3 안테나 엘리먼트)(미도시)는 하우징(210)에서 상기 제1 내지 제4 위치로부터 떨어진 제5 위치에 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 제4 안테나 모듈(704)의 안테나 엘리먼트(예: 제4 안테나 엘리먼트)(미도시)는 상기 하우징(210)의 상기 제 1 내지 제5 위치로부터 떨어진 제6 위치에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 안테나 모듈(703)의 RF 회로(예: 제3 RF 회로)(미도시)는 상기 제5 위치에 근접한 제7 위치에 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 제4 안테나 모듈(704)의 RF 회로(예: 제4 RF 회로)(미도시)는 상기 제6 위치에 근접한 제8 위치에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 소스 RF 회로(707)는 제1 내지 제4 안테나 모듈(701~704)(및 이에 포함된 각 안테나 엘리먼트와 각 RF 회로)과 연결되어 제1 내지 제4 안테나 모듈(701~704)의 송수신 신호를 처리하도록 구성될 수 있다. 도 8을 참조하면, 소스 RF 회로(707)는 하우징(210)에서 예를 들어, 비교적 가운데 부위에 위치할 수 있다. 또 다른 예로, 제1 내지 제4 안테나 모듈(701~704)은 사각형 형태의 하우징(210)의 비교적 모서리 부위에서 상호간 이격되게 위치할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 소스 RF 회로(707)와 제1 내지 제4 안테나 모듈(701~704)(내에 포함된 각 RF 회로)간은 각각 제1 전기 경로(301), 제2 전기 경로(302), 제4 전기 경로(303), 및 제5 전기 경로(304)로 연결된다. 예를 들어, 제1, 제2, 제4 및 제5 전기 경로(301-304)들은 동축 케이블 이용하여 형성될 수 있다. 소스 RF 회로(707)와 제1 내지 제4 안테나 모듈(701~704)을 연결하는 각각의 동축 케이블은, 예를 들어, 최적의 배치, 신호 손실, 및 전달 신호의 위상 지연 등을 고려하여 그 타입 및 길이 등이 설계될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1, 제2, 제4, 및 제5 전기 경로(301-304)들 중 적어도 하나가 동축 케이블로 구현하는 것도 가능할 수 있다.
도 7을 참조하면, 초고주파 대역을 지원하는 무선 통신 회로는 효율적인 실장 및 신호 손실 특성 등을 고려하여, 소스 RF 회로(707) 부분과, 제1 및 제2 RF 회로(711, 712) 부분과 같이, 2부분으로 분리하여 구현할 수 있다. 예컨대, 실제 회로가 구현되는 칩 등도 2개로 분리하여 구현할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 및 제2 RF 회로(711, 712) 부분과 같이, 안테나 엘리먼트 전단에 포함되어 송수신되는 신호를 증폭하는 회로 구성을 구현한 집적회로(integrated circuit: IC)는 전위 RF IC(RF front-end IC, 일명 'RFA')로 칭하여 질 수 있다. 또 다른 예로, 소스 RF 회로(707) 부분과 같이, IF 신호 등을 발생하는 회로 구성을 구현한 IC는 후위 RF IC(ABB(analog baseband),또는 IF IC, 일명 'RFB')로 칭하여 질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 RF 회로(711)(RFA #1)는 시분할 다중접속(time division multiple access: TDMA) 방식으로 초고주파 무선 신호를 송수신하기 위한 송신(TX) 경로 및 수신(RX) 경로를 가질 수 있다. 제1 RF 회로(711)는, 예를 들어, 송신 경로 및 수신 경로 중 하나를 선택적으로 연결하기 위한 송수신 전환 스위치(322), 및 송신 경로 및 수신 경로 중 적어도 일부를 구현하는 적어도 하나의 RF 송수신 신호 처리 회로(326: 326-1, … 326-n)를 포함할 수 있다.
도 7의 예에서는, 제1 안테나 엘리먼트(351)가 예를 들어, 16개의 방사 소자를 포함한 방사 소자 어레이(4x4 방사 소자 어레이) 일 수 있다. 이와 대응하여, 상기 적어도 하나의 RF 송수신 신호 처리 회로(326)는 제1 안테나 엘리먼트(351)의 각 방사 소자별로 송수신 신호를 처리하기 위해, 복수개, 예를 들어, 16개의 송수신 신호 처리 회로(326-1, … 326-n)가 포함될 수 있다. 복수개의 송수신 신호 처리 회로(326-1, … 326-n)와 송수신 전환 스위치(322) 사이에는, 16개의 송수신 신호 처리 회로(326-1, … 326-n)의 각 수신 경로의 수신 신호를 결합하기 위한 예를 들어, 16way 컴바이너/디바이더로 구현될 수 있는 결합기(325-1)가 포함될 수 있다. 16개의 송수신 신호 처리 회로(326-1, … 326-n)의 각 송신 경로로 송신 신호를 분배하기 위한 예를 들어, 16way 컴바이너/디바이더로 구현될 수 있는 분배기(325-2)가 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 송수신 신호 처리 회로(326-1, … 326-n) 내에는 송신 신호를 증폭하기 위한 PA(power amplifier), 빔 포밍을 위해 송신 신호의 위상을 가변하는 송신 PS(phase shifter), 수신 신호를 증폭하기 위한 LNA(low noise amplifier), 또는 빔 포밍을 위해 수신 신호의 위상을 가변하는 수신 PS 등이 포함될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 송신 및 수신 신호를 증폭하기 위한 증폭 단(stage)의 구성 및 설치 위치는 다양할 수 있다. 또 다른 예로, 송신 및 수신 신호를 각각 필터링하기 위한 필터 등이 더 포함될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 RF 회로(711) 내에는 소스 RF 회로(707)로부터 전송된 송신 신호(예를 들어, IF 신호)를 초고주파 대역의 무선 신호(RF 신호)로 상향 변환하거나, 초고주파 대역의 수신 신호를 IF 신호로 주파수 하향 변환하기 위한 주파수 업/다운 컨버터가 포함될 수 있다. 예를 들어, 주파수 업/다운 컨버터는 로컬 신호 발생기(323), 수신 믹서(324), 또는 송신 믹서(327) 등을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 소스 RF 회로(707)에서 최종 무선 송신을 위한 초고주파 대역의 신호를 전송하도록 구성될 경우, 상기 주파수 업/다운 컨버터가 포함되지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 RF 회로(711) 내에 포함될 수 있는 주파수 업/다운 컨버터의 로컬 신호 발생기(323)는 자체적으로 로컬 신호를 발생하도록 구성될 수도 있으나, 도 7의 예에서와 같이, 신호 동기화를 위해. 소스 RF 회로(707)로부터 전송된 기준 로컬 신호를 이용(예를 들어, 주파수 체배)하여 로컬 신호(LO_A)를 발생하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, IF 신호는 11.xGHz(예: 11,2GHz)이며, 기준 로컬 신호는 5.xGHz(예: 5.6GHz)일 수 있으며, 로컬 신호 발생기(323)는 기준 로컬 신호를 3배수 체배한 로컬 신호(예: 16.8GHz)를 생성하여 무선 송신되는 초고주파 신호(예: 28GHz)를 생성할 수 있다. 상기 기준 로컬 신호는 예를 들어, 5~6GHz 사이 일 수 있다. IF 신호는 예를 들어, 10~12GHz 사이 일 수 있다. 무선 송신되는 초고주파 신호는 예를 들어, 25~30GHz 사이 일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 RF 회로(711) 내에는, 제1 RF 회로(711)의 동작을 제어하기 위한 프로세서(328)가 포함될 수 있다. 프로세서(328)는 소스 RF 회로(707)로부터 제어 신호를 제공받아, 제1 RF 회로(711) 내의 송수신 스위칭 제어 및 빔 포빙 제어 등을 수행할 수 있다. 프로세서(328)는 이외에도, 무선 모뎀(708)이나 또는 별도의 AP(application processor)(미도시)로부터 제어 신호를 받도록 구성할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 소스 RF 회로(707)로부터 제1 RF 회로(711)로 제공되는 신호는 IF 신호, 기준 로컬 신호 및 제어 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 신호들은 각기 다른 주파수 대역으로 구현되어 동축 케이블(제1 전기 경로(301))를 통해 결합된 주파수 신호로 제공될 수 있다. 