KR102585026B1 - 안테나를 구비하는 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
일 실시 예에 따른 안테나를 구비하는 이동 단말기가 개시된다. 이동 단말기는 전면, 후면 및 측면을 구비하고, 금속 재질로 형성된 금속 테두리(metal rim) 및 비-금속 재질로 형성된 적어도 하나의 벤딩부를 포함하는 하우징을 포함한다. 이동 단말기는 하우징의 후면(rear side)에 배치된 리어 커버, 상기 커버에 배치되고 금속 재질로 형성된 반사 시트(reflection sheet); 및 상기 하우징의 후면 및 전면 커버 사이에 배치되고, 빔 포밍 무선 신호를 방사하도록 구성된 안테나 모듈을 포함하고, 커버의 벤딩부 및 상기 커버의 평면부는 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하도록 구성되고, 상기 제1 영역의 상기 빔 포밍 무선 신호는 상기 반사 시트에 의해 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역에서 반사될 수 있다.
Description
본 명세서은 안테나를 구비하는 전자 기기에 관한 것이다. 특정 구현은 서로 다른 통신 시스템에서 동작하는 안테나들을 구비하는 전자 기기에 관한 것이다.
전자기기(electronic devices)는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)로 나뉠 수 있다. 다시 전자기기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.
전자기기의 기능은 다양화되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.
이와 같은 전자기기는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.
이러한 전자기기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.
상기 시도들에 더하여, 최근 전자기기는 LTE 통신 기술을 이용한 무선 통신 시스템이 상용화되어 다양한 서비스를 제공하고 있다. 또한, 향후에는 5G 통신 기술을 이용한 무선 통신 시스템이 상용화되어 다양한 서비스를 제공할 것으로 기대된다. 한편, LTE 주파수 대역 중 일부를 5G 통신 서비스를 제공하기 위하여 할당될 수 있다.
이와 관련하여, 이동 단말기는 5G 통신 서비스를 다양한 주파수 대역에서 제공하도록 구성될 수 있다. 최근에는 6GHz 대역 이하의 Sub6 대역을 이용하여 5G 통신 서비스를 제공하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 하지만, 향후에는 보다 빠른 데이터 속도를 위해 Sub6 대역 이외에 밀리미터파(mmWave) 대역을 이용하여 5G 통신 서비스를 제공할 것으로 예상된다.
한편, 4G 및 5G 통신 서비스를 제공하는 전자기기는 다양한 폼 팩터(form-factor)로 제공될 수 있다. 전자기기의 폼 팩터의 일 예로 폴더블 기기 및 스위블 기기를 고려할 수 있다. 이러한 폴더블 기기 또는 스위블 기기에서 열림(open) 및 닫힘(close) 상태에서 무선 성능에 편차가 발생할 수 있다. 따라서, mmWave 모듈과 같은 높은 주파수 대역에서 동작하는 모듈은 전자기기 내부에 배치될 수 있다.
한편, mmWave 모듈이 전자기기 내부에 배치되는 경우, 일부 mmWave 모듈은 전자기기의 측면 영역을 향하도록 배치될 수 있다. 이러한 측면 영역을 향하도록 배치되는 mmWave 모듈의 안테나 방사 성능이 금속 테두리(metal rim)에 의해 저하될 수 있다는 문제점이 있다.
본 명세서은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또한, 다른 일 목적은 폼 팩터 변경 시 전자 기기의 측면에 배치되는 안테나 특성 변화를 최소화하는 안테나 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서의 다른 일 목적은, 스위블 구조에서 프레임 회전에 따라 안테나 특성 변화가 최소화되는 안테나 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서의 다른 일 목적은, 전자 기기의 측면을 통해 전자기파를 방사할 수 있는 다양한 폼 팩터를 갖는 전자 기기를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서의 다른 일 목적은, mmWave 안테나 모듈이 낮은 경사 각도로 배치되면서 전자 기기의 측면을 통해 전자기파를 방사할 수 있는 구조를 제시하기 위한 것이다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 일 실시 예에 따른 안테나를 구비하는 이동 단말기가 개시된다. 이동 단말기는 전면, 후면 및 측면을 구비하고, 금속 재질로 형성된 금속 테두리(metal rim) 및 비-금속 재질로 형성된 적어도 하나의 벤딩부를 포함하는 하우징을 포함한다. 이동 단말기는 하우징의 후면(rear side)에 배치된 리어 커버, 상기 커버에 배치되고 금속 재질로 형성된 반사 시트(reflection sheet); 및 상기 하우징의 후면 및 전면 커버 사이에 배치되고, 빔 포밍 무선 신호를 방사하도록 구성된 안테나 모듈을 포함하고, 상기 커버의 벤딩부 및 상기 커버의 평면부는 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하도록 구성되고, 상기 제1 영역의 상기 빔 포밍 무선 신호는 상기 반사 시트에 의해 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역에서 반사될 수 있다.
일 실시 예로, 상기 하우징의 측면은 두 개의 단 측변(short side)과 상기 두 개의 단 측면보다 긴 두 개의 장 측변(long side)을 구비할 수 있다. 상기 커버는 평면부와 상기 평면부로부터 굽어진 적어도 하나의 벤딩부를 구비할 수 있다.
일 실시 예로, 상기 안테나 모듈은 절연 부재, 상기 절연 부재의 표면에 배치되는 전자 요소, 및 상기 절연 부재의 다른 표면에 배치되는 안테나 패턴들을 포함하고, 상기 안테나 모듈은 상기 하우징의 후면 부분에서 틸트(tilt)될 수 있다.
일 실시 예로, 상기 이동 단말기의 측면 형상은 상기 커버의 벤딩부 및 상기 하우징의 측면에 의해 형성되고, 상기 커버의 벤딩부 및 상기 커버의 평면부는 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 제2 영역은 상기 안테나 패턴들을 마주보도록 형성되고, 상기 제3 영역은 상기 하우징의 측면 부에 인접한 상기 제2 영역의 부분에 연결되고, 상기 제1 영역은 상기 제3 영역에 반대 측인 상기 제2 영역의 다른 영역에 연결되고, 상기 반사 시트는 상기 커버의 상기 제1 영역 상에 배치될 수 있다.
일 실시 예로, 상기 안테나 모듈이 틸트됨에 따라, 상기 측면에 인접한 상기 안테나 모듈의 전면의 제1 에지(edge)가 제2 에지보다 리어 케이스에 더 가깝게 배치되고, 상기 안테나 모듈의 후면의 제3 에지가 제4 에지보다 전면 하우징의 내측에 더 멀도록 구성될 수 있다.
일 실시 예로, 상기 안테나 모듈은 상기 안테나 모듈의 후면과 측면을 둘러싸도록 형성되는 모듈 안착부를 더 포함하고, 상기 모듈 안착부는 금속 재질로 형성되고, 상기 안테나 모듈에서 발생한 열을 금속 재질로 형성된 상기 하우징으로 전달할 수 있다.
일 실시 예로, 상기 안테나 모듈의 각각의 안테나 소자의 일 단부를 연장하여 제1 라인 및 상기 안테나 소자의 타 단부를 연장하여 제2 라인이 형성될 수 있다. 상기 리어 커버는, 상기 평면부에 대응되고, 상기 제1 라인에서부터 상기 평면부가 배치되는 방향으로 형성되는 상기 제1 영역; 상기 안테나 모듈의 안테나 소자와 중첩되는 영역에 대응되고, 상기 제1 라인과 상기 제2 라인 사이에 형성되는 상기 제2 영역; 및 상기 제2 라인에서부터 상기 리어 커버의 측면 에지에 대응하는 상기 제3 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 예로, 상기 리어 커버의 상기 제1 영역에 상기 반사 시트가 상기 제1 라인에서 1.0mm 이하의 거리로 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시 예로, 상기 안테나 모듈에서 방사되는 상기 빔 포밍 무선 신호는 상기 안테나 모듈과 중첩되는 상기 리어 커버의 제2 영역을 통해 방사되고, 상기 반사 시트가 배치된 상기 리어 커버의 제1 영역에서 차단(block)될 수 있다.
본 명세서의 다른 양상에 따른 안테나를 구비하는 이동 단말기가 개시된다. 이동 단말기는 이동 단말기는 전면, 후면 및 측면을 구비하고, 금속 재질로 형성된 금속 테두리(metal rim) 및 비-금속 재질로 형성된 적어도 하나의 벤딩부를 포함하는 하우징을 포함한다. 이동 단말기는 하우징의 후면(rear side)에 배치된 리어 커버, 상기 커버에 배치되고 금속 재질로 형성된 반사 시트(reflection sheet); 및 상기 하우징의 후면 및 전면 커버 사이에 배치되고, 빔 포밍 무선 신호를 방사하도록 구성된 안테나 모듈; 및 상기 안테나 모듈을 지지하고 금속 재질로 형성된 안테나 프레임을 포함하고, 상기 커버의 벤딩부 및 상기 커버의 평면부는 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하도록 구성되고, 상기 제1 영역의 상기 빔 포밍 무선 신호는 상기 반사 시트에 의해 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역에서 반사될 수 있다.
본 명세서의 또 다른 양상에 따른 안테나를 구비하는 이동 단말기가 개시된다. 이동 단말기는 전면, 후면 및 측면을 구비하고, 금속 재질로 형성된 금속 테두리(metal rim) 및 비-금속 재질로 형성된 적어도 하나의 벤딩부를 포함하는 하우징을 포함한다. 이동 단말기는 하우징의 후면(rear side)에 배치된 리어 커버, 상기 커버의 서로 다른 측면에 배치되고 금속 재질로 형성된 제1 및 제2 반사 시트(reflection sheet); 상기 하우징의 후면 및 전면 커버의 제1 및 제2 측면 에지 부 사이에 배치되는 제1 및 제2 안테나 모듈; 및 상기 제1 및 제2 안테나 모듈을 지지하고 금속 재질로 형성된 제1 및 제2 안테나 프레임을 포함한다.
일 실시 예로, 상기 제1 및 제2 안테나 모듈은 빔 포밍 무선 신호들을 방사하도록 구성되고, 상기 제1 및 제2 안테나 모듈의 각각은 절연 부재, 상기 절연 부재의 표면에 배치되는 전자 요소, 및 상기 절연 부재의 다른 표면에 배치되는 안테나 패턴들을 포함할 수 있다.
일 실시 예로, 상기 제1 안테나 프레임은 상기 제1 안테나 모듈로부터의 열을 상기 하우징으로 전달(transmit)하도록 구성되고, 상기 제2 안테나 프레임은 상기 제2 안테나 모듈로부터의 열을 상기 하우징으로 전달하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예로, 상기 제1 안테나 모듈은 상기 하우징의 후면 부분에서 틸트(tilt)되고, 상기 제2 안테나 모듈은 상기 하우징의 후면의 다른 부분에서 틸트될 수 있다.
일 실시 예로, 상기 이동 단말기의 제1 측 외관은 상기 커버의 제1 벤딩부 및 상기 하우징의 제1 측면부에 의해 형성되고, 상기 이동 단말기의 제2 측 외관은 상기 커버의 제2 벤딩부 및 상기 하우징의 제2 측면부에 의해 형성될 수 있다.
일 실시 예로, 상기 커버의 상기 제1 벤딩부의 일부 및 상기 커버의 상기 평면부의 일부는 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역은 제1 안테나 패턴과 마주보고, 상기 제3 영역은 상기 하우징의 상기 제1 측면부에 인접한 상기 제2 영역의 부분에 연결되고, 상기 제1 영역은 상기 제3 영역에 반대편인 상기 제2 영역의 다른 부분에 연결될 수 있다. 상기 제1 반사 시트는 상기 커버의 상기 제1 영역 상에 배치되고, 상기 제1 영역의 빔포밍 무선 신호는 상기 제1 반사 시트에 의해 상기 제2 및 제3 영역으로 반사될 수 있다.
일 실시 예로, 상기 커버의 상기 제2 벤딩부의 일부 및 상기 커버의 상기 평면부의 일부는 제4 영역, 제5 영역 및 제6 영역을 포함하고, 상기 제5 영역은 제2 안테나 패턴과 마주보고, 상기 제6 영역은 상기 하우징의 상기 제2 측면부에 인접한 상기 제5 영역의 부분에 연결되고, 상기 제4 영역은 상기 제6 영역에 반대편인 상기 제5 영역의 다른 부분에 연결될 수 있다. 상기 제2 반사 시트는 상기 커버의 상기 제4 영역 상에 배치되고, 상기 제4 영역의 빔 포밍 무선 신호는 상기 제2 반사 시트에 의해 상기 제5 및 제6 영역으로 반사될 수 있다.
일 실시 예로, 상기 제1 안테나 모듈의 틸팅 각도는 상기 제2 안테나 모듈의 틸팅 각도와 상이하게 구성될 수 있다. 상기 제1 안테나 모듈의 틸팅 각도는 상기 제2 안테나 모듈의 틸팅 각도보다 더 작은 각도로 설정될 수 있다. 상기 제1 안테나 모듈의 틸팅 각도는 18도이고, 상기 제2 안테나 모듈의 틸팅 각도는 55도로 설정될 수 있다.
본 명세서에 따르면, 전자 기기의 측면에 배치되는 안테나 구조에서, 전자기기의 폼 팩터 변경 시에도 안테나 특성 변화를 최소화하는 안테나 구조를 제공할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 스위블 구조에서 프레임 회전에 따라 안테나 특성 변화를 최소화하여, 디스플레이 영역이 회전 시에도 회전 무선 성능을 일정 수준으로 유지할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 다양한 폼 팩터를 갖는 전자 기기에서 전자 기기에서, 전자기기의 측면을 통해 전자기파를 방사할 수 있다.
본 명세서에 따르면 전자 기기의 측면을 통해 전자기파를 방사하도록 금속 시트를 커버에 부착하여, mmWave 안테나 모듈을 낮은 경사 각도로 배치하면서도 전자 기기의 측면 영역으로 신호를 방사할 수 있다.
본 명세서에 따르면 전자 기기의 측면을 통해 전자기파를 방사하면서도 측면 영역의 금속 구조물과의 간섭을 회피하도록 낮은 경사 각도로 mmWave 안테나 모듈을 배치할 수 있다.
본 명세서의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 명세서의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 명세서의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1a는 일 실시 예에 따른 전자 기기를 설명하기 위한 구성과 전자 기기와 외부기기 또는 서버와의 인터페이스를 나타낸다. 한편, 도 1b는 일 실시 예에 따른 전자 기기가 외부기기 또는 서버와 인터페이스되는 상세 구성을 나타낸다. 또한, 도 1c는 일 실시 예에 따른 전자 기기가 복수의 기지국 또는 네트워크 엔티티와 인터페이스되는 구성을 나타낸다.
도 2a는 도 1a의 전자 기기에 대한 상세 구성을 나타낸다. 한편, 도 2b 및 2c는 본 명세서과 관련된 전자 기기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 2d는 다양한 실시 예에 따른 조립된 상태의 전자 기기를 나타내는 단면도와 주요 부분을 나타낸 단면도이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 전자 기기의 복수의 안테나들이 배치될 수 있는 구성의 예시를 나타낸다. 도 3b는 실시 예에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기의 무선 통신부의 구성을 도시한다.
도 3c는 일 실시 예에 따른 UE와 기지국(BS) 간에 MIMO 구성 및 MIMO + 반송파 집성(CA) 구성을 나타낸다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 기기에서 동작하는 어플리케이션 프로그램과 관련된 프레임워크 구조를 나타낸다.
도 5a는 NR에서의 프레임 구조의 일례를 나타낸다. 한편, 도 5b는 NR에서의 부반송파 간격 변화에 따른 슬롯 길이의 변화를 나타낸다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 복수의 안테나들과 송수신부 회로들이 프로세서와 동작 가능하게 된 결합된 구성도이다. 도 6b는 도 6a의 구성도에서 추가적으로 안테나들과 송수신부 회로들이 프로세서와 동작 가능하게 된 결합된 구성도이다.
도 7은 복수의 안테나들이 전자 기기의 금속 테두리에 배치된 구조를 나타낸다.
도 8a 및 도 8b는 일 실시 예에 따른 전자 기기의 디스플레이가 본체와 일치하는 정상 상태 및 디스플레이가 본체에 대해 소정 각도 회전된 스위블(swivel) 상태를 나타낸다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 전자 기기를 구성하는 복수의 세부 구성들의 분해도를 나타낸다. 한편, 도 9b는 복수의 세부 구성들이 결합된 전자 기기의 측면도를 나타낸다.
도 10a는 본 명세서에 따른 복수의 배열 안테나가 전자 기기 상에 배치되는 구조를 나타낸다. 도 10b는 일 실시 예에 따른 제2 타입 배열 안테나가 전자 기기에 배치되는 경우, 전자 기기의 전면 또는 후면으로 방사되는 신호를 통해 빔 포밍을 수행하는 개념도를 나타내다.
도 11a는 일 실시 예에 따라 2개의 배열 안테나 모듈이 전자 기기의 측면에 배치된 구성을 나타낸다. 한편, 도 11b는 2개의 배열 안테나 모듈이 전자 기기의 베이스 라인에 수직하게 배치된 구성과 복수의 안테나 소자로 이루어진 배열 안테나 구성을 나타낸다.
도 12a 내지 도 12c는 서로 다른 실시 예에 따른 안테나 모듈이 금속 테두리와 중첩되지 않는 구조, 중첩되는 구조 및 틸트된 구성과 이에 따른 방사 패턴을 나타낸다.
도 13a 및 도 13b는 서로 다른 경사 각도로 배치된 안테나 모듈이 측면에 배치된 실시예들과 이에 따른 안테나 성능을 비교한 것이다.
도 14a 및 도 14b는 금속 시트가 커버에 부착된 구성도와 금속 시트 유무에 따른 안테나 모듈의 방사 패턴을 나타낸 개념도이다.
도 15a 및 도 15b는 금속 시트 적용 여부에 따른 빔 커버리지 영역과 금속 시트가 배치되는 위치를 나타낸 개념도이다. 한편, 도 15c는 일 실시 예에 따른 금속 시트 구조가 패치 안테나 상부에 형성된 구성을 나타낸다.
도 15d 및 도 15e는 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 다른 측면에 다른 틸트 각도로 배치된 구성을 나타낸다.
도 16a는 금속 시트에 의해 안테나 소자로부터 방사된 전자기파가 금속 시트 및 금속 프레임에 반사되는 구성을 나타낸다. 한편, 도 16b는 금속 시트에 의해 안테나 소자로부터 방사된 전자기파가 금속 시트에 의해 산란되는 구성을 나타낸다.
도 17a 및 도 17b는 소정 각도로 틸트되어 배치된 안테나 모듈의 방사 패턴 및 전자 기기의 양 측면과 배면으로 방사하는 복수의 안테나 모듈들에 의한 방사 패턴을 나타낸다.
도 18은 다른 실시 예에 따른 금속 시트가 패치 안테나로부터 소정 간격 오프셋 되어 배치된 구성 및 이에 따른 안테나 특성을 비교한 것이다.
도 19는 일 실시 예에 따른 서로 다른 배열 안테나 모듈의 구성과 이를 제어하는 구성을 나타낸다.
도 20은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.
도 2a는 도 1a의 전자 기기에 대한 상세 구성을 나타낸다. 한편, 도 2b 및 2c는 본 명세서과 관련된 전자 기기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 2d는 다양한 실시 예에 따른 조립된 상태의 전자 기기를 나타내는 단면도와 주요 부분을 나타낸 단면도이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 전자 기기의 복수의 안테나들이 배치될 수 있는 구성의 예시를 나타낸다. 도 3b는 실시 예에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기의 무선 통신부의 구성을 도시한다.
도 3c는 일 실시 예에 따른 UE와 기지국(BS) 간에 MIMO 구성 및 MIMO + 반송파 집성(CA) 구성을 나타낸다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 기기에서 동작하는 어플리케이션 프로그램과 관련된 프레임워크 구조를 나타낸다.
도 5a는 NR에서의 프레임 구조의 일례를 나타낸다. 한편, 도 5b는 NR에서의 부반송파 간격 변화에 따른 슬롯 길이의 변화를 나타낸다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 복수의 안테나들과 송수신부 회로들이 프로세서와 동작 가능하게 된 결합된 구성도이다. 도 6b는 도 6a의 구성도에서 추가적으로 안테나들과 송수신부 회로들이 프로세서와 동작 가능하게 된 결합된 구성도이다.
도 7은 복수의 안테나들이 전자 기기의 금속 테두리에 배치된 구조를 나타낸다.
도 8a 및 도 8b는 일 실시 예에 따른 전자 기기의 디스플레이가 본체와 일치하는 정상 상태 및 디스플레이가 본체에 대해 소정 각도 회전된 스위블(swivel) 상태를 나타낸다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 전자 기기를 구성하는 복수의 세부 구성들의 분해도를 나타낸다. 한편, 도 9b는 복수의 세부 구성들이 결합된 전자 기기의 측면도를 나타낸다.
도 10a는 본 명세서에 따른 복수의 배열 안테나가 전자 기기 상에 배치되는 구조를 나타낸다. 도 10b는 일 실시 예에 따른 제2 타입 배열 안테나가 전자 기기에 배치되는 경우, 전자 기기의 전면 또는 후면으로 방사되는 신호를 통해 빔 포밍을 수행하는 개념도를 나타내다.
도 11a는 일 실시 예에 따라 2개의 배열 안테나 모듈이 전자 기기의 측면에 배치된 구성을 나타낸다. 한편, 도 11b는 2개의 배열 안테나 모듈이 전자 기기의 베이스 라인에 수직하게 배치된 구성과 복수의 안테나 소자로 이루어진 배열 안테나 구성을 나타낸다.
도 12a 내지 도 12c는 서로 다른 실시 예에 따른 안테나 모듈이 금속 테두리와 중첩되지 않는 구조, 중첩되는 구조 및 틸트된 구성과 이에 따른 방사 패턴을 나타낸다.
도 13a 및 도 13b는 서로 다른 경사 각도로 배치된 안테나 모듈이 측면에 배치된 실시예들과 이에 따른 안테나 성능을 비교한 것이다.
도 14a 및 도 14b는 금속 시트가 커버에 부착된 구성도와 금속 시트 유무에 따른 안테나 모듈의 방사 패턴을 나타낸 개념도이다.
도 15a 및 도 15b는 금속 시트 적용 여부에 따른 빔 커버리지 영역과 금속 시트가 배치되는 위치를 나타낸 개념도이다. 한편, 도 15c는 일 실시 예에 따른 금속 시트 구조가 패치 안테나 상부에 형성된 구성을 나타낸다.
도 15d 및 도 15e는 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 다른 측면에 다른 틸트 각도로 배치된 구성을 나타낸다.
도 16a는 금속 시트에 의해 안테나 소자로부터 방사된 전자기파가 금속 시트 및 금속 프레임에 반사되는 구성을 나타낸다. 한편, 도 16b는 금속 시트에 의해 안테나 소자로부터 방사된 전자기파가 금속 시트에 의해 산란되는 구성을 나타낸다.
도 17a 및 도 17b는 소정 각도로 틸트되어 배치된 안테나 모듈의 방사 패턴 및 전자 기기의 양 측면과 배면으로 방사하는 복수의 안테나 모듈들에 의한 방사 패턴을 나타낸다.
도 18은 다른 실시 예에 따른 금속 시트가 패치 안테나로부터 소정 간격 오프셋 되어 배치된 구성 및 이에 따른 안테나 특성을 비교한 것이다.
도 19는 일 실시 예에 따른 서로 다른 배열 안테나 모듈의 구성과 이를 제어하는 구성을 나타낸다.
도 20은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 명세서의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 전자 기기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 일 실시 예에 따른 전자 기기를 설명하기 위한 구성과 전자 기기와 외부기기 또는 서버와의 인터페이스를 나타낸다. 한편, 도 1b는 일 실시 예에 따른 전자 기기가 외부기기 또는 서버와 인터페이스되는 상세 구성을 나타낸다. 또한, 도 1c는 일 실시 예에 따른 전자 기기가 복수의 기지국 또는 네트워크 엔티티와 인터페이스되는 구성을 나타낸다.
한편, 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 도 2a는 도 1a의 전자 기기에 대한 상세 구성을 나타낸다. 한편, 도 2b 및 2c는 본 명세서과 관련된 전자 기기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 1a를 참조하면, 전자 기기(100)는 통신 인터페이스(110), 입력 인터페이스 (또는, 입력 장치)(120), 출력 인터페이스 (또는, 출력 장치)(150) 및 프로세서(180)를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서, 통신 인터페이스(110)는 무선 통신모듈(110)를 지칭할 수 있다. 또한, 전자 기기(100)는 디스플레이(151)와 메모리(170)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 전자 기기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서상에서 설명되는 전자 기기는 위에서 열거된 구성요소들보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신모듈(110)은, 전자 기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자 기기(100)와 다른 전자 기기(100) 사이, 또는 전자 기기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신모듈(110)은, 전자 기기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 하나 이상의 네트워크는 예컨대 4G 통신 네트워크 및 5G 통신 네트워크일 수 있다.
도 1a 및 도 2a를 참조하면, 이러한 무선 통신모듈(110)은, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113), 위치정보 모듈(114) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113) 및 위치정보 모듈(114)은 모뎀과 같은 기저대역 프로세서로 구현될 수 있다. 일 예시로, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113) 및 위치정보 모듈(114)은 IF 대역에서 동작하는 송수신부 회로(transceiver circuit)와 기저대역 프로세서로 구현될 수 있다. 한편, RF 모듈(1200)은 각각의 통신 시스템의 RF 주파수 대역에서 동작하는 RF 송수신부 회로로 구현될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113) 및 위치정보 모듈(114)은 각각의 RF 모듈을 포함하도록 해석될 수 있다.
4G 무선 통신 모듈(111)은 4G 이동통신 네트워크를 통해 4G 기지국과 4G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 이때, 4G 무선 통신 모듈(111)은 하나 이상의 4G 송신 신호를 4G 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 4G 무선 통신 모듈(111)은 하나 이상의 4G 수신 신호를 4G 기지국으로부터 수신할 수 있다. 이와 관련하여, 4G 기지국으로 전송되는 복수의 4G 송신 신호에 의해 상향링크(UL: Up-Link) 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)이 수행될 수 있다. 또한, 4G 기지국으로부터 수신되는 복수의 4G 수신 신호에 의해 하향링크(DL: Down-Link) 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)이 수행될 수 있다.
5G 무선 통신 모듈(112)은 5G 이동통신 네트워크를 통해 5G 기지국과 5G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 여기서, 4G 기지국과 5G 기지국은 비-스탠드 얼론(NSA: Non-Stand-Alone) 구조일 수 있다. 예컨대, 4G 기지국과 5G 기지국은 셀 내 동일한 위치에 배치되는 공통-배치 구조(co-located structure)일 수 있다. 또는, 5G 기지국은 4G 기지국과 별도의 위치에 스탠드-얼론(SA: Stand-Alone) 구조로 배치될 수 있다.
5G 무선 통신 모듈(112)은 5G 이동통신 네트워크를 통해 5G 기지국과 5G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 이때, 5G 무선 통신 모듈(112)은 하나 이상의 5G 송신 신호를 5G 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 5G 무선 통신 모듈(112)은 하나 이상의 5G 수신 신호를 5G 기지국으로부터 수신할 수 있다.
이때, 5G 주파수 대역은 4G 주파수 대역과 동일한 대역을 사용할 수 있고, 이를 LTE 재배치(re-farming)이라고 지칭할 수 있다. 한편, 5G 주파수 대역으로, 6GHz 이하의 대역인 Sub6 대역이 사용될 수 있다.
반면, 광대역 고속 통신을 수행하기 위해 밀리미터파(mmWave) 대역이 5G 주파수 대역으로 사용될 수 있다. 밀리미터파(mmWave) 대역이 사용되는 경우, 전자 기기(100)는 기지국과의 통신 커버리지 확장(coverage expansion)을 위해 빔 포밍(beam forming)을 수행할 수 있다.
한편, 5G 주파수 대역에 관계없이, 5G 통신 시스템에서는 전송 속도 향상을 위해, 더 많은 수의 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)을 지원할 수 있다. 이와 관련하여, 5G 기지국으로 전송되는 복수의 5G 송신 신호에 의해 상향링크(UL: Up-Link) MIMO가 수행될 수 있다. 또한, 5G 기지국으로부터 수신되는 복수의 5G 수신 신호에 의해 하향링크(DL: Down-Link) MIMO가 수행될 수 있다.
한편, 무선 통신모듈(110)은 4G 무선 통신 모듈(111)과 5G 무선 통신 모듈(112)을 통해 4G 기지국 및 5G 기지국과 이중 연결(DC: Dual Connectivity) 상태일 수 있다. 이와 같이, 4G 기지국 및 5G 기지국과의 이중 연결을 EN-DC(EUTRAN NR DC)이라 지칭할 수 있다. 여기서, EUTRAN은 Evolved Universal Telecommunication Radio Access Network로 4G 무선 통신 시스템을 의미하고, NR은 New Radio로 5G 무선 통신 시스템을 의미한다.
한편, 4G 기지국과 5G 기지국이 공통-배치 구조(co-located structure)이면, 이종 반송파 집성(inter-CA(Carrier Aggregation)을 통해 스루풋(throughput) 향상이 가능하다. 따라서, 4G 기지국 및 5G 기지국과 EN-DC 상태이면, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)을 통해 4G 수신 신호와 5G 수신 신호를 동시에 수신할 수 있다.
근거리 통신 모듈(113)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 전자 기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자 기기(100)와 다른 전자 기기(100) 사이, 또는 전자 기기(100)와 다른 전자 기기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
한편, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)을 이용하여 전자 기기 간 근거리 통신이 수행될 수 있다. 일 실시 예에서, 기지국을 경유하지 않고 전자 기기들 간에 D2D (Device-to-Device) 방식에 의해 근거리 통신이 수행될 수 있다.
한편, 전송 속도 향상 및 통신 시스템 융합(convergence)을 위해, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112) 중 적어도 하나와 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 이와 관련하여, 4G 무선 통신 모듈(111)과 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 4G + WiFi 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 또는, 5G 무선 통신 모듈(112)과 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 5G + WiFi 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다.
위치정보 모듈(114)은 전자 기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 전자 기기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 전자 기기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 전자 기기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 전자 기기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(114)은 치환 또는 부가적으로 전자 기기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신모듈(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(114)은 전자 기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 전자 기기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
구체적으로, 전자 기기는 5G 무선 통신 모듈(112)을 활용하면, 5G 무선 통신 모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 5G 기지국의 정보에 기반하여, 전자 기기의 위치를 획득할 수 있다. 특히, 밀리미터파(mmWave) 대역의 5G 기지국은 좁은 커버리지를 갖는 소형 셀(small cell)에 배치(deploy)되므로, 전자 기기의 위치를 획득하는 것이 유리하다.
입력 장치(120)는, 펜 센서(1200), 키 버튼(123), 음성입력 모듈(124), 터치 패널(151a) 등을 포함할 수 있다. 한편, 입력 장치(120)는 영상 신호 입력을 위한 카메라 모듈(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 152c), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력 장치(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
카메라 모듈(121)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 신호 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 lamp 등)를 포함할 수 있다.
센서 모듈(140)은 전자 기기 내 정보, 전자 기기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(140)은 제스처 센서(340a), 자이로 센서(340b), 기압 센서(340c), 마그네틱 센서(340d), 가속도 센서(340e), 그립 센서(340f), 근접 센서(340g), 컬러(color) 센서(340h)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(340i), 온/습도 센서(340j), 조도 센서(340k), 또는 UV(ultra violet) 센서(340l), 광 센서(340m), 홀(hall)센서(340n) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 센서 모듈(140)은 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 152c 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 전자 기기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력 인터페이스(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이(151), 오디오 모듈(152), 햅팁 모듈(153), 인디케이터(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이와 관련하여, 디스플레이(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 전자 기기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 전자 기기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(micro electro mechanical systems, MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(151)는 사용자에게 각종 콘텐트(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(151)는 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.