제1 RF 회로(711)에는 이와 같이 소스 RF 회로(707)로부터 제공되는 주파수 결합된 신호를 각각의 IF 신호, 기준 로컬 신호, 제어 신호로 분리하기 위한 필터 콤바이너/디바이더 구조의 신호 분배기(321)를 포함할 수 있다. 예를 들어, IF 신호가 11,2GHz이며, 기준 로컬 신호가 5.6GHz일 경우에, 제어 신호는 2GHz 이하로 설계될 수 있다. 상기 신호 분배기(321)는, 예를 들어, IF 신호, 기준 로컬 신호, 제어 신호를 주파수 분리/결합하기 위한 트라이 플렉서(triplexer)일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제2 RF 회로(712)(RFA #2)는 상기 제1 RF 회로(711)와 대응되는 구성을 포함 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 RF 회로(712)(RFA #2)는 송신 경로 및 수신 경로 중 하나를 선택적으로 연결하기 위한 송수신 전환 스위치(332), 및 송신 경로 및 수신 경로 중 적어도 일부를 구현하는 적어도 하나의 RF 송수신 신호 처리 회로(336: 336-1, … 336-n)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 안테나 엘리먼트(352)는 16개의 방사 소자로 형성된 방사 소자 어레이(4x4 방사 소자 어레이)로 구현된 경우에, 상기 적어도 하나의 RF 송수신 신호 처리 회로(336)도 이와 대응되게 16개의 송수신 신호 처리 회로(336-1, … 336-n)가 포함될 수 있다. 복수개의 송수신 신호 처리 회로(336-1, … 336-n)와 송수신 전환 스위치(332) 사이에는 16개의 송수신 신호를 분배 및 결합하기 위한 결합기(335-1) 및 분배기(335-2)가 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 RF 회로(712) 내에는, 소스 RF 회로(707)로부터 전송된 IF 신호를 초고주파 대역으로 주파수 상향 변환하거나, 초고주파 대역의 수신 신호를 IF 신호로 주파수 하향 변환하기 위한 주파수 업/다운 컨버터가 포함될 수 있다. 주파수 업/다운 컨버터는, 예를 들어, 로컬 신호 발생기(333), 수신 믹서(334), 또는 송신 믹서(337) 등을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 RF 회로(712) 내에는, 제2 RF 회로(712)의 동작을 제어하기 위한 프로세서(338)를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 소스 RF 회로(707)로부터 제공되는 주파수 결합된 신호를 각각의 IF 신호, 기준 로컬 신호, 제어 신호로 분리하기 위한 필터 콤바이너/디바이더 구조의 신호 분배기(331)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제3 안테나 모듈(703) 및 제4 안테나 모듈(704)에 각각 포함될 수 있는 RF 회로들(미도시)도 상기 제1 RF 회로(711) 및 상기 제2 RF 회로(712)와 대응되는 구성을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 소스 RF 회로(707)는 MIMO 구현을 위해 제1 주파수(A 주파수: A1, A2)와 제2 주파수(B 주파수: B1, B2)의 송수신 신호(Stream #0, Stream #1)를 처리하기 위한 제1 소스 RF 회로(307-1) 및 제2 소스 RF 회로(307-2)를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 소스 RF 회로(707)에는 5.6GHz의 기준 로컬 신호를 발생하는 기준 로컬 신호 발생기(387), 또는 소스 RF 회로(307)의 동작을 제어하는 프로세서(388)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 소스 RF 회로(307-1)는 기저대역 수신 신호를 처리하기 위한 수신 ABB(예: 'RXABB')(365), 기저대역 송신 신호를 처리하기 위한 송신 ABB(예: 'TXABB')(368), 또는 이들 수신 ABB(365)와 송신 ABB(368)의 경로 중 하나를 선택적으로 연결하기 위한 송수신 전환 스위치(363)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 송신 ABB(368)는 무선 모뎀(708)로부터 DAC(digital to analog converter)통해 변환된 I/Q 신호를 받아서 필터링 및 증폭 등의 동작을 수행할 수 있다. 송신 ABB(368)는 예를 들어, FLPF(flexible LPF(low pass filter)), PGCA(programmable gain controlled amplifier) 등을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 수신 ABB(365)는 기저대역으로 변환된 수신 신호(I/Q)의 필터링 및 증폭 등의 동작을 수행하여 ACD(analog to digital converter)를 통해 디지털 변환하여 무선 모뎀(708)로 제공할 수 있다. 수신 ABB(365)에는 예를 들어, FLPF, 또는 PGCA 등을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 송수신 전환 스위치(363)와 송신 ABB(368) 사이에는, 상기 기준 로컬 신호 발생기(387)에서 발생된 기준 로컬 신호를 이용하여(예를 들어, 2체배하여) 상기 송신 ABB(368)에서 출력된 기저대역 송신 신호를 IF 신호로 주파수 상향 변환하는 주파수 업 컨버터(367)가 포함될 수 있다. 송수신 전환 스위치(363)와 수신 ABB(365) 사이에는 수신된 IF 신호를 기저대역 신호로 변환하는 주파수다운 컨버터(364)가 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 소스 RF 회로(307-1)는 다이버시티 구현을 위해 제1 안테나 모듈(701) 및 제3 안테나 모듈(703)과 각각 송수신 신호를 전달하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 송수신 전환 스위치(363)와 제1 안테나 모듈(701) 및 제3 안테나 모듈(703) 사이의 연결 경로에는 2way 컴바이너/디바이더로 구현될 수 있는 결합/분배기(362)가 포함될 수 있다. 또 다른 예로, 결합/분배기(362)와, 제1 안테나 모듈(701) 및 제3 안테나 모듈(703)의 연결 경로에는, 기준 로컬 신호 발생기(387)에서 발생된 기준 로컬 신호(예: 5,6GHz), IF 신호(예: 11,2GHz) 및 프로세서(388)에서 발생된 제어 신호(예: 2GHz 이하)를 결합하기 위한 필터 콤바이너/디바이더 구조의 제1 신호 결합기(361-1) 및 제2 신호 결합기(361-2)가 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 소스 RF 회로(307-2)의 구성은, 상기 제2 안테나 모듈(702) 및 제4 안테나 모듈(704)과 연결되어 신호 처리를 수행하기 위한 구성을 가지는 것 외에는, 상기 제1 소스 RF 회로(307-1)와 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 소스 RF 회로(307-2)는 기저대역 수신 신호를 처리하기 위한 수신 ABB(375), 기저대역 송신 신호를 처리하기 위한 송신 ABB(378), 또는 이들 수신 ABB(375)와 송신 ABB(378)의 경로 중 하나를 선택적으로 연결하기 위한 송수신 전환 스위치(373)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 소스 RF 회로(307-2)에서, 상기 송수신 전환 스위치(373)와 송신 ABB(378) 사이에는 주파수 업 컨버터(377)가 포함될 수 있다. 제2 소스 RF 회로(307-2)에는 송수신 전환 스위치(373)와 수신 ABB(375) 주파수 다운 컨버터(374)가 포함될 수 있다. 송수신 전환 스위치(372)와 제2 안테나 모듈(702) 및 제4 안테나 모듈(704) 사이의 연결 경로에는 결합/분배기(372)가 포함될 수 있다. 또 다른 예로, 결합/분배기(372)와, 제2 안테나 모듈(702) 및 제4 안테나 모듈(704)의 연결 경로에는, 기준 로컬 신호, IF 신호 및 제어 신호를 결합하기 위한 제1 신호 결합기(371-1) 및 제2 신호 결합기(371-2)가 포함될 수 있다.
상기와 같이, 제1 내지 제4 안테나 모듈(701~704)의 제1 내지 제4 RF 회로(711, 712, …) 및 소스 RF 회로(707)의 구성이 있을 수 있다. 그러나, 이러한 구성은 단지 일 예시일 뿐이며, 일반적인 무선 통신 기술에서, IF 주파수 RF 주파수를 생성, 변환, 증폭, 또는 필터링 하기 위한 다양한 회로 구성이 추가되거나 변경될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 소스 RF 회로(707)는 MIMO 방식에 따라, 현재 전파 환경, 송신 특성 등을 고려하여, 제1 및 제3 안테나 모듈(701, 703)의 그룹과, 제2 및 제4 안테나 모듈(702, 704)의 그룹 중 어느 하나를 선택적으로 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 모듈(701)의 제1 RF 회로(711)와 제2 안테나 모듈(702)의 제2 RF 회로(712) 중 어느 하나가 선택적으로 동작(예컨대, 서로 교대로 동작)할 수 있다. 또 다른 예로, 제3 안테나 모듈(703)의 제3 RF 회로(미도시)와 제4 안테나 모듈(704)의 제4 RF 회로(미도시) 중 어느 하나가 선택적으로 동작(예컨대, 서로 교대로 동작)할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 모듈(701) 및 제2 안테나 모듈(702)의 송신 신호의 피드백 경로를 형성하기 위해, 제1 안테나 모듈(701)(의 제1 RF 회로(711)) 및 제2 안테나 모듈(702)(의 제2 RF 회로(722)) 사이를 연결하는 제3 전기 경로(731)(예: 제1 피드백 전기 경로)를 형성할 수 있다. 상기 제3 전기 경로(731)는, 예를 들어, 동축 케이블로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 모듈(701)의 제1 RF 회로(711)는 상기 제3 전기 경로(731)를 이용하여, 상기 제2 안테나 모듈(702)과 소스 RF 회로(707) 사이를 연결하는 전기 경로, 예컨대, 제2 전기 경로(302)를 통해, 소스 RF 회로(707)로 자신의 송신 신호와 관련된 피드백 신호(예: 제 1 피드백 신호)를 송신하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예로, 제2 안테나 모듈(702)의 제2 RF 회로(712)는 상기 제3 전기 경로(731)를 이용하여, 상기 제1 안테나 모듈(701)과 소스 RF 회로(707) 사이를 연결하는 전기 경로, 예컨대, 제1 전기 경로(301)를 통해, 소스 RF 회로(707)로 자신의 송신 신호와 관련된 피드백 신호(예: '제2 피드백 신호')를 송신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 모듈(701)의 제1 RF 회로(711)의 피드백 신호는 제2 안테나 모듈(702)의 제2 RF 회로(712)를 통해 소스 RF 회로(707)로 제공되고, 제2 안테나 모듈(702)의 제2 RF 회로(712)의 피드백 신호는 제1 안테나 모듈(701)의 제2 RF 회로(711)를 통해 소스 RF 회로(707)로 전송될 수 있다. 이는 소스 RF 회로(307)가 MIMO 방식에 따라, 제1 안테나 모듈(701)(또는, 제3 안테나 모듈(703))과 제2 안테나 모듈(702)(또는, 제4 안테나 모듈(704))을 선택적으로 동작되는 것에 기반하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 RF 회로(711)가 송수신 동작 중일 경우에는 제2 RF 회로(712)는 송수신 동작을 수행하지 않는 상태이므로, 제1 RF 회로(711)의 피드백 신호는 제2 RF 회로(712)를 이용하여 전달 가능하게 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 RF 회로(711)는 무선 신호 송신 경로(예: 제1 RF 송신 경로)에 포함되는 제1 커플러(714), 상기 제1 커플러(714) 및 상기 제3 전기 경로(731)의 제1 단에 전기적으로 연결된 제1 스위치(713), 또는 무선 신호 수신 경로(일명 '제1 RF 수신 경로')에 포함되는 제2 스위치(715)를 포함할 수 있다. 상기 제2 스위치(715)는, 예를 들어, 상기 제1 스위치(713)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 스위치(713), 또는 상기 제2 스위치(715)는, 예를 들어, SPDT(single pole, double throw) 스위치일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 커플러(714)는 제1 RF 회로(711)의 송신 신호 경로 중에서, 송수신 전환 스위치(322)와 분배기(325-2) 사이의 전송 선로에 설치될 수 있으며, 해당 설치된 전송 선로의 신호 일부를 커플링하여 제1 피드백 신호로서 분기하여 출력할 수 있다. 상기 제2 스위치(715)는 제1 RF 회로(711)의 수신 신호 경로 중에서, 예를 들어, 수신믹서(324)와 결합기(325-1) 사이의 전송 선로에 설치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 RF 회로(711)는 제1 안테나 엘리먼트(351)를 통해 송신 신호를 송신하면서, 제1 스위치(713), 제3 전기 경로(731)를 통해, 제1 커플러(714)로부터의 제1 피드백 신호를 제2 RF 회로(712)에 전달하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 RF 회로(712)에 전달된 제1 RF 회로(711)의 제1 피드백 신호는 제2 RF 회로(712)의 로컬 신호 발생기(333) 및 수신 믹서(334)에 의해 IF 주파수로 주파수 하향 변환될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 RF 회로(711)의 제1 피드백 신호 전달 경로를 형성하도록, 제1 RF 회로(711)의 제1 스위치(713) 및 제2 RF 회로(712)의 제3 및 제4 스위치(723, 725)의 스위칭 경로가 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 RF 회로(711)의 제1 피드백 신호 전달 경로는 도 9에서 해칭된 굵은 화살표로 보다 명확히 도시되고 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 RF 회로(712)는 무선 신호 송신 경로(예: 제2 RF 송신 경로)에 포함되는 제2 커플러(724), 상기 제2 커플러(724) 및 상기 제3 전기 경로(731)의 제2 단에 전기적으로 연결된 제3 스위치(723), 또는 무선 신호 수신 경로(예: 제2 RF 수신 경로)에 포함되는 제4 스위치(725)를 포함할 수 있다. 상기 제2 커플러(724)는, 예를 들어, 제2 RF 회로(712)의 송신 신호의 일부를 커플링하여 제2 피드백 신호로서 분기하여 출력할 수 있다. 상기 제4 스위치(725)는, 예를 들어, 상기 제3 스위치(723)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제3 스위치(723), 또는 상기 제4 스위치(725)는, 예를 들어, SPDT 스위치일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 커플러(724)는 제2 RF 회로(712)의 송신 신호 경로 중에서, 송수신 전환 스위치(332)와 분배기(335-2) 사이의 전송 선로에 설치될 수 있다. 상기 제4 스위치(725)는 제2 RF 회로(712)의 수신 신호 경로 중에서, 예를 들어, 수신 믹서(334)와 결합기(335-1) 사이의 전송 선로에 설치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 RF 회로(712)는 제2 안테나 엘리먼트(352)를 통해 송신 신호를 송신하면서, 제3 스위치(723), 제3 전기 경로(731)를 통해 상기 제2 커플러(724)로부터의 상기 제2 피드백 신호를 제1 RF 회로(711)에 전달하도록 구성될 수 있다. 