한편, 디스플레이(151)는 터치 패널(151a), 홀로그램 장치(151b) 및 프로젝터(151c) 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 패널은 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널은 터치 패널(151a)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 홀로그램 장치(151b)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(151c)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(100)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.
오디오 모듈(152)은 리시버(152a), 스피커(152b) 및 마이크로폰(152c)과 연동하도록 구성될 수 있다. 한편, 햅팁 모듈(153)은 전기 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과(예: 압력, 질감) 등을 발생시킬 수 있다. 전자 기기는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFlow) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 또한, 인디케이터(154)는 전자 기기(100) 또는 그 일부(예: 프로세서(310))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다.
인터페이스부로 구현될 수 있는 유선 통신모듈(160)은 전자 기기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 유선 통신 모듈(160)는, HDMI(162), USB(162), 커넥터/포트(163), 광 인터페이스(optical interface)(164), 또는 D-sub(D-subminiature)(165)를 포함할 수 있다. 또한, 유선 통신모듈(160)은 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 기기(100)에서는, 유선 통신 모듈(160)에 외부기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한, 메모리(170)는 전자 기기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 전자 기기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 전자 기기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버(예컨대, 제1 서버(310) 또는 제2 서버(320))로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 전자 기기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 전자 기기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 전자 기기(100) 상에 설치되어, 프로세서(180)에 의하여 상기 전자 기기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
이와 관련하여, 제1 서버(310)는 인증 서버로 지칭될 수 있고, 제2 서버(320)는 컨텐츠 서버로 지칭될 수 있다. 제1 서버(310) 및/또는 제2 서버(320)는 기지국을 통해 전자 기기와 인터페이스될 수 있다. 한편, 컨텐츠 서버에 해당하는 제2 서버(320) 중 일부는 기지국 단위의 모바일 에지 클라우드(MEC, 330)로 구현될 수 있다. 따라서, 모바일 에지 클라우드(MEC, 330)로 구현된 제2 서버(320)를 통해 분산 네트워크를 구현하고, 컨텐츠 전송 지연을 단축시킬 수 있다.
메모리(170)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(170)는 내장 메모리(170a)와 외장 메모리(170b)를 포함할 수 있다. 메모리(170)는, 예를 들면, 전자 기기(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(170)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(240)을 저장할 수 있다. 예를 들어, 프로그램(240)은 커널(171), 미들웨어(172), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(173) 또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(174) 등을 포함할 수 있다. 커널(171), 미들웨어(172), 또는 API(174)의 적어도 일부는, 운영 시스템(OS)으로 지칭될 수 있다.
커널(171)은 다른 프로그램들(예: 미들웨어(172), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programing interface, API)(173), 또는 어플리케이션 프로그램(174))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스, 메모리(170), 또는 프로세서(180) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(171)은 미들웨어(172), API(173), 또는 어플리케이션 프로그램(174)에서 전자 기기(100)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(172)는 API(173) 또는 어플리케이션 프로그램(174)이 커널(171)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(172)는 어플리케이션 프로그램(247)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 일 실시 예로, 미들웨어(172)는 어플리케이션 프로그램(174) 중 적어도 하나에 전자 기기(100)의 시스템 리소스(예: 버스, 메모리(170), 또는 프로세서(180) 등)를 사용할 수 있는 우선순위를 부여하고, 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(173)는 어플리케이션 프로그램(174)이 커널(171) 또는 미들웨어(1723)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예컨대 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.
프로세서(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 전자 기기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다. 또한, 프로세서(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a 및 도 2a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 프로세서(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 전자 기기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
프로세서(180)는, 중앙처리장치(CPU), 어플리케이션 프로세서(AP), 이미지 신호 프로세서(image signal processor, ISP) 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor, CP), 저전력 프로세서(예: 센서 허브) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(180)는 전자 기기(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
전원공급부(190)는 프로세서(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 전자 기기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 전력 관리 모듈(191)과 배터리(192)를 포함하며, 배터리(192)는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다. 전력 관리 모듈(191은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기 공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(396)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 예를 들면, 배터리(192)는, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
외부기기(100a), 제1 서버(310) 및 제2 서버(320) 각각은 전자 기기(100)와 동일한 또는 다른 종류의 기기(예: 외부기기 또는 서버)일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 기기(100)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 기기(예: 외부기기(100a), 제1 서버(310) 및 제2 서버(320))에서 실행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 기기(100)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 외부기기(100a), 제1 서버(310) 및 제2 서버(320))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 기기(예: 외부기기(100a), 제1 서버(310) 및 제2 서버(320))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 기기(100)로 전달할 수 있다. 전자 기기(100)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 클라이언트-서버 컴퓨팅, 또는 모바일 에지 클라우드(MEC) 기술이 이용될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 전자 기기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 전자 기기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 전자 기기 상에서 구현될 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 무선 통신 시스템은 전자 장치(100), 적어도 하나의 외부기기(100a), 제1 서버(310) 및 제2 서버(320)를 포함할 수 있다. 전자 기기(100)는 적어도 하나의 외부기기(100a), 와 기능적으로 연결되고, 적어도 하나의 외부기기(100a)로부터 수신한 정보를 기반으로 전자 기기(100)의 콘텐츠나 기능을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 기기(100)는 서버(310, 320)를 이용하여 적어도 하나의 외부기기(100)가 소정의 규칙을 따르는 정보를 포함하거나 혹은 생성하는지를 판단하기 위한 인증을 수행할 수 있다. 또한, 전자 기기(100)는 인증 결과에 기반하여 전자 기기(100)를 제어함으로써 콘텐츠 표시 혹은 기능 제어를 달리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 기기(100)는 유선 혹은 무선 통신 인터페이스를 통해 적어도 하나의 외부기기(100a)와 연결되어 정보를 수신 혹은 송신할 수 있다. 예를 들어, 전자 기기(100) 및 적어도 하나의 외부기기(100a)는 NFC(near field communication), 충전기(charger)(예: USB(universal serial bus)-C), 이어잭(ear jack), BT(bluetooth), WiFi(wireless fidelity) 등의 방식으로 정보를 수신 혹은 송신할 수 있다.
전자 기기(100)는 외부기기 인증 모듈(100-1), 콘텐츠/기능/정책 정보 DB(100-2), 외부기기 정보 DB(100-3), 혹은 콘텐츠 DB(104) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 외부기기(100a)는 전자 기기(100)와 연계 가능한 보조(assistant) 기구로서, 전자 기기(100)의 사용 편의성, 외관적 미감 증대, 활용성 강화 등 다양한 목적으로 설계된 기기일 수 있다. 적어도 하나의 외부기기(100a)는 전자 기기(100)에 물리적으로 접촉되거나 혹은 물리적으로 접촉되지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 외부기기(100a)는 유선/무선 통신모듈을 이용하여 전자 기기(100)에 기능적으로 연결되고, 전자 기기(100)에서 콘텐츠나 기능을 제어하기 위한 제어 정보를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 외부기기(100a)는 외부기기 정보에 포함되는 여러 정보 중 하나 이상을 암호화(encryption)/복호화(decryption)하거나, 외부에서 직접 접근 불가능한 물리적/가상적 메모리 영역에 저장하고 관리하기 위한 인증 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 외부기기(100a)는 전자 기기(100)와 통신을 수행하거나, 혹은 외부기기들 간 통신을 통해 정보를 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 외부기기(100a)는 서버(410 혹은 320)와 기능적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시예에서, 적어도 하나의 외부기기(100a)는 커버 케이스(cover case), NFC 동글(dongle), 차량 충전기, 이어폰, 이어캡(예: 휴대전화 오디오 커넥터에 장착하는 액세서리 장치), 체온계, 전자펜, BT 이어폰, BT 스피커, BT 동글, TV, 냉장고, WiFi 동글 등 다양한 형태의 제품일 수 있다.
이와 관련하여, 예를 들어 무선 충전기와 같은 외부기기(100a)는 코일과 같은 충전 인터페이스(charging interface)를 통해 전자 기기(100)로 전력을 공급할 수 있다. 이 경우, 코일과 같은 충전 인터페이스를 통한 인 밴드 통신을 통해 제어 정보가 외부기기(100a)와 전자 기기(100) 간에 교환될 수 있다. 한편, 블루투스 또는 NFC와 같은 아웃 오브 밴드 통신을 통해 제어 정보가 외부기기(100a)와 전자 기기(100) 간에 교환될 수 있다.
한편, 제1 서버(310)는 적어도 하나의 외부기기(100a)와 관련한 서비스를 위한 서버나 클라우드 장치 혹은 스마트 홈 환경에서 서비스를 제어하기 위한 허브 장치를 포함할 수 있다. 제1 서버(310)는 외부기기 인증 모듈(311), 콘텐트/기능/정책 정보 DB(312), 외부기기 정보 DB(313) 또는 전자 기기/사용자 DB(314) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 서버(310)는 인증 관리 서버, 인증 서버, 인증 관련 서버로 지칭될 수 있다. 제2 서버(320)는, 서비스나 콘텐츠 제공을 위한 서버나 클라우드 장치, 혹은 스마트 홈 환경에서 서비스를 제공하기 위한 허브 장치를 포함할 수 있다. 제2 서버(320)는 콘텐츠 DB(321), 외부기기 스펙 정보 DB(322), 콘텐츠/기능/정책 정보 관리 모듈(323) 혹은 장치/사용자 인증/관리 모듈(324) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제2 서버(320)는 콘텐츠 관리 서버, 콘텐츠 서버 또는 콘텐츠 관련 서버로 지칭될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 설명되는 전자 기기(100)는 4G 무선 통신 모듈(111)및/또는 5G 무선 통신 모듈(112)을 통해 4G 기지국(eNB)과 5G 기지국(eNB)과 연결 상태를 유지할 수 있다. 이와 관련하여, 전술한 바와 같이 도 1c는 일 실시 예에 따른 전자 기기가 복수의 기지국 또는 네트워크 엔티티와 인터페이스되는 구성을 나타낸다.
도 1c를 참조하면, 4G/5G deployment 옵션들을 나타낸다. 4G/5G deployment와 관련하여 4G LTE와 5G NR의 multi-RAT이 지원되고 non-standalone(NSA) 모드인 경우, option 3의 EN-DC 또는 option 5의 NGEN-DC 로 구현될 수 있다. 한편, multi-RAT이 지원되고 standalone(SA) 모드인 경우, option 4의 NE-DC로 구현될 수 있다. 또한, single RAT이 지원되고 standalone(SA) 모드인 경우, option 2의 NR-DC로 구현될 수 있다.
NR 주파수 밴드(frequency band)는 2가지 type(FR1, FR2)의 주파수 범위(frequency range)로 정의된다. FR1은 sub 6GHz range이며, FR2는 above 6GHz range로 밀리미터 웨이브(millimeter wave, mmW)를 의미할 수 있다.
EN-DC 또는 NGEN-DC, NR-DC 구성으로 동작하도록 이중 연결은 위한 동작 대역이 특정될 수 있다. EN-DC 또는 NGEN-DC 대역 조합들은 하나 이상의 E-UTRA 동작 대역을 포함할 수 있다. 구체적으로, intra-band contiguous EN-DC, intra-band non-contiguous EN-DC, FR1 내의 inter-band EN-DC, FR2를 포함하는 inter-band EN-DC, FR1 및 FR2를 포함하는 inter-band EN-DC, FR1 및 FR2 사이의 inter-band EN-DC에 대한 동작 대역이 정의될 수 있다.
EN-DC에 대한 UE 채널 대역폭이 정의될 수 있다. 이와 관련하여, FR1 내의 intra-band EN-DC에 대한 UE 채널 대역폭이 정의될 수 있다. DC에 대한 채널 배치(arrangements)가 정의될 수 있다. 이와 관련하여, intra-band EN-DC 반송파들에 대한 채널 간격(channel spacing)이 정의될 수 있다.
EN-DC에 대한 구성(configuration)이 정의될 수 있다. 구체적으로, intra-band contiguous EN-DC, intra-band non-contiguous EN-DC, FR1 내의 inter-band EN-DC, FR2를 포함하는 inter-band EN-DC, FR1 및 FR2를 포함하는 inter-band EN-DC, FR1 및 FR2 사이의 inter-band EN-DC에 대한 구성이 정의될 수 있다.
일 예로, FR1 내의 2개, 3개, 4개, 5개 또는 6개 대역에 대해 UL EN-DC 구성이 정의될 수 있다. 이와 관련하여, FR1 내의 2개, 3개, 4개, 5개 또는 6개 대역에 대한 UL EN-DC 구성은 EUTRA 구성 및 NR 구성의 조합으로 이루어질 수 있다. 이러한 EN-DC 또는 NGEN-DC, NR-DC 구성은 업 링크(UL) 뿐만 아니라 다운 링크(DL)에 대해서도 정의될 수 있다.
EN-DC와 관련하여 송신기 전력이 정의될 수 있다. 전술한 EN-DC에 대한 구성(configuration) 별로 UE maximum output power와 UE maximum output power reduction이 정의될 수 있다. EN-DC와 관련하여 UE additional maximum output power reduction이 정의될 수 있다. EN-DC에 대한 configured output power와 및 NR-DC에 대한 configured output power가 정의될 수 있다.
기지국 타입과 관련하여, eNB는 4G 기지국으로, LTE eNB라고도 하며, Rel-8 - Rel-14 규격에 기반한다. 한편, ng-eNB는 5GC 및 gNB와 연동가능한 eNB로, eLTE eNB라고도 하며, Rel-15 규격에 기반한다. 또한, gNB는 5G NR 및 5GC와 연동하는 5G 기지국으로, NR gNB라고도 하며, Rel-15 규격에 기반한다. 또한, en-gNB는 EPC 및 eNB와 연동가능한 gNB로, NR gNB라고도 하며, Rel-15 규격에 기반한다. 이중 연결(Dual Connectivity, DC) 타입과 관련하여, option 3은 E-UTRA-NR Dual Connectivity (EN-DC)를 나타낸다. 한편, option 7은 NG-RAN E-UTRA-NR Dual Connectivity (NGEN-DC)를 나타낸다. 또한, option 4는 NR-E-UTRA Dual Connectivity (NE-DC)를 나타낸다. 또한, option 2는 NR-NR Dual Connectivity(NR-DC)를 나타낸다. 이와 관련하여, option 2 내지 option 7에 따른 이중 연결의 기술적 특징은 다음과 같다.
- Option 2: 5G 시스템 (5GC, gNB) 만으로 독립적인 5G 서비스를 제공할 수 있다. eMBB (enhanced Mobile Broadband) 외에 URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communication), mMTC (massive Machine Type Communication) 통신이 가능하고 네트워크 슬라이싱, MEC 지원, Mobility on demand, Access-agnostic 등 5GC 특성을 이용할 수 있어, 5G full 서비스를 제공할 수 있다. 초기에는 커버리지 제한으로 인해 hot spot, enterprise 용이나 overlay network로 활용할 수 있으며, 5G NR 커버리지를 벗어난 경우 EPC-5GC 연동이 필요하다. 5G NR full 커버리지를 제공할 수도 있으며, 복수의 5G 주파수를 이용하여 gNB 간에 dual connectivity (NR-DC)를 지원할 수 있다.
- Option 3: 기존 LTE 인프라에 gNB만 도입되는 경우이다. Core는 EPC이고 gNB는 EPC 및 eNB와 연동가능한 en-gNB이다. eNB와 en-gNB 간에 dual connectivity (EN-DC)가 지원되고 master node는 eNB이다. en-gNB의 control anchor인 eNB가 단말의 network access, connection 설정, handover 등을 위한 제어 시그널링을 처리하며, 사용자 트래픽은 eNB and/or en-gNB를 통해 전달할 수 있다. LTE 전국망을 운용 중인 사업자가 5GC 없이 en-gNB 도입과 최소한의 LTE 업그레이드로 빠르게 5G 망을 구축할 수 있어 5G migration 첫 단계에 주로 적용되는 옵션이다.
Option 3 종류는 사용자 트래픽 split 방식에 따라 Option 3/3a/3x 3가지가 있다. Option 3/3x는 베어러 split이 적용되고 Option 3a는 적용되지 않는다. 주된 방식은 Option 3x이다.
- Option 3: EPC로 eNB만 연결되고 en-gNB는 eNB로만 연결된다. 사용자 트래픽은 master node (eNB)에서 split되어 LTE와 NR로 동시에 전송할 수 있다.
- Option 3a: EPC에 eNB와 gNB가 모두 연결되어, EPC로부터 gNB로 사용자 트래픽이 직접 전달된다. 사용자 트래픽은 LTE 또는 NR로 전송된다.
- Option 3x: Option 3과 Option 3a가 결합된 형태로, Option 3와의 차이점은 사용자 트래픽이 secondary node (gNB)에서 split된다는 점이다.
Option 3의 장점은 i) eMBB 서비스를 위해 LTE를 capacity booster로 사용할 수 있다는 점과 ii) 단말이 항상 LTE에 접속해 있으므로 5G 커버리지를 벗어나거나 NR 품질이 저하되더라도 LTE를 통해 서비스 연속성이 제공되어 안정적인 통신이 제공될 수 있다.
- Option 4: 5GC가 도입되고, 여전히 LTE와 연동하나 독립적인 5G 통신이 가능하다. Core는 5GC이고 eNB는 5GC 및 gNB와 연동가능한 ng-eNB이다. ng-eNB와 gNB 간에 dual connectivity (NE-DC)가 지원되고 master node는 gNB이다. 5G NR 커버리지가 충분히 확대된 경우로 LTE를 capacity booster로 사용할 수 있다. Option 4 종류로 Option 4/4a 2가지가 있다. 주된 방식은 Option 4a이다.
- Option 7: 5GC가 도입되고, 여전히 LTE와 연동하여 5G 통신은 LTE에 의존한다. Core는 5GC이고 eNB는 5GC 및 gNB와 연동가능한 ng-eNB이다. ng-eNB와 gNB 간에 dual connectivity (NGEN-DC)가 지원되고 master node는 eNB이다. 5GC 특성을 이용할 수 있으며, 아직은 5G 커버리지가 충분하지 않을 때 Option 3처럼 여전히 eNB를 master node로 하여 서비스 연속성을 제공할 수 있다. Option 7 종류는 사용자 트래픽 split 방식에 따라 Option 7/7a/7x 3가지가 있다. Option 7/7x는 베어러 split이 적용되고 Option 7a는 적용되지 않는다. 주된 방식은 Option 7x이다.
도 2b 및 2c를 참조하면, 개시된 전자 기기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 명세서은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 전자 기기의 특정 유형에 관련될 것이나, 전자 기기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 전자 기기에 일반적으로 적용될 수 있다. 여기에서, 단말기 바디는 전자 기기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.
한편, 도 2b는 디스플레이(251)가 에지 형태로 형성된 전자 기기(100)의 전면도와 후면도를 나타낸다. 또한, 도 2c는 디스플레이(251)가 에지 형태로 형성된 전자 기기(100)의 전면도와 측면도를 함께 도시한 것이다.
도 2b 및 도 2c를 참고하면, 전자 기기(100)는 하우징(210)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하우징(210)은 도전성 부재 및/또는 비도전성 부재로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하우징(210)은 제1방향(예컨대, 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. 일 실시예에 따르면, 측면(2003)은, 전면 플레이트(2011)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트) 및 후면 플레이트(211)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 부재(216)에 의하여 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 후면 플레이트(211)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상술한 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 측면(2003)은 전면 플레이트(2011) 및 후면 플레이트(211)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 부재(216)(또는 "측면 베젤 구조)에 의하여 형성될 수 있다. 일부 실시예에서는, 후면 플레이트(211) 및 측면 부재(216)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄 또는 마그네슘과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하우징(210)은 제1길이를 갖는 제1부분(2101), 제1부분(2101)과 수직한 방향으로 연장되며 제2길이를 갖는 제2부분(2102), 제2부분(2102)에서 제1부분(2101)과 평행하게 제1길이를 갖도록 연장되는 제3부분(2103) 및 제3부분(2103)에서 제2부분(2102)과 평행하게 제2길이를 갖도록 연장되는 제4부분(2104)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1부분(2101)은 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 비도전성 부분(223, 224)에 의해 전기적으로 분리되는 단위 도전성 부분(2101)이 형성될 수 있다. 또한, 제3부분(2103) 역시 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 비도전성 부분(221, 222)에 의해 전기적으로 분리되는 단위 도전성 부분(2103)이 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 단위 도전성 부분으로 형성되는 제1부분(2101) 및 제3부분(2103)은 하나 또는 복수개의 비도전성 부분에 의해 형성될 수도 있다. 이렇게 전기적으로 분리된 도전성 부분들(2101, 2103)은 전자 기기(100))의 내부에 배치되는 통신 회로와 전기적으로 연결됨으로써 적어도 하나의 공진 주파수 대역에서 동작하는 안테나로 활용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 기기(100)는 제1면(2001)에 배치되는 전면 플레이트(2011)(예: 윈도우 또는 글라스 플레이트)와, 전면 플레이트(2011)의 적어도 일부 영역을 통해 노출되도록 배치되는 디스플레이(201)(예: 터치스크린 디스플레이)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(201)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 펜 검출 센서(예: 디지타이저)와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 기기(100)는 통화용 리시버 홀(202)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 기기(100)는 내부에 배치된 스피커를 이용하고 통화용 리시버 홀(202)을 통하여 상대방과 통화하도록 제어될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 기기(100)는 마이크 홀(203)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 기기(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.
다양한 실시예에 따르면, 전자 기기(100)는 적어도 하나의 키 입력 장치(217)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 키 입력 장치(217)는 하우징(210)의 측면(2003)에 배치되는 적어도 하나의 사이드 키 버튼(217)을 포함할 수 있다. 일 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 기기(100)는 디스플레이(201)에 노출되거나, 전면 플레이트(2011)를 통하여 기능은 수행하나 노출되지 않는 방식으로 배치되어 전자 기기(100)의 다양한 기능을 수행하기 위한 부품(component)들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 부품들의 적어도 일부는 투명 재질의 전면 플레이트(2011)의 적어도 일부 영역을 통해 전자 장치의 내부로부터 외부 환경과 접하도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 부품들은 적어도 하나의 센서 모듈(204)을 포함할 수 있다. 이러한 센서 모듈(204)은, 예컨대, 조도 센서(예: 광 센서), 근접 센서(예: 광센서), 적외선 센서, 초음파 센서, 지문 인식 센서, 얼굴 인식 센서, EM 센서 또는 홍채인식 센서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 부품은 제1카메라 장치(205)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 부품은 전자 기기(100)의 상태 정보를 사용자에게 시각적으로 제공하기 위한 인디케이터(206)(예: LED 장치)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 부품은 리시버(202)의 일측에 배치되는 광원(214)(예: 적외선 LED)을 포함할 수 있다. 일 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. 일 실시예에 따르면, 이러한 부품들 중 적어도 하나는 전자 기기(100)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 기기(100)는 외부 스피커 홀(207)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 기기(100)는 내부에 배치되는 스피커를 이용하고, 외부 스피커 홀(207)을 통하여 음을 방출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 기기(100)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. 일 실시예에 따르면, 전자 기기(100)는 외부 장치의 이어잭을 수용하기 위한 제2컨넥터 홀(209)(예: 이어잭 어셈블리)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 기기(100)는 제2면(2002)에 배치되는 후면 플레이트(211)(예: 후면 윈도우)를 포함할 수 있다. 일 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. 일 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, EM 센서 또는 플래시 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(201)는 전면 플레이트(2011)의 배면에 적층되는 터치 패널 및 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 패널을 통해 표시되는 영상은 투명 재질의 전면 플레이트(2011)를 통하여 사용자에게 제공될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전면 플레이트(2011)는 투명 재질의 글래스, 또는 아크릴 등 다양한 재질이 사용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 기기(100)는 방수 구조를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 기기(100)는 내부에 방수를 위한 적어도 하나의 방수 부재(sealing member)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 방수 부재는 디스플레이(201)와 측면 부재(216) 사이 및/또는 측면 부재(216)와 후면 플레이트(211)사이에 배치될 수 있다.
도 2d는 다양한 실시 예에 따른 조립된 상태의 전자 기기를 나타내는 단면도와 주요 부분을 나타낸 단면도이다.
도 2d (a)를 참조하면, 브라켓(320)은 하우징(310)에 고정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 하우징(310)은 비금속 부재 (예: 폴리 카보네이트 (PC)) (313)를 하우징(310)에 사출 성형하여 형성할 수 있다. 디스플레이 모듈(330)은 브라켓 (320)의 전면에 고정되고, 전면 윈도우(340)는 디스플레이 모듈(330)에 배치될 수 있다. 전면 윈도우(340)는 하우징(310)의 단부에 인접한 제 1 접착 부재(391)에 의해 브래킷(320)에 부착되어 고정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전면 윈도우(340)는 부착되어 고정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전면 윈도우(340)는 제1 접착 부재(391)에 의해 브래킷(320)에 하우징(310) 단부의 형상에 대응되도록 고정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면 프론트 윈도우(340)는 균일한 두께를 가질 수 있고 일정한 곡률을 갖는 형상으로 형성될 수 있다. 전면 윈도우(340)의 평면 부 및 좌우 절곡부는 모두 일정한 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 후방 윈도우(350)는 제 2 접착 부재(392)에 의해 하우징(310)에 고정될 수도 있다. 브라켓(320)과 하우징(310) 사이의 공간에는 PCB(360)와 같은 전자 부품이 수용되고, 배터리(370)는 PCB (360)와 평행하게 배치될 수 있다.
도 2d (b)를 참조하면, 전면 윈도우(340)의 후면과 디스플레이 모듈(330) 사이, 하우징 (310)과 후면 윈도우(350)의 후면 사이에 각각 불투명 층 (393, 394)이 배치될 수 있다. 본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 전면 윈도우(340)에 배치된 불투명 층 (394)은 표시 영역을 제외한 영역 (예: BM 영역)에 적용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 불투명 층 (393, 394)은 프린팅, 증착, 페인팅과 같은 공정을 통해 구현될 수 있으며, 필름형 시트와 같은 부자재가 추가로 부착될 수 있다. 본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 시트는 일면에 다양한 형태의 패턴을 포함할 수 있으며, 자외선 (UV) 성형, 인쇄, 페인팅 등 다양한 공정을 통해 형성된다. 일 실시 예에 따르면, 시트는 후방 윈도우 (350)뿐만 아니라 전방 윈도우 (340)에도 적용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 부품은 터치 패널과 같은 입력 장치, 무선 충전 모듈과 같은 충전 장치, NFC 안테나와 같은 통신 모듈을 포함할 수 있다.
한편, 단말기 측면에 배치되는 복수의 안테나는 MIMO를 지원하도록 4개 이상으로 구현될 수 있다. 또한, 5G 무선 통신 모듈이 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작하는 경우, 복수의 안테나 각각이 배열 안테나(array antenna)로 구현됨에 따라, 전자 기기에 복수의 배열 안테나가 배치될 수 있다.
이하에서는 실시 예에 따른 다중 통신 시스템 구조 및 이를 구비하는 전자 기기, 특히 이종 무선 시스템(heterogeneous radio system)에서 안테나 및 이를 구비하는 전자 기기와 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 명세서은 본 명세서의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
한편, 도 2a와 같은 4G/5G 무선 통신 모듈이 구비된 일 실시예에 따른 복수의 안테나를 구비하는 전자기기의 구체적인 동작 및 기능에 대해서 이하에서 검토하기로 한다.
일 실시예에 따른 5G 통신 시스템에서, 5G 주파수 대역은 Sub6 대역보다 높은 주파수 대역일 수 있다. 예를 들어, 5G 주파수 대역은 밀리미터파 대역일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 응용에 따라 변경 가능하다.
도 3a는 일 실시예에 따른 전자 기기의 복수의 안테나들이 배치될 수 있는 구성의 예시를 나타낸다. 도 3a를 참조하면, 전자 기기(100)의 내부 또는 전면에 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)이 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)은 전자 기기의 내부에 캐리어에 프린트된 형태로 구현되거나 또는 RFIC와 함께 시스템 온 칩(Soc) 형태로 구현될 수 있다. 한편, 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)은 전자 기기의 내부 이외에 전자 기기의 전면에 배치될 수도 있다. 이와 관련하여, 전자 기기(100)의 전면에 배치되는 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)은 디스플레이에 내장되는 투명 안테나(transparent antenna)로 구현될 수 있다.
한편, 전자 기기(100)의 측면에 복수의 안테나들(1110S1 및 1110S2)이 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 전자 기기(100)의 측면에 도전 멤버 형태로 4G 안테나가 배치되고, 도전 멤버 영역에 슬롯이 형성되고, 슬롯을 통해 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)이 5G 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 또한, 전자 기기(100)의 배면에 안테나들(1150B)이 배치되어, 5G 신호가 후면 방사되도록 구성될 수 있다.
한편, 본 명세서은 전자 기기(100)의 측면에 복수의 안테나들(1110S1 및 1110S2)을 통해, 적어도 하나 이상의 신호를 송신하거나 또는 수신할 수 있다. 또한, 본 명세서은 전자 기기(100)의 전면 및/또는 측면에 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d, 1150B, 1110S1 및 1110S2)을 통해, 적어도 하나 이상의 신호를 송신하거나 또는 수신할 수 있다. 전자 기기는 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d, 1150B, 1110S1 및 1110S2)중 어느 하나의 안테나를 통해 기지국과 통신이 가능하다. 또는, 전자 기기는 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d, 1150B, 1110S1 및 1110S2) 중 둘 이상의 안테나를 통해 기지국과 다중 입출력(MIMO) 통신이 가능하다.
도 3b는 실시 예에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기의 무선 통신부의 구성을 도시한다. 도 3b를 참조하면, 전자 기기는 제1 전력 증폭기(1210), 제2 전력 증폭기(1220) 및 RFIC(1250)를 포함한다. 또한, 전자 기기는 모뎀(Modem, 400) 및 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor, 500)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 모뎀(Modem, 400)과 어플리케이션 프로세서(AP, 500)와 물리적으로 하나의 chip에 구현되고, 논리적 및 기능적으로 분리된 형태로 구현될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 물리적으로 분리된 chip의 형태로 구현될 수도 있다.
한편, 전자 기기는 수신부에서 복수의 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier, 410 내지 440)을 포함한다. 여기서, 제1 전력 증폭기(1210), 제2 전력 증폭기(1220), 제어부(1250) 및 복수의 저잡음 증폭기(310 내지 340)는 모두 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템에서 동작 가능하다. 이때, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 각각 4G 통신 시스템과 5G 통신 시스템일 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, RFIC(1250)는 4G/5G 일체형으로 구성될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 4G/5G 분리형으로 구성될 수 있다. RFIC(1250)가 4G/5G 일체형으로 구성되는 경우, 4G/5G 회로 간 동기화 (synchronization) 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 모뎀(1400)에 의한 제어 시그널링이 단순화될 수 있다는 장점이 있다.
한편, RFIC(1250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우, 4G RFIC 및 5G RFIC로 각각 지칭될 수 있다. 특히, 5G 대역이 밀리미터파 대역으로 구성되는 경우와 같이 5G 대역과 4G 대역의 대역 차이가 큰 경우, RFIC(1250)가 4G/5G 분리형으로 구성될 수 있다. 이와 같이, RFIC(1250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우, 4G 대역과 5G 대역 각각에 대하여 RF 특성을 최적화할 수 있다는 장점이 있다.
한편, RFIC(1250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우에도 4G RFIC 및 5G RFIC가 논리적 및 기능적으로 분리되고 물리적으로는 하나의 chip에 구현되는 것도 가능하다.