제1 RF 회로(711)는 제2 RF 회로(712)로부터 제공된 제2 피드백 신호를 제1 스위치(713), 제2스위치(715)를 거쳐 제1 전기 경로(301)를 통해 소스 RF 회로(707)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제1 RF 회로(711)에 전달된 제2 RF 회로(712)의 제2 피드백 신호는 제1 RF 회로(711)의 로컬 신호 발생기(323) 및 수신 믹서(324)에 의해 IF 주파수로 주파수 하향 변환될 수 있다. 예를 들어, 제2 RF 회로(712)의 제2 피드백 신호 전달 경로는 도 10에서 해칭된 굵은 화살표로 보다 명확히 도시되고 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 안테나 모듈(703) 및 제4 안테나 모듈(704) 간에 동축 케이블로 구현될 수 있는 제6 전기 경로(732)(예: 제2 피드백 전기 경로)가 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 제3 안테나 모듈(703) 및 제4 안테나 모듈(704) 간에는 상기 제1 및 제2 안테나 모듈(701, 702)간 피드백 신호를 전달하기 위한 구성과 동일 또는 유사한 구성이 포함되어, 피드백 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 제3 안테나 모듈(703)의 제3 RF 회로(미도시)는 상기 제6 전기 경로(732) 및 상기 제4 안테나 모듈(704)과 소스 RF 회로(707) 사이를 연결하는 전기 경로인 상기 제5 전기 경로(304)를 통해, 상기 소스 RF 회로(707)로 상기 송신 신호와 관련된 제3 피드백 신호를 송신할 수 있다. 또 다른 예로, 제4 안테나 모듈(704)의 제4 RF 회로(미도시)는 상기 제6 전기 경로(732) 및 상기 제3 안테나 모듈(703)과 소스 RF 회로(707) 사이를 연결하는 전기 경로인 제4 전기 경로(303)를 통해 상기 송신 신호와 관련된 제4 피드백 신호를 소스 RF 회로(707)로 송신하도록 구성될 수 있다.
상기 도 7 내지 도 10에 도시된 실시예에서는, 예를 들어, 4개의 안테나 모듈(701~704)에 대한 송신 신호의 피드백 경로를 형성하기 위해서는, 소스 RF 회로(707)에 별도의 피드백 포트가 요구되지 않으며, 복수의 안테나 모듈(701~704) 내에서 피드백 신호의 주파수 하향 변환을 위한 별도의 주파수 다운 컨버터를 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 도 7 등에 도시된 실시예에 따른 구조는 간단한 회로 구성 및 단순한 설계가 가능하며, 예컨대, 피드백용 동축 케이블을 전자 장치내의 실장 공간 상에서 구현하기가 용이할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 송신 신호의 피드백 경로를 제공하기 위한 회로 구성의 일 변형 구조를 나타낸 블록이다. 도 12는 도 11의 회로 구성의 배치 구조도로서, 복수의 안테나 모듈(701~704) 및 소스 RF 회로(707)가 하우징(210)에 배치된 구조를 개략적으로 도시하고 있다. 도 12에서 피드백 경로의 주요 부분을 구현하는 피드백용 동축 케이블들은 점선으로 도시하였다.
도 11 및 도 12에 도시된 실시예에 따른 제1 내지 제4 안테나 모듈(701~704) 및 이의 제1 내지 제4 RF 회로(711, 712, …) 등의 내부 회로 구조는 상기 도 7에 도시된 구조와 동일 또는 유사할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 모듈(711)과 제4 안테나 모듈(714)간에 제3 전기 경로(741)(예: 제1 피드백 전기 경로)가 형성되는 구조를 가질 수 있다. 또 다른 예로, 제2 안테나 모듈(712)과 제3 안테나 모듈(713)간에 제6 전기 경로(742)(예: 제2 피드백 전기 경로)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 모듈(701)의 제1 RF 회로(711)의 피드백 신호는 제4 안테나 모듈(704)의 제4 RF 회로(미도시)를 통해 소스 RF 회로(707)로 전송될 수 있고, 제2 안테나 모듈(702)의 제2 RF 회로(712)의 피드백 신호는 제3 안테나 모듈(703)의 제3 RF 회로(미도시)를 통해 소스 RF 회로(707)로 전송될 수 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 송신 신호의 피드백 경로를 제공하기 위한 회로 구성의 다른 예시 블록도로서, 상기 도 7에 도시된 실시예의 구조와 유사한 구조의 복수의 안테나 모듈(1301~1304) 및 소스 RF 회로(707)의 구조를 나타내고 있다.
도 13을 참조하면, 일 실시 예에 따른 제1 안테나 모듈(1301)에는 제1 안테나 엘리먼트(351) 및 제1 RF 회로(1311)가 포함될 수 있다. 제2 안테나 모듈(1302)에는 제2 안테나 엘리먼트(352) 및 제2 RF 회로(1312)가 포함될 수 있다. 제1 내지 제4 안테나 모듈(1301~1304)(및 이의 내부 RF 회로들)은 각각의 전기 경로를 형성하는 동축 케이블들을 통해 소스 RF 회로(707)와 연결될 수 있다. 각 RF 회로들(1311, 1312, …) 및 소스 RF 회로(707)에서 송수신 신호를 처리하기 위한 기본적인 구성 및 동작은 상기 도 7에 도시된 대응되는 구성과 동일 또는 유사할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 모듈(1301) 및 제2 안테나 모듈(1302)의 각각의 송신 신호의 피드백 경로를 형성하기 위해, 제1 안테나 모듈(1301)(의 제1 RF 회로(1311)) 및 제2 안테나 모듈(1302)(의 제2 RF 회로(1322)) 사이를 연결하는 제3 전기 경로(1331)가 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 제3 안테나 모듈(1303)과 제4 안테나 모듈(1304) 사이에도 제6 전기 경로(1332)가 형성될 수 있다. 이러한 구조는 상기 도 7에 도시된 실시예의 구조와 동일 또는 유사할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 RF 회로(1311)는, 무선 신호 송신 경로에 포함되는 제1 커플러, 상기 제1 커플러 및 상기 제3 전기 경로(1331)의 제1 단에 전기적으로 연결된 제1 스위치(1313), 또는 무선 신호 수신 경로에 포함되는 제2 스위치(1315)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 커플러는 제1 안테나 엘리먼트(351)에 포함되는 복수개(예를 들어, 16개)의 방사 소자 각각 별로 송신 신호의 일부를 커플링하여 분기하는 복수개(예를 들어, 16개)의 서브 커플러(1314-1, … 1314-n), 또는 상기 복수개의 서브 커플러(1314-1, … 1314-n)의 신호를 결합하는 콤바이너(1310)를 포함할 수 있다. 상기 복수개의 서브 커플러(1314-1, … 1314-n) 각각은, 예를 들어, 제1 안테나(351)의 바로 전단(예컨대, 복수의 송수신 신호 처리 회로(326-1, … 326-n)과 제1 안테나 엘리먼트(351) 사이)에 설치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 RF 회로(1312)는 무선 신호 송신 경로에 포함되는 제2 커플러, 상기 제2 커플러 및 상기 제3 전기 경로(1331)의 제1 단에 전기적으로 연결된 제3 스위치(1323), 또는 무선 신호 수신 경로에 포함되는 제4 스위치(1325)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 커플러는 제2 안테나 엘리먼트(352)에 포함되는 복수개(예를 들어, 16개)의 방사 소자 각각 별로 송신 신호의 일부를 커플링하여 분기하는 복수개(예를 들어, 16개)의 서브 커플러(1324-1, … 1324-n), 또는 상기 복수개의 서브 커플러(1324-1, … 1324-n)의 신호를 결합하는 콤바이너(1320)를 포함할 수 있다.