한편, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 전자 기기의 각 구성부의 동작을 제어하도록 구성한다. 구체적으로, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 모뎀(1400)을 통해 전자 기기의 각 구성부의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 전자 기기의 저전력 동작(low power operation)을 위해 전력 관리 IC (PMIC: Power Management IC)를 통해 모뎀(1400)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 모뎀(1400)은 RFIC(1250)를 통해 송신부 및 수신부의 전력 회로를 저전력 모드에서 동작시킬 수 있다.
이와 관련하여, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 전자 기기가 대기 모드(idle mode)에 있다고 판단되면, 모뎀(300)을 통해 RFIC(1250)를 다음과 같이 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 기기가 대기 모드(idle mode)에 있다면, 제1 및 제2 전력 증폭기(110, 120) 중 적어도 하나가 저전력 모드에서 동작하거나 또는 오프(off)되도록 모뎀(300)을 통해 RFIC(1250)를 제어할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 전자 기기가 low battery mode이면, 저전력 통신이 가능한 무선 통신을 제공하도록 모뎀(300)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 기기가 4G 기지국, 5G 기지국 및 액세스 포인트 중 복수의 엔티티와 연결된 경우, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 가장 저전력으로 무선 통신이 가능하도록 모뎀(1400)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 스루풋을 다소 희생하더라도 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 근거리 통신 모듈(113)만을 이용하여 근거리 통신을 수행하도록 모뎀(1400)과 RFIC(1250)를 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 전자 기기의 배터리 잔량이 임계치 이상이면, 최적의 무선 인터페이스를 선택하도록 모뎀(300)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 배터리 잔량과 가용 무선 자원 정보에 따라 4G 기지국 및 5G 기지국 모두를 통해 수신할 수 있도록 모뎀(1400)을 제어할 수 있다. 이때, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 배터리 잔량 정보는 PMIC로부터 수신하고, 가용 무선 자원 정보는 모뎀(1400)으로부터 수신할 수 있다. 이에 따라, 배터리 잔량과 가용 무선 자원이 충분하면, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 4G 기지국 및 5G 기지국 모두를 통해 수신할 수 있도록 모뎀(1400)과 RFIC(1250)를 제어할 수 있다.
한편, 도 3b의 다중 송수신 시스템(multi-transceiving system)은 각각의 무선 시스템(radio System)의 송신부와 수신부를 하나의 송수신부로 통합할 수 있다. 이에 따라, RF 프론트 엔드(Front-end)에서 두 종류의 시스템 신호를 통합하는 회로부분을 제거할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 프론트 엔드 부품을 통합된 송수신부로 제어 가능하므로, 송수신 시스템이 통신 시스템 별로 분리되었을 경우보다 효율적으로 프론트 엔드 부품을 통합할 수 있다.
또한, 통신 시스템 별로 분리되는 경우, 필요에 따라 다른 통신 시스템을 제어하는 것이 불가능하거나, 이로 인한 시스템 지연(system delay)를 가중시키기 때문에 효율적인 자원 할당이 불가능하다. 반면에, 도 2와 같은 다중 송수신 시스템은, 필요에 따라 다른 통신 시스템을 제어하는 것이 가능하고, 이로 인한 시스템 지연을 최소화할 수 있어 효율적인 자원 할당이 가능한 장점이 있다.
한편, 제1 전력 증폭기(1210)와 제2 전력 증폭기(1220)는 제1 및 제2 통신 시스템 중 적어도 하나에서 동작할 수 있다. 이와 관련하여, 5G 통신 시스템이 4G 대역 또는 Sub6 대역에서 동작하는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(1220)는 제1 및 제2 통신 시스템에서 모두 동작 가능하다.
반면에, 5G 통신 시스템이 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작하는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(1210, 1220)는 어느 하나는 4G 대역에서 동작하고, 다른 하나는 밀리미터파 대역에서 동작할 수 있다.
한편, 송수신부와 수신부를 통합하여, 송수신 겸용 안테나를 이용하여 하나의 안테나로 2개의 서로 다른 무선 통신 시스템을 구현할 수 있다. 이때, 도 3b와 같이 4개의 안테나를 이용하여 4x4 MIMO 구현이 가능하다. 이때, 하향링크(DL)를 통해 4x4 DL MIMO가 수행될 수 있다.
이와 관련하여, MIMO (Multiple-input and multiple-output)는 처리량을 향상시키는 핵심 기술이다. 멀티 레이어 데이터 전송을 가능하게 하기 위해 송신기와 수신기 모두에서 다중 안테나를 사용한다. NR은 DL에 대해 최대 8 개의 전송 계층과 UL에 대해 4 개의 전송 계층을 갖는 단일 UE (단일 사용자 MIMO)에 대한 다중 계층 데이터 전송을 지원한다. NR은 DL 및 UL 전송을 위해 최대 12 개의 전송 레이어를 사용하여 서로 다른 레이어 (다중 사용자 MIMO)에서 여러 UE로 멀티 레이어 데이터 전송을 지원한다.
참조 신호 (RS)는 다중 레이어 전송을 가정하여 지정된다. 업 링크 및 다운 링크 모두에 대한 데이터/제어 정보의 복조를 위해, 복조 RS (DM-RS)가 지원된다. 다운 링크의 채널 상태 정보의 측정을 위해, 채널 상태 정보 RS (CSI-RS)가 지원된다. CSI-RS는 이동성 측정, gNB 전송 빔 포밍 측정 및 주파수/시간 추적에도 사용된다. 주파수/시간 추적에 사용되는 CSI-RS는 추적 RS (TRS)로 명명된다. 고주파수 범위에서 위상 노이즈는 전송 성능을 저하시키는 문제이다. PDSCH 및 PUSCH에 대해 위상 추적 참조 신호 (PT-RS)가 지원되어 수신기가 위상을 추적하고 위상 잡음으로 인한 성능 손실을 완화할 수 있다. 업 링크 채널 사운딩의 경우 sounding RS (SRS)가 지원된다.
UL 멀티 레이어 데이터 전송의 경우 코드북 기반 및 비 코드북 기반 프리 코딩이 모두 지원된다. 코드북 기반 UL 전송에서, PUSCH 전송에 적용되는 프리 코딩 매트릭스는 gNB에 의해 선택된다. 비 코드북 기반 UL 전송에서, 프리 코딩 된 다수의 SRS가 전송된 후 gNB는 SRS의 수신에 기초하여 PUSCH에 대한 원하는 전송 계층을 선택한다.
NR은 모든 신호/채널이 지향성 빔으로 전송되는 다중 빔 작동을 지원하므로 빔 포밍은 특히 높은 주파수 범위에서 더 높은 처리량과 충분한 커버리지를 달성하는 데 중요한 기술이다. DL 전송 빔 포밍의 경우, gNB는 전송 빔 포밍을 SS/PBCH 블록 및/또는 CSI-RS 전송에 적용하고, UE는 구성된 SS/PBCH 블록 및/또는 CSI-RS 자원에서 수신된 물리 계층 (L1-RSRP)에서 참조 신호 수신 전력을 측정한다. UE는 L1-RSRP 빔 보고로 최대 L1-RSRP 값을 갖는 SS/PBCH 블록 또는 CSI-RS 자원을 보고한다. gNB는 보고된 L1-RSRP에 기초하여 UE에 대한 gNB 전송 빔 포밍을 결정할 수 있다. PDCCH/PDSCH 전송의 경우, gNB는 특정 SS/PBCH 블록 또는 CSI-RS 자원에 적용된 gNB 전송 빔 포밍이 PDCCH/PDSCH 전송에 적용되어 UE가 gNB 전송 빔 포밍에 맞는 수신 빔 포밍을 적용할 수 있음을 UE에 알린다. UL 전송 빔 포밍의 경우 두 가지 메커니즘이 지원된다. 일 메커니즘으로, UE는 상이한 UE 전송 빔 포밍으로 다수의 SRS 심볼을 전송하여, gNB가 이들을 측정하고 최상의 UE 전송 빔 포밍을 식별할 수 있도록 한다. 다른 메커니즘으로, UE는 SS/PBCH 블록 또는 CSI-RS 자원 수신에 사용되는 DL 수신 빔 포밍과 동일한 UL 전송 빔 포밍을 생성한다. 또한 빔 고장 복구 (BFR)가 지원되어 빔 고장을 신속하게 복구한다. UE는 빔 실패를 식별하고 SS/PBCH 블록 또는 CSI-RS 자원의 인덱스에 대해 새로운 후보 빔으로서 gNB에 통지한다.
DL 채널 상태 정보 (CSI) 획득의 경우, NR은 두 가지 프리코딩 매트릭스 표시기 (PMI) 정의, 서로 다른 레벨의 CSI 입도(granularity)를 제공하는 유형 I 및 II 코드북을 지원한다.
한편, 5G 대역이 Sub6 대역이면, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 4G 대역과 5G 대역에서 모두 동작하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)를 통해 다중 입출력(MIMO)으로 UL-MIMO 및/또는 DL-MIMO을 수행할 수 있다.
폐루프 공간 다중화 방식으로 2 개의 송신 안테나를 갖는 PC2 UE의 경우, 채널 대역폭 내의 모든 전송 대역폭들에 대한 최대 출력 전력이 특정될 수 있다. 이러한 최대 출력 전력 요구 사항은 명시된 UL-MIMO 구성을 따를 수 있다. UL-MIMO를 지원하는 UE의 경우 최대 출력 전력은 각 UE 안테나 커넥터에서 최대 출력 전력의 합으로 측정될 수 있다. 측정 기간은 적어도 하나의 서브 프레임 (1ms)으로 정의될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 폐루프 공간 다중화 방식으로 2 개의 송신 안테나를 갖는 UE의 경우, 최대 출력 전력에 대해 허용 가능한 최대 전력 감소 (maximum power reduction, MPR)가 특정될 수 있다. 폐루프 공간 다중화 방식으로 2 개의 송신 안테나를 갖는 UE의 경우, 특정 최대 출력 전력에 대해 특정된 A-MPR (additional maximum output power reduction) 값이 적용될 수 있다. UL-MIMO를 지원하는 UE의 경우, 송신 전력이 각 UE마다 구성될 수 있다. 구성된 최대 출력 전력(configured maximum output power) PCMAX, c, 하한 PCMAX_L, c 및 상한 PCMAX_H, c의 정의가 UL-MIMO를 지원하는 UE에 적용될 수 있다.
UL-MIMO에 대한 출력 전력 조절(dynamics)과 관련하여, UL-MIMO에 대한 최소 출력 전력, 송신 OFF 전력, 송신 ON/OFF 시간 마스크 및 전력 제어가 적용될 수 있다. 폐루프 공간 다중화 방식에서 2 개의 송신 안테나를 갖는 UE의 경우, 최소 출력 전력은 하나의 서브 프레임 (1ms)에서 각 송신 안테나에서의 평균 전력의 합으로 정의된다. 최소 출력 전력이 특정 값을 초과하지 않도록 제어할 수 있다.
5G 대역이 밀리미터파(mmWave) 대역이면, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)를 통해 밀리미터파 대역에서 다중 입출력(MIMO)으로 UL-MIMO 및/또는 DL-MIMO을 수행할 수 있다. UL-MIMO를 위한 동작 대역(operating band)은 n257, n258, n260 및 n261 대역 중 적어도 하나의 대역일 수 있다. UL-MIMO를 위한 송신 전력이 정의될 수 있다. UL-MIMO를 위한 UE 최대 출력이 power class (PC) 별로 정의될 수 있다. PC1 UE의 경우, UE 최대 출력은 비-CA 구성을 위한 채널 대역폭 내의 모든 송신 대역폭에 대해 UL-MIMO를 사용하여 UE가 방사하는 최대 출력 전력으로 정의될 수 있다.
PC1 UE 내지 PC4 UE 각각에 대해 UL-MIMO에 대한 UE minimum peak EIRP(dBm), UE maximum power limits 및 UE spherical coverage가 각 대역 별로 정의될 수 있다. 이러한 요구 사항들과 관련하여 측정 기간(measurement period)는 적어도 하나의 서브 프레임 (1ms)일 수 있다.
한편, UL-MIMO를 위한 채널 대역폭 및 변조를 위한 UE maximum power가 각 power class (PC) 별로 정의될 수 있다. UL-MIMO에 대한 출력 전력 조절(dynamics)과 관련하여, UL-MIMO에 대한 최소 출력 전력, 송신 OFF 전력, 송신 ON/OFF 시간 마스크 및 전력 제어가 적용될 수 있다.
제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4) 각각이 배열 안테나로 구성될 수 있다. 한편, 4개의 안테나 중 제1 전력 증폭기(1210)와 제2 전력 증폭기(1220)에 연결된 2개의 안테나를 이용하여 2x2 MIMO 구현이 가능하다. 이때, 상향링크(UL)를 통해 2x2 UL MIMO (2 Tx)가 수행될 수 있다. 또는, 2x2 UL MIMO에 한정되는 것은 아니고, 1 Tx 또는 4 Tx로 구현 가능하다. 이때, 5G 통신 시스템이 1 Tx로 구현되는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(1210, 1220) 중 어느 하나만 5G 대역에서 동작하면 된다. 한편, 5G 통신 시스템이 4Tx로 구현되는 경우, 5G 대역에서 동작하는 추가적인 전력 증폭기가 더 구비될 수 있다. 또는, 하나 또는 두 개의 송신 경로 각각에서 송신 신호를 분기하고, 분기된 송신 신호를 복수의 안테나에 연결할 수 있다.
한편, RFIC(1250)에 해당하는 RFIC 내부에 스위치 형태의 분배기(Splitter) 또는 전력 분배기(power divider)가 내장되어 있어, 별도의 부품이 외부에 배치될 필요가 없고 이로 인해 부품 실장성을 개선시킬 수 있다. 구체적으로, 제어부(1250)에 해당하는 RFIC 내부에 SPDT (Single Pole Double Throw) 형태의 스위치를 사용하여 2개의 서로 다른 통신 시스템의 송신부(TX) 선택이 가능하다.
또한, 실시 예에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기는 듀플렉서(duplexer, 1231), 필터(1232) 및 스위치(1233)를 더 포함할 수 있다.
듀플렉서(1231)는 송신 대역과 수신 대역의 신호를 상호 분리하도록 구성된다. 이때, 제1 및 제2 전력 증폭기(1210, 1220)를 통해 송신되는 송신 대역의 신호는 듀플렉서(1231)의 제1 출력 포트를 통해 안테나(ANT1, ANT4)에 인가된다. 반면에, 안테나(ANT1, ANT4)를 통해 수신되는 수신 대역의 신호는 듀플렉서(1231)의 제2 출력포트를 통해 저잡음 증폭기(310, 340)로 수신된다.
필터(1232)는 송신 대역 또는 수신 대역의 신호를 통과(pass)시키고 나머지 대역의 신호는 차단(block)하도록 구성될 수 있다. 이때, 필터(1232)는 듀플렉서(1231)의 제1 출력 포트에 연결되는 송신 필터와 듀플렉서(1231)의 제2 출력포트에 연결되는 수신 필터로 구성될 수 있다. 대안적으로, 필터(1232)는 제어 신호에 따라 송신 대역의 신호만을 통과시키거나 또는 수신 대역의 신호만을 통과시키도록 구성될 수 있다.
스위치(1233)는 송신 신호 또는 수신 신호 중 어느 하나만을 전달하도록 구성된다. 본 명세서의 일 실시 예에서, 스위치(1233)는 시분할 다중화(TDD: Time Division Duplex) 방식으로 송신 신호와 수신 신호를 분리하도록 SPDT (Single Pole Double Throw) 형태로 구성될 수 있다. 이때, 송신 신호와 수신 신호는 동일 주파수 대역의 신호이고, 이에 따라 듀플렉서(1231)는 서큘레이터(circulator) 형태로 구현될 수 있다.
한편, 본 명세서의 다른 실시 예에서, 스위치(1233)는 주파수 분할 다중화(FDD: Time Division Duplex) 방식에서도 적용 가능하다. 이때, 스위치(1233)는 송신 신호와 수신 신호를 각각 연결 또는 차단할 수 있도록 DPDT (Double Pole Double Throw) 형태로 구성될 수 있다. 한편, 듀플렉서(1231)에 의해 송신 신호와 수신 신호의 분리가 가능하므로, 스위치(1233)가 반드시 필요한 것은 아니다.
한편, 실시 예에 따른 전자 기기는 제어부에 해당하는 모뎀(1400)을 더 포함할 수 있다. 이때, RFIC(1250)와 모뎀(1400)을 각각 제1 제어부 (또는 제1 프로세서)와 제2 제어부(제2 프로세서)로 지칭할 수 있다. 한편, RFIC(1250)와 모뎀(1400)은 물리적으로 분리된 회로로 구현될 수 있다. 또는, RFIC(1250)와 모뎀(1400)은 물리적으로 하나의 회로에 논리적 또는 기능적으로 구분될 수 있다.
모뎀(1400)은 RFIC(1250)를 통해 서로 다른 통신 시스템을 통한 신호의 송신과 수신에 대한 제어 및 신호 처리를 수행할 수 있다. 모뎀(1400)은 4G 기지국 및/또는 5G 기지국으로부터 수신된 제어 정보(Control Information)를 통해 획득할 수 있다. 여기서, 제어 정보는 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)을 통해 수신될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
모뎀(1400)은 특정 시간 및 주파수 자원에서 제1 통신 시스템 및/또는 제2 통신 시스템을 통해 신호를 송신 및/또는 수신하도록 RFIC(1250)를 제어할 수 있다. 이에 따라, RFIC(1250)는 특정 시간 구간에서 4G 신호 또는 5G 신호를 송신하도록 제1 및 제2 전력 증폭기(1210, 1220)를 포함한 송신 회로들을 제어할 수 있다. 또한, RFIC(1250)는 특정 시간 구간에서 4G 신호 또는 5G 신호를 수신하도록 제1 내지 제4 저잡음 증폭기(1310 내지 1340)를 포함한 수신 회로들을 제어할 수 있다.
한편, 도 3b의 다중 송수신 시스템(multi-transceiving system)은 각각의 무선 시스템(radio System)의 송신부와 수신부를 하나의 송수신부로 통합할 수 있다. 이에 따라, RF 프론트 엔드(Front-end)에서 두 종류의 시스템 신호를 통합하는 회로부분을 제거할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 프론트 엔드 부품을 통합된 송수신부로 제어 가능하므로, 송수신 시스템이 통신 시스템 별로 분리되었을 경우보다 효율적으로 프론트 엔드 부품을 통합할 수 있다. 도 3b와 같은 다중 송수신 시스템은, 필요에 따라 다른 통신 시스템을 제어하는 것이 가능하고, 이로 인한 시스템 지연을 최소화할 수 있어 효율적인 자원 할당이 가능한 장점이 있다.
한편, 제1 전력 증폭기(1210)와 제2 전력 증폭기(1220)는 제1 및 제2 통신 시스템 중 적어도 하나에서 동작할 수 있다. 이와 관련하여, 5G 통신 시스템이 4G 대역 또는 Sub6 대역에서 동작하는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(1210, 1220)는 제1 및 제2 통신 시스템에서 모두 동작 가능하다.
반면에, 5G 통신 시스템이 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작하는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(1210, 1220)는 어느 하나는 4G 대역에서 동작하고, 다른 하나는 밀리미터파 대역에서 동작할 수 있다.
한편, 송수신부와 수신부를 통합하여, 송수신 겸용 안테나를 이용하여 하나의 안테나로 2개의 서로 다른 무선 통신 시스템을 구현할 수 있다. 이때, 도 5a와 같이 4개의 안테나를 이용하여 4x4 MIMO 구현이 가능하다. 이때, 하향링크(DL)를 통해 4x4 DL MIMO가 수행될 수 있다.
이와 관련하여, MIMO (Multiple-input and multiple-output)는 처리량을 향상시키는 핵심 기술이다. 이와 관련하여, 도 3c는 일 실시 예에 따른 UE와 기지국(BS) 간에 MIMO 구성 및 MIMO + 반송파 집성(CA) 구성을 나타낸다. 도 3c를 참조하면, 4x4 MIMO는 기지국에 4 개의 Tx 안테나가 필요하고 UE에 4 개의 Rx 안테나가 필요하다. 또한, 기지국의 4개의 안테나가 Rx 안테나로 동작하면, UE의 4개의 안테나는 Tx 안테나로 동작한다. 따라서, 4x4 MIMO는 2x2 MIMO에 비해 데이터 속도 (또는 용량)가 두 배가 될 수 있다.
멀티 레이어 데이터 전송을 가능하게 하기 위해 송신기와 수신기 모두에서 다중 안테나를 사용한다. NR은 DL에 대해 최대 8 개의 전송 계층과 UL에 대해 4 개의 전송 계층을 갖는 단일 UE (단일 사용자 MIMO)에 대한 다중 계층 데이터 전송을 지원한다. NR은 DL 및 UL 전송을 위해 최대 12 개의 전송 레이어를 사용하여 서로 다른 레이어 (다중 사용자 MIMO)에서 여러 UE로 멀티 레이어 데이터 전송을 지원한다.
참조 신호 (RS)는 다중 레이어 전송을 가정하여 지정된다. 업 링크 및 다운 링크 모두에 대한 데이터/제어 정보의 복조를 위해, 복조 RS (DM-RS)가 지원된다. 다운 링크의 채널 상태 정보의 측정을 위해, 채널 상태 정보 RS (CSI-RS)가 지원된다. CSI-RS는 이동성 측정, gNB 전송 빔 포밍 측정 및 주파수/시간 추적에도 사용된다. 주파수/시간 추적에 사용되는 CSI-RS는 추적 RS (TRS)로 명명된다. 고주파수 범위에서 위상 노이즈는 전송 성능을 저하시키는 문제이다. PDSCH 및 PUSCH에 대해 위상 추적 참조 신호 (PT-RS)가 지원되어 수신기가 위상을 추적하고 위상 잡음으로 인한 성능 손실을 완화할 수 있다. 업 링크 채널 사운딩의 경우 sounding RS (SRS)가 지원된다.
UL 멀티 레이어 데이터 전송의 경우 코드북 기반 및 비 코드북 기반 프리 코딩이 모두 지원된다. 코드북 기반 UL 전송에서, PUSCH 전송에 적용되는 프리 코딩 매트릭스는 gNB에 의해 선택된다. 비 코드북 기반 UL 전송에서, 프리 코딩 된 다수의 SRS가 전송된 후 gNB는 SRS의 수신에 기초하여 PUSCH에 대한 원하는 전송 계층을 선택한다.
NR은 모든 신호/채널이 지향성 빔으로 전송되는 다중 빔 작동을 지원하므로 빔 포밍은 특히 높은 주파수 범위에서 더 높은 처리량과 충분한 커버리지를 달성하는 데 중요한 기술이다. DL 전송 빔 포밍의 경우, gNB는 전송 빔 포밍을 SS/PBCH 블록 및/또는 CSI-RS 전송에 적용하고, UE는 구성된 SS/PBCH 블록 및/또는 CSI-RS 자원에서 수신된 물리 계층 (L1-RSRP)에서 참조 신호 수신 전력을 측정한다. UE는 L1-RSRP 빔 보고로 최대 L1-RSRP 값을 갖는 SS/PBCH 블록 또는 CSI-RS 자원을 보고한다. gNB는 보고된 L1-RSRP에 기초하여 UE에 대한 gNB 전송 빔 포밍을 결정할 수 있다. PDCCH/PDSCH 전송의 경우, gNB는 특정 SS/PBCH 블록 또는 CSI-RS 자원에 적용된 gNB 전송 빔 포밍이 PDCCH/PDSCH 전송에 적용되어 UE가 gNB 전송 빔 포밍에 맞는 수신 빔 포밍을 적용할 수 있음을 UE에 알린다. UL 전송 빔 포밍의 경우 두 가지 메커니즘이 지원된다. 일 메커니즘으로, UE는 상이한 UE 전송 빔 포밍으로 다수의 SRS 심볼을 전송하여, gNB가 이들을 측정하고 최상의 UE 전송 빔 포밍을 식별할 수 있도록 한다. 다른 메커니즘으로, UE는 SS/PBCH 블록 또는 CSI-RS 자원 수신에 사용되는 DL 수신 빔 포밍과 동일한 UL 전송 빔 포밍을 생성한다. 또한 빔 고장 복구 (BFR)가 지원되어 빔 고장을 신속하게 복구한다. UE는 빔 실패를 식별하고 SS/PBCH 블록 또는 CSI-RS 자원의 인덱스에 대해 새로운 후보 빔으로서 gNB에 통지한다.
DL 채널 상태 정보 (CSI) 획득의 경우, NR은 두 가지 프리코딩 매트릭스 표시기 (PMI) 정의, 서로 다른 레벨의 CSI 입도(granularity)를 제공하는 유형 I 및 II 코드북을 지원한다.
반송파 집성(carrier aggregation, CA)과 관련하여, 최대 5개의 대역을 집성하는 5-CA가 적용될 수 있다. 반송파 집성(CA)은 다중 입출력(MIMO)이 결합된 형태로 적용될 수 있다. 도 3c를 참조하면, 4-CA 및 1-4x4 MIMO (2.6GHz)로 최대 800Mbps를 지원할 수 있다. 이와 관련하여, Band 1, 3, 5, 7에 대해 4-CA가 지원될 수 있다. Band 1, 3, 5, 7의 대역폭은 각각 10, 20, 10, 20MHz일 수 있다. Band 7에 대해 4x4 MIMO가 적용될 수 있다.
한편, 3-CA 및 2-4x4 MIMO (2.6GHz 및 1.8GHz)에서 최대 900Mbps를 지원할 수 있다. Band 3, 5, 7에 대해 3-CA가 지원될 수 있다. Band 7에 대해 4x4 MIMO가 적용될 수 있다.
한편, 1Gbps를 지원하는 4-CA 및 2-4x4 MIMO를 지원할 수 있다. Band 1, 3, 5, 7에 대해 4-CA가 지원될 수 있다. Band 1, 3, 5, 7의 대역폭은 각각 10, 20, 10, 20MHz일 수 있다. Band 3 및 7에 대해 4x4 MIMO가 적용될 수 있다. 또한, 1.2Gbps를 지원하는 5-CA 및 3-4X4 MIMO를 지원할 수 있다.
5 개의 반송파를 집성하고 모든 대역에서 256 QAM 및 4x4 MIMO를 적용하면 데이터 전송 속도가 최대 1.4Gbps까지 향상될 수 있다. 그러나 4.5G 또는 5G 데이터 속도는 사용 중인 UE의 처리 성능 (예컨대, 동시에 처리할 수 있는 데이터 스트림 수)에 따라 점진적으로 향상될 수 있다.
반송파 집성(CA)과 다중 입출력(MIMO)의 조합이 4G LTE 이외에 5G NR에 적용될 수 있다. 4G LTE 또는 5G NR에 대한 반송파 집성(CA)과 다중 입출력(MIMO)을 intra-CA + MIMO로 지칭할 수 있다. 반면에, 4G LTE 및 5G NR을 모두 이용하는 대한 반송파 집성(CA)과 다중 입출력(MIMO)을 inter CA + MIMO로 지칭할 수 있다.
한편, 5G 대역이 Sub6 대역이면, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 4G 대역과 5G 대역에서 모두 동작하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)를 통해 다중 입출력(MIMO)으로 UL-MIMO 및/또는 DL-MIMO을 수행할 수 있다.
폐루프 공간 다중화 방식으로 2 개의 송신 안테나를 갖는 PC2 UE의 경우, 채널 대역폭 내의 모든 전송 대역폭들에 대한 최대 출력 전력이 특정될 수 있다. 이러한 최대 출력 전력 요구 사항은 명시된 UL-MIMO 구성을 따를 수 있다. UL-MIMO를 지원하는 UE의 경우 최대 출력 전력은 각 UE 안테나 커넥터에서 최대 출력 전력의 합으로 측정될 수 있다. 측정 기간은 적어도 하나의 서브 프레임 (1ms)으로 정의될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 폐루프 공간 다중화 방식으로 2 개의 송신 안테나를 갖는 UE의 경우, 최대 출력 전력에 대해 허용 가능한 최대 전력 감소 (maximum power reduction, MPR)가 특정될 수 있다. 폐루프 공간 다중화 방식으로 2 개의 송신 안테나를 갖는 UE의 경우, 특정 최대 출력 전력에 대해 특정된 A-MPR (additional maximum output power reduction) 값이 적용될 수 있다. UL-MIMO를 지원하는 UE의 경우, 송신 전력이 각 UE마다 구성될 수 있다. 구성된 최대 출력 전력(configured maximum output power) PCMAX, c, 하한 PCMAX_L, c 및 상한 PCMAX_H, c의 정의가 UL-MIMO를 지원하는 UE에 적용될 수 있다.
UL-MIMO에 대한 출력 전력 조절(dynamics)과 관련하여, UL-MIMO에 대한 최소 출력 전력, 송신 OFF 전력, 송신 ON/OFF 시간 마스크 및 전력 제어가 적용될 수 있다. 폐루프 공간 다중화 방식에서 2개의 송신 안테나를 갖는 UE의 경우, 최소 출력 전력은 하나의 서브 프레임 (1ms)에서 각 송신 안테나에서의 평균 전력의 합으로 정의된다. 최소 출력 전력이 특정 값을 초과하지 않도록 제어할 수 있다.
5G 대역이 밀리미터파(mmWave) 대역이면, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)를 통해 밀리미터파 대역에서 다중 입출력(MIMO)으로 UL-MIMO 및/또는 DL-MIMO을 수행할 수 있다. UL-MIMO를 위한 동작 대역(operating band)은 n257, n258, n260 및 n261 대역 중 적어도 하나의 대역일 수 있다. UL-MIMO를 위한 송신 전력이 정의될 수 있다. UL-MIMO를 위한 UE 최대 출력이 power class (PC) 별로 정의될 수 있다. PC1 UE의 경우, UE 최대 출력은 비-CA 구성을 위한 채널 대역폭 내의 모든 송신 대역폭에 대해 UL-MIMO를 사용하여 UE가 방사하는 최대 출력 전력으로 정의될 수 있다.
PC1 UE 내지 PC4 UE 각각에 대해 UL-MIMO에 대한 UE minimum peak EIRP(dBm), UE maximum power limits 및 UE spherical coverage가 각 대역 별로 정의될 수 있다. 이러한 요구 사항들과 관련하여 측정 기간(measurement period)는 적어도 하나의 서브 프레임 (1ms)일 수 있다.
한편, UL-MIMO를 위한 채널 대역폭 및 변조를 위한 UE maximum power가 각 power class (PC) 별로 정의될 수 있다. UL-MIMO에 대한 출력 전력 조절(dynamics)과 관련하여, UL-MIMO에 대한 최소 출력 전력, 송신 OFF 전력, 송신 ON/OFF 시간 마스크 및 전력 제어가 적용될 수 있다.
제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4) 각각이 배열 안테나로 구성될 수 있다. 한편, 4개의 안테나 중 제1 전력 증폭기(1210)와 제2 전력 증폭기(1220)에 연결된 2개의 안테나를 이용하여 2x2 MIMO 구현이 가능하다. 이때, 상향링크(UL)를 통해 2x2 UL MIMO (2 Tx)가 수행될 수 있다. 또는, 2x2 UL MIMO에 한정되는 것은 아니고, 1 Tx 또는 4 Tx로 구현 가능하다. 이때, 5G 통신 시스템이 1 Tx로 구현되는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(1210, 1220) 중 어느 하나만 5G 대역에서 동작하면 된다. 한편, 5G 통신 시스템이 4Tx로 구현되는 경우, 5G 대역에서 동작하는 추가적인 전력 증폭기가 더 구비될 수 있다. 또는, 하나 또는 두 개의 송신 경로 각각에서 송신 신호를 분기하고, 분기된 송신 신호를 복수의 안테나에 연결할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 설명되는 전자 기기에서 동작하는 어플리케이션 프로그램은 사용자 공간(user space), 커널 영역(kernel space) 및 하드웨어(hardware)과 연동하여 구동될 수 있다. 이와 관련하여, 도 4는 일 실시 예에 따른 전자 기기에서 동작하는 어플리케이션 프로그램과 관련된 프레임워크 구조를 나타낸다. 프로그램 모듈(410)은 커널(420), 미들웨어430), API(450), 프레임워크/라이브러리(460) 및/또는 어플리케이션(470)을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(410)의 적어도 일부는 전자 기기 상에 pre-load되거나 외부 기기 또는 서버로부터 다운로드 가능하다.
커널(420)은, 시스템 리소스 매니저(421) 및/또는 디바이스 드라이버(423)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(421)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수를 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(421)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부를 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(423)는 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다. 미들웨어(430)는, 예를 들면, 어플리케이션(470)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(470)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 사용할 수 있도록 API(460)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(470)으로 제공할 수 있다.
미들웨어(430)는 런타임 라이브러리(425), 어플리케이션 매니저(431), 윈도우 매니저 (432), 멀티미디어 매니저(433), 리소스 매니저(434), 파워 매니저(435), 데이터베이스 매니저(436), 패키지 매니저(437), 커넥티비티 매니저(438), 노티피케이션 매니저(439), 로케이션 매니저(440), 그래픽 매니저(441), 시큐리티 매니저(442), 콘텐트 매니저(443), 서비스 매니저(444) 또는 외부기기 매니저(445) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
프레임워크/라이브러리(450)는 범용(general-purpose) 프레임워크 /라이브러리(451) 및 특수 목적(special-purpose) 프레임워크 /라이브러리(452)를 포함할 수 있다. 여기서, 범용 프레임워크/라이브러리(451)와 특수 목적 프레임워크 /라이브러리(452)를 각각 제1 프레임워크/라이브러리(451)와 제2 프레임워크 /라이브러리(452)로 지칭할 수 있다. 제1 프레임워크/라이브러리(451) 및 제2 프레임워크 /라이브러리(452)는 각각 제1 API(461)및 제2 API(462)를 통해 커널 공간 및 하드웨어와 인터페이스될 수 있다. 여기서, 제2 프레임워크 /라이브러리(452)는 인공 지능 (AI) 기능들을 모듈화할 수도 있는 예시적인 소프트웨어 아키텍처일 수 있다. 해당 아키텍처를 이용하여, System on Chip (SoC)으로 구현되는 하드웨어의 다양한 프로세싱 블록들 (예를 들어, CPU (422), DSP (424), GPU (426), 및/또는 NPU (428)) 로 하여금, 어플리케이션 (470)의 실행 시간 동작 동안의 연산들을 지원하는 것을 수행할 수 있다.
어플리케이션(470)은, 예를 들면, 홈(471), 다이얼러(472), SMS/MMS(473), IM(instant message)(474), 브라우저(475), 카메라(476), 알람(477), 컨택트(478), 음성 다이얼(479), 이메일(480), 달력(481), 미디어 플레이어(482), 앨범(483), 와치(484), 페이먼트(payment)(485), 액세서리 관리(486), 헬스 케어, 또는 환경 정보 제공 어플리케이션을 포함할 수 있다.
AI 어플리케이션은 전자 기기가 현재 동작하는 로케이션을 표시하는 장면의 검출 및 인식을 제공할 수도 있는 사용자 공간에서 정의된 함수들을 호출하도록 구성될 수도 있다. AI 어플리케이션은 인식된 장면이 실내 공간 또는 실외 공간인지 여부에 따라 상이하게, 마이크로폰 및 카메라를 구성할 수도 있다. AI 어플리케이션은 현재의 장면의 추정을 제공하기 위하여 Scene Detect 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)에서 정의된 라이브러리와 연관된 컴파일링된 프로그램 코드에 대한 요청을 행할 수도 있다. 이러한 요청은 비디오 및 위치결정 데이터에 기초하여 장면 추정치들을 제공하도록 구성된 심층 신경 네트워크의 출력에 의존할 수도 있다.
런타임 프레임워크 (Runtime Framework)의 컴파일링된 코드일 수도 있는 프레임워크/라이브러리(462)는 AI 어플리케이션에 의해 추가로 액세스 가능할 수도 있다. AI 어플리케이션은 런타임 프레임워크 엔진으로 하여금 특정한 시간 간격으로, 또는 어플리케이션의 사용자 인터페이스에 의해 검출된 이벤트에 의해 트리거링된 장면 추정을 요청하게 할 수도 있다. 장면을 추정하게 될 때, 실행 시간 엔진은 이어서 신호를, SoC상에서 실행되는 리눅스 커널 (Linux Kernel)과 같은 오퍼레이팅 시스템으로 전송할 수도 있다. 오퍼레이팅 시스템은 해당 연산이 CPU (422), DSP (424), GPU (426), NPU (428), 또는 그 일부 조합 상에서 수행되게 할 수도 있다. CPU (422)는 오퍼레이팅 시스템에 의해 직접적으로 액세스될 수도 있고, 다른 프로세싱 블록들은 DSP (424), GPU (426), 또는 NPU (428)를 위한 드라이버 (414 내지 418) 와 같은 드라이버를 통해 액세스될 수도 있다. 예시적인 예에서, 심층 신경 네트워크와 AI 알고리즘은 CPU (422) 및 GPU (426) 와 같은 프로세싱 블록들의 조합 상에서 실행되도록 구성될 수도 있거나, 또한, 심층 신경 네트워크와 같은 AI 알고리즘은 NPU (428) 상에서 실행될 수도 있다.
전술한 바와 같은 특수 목적 프레임워크/라이브러리를 통해 수행되는 AI 알고리즘은 전자 기기에 의해서만 수행되거나 또는 서버 지원 방식(server supported scheme)에 의해 수행될 수 있다. 서버 지원 방식에 의해 AI 알고리즘이 수행되는 경우, 전자 기기는 4G/5G 통신 시스템을 통해 AI 서버와 AI 프로세싱과 연관된 정보를 수신 및 송신할 수 있다.
한편, 도 1a 및 도 2a를 참조하면, 5G 무선 통신 시스템, 즉 5G NR(new radio access technology)이 제공될 수 있다. 이와 관련하여, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 radio access technology에 비해 향상된 mobile broadband 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 massive MTC (Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 reliability 및 latency에 민감한 서비스/단말을 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 eMBB(enhanced mobile broadband communication), Mmtc(massive MTC), URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 radio access technology의 도입이 논의되고 있으며, 본 명세서에서는 편의상 해당 technology를 NR이라고 부른다. NR은 5G 무선 접속 기술(radio access technology, RAT)의 일례를 나타낸 표현이다.
NR을 포함하는 새로운 RAT 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을 사용한다. 새로운 RAT 시스템은 LTE의 OFDM 파라미터들과는 다른 OFDM 파라미터들을 따를 수 있다. 또는 새로운 RAT 시스템은 기존의 LTE/LTE-A의 뉴머롤로지(numerology)를 그대로 따르나 더 큰 시스템 대역폭(예, 100MHz)를 지닐 수 있다. 또는 하나의 셀이 복수 개의 뉴머롤로지들을 지원할 수도 있다. 즉, 서로 다른 뉴머롤로지로 동작하는 하는 단말들이 하나의 셀 안에서 공존할 수 있다.
이와 관련하여, 4G LTE의 경우에는 시스템의 최대 대역폭이 20MHz로 한정되어 있기 때문에 15KHz의 단일 부반송파 간격(Sub-Carrier Spacing, SCS)을 사용하였다. 하지만, 5G NR의 경우에는 5MHz에서 400MHz까지의 채널 대역폭을 지원하므로 하나의 부반송파 간격을 통해 전체 대역폭을 처리하기에는 FFT 처리 복잡도가 증가할 수 있다. 이에 따라, 주파수 대역 별로 사용하는 부반송파 간격을 확장하여 적용할 수 있다.
뉴머로러지(numerology)는 주파수 영역에서 하나의 부반송파 간격(subcarrier spacing)에 대응한다. 기준 부반송파 간격(reference subcarrier spacing)을 정수 N으로 scaling함으로써, 상이한 numerology가 정의될 수 있다. 이와 관련하여, 도 5a는 NR에서의 프레임 구조의 일례를 나타낸다. 한편, 도 5b는 NR에서의 부반송파 간격 변화에 따른 슬롯 길이의 변화를 나타낸다.
NR 시스템은 다수의 뉴머롤로지(numerology)들을 지원할 수 있다. 여기에서, 뉴머롤로지는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)과 CP(Cyclic Prefix) 오버헤드에 의해 정의될 수 있다. 이 때, 다수의 서브캐리어 간격은 기본 서브캐리어 간격을 정수 N(또는, μ)으로 스케일링(scaling) 함으로써 유도될 수 있다. 또한, 매우 높은 반송파 주파수에서 매우 낮은 서브캐리어 간격을 이용하지 않는다고 가정될지라도, 이용되는 뉴머롤로지는 주파수 대역과 독립적으로 선택될 수 있다. 또한, NR 시스템에서는 다수의 뉴머롤로지에 따른 다양한 프레임 구조들이 지원될 수 있다.
이하, NR 시스템에서 고려될 수 있는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 뉴머롤로지 및 프레임 구조를 살펴본다. NR 시스템에서 지원되는 다수의 OFDM 뉴머롤로지들은 표 1과 같이 정의될 수 있다.
| μ | △f =2μ * 15 [kHz] | Cyclic prefix(CP) |
| 0 | 15 | Normal |
| 1 | 30 | Normal |
| 2 | 60 | Normal, Extended |
| 3 | 120 | Normal |
| 4 | 240 | Normal |
NR은 다양한 5G 서비스들을 지원하기 위한 다수의 numerology(또는 subcarrier spacing(SCS))를 지원한다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드들에서의 넓은 영역(wide area)을 지원하며, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한-도시(dense-urban), 더 낮은 지연(lower latency) 및 더 넓은 캐리어 대역폭(wider carrier bandwidth)를 지원하며, SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)을 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭을 지원한다. NR 주파수 밴드(frequency band)는 2가지 type(FR1, FR2)의 주파수 범위(frequency range)로 정의된다. FR1은 sub 6GHz range이며, FR2는 above 6GHz range로 밀리미터 웨이브(millimeter wave, mmW)를 의미할 수 있다. 아래 표 2는 NR frequency band의 정의를 나타낸다.
| Frequency Range designation | Corresponding frequency range | Subcarrier Spacing |
| FR1 | 450MHz - 6000MHz | 15, 30, 60kHz |
| FR2 | 24250MHz - 52600MHz | 60, 120, 240kHz |
NR 시스템에서의 프레임 구조(frame structure)와 관련하여, 시간 영역의 다양한 필드의 크기는 특정 시간 단위의 배수로 표현된다. 도 3a는 SCS가 60kHz의 일례로서, 1 서브프레임(subframe)은 4개의 슬롯(slot)들을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 1 subframe={1,2,4} slot은 일례로서, 1 subframe에 포함될 수 있는 slot(들)의 개수는 1개, 2개, 4개일 수 있다. 또한, mini-slot은 2, 4 또는 7 symbol들을 포함할 수 있거나 그보다 더 많은 또는 더 적은 심볼들을 포함할 수 있다.도 5b를 참조하면 5G NR phase I의 부반송파 간격과 이에 따른 OFDM 심볼 길이를 나타낸다. 각 부반송파 간격은 2의 승수로 확장되며, 이에 반비례하여 심볼 길이가 감소된다. FR1에서는 주파수 대역/대역폭에 따라 15kHz, 30kHz 및 60kHz의 부반송파 간격을 사용할 수 있다. FR2에서는 60kHz와 120kHz를 데이터 채널에 사용할 수 있고, 240kHz를 동기 신호(synchronization signal)를 위해 사용할 수 있다.5G NR에서는 스케줄링의 기본 단위를 슬롯으로 정의하고, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 개수를 부반송파 간격과 무관하게 도 3a 또는 도 3b와 같이 14개로 제한할 수 있다. 도 3b를 참조하면, 넓은 부반송파 간격을 사용하면 한 슬롯의 길이가 반비례하여 짧아지게 되어 무선 구간에서의 전송 지연을 감소시킬 수 있다. 또한, uRLLC(ultra reliable low latency communication)에 대한 효율적인 지원을 위해 슬롯 단위의 스케줄링 이외에 전술한 바와 같이 미니슬롯(예컨대, 2, 4, 7 심볼) 단위 스케줄링을 지원할 수 있다.
전술한 기술적 특징을 고려하면, 본 명세서에서 설명되는 5G NR에서 슬롯은 4G LTE의 슬롯과 동일한 간격(interval)으로 제공되거나 또는 다양한 크기의 슬롯으로 제공될 수 있다. 일 예로, 5G NR에서 슬롯 간격은 4G LTE의 슬롯 간격과 동일한 0.5ms로 구성될 수 있다. 다른 예로, 5G NR에서 슬롯 간격은 4G LTE의 슬롯 간격보다 좁은 간격인 0.25ms로 구성될 수 있다.
이와 관련하여, 4G 통신 시스템과 5G 통신 시스템을 각각 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템으로 지칭할 수 있다. 따라서, 제1 통신 시스템의 제1 신호 (제1 정보)는 0.25ms, 0.5ms 등으로 스케일링 가능한 슬롯 간격을 갖는 5G NR 프레임 내의 신호 (정보)일 수 있다. 반면에, 제2 통신 시스템의 제2 신호 (제2 정보)는 0.5ms의 고정된 슬롯 간격을 갖는 4G LTE 프레임 내의 신호 (정보)일 수 있다.
한편, 제1 통신 시스템의 제1 신호는 20MHz의 최대 대역폭을 통해 송신 및/또는 수신될 수 있다. 반면에, 제2 통신 시스템의 제2 신호는 5MHz에서 400MHz까지의 가변 채널 대역폭을 통해 송신 및/또는 수신될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 통신 시스템의 제1 신호는 15KHz의 단일 부반송파 간격(Sub-Carrier Spacing, SCS)으로 FFT 처리될 수 있다.
반면에, 제2 통신 시스템의 제2 신호는 주파수 대역/대역폭에 따라 15kHz, 30kHz 및 60kHz의 부반송파 간격으로 FFT 처리될 수 있다. 이 경우, 제2 통신 시스템의 제2 신호는 FR1 대역으로 변조 및 주파수 변환되어 5G Sub6 안테나를 통해 송신될 수 있다. 한편, 5G Sub6 안테나를 통해 수신된 FR1 대역 신호는 주파수 변환 및 복조 될 수 있다. 이후, 제2 통신 시스템의 제2 신호는 주파수 대역/대역폭에 따라 15kHz, 30kHz 및 60kHz의 부반송파 간격으로 IFFT 처리될 수 있다.
한편, 제2 통신 시스템의 제2 신호는 주파수 대역/대역폭 및 데이터/동기 채널에 따라 60kHz와 120kHz 및 240kHz의 부반송파 간격으로 FFT 처리될 수 있다. 이 경우, 제2 통신 시스템의 제2 신호는 FR2 대역으로 변조되어 5G mmWave 안테나를 통해 송신될 수 있다. 한편, 5G mmWave 안테나를 통해 수신된 FR2 대역 신호는 주파수 변환 및 복조 될 수 있다. 이후, 제2 통신 시스템의 제2 신호는 주파수 대역/대역폭 및 데이터/동기 채널에 따라 60kHz와 120kHz 및 240kHz의 부반송파 간격을 통해 IFFT 처리될 수 있다.
5G NR에서는 다양한 슬롯 길이, 미니 슬롯의 사용 및 서로 다른 부반송파 간격을 사용하는 전송 방식에 대해 심볼 레벨의 시간 정렬을 사용할 수 있다. 따라서, 시간 영역과 주파수 영역에서 eMBB (enhance mobile broadband), uRLLC (ultra reliable low latency communication) 등의 다양한 통신 서비스들을 효율적으로 다중화 할 수 있는 유연성(flexibility)을 제공한다. 또한, 5G NR은 4G LTE와 달리 상향/하향링크 자원 할당을 하나의 슬롯 내에서 도 3과 같이 심볼 레벨로 정의할 수 있다. HARQ (hybrid automatic repeat request) 지연을 감소시키기 위해 전송 슬롯 내에서 바로 HARQ ACK/NACK을 송신할 수 있는 슬롯 구조자 정의될 수 있다. 이러한 슬롯 구조를 자기-포함(self-contained) 구조라고 지칭할 수 있다.
4G LTE와 달리 5G NR에서는 다양한 슬롯의 조합을 통해 FDD 또는 TDD 프레임을 구성하는 공통 프레임 구조를 지원할 수 있다. 이에 따라, 동적 TDD 방식을 도입하여 트래픽 특성에 따라 개별 셀의 전송 방향을 자유롭게 동적으로 조절할 수 있다.
한편, 도 3b와 같은 다중 송수신 시스템이 구비된 일 실시예에 따른 복수의 안테나를 구비하는 전자기기의 구체적인 동작 및 기능에 대해서 이하에서 검토하기로 한다.
일 실시예에 따른 5G 통신 시스템에서, 5G 주파수 대역은 Sub6 대역일 수 있다. 이와 관련하여, 도 6a는 일 실시 예에 따른 복수의 안테나들과 송수신부 회로들이 프로세서와 동작 가능하게 된 결합된 구성도이다. 도 6b는 도 6a의 구성도에서 추가적으로 안테나들과 송수신부 회로들이 프로세서와 동작 가능하게 된 결합된 구성도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 4G 대역 및/또는 5G 대역에서 동작하는 복수의 안테나들(ANT1 내지 ANT4)과 프론트 엔드 모듈(FEM1 내지 FEM7)을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 복수의 안테나들(ANT1 내지 ANT4)과 프론트 엔드 모듈(FEM1 내지 FEM7) 사이에 복수의 스위치들(SW1 내지 SW6)이 배치될 수 있다.
또한, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 4G 대역 및/또는 5G 대역에서 동작하는 복수의 안테나들(ANT5 내지 ANT8)과 프론트 엔드 모듈(FEM8 내지 FEM11)을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 복수의 안테나들(ANT1 내지 ANT4)과 프론트 엔드 모듈(FEM8 내지 FEM11) 사이에 복수의 스위치들(SW7 내지 SW10)이 배치될 수 있다.
한편, 복수의 안테나들(ANT1 내지 ANT8)을 통해 분기될 수 있는 복수의 신호들은 하나 이상의 필터들을 통해 프론트 엔드 모듈(FEM1 내지 FEM11)의 입력 또는 복수의 스위치들(SW1 내지 SW10)로 전달될 수 있다.
일 예시로, 제1 안테나(ANT1)는 5G 대역에서 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 안테나(ANT1)는 제2 대역(B2)의 제2 신호와 제3 대역(B3)의 제3 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제2 대역(B2)은 n77 대역일 수 있고, 제3 대역(B3)은 n79 대역일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 응용에 따라 변경 가능하다. 한편, 제1 안테나(ANT1)는 수신 안테나 이외에 송신 안테나로도 동작할 수 있다.
이와 관련하여, 제1 스위치(SW1)는 SP2T 스위치 또는 SP3T 스위치로 구성될 수 있다. SP3T 스위치로 구현된 경우, 하나의 출력포트가 테스트 포트로 사용될 수 있다. 한편, 제1 스위치(SW1)의 제1 및 제2 출력포트는 제1 프론트 엔드 모듈(FEM1)의 입력과 연결될 수 있다.
일 예시로, 제2 안테나(ANT2)는 4G 대역 및/또는 5G 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 이 경우 제2 안테나(ANT2)는 제1 대역(B1)의 제1 신호를 송신/수신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제1 대역(B1)은 n41 대역일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 응용에 따라 변경 가능하다.
한편, 제2 안테나(ANT2)는 저대역(LB)에서 동작할 수 있다. 또한, 제2 안테나(ANT2)는 중대역(MB) 및/또는 고대역(HB)에서 동작하도록 구성될 수 있다. 여기서, 중대역(MB) 및 고대역(HB)을 MHB로 지칭할 수 있다.
제2 안테나(ANT2)에 연결된 제1 필터 뱅크(FB1)의 제1 출력은 제2 스위치(SW2)와 연결될 수 있다. 한편, 제2 안테나(ANT2)에 연결된 제1 필터 뱅크(FB1)의 제2 출력은 제3 스위치(SW3)와 연결될 수 있다. 또한, 제2 안테나(ANT2)에 연결된 제1 필터 뱅크(FB1)의 제3 출력은 제4 스위치(SW4)와 연결될 수 있다.
이에 따라, 제2 스위치(SW2)의 출력은 LB 대역에서 동작하는 제2 프론트 엔드 모듈(FEM2)의 입력과 연결될 수 있다. 한편, 제3 스위치(SW3)의 제2 출력은 MHB 대역에서 동작하는 제3 프론트 엔드 모듈(FEM3)의 입력과 연결될 수 있다. 또한, 제3 스위치(SW3)의 제1 출력은 5G 제1 대역(B1)에서 동작하는 제4 프론트 엔드 모듈(FEM4)의 입력과 연결될 수 있다. 또한, 제3 스위치(SW3)의 제3 출력은 5G 제1 대역(B1)에서 동작하는 MHB 대역에서 동작하는 제5 프론트 엔드 모듈(FEM5)의 입력과 연결될 수 있다.
이와 관련하여, 제4 스위치(SW4)의 제1 출력은 제3 스위치(SW3)의 입력과 연결될 수 있다. 한편, 제4 스위치(SW4)의 제2 출력은 제3 프론트 엔드 모듈(FEM3)의 입력과 연결될 수 있다. 또한, 제4 스위치(SW4)의 제3 출력은 제5 프론트 엔드 모듈(FEM5)의 입력과 연결될 수 있다.
일 예시로, 제3 안테나(ANT3)는 LB 대역 및/또는 MHB 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제2 안테나(ANT2)에 연결된 제2 필터 뱅크(FB2)의 제1 출력은 MHB 대역에서 동작하는 제5 프론트 엔드 모듈(FEM5)의 입력과 연결될 수 있다. 한편, 제2 안테나(ANT2)에 연결된 제2 필터 뱅크(FB2)의 제2 출력은 제5 스위치(SW5)와 연결될 수 있다.
이와 관련하여, 제5 스위치(SW5)의 출력은 LB 대역에서 동작하는 제6 프론트 엔드 모듈(FEM6)의 입력과 연결될 수 있다.
일 예시로, 제4 안테나(ANT4)는 5G 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제4 안테나(ANT4)는 송신 대역인 제2 대역(B2)과 수신 대역인 제3 대역(B3)이 주파수 다중화(FDM)되도록 구성될 수 있다. 여기서, 제2 대역(B2)은 n77 대역일 수 있고, 제3 대역(B3)은 n79 대역일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 응용에 따라 변경 가능하다.
이와 관련하여, 제4 안테나(ANT4)는 제6 스위치(SW6)에 연결되고, 제6 스위치(SW6)의 출력 중 하나는 제7 프론트 엔드 모듈(FEM7)의 수신 포트에 연결될 수 있다. 한편, 제6 스위치(SW6)의 출력 중 다른 하나는 제7 프론트 엔드 모듈(FEM7)의 송신 포트에 연결될 수 있다.
일 예시로, 제5 안테나(ANT5)는 WiFi 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제5 안테나(ANT5)는 MHB 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
이와 관련하여, 제5 안테나(ANT5)는 제3 필터 뱅크(FB3)에 연결되고, 제3 필터 뱅크(FB3)의 제1 출력은 제1 WiFi 모듈(WiFi FEM1)에 연결될 수 있다. 한편, 제3 필터 뱅크(FB3)의 제2 출력은 제4 필터 뱅크(FB5)에 연결될 수 있다. 또한, 제4 필터 뱅크(FB5)의 제1 출력은 제1 WiFi 모듈(WiFi FEM1)에 연결될 수 있다. 한편, 제4 필터 뱅크(FB5)의 제2 출력은 제7 스위치(SW7)를 통해 MHB 대역에서 동작하는 제8 프론트 엔드 모듈(FEM8)에 연결될 수 있다. 따라서, 제5 안테나(ANT5)는 WiFi 대역 및 4G/5G 대역 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.
이와 유사하게, 제6 안테나(ANT6)는 WiFi 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제6 안테나(ANT6)는 MHB 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
이와 관련하여, 제6 안테나(ANT6)는 제5 필터 뱅크(FB5)에 연결되고, 제5 필터 뱅크(FB5)의 제1 출력은 제2 WiFi 모듈(WiFi FEM2)에 연결될 수 있다. 한편, 제5 필터 뱅크(FB5)의 제2 출력은 제6 필터 뱅크(FB6)에 연결될 수 있다. 또한, 제6 필터 뱅크(FB5)의 제1 출력은 제2 WiFi 모듈(WiFi FEM2)에 연결될 수 있다. 한편, 제6 필터 뱅크(FB5)의 제2 출력은 제8 스위치(SW8)를 통해 MHB 대역에서 동작하는 제9 프론트 엔드 모듈(FEM9)에 연결될 수 있다. 따라서, 제6 안테나(ANT6)는 WiFi 대역 및 4G/5G 대역 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.
도 3b, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 기저대역 프로세서(1400)는 MHB 대역에서 다중 입출력(MIMO) 또는 다이버시티를 수행하도록 안테나 및 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 동일한 정보를 제1 신호 및 제2 신호로 송신 및/또는 수신하는 다이버시티 모드에서 인접한 제2 안테나(ANT2)와 제3 안테나(ANT3)가 사용될 수 있다. 반면에, 제1 정보가 제1 신호에 포함되고 제2 정보가 제2 신호에 포함되는 MIMO 모드에서 서로 다른 측면에 배치된 안테나들이 사용될 수 있다. 일 예시로, 기저대역 프로세서(1400)는 제2 안테나(ANT2)와 제5안테나(ANT5)를 통해 MIMO를 수행할 수 있다. 다른 예시로, 기저대역 프로세서(1400)는 제2 안테나(ANT2)와 제6 안테나(ANT6)를 통해 MIMO를 수행할 수 있다.
일 예시로, 제7 안테나(ANT7)는 5G 대역에서 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 제7 안테나(ANT7)는 제2 대역(B2)의 제2 신호와 제3 대역(B3)의 제3 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제2 대역(B2)은 n77 대역일 수 있고, 제3 대역(B3)은 n79 대역일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 응용에 따라 변경 가능하다. 한편, 제7 안테나(ANT7)는 수신 안테나 이외에 송신 안테나로도 동작할 수 있다.
이와 관련하여, 제9 스위치(SW9)는 SP2T 스위치 또는 SP3T 스위치로 구성될 수 있다. SP3T 스위치로 구현된 경우, 하나의 출력포트가 테스트 포트로 사용될 수 있다. 한편, 제9 스위치(SW9)의 제1 및 제2 출력포트는 제10 프론트 엔드 모듈(FEM10)의 입력과 연결될 수 있다.
일 예시로, 제8 안테나(ANT8)는 4G 대역 및/또는 5G 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 이 경우 제8 안테나(ANT8)는 제2 대역(B2)의 신호를 송신/수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제8 안테나(ANT8)는 제3 대역(B2)의 신호를 송신/수신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제2 대역(B2)은 n77 대역일 수 있고, 제3 대역(B3)은 n79 대역일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 응용에 따라 변경 가능하다. 이와 관련하여, 제8 안테나(ANT8)는 제10 스위치(SW10)을 통해 제11 프론트 엔드 모듈(FEM11)과 연결될 수 있다.
한편, 복수의 안테나들(ANT1 내지 ANT8)은 복수의 대역에서 동작할 수 있도록 임피던스 정합 회로(impedance matching circuit, MC1 내지 MC8)과 연결될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나(ANT1), 제4 안테나(ANT4), 제7 안테나(ANT7) 및 제8 안테나(ANT8)와 같이 인접한 대역에서 동작하는 경우 하나의 가변 소자만을 이용할 수 있다. 이 경우, 가변 소자는 전압을 가변하여 커패시턴스를 가변할 수 있도록 구성된 가변 커패시터(variable capacitor)일 수 있다.
반면에, 제2 안테나(ANT2), 제3 안테나(ANT3), 제5 안테나(ANT5) 및 제6 안테나(ANT6)와 같이 이격된 대역에서 동작할 수 있는 경우 둘 이상의 가변 소자만을 이용할 수 있다. 이 경우, 둘 이상의 가변 소자는 둘 이상의 가변 커패시터 또는 가변 인덕터와 가변 커패시터의 조합일 수 있다.
도 3b, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 기저대역 프로세서(1400)는 5G 대역 중 제2 대역(B2) 및 제3 대역(B3) 중 적어도 하나를 통해 MIMO를 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 기저대역 프로세서(1400)는 제2 대역(B2)에서 제1 안테나(ANT1), 제4 안테나(ANT4), 제7 안테나(ANT7) 및 제8 안테나(ANT8) 중 둘 이상을 통해 MIMO를 수행할 수 있다. 한편, 기저대역 프로세서(1400)는 제3 대역(B3)에서 제1 안테나(ANT1), 제4 안테나(ANT4), 제7 안테나(ANT7) 및 제8 안테나(ANT8) 중 둘 이상을 통해 MIMO를 수행할 수 있다. 따라서, 기저대역 프로세서(1400)는 5G 대역에서 2RX 뿐만 아니라 최대 4RX까지 MIMO를 지원하도록 복수의 안테나들과 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다.
한편, 도 3b, 도 6a 및 도 6b와 같은 다중 송수신 시스템이 구비된 실시 예에 따른 복수의 안테나를 구비하는 전자기기의 구체적인 동작 및 기능에 대해서 이하에서 설명하기로 한다.
이와 관련하여, 도 7은 복수의 안테나들이 전자 기기의 금속 테두리에 배치된 구조를 나타낸다. 구체적으로, 도 7은 복수의 LTE/5G Sub6 안테나들과 WiFi 안테나들이 전자 기기의 금속 테두리에 배치된 구조를 나타낸다. 한편, 전자 기기의 내부에 복수의 mmWave 안테나 모듈이 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 도 7의 전자 기기는 다양한 폼 팩터(form-factor)에 따른 전자 기기일 수 있다. 일 예로, 도 7의 전자 기기는 어느 하나의 프레임이 다른 하나의 프레임에 대해 소정 각도로 회전되어 스위블(swivel) 상태로 전환되는 스위블 단말일 수 있지만, 이에 한정되는 것이다.
도 7을 참조하면, 복수의 안테나들은 전자 기기의 상부(upper portion)에 배치된 제1 안테나(ANT1) 및 제2 안테나(ANT2)를 포함하도록 구성 가능하다. 또한, 복수의 안테나들은 전자 기기의 상부에 배치된 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4)를 포함하도록 구성 가능하다. 또한, 복수의 안테나들은 전자 기기의 상부 및 하부(lower portion)에 배치된 제1 안테나(ANT1) 내지 제6 안테나(ANT6)를 포함하도록 구성 가능하다. 또한, 복수의 안테나들은 전자 기기의 상부 및 하부에 배치된 제1 안테나(ANT1) 내지 제11 안테나(ANT11)를 포함하도록 구성 가능하다.
일 예로, 제1 안테나(ANT1)는 LTE 대역 중 저대역(low band, LB), 중대역(mid band, MB) 및 고대역(high band, HB)에서 동작하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 안테나(ANT1)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 LB, MB 및 HB에서 동작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제1 안테나(ANT1)는 LTE 대역 중 LB, MB 및 HB 대역의 신호들 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 안테나(ANT1)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 LB, MB 및 HB 대역의 신호들 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 한편, 제2 안테나(ANT2)는 GPS L1/L5 대역 및 제1 대역의 WiFi 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제2 안테나(ANT2)는 GPS L1/L5 대역 및/또는 제1 대역의 WiFi 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
제3 안테나(ANT3)는 LTE 대역 중 초고대역(ultra high band, UHB)에서 동작하도록 구성될 수 있다. 또한, 제3 안테나(ANT3)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 UHB에서 동작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제3 안테나(ANT3)는 LTE 대역 중 UHB 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제3 안테나(ANT3)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 UHB 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 한편, 제4 안테나(ANT4)는 WiFi 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 제4 안테나(ANT4)는 제1 대역 및 제2 대역의 WiFi 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 대역 및 제2 대역은 각각 2.4GHz 대역 및 5GHz 대역일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 서로 다른 대역의 WiFi 대역일 수 있다.