도 13에 도시된 실시예에 따른 피드백 경로의 커플링 구조는, 안테나 엘리먼트 바로 전단에서 최종 송신되는 무선 신호에 대한 피드백 신호를 얻을 수 있으므로, 경우에 따라서는, 송신 신호와 관련하여 보다 정확한 피드백 신호를 얻을 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 송신 신호의 피드백 경로를 제공하기 위한 회로 구성의 또다른 예시 블록도로서, 상기 도 7에 도시된 실시예의 구조와 비교적 유사한 구조의 복수의 안테나 모듈(1401~1404) 및 소스 RF 회로(1407)의 구조를 나타내고 있다.
도 14를 참조하면, 소스 RF 회로(1407)에서 IF 신호(예를 들어, 11.2GHz)를 생성하여 각각의 안테나 모듈(1401~1404)로 전송하는 것이 아니라, IF 신호에 대해 다시 최종 무선 송출되는 초고주파 대역(예: 28GHz)으로 주파수 상향 변환을 수행한 후에 RF 신호를 생성하고, 생성된 RF 신호를 각각의 안테나 모듈(1401~1404)로 송출하는 구조를 가질 수 있다. 제1 내지 제4 안테나 모듈(1401~1404) 내의 제1 내지 제4 RF 회로(1411, 1412, …)는 송수신 주파수의 변환 없이 송신 및 수신 신호 처리를 수행할 수 있다.
도 14를 참조하면, 예를 들어, 제1 및 제2 안테나 모듈(1401, 1402) 내의 제1 및 제2 RF 회로(1411, 1412)에는 주파수 상향/하향 변환을 위한 주파수 업/다운 컨버터 등이 포함되지 않을 수 있다. 또 다른 예로, 소스 RF 회로(1407)의 제1 소스 RF 회로(1407-1)에는 송신 IF 신호를 다시 RF 신호로 변환하고 수신 RF 신호를 IF 신호로 변환하기 위해 추가 로컬 신호 발생기(1423), 수신 믹서(1424), 송신 믹서(1427) 등이 포함될 수 있다. 소스 RF 회로(1407)의 제2 소스 RF 회로(1407-2)에도 추가 로컬 신호 발생기(1433), 수신 믹서(1434), 또는 송신 믹서(1437) 등이 포함될 수 있다.
도 14에 도시된 실시예에서도, 예를 들어, 제1 안테나 모듈(1401) 및 제2 안테나 모듈(1402) 간의 송신 신호의 피드백 경로를 형성하기 위한 제3 전기 경로(731)를 포함한 관련 구성들과, 제3 안테나 모듈(1403) 및 제4 안테나 모듈(1404)간의 송신 신호의 피드백 경로를 형성하기 위한 제6 전기 경로(732)를 포함한 관련 구성들은 상기 도 7에 도시된 실시예의 구조와 동일 또는 유사하게 구현될 수 있다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 송신 신호의 피드백 경로 제공 동작의 흐름도이다. 도 15에 도시된 동작은, 예를 들어, 소스 주파수 회로, 무선 모뎀, 또는 그외의 별도의 외부 제어 프로세스의 제어 하에 수행될 수 있다.
도 15를 참조하면, 전자 장치는, 동작 1501에서, 복수의 안테나(예: 복수의 안테나 모듈 또는 복수의 안테나 엘리먼트)들의 동작/비동작 상태를 확인하는 동작을 수행 수 있다.
동작 1503에서, 전자 장치는 상기 확인한 결과에 따라, 현재 동작 상태의 안테나의 송신 신호의 피드백 신호를 현재 비동작 상태의 안테나의 수신 신호의 경로와 연결하는 동작을 수행할 수 있다.
동작 1505에서, 전자 장치는 상기 연결한 비동작 상태의 안테나의 수신 신호의 경로를 현재 동작 상태의 안테나의 송신 신호의 피드백 신호를 확인하는 동작을 수행할 수 있다.
동작 1507에서, 전자 장치는 상기 확인한 피드백 신호에 따라 송신 신호의 출력 크기 조정 등 관련된 송신 제어 동작을 수행할 수 있다.
상기한 동작들에서, 전자 장치는 복수의 안테나들의 동작/비동작 상태를 서로 교대로 수행할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 다양한 변형 또는 변경이 가능할 수 있다. 또한, 상기의 설명에서 다양한 실시예들 각각에서 적어도 일부 구성은 다른 실시예들에 적용될 수도 있으며, 경우에 따라서는 생략될 수도 있다.
예를 들어, 상기 본 발명의 다양한 실시예들에서는, IF 주파수 대역 및 RF 주파수 대역이 예를 들어, 11GHz 대역 28GHz 대역인 것으로 설명하였으나, 그외에 본 발명의 다양한 실시예들은 RF 주파수 대역이 39GHz, 60GHz 대역 등 다양한 대역의 무선 신호를 처리하는데 적용될 수 있다.
또한, 상기의 설명에서, 각 안테나 모듈이 동일한 주파수 대역인 RF 신호를 송수신하는 것으로 설명하였으나, 이들 주파수 대역이 서로 다를 경우에도 본 발명의 다양한 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 모듈은 28GHz를 처리하며, 제2안테나 모듈은 39GHz를 처리할 경우에도, 이들이 동일한 주파수의 기준 로컬 신호를 체배한 RF 신호를 처리하는 구성을 가질 경우에는, 이들 간의 피드백 경로를 형성하는 것이 가능할 수 있다.