전자 기기의 하부 영역에 제5 안테나(ANT5) 및 제6 안테나(ANT6)가 배치될 수 있다. 제5 안테나(ANT5)는 LTE 대역 중 LB 및 HB에서 동작하도록 구성될 수 있다. 또한, 제5 안테나(ANT5)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 LB 및 HB에서 동작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제5 안테나(ANT5)는 LTE 대역 중 LB 및 HB 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제5 안테나(ANT5)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 LB 및 HB 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 한편, 제6 안테나(ANT6)는 LTE 대역 중 MB 및 HB에서 동작하도록 구성될 수 있다. 또한, 제6 안테나(ANT6)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 MB 및 HB에서 동작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제6 안테나(ANT6)는 LTE 대역 중 MB 및 HB 대역의 신호들 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제6 안테나(ANT6)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 MB 및 HB 대역의 신호들 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
제1 안테나(ANT1) 및 제2 안테나(ANT2) 사이에 안테나가 더 배치될 수 있다. 제7 안테나(ANT7)는 제1 안테나(ANT1) 및 제2 안테나(ANT2)와 슬릿으로 분리되어 배치될 수 있다. 제7 안테나(ANT7)는 LTE 대역 중 MB 및 HB에서 동작하도록 구성될 수 있다. 또한, 제7 안테나(ANT7)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 MB 및 HB에서 동작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제7 안테나(ANT7)는 LTE 대역 중 MB 및 HB 대역의 신호들 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제7 안테나(ANT7)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 MB 및 HB 대역의 신호들 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
전자 기기의 서로 다른 측면 영역(side surface portion)에 안테나가 더 배치될 수 있다. 전자 기기의 일 측면 영역에 제8 안테나 (ANT8) 및 제9 안테나 (ANT9)가 배치될 수 있다. 전자 기기의 다른 측면에 제10 안테나 (ANT10) 및 제11 안테나 (ANT11)가 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 제8 안테나 (ANT8) 내지 제11 안테나 (ANT11) 중 일부는 전자 기기의 측면 영역의 내부에 배치될 수도 있다. 일 예로, 제8 안테나 (ANT8)가 일 측면 영역의 내부에 배치될 수 있다. 또한, 제10 안테나 (ANT10) 및 제11 안테나 (ANT11)가 타 측면 영역의 내부에 배치될 수도 있다.
제8 안테나 (ANT8)는 LTE 대역 중 UHB에서 동작하도록 구성될 수 있다. 또한, 제8 안테나 (ANT8)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 UHB에서 동작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제8 안테나 (ANT8)는 LTE 대역 중 UHB 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제8 안테나 (ANT8)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 UHB 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 한편, 제9 안테나 (ANT9)는 LTE 대역 중 MB 및 UHB에서 동작하도록 구성될 수 있다. 또한, 제9 안테나 (ANT9)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 MB 및 UHB에서 동작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제9 안테나 (ANT9)는 LTE 대역 중 MB 및 UHB 대역의 신호들 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제9 안테나 (ANT9)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 MB 및 UHB 대역의 신호들 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
전자 기기의 다른 측면 영역에 제10 안테나 (ANT10) 및 제11 안테나 (ANT11)가 배치될 수 있다. 제10 안테나 (ANT10)는 LTE 대역 중 UHB에서 동작하도록 구성될 수 있다. 또한, 제10 안테나 (ANT10)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 UHB에서 동작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제10 안테나 (ANT10)는 LTE 대역 중 UHB 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제10 안테나 (ANT10)는 NR 대역(5G Sub6 대역) 중 UHB 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 한편, 제11 안테나 (ANT11)는 WiFi 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 또한, 제11 안테나 (ANT11)는 제2 대역의 WiFi 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제11 안테나 (ANT11)는 제2 대역의 WiFi 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 복수의 mmWave 대역 안테나 모듈이 전자 기기의 측면 및/또는 내부에 배치될 수 있다. 복수의 mmWave 대역 안테나 모듈은 제1 배열 안테나(ARRAY1) 내지 제3 배열 안테나(ARRAY3)를 포함하도록 구성될 수 있다. 제1 배열 안테나(ARRAY1)와 제2 배열 안테나(ARRAY2)는 전자 기기의 일 측면과 타 측면에 각각 배치되어, 측면 방향으로 신호를 방사할 수 있다. 제3 배열 안테나(ARRAY3)는 전자 기기의 후면 방향으로 신호를 방사하도록 안테나 소자들이 배치될 수 있다. 제1 배열 안테나(ARRAY1) 내지 제3 배열 안테나(ARRAY3)에서, 복수의 안테나 소자들이 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 소정 간격 이격되어 배치된 각각의 안테나 소자에 인가되는 신호의 위상을 제어하여 빔 포밍을 수행할 수 있다.
제1 배열 안테나(ARRAY1) 내지 제3 배열 안테나(ARRAY3) 중 최적의 안테나를 선택하고, 선택된 배열 안테나를 통해 빔 포밍을 수행할 수 있다. 다른 실시 예로, 제1 배열 안테나(ARRAY1) 내지 제3 배열 안테나(ARRAY3) 중 둘 이상의 배열 안테나를 이용하여 다중 입출력(MIMO) 또는 다이버시티를 수행할 수 있다.
이와 관련하여, 전자 기기는 5G 통신 서비스를 다양한 주파수 대역에서 제공하도록 구성될 수 있다. 최근에는 6GHz 대역 이하의 Sub6 대역을 이용하여 5G 통신 서비스를 제공하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 하지만, 향후에는 보다 빠른 데이터 속도를 위해 Sub6 대역 이외에 밀리미터파(mmWave) 대역을 이용하여 5G 통신 서비스를 제공할 것으로 예상된다.
한편, 4G 및 5G 통신 서비스를 제공하는 전자기기는 다양한 폼 팩터(form-factor)로 제공될 수 있다. 전자기기의 폼 팩터의 일 예로 폴더블 기기를 고려할 수 있다. 폴더블 기기에서 열림(open) 및 닫힘(close) 상태에서 무선 성능에 편차가 발생할 수 있다.
또한, 복수의 프레임으로 구성된 전자기기에 있어서 어느 하나의 프레임이 다른 하나의 프레임에 대해 소정 각도로 회전되는 스위블(swivel) 단말이 제공될 수 있다. 스위블 전자 기기에서 어느 하나의 프레임이 다른 하나의 프레임에 대해 소정 각도로 회전되는 경우에 단말의 측면에 배치된 안테나의 무선 성능이 변경되는 문제점이 있다.
구체적으로, 스위블 구조가 적용된 전자기기에서 전면 디스플레이를 지지하기 위한 메탈 구조가 필요하며 그로 인해 안테나 방사 효율이 저하될 수 잇다. 전자기기가 스위블 상태에서 정상 상태 대비 그라운드 특성 변화로 인하여 안테나 성능 변화가 발생할 수 있다.
한편, 스위블 단말에서 LTE 안테나가 이미 전자 기기의 측면에 금속 테두리 형태로 제공되는 경우, Sub6 대역에서 동작하는 안테나들 중 일부 안테나에 대해 배치 공간 제약 문제가 발생할 수 있다.
본 명세서은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 명세서은 폼 팩터 변경 시 전자 기기의 측면에 배치되는 안테나 특성 변화를 최소화하는 안테나 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서의 다른 일 목적은, 스위블 구조에서 프레임 회전에 따라 안테나 특성 변화가 최소화되는 안테나 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서의 다른 일 목적은, 전자 기기의 측면을 통해 전자기파를 방사할 수 있는 다양한 폼 팩터를 갖는 전자 기기를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서의 다른 일 목적은, mmWave 안테나 모듈이 낮은 경사 각도로 배치되면서 전자 기기의 측면을 통해 전자기파를 방사할 수 있는 구조
이와 관련하여, 도 8a 및 도 8b는 일 실시 예에 따른 전자 기기의 디스플레이가 본체와 일치하는 정상 상태 및 디스플레이가 본체에 대해 소정 각도 회전된 스위블(swivel) 상태를 나타낸다.
구체적으로, 도 8a는 전자 기기(1000)의 디스플레이가 본체와 일치하는 정상 상태(normal state)를 나타낸다. 한편, 도 8b는 전자 기기(1000)의 디스플레이가 본체에 대해 소정 각도 회전된 스위블 상태(swivel state)를 나타낸다.
도 8a를 참조하면, 정상 상태에서 메인 디스플레이에 해당하는 전면 디스플레이(151)를 통해 화면을 표시할 수 있다. 한편, 도 8b를 참조하면, 스위블 상태에서 전면 디스플레이(151)와 서브 디스플레이(151b)가 전면에 배치될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 따르면, 정상 상태 시 전면 디스플레이(151)를 사용하고 스위블 시에 전면 디스플레이(151)와 서브 디스플레이(151b)를 함께 활용할 수 있는 구조를 제안한다. 이와 관련하여, 본 명세서에 따르면, 정상 상태에서 슬릿 및 안테나 공차(clearance) 구현을 통해 안테나 성능을 확보하고자 한다. 또한, 스위블 상태에서 슬릿 및 슬롯 구조 변경을 통해 금속 테두리로 구성된 안테나 성능을 확보하고자 한다.
한편, 정상 상태 대비 스위블 상태에서도 안테나 성능을 확보할 수 있는 전자 기기와 관련한 본 명세서의 subject matter는 다음과 같은 구조로 제안될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
1) 사출 부분과 메탈 부분으로 구성된 전면 디스플레이 커버 구조를 제안
2) 정상 상태 및 스위블 상태에 동시 적용 가능한 전면 메탈 구조를 제안
3) 전면 디스플레이 메탈 슬롯을 이용하여 안테나 효율 특성을 개선
구체적으로, 본 명세서에 따른 스위블 구조와 같은 가변구조를 적용한 전자기기에서, 안테나 성능 확보를 위한 전면 디스플레이 메탈 슬롯 구조가 제안된다. 이와 관련하여, 프론트 메탈 케이스가 스위블 전면 디스플레이 어셈블리로 사용될 수 있다. 스위블 전자 기기가 정상 상태일때는 프론트 메탈 케이스와 미들 메탈 케이스의 슬릿 위치가 일치하는 구조일 수 있다. 반면에, 스위블 상태인 경우, 미들 메탈 케이스의 슬릿 위치에 방해하지 않도록 프론트 메탈 케이스에 슬릿 및 슬롯과 같은 오프닝(opening) 구조가 일치되는 구조가 형성될 수 있다. 한편, 미들 메탈 케이스의 측면 영역이 안테나로 사용될 수 있다. 이러한 스위블 전자 기기의 디스플레이 및 안테나 구조에 대해서 도 9a 및 도 9b를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 명세서에서 개시되는 전자 기기의 세부 기구 구성은 다음과 같다. 이와 관련하여, 도 9a는 일 실시 예에 따른 전자 기기를 구성하는 복수의 세부 구성들의 분해도를 나타낸다. 한편, 도 9b는 복수의 세부 구성들이 결합된 전자 기기의 측면도를 나타낸다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 전자 기기는 디스플레이(151), 전면 디스플레이의 금속 프레임에 해당하는 지지 프레임(supporting frame, 1010) 및 전면 디스플레이의 사출 영역에 해당하는 유전체 프레임(dielectric frame, 1020)를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 전자 기기는 스위블 힌지(swivel hinge, 1030) 고정 힌지(fixing hinge, 1040) 및 서브 디스플레이(151b)를 더 포함할 수 있다. 또한, 전자 기기는 메인 프레임(1050) 및 후면 커버(103)을 더 포함할 수 있다.
디스플레이(151)는 화면을 표시하도록 구성되고, 전자 기기 본체의 전면에 배치될 수 있다. 한편, 서브 디스플레이(151b)는 전자 기기가 스위블 상태로 전환 시 디스플레이(151)와 함께 전면에 노출되도록 구성될 수 있다.
지지 프레임(1010)은 전면 디스플레이를 지지하는 금속 프레임으로 구성될 수 있다. 지지 프레임(1010)은 디스플레이와 결합되어 디스플레이를 지지하도록 구성되고, 적어도 일 측면에 금속 테두리(metal rim)가 배치될 수 있다.
한편, 유전체 프레임(1020)은 지지 프레임(1010)과 결합되어 디스플레이(151)를 지지하도록 구성될 수 있다. 유전체 프레임(1020)은 전면 디스플레이(151)와 결합되도록 디스플레이(151)의 사출 영역(injection region)에 해당할 수 있다.
스위블 힌지(1030)는 지지 프레임(1010)과 메인 프레임(1050)이 결합되도록 지지 프레임(1010)과 메인 프레임(1050)의 개구 영역(aperture region)에 배치될 수 있다. 스위블 힌지(1030)는 메인 프레임(1050)에 대해 지지 프레임(1010)이 회동(rotate)되도록 지지 프레임(1010)과 메인 프레임(1050)의 개구 영역(aperture region)에 배치될 수 있다. 또는, 지지 프레임(1010)에 대해 메인 프레임(1050)이 회동되도록 지지 프레임(1010)과 메인 프레임(1050)의 개구 영역(aperture region)에 스위블 힌지(1030)가 배치될 수도 있다. 고정 힌지(1040)는 스위블 힌지(1030)와 결합되어, 메인 프레임(1050)에 대해 지지 프레임(1010)이 회동되도록 구성될 수 있다. 또는, 고정 힌지(1040)는 스위블 힌지(1030)와 결합되어, 지지 프레임(1010)에 대해 메인 프레임(1050)이 회동되도록 구성될 수도 있다.
메인 프레임(1050)은 지지 프레임(1010)과 회동 가능하게 결합되고, 측면에 금속 테두리(metal rim)가 배치되도록 구성될 수 있다. 메인 프레임(1050)의 프레임의 금속 테두리는 서로 다른 대역에서 동작하는 제1 안테나(ANT1) 및 제2 안테나(ANT2)를 구비할 수 있다. 메인 프레임(1050)과 결합되는 후면 커버(103)는 글래스 소재로 형성될 수 있다.
이하에서는, 도 2a 내지 도 3a의 전자 기기에서 도 3b, 도 3c, 도 6a 및 도 6b와 같은 다중 송수신 시스템이 구비된 실시 예에 따른 복수의 안테나를 구비하는 전자기기의 구체적인 동작 및 기능에 대해서 이하에서 설명하기로 한다.
이와 관련하여, 전자 기기는 5G 통신 서비스를 다양한 주파수 대역에서 제공하도록 구성될 수 있다. 최근에는 6GHz 대역 이하의 Sub6 대역을 이용하여 5G 통신 서비스를 제공하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 한편, LTE 주파수 대역 중 일부를 5G 통신 서비스를 제공하기 위하여 할당될 수 있다.
이와 관련하여, 전자 기기는 5G 통신 서비스를 다양한 주파수 대역에서 제공하도록 구성될 수 있다. 최근에는 6GHz 대역 이하의 Sub6 대역을 이용하여 5G 통신 서비스를 제공하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 또한, 보다 빠른 데이터 속도를 위해 Sub6 대역 이외에 밀리미터파(mmWave) 대역을 이용하여 5G 통신 서비스를 제공할 것으로 예상된다.
이러한 밀리미터파(mmWave) 대역을 이용한 5G 통신 서비스를 제공하기 위해 복수의 안테나 소자들로 이루어진 배열 안테나들이 전자 기기에 배치될 수 있다. 본 명세서에서는 금속 테두리(metal rim) 구조를 갖는 전자 기기에서 mmWave 안테나 성능 개선을 위한 frame slot 구조를 제안하여 5G 무선 기술을 미리 확보하고자 한다.
이와 관련하여, 이동 단말기와 같은 전자 기기의 디자인 제약 사항으로 인하여 금속 테두리의 높이를 낮추거나 후 가공 처리를 할 수 있다. 하지만, 이와 같은 경우 이동 단말기와 같은 전자 기기의 구조 설계 제약이 발생한다. 또한, 금속 재질 이외의 부재가 사용됨에 따른 색상(color) 이질감을 회피하기 위해 후처리 (NCVM) 시 비용이 크게 발생할 수 있다.
한편, 이동 단말기와 같은 전자 기기에서 mmWave 안테나 모듈이 전자 기기 내부에 배치되는 경우, 전자 기기의 외관을 구성하는 금속 테두리(metal rim)와의 간섭이 발생할 수 있다. 이러한 금속 테두리와의 간섭에 의해 안테나 모듈의 방사 성능이 저하될 수 있다. 또한, 전자 기기의 두께를 감소시키기 위해 전자 기기 내부의 공간은 제약되고, 디자인 설계 사항으로 금속 테두리가 채택되고 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 본 명세서의 주요 기술적 특징은 다음과 같다.
1) 금속 테두리(metal rim) 디자인으로 설계된 전자 기기 내부에 배치되는 mmWave 안테나 모듈.
2) 금속 테두리(metal rim)가 일부 제거하고, mmWave 안테나 모듈을 내부에 배치하면서 금속 테두리와의 간섭을 회피하기 위한 구조
3) 금속 테두리(metal rim)와의 간섭을 회피하기 위해 경사 면에 안착된 안테나 모듈
구체적으로, 본 명세서에서는 Side metal과 rear cover metal sheet 사이의 영역에 기울어져 설치된 mmWave 안테나 모듈을 청구하고자 한다. 또한, 주요 기술적 특징으로 USIM tray (측면 금속 구조물)와 mmWave 안테나 모듈이 일부 중첩(overlap)하여 배치되면서도 상호 간에 간섭을 회피할 수 있는 구조를 제안하고자 한다.
이와 관련하여, 도 10a는 본 명세서에 따른 복수의 배열 안테나가 전자 기기 상에 배치되는 구조를 나타낸다. 도 3a 내지 도 3c 및 도 10a를 참조하면, 제1 배열 안테나(ANT1), 즉 안테나 모듈 1(ANTENNA MODULE 1)은 전자 기기를 형성하는 4개의 측면들(side surfaces)중 일 측면에 배치된다. 한편, 제2 배열 안테나(ANT2), 즉 안테나 모듈 2(ANTENNA MODULE 2)는 상기 일 측면에 대향하는 타 측면에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 및 제2 배열 안테나(ANT1, ANT2)는 좌 측면(left side surface)과 우 측면(right side surface)에 배치될 수 있다. 하지만, 이러한 구조에 한정되는 것은 아니고, 응용에 따라 안테나 모듈 2(ANTENNA MODULE 2)는 안테나 모듈 1(ANTENNA MODULE 1)과 다른 측면에 배치된 임의의 안테나 모듈일 수 있다.
한편, 제3 배열 안테나(ANT3), 즉 안테나 모듈 3(ANTENNA MODULE 3)은 전자 기기의 후면(rear surface) 또는 또 다른 측면에 배치될 수 있다. 한편, 4개의 배열 안테나가 전자 기기의 4개의 측면들에 각각 배치되는 경우, 제4 배열 안테나(ANT4), 즉 안테나 모듈 4(ANTENNA MODULE 4)가 더 구비될 수 있다. 이때, 제3 및 4 배열 안테나(ANT3, ANT4)는 각각 또 다른 측면, 예컨대 상 측면(upper side surface)과 하 측면(lower side surface)에 배치될 수 있다.
복수의 배열 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 금속 부재로 이루어진 케이스(202)에서 금속이 제거된 영역에 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 배열 안테나(ANT1, ANT2)가 전자 기기의 좌 측면과 우 측면에 배치되고, 제3 및 4 배열 안테나(ANT3, ANT4)가 상 측면과 하 측면에 배치된 것으로 가정할 수 있다. 반면에, 제1 및 제2 배열 안테나(ANT1, ANT2)가 전자 기기의 상 측면과 하 측면에 배치되고, 제3 및 4 배열 안테나(ANT3, ANT4)가 좌 측면과 우 측면에 배치된 것으로 가정할 수도 있다.
이와 같이 구성되는 제1 내지 제4 배열 안테나(ANT1 내지 ANT4)를 이용하여 전자 기기의 기저대역 프로세서(모뎀)(1400)은 다중 입출력(MIMO) 또는 다이버시티(diversity) 동작을 수행할 수 있다.
이와 관련하여, 제1 내지 제4 배열 안테나(ANT1 내지 ANT4)를 구성하는 복수의 안테나 소자들은 패치 안테나 소자 또는 다이폴(또는 모노폴) 안테나 소자일 수 있다. 대안으로, 제1 내지 제4 배열 안테나(ANT1 내지 ANT4) 각각이 패치 안테나 소자로 이루어진 제1 타입 배열 안테나와 다이폴(또는 모노폴) 안테나 소자로 이루어진 제2 타입 배열 안테나를 포함할 수 있다.
한편, 배열 안테나의 개수는 도 10a와 같이 4개에 한정되는 것은 아니다. 이와 관련하여, 전자 기기의 측면 270도 커버리지를 커버하기 위해 3개의 배열 안테나가 사용될 수도 있다. 일 예로, 제1, 2, 3 배열 안테나(ANT1, ANT2, ANT3)를 이용하여 전자 기기의 측면 270도 커버리지를 커버할 수 있다. 다른 예로, 제1, 2, 4 배열 안테나(ANT1, ANT2, ANT4)를 이용하여 전자 기기의 측면 270도 커버리지를 커버할 수 있다.
한편, 도 3a, 도 6a 및 도 10a를 참조하면, 케이스(202)에 형성되는 복수의 금속 테두리(metal rim)는 각각 4G/5G 안테나에 대응할 수 있다. 여기서, 복수의 금속 테두리(metal rim)에 형성된 5G 안테나는 6GHz 이하 대역의 Sub6 안테나일 수 있다. 반면에, 금속 부재로 이루어진 케이스(202)에서 금속이 제거된 영역에 배치되는 복수의 배열 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 mmWave대역에서 동작하는 5G 안테나이다.
한편, 도 10b는 일 실시 예에 따른 제2 타입 배열 안테나가 전자 기기에 배치되는 경우, 전자 기기의 전면 또는 후면으로 방사되는 신호를 통해 빔 포밍을 수행하는 개념도를 나타내다. 도 10a를 참조하면, 3개의 배열 안테나, 예컨대, 제1, 2, 3 배열 안테나(ANT1, ANT2, ANT3)를 이용하여 전자 기기의 측면 270도 커버리지를 커버할 수 있다. 제2, 3, 4 배열 안테나(ANT2, ANT3, ANT4)를 이용하여 전자 기기의 측면 270도 커버리지에서 제1 빔 내지 제3 빔(B1 내지 B3)을 통해 빔 포밍을 수행할 수 있다.
도 10b를 참조하면, 다이폴(또는 모노폴) 안테나 소자로 이루어진 제2 타입 배열 안테나를 이용하여 전자 기기의 전면 또는 후면에서 제4 빔 내지 제6 빔(B4 내지 B6)을 통해 빔 포밍을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 후면에서 제4 빔 내지 제6 빔(B4 내지 B6)을 형성하는 제2 타입 배열 안테나를 각각 제4 내지 제6 배열 안테나로 지칭할 수도 있다.
전자 기기 내에 배치되는 복수의 배열 안테나들의 개수는 2개 내지 4개와 같이 다양한 실시예에 따라 변경 가능하다. 이와 관련하여, 도 11a는 일 실시 예에 따라 2개의 배열 안테나 모듈이 전자 기기의 측면에 배치된 구성을 나타낸다. 한편, 도 11b는 2개의 배열 안테나 모듈이 전자 기기의 베이스 라인에 수직하게 배치된 구성과 복수의 안테나 소자로 이루어진 배열 안테나 구성을 나타낸다.
도 11a를 참조하면, 제1 배열 안테나 모듈(ANT1)과 제2 배열 안테나 모듈(ANT2)의 전면에 금속 테두리(metal rim)가 제거될 수 있다. 도 11b를 참조하면, 제1 배열 안테나 모듈(ANT1)과 제2 배열 안테나 모듈(ANT2)은 전자 기기의 베이스 라인(baseline, BL)과 실질적으로 수직하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 배열 안테나 모듈(ANT1)과 제2 배열 안테나 모듈(ANT2)을 통해 방사되는 제1 신호 및 제2 신호가 전자 기기의 측면을 통해 방사될 수 있다.
전자 기기의 상부에는 전자기파가 투과되도록 커버 글래스(501)가 배치될 수 있다. 상부에 배치된 커버 글래스(501)와 하부에 배치된 케이스(202) 사이에 유전체 몰드부(dielectric mold portion, 1010a, 1010b)가 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 하부에 배치된 케이스(202)는 금속 케이스(202)일 수 있다.
제1 배열 안테나 모듈(ANT1)과 제2 배열 안테나 모듈(ANT2)을 통해 빔 포밍된 제1 신호 및 제2 신호가 측면에 형성된 유전체 몰드부(1010a, 1010b)를 통해 방사될 수 있다. 이와 관련하여, 빔 포밍된 제1 신호 및 제2 신호 중 일부는 상부에 형성된 커버 글래스(501)를 통해 방사될 수 있다. 한편, 커버 글래스(501)와 케이스(202) 배치 구조가 도 9b와 같이 구성에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 커버 글래스(501)가 전자 기기의 하부에 배치되고 케이스(202)가 전자 기기의 상부에 배치될 수도 있다.
제1 배열 안테나 모듈(ANT1)의 너비는 W1으로 표시되고, 제2 배열 안테나 모듈(ANT2)의 너비를 W2로 표시할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 배열 안테나 모듈(ANT1)의 너비(W1)과 제2 배열 안테나 모듈(ANT2)의 너비(W2)는 동일한 치수로 형성될 수 있다.
한편, 제1 배열 안테나 모듈(ANT1)의 하단에서 케이스(202) 단부까지의 수직 거리는 h1으로 표시할 수 있다. 제2 배열 안테나 모듈(ANT2)의 하단에서 케이스(202) 단부까지의 수직 거리는 h2로 표시할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 배열 안테나 모듈(ANT1)와 제2 배열 안테나 모듈(ANT2)은 동일한 구성 및 배치 형태를 가지므로, 수직 거리(h1, h2)는 동일한 치수로 형성될 수 있다. 또한, 제1 배열 안테나 모듈(ANT1)의 단부에서 유전체 몰드부(1010a)의 단부까지의 거리는 L1으로 표시할 수 있다. 제2 배열 안테나 모듈(ANT2)의 단부에서 유전체 몰드부(1010b)의 단부까지의 거리는 L2로 표시할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 배열 안테나 모듈(ANT1)와 제2 배열 안테나 모듈(ANT2)은 동일한 구성 및 배치 형태를 가지므로, 단부까지의 거리(L 1, L2)는 동일한 치수로 형성될 수 있다.
한편, 제1 배열 안테나 모듈(ANT1)과 제2 배열 안테나 모듈(ANT2) 각각은 복수의 안테나 소자들(R1 내지 R4)를 포함할 수 있다. 제1 배열 안테나 모듈(ANT1)과 제2 배열 안테나 모듈(ANT2)은 복수의 기판이 적층된 다층 기판 구조로 형성될 수 있다.
복수의 안테나 소자들(R1 내지 R4)의 개수는 4개에 한정되는 것은 아니다. 빔 포밍 분해능을 고려하여 응용에 따라, 복수의 안테나 소자들의 개수는 4개, 6개, 8개 등으로 변경 가능하다. 한편, 다층 기판 구조로 형성되는 제1 배열 안테나 모듈(ANT1)과 제2 배열 안테나 모듈(ANT2)은 수직 방향으로 2개 이상의 안테나 소자로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 배열 안테나 모듈(ANT1)과 제2 배열 안테나 모듈(ANT2)은 광대역 동작할 수 있다. 일 예로, 제1 배열 안테나 모듈(ANT1)과 제2 배열 안테나 모듈(ANT2)은 28GHz 대역에 해당하는 제1 대역과 39GHz 대역에 해당하는 제2 대역에서 동작할 수 있다.
각각의 안테나 소자들(R1 내지 R4) 간에는 상호 간섭을 저감하기 위한 더미 구조(dummy structure, D1, D2)가 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 더미 구조는 다층 기판 상에 적층된 형태로 구성되는 도전 플레이트 구조(conductive plate structure)일 수 있다. 도전 플레이트 구조와 같은 더미 구조(D1, D2)를 통해 각각의 안테나 소자들(R1 내지 R4) 간 상호 간섭을 저감할 수 있다. 이에 따라, 더미 구조(D1, D2)를 electronic band gap (EBG)로 지칭할 수 있다. 또한, 도전 플레이트 구조와 같은 더미 구조(D1, D2)를 통해 제1 배열 안테나 모듈(ANT1)과 제2 배열 안테나 모듈(ANT2)의 강성(rigidity)와 같은 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 명세서에 설명하는 전자 기기의 내부에 배치되는 배열 안테나 모듈은 수직 방향에서 오프셋 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 도 12a 내지 도 12c는 서로 다른 실시 예에 따른 안테나 모듈이 금속 테두리와 중첩되지 않는 구조, 중첩되는 구조 및 틸트된 구성과 이에 따른 방사 패턴을 나타낸다.
도 12a (a)를 참조하면, 안테나 모듈(ANT1)이 전자 기기 내부에 배치되는 금속 프레임(202)에 수직하게 배치되어, 안테나 모듈(ANT1)로부터 방사되는 빔이 전자 기기의 측면 영역을 통해 방사될 수 있다. 안테나 모듈(ANT1)과 커버(501) 유전체 몰드부(dielectric mold portion, 1010a)가 배치될 수 있다. 따라서, 안테나 모듈(ANT1)로부터 방사되는 빔이 유전체 몰드부(1010a)를 통해 커버(501)의 측면 영역으로 방사될 수 있다. 안테나 모듈(ANT1)이 금속 프레임(202)의 금속 테두리(metal rim, 202a)와 중첩되지 않도록 금속 테두리(202-1)의 높이가 설정될 수 있다.
도 11a 내지 도 12a (b)를 참조하면, 안테나 모듈(ANT1)에 의한 방사 패턴은 측면 영역으로 형성됨을 알 수 있다. 따라서, 안테나 모듈(ANT1)에 의한 방사 패턴은 측면 영역에서 수직 방향으로 넓은 빔 패턴(wide beam pattern)이 형성된다. 반면에, 안테나 모듈(ANT1)에 의한 방사 패턴은 측면 영역에서 수평 방향으로 좁은 빔 패턴(narrow beam pattern)이 형성된다. 도 11b 및 도 12a(a)를 참조하면, 안테나 모듈(ANT1)은 복수의 안테나 소자들 (R1 내지 R4)이 수평 방향, 즉 y축 방향으로 배치되어 좁은 빔 패턴을 형성한다. 또한, 각각의 안테나 소자들 (R1 내지 R4)에 인가되는 신호의 위상을 조절하여 수평 방향으로 빔 포밍이 수행될 수 있다. 반면에, 안테나 모듈(ANT1)은 수직 방향, 즉 z축 방향으로 하나의 안테나 소자만 배치되므로 넓은 빔 패턴이 형성된다. 한편, 도 11b의 1x4 배열 안테나에 한정되는 것은 아니고, 1x8, 2x4, 2x8 배열 안테나로 변경 가능하다. 2x4, 2x8 배열 안테나와 같은 수직 방향으로도 복수의 안테나 소자가 배치되면 수직 방향으로도 빔 포밍이 수행될 수 있다.
도 12b (a)를 참조하면, 안테나 모듈(ANT1)이 전자 기기 내부에 배치되는 금속 프레임(202)에 수직하게 배치되어, 안테나 모듈(ANT1)로부터 방사되는 빔이 전자 기기의 측면 영역을 통해 방사될 수 있다. 안테나 모듈(ANT1)과 커버(501) 유전체 몰드부(dielectric mold portion, 1010a)가 배치될 수 있다. 따라서, 안테나 모듈(ANT1)로부터 방사되는 빔이 유전체 몰드부(1010a)를 통해 커버(501)의 측면 영역으로 방사될 수 있다. 한편, 안테나 모듈(ANT1)이 금속 프레임(202)의 금속 테두리(metal rim, 202b)와 일부 중첩되도록 금속 테두리(202-2)의 높이가 설정될 수 있다.