또한, 상기의 설명에서는, 본 발명이 다양한 실시예가 적용되는 안테나 엘리먼트가 예를 들어, 패치 타입의 복수의 방사 소자 어레이로 구현된 것으로 설명하였으나, 이러한 방사 소자 어레이는, 다이폴 타입 또는 패치 타입과 다이폴 타입이 일부분씩 구현된 혼합된 타입으로 형성될 수도 있다. 이외에도, 하우징의 적어도 부분적으로 금속 소재로 제작되며, 금속 소재 부분의 적어도 일부를 복수의 안테나 엘리먼트로 구현한 전자 장치가 제공될 수도 있는데, 그러한 경우에도 본 발명의 다양한 실시예들의 적어도 일부가 적용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에 있어서, 하우징(210); 상기 하우징의 내부 또는 상의 제1 위치에 있는 제1 안테나 엘리먼트(351); 상기 하우징의 내부 또는 상의, 상기 제 1 위치로부터 떨어진 제2 위치에 있는 제2 안테나 엘리먼트(352); 상기 하우징의 내부에 위치하고, 상기 제1 및 제2 안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결된 무선 통신 회로를 포함하고; 상기 무선 통신 회로는, 무선 모뎀(708); 상기 무선 모뎀에 전기적으로 연결되고 중간 주파수(IF) 신호를 생성하도록 구성된 소스 라디오 주파수(RF) 회로(707); 상기 제2 위치보다 상기 제1 위치에 더 가까운 제3 위치에 있는 제1 라디오 주파수(RF) 회로(711); 상기 제1 위치보다 상기 제2 위치에 더 가까운 제4 위치에 있는 제2 RF 회로(712)로서, 상기 제1 RF 회로 및 상기 제2 RF 회로는, 각각 상기 제1 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 안테나 엘리먼트를 통해 송신 신호를 송신하기 위해, 상기 소스 RF 회로로부터 전송된 신호를 교대로 수신하도록 구성된 제2 RF 회로; 상기 소스 RF 회로와 상기 제1 RF 회로 사이의 제1 전기 경로; 상기 소스 주파수 회로와 상기 제2 RF 회로 사이의 제2 전기 경로; 및 상기 제1 RF 회로와 상기 제2 RF 회로 사이의 제3 전기 경로(731)를 포함하며, 상기 제1 RF 회로는, 상기 제3 전기 경로 및 상기 제2 전기 경로를 통해, 상기 제1 RF 회로로부터 상기 소스 RF 회로로, 상기 송신 신호와 관련된 제1 피드백 신호를 송신하고, 상기 제2 RF 회로는, 상기 제3 전기 경로 및 상기 제1 전기 경로를 통해, 상기 제2 RF 회로로부터 상기 소스 주파수 회로로, 상기 송신 신호와 관련된 제2 피드백 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 전기 경로, 제2 전기 경로, 또는 제3 전기 경로(731) 중 적어도 하나는 동축 케이블을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 RF 회로(711)는, 제1 RF 송신 경로; 제1 RF 수신 경로; 상기 제1 RF 송신 경로에 포함되는 제1 커플러(714); 상기 제1 커플러 및 상기 제3 전기 경로의 제1 단에 전기적으로 연결된 제1 스위치(713); 및 상기 제1 RF 수신 경로에 포함되는 제2 스위치(715)로서, 상기 제1 스위치에 전기적으로 연결되는 제2 스위치를 포함하고, 상기 제1 RF 회로는, 상기 제1 안테나 엘리먼트를 통해 상기 송신 신호를 송신하면서, 상기 제1 스위치, 상기 제3 전기 경로 및 상기 제2 전기 경로를 통해 상기 제1 커플러로부터의 제1 피드백 신호를 제공하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 RF 회로(712)는, 제2 RF 송신 경로; 제2 RF 수신 경로; 상기 제2 RF 송신 경로에 포함되는 제2 커플러(724); 상기 제2 커플러 및 상기 제3 전기 경로의 제2 단에 전기적으로 연결된 제3 스위치(723); 및 상기 제2 RF 수신 경로에 포함되는 제4 스위치(725)로서, 상기 제3 스위치에 전기적으로 연결된 제4 스위치를 포함하고, 상기 제2 RF 회로는 상기 제2 안테나 엘리먼트를 통해 상기 송신 신호를 송신하면서 상기 제3 스위치, 상기 제3 전기 경로, 상기 제1 스위치 및 상기 제1 전기 경로를 통해 상기 제2 커플러로부터의 제2 피드백 신호를 제공하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 스위치(713) 또는 제3 스위치(723) 중 적어도 하나는 SPDT(single pole, double throw) 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 IF 신호는 5GHz에서 6GHz 사이의 주파수를 가지며, 상기 송신 신호는 25GHz에서 30GHz 사이의 주파수를 가질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 하우징(210) 내부 또는 상의 상기 제1 내지 제4 위치로부터 떨어진 제5 위치에 있는 제3 안테나 엘리먼트; 상기 하우징 내부 또는 상의 상기 제 1 내지 제5 위치로부터 떨어진 제6 위치에 있는 제4 안테나 엘리먼트;를 더 포함하고, 상기 무선 통신 회로는, 상기 제1 내지 제6 위치 중에서 상기 제5 위치에 가장 근접한 제7 위치에 있는 제3 RF 회로와; 상기 제1 내지 제7 위치 중에서, 상기 제6 위치에 가장 근접한 제8 위치에 있는 제4 RF 회로로서, 상기 제3 RF 회로 및 상기 제4 RF 회로는, 각각 상기 제3 안테나 엘리먼트 및 상기 제4 안테나 엘리먼트를 통해 송신 신호를 송신하기 위해 상기 소스 RF 회로로부터 전송된 신호를 교대로 수신하는 제4 RF 회로; 상기 소스 RF 회로와 상기 제3 RF 회로 사이의 제4 전기 경로; 상기 소스 RF 회로와 상기 제4 RF 회로 사이의 제5 전기 경로; 상기 제3 RF 회로와 상기 제4 RF 회로 사이의 제6 전기 경로(732)를 포함하며, 상기 제3 RF 회로는, 상기 제6 전기 경로(732) 및 상기 제5 전기 경로를 통해, 상기 제3 RF 회로로부터 상기 소스 RF 회로(707)로 상기 송신 신호와 관련된 제3 피드백 신호를 송신하도록 구성되고, 상기 제4 RF 회로는, 상기 제6 전기 경로(732) 및 상기 제4 전기 경로를 통해, 상기 제4 RF 회로로부터 상기 소스 RF 회로(707)로 상기 송신 신호와 관련된 제4 피드백 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 하우징(210)은 전면 플레이트 및 상기 전면 플레이트와 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트를 포함하며, 상기 하우징은 제1 길이를 갖는 제1 측, 상기 제1 길이보다 긴 제2 길이를 갖는 제2 측, 상기 제1 길이를 갖는 제3 측, 및 상기 제2 길이를 갖는 제4 측을 포함하는 직사각형 형태를 가지며; 상기 제1 RF 회로(711) 및 상기 제2 RF 회로(712)는 상기 제3 측보다 상기 제1 측에 더 가깝고, 상기 제3 RF 회로 및 상기 제4 RF 회로는 상기 제1 측보다 상기 제3 측에 더 가까울 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 RF 회로(711) 및 상기 제3 RF 회로는 상기 하우징의 상기 전면 플레이트의 상부에서 보았을 때, 대각선으로 배치되고, 송신 신호를 동시에 송신하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 RF 회로(712) 및 상기 제4 RF 회로는 상기 전면 플레이트의 상부에서 보았을 때, 대각선으로 배치되고, 상기 제1 RF 회로 및 상기 제3 RF 회로가 상기 송신 신호를 송신하는 동안. 