도 12b (a) 및 도 12b (b)를 참조하면, 안테나 모듈(ANT1)에 의한 방사 패턴은 측면 영역으로 형성되고, 측면 영역 중 하부 영역에서 금속 테두리(202b)에 의해 방사 패턴 성능이 저하됨을 알 수 있다. 따라서, 측면 영역 중 하부 영역으로의 방사 패턴 성능이 저하되어, 수직 방향으로의 빔폭(beamwidth)이 감소된다.
도 12c (a)를 참조하면, 안테나 모듈(ANT2)이 금속 프레임(202)과 소정의 경사 각도(predetermined slant angle)로 경사진 형태로 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 소정의 경사 각도가 45도 이상으로 형성되면 안테나 모듈(ANT2)에 의한 빔이 측면 영역으로 방사되기 유리한다. 하지만, 금속 테두리(202a)가 사이드 키(side key)와 같은 구조물을 수용하도록 소정 높이 이상으로 형성되는 경우, 안테나 모듈(ANT2)의 경사 각도가 제한된다. 이와 관련하여, 안테나 모듈(ANT2)의 경사 각도는 45도, 30도 또는 20도 이하로 제한될 수 있다. 일 예로, 안테나 모듈(ANT2)의 경사 각도는 약 18도로 제한될 수 있다.
이와 관련하여, 전자 가기의 측면에 형성되는 금속 구조물은 사이드 키(side key) 이외에 USIM tray와 같은 USIM 모듈 등과 같은 다양한 금속 구조물로 형성될 수 있다.
도 12c (a) 및 도 12c (b)를 참조하면, 안테나 모듈(ANT2)에 의한 방사 패턴은 상부 영역 및 측면 영역으로 형성되고, 빔 커버리지 영역은 상부 영역과 측면 영역 중 상부 영역으로 제한될 수 있다. 따라서, 안테나 모듈(ANT2)의 빔 커버리지 영역이 측면 영역 중 하부 영역을 커버하지 못하게 되고, 측면 영역 중 하부 영역으로의 안테나 성능이 저하된다.
한편, 도 13a 및 도 13b는 서로 다른 경사 각도로 배치된 안테나 모듈이 측면에 배치된 실시예들과 이에 따른 안테나 성능을 비교한 것이다. 도 13a (a)는 전자 기기의 일 측면에 제1 안테나 모듈(ANT1)이 수직하게 배치되고, 타 측면에 제2 안테나 모듈(ANT2)이 소정 각도로 경사지게 배치된 구조이다. 또한, 전자 기기의 후면으로 빔이 방사되도록 제3 안테나 모듈(ANT3)이 전자 기기 내부에 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 안테나 모듈(ANT1)은 베이스라인(baseline)에 대해 약 90도로 배치되고, 제2 안테나 모듈(ANT2)은 약 55도로 배치될 수 있다. 제3 안테나 모듈(ANT3)은 베이스라인에 대해 약 0도로 배치될 수 있다.
한편, 도 13a (b)는 전자 기기의 일 측면에 제1 안테나 모듈(ANT1)이 수직하게 배치되고, 타 측면에 제2 안테나 모듈(ANT2)이 30도 또는 20도 이하의 소정 각도로 경사지게 배치된 구조이다. 또한, 전자 기기의 후면으로 빔이 방사되도록 제3 안테나 모듈(ANT3)이 전자 기기 내부에 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 안테나 모듈(ANT1)은 베이스라인(baseline)에 대해 약 90도로 배치되고, 제2 안테나 모듈(ANT2)은 약 18도로 배치될 수 있다. 제3 안테나 모듈(ANT3)은 베이스라인에 대해 약 0도로 배치될 수 있다.
도 13a (c)는 전자 기기의 일 측면에 제1 안테나 모듈(ANT1)이 제1 경사 각도로 배치되고, 타 측면에 제2 안테나 모듈(ANT2)이 제2 경사 각도로 경사지게 배치된 구조이다. 이와 관련하여, 제2 경사 각도는 제1 경사 각도보다 더 작은 경사 각도로 형성될 수 있다. 또한, 전자 기기의 후면으로 빔이 방사되도록 제3 안테나 모듈(ANT3)이 전자 기기 내부에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나 모듈(ANT1)은 베이스라인에 대해 45도 이상의 경사 각도로 배치되고, 제2 안테나 모듈(ANT2)은 30도 또는 20도 이하의 경사 각도로 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 안테나 모듈(ANT1)은 베이스라인에 대해 약 55도로 배치되고, 제2 안테나 모듈(ANT2)은 약 18도로 배치될 수 있다. 제3 안테나 모듈(ANT3)은 베이스라인에 대해 약 0도로 배치될 수 있다.
도 13b (a)를 참조하면, 도 13a (a) 또는 13a (c)와 같이 측면 55도 틸트된 경우 N261 대역 및 N260 대역 (즉, low band (LB))에서 피크 이득 및 CDF 50% 이득 특성이 사양(specification)을 만족함을 알 수 있다. 한편, 도 13a (b) 또는 13a (c)와 같이 측면 18도 틸트된 경우 N260 대역 (즉, low band (LB))에서 피크 이득은 피크 이득 및 CDF 50% 이득 특성이 사양을 만족함을 알 수 있다. 하지만, 측면 18도 틸트된 경우 N261 대역 (즉, low band (LB))에서 피크 이득은 사양을 만족하지만, CDF 50% 이득 특성은 사양을 만족하지 않는다.
전술한 바와 같이, 일부 주파수 대역에서 CDF 50% 이득 특성은 사양을 만족하지 않기 때문에, 안테나 모듈이 소정 각도 이하로 틸트된 경우에도 사양을 만족하도록 빔 특성을 향상시킬 필요가 있다. 이와 관련하여, 도 13b (b)와 같이 반사 시트(reflection sheet, RS), 즉 금속 시트가 커버에 배치된 경우, 제2 안테나(ANT2)의 빔 방향은 측면 영역으로 변경된다. 반면에, 도 13a (b) 또는 도 13a (c)를 참조하면, 반사 시트가 커버에 배치되지 않은 경우, 제2 안테나(ANT2)의 빔 방향은 배면 영역에 인접하게 형성된다. 반사 시트가 커버에 배치되지 않은 경우, 제2 안테나(ANT2)의 메인 빔은 B1의 형태로 약 72도를 지향할 수 있다. 하지만, 도 13b (b)와 같이 반사 시트(RS)가 부착된 경우, 제2 안테나(ANT2)의 메인 빔은 B2의 형태로 실질적으로 측면 영역을 지향할 수 있다. 이에 따라, N261 대역 및 N260 대역을 포함한 모든 대역에서 피크 이득 및 CDF 50% 이득 특성은 사양을 만족하게 된다.
이와 관련하여, 한편, 도 14a 및 도 14b는 금속 시트가 커버에 부착된 구성도와 금속 시트 유무에 따른 안테나 모듈의 방사 패턴을 나타낸 개념도이다. 도 14a는 금속 시트가 전자 기기의 커버에 부착된 구성의 전면도와 측면 단면도를 나타낸다. 도 14a를 참조하면, 전자 기기는 커버(501), 안테나 모듈(ANT, 1100) 및 금속 시트(510)를 포함하도록 구성될 수 있다. 전자 기기의 후면부에 커버(501)가 형성되고 전면부에 디스플레이(151)가 형성될 수 있다.
커버(501)는 전자기파가 투과되도록 후면 영역과 측면 영역으로 구성될 수 있다. 커버(501)는 후면 영역에 해당하는 평면부(planar portion, 501a) 및 측면 영역에 해당하는 벤딩부(bending portion, 501b)로 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 측면 영역의 일부 영역은 벤딩부(501b)의 단부에서 연장되는 평면부로 구성될 수도 있다.
이와 관련하여, 벤딩부(501b)는 불투명 영역(non-transparent region)으로 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고 벤딩부(501b)를 통해 시각정보를 표시하기 위해 적어도 일부가 투명 영역으로 형성될 수도 있다. 따라서, 본 예시에서는 전자 기기의 전면후면에서 측면을 향하여 굽어져 적어도 측면 일부를 형성하는 윈도우의 엣지 부분이 디스플레이로 활용될 수도 있다. 대안으로, 전자 기기의 상단 및 하단에서 커버 글래스(501a)가 벤딩되며, 벤딩된 부분은 불투명한 베젤 영역(bezel region)을 형성할 수도 있다.
안테나 모듈(ANT, 1100)은 전자 기기 내부의 금속 프레임(202)과 소정의 경사 각도(predetermined slant angle)로 경사진 형태로 배치될 수 있다. 도 11b 및 도 14a를 참조하면, 안테나 모듈(ANT, 1100)은 복수의 안테나 소자들(R1 내지 R4)를 통해 빔포밍된 신호를 송신 또는 송신하도록 구성될 수 있다.
안테나 모듈(ANT, 1100)과 마주보는 영역을 중심으로 커버(501)를 복수의 영역으로 분할할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 영역(RG1)은 후면 평면 영역(rear flat region)에 해당한다. 일 예로, 제1 영역(RG1)은 베이스 라인을 기준으로 60도에서 90도 사이의 범위일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 영역(R2)은 안테나 모듈(ANT, 1100)과 마주보는 영역에 해당할 수 있다. 제2 영역(R2)은 평면 영역(flat region)과 측면 영역(side region)을 연결하는 영역일 수 있다. 일 예로, 제2 영역(R2)은 베이스 라인을 기준으로 30도에서 60도 사이의 범위일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제3 영역(RG3)은 측면 영역에 해당한다. 제3 영역(RG3) 중 일부는 금속 케이스(metal case)로 구성될 수 있다. 일 예로, 제3 영역(RG3)은 베이스 라인을 기준으로 0도에서 30도 사이의 범위일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
안테나 모듈(ANT, 1100)의 소정의 경사 각도는 안테나 모듈의 하부와 측면을 둘러싸도록 형성된 모듈 브래킷(1120)과 사이드 키(123)가 소정 간격 이격되어 중첩되지 않도록 임계 각도 이하로 결정될 수 있다. 모듈 브래킷(1120)은 안테나 모듈(ANT, 1100)의 안착 구조로 구현될 수 있다. 또한, 모듈 브래킷(1120)은 안테나 모듈(ANT, 1100)과 송수신부 회로에 의한 방열 및 지지 구조로 구현될 수 있다.
이와 관련하여, 안테나 모듈(ANT, 1100)의 경사 각도에 따라 금속 케이스(202)의 두께는 서로 다르게 형성될 수 있다. 안테나 모듈(ANT, 1100)이 안착된 모듈 브래킷(1120)의 양 측 지점에서 금속 케이스(202)의 두께는 서로 다르게 형성될 수 있다. 한편, 전자 기기의 타 측에 안테나 모듈이 더 높은 경사 각도로 배치되는 경우, 금속 케이스(202)는 더 낮은 두께로 형성될 수 있다. 일 예로, 전자 기기의 타 측에 안테나 모듈이 18도보다 높은 경사 각도, 예컨대 55도 또는 90도 경사 각도로 배치된 경우, 금속 케이스의 제2 두께(T2)는 더 낮은 두께로 형성될 수 있다. 따라서, 금속 케이스의 제2 두께(T2)는 제1 두께(T1)보다 더 낮은 두께로 형성될 수 있다.
금속 시트(510)는 안테나 소자와 적어도 일부가 중첩되도록 커버(501)의 내부 영역 중 후면 영역에 부착될 수 있다. 금속 시트(510)는 안테나 소자로부터의 신호를 반사시켜 측면 영역으로 신호를 방사하도록 구성될 수 있다.
한편, 전자 기기는 전자 기기의 측면에 형성되는 금속 테두리(metal rim, 202a)를 구비하는 금속 케이스(202)를 더 포함할 수 있다. 금속 케이스(202)는 금속 프레임(202)으로 지칭될 수 있다. 또는, 금속 케이스(202)는 금속 프레임과 별도로 구비될 수도 있다. 금속 케이스(202)는 커버(501)와 결합되도록 구성될 수 있다.
도 12c 및 도 14a를 참조하면, 전자 기기는 금속 테두리(202a)와 커버(501) 사이에 형성되는 유전체 몰드 부(dielectric mold portion, 1010a)를 더 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 커버(501)의 벤딩부(501b)의 형상은 유전체 몰드 부(1010a)의 형상에 대응될 수 있다. 유전체 몰드 부(1010a)는 금속 테두리(202a)의 단차 부(stepped portion)에 안착되어 금속 테두리(202a)와 결합될 수 있다.
도 14b는 금속 시트가 커버에 부착된 구성도와 금속 시트 유무에 따른 안테나 모듈의 방사 패턴을 나타낸 개념도이다. 도 14b에서 금속 시트가 커버에 부착되지 않은 경우, 안테나 모듈(ANT, 1100)에 의한 빔 패턴은 다음과 같다. 안테나 모듈(ANT, 1100)이 금속 프레임(202)과 약 18도로 경사진 형태로 배치되면, 안테나 모듈(ANT, 1100)의 메인 빔 방향은 약 72도일 수 있다. 이와 관련하여, 안테나 모듈(ANT, 1100)의 경사 각도가 금속 테두리(202a)에 의해 제약될 수 있다. 이에 따라, 안테나 모듈(ANT, 1100)로부터 방사되는 빔 패턴에 의한 방사 성분은 제2 영역(RG2)을 중심으로 제1 영역(RG1) 및 제3 영역(RG3)에 분포될 수 있다. 이 경우, 제1 영역(RG1)은 후면 평면 영역, 제2 영역(RG2)은 평면 영역과 측면 영역을 연결하는 영역이고, 제3 영역(RG3)은 측면 영역에 해당한다. 한편, 제1 영역(RG1)의 빔 방사 성분을 제3 영역(RG3)으로 반사시켜, 측면 영역으로 빔이 방사되도록 구현할 필요가 있다. 이와 관련하여, 금속 시트가 커버에 배치되지 않은 경우 안테나 모듈(ANT, 1100)을 통해 형성되는 메인 빔은 B1과 같이 안테나 모듈(ANT, 1100)에 실질적으로 수직하게 형성된다. 반면에, 금속 시트(510)가 커버에 배치된 경우 안테나 모듈(ANT, 1100)을 통해 형성되는 메인 빔은 B2와 같이 측면 영역으로 형성될 수 있다.
한편, 전자 기기는 안테나 모듈(ANT, 1100)의 일 축 방향으로 금속 테두리(202a) 사이에 형성되는 사이드 키(side key, 123)를 더 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 금속 테두리(202a)는 사이드 키(123)의 하부에 배치되는 하부 금속 테두리(lower metal rim) 및 사이드 키(123)의 상부에 배치되는 상부 금속 테두리(upper metal rim)를 포함할 수 있다. 한편, 사이드 키(123)는 전자 기기의 측면에 배치되는 볼륨 키, AI(artificial intelligence) 키, 또는 전원 키 중 적어도 하나일 수 있다.
안테나 모듈(ANT, 1100)의 경사 각도가 금속 테두리(202a)에 삽입되는 사이드 키(123)에 의해 제약될 수 있다. 이에 따라, 안테나 모듈(ANT, 1100)의 메인 빔 방향이 수직 방향에서 경사 각도만큼만 틸트되어, 측면 방향으로 빔 커버리지가 제약될 수 있다. 이와 관련하여, 안테나 모듈(ANT, 1100)의 소정의 경사 각도는 안테나 모듈의 하부와 측면을 둘러싸도록 형성된 모듈 브래킷(1120)과 사이드 키(123)가 소정 간격 이격되어 중첩되지 않도록 임계 각도 이하로 결정될 수 있다.
다른 예로, 전자 기기 내부에 배치되는 모듈과 안테나 모듈(ANT, 1100) 간에 소정 간격 이상으로 이격되도록, 안테나 모듈(ANT, 1100)의 틸트 각도가 결정될 수 있다. 일 예로, USIM 모듈과 안테나 모듈(ANT, 1100) 간에 소정 간격 이상으로 이격되도록, 안테나 모듈(ANT, 1100)의 틸트 각도가 결정될 수 있다.
한편, 도 14b와 같이 mmWave 안테나 모듈(ANT, 1100)의 틸트 배치로 인한 CDF 성능 부족을 개선하기 위하여, 금속 시트(510)를 안테나 모듈(ANT, 1100)의 상부 영역에 배치할 수 있다. 금속 시트(510)의 영향으로 안테나 모듈(ANT, 1100)의 빔이 측면 영역으로 이동하여 CDF를 개선할 수 있다.
제1 영역(RG1)의 빔 방사 성분을 제3 영역(RG3)으로 반사시켜, 측면 영역으로 빔이 방사되도록 구현하기 위해, 반사 시트(reflection sheet), 일 예로 금속 시트가 구비될 수 있다. 구체적으로, 커버(501)의 제1 영역(RG1)에 금속 시트(510)를 배치하여, 제1 영역(RG1)의 빔 방사 성분을 제3 영역(RG3)으로 반사시킬 수 있다. 따라서, 도 14b에 도시된 바와 같이, 안테나 모듈(ANT, 1100)에 의한 빔 패턴이 제2 영역(RG2)과 제3 영역(RG3)에 형성될 수 있다.
한편, 도 15a 및 도 15b는 금속 시트 적용 여부에 따른 빔 커버리지 영역과 금속 시트가 배치되는 위치를 나타낸 개념도이다. 한편, 도 15c는 일 실시 예에 따른 금속 시트 구조가 패치 안테나 상부에 형성된 구성을 나타낸다.
도 14a 내지 도 15c를 참조하면, 본 명세서의 일 양상에 따른 안테나 모듈을 구비하는 이동 단말기가 개시된다. 도 2b 내지 도 2d 및 도 14a 내지 도 15c를 참조하면, 이동 단말기는 전면(front surface), 후면(rear surface) 및 측면(side surface)들을 구비하고, 하우징(210, 310, 501)은 전면(front side), 후면(rear side) 및 측면(lateral side)들을 구비할 수 있다. 하우징(501)은 금속 재질로 형성된 금속 테두리(202a) 및 비-금속 재질로 형성된 적어도 하나의 벤딩부(501b)를 포함할 수 있다. 또한, 하우징(210, 310, 501)은 이동 단말기의 후면과 전면에 모두 형성될 수 있다. 이 경우, 하우징은 금속 재질로 형성된 금속 테두리(202a, 310) 및 비-금속 재질로 형성된 벤딩부(340, 350)을 포함할 수 있다. 한편, 하우징의 측면은 두 개의 단 측변(short side, 2101, 2103)과 두 개의 단 측변보다 긴 두 개의 장 측변(long side, 2102, 2104)을 구비할 수 있다.
이동 단말기는 리어 커버(501), 반사 시트(reflection sheet, 510) 및 안테나 모듈(ANT, 1100)을 포함하도록 구성될 수 있다. 리어 커버(501)는 하우징의 후면(rear side)에 배치되고, 평면부(501a)와 평면부(501a)로부터 굽어진 적어도 하나의 벤딩부(501b)를 구비할 수 있다. 반사 시트(510)는 커버(501)에 배치되고 금속 재질로 형성될 수 있고, 금속 시트(510)로 지칭될 수도 있다. 안테나 모듈(ANT, 1100)은 하우징의 후면 및 전면 커버 (제2 커버) 사이에 배치되고, 빔 포밍 무선 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 전면 커버 (제2 커버)는 디스플레이(151)로 형성될 수 있다.
안테나 모듈(ANT, 1100)은 절연 부재(insulating member), 절연 부재의 표면에 배치되는 전자 요소(electronic component) 및 절연 부재의 다른 표면에 배치되는 안테나 패턴들(R1 내지 R4)들을 포함할 수 있다. 여기서, 절연 부재는 안테나 패턴들(R1 내지 R4)이 배치되는 기판(substrate)에 해당한다. 안테나 모듈(ANT, 1100)은 하우징의 후면 부분(portion of rear side)에서 틸트(tilt)되도록 구성될 수 있다. 안테나 모듈(ANT, 1100)은 하우징의 평면부의 후면 부분에서 틸트될 수 있다. 즉, 안테나 모듈(ANT, 1100)의 양 단부의 수직 연장선이 하우징의 평면부에서 소정 각도 경사 각도를 갖도록 틸트될 수 있다.
안테나 모듈(ANT, 1100)이 틸트됨에 따라, 측면에 인접한 안테나 모듈(ANT, 1100)의 전면의 제1 에지(edge)가 제2 에지보다 리어 케이스(501)에 더 가깝게 배치될 수 있다. 여기서, 제1 에지는 제1 영역(RG1)과 제2 영역(RG2)의 경계선으로 형성될 수 있다. 제2 에지는 제2 영역(RG2)과 제3 영역(RG3)의 경계선으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 안테나 모듈(ANT, 1100)의 제1 측(side)의 수직 거리(RD1)가 제2 측(side)의 수직 거리(RD2)보다 짧게 형성될 수 있다. 반면에, 안테나 모듈(ANT, 1100)의 후면의 제3 에지가 제4 에지보다 전면 하우징의 내측에 더 멀도록 구성될 수 있다. 여기서, 제3 에지 및 제4 에지는 각 영역의 경계선으로 형성되거나 또는 양 단부에서 수직 라인으로 형성될 수도 있다.
한편, 이동 단말기의 측면 형상은 커버(501)의 벤딩부(501b) 및 하우징의 측면에 의해 형성될 수 있다. 커버(501)의 벤딩부(501b) 및 커버(501)의 평면부(501a)는 제1 영역(RG1), 제2 영역(RG2) 및 제3 영역(RG3)을 포함하도록 구성될 수 있다. 제2 영역(RG2) 은 안테나 패턴들(R1 내지 R4)을 마주보도록 형성될 수 있다. 제3 영역(RG3)은 하우징의 측면 부에 인접한 제2 영역(RG2)의 부분에 연결될 수 있다. 제1 영역(RG1)은 제3 영역(RG3)에 반대 측인 제2 영역(RG2)의 다른 영역 (부분)에 연결될 수 있다. 반사 시트(510)는 커버(501)의 제1 영역(RG1) 상에 배치될 수 있다. 제1 영역(RG1)의 빔 포밍 무선 신호는 반사 시트(510)에 의해 제2 영역(RG2) 및 제3 영역(RG3)에서 반사될 수 있다.
안테나 모듈(ANT, 1100)은 모듈 안착부(1120)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 모듈 안착부(1120)는 안테나 모듈(ANT, 1100)의 후면과 측면을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 일 예로, 모듈 안착부(1120)는 금속 재질로 형성되고, 안테나 모듈(ANT, 1100)에서 발생한 열을 금속 재질로 형성된 하우징으로 전달할 수 있다.
한편, 모듈 안착부(1120)는 안테나 모듈(ANT, 1100)을 지지하는 지지체 이외에 방열 프레임으로 동작하므로 안테나 프레임(1120)으로 지칭할 수도 있다. 또한, 안테나 프레임(1120)은 안테나 모듈(ANT, 1100)과 별도의 구성 요소로 간주될 수 있다. 이와 관련하여, 본 명세서의 다른 양상에 따른 이동 단말기는 하우징, 리어 커버(501), 반사 시트(510), 안테나 모듈(ANT, 1100), 및 안테나 프레임(1120)을 포함하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 하우징, 리어 커버(501), 반사 시트(510), 안테나 모듈(ANT, 1100)에 대한 상세한 설명은 이전에서의 설명으로 대체한다. 안테나 프레임(1120)은 안테나 모듈(ANT, 1100)을 지지하고 금속 재질로 형성될 수 있다.
한편, 도 15a를 참조하면, 금속 시트가 배치되지 않은 경우, 복수의 안테나 소자(R1 내지 R4)가 배치된 기판에 수직한 방향으로 안테나 빔이 형성된다. 이와 관련하여, 안테나 모듈(ANT, 1100)이 소정 각도로 경사지게 배치되어, 메인 방사 빔 성분(main radiation beam component)이 XZ축 방향으로 형성될 수 있다. 한편, 안테나 모듈(ANT, 1100)에 의한 방사 성분 중 일부는 수직 방향인 Z축 방향 또는 측면 방향인 X축 방향으로도 형성될 수 있다. 이 경우, Z축 방향으로의 방사 성분을 후방 방사 빔 성분(rear radiation beam component)으로 지칭할 수 있다. 또한, X축 방향으로의 방사 성분을 측면 방사 빔 성분(side radiation beam component)으로 지칭할 수 있다. 한편, 안테나 모듈의 경사 각도에 따라 메인 방사 빔은 후방 방사 빔 또는 측면 방사 빔으로 형성될 수 있다. 일 예로, 도 13a의 제3 안테나 모듈(ANT3)이 약 0도 각도로 배치된 경우, 메인 방사 빔이 Z축 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 메인 방사 빔이 Z축 방향으로 형성되어, 단말의 후면에 해당하는 후면 방향으로 후면 방사가 이루어질 수 있다. 반면에, 도 13a (a), (b)의 제1 안테나 모듈(ANT1)이 약 90도로 배치된 경우, 메인 방사 빔이 X축 방향으로 형성되어, 단말의 측면에 해당하는 측면 영역으로 측면 방사가 이루어질 수 있다.
도 15a를 참조하면, 안테나 빔에 의한 빔 커버리지 영역은 메인 빔 방향을 기준으로 소정 각도로 형성될 수 있다. 일 예로, 금속 시트가 배치되지 않은 경우 빔 커버리지 영역은 메인 빔 방향인 72도를 기준으로 소정 각도로 형성될 수 있다. 따라서, 안테나 빔에 의한 빔 커버리지 영역은 대부분 커버(501)의 평면부(501a)에 대응하는 영역이다. 이에 따라, 커버(501)의 벤딩부(501b)에 대응하는 측면 영역까지 빔 커버리지 영역이 확장되지 않는다.
이와 관련하여, 안테나 모듈(ANT, 1100)로부터 방사되는 빔 패턴에 의한 방사 성분은 제2 영역(RG2)을 중심으로 제1 영역(RG1) 및 제3 영역(RG3)에 분포될 수 있다. 이 경우, 제1 영역(RG1)은 후면 평면 영역, 제2 영역(RG2)은 평면 영역과 측면 영역을 연결하는 영역이고, 제3 영역(RG3)은 측면 영역에 해당한다. 한편, 안테나 모듈(ANT, 1100)에 의해 측면 방사를 구현하기 위해, 제1 영역(RG1)의 빔 방사 성분을 제3 영역(RG3)으로 반사시켜, 측면 영역으로 빔이 방사되도록 구현할 필요가 있다.
도 15a 및 도 15b를 참조하면, 반사 시트에 해당하는 금속 시트(510)가 구비된 리어 커버 영역과 안테나 모듈(ANT, 1100)의 제1 side의 수직 거리(RD1)는 더 짧게 형성될 수 있다. 다시 말해, 제1 side의 수직 거리(RD1)는 금속 시트(510)가 구비되지 않은 리어 커버 영역과 안테나 모듈(ANT, 1100)의 제2 side의 수직 거리(RD2)보다 짧게 형성될 수 있다.
도 15b를 참조하면, 금속 시트(510)의 길이는 제1 안테나 소자(R1) 내지 제4 안테나 소자(R4)에 의한 영역을 커버하도록 설정될 수 있다. 구체적으로, 금속 시트(510)의 길이는 제1 안테나 소자(R1)의 단부에서 제4 안테나 소자(R4)의 단부까지의 길이로 설정될 수 있다. 즉, 금속 시트(510)의 길이는 제1 안테나 소자(R1)의 외곽 영역에서 제4 안테나 소자(R4)의 외곽 영역까지의 길이로 설정될 수 있다. 이와 관련하여, 금속 시트(510)의 최대 길이는 상기 외곽 영역을 커버할 수 있는 금속 시트 최소 길이 이상의 값 중 기구 구조에서 허용되는 최대 범위의 값일 수 있다.
전술한 바와 같이, 안테나 모듈(ANT, 1100)로부터 방사되는 빔 패턴에 의한 방사 성분은 제2 영역(RG2)을 중심으로 제1 영역(RG1) 및 제3 영역(RG3)에 분포될 수 있다. 이 경우, 제1 영역(RG1)은 후면 평면 영역, 제2 영역(RG2)은 평면 영역과 측면 영역을 연결하는 영역이고, 제3 영역(RG3)은 측면 영역에 해당한다. 이와 관련하여, 안테나 모듈(ANT, 1100)에 의해 측면 방사를 구현하기 위해, 금속 시트(510)가 리어 커버의 제1 영역(RG1)에 부착될 수 있다. 따라서, 금속 시트(510)가 제1 영역(RG1)의 빔 방사 성분을 제3 영역(RG3)으로 반사시켜, 측면 영역으로 빔이 방사되도록 구현할 수 있다.
한편, 금속 시트(510)의 너비는 각 안테나 소자의 단부에 대응하는 지점에서 빔 커버리지 경계 영역까지의 지점으로 설정될 수 있다. 이와 관련하여, 금속 시트(510)의 최대 너비는 상기 지점들을 커버할 수 있는 금속 시트 최소 너비 이상의 값으로 설정될 수 있다. 다만, 금속 시트(510)의 최대 너비는 안테나 영역의 blockage에 따른 성능 저하가 발생하지 않는 임계 너비 이하의 값일 수 있다.
이와 관련하여, 금속 시트(510)의 단부가 제1 안테나 소자(R1) 내지 제4 안테나 소자(R4)의 단부와 중첩되지 않도록 금속 시트(510)가 배치될 수 있다. 다른 예로, 금속 시트(510)의 단부는 모듈 브래킷(1120)의 격벽에 의해 빔 커버리지에 제약 및 반사가 일어날 수 있다. 다시 말해, 안테나 안착부(mounting portion)에 해당하는 모듈 브래킷(1120)의 격벽과 반사 시트에 해당하는 금속 시트(510)에 의해 빔 커버리지에 제약 및 반사가 일어날 수 있다. 따라서, 안테나 안착부인 모듈 브래킷(1120)이 금속 재질(metal material)로 구현된 경우, 금속 시트(510)의 단부는 모듈 브래킷(1120)의 격벽 위치보다 더 이격되어 배치될 수 있다.
한편, 금속 시트(510)의 두께는 커버(501)에 부착 가능한 최소 두께 이상으로 설정될 수 있다. 또한, 금속 시트(510)의 두께는 mmWave 대역에서 반사 및 산란 특성을 유지할 수 있는 최소 두께 및 최대 두께 사이의 범위로 설정될 수 있다. 일 예로, 금속 시트(510)의 두께는 0.5mm 이상으로 설정될 수 있다.
도 14a 내지 도 15c를 참조하면, 안테나 모듈(ANT, 1100)의 각각의 안테나 소자(R1 내지 R4)의 일 단부를 연장하여 제1 라인(LN1) 및 안테나 소자(R1 내지 R4)의 타 단부를 연장하여 제2 라인(LN1)이 형성될 수 있다. 리어 커버(501)는 안테나 모듈(ANT, 1100)의 수직 영역을 기준으로 제1 영역(RG1), 제2 영역(RG2) 및 제3 영역(RG3)을 포함하도록 구성될 수 있다. 제1 영역(RG1)은 평면부(501a)에 대응되고, 제1 라인(LN1)에서부터 평면부(501a)가 배치되는 방향으로 형성될 수 있다. 제2 영역(RG2)은 안테나 모듈(ANT, 1100)의 안테나 소자와 중첩되는 영역에 대응되고, 제1 라인(LN1)과 제2 라인(LN2) 사이에 형성될 수 있다. 제3 영역(RG3)은 제2 라인(LN2) 에서부터 리어 커버(501)의 측면 에지에 대응하는 영역일 수 있다.