상기 송신 신호를 송신하지 않도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나 엘리먼트(351)는 복수개의 방사 소자로 구성되며, 상기 제1 커플러는, 상기 복수개의 방사 소자 각각 별로 포함되는 복수개의 서브 커플러(1314-1, … 1314-n); 상기 복수개의 서브 커플러의 신호를 결합하는 콤바이너(1310)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 안테나 엘리먼트(352)는 복수개의 방사 소자로 구성되며, 상기 제2 커플러는, 상기 제2 안테나 엘리먼트의 복수개의 방사 소자 각각 별로 포함되는 복수개의 서브 커플러(1324-1, … 1324-n); 상기 복수개의 서브 커플러의 신호를 결합하는 콤바이너(1320)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 소스 주파수 회로(707)는, 상기 IF 신호를 이용하여 RF 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에서의 송신 신호의 피드백 경로 제공 방법에 있어서, 복수의 안테나들의 동작/비동작 상태를 확인하는 동작(1501); 현재 동작 상태의 안테나의 송신 신호의 피드백 신호를 현재 비동작 상태의 안테나의 수신 신호의 경로와 연결하는 동작(1503); 및 상기 비동작 상태의 안테나의 수신 신호의 경로를 상기 현재 동작 상태의 안테나의 송신 신호의 피드백 신호를 확인하는 동작(1505)을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 복수의 안테나들의 동작/비동작 상태는 서로 교대로 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치의 송신 신호의 피드백 경로 제공 장치에 있어서, 제1 안테나 엘리먼트; 제2 안테나 엘리먼트; 상기 제1 안테나 엘리먼트를 통해 송수신되는 무선 신호를 처리하는 제1 RF 회로; 상기 제2 안테나 엘리먼트를 통해 송수되는 무선 신호를 처리하는 제2 RF 회로; 상기 제1 RF 회로와 상기 제2 RF 회로 사이를 전기적으로 연결하는 제1 피드백 전기 경로(731); 상기 제1 RF 회로의 송신 경로에 포함되는 제1 커플러(714); 상기 제1 커플러 및 상기 제1 피드백 전기 경로의 제1 단에 전기적으로 연결된 제1 스위치(713); 상기 제1 RF 회로의 수신 경로에 포함되며, 상기 제1 스위치에 전기적으로 연결되는 제2 스위치(715); 상기 제2 RF 회로의 송신 경로에 포함되는 제2 커플러(724); 상기 제2 커플러 및 상기 제1 피드백 전기 경로의 제2 단에 전기적으로 연결된 제3 스위치(723); 상기 제2 RF 회로의 수신 경로에 포함되며, 제3 스위치에 전기적으로 연결되는 제4 스위치(725)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 RF 회로(711)와 상기 제2 RF 회로(712)의 송신 동작은 교대로 수행되며; 상기 제1 RF 회로(711)는 상기 제1 안테나 엘리먼트(351)를 통해 상기 송신 신호를 송신하는 중에, 상기 제1 스위치, 상기 제1 피드백 전기 경로를 통해 상기 제1 커플러로부터 커플링된 제1 피드백 신호를 상기 제2 RF 회로로 제공하도록 구성되며; 상기 제2 RF 회로(712)는 상기 제1 RF 회로로부터 제공된 상기 제1 피드백 신호를 상기 제3 스위치, 상기 제4스위치를 통해 상기 제2 RF 회로의 수신 경로로 입력하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 RF 회로(712)는 상기 제2 안테나 엘리먼트(352)를 통해 상기 송신 신호를 송신하는 중에, 상기 제3 스위치, 상기 제1 피드백 전기 경로를 통해 상기 제2 커플러로부터 커플링된 제2 피드백 신호를 상기 제1 RF 회로로 제공하도록 구성되며; 상기 제1 RF 회로(711)는 상기 제2 RF 회로로부터 제공된 상기 제2 피드백 신호를 상기 제1 스위치, 상기 제2스위치를 통해 상기 제1 RF 회로의 수신 경로로 입력하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 피드백 경로(731)는 동축 케이블을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 내지 제4 스위치(713, 715, 723, 725) 중 적어도 하나는 SPDT(single pole, double throw) 스위치를 포함할 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징의 내부 또는 상의 제1 위치에 있는 제1 안테나 엘리먼트;
    상기 하우징의 내부 또는 상의, 상기 제 1 위치로부터 떨어진 제2 위치에 있는 제2 안테나 엘리먼트;
    상기 하우징의 내부에 위치하고, 상기 제1 및 제2 안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결된 무선 통신 회로를 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는,
    무선 모뎀;
    상기 무선 모뎀에 전기적으로 연결되고 중간 주파수(IF) 신호를 생성하도록 구성된 소스 라디오 주파수(RF) 회로;
    상기 제2 위치보다 상기 제1 위치에 더 가까운 제3 위치에 있는 제1 라디오 주파수(RF) 회로;
    상기 제1 위치보다 상기 제2 위치에 더 가까운 제4 위치에 있는 제2 RF 회로로서, 상기 제1 RF 회로 및 상기 제2 RF 회로는, 각각 상기 제1 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 안테나 엘리먼트를 통해 송신 신호를 송신하기 위해, 상기 소스 RF 회로로부터 전송된 신호를 교대로 수신하도록 구성된 제 2 RF 회로;
    상기 소스 RF 회로와 상기 제1 RF 회로 사이의 제1 전기 경로;
    상기 소스 RF 회로와 상기 제2 RF 회로 사이의 제2 전기 경로; 및
    상기 제1 RF 회로와 상기 제2 RF 회로 사이의 제3 전기 경로를 포함하며,
    상기 제1 RF 회로는, 상기 제3 전기 경로 및 상기 제2 전기 경로를 통해, 상기 제1 RF 회로로부터 상기 소스 RF 회로로, 상기 송신 신호와 관련된 제1 피드백 신호를 송신하고,
    상기 제2 RF 회로는, 상기 제3 전기 경로 및 상기 제1 전기 경로를 통해, 상기 제2 RF 회로로부터 상기 소스 RF 회로로, 상기 송신 신호와 관련된 제2 피드백 신호를 송신하고,
    상기 제1 전기 경로, 제2 전기 경로, 또는 제3 전기 경로 중 적어도 하나는 동축 케이블을 포함하고,
    상기 제1 RF 회로는,
    제1 RF 송신 경로;
    제1 RF 수신 경로;
    상기 제1 RF 송신 경로에 포함되는 제1 커플러;
    상기 제1 커플러 및 상기 제3 전기 경로의 제1 단에 전기적으로 연결된 제1 스위치; 및
    상기 제1 RF 수신 경로에 포함되는 제2 스위치로서, 상기 제1 스위치에 전기적으로 연결되는 제 2 스위치를 포함하고,
    상기 제1 RF 회로는, 상기 제1 안테나 엘리먼트를 통해 상기 송신 신호를 송신하면서, 상기 제1 스위치, 상기 제3 전기 경로 및 상기 제2 전기 경로를 통해 상기 제1 커플러로부터의 제1 피드백 신호를 제공하도록 구성되는, 전자 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 RF 회로는,
    제2 RF 송신 경로;
    제2 RF 수신 경로;
    상기 제2 RF 송신 경로에 포함되는 제2 커플러;
    상기 제2 커플러 및 상기 제3 전기 경로의 제2 단에 전기적으로 연결된 제3 스위치; 및
    상기 제2 RF 수신 경로에 포함되는 제4 스위치로서, 상기 제3 스위치에 전기적으로 연결된 제 4 스위치를 포함하고,