한편, 리어 커버(501)의 제1 영역(RG1)에 반사 시트(510)가 제1 라인(LN1)에서 1.0mm 이하의 거리로 이격되어 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 도 18을 참조하면, 반사 시트(510)의 단부와 안테나 모듈(ANT, 1100)과의 오프셋 이격 거리는 1.0mm 이내로 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 안테나 모듈(ANT, 1100)에서 방사되는 빔 포밍 무선 신호는 안테나 모듈(ANT, 1100)과 중첩되는 리어 커버(501)의 제2 영역(RG2)을 통해 방사될 수 있다. 또한, 빔 포밍 무선 신호는 반사 시트(510)에 의해 반사 또는 금속 프레임(202)에 의해 반사되어 제2 영역(RG2) 및 제3 영역(RG3)을 통해 방사될 수 있다. 반면에, 빔 포밍 무선 신호는 반사 시트(510)가 배치된 리어 커버(501)의 제1 영역(RG1)에서 차단(block)될 수 있다.
도 15c를 참조하면, 반사 시트(510)의 일 예로 금속 시트(510)는 안테나 빔을 반사하도록 구성된 제1 금속 시트(511) 및 방열 기능을 수행하도록 구성된 제2 금속 시트(512)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 금속 시트(511) 및 제2 금속 시트(512)는 일체로 구성될 수 있다. 또는, 제1 금속 시트(511) 및 제2 금속 시트(512)는 서로 다른 금속 시트가 결합되어 구성될 수도 있다. 이 경우, 제2 금속 시트(512)는 방열 특성이 최적화될 수 있는 재질의 금속으로 구현될 수 있다. 제1 금속 시트(511)는 복수의 안테나 소자들로부터 방사되는 빔이 반사되도록 제1 길이(L1)와 제1 너비(W1)로 형성될 수 있다. 도 15b 및 도 15c를 참조하면, 제1 금속 시트(511)의 제1 너비(W1)는 안테나 빔 폭이 60도 이상이 되도록 하는 임계 너비 이상으로 설정될 수 있다. 한편, 제2 금속 시트(512)는 제1 금속 시트(511)에서 연장되고, 전자 기기의 내부 영역으로 확장되도록 형성되어 전자 기기 내부의 열을 흡수하는 방열 시트로 동작하도록 구성될 수 있다. 제2 금속 시트(512)는 제2 길이(L1)와 제2 너비(W2)로 형성될 수 있다.
도 15b 및 도 15c를 참조하면, 안테나 소자의 일 단부에서 안테나 모듈(ANT, 1100)에 수직한 방향으로 형성된 연장선이 제1 금속 시트(511)의 단부와 일치하도록 제1 금속 시트(511)가 배치될 수 있다. 다시 말해서, 제1 금속 시트(511)의 x축 단부 위치는 안테나 모듈(ANT, 1100)에 배치된 패치 안테나의 외곽 지점 위치와 동일한 위치로 설정될 수 있다. 한편, 제1 금속 시트(511)의 y축 상의 위치는 안테나 모듈(ANT, 1100)에 배치된 복수의 패치 안테나가 모두 포함되도록 배치될 수 있다.
x축 단부 위치와 관련하여, 안테나 소자의 일 단부에서 안테나 모듈(ANT, 1100)에 수직한 방향으로 형성된 연장선이 제1 금속 시트(511)와 교차하도록 제1 금속 시트(511)가 배치될 수 있다. 따라서, 연장선이 제1 금속 시트(511)의 단부와 일치하거나 제1 금속 시트(511)와 교차하도록, 제1 금속 시트(511)의 제1 너비(W1)와 단부의 위치가 결정될 수 있다.
한편, 안테나 소자의 일 단부에서 안테나 모듈(ANT, 1100)에 수직한 방향으로 형성된 제1 연장선과 소정 각도로 형성된 제2 연장선이 제1 금속 시트(511)의 타 단부와 일치하도록 제1 금속 시트(511)가 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 연장선과 제2 연장선은 안테나 빔폭에 해당하는 각도로 형성될 수 있다. 일 예로, 제1 연장선과 제2 연장선은 안테나 빔폭에 해당하는 60도로 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 금속 시트(511)의 제1 너비(W1)는 mmWave 패치 안테나의 외곽 지점에서 방사 빔 외곽 영역까지의 각도에 대응되도록 설정될 수 있다.
대안으로, 제1 연장선과 소정 각도로 형성된 제2 연장선이 제1 금속 시트(511)와 교차하도록 제1 금속 시트(511)가 배치될 수 있다. 따라서, 제2 연장선이 제1 금속 시트(511)의 타 단부와 일치하거나 제1 금속 시트(511)와 교차하도록 제1 금속 시트(511)의 제1 너비(W1)와 타 단부의 위치가 결정될 수 있다. 이에 따라, 제1 금속 시트(511)의 너비는 방사 빔 외곽 영역까지의 각도에 대응되거나 해당 각도보다 더 넓은 영역까지 설정될 수 있다.
한편, 복수의 안테나 소자들이 형성된 기판의 방사 영역의 길이보다 더 길도록 제1 금속 시트(511)의 제1 길이(L1)가 결정될 수 있다. 따라서, 제1 금속 시트(511)의 제1 길이(L1)는 mmWave 패치 안테나의 좌측 외곽 지점에서 우측 외곽 지점까지의 거리로 설정될 수 있다. 또한, 안테나 소자의 일 단부와 제1 금속 시트(511)와의 수직 거리가 최소 이격 거리 이상으로 이격되도록 결정될 수 있다. 일 예로, 안테나 소자의 일 단부와 제1 금속 시트(511)와의 최소 이격 거리는 0.1mm 이상으로 결정될 수 있다. 한편, 안테나 소자의 타 단부가 금속 테두리(202a)에 가려지지 않도록, 안테나 소자의 일 단부와 제1 금속 시트(511)와의 최대 이격 거리가 결정될 수 있다.
도 15c를 참조하면, 안테나 모듈(ANT, 1100)의 각각의 안테나 소자의 일 단부와 제1 금속 시트(511)의 단부가 실질적으로 일치하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 금속 시트(511)의 단부에 해당하는 라인을 제1 라인(LN1)으로 정의할 수 있다. 이 경우, 제1 라인(LN1)을 기준으로 좌측에 금속 시트(510)가 형성된 영역을 제1 영역(RG1)으로 정의할 수 있다. 한편, 안테나 소자의 타 단부를 연결하는 라인을 제2 라인(LN2)으로 정의할 수 있다. 이 경우, 제2 라인(LN2)을 기준으로 좌측에 안테나 소자가 배치되는 영역을 제2 영역(RG2)으로 정의할 수 있다. 또한, 제2 라인(LN2)을 기준으로 우측에 해당하는 영역을 제3 영역(RG3)으로 정의할 수 있다. 도 15a 내지 도 15c를 참조하면, 제1 영역(RG1)은 커버(501)의 평면부(501a)에 해당할 수 있다. 제3 영역(RG2)은 커버(501)의 벤딩부(501b)에 해당할 수 있다. 한편, 제2 영역(RG2)의 일부 영역은 평면부(501a)에 해당하고 나머지 영역은 벤딩부(501b)에 해당할 수 있다.
금속 시트(510)가 배치되는 레이어와 관련하여, 금속 시트(510)는 커버(501) 내부에 다양한 배치 형태로 배치될 수 있다. 금속 시트(510)는 커버(501) 내부의 리어 케이스의 상부 영역 또는 하부 영역에 배치될 수도 있다. 또는, 금속 시트(510)는 커버(501)의 하부 영역에 배치될 수 있다. 이 경우, 커버(501)가 리어 케이스에 해당할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 개시되는 안테나 모듈은 도 13a 및 도 13b와 같이 이동 단말기의 서로 다른 측면에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 도 15d 및 도 15e는 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 다른 측면에 다른 틸트 각도로 배치된 구성을 나타낸다. 따라서, 도 15a 및 도 15b는 이동 단말기의 제1 측면 에지 부(side edge portion)에 제1 안테나 모듈 (ANT1, 1100)이 제1 틸트 각도로 배치된 구성을 나타낸다. 한편, 도 15d 및 도 15e는 이동 단말기의 제2 측면 에지 부에 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)이 제2 틸트 각도로 배치된 구성을 나타낸다.
도 2b 내지 도 2d, 도 14a 내지 도 15e를 참조하면, 본 명세서의 또 다른 양상에 따른 복수의 안테나 모듈을 구비하는 이동 단말기가 개시된다. 이동 단말기는 하우징, 리어 커버(501), 반사 시트(510), 제1 안테나 모듈 (ANT1, 1100) 및 제2 안테나 모듈 (ANT2, 1100-2)을 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 이동 단말기는 제1 안테나 프레임(1120) 및 제2 안테나 프레임(1120-2)을 더 포함하도록 구성될 수 있다. 한편, 제2 안테나 모듈 (ANT1, 1100-2)으로부터의 빔 포밍 무선 신호를 반사하도록 제2 반사 시트(510-2)가 구비될 수도 있다. 이 경우, 반사 시트를 제1 반사 시트(510)로 지칭할 수 있다.
이동 단말기는 전면(front surface), 후면(rear surface) 및 측면(side surface)들을 구비하고, 하우징(210, 310, 501)은 전면(front side), 후면(rear side) 및 측면(lateral side)들을 구비할 수 있다. 하우징(501)은 금속 재질로 형성된 금속 테두리(202a) 및 비-금속 재질로 형성된 적어도 하나의 벤딩부(501b)를 포함할 수 있다. 또한, 하우징(210, 310, 501)은 이동 단말기의 후면과 전면에 모두 형성될 수 있다. 이 경우, 하우징은 금속 재질로 형성된 금속 테두리(202a, 310) 및 비-금속 재질로 형성된 벤딩부(340, 350)을 포함할 수 있다. 한편, 하우징의 측면은 두 개의 단 측변(short side, 2101, 2103)과 두 개의 단 측변보다 긴 두 개의 장 측변(long side, 2102, 2104)을 구비할 수 있다.
리어 커버(501)는 하우징의 후면(rear side)에 배치되고, 평면부(501a)와 평면부(501a)로부터 굽어진 적어도 하나의 벤딩부(501b)를 구비할 수 있다. 제1 반사 시트(510)는 커버(501)의 제1 부분에 배치되고 금속 재질로 형성될 수 있다. 제2 반사 시트(510-2)는 커버(501)의 제2 부분에 배치되고 금속 재질로 형성될 수 있다.
제1 안테나 모듈(ANT, 1100)은 하우징의 후면 및 전면 커버 (제2 커버)의 제1 측면 에지 부(side edge portion) 사이에 배치되고, 제1 빔 포밍 무선 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 전면 커버 (제2 커버)는 디스플레이(151)로 형성될 수 있다. 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)은 하우징의 후면 및 전면 커버 (제2 커버)의 제2 측면 에지 부 사이에 배치되고, 제2 빔 포밍 무선 신호를 방사하도록 구성될 수 있다.
제1 안테나 모듈(ANT, 1100)는 절연 부재(insulating member), 절연 부재의 표면에 배치되는 전자 요소(electronic component) 및 절연 부재의 다른 표면에 배치되는 안테나 패턴들(R1 내지 R4)들을 포함할 수 있다. 또한, 제2 안테나 모듈(ANT-2, 1100-2)는 절연 부재 전자 요소 및 안테나 패턴들(R1-2 내지 R4-2)들을 포함할 수 있다. 여기서, 절연 부재는 안테나 패턴들(R1 내지 R4, R1-2 내지 R4-2)이 배치되는 기판(substrate)에 해당한다.
안테나 모듈(ANT, 1100)은 하우징의 후면 부분(portion of rear side)에서 틸트(tilt)되도록 구성될 수 있다. 또한, 제2 안테나 모듈(ANT-2, 1100-2)은 하우징의 후면부의 다른 부분에서 틸트(tilt)되도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나 모듈(ANT, 1100)은 제1 틸팅 각도는 제2 안테나 모듈(ANT-2, 1100-2)의 제2 틸팅 각도와 상이하게 구성될 수 있다. 제1 안테나 모듈(ANT, 1100)은 제1 틸팅 각도가 제2 안테나 모듈(ANT-2, 1100-2)의 제2 틸팅 각도보다 더 큰 각도로 설정될 수 있다. 일 예로, 제1 안테나 모듈(ANT, 1100)의 제1 틸팅 각도는 18도이고, 제2 안테나 모듈(ANT-2, 1100-2)의 제2 틸팅 각도는 55도로 설정될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 제1 틸팅 각도는 20도 이하 또는 30도 이하의 각도로 설정될 수 있다. 제2 틸팅 각도는 40도 이상, 45도 이상 또는 50도 이상의 각도로 설정될 수 있다. 한편, 제2 안테나 모듈(ANT-2, 1100-2)이 배치된 영역에 제2 반사 시트(510-2)가 배치되면, 제2 빔포밍 무선 신호는 제1 빔포밍 무선 신호보다 더 측면 영역으로 형성될 수 있다.
제1 안테나 프레임(1120)은 제1 안테나 모듈(ANT, 1100)을 지지하고 금속 재질로 형성될 수 있다. 제2 안테나 프레임(1120-2)은 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)을 지지하고 금속 재질로 형성될 수 있다. 한편, 제1 및 제2 안테나 프레임(1120, 1120-2)에 안착되는 제1 및 제2 안테나 모듈(1100, 1100-2)은 빔 포밍 무선 신호들을 방사하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 안테나 모듈(ANT, 1100)은 제1 빔포밍 무선 신호를 방사하고, 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)은 제2 빔포밍 무선 신호를 방사하도록 구성될 수 있다.
제1 안테나 프레임(1120)은 제1 안테나 모듈(ANT, 1100)로부터의 열을 하우징으로 전달(transmit)하도록 구성될 수 있다. 제2 안테나 프레임(1120-2)은 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)로부터의 열을 하우징으로 전달하도록 구성될 수 있다.
한편, 이동 단말기의 제1 측 외관은 커버(501)의 제1 벤딩부(501b) 및 하우징의 제1 측면부에 의해 형성될 수 있다. 이동 단말기의 제2 측 외관은 커버(501)의 제2 벤딩부(501d) 및 하우징의 제2 측면부에 의해 형성될 수 있다.
커버(501)의 제1 벤딩부(501b)의 일부 및 커버(501)의 평면부(501a)의 일부는 제1 영역(RG1), 제2 영역(RG2) 및 제3 영역(RG3)을 포함하도록 구성될 수 있다. 제2 영역(RG2)은 제1 안테나 패턴(R1 내지 R4)과 마주보고, 제3 영역(RG3)은 하우징의 제1 측면부에 인접한 제2 영역(RG2)의 부분에 연결될 수 있다. 제1 영역(RG1)은 제3 영역(RG3)에 반대편인 제2 영역(RG2)의 다른 부분에 연결될 수 있다. 한편, 제1 반사 시트(510)는 커버(501)의 제1 영역(RG1) 상에 배치되고, 제1 영역(RG1)의 빔포밍 무선 신호는 제1 반사 시트(510)에 의해 제2 영역(RG2) 및 제3 영역(RG3)으로 반사될 수 있다.
커버(501)의 제2 벤딩부(501d)의 일부 및 커버(501)의 평면부(501c)의 일부는 제4 영역(RG4), 제5 영역(RG5) 및 제6 영역(RG6)을 포함하도록 구성될 수 있다. 제4 영역(RG4)은 제2 안테나 패턴(R1-2 내지 R4-2)과 마주보고, 제3 영역(RG6)은 하우징의 제2 측면부에 인접한 제5 영역(RG5)의 부분에 연결될 수 있다. 제4 영역(RG1)은 제6 영역(RG3)에 반대편인 제5 영역(RG2)의 다른 부분에 연결될 수 있다. 한편, 제2 반사 시트(510-2)는 커버(501)의 제4 영역(RG4) 상에 배치되고, 제4 영역(RG4)의 빔포밍 무선 신호는 제2 반사 시트(510-2)에 의해 제5 영역(RG5) 및 제3 영역(RG6)으로 반사될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 개시되는 금속 시트(501)에 의해 안테나 소자로부터 방사된 전자기파가 반사 및 산란될 수 있다. 이와 관련하여, 도 16a는 금속 시트에 의해 안테나 소자로부터 방사된 전자기파가 금속 시트 및 금속 프레임에 반사되는 구성을 나타낸다. 한편, 도 16b는 금속 시트에 의해 안테나 소자로부터 방사된 전자기파가 금속 시트에 의해 산란되는 구성을 나타낸다.
도 16a를 참조하면, 안테나 모듈(ANT, 1100)로부터 방사된 전자기파(electro-magnetic wave, EM wave)는 주로 커버(501)의 평면부(501a)를 통해 외부로 방사될 수 있다. 안테나 모듈(ANT, 1100)로부터 방사된 전자기파(EM wave) 중 일부는 벤딩부(501b)를 통해서도 외부로 방사될 수 있다. 하지만, 안테나 모듈(ANT, 1100)로부터 방사된 전자기파(EM wave)는 측면 영역을 통해 거의 방사가 이루어지지 못하게 된다.
이러한 빔 커버리지 한계를 극복하기 위해, 도 16a를 참조하면, 커버(501)의 특정 위치에 소정 길이와 너비로 금속 시트(510)가 부착될 수 있다. 또한, 프레임(202)을 금속 영역을 통해 빔 커버리지를 더 확장할 수 있다. 이와 관련하여, 커버(501)에 부착된 금속 시트(510)에 의해 반사된 제1 신호는 커버(501)의 제1 측면 영역(side surface region, SSR1)을 통해 외부로 방사된다. 한편, 금속 시트(510)와 프레임(202)에 의해 반사된 제2 신호는 제2 측면 영역(SSR2)을 통해 외부로 방사된다.
한편, 안테나 모듈(ANT, 1100)에 의한 빔 커버리지 영역은 제1 커버리지 영역(BCR1) 및 제2 커버리지 영역(BCR2)을 포함할 수 있다. 제1 커버리지 영역(BCR1)은 안테나 모듈(ANT, 1100)의 빔이 커버(501)의 평면부(501a)로 방사되는 영역이다. 제2 커버리지 영역(BCR2)은 안테나 모듈(ANT, 1100)의 빔이 금속 시트(510) 및 프레임(202)에서 반사되어 커버(501)의 벤딩부(bending portion)로 방사되는 영역일 수 있다. 이와 관련하여, 제2 커버리지 영역(BCR2)은 제1 측면 영역(SSR1) 및 제2 측면 영역(SSR2)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 14a, 도 14b 및 도 16a를 참조하면, 안테나 모듈(ANT, 1100)이 틸트된 소정의 경사 각도는 금속 테두리에 의해 차단되지 않도록 임계 각도 이하로 결정될 수 있다. 이와 관련하여, 안테나 모듈(ANT, 1100)이 틸트된 소정의 경사 각도는 임계 각도인 30도 또는 20도 이하로 설정될 수 있다. 일 예로, 안테나 모듈(ANT, 1100)이 틸트된 소정의 경사 각도는 18도로 설정될 수 있다. 따라서, 금속 시트(510) 및 프레임(202)에서 반사되어 커버(501)의 벤딩부(501b)로 방사되는 빔이 금속 테두리에 의해 차단되지 않도록 안테나 모듈(ANT, 1100)이 틸트된 소정의 경사 각도는 임계 각도 이하로 결정될 수 있다.
도 11b 및 도 15b 내지 도 16a를 참조하면, 안테나 소자로부터 방사되어 금속 시트(510)에서 반사된 제1 신호는 커버(501)의 제1 측면 영역(SSR1)을 통해 방사될 수 있다. 또한, 안테나 소자로부터 방사되어 금속 시트(510) 및 프레임(202)에서 반사된 제2 신호는 커버(501)의 제2 측면 영역(SSR2)을 통해 방사될 수 있다. 이와 관련하여, 제2 측면 영역(SSR2)은 제1 측면 영역(SSR1)보다 전자 기기의 금속 테두리에 더 인접하게 형성될 수 있다.
전자기파를 외부로 방사하는 커버(501)는 리어 케이스에 해당하는 커버 글래스(cover glass)이다. 또한, 금속 프레임(200)에 해당하는 케이스는 전자 기기의 리어 케이스와 프론트 케이스 사이에 형성되는 미들 케이스일 수 있다. 미들 케이스는 금속 프레임으로 형성될 수 있지만, 일부 영역만 금속 영역으로 형성된 프레임일 수도 있다. 따라서, 미들 케이스의 적어도 일부 영역은 금속 시트(510)에 의해 반사 또는 산란되는 신호가 반사되도록 금속 영역으로 형성될 수 있다.
또한, 도 11b 및 도 15b 내지 도 16b를 참조하면, 안테나 소자로부터 방사되어 금속 시트(510)에서 산란(scatter)된 신호는 측면 영역, 특히 제1 측면 영역(SSR1) 및 제2 측면 영역(SSR2)을 통해 방사될 수 있다. 이와 관련하여, 도 16b (b)를 참조하면, 금속 시트(510)에서 산란된 전계(electric field)는 수평 성분이 수직 성분에 비해 우세(dominant)하다. 따라서, 도 16b (a)와 같이 금속 시트(510)에 의해 산란되어 커버(501)의 측면 영역으로의 방사되는 안테나 빔 성분이 증가하게 된다.
한편, 도 17a 및 도 17b는 소정 각도로 틸트되어 배치된 안테나 모듈의 방사 패턴 및 전자 기기의 양 측면과 배면으로 방사하는 복수의 안테나 모듈들에 의한 방사 패턴을 나타낸다.
도 17a는 전자 기기의 측면 영역에서의 수직 방향으로의 방사 패턴을 나타낸다. 즉, 도 17a는 수직 방향에 해당하는 x-z 평면에서의 방사 패턴을 나타낸다. 반면에, 도 17b는 전자 기기의 측면 영역에서의 수평 방향으로의 방사 패턴을 나타낸다. 즉, 도 17b는 수평 방향에 해당하는 x-y 평면에서의 방사 패턴을 나타낸다.
도 7, 도 15b 내지 도 16b 및 도 17a (a)를 참조하면, 측면에 배치되는 제2 안테나 모듈(ARRAY2)의 빔 패턴은 금속 시트(510)에 의해 측면 영역에서 수직 방향으로의 방사 성분이 증가한다. 따라서, 금속 시트(510)에 의해 측면 방향으로의 방사 성분이 증가하여, 금속 시트가 없는 경우보다 측면 방향으로 빔이 더 틸트 된다.
도 7, 도 15b 내지 도 16b 및 도 17a (b)를 참조하면, 제1 내지 제3 안테나 모듈(ARRAY1 내지 ARRAY3)에 의한 빔 패턴은 후면 방향 및 측면 방향으로 형성된다. 제2 안테나 모듈(ARRAY2)의 빔 패턴은 금속 시트(510)에 의해 측면 방향으로의 방사 성분이 증가한다. 따라서, 금속 시트(510)에 의해 측면 방향으로의 방사 성분이 증가하여, 금속 시트가 없는 경우보다 측면 방향으로 빔이 더 틸트 된다. 따라서, 금속 시트(510)가 배치된 제2 안테나 모듈(ARRAY2)의 측면 영역의 수직 방향 빔 패턴에 의해 50% CDF 특성은 향상될 수 있다. 한편, 측면 영역에서 수직하게 배치된 제1 안테나 모듈(ARRAY1)에 비해 제2 안테나 모듈(ARRAY2)의 빔 패턴은 측면 방향에서 전면 방향으로의 방사 성분이 더 적다. 하지만, 전자 기기의 전면 방향은 디스플레이가 배치되는 방향이고 전면 방향으로 CDF 특성을 크게 개선할 필요는 없다.
도 7, 도 15b 내지 도 16b 및 도 17b (a)를 참조하면, 측면에 배치되는 제2 안테나 모듈(ARRAY2)의 빔 패턴은 금속 시트(510)에 의해 측면 영역에서 수평 방향의 방사 성분이 증가한다. 따라서, 금속 시트(510)에 의해 측면 방향으로의 방사 성분이 증가하여, 금속 시트가 없는 경우보다 측면 방향으로 빔이 더 틸트 된다.
도 7, 도 15b 내지 도 16b 및 도 17b (b)를 참조하면, 제1 내지 제3 안테나 모듈(ARRAY1 내지 ARRAY3)에 의한 빔 패턴은 후면 방향 및 측면 방향으로 형성된다. 제2 안테나 모듈(ARRAY2)의 빔 패턴은 금속 시트(510)에 의해 측면 방향으로의 방사 성분이 증가한다. 따라서, 금속 시트(510)에 의해 측면 방향으로의 방사 성분이 증가하여, 금속 시트가 없는 경우보다 측면 방향으로 빔이 더 틸트 된다. 따라서, 금속 시트(510)가 배치된 제2 안테나 모듈(ARRAY2)의 측면 영역의 수평 방향 빔 패턴에 의해 50% CDF 특성은 향상될 수 있다. 한편, 측면 영역에서 수직하게 배치된 제1 안테나 모듈(ARRAY1)에 비해 제2 안테나 모듈(ARRAY2)의 빔 패턴은 측면 방향에서 전면 방향으로의 방사 성분이 더 적다. 하지만, 전자 기기의 전면 방향은 디스플레이가 배치되는 방향이고 전면 방향으로 CDF 특성을 크게 개선할 필요는 없다.
다른 실시 예에 따르면, 금속 시트(510)의 단부 위치는 패치 안테나로부터 소정 간격 오프셋(offset)되어 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 도 18은 다른 실시 예에 따른 금속 시트가 패치 안테나로부터 소정 간격 오프셋 되어 배치된 구성 및 이에 따른 안테나 특성을 비교한 것이다. 도 11b, 도 15c 및 도 18 (a)를 참조하면, 안테나 소자의 일 단부에서 안테나 모듈(ANT, 1100)에 수직한 방향으로 형성된 연장선이 제1 금속 시트(511)의 단부와 최소 이격 거리 이상으로 이격되도록 제1 금속 시트(511)가 배치될 수 있다.
이와 관련하여, 금속 시트(510)는 x축 좌표 상에서 패치 안테나의 외곽 지점에 위치하는 것이 최적 배치일 수 있다. 하지만, 약간의 안테나 성능 손실을 감안하여, 안테나 모듈(ANT, 1100)과 중첩(overlap) 또는 이격되도록 배치할 수 있다. 하지만, 안테나 blockage 현상을 방지하기 위해, 안테나 모듈(ANT, 1100)의 안테나 영역 전체 또는 소정 비율 이상으로 금속 시트(510)가 중첩되도록 배치될 수는 없다.
도 18 (a) 및 도 18 (b)를 참조하면, 금속 시트(510)의 단부와 안테나 모듈(ANT, 1100)이 최소 이격 거리 이상으로 이격되도록 금속 시트(510)가 배치될 수 있다. 금속 시트(510)의 단부가 안테나 모듈(ANT, 1100)의 안테나 단부로부터 0.0mm 내지 1.0mm 사이의 범위에서 이격되도록 금속 시트(510)가 배치될 수 있다. 이 경우, 해당 이격 범위에서 peak EIRP (effective isotropic radiated power)는 큰 변화가 없다. 한편, 해당 이격 범위에서 50% EIRP의 편차는 약 0.02dB에 불과하다. 이와 관련하여, 각각의 안테나 소자의 경계 부근에서 전계 값이 중심 부근에서의 전계 값보다 크고, 경계 부근에서 외측 영역으로 fringing field에 의한 방사 성분이 존재하기 때문이다. 반면에, 금속 시트(510)의 단부가 안테나 모듈(ANT, 1100)의 안테나 단부와 중첩되는 경우 50% EIRP는 이격된 경우보다 더 크게 감소한다. 따라서, 금속 시트(510)의 단부가 안테나 모듈(ANT, 1100)의 안테나 단부로부터 0.0mm 내지 1.0mm 사이의 범위에서 이격되도록 금속 시트(510)가 배치될 수 있고, 이에 따른 50% EIRP의 편차는 매우 작다.
한편, 본 명세서에서 개시되는 전자 기기의 측면에 배치되고 금속 시트 및 프레임과 상호 작용하도록 구성된 안테나 모듈 이외에 도 7과 같이 복수의 안테나 모듈이 전자 기기의 서로 다른 측면 및 후면 영역에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, (017건 도 11 참조) 도 19는 일 실시 예에 따른 서로 다른 배열 안테나 모듈의 구성과 이를 제어하는 구성을 나타낸다.
도 7 내지 도 19를 참조하면, 전자 기기는 전자 기기의 서로 다른 측면에 배치되는 제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1) 및 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)을 포함하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 전술한 안테나 모듈(ANT, 1100)은 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)일 수 있다. 한편, 전자 기기는 전자 기기의 후면을 통해 신호를 방사하도록 전자 기기 내부에 배치된 제3 안테나 모듈(ANT3, 1100-2)을 더 포함할 수 있다.
제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1)은 전자 기기의 타 측면을 통해 제1 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 한편, 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)은 전자 기기의 일 측면을 통해 제2 신호를 방사하도록 구성되고, 소정 각도 경사진 형태로 배치될 수 있다. 다시 말해, 제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1)은 전자 기기의 베이스 라인과 수직하게 형성되고, 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)은 전자 기기의 베이스 라인과 소정의 경사 각도로 경사진 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 수직 하게 배치된 제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1)의 하단은 전자 기기의 금속 테두리의 상단보다 상부에 배치될 수 있다. 따라서, 제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1)을 통해 방사되는 신호가 금속 테두리(202a)에 의해 차단되지 않도록 구성될 수 있다. 한편, 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)에서 방사되어 금속 시트(510) 및/또는 프레임(202)에서 반사된 신호는 커버(501)의 측면 영역을 통해 방사되어 빔 커버리지가 확장될 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1)도 소정 각도 경사진 형태로 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1)은 전자 기기의 베이스 라인과 제1 경사 각도로 형성되고, 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)은 전자 기기의 베이스 라인과 제2 경사 각도로 경사진 형태로 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 제2 경사 각도는 제1 경사 각도보다 작은 값으로 설정되어 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)이 제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1)보다 안착 프레임의 경사가 작게 구성될 수 있다. 따라서, 제2 경사 각도는 30도 또는 20도 이하의 값으로 설정되고, 제1 경사 각도는 30도 이상에서 90도 사이의 값 또는 45도 이상에서 90도 사이의 값으로 설정될 수 있다. 일 예로, 제2 경사 각도는 전술한 바와 같이 18도로 설정되고 제1 경사 각도는 55도로 설정될 수 있다. 다른 예로, 제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1)은 거의 수직한 형태로 형성될 수도 있다.
제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1)의 제1 경사 각도가 45도 이하로 설정되면, 제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1)이 배치된 커버 영역에도 금속 시트가 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1)에 대응하는 제1 타입 금속 시트는 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)에 대응하는 제2 타입 금속 시트와 다른 형상 및 치수로 구성될 수도 있다. 제1 경사 각도가 제2 경사 각도보다 큰 값이므로 제1 타입 금속 시트의 너비가 제2 타입 금속 시트의 너비보다 더 좁게 형성될 수 있다. 반면에, 제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1)의 제1 경사 각도가 45도 이상 또는 55도 이상으로 설정되면 제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1)이 배치된 커버 영역에는 금속 시트가 배치되지 않을 수 있다.
전자 기기는 송수신부 회로(transceiver circuit, 1250) 및 기저대역 프로세서(1400)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 기저대역 프로세서(1400)는 모뎀일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 송수신부 회로(1250)를 제어하는 임의의 프로세서일 수 있다.
송수신부 회로(1250)는 제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1) 및 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)과 동작 가능하게 결합될 수 있다. 송수신부 회로(1250)는 제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1)을 통해 제1 신호 및 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)을 통해 제2 신호를 송신 또는 수신하도록 구성될 수 있다. 기저대역 프로세서(1400)는 송수신부 회로(1250)와 동작 가능하게 결합될 수 있다. 기저대역 프로세서(1400)는 송수신부 회로(1250)를 통해 송신 또는 수신된 제1 신호 및 상기 제2 신호를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행하도록 구성될 수 있다.
한편, 제3 안테나 모듈(ANT3, 1100-3)은 제1 안테나 모듈(ANT1, 1100-1) 또는 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)과 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 3 안테나 모듈(ANT3, 1100-3)은 전자 기기의 후면을 통해 제3 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 기저대역 프로세서(1400)는 제2 안테나 모듈(ANT2, 1100-2)을 통해 송신 또는 수신된 제2 신호 및 상기 제3 안테나 모듈(ANT3, 1100-3)을 통해 송신 또는 수신된 제3 신호를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행하도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 개시되는 복수의 안테나 모듈을 이용하여 전자 기기는 eNB 및 gNB와 이중 연결(dual connectivity) 상태를 유지할 수 있다. 또는, 복수의 안테나 모듈을 이용하여 제1 통신 시스템 또는 제2 통신 시스템과 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 통신 시스템 또는 제2 통신 시스템과 다중 입출력(MIMO)을 수행하는 복수의 안테나 중 어느 하나를 제1 안테나 모듈로 지칭하고, 다른 하나를 제2 안테나 모듈로 지칭할 수 있다.
이와 관련하여, LTE/5G Sub6 대역에서 동작하는 도 7의 금속 테두리에 배치된 안테나를 각각 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈로 지칭할 수 있다. 다른 예로, LTE/5G Sub6 대역에서 동작하는 안테나와 mmWave 대역에서 동작하는 배열 안테나 모듈을 각각 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈로 지칭할 수 있다. 또 다른 예로, mmWave 대역에서 동작하는 서로 다른 배열 안테나 모듈을 각각 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈로 지칭할 수 있다.
도 19를 참조하면, 전자 기기는 송수신부 회로(transceiver circuit, 1250) 및 기저대역 프로세서(baseband processor, 1400)를 더 포함할 수 있다. 송수신부 회로(1250)는 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈과 동작 가능하게 결합될 수 있다. 송수신부 회로(1200)는 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 제어하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 송수신부 회로(1200)는 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈로 인가되는 신호를 온/오프 하거나 신호의 크기를 제어할 수 있다.
모뎀(modem)에 해당하는 기저대역 프로세서(1400)는 송수신부 회로(1250)과 동작 가능하게 결합될 수 있다. 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행하도록 구성될 수 있다.
이와 관련하여, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 신호 및 제2 신호를 송신하여 UL-MIMO를 수행하도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다. 또는, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 신호 및 제2 신호를 송신하여 DL-MIMO를 수행하도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다.
제1 안테나 모듈 또는 제2 안테나 모듈을 통해 수신되는 신호의 품질이 임계치 이하이면, 해당 안테나 모듈을 다른 커넥티비티(connectivity)로 전환할 수 있다. 일 예로, 제1 안테나 모듈 또는 제2 안테나 모듈을 통해 수신되는 신호의 품질이 임계치 이하이면, 해당 안테나 모듈을 다른 통신 시스템, 즉 4G/5G 통신 시스템 간 전환을 수행할 수 있다.
이와 관련하여, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나 모듈을 통해 수신된 제1 신호가 임계치 이하이면, MIMO 모드를 해제하고 이중 연결 상태로 전환할 수 있다. 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 통해 이중 연결 상태로 전환되도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다.
이와 관련하여, 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 통해 5G MIMO를 수행한 경우, 제1 안테나 모듈을 통해 4G 통신 시스템으로 전환할 수 있다. 따라서, 전자 기기는 EN-DC 상태로 전환될 수 있다. 한편, 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 통해 4G MIMO를 수행한 경우, 제1 안테나 모듈을 통해 5G 통신 시스템으로 전환할 수 있다. 따라서, 전자 기기는 EN-DC 상태로 전환될 수 있다.
다른 예로, 기저대역 프로세서(1400)는 제2 안테나 모듈을 통해 수신된 제2 신호가 임계치 이하이면, MIMO 모드를 해제하고 이중 연결 상태로 전환할 수 있다. 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 통해 이중 연결 상태로 전환되도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다.
이와 관련하여, 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 통해 5G MIMO를 수행한 경우, 제2 안테나 모듈을 통해 4G 통신 시스템으로 전환할 수 있다. 따라서, 전자 기기는 EN-DC 상태로 전환될 수 있다. 한편, 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 통해 4G MIMO를 수행한 경우, 제2 안테나 모듈을 통해 5G 통신 시스템으로 전환할 수 있다. 따라서, 전자 기기는 EN-DC 상태로 전환될 수 있다.
전술한 바와 같이, 4G 통신 시스템과 5G 통신 시스템과 모두 연결 상태를 유지하는 EN-DC 상태로 전자 기기가 동작할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈은 각각 제1 통신 시스템 및 제2 통신 시스템에서 동작하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제1 통신 시스템 및 제2 통신 시스템은 4G 통신 시스템 및 5G 통신 시스템일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 응용에 따라 변경 가능하다.
한편, EN-DC 상태에서 해당 안테나 모듈을 통해 수신되는 신호의 품질이 임계치 이하이면 해당 안테나 모듈을 통해 다른 통신 시스템의 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나 모듈을 통해 수신된 제1 통신 시스템의 제1 신호의 품질이 임계치 이하인지 여부를 판단할 수 있다. 제1 신호의 품질이 임계치 이하이면, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나 모듈을 통해 제2 통신시스템의 제2 신호를 수신하도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다.
이와 관련하여, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템이 동일 대역을 사용하는 경우, 송수신부 회로(1250)의 동작 주파수는 동일하게 설정되고, 신호 크기 및 위상만을 제어할 수 있다. 반면에, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템이 서로 다른 대역을 사용하는 경우, 송수신부 회로(1250)의 동작 주파수를 변경하면서 신호 크기 및 위상을 제어할 수 있다.
다른 예로, 기저대역 프로세서(1400)는 제2 안테나 모듈을 통해 수신된 제2 통신 시스템의 제2 신호의 품질이 임계치 이하인지 여부를 판단할 수 있다. 제2 신호의 품질이 임계치 이하이면, 기저대역 프로세서(1400)는 제2 안테나 모듈을 통해 제1 통신시스템의 제1 신호를 수신하도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다.
이와 관련하여, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템이 동일 대역을 사용하는 경우, 송수신부 회로(1250)의 동작 주파수는 동일하게 설정되고, 신호 크기 및 위상만을 제어할 수 있다. 반면에, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템이 서로 다른 대역을 사용하는 경우, 송수신부 회로(1250)의 동작 주파수를 변경하면서 신호 크기 및 위상을 제어할 수 있다.
한편, 전자 기기는 기지국으로부터 MIMO 또는 EN-DC를 위한 시간/주파수 자원을 할당 받을 수 있다. 이와 관련하여, 기저대역 프로세서(1400)는 PDCCH 영역에 대한 블라인드 디코딩을 통해 DL-MIMO 자원으로 특정 시간 구간 및 주파수 대역으로 이루어진 자원이 할당되었는지 여부와 해당 자원 영역을 판단할 수 있다. 기저대역 프로세서(1400)는 할당된 특정 자원에서 제1 안테나 모듈을 통해 제1 신호를 수신하고 제2 안테나 모듈을 통해 제2 신호를 수신하도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다.
이와 관련하여, 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 통해 각각 제1 통신 시스템의 제1 신호와 제2 통신 시스템의 제2 신호를 수신하여 EN-DC 상태로 전환하거나 이를 유지할 수 있다. 또는, 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 통해 4G 통신 시스템의 제1 신호와 제2 신호를 수신하여 4G DL MIMO를 수행할 수 있다. 또는, 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 통해 5G 통신 시스템의 제1 신호와 제2 신호를 수신하여 5G DL MIMO를 수행할 수 있다.
다른 예로, 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 통해 각각 제1 통신 시스템의 제1 신호와 제2 통신 시스템의 제2 신호를 송신하여 EN-DC 상태로 전환하거나 이를 유지할 수 있다. 또는, 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 통해 4G 통신 시스템의 제1 신호와 제2 신호를 송신하여 4G UL MIMO를 수행할 수 있다. 또는, 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 통해 5G 통신 시스템의 제1 신호와 제2 신호를 송신하여 5G UL MIMO를 수행할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 이중 연결 상태는 도 1c와 같이 EN-DC 또는 NGEN-DC, NR-DC 구성으로 동작하도록 특정될 수 있다. EN-DC 또는 NGEN-DC 대역 조합들은 하나 이상의 E-UTRA 동작 대역을 포함할 수 있다. 구체적으로, intra-band contiguous EN-DC, intra-band non-contiguous EN-DC, FR1 내의 inter-band EN-DC, FR2를 포함하는 inter-band EN-DC, FR1 및 FR2를 포함하는 inter-band EN-DC, FR1 및 FR2 사이의 inter-band EN-DC에 대한 동작 대역이 정의될 수 있다.
EN-DC에 대한 UE 채널 대역폭이 정의될 수 있다. 이와 관련하여, FR1 내의 intra-band EN-DC에 대한 UE 채널 대역폭이 정의될 수 있다. DC에 대한 채널 배치(arrangements)가 정의될 수 있다. 이와 관련하여, intra-band EN-DC 반송파들에 대한 채널 간격(channel spacing)이 정의될 수 있다.
EN-DC에 대한 구성(configuration)이 정의될 수 있다. 구체적으로, intra-band contiguous EN-DC, intra-band non-contiguous EN-DC, FR1 내의 inter-band EN-DC, FR2를 포함하는 inter-band EN-DC, FR1 및 FR2를 포함하는 inter-band EN-DC, FR1 및 FR2 사이의 inter-band EN-DC에 대한 구성이 정의될 수 있다.
일 예로, FR1 내의 2개, 3개, 4개, 5개 또는 6개 대역에 대해 UL EN-DC 구성이 정의될 수 있다. 이와 관련하여, FR1 내의 2개, 3개, 4개, 5개 또는 6개 대역에 대한 UL EN-DC 구성은 EUTRA 구성 및 NR 구성의 조합으로 이루어질 수 있다. 이러한 EN-DC 또는 NGEN-DC, NR-DC 구성은 업 링크(UL) 뿐만 아니라 다운 링크(DL)에 대해서도 정의될 수 있다.
EN-DC와 관련하여 송신기 전력이 정의될 수 있다. 전술한 EN-DC에 대한 구성(configuration) 별로 UE maximum output power와 UE maximum output power reduction이 정의될 수 있다. EN-DC와 관련하여 UE additional maximum output power reduction이 정의될 수 있다. EN-DC에 대한 configured output power와 및 NR-DC에 대한 configured output power가 정의될 수 있다.
이상에서는 실시 예에 따른 복수의 트랜시버와 안테나를 구비하는 전자 기기가 MIMO 및/또는 CA 동작을 수행하는 전자 기기에 대해 설명하였다. 이와 관련하여, MIMO 및/또는 CA 동작을 수행하는 전자 기기는 eNB 및 gNB와 EN-DC 상태에 있도록 EN-DC 구성으로 동작할 수 있다. 이러한 MIMO 및/또는 CA 동작을 수행하는 전자 기기와 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템에 대해 살펴보면 다음과 같다. 이와 관련하여, 도 20은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.
도 20을 참조하면, 무선 통신 시스템은 제 1 통신 장치(910) 및/또는 제 2 통신 장치(920)을 포함한다. 'A 및/또는 B'는 'A 또는 B 중 적어도 하나를 포함한다'와 동일한 의미로 해석될 수 있다. 제 1 통신 장치가 기지국을 나타내고, 제 2 통신 장치가 단말을 나타낼 수 있다(또는 제 1 통신 장치가 단말을 나타내고, 제 2 통신 장치가 기지국을 나타낼 수 있다).
기지국(BS: Base Station)은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), gNB(Next Generation NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point), gNB(general NB), 5G 시스템, 네트워크, AI 시스템, RSU(road side unit), 로봇 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말(Terminal)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치, 차량(vehicle), 로봇(robot), AI 모듈 등의 용어로 대체될 수 있다.
제 1 통신 장치와 제 2 통신 장치는 프로세서(processor, 911,921), 메모리(memory, 914,924), 하나 이상의 Tx/Rx RF 모듈(radio frequency module, 915,925), Tx 프로세서(912,922), Rx 프로세서(913,923), 안테나(916,926)를 포함한다. 프로세서는 앞서 살핀 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 보다 구체적으로, DL(제 1 통신 장치에서 제 2 통신 장치로의 통신)에서, 코어 네트워크로부터의 상위 계층 패킷은 프로세서(911)에 제공된다. 프로세서는 L2 계층의 기능을 구현한다. DL에서, 프로세서는 논리 채널과 전송 채널 간의 다중화(multiplexing), 무선 자원 할당을 제 2 통신 장치(920)에 제공하며, 제 2 통신 장치로의 시그널링을 담당한다. 전송(TX) 프로세서(912)는 L1 계층 (즉, 물리 계층)에 대한 다양한 신호 처리 기능을 구현한다. 신호 처리 기능은 제 2 통신 장치에서 FEC(forward error correction)을 용이하게 하고, 코딩 및 인터리빙(coding and interleaving)을 포함한다. 부호화 및 변조된 심볼은 병렬 스트림으로 분할되고, 각각의 스트림은 OFDM 부반송파에 매핑되고, 시간 및/또는 주파수 영역에서 기준 신호(Reference Signal, RS)와 다중화되며, IFFT (Inverse Fast Fourier Transform)를 사용하여 함께 결합되어 시간 영역 OFDMA 심볼 스트림을 운반하는 물리적 채널을 생성한다. OFDM 스트림은 다중 공간 스트림을 생성하기 위해 공간적으로 프리코딩된다. 각각의 공간 스트림은 개별 Tx/Rx 모듈(또는 송수신기,915)를 통해 상이한 안테나(916)에 제공될 수 있다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 전송을 위해 각각의 공간 스트림으로 RF 반송파를 변조할 수 있다. 제 2 통신 장치에서, 각각의 Tx/Rx 모듈(또는 송수신기,925)는 각 Tx/Rx 모듈의 각 안테나(926)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 RF 캐리어로 변조된 정보를 복원하여, 수신(RX) 프로세서(923)에 제공한다. RX 프로세서는 layer 1의 다양한 신호 프로세싱 기능을 구현한다. RX 프로세서는 제 2 통신 장치로 향하는 임의의 공간 스트림을 복구하기 위해 정보에 공간 프로세싱을 수행할 수 있다. 만약 다수의 공간 스트림들이 제 2 통신 장치로 향하는 경우, 다수의 RX 프로세서들에 의해 단일 OFDMA 심볼 스트림으로 결합될 수 있다. RX 프로세서는 고속 푸리에 변환 (FFT)을 사용하여 OFDMA 심볼 스트림을 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환한다. 주파수 영역 신호는 OFDM 신호의 각각의 서브 캐리어에 대한 개별적인 OFDMA 심볼 스트림을 포함한다. 각각의 서브캐리어 상의 심볼들 및 기준 신호는 제 1 통신 장치에 의해 전송된 가장 가능성 있는 신호 배치 포인트들을 결정함으로써 복원되고 복조 된다. 이러한 연 판정(soft decision)들은 채널 추정 값들에 기초할 수 있다. 연판정들은 물리 채널 상에서 제 1 통신 장치에 의해 원래 전송된 데이터 및 제어 신호를 복원하기 위해 디코딩 및 디인터리빙 된다. 해당 데이터 및 제어 신호는 프로세서(921)에 제공된다.
UL(제 2 통신 장치에서 제 1 통신 장치로의 통신)은 제 2 통신 장치(920)에서 수신기 기능과 관련하여 기술된 것과 유사한 방식으로 제 1 통신 장치(910)에서 처리된다. 각각의 Tx/Rx 모듈(925)는 각각의 안테나(926)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 RF 반송파 및 정보를 RX 프로세서(923)에 제공한다. 프로세서 (921)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (924)와 관련될 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다.
한편, 본 명세서에 따른 안테나들을 구비하는 전자 기기의 기술적 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 명세서에 따르면, 전자 기기의 측면에 배치되는 안테나 구조에서, 전자기기의 폼 팩터 변경 시에도 안테나 특성 변화를 최소화하는 안테나 구조를 제공할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 스위블 구조에서 프레임 회전에 따라 안테나 특성 변화를 최소화하여, 디스플레이 영역이 회전 시에도 회전 무선 성능을 일정 수준으로 유지할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 다양한 폼 팩터를 갖는 전자 기기에서 전자 기기에서, 전자기기의 측면을 통해 전자기파를 방사할 수 있다.
본 명세서에 따르면 전자 기기의 측면을 통해 전자기파를 방사하도록 금속 시트를 커버에 부착하여, mmWave 안테나 모듈을 낮은 경사 각도로 배치하면서도 전자 기기의 측면 영역으로 신호를 방사할 수 있다.
본 명세서에 따르면 전자 기기의 측면을 통해 전자기파를 방사하면서도 측면 영역의 금속 구조물과의 간섭을 회피하도록 낮은 경사 각도로 mmWave 안테나 모듈을 배치할 수 있다.
본 명세서의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 명세서의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 명세서의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
전술한 본 명세서과 관련하여, 복수의 안테나를 구비하는 전자 기기에서 프로세서(180, 1250, 1400)를 포함한 안테나 및 이를 제어하는 제어부의 설계 및 이의 제어 방법은 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 판독될 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 프로세서(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 명세서의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 명세서의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 명세서의 범위에 포함된다.
Claims (18)
- 전면, 후면 및 측면들을 구비하는 이동 단말기에 있어서,
전면, 후면 및 측면을 구비하는 하우징 - 상기 하우징은 금속 재질로 형성된 금속 테두리(metal rim) 및 비-금속 재질로 형성된 적어도 하나의 벤딩부를 포함하고, 상기 하우징의 측면은 두 개의 단 측변(short side)과 상기 두 개의 단 측면보다 긴 두 개의 장 측변(long side)을 구비함 - ;
상기 하우징의 후면(rear side)에 배치된 리어 커버 - 상기 리어 커버는 평면부와 상기 평면부로부터 굽어진 적어도 하나의 벤딩부를 구비함 -;
상기 리어 커버에 배치되고 금속 재질로 형성된 반사 시트(reflection sheet); 및
상기 하우징의 후면 및 전면 커버 사이에 배치되고, 빔 포밍 무선 신호를 방사하도록 구성된 안테나 모듈을 포함하고,
상기 안테나 모듈은 절연 부재, 상기 절연 부재의 표면에 배치되는 전자 요소, 및 상기 절연 부재의 다른 표면에 배치되는 안테나 패턴들을 포함하고,
상기 안테나 모듈은 상기 하우징의 후면 부분에서 틸트(tilt)되고,
상기 이동 단말기의 측면 형상은 상기 리어 커버의 벤딩부 및 상기 하우징의 측면에 의해 형성되고,
상기 리어 커버의 벤딩부 및 상기 리어 커버의 평면부는 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하도록 구성되고,
상기 제2 영역은 상기 안테나 패턴들을 마주보도록 형성되고, 상기 제3 영역은 상기 하우징의 측면 부에 인접한 상기 제2 영역의 부분에 연결되고, 상기 제1 영역은 상기 제3 영역에 반대 측인 상기 제2 영역의 다른 영역에 연결되고, 상기 반사 시트는 상기 리어 커버의 상기 제1 영역 상에 배치되고,
상기 제1 영역의 상기 빔 포밍 무선 신호는 상기 반사 시트에 의해 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역에서 반사되는, 이동 단말기. - 제1 항에 있어서,
상기 안테나 모듈이 틸트됨에 따라, 상기 측면에 인접한 상기 안테나 모듈의 전면의 제1 에지(edge)가 제2 에지보다 리어 케이스에 더 가깝게 배치되고, 상기 안테나 모듈의 후면의 제3 에지가 제4 에지보다 전면 하우징의 내측에 더 멀도록 구성되는, 이동 단말기. - 제1 항에 있어서,
상기 안테나 모듈은 상기 안테나 모듈의 후면과 측면을 둘러싸도록 형성되는 모듈 안착부를 더 포함하고,
상기 모듈 안착부는 금속 재질로 형성되고, 상기 안테나 모듈에서 발생한 열을 금속 재질로 형성된 상기 하우징으로 전달하는, 이동 단말기. - 제1 항에 있어서,
상기 안테나 모듈의 각각의 안테나 소자의 일 단부를 연장하여 제1 라인 및 상기 안테나 소자의 타 단부를 연장하여 제2 라인이 형성되고,
상기 리어 커버는,
상기 평면부에 대응되고, 상기 제1 라인에서부터 상기 평면부가 배치되는 방향으로 형성되는 상기 제1 영역;
상기 안테나 모듈의 안테나 소자와 중첩되는 영역에 대응되고, 상기 제2 라인과 상기 제2 라인 사이에 형성되는 상기 제2 영역; 및
상기 제2 라인에서부터 상기 리어 커버의 측면 에지에 대응하는 상기 제3 영역을 포함하는, 이동 단말기. - 제4 항에 있어서,
상기 리어 커버의 상기 제1 영역에 상기 반사 시트가 상기 제1 라인에서 1.0mm 이하의 거리로 이격되어 배치되는, 이동 단말기. - 제5 항에 있어서,
상기 안테나 모듈에서 방사되는 상기 빔 포밍 무선 신호는 상기 안테나 모듈과 중첩되는 상기 리어 커버의 제2 영역을 통해 방사되고, 상기 반사 시트가 배치된 상기 리어 커버의 제1 영역에서 차단(block)되는, 이동 단말기. - 제1 항에 있어서,
상기 반사 시트는 금속 재질의 금속 시트로 형성되고, 상기 금속 시트는
복수의 안테나 소자들로부터 방사되는 빔이 반사되도록 제1 길이와 제1 너비로 형성되는 제1 금속 시트; 및
상기 제1 금속 시트에서 연장되고, 상기 이동 단말기의 내부 영역으로 확장되도록 형성되어 상기 이동 단말기의 내부의 열을 흡수하는 방열 시트로 동작하도록 구성된 제2 금속 시트를 포함하고,
상기 제2 금속 시트는 제2 길이와 제2 너비로 형성되는, 이동 단말기. - 제7 항에 있어서,
상기 안테나 소자의 일 단부에서 상기 안테나 모듈에 수직한 방향으로 형성된 연장선이 상기 제1 금속 시트의 단부와 일치하거나 상기 제1 금속 시트와 교차하도록, 상기 제1 금속 시트의 제1 너비와 단부의 위치가 결정되는, 이동 단말기. - 제7 항에 있어서,
상기 안테나 소자의 일 단부에서 상기 안테나 모듈에 수직한 방향으로 형성된 연장선이 상기 제1 금속 시트의 단부와 최소 이격 거리 이상으로 이격되도록, 상기 제1 금속 시트의 제1 너비와 단부의 위치가 결정되는, 이동 단말기. - 전면, 후면 및 측면들을 구비하는 이동 단말기에 있어서,
전면, 후면 및 측면을 구비하는 하우징 - 상기 하우징은 금속 재질로 형성된 금속 테두리(metal rim) 및 비-금속 재질로 형성된 적어도 하나의 벤딩부를 포함하고, 상기 하우징의 측면은 두 개의 단 측변(short side)과 상기 두 개의 단 측변보다 긴 두 개의 장 측변(long side)을 구비함 - ;
상기 하우징의 후면(rear side)에 배치된 리어 커버 - 상기 리어 커버는 평면부와 상기 평면부로부터 굽어진 적어도 하나의 벤딩부를 구비함 -;
상기 리어 커버에 배치되고 금속 재질로 형성된 반사 시트(reflection sheet); 및
상기 하우징의 후면 및 전면 커버 사이에 배치되고, 빔 포밍 무선 신호를 방사하도록 구성된 안테나 모듈; 및
상기 안테나 모듈을 지지하고 금속 재질로 형성된 안테나 프레임을 포함하고,
상기 안테나 모듈은 절연 부재, 상기 절연 부재의 표면에 배치되는 전자 요소, 및 상기 절연 부재의 다른 표면에 배치되는 안테나 패턴들을 포함하고,
상기 안테나 모듈은 상기 하우징의 후면 부분에서 틸트(tilt)되고,
상기 이동 단말기의 측면 형상은 상기 리어 커버의 벤딩부 및 상기 하우징의 측면에 의해 형성되고,
상기 리어 커버의 벤딩부 및 상기 리어 커버의 평면부는 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하도록 구성되고,
상기 제2 영역은 상기 안테나 패턴들을 마주보도록 형성되고, 상기 제3 영역은 상기 하우징의 측면 부에 인접한 상기 제2 영역의 부분에 연결되고, 상기 제1 영역은 상기 제3 영역에 반대 측인 상기 제2 영역의 다른 영역에 연결되고, 상기 반사 시트는 상기 리어 커버의 상기 제1 영역 상에 배치되고,
상기 제1 영역의 상기 빔 포밍 무선 신호는 상기 반사 시트에 의해 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역에서 반사되는, 이동 단말기. - 제10 항에 있어서,
상기 안테나 모듈이 틸트됨에 따라, 상기 측면에 인접한 상기 안테나 모듈의 전면의 제1 에지(edge)가 제2 에지보다 리어 케이스에 더 가깝게 배치되고, 상기 안테나 모듈의 후면의 제3 에지가 제4 에지보다 전면 하우징의 내측에 더 멀도록 구성되는, 이동 단말기. - 제10 항에 있어서,
상기 안테나 프레임은 금속 재질로 형성되고, 상기 안테나 모듈에서 발생한 열을 금속 재질로 형성된 상기 하우징으로 전달하는, 이동 단말기. - 제10 항에 있어서,
상기 안테나 모듈의 각각의 안테나 소자의 일 단부를 연장하여 제1 라인 및 상기 안테나 소자의 타 단부를 연장하여 제2 라인이 형성되고,
상기 리어 커버는,
상기 평면부에 대응되고, 상기 제1 라인에서부터 상기 평면부가 배치되는 방향으로 형성되는 상기 제1 영역;
상기 안테나 모듈의 안테나 소자와 중첩되는 영역에 대응되고, 상기 제2 라인과 상기 제2 라인 사이에 형성되는 상기 제2 영역; 및
상기 제2 라인에서부터 상기 리어 커버의 측면 에지에 대응하는 상기 제3 영역을 포함하는, 이동 단말기. - 전면, 후면 및 측면들을 구비하는 이동 단말기에 있어서,
전면, 후면 및 측면을 구비하는 하우징 - 상기 하우징은 금속 재질로 형성된 금속 테두리(metal rim) 및 비-금속 재질로 형성된 적어도 하나의 벤딩부를 포함하고, 상기 하우징의 측면은 두 개의 단 측변(short side)과 상기 두 개의 단 측변보다 긴 두 개의 장 측변(long side)을 구비함 - ;
상기 하우징의 후면(rear side)에 배치된 리어 커버 - 상기 리어 커버는 평면부와 상기 평면부로부터 굽어진 적어도 하나의 벤딩부를 구비함 -;
상기 리어 커버의 제1 부분에 배치되고 금속 재질로 형성된 제1 반사 시트;
상기 리어 커버의 제2 부분에 배치되고 금속 재질로 형성된 제2 반사 시트;
상기 하우징의 후면 및 전면 커버의 제1 측면 에지 부(side edge portion) 사이에 배치되는 제1 안테나 모듈;
상기 제1 안테나 모듈을 지지하고 금속 재질로 형성된 제1 안테나 프레임;
상기 하우징의 후면 및 전면 커버의 제2 측면 에지 부 사이에 배치되는 제2 안테나 모듈;
상기 제2 안테나 모듈을 지지하고 금속 재질로 형성된 제2 안테나 프레임을 포함하고,
상기 제1 안테나 모듈 및 상기 제2 안테나 모듈은 빔 포밍 무선 신호들을 방사하도록 구성되고,
상기 제1 및 제2 안테나 모듈의 각각은 절연 부재, 상기 절연 부재의 표면에 배치되는 전자 요소, 및 상기 절연 부재의 다른 표면에 배치되는 안테나 패턴들을 포함하고,
상기 제1 안테나 프레임은 상기 제1 안테나 모듈로부터의 열을 상기 하우징으로 전달(transmit)하도록 구성되고, 상기 제2 안테나 프레임은 상기 제2 안테나 모듈로부터의 열을 상기 하우징으로 전달하도록 구성되고,
상기 제1 안테나 모듈은 상기 하우징의 후면 부분에서 틸트(tilt)되고, 상기 제2 안테나 모듈은 상기 하우징의 후면의 다른 부분에서 틸트되고,
상기 이동 단말기의 제1 측 외관은 상기 리어 커버의 제1 벤딩부 및 상기 하우징의 제1 측면부에 의해 형성되고, 상기 이동 단말기의 제2 측 외관은 상기 리어 커버의 제2 벤딩부 및 상기 하우징의 제2 측면부에 의해 형성되고,
상기 리어 커버의 상기 제1 벤딩부의 일부 및 상기 리어 커버의 상기 평면부의 일부는 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고,
상기 제2 영역은 제1 안테나 패턴과 마주보고, 상기 제3 영역은 상기 하우징의 상기 제1 측면부에 인접한 상기 제2 영역의 부분에 연결되고, 상기 제1 영역은 상기 제3 영역에 반대편인 상기 제2 영역의 다른 부분에 연결되고,
상기 제1 반사 시트는 상기 리어 커버의 상기 제1 영역 상에 배치되고, 상기 제1 영역의 빔포밍 무선 신호는 상기 제1 반사 시트에 의해 상기 제2 및 제3 영역으로 반사되고,
상기 리어 커버의 상기 제2 벤딩부의 일부 및 상기 리어 커버의 상기 평면부의 일부는 제4 영역, 제5 영역 및 제6 영역을 포함하고,
상기 제5 영역은 제2 안테나 패턴과 마주보고, 상기 제6 영역은 상기 하우징의 상기 제2 측면부에 인접한 상기 제5 영역의 부분에 연결되고, 상기 제4 영역은 상기 제6 영역에 반대편인 상기 제5 영역의 다른 부분에 연결되고,
상기 제2 반사 시트는 상기 리어 커버의 상기 제4 영역 상에 배치되고, 상기 제4 영역의 빔 포밍 무선 신호는 상기 제2 반사 시트에 의해 상기 제5 및 제6 영역으로 반사되고,
상기 제1 안테나 모듈의 틸팅 각도는 상기 제2 안테나 모듈의 틸팅 각도와 상이한, 이동 단말기. - 제14 항에 있어서,
상기 제1 안테나 모듈의 틸팅 각도는 상기 제2 안테나 모듈의 틸팅 각도보다 더 작은 각도로 설정되는, 이동 단말기. - 제14 항에 있어서,
상기 제1 안테나 모듈의 틸팅 각도는 18도이고, 상기 제2 안테나 모듈의 틸팅 각도는 55도인 것을 특징으로 하는, 이동 단말기. - 제14 항에 있어서,
상기 제1 안테나 모듈 및 상기 제2 안테나 모듈과 동작 가능하게 결합되고, 상기 제1 안테나 모듈을 통해 제1 신호 및 상기 제2 안테나 모듈을 통해 제2 신호를 송신 또는 수신하도록 구성된 송수신부 회로; 및
상기 송수신부 회로와 동작 가능하게 결합되고, 상기 송수신부 회로를 통해 송신 또는 수신된 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행하도록 구성된 기저대역 프로세서를 더 포함하는, 이동 단말기. - 제17 항에 있어서,
상기 제1 안테나 모듈 또는 상기 제2 안테나 모듈과 소정 간격 이격되어 배치되고, 상기 이동 단말기의 후면을 통해 제3 신호를 방사하도록 구성된 제3 안테나 모듈을 더 포함하고,
상기 기저대역 프로세서는 상기 제2 안테나 모듈을 통해 송신 또는 수신된 상기 제2 신호 및 상기 제3 안테나 모듈을 통해 송신 또는 수신된 상기 제3 신호를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행하도록 상기 송수신부 회로를 제어하는, 이동 단말기.
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