    상기 제2 RF 회로는, 상기 제2 안테나 엘리먼트를 통해 상기 송신 신호를 송신하면서, 상기 제3 스위치, 상기 제3 전기 경로, 상기 제1 스위치, 및 상기 제1 전기 경로를 통해, 상기 제2 커플러로부터의 제2 피드백 신호를 제공하도록 구성되는, 전자 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 스위치 또는 제3 스위치 중 적어도 하나는 SPDT(single pole, double throw) 스위치를 포함하는, 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 IF 신호는 5GHz에서 6GHz 사이의 주파수를 가지며, 상기 송신 신호는 25GHz에서 30GHz 사이의 주파수를 가지는, 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 내부 또는 상의 상기 제1 내지 제4 위치로부터 떨어진 제5 위치에 있는 제3 안테나 엘리먼트;
    상기 하우징 내부 또는 상의 상기 제 1 내지 제5 위치로부터 떨어진 제6 위치에 있는 제4 안테나;를 더 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는,
    상기 제1 내지 제6 위치 중에서 상기 제5 위치에 가장 근접한 제7 위치에 있는 제3 RF 회로와;
    상기 제1 내지 제7 위치 중에서, 상기 제6 위치에 가장 근접한 제8 위치에 있는 제4 RF 회로로서, 상기 제3 RF 회로 및 상기 제4 RF 회로는, 각각 상기 제3 안테나 엘리먼트 및 상기 제4 안테나 엘리먼트를 통해 송신 신호를 송신하기 위해 상기 소스 RF 회로로부터 전송된 신호를 교대로 수신하는 제 4 RF 회로;
    상기 소스 RF 회로와 상기 제3 RF 회로 사이의 제4 전기 경로;
    상기 소스 RF 회로와 상기 제4 RF 회로 사이의 제5 전기 경로;
    상기 제3 RF 회로와 상기 제4 RF 회로 사이의 제6 전기 경로를 포함하며,
    상기 제3 RF 회로는, 상기 제6 전기 경로 및 상기 제5 전기 경로를 통해 상기 제3 RF 회로로부터 상기 소스 RF 회로로 상기 송신 신호와 관련된 제3 피드백 신호를 송신하도록 구성되고,
    상기 제4 RF 회로는, 상기 제6 전기 경로 및 상기 제4 전기 경로를 통해, 상기 제4 RF 회로로부터 상기 소스 RF 회로로 상기 송신 신호와 관련된 제4 피드백 신호를 송신하도록 구성되는, 전자 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 하우징은 전면 플레이트 및 상기 전면 플레이트와 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트를 포함하며,
    상기 하우징은 제1 길이를 갖는 제1 측, 상기 제1 길이보다 긴 제2 길이를 갖는 제2 측, 상기 제1 길이를 갖는 제3 측, 및 상기 제2 길이를 갖는 제4 측을 포함하는 직사각형 형태를 가지며;
    상기 제1 RF 회로 및 상기 제2 RF 회로는 상기 제3 측보다 상기 제1 측에 더 가깝고,
    상기 제3 RF 회로 및 상기 제4 RF 회로는 상기 제1 측보다 상기 제3 측에 더 가까운, 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 RF 회로 및 상기 제3 RF 회로는 상기 하우징의 상기 전면 플레이트의 상부에서 보았을 때, 대각선으로 배치되고, 송신 신호를 동시에 송신하도록 구성되는, 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 RF 회로 및 상기 제4 RF 회로는 상기 하우징의 상기 전면 플레이트의 상부에서 보았을 때, 대각선으로 배치되고, 상기 제1 RF 회로 및 상기 제3 RF 회로가 상기 송신 신호를 송신하는 동안. 상기 송신 신호를 송신하지 않도록 구성되는, 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 안테나는 복수개의 방사 소자로 구성되며,
    상기 제1 커플러는,
    상기 복수개의 방사 소자 각각 별로 포함되는 복수개의 서브 커플러;
    상기 복수개의 서브 커플러의 신호를 결합하는 콤바이너를 포함하는, 전자 장치.
  12. 제4항에 있어서, 상기 제2 안테나는 복수개의 방사 소자로 구성되며,
    상기 제2 커플러는,
    상기 제2 안테나의 복수개의 방사 소자 각각 별로 포함되는 복수개의 서브 커플러;
    상기 복수개의 서브 커플러의 신호를 결합하는 콤바이너를 포함하는, 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 소스 RF 회로는, 상기 IF 신호를 이용하여 RF 신호를 생성하도록 구성된, 전자 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 전자 장치에 있어서,
    제1 안테나 엘리먼트;
    제2 안테나 엘리먼트;
    상기 제1 안테나 엘리먼트를 통해 송수신되는 무선 신호를 처리하는 제1 RF 회로;
    상기 제2 안테나 엘리먼트를 통해 송수신되는 무선 신호를 처리하는 제2 RF 회로;
    상기 제1 RF 회로와 상기 제2 RF 회로 사이를 전기적으로 연결하는 제1 피드백 전기 경로;
    상기 제1 RF 회로의 송신 경로에 포함되는 제1 커플러;
    상기 제1 커플러 및 상기 제1 피드백 전기 경로의 제1 단에 전기적으로 연결된 제1 스위치;
    상기 제1 RF 회로의 수신 경로에 포함되며, 상기 제1 스위치에 전기적으로 연결되는 제2 스위치;
    상기 제2 RF 회로의 송신 경로에 포함되는 제2 커플러;
    상기 제2 커플러 및 상기 제1 피드백 전기 경로의 제2 단에 전기적으로 연결된 제3 스위치;
    상기 제2 RF 회로의 수신 경로에 포함되며, 제3 스위치에 전기적으로 연결되는 제4 스위치를 포함하고,
    상기 제1 RF 회로와 상기 제2 RF 회로의 송신 동작은 교대로 수행되며,
    상기 제1 RF 회로는 상기 제1 안테나 엘리먼트를 통해 송신 신호를 송신하는 중에, 상기 제1 스위치, 상기 제1 피드백 전기 경로를 통해 상기 제1 커플러로부터 커플링된 제1 피드백 신호를 상기 제2 RF 회로로 제공하도록 구성되며,
    상기 제2 RF 회로는 상기 제1 RF 회로로부터 제공된 상기 제1 피드백 신호를 상기 제3 스위치, 상기 제4 스위치를 통해 상기 제2 RF 회로의 수신 경로로 입력하도록 구성되는, 전자 장치.
  17. 삭제
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제2 RF 회로는 상기 제2 안테나 엘리먼트를 통해 송신 신호를 송신하는 중에, 상기 제3 스위치, 상기 제1 피드백 전기 경로를 통해 상기 제2 커플러로부터 커플링된 제2 피드백 신호를 상기 제1 RF 회로로 제공하도록 구성되며,
    상기 제1 RF 회로는 상기 제2 RF 회로로부터 제공된 상기 제2 피드백 신호를 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치를 통해 상기 제1 RF 회로의 수신 경로로 입력하도록 구성되는, 전자 장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 제1 피드백 전기 경로는 동축 케이블을 포함하는, 전자 장치.
  20. 제16항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 스위치 중 적어도 하나는 SPDT(single pole, double throw) 스위치를 포함하는, 전자 장치.
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