KR102590941B1 - 다이폴 안테나를 포함하는 안테나 모듈 및 그것을 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

전자 장치는, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸고 상기 제2 플레이트에 결합되거나 상기 제2 플레이트와 일체로 형성된 측면 부재를 포함하는 하우징, 상기 공간에 배치되고, 제1 도전성 레이어, 제2 도전성 레이어, 제3 도전성 레이어, 및 그라운드(ground)를 포함하는 인쇄 회로 기판, 및 상기 공간에 배치되는 안테나 구조체를 포함하고, 상기 안테나 구조체는, 상기 제1 도전성 레이어에 형성되고, 제1 급전 라인(feeding line)과 전기적으로 연결되는 제1 도전성 패턴, 상기 제1 도전성 레이어와 상기 제3 도전성 레이어 사이에 배치되는 상기 제2 도전성 레이어에 형성되고, 상기 그라운드에 전기적으로 연결되는 제2 도전성 패턴, 및 상기 제3 도전성 레이어에 형성되고, 제2 급전 라인과 전기적으로 연결되는 제3 도전성 패턴을 포함하고, 상기 제1 도전성 패턴은, 상기 제1 도전성 레이어와 평행한 제1 방향으로 연장되는 제1 도전성 라인, 및 상기 제1 방향과 0도에서 -90도 사이에 해당하는 제1 각도를 형성하는 제2 방향으로 상기 제1 도전성 라인으로부터 연장되는 제1 방사부를 포함하고, 상기 제3 도전성 패턴은, 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 도전성 라인, 및 상기 제1 방향과 0도에서 +90도 사이에 해당하는 제2 각도를 형성하는 제3 방향으로 상기 제2 도전성 라인으로부터 연장되는 제2 방사부를 포함하고, 상기 제2 도전성 패턴은, 상기 그라운드와 전기적으로 연결되는 일부분, 상기 제1 방향으로 상기 일부분으로부터 연장되는 제3 도전성 라인, 상기 제2 방향에 반대되는 제4 방향으로 상기 제3 도전성 라인으로부터 연장되는 제3 방사부, 상기 제3 도전성 라인과 이격되고, 상기 제1 방향으로 상기 제1 부분으로부터 연장되는 제4 도전성 라인, 및 상기 제3 방향에 반대되는 제5 방향으로 상기 제4 도전성 라인으로부터 연장되는 제4 방사부를 포함할 수 있다.

Description

다이폴 안테나를 포함하는 안테나 모듈 및 그것을 포함하는 전자 장치{ANTENNA MODULE COMPRISING DIPOLE ANTENNA AND ELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 다이폴(dipole) 안테나를 포함하는 안테나 모듈(antenna module) 및 그것을 포함하는 전자 장치와 관련된다.
4G(4th generation) 통신 시스템의 상용화 이후, 증가하는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위하여 고주파 대역에서 신호를 송신하거나 수신할 수 있는 5G 통신 시스템에 관한 연구가 진행되고 있다. 5G 통신 시스템에서 무선 통신을 수행하기 위하여, 안테나 모듈은 고주파 대역의 신호를 방사(radiate)하도록 구성된 안테나 구조체(antenna structure)를 포함할 수 있다.
안테나 구조체는 빔 패턴(beam pattern), 방사 패턴, 방향성(directivity), 이득(gain), 빔 폭(beam width), 또는 편파(polarization)에 따라서 서로 다른 종류의 안테나를 적어도 하나 포함할 수 있다. 예를 들어, 5G 통신 시스템에서, 안테나 구조체는 패치 안테나(patch antenna) 또는 다이폴 안테나(dipole antenna)를 포함하거나, 또는 안테나 구조체가 패치 안테나와 다이폴 안테나의 조합으로 형성될 수 있다. 다이폴 안테나는 패치 안테나에 비하여 보다 넓은 빔(또는 넓은 커버리지(coverage))을 형성할 수 있다. 공간에 여유가 없는 안테나 구조체에서, 다이폴 안테나는 이중 편파 특성을 가지는 것에 어려움이 있을 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들은, 이중 편파 특성을 가지는 다이폴 안테나를 포함하는 안테나 모듈 및 그에 관한 구조를 제공할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸고 상기 제2 플레이트에 결합되거나 상기 제2 플레이트와 일체로 형성된 측면 부재를 포함하는 하우징, 상기 공간에 배치되고, 제1 도전성 레이어, 제2 도전성 레이어, 제3 도전성 레이어, 및 그라운드(ground)를 포함하는 인쇄 회로 기판, 및 상기 공간에 배치되는 안테나 구조체를 포함하고, 상기 안테나 구조체는, 상기 제1 도전성 레이어에 형성되고, 제1 급전 라인(feeding line)과 전기적으로 연결되는 제1 도전성 패턴, 상기 제1 도전성 레이어와 상기 제3 도전성 레이어 사이에 배치되는 상기 제2 도전성 레이어에 형성되고, 상기 그라운드에 전기적으로 연결되는 제2 도전성 패턴, 및 상기 제3 도전성 레이어에 형성되고, 제2 급전 라인과 전기적으로 연결되는 제3 도전성 패턴을 포함하고, 상기 제1 도전성 패턴은, 상기 제1 도전성 레이어와 평행한 제1 방향으로 연장되는 제1 도전성 라인, 및 상기 제1 방향과 0도에서 -90도 사이에 해당하는 제1 각도를 형성하는 제2 방향으로 상기 제1 도전성 라인으로부터 연장되는 제1 방사부를 포함하고, 상기 제3 도전성 패턴은, 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 도전성 라인, 및 상기 제1 방향과 0도에서 +90도 사이에 해당하는 제2 각도를 형성하는 제3 방향으로 상기 제2 도전성 라인으로부터 연장되는 제2 방사부를 포함하고, 상기 제2 도전성 패턴은, 상기 그라운드와 전기적으로 연결되는 일부분, 상기 제1 방향으로 상기 일부분으로부터 연장되는 제3 도전성 라인, 상기 제2 방향에 반대되는 제4 방향으로 상기 제3 도전성 라인으로부터 연장되는 제3 방사부, 상기 제3 도전성 라인과 이격되고, 상기 제1 방향으로 상기 제1 부분으로부터 연장되는 제4 도전성 라인, 및 상기 제3 방향에 반대되는 제5 방향으로 상기 제4 도전성 라인으로부터 연장되는 제4 방사부를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸고 상기 제2 플레이트에 결합되거나 상기 제2 플레이트와 일체로 형성된 측면 부재를 포함하는 하우징, 상기 공간에 배치되고, 제1 도전성 레이어, 제2 도전성 레이어, 제3 도전성 레이어, 및 그라운드(ground)를 포함하는 인쇄 회로 기판, 및 상기 공간에 배치되는 안테나 구조체를 포함하고, 상기 안테나 구조체는, 상기 제1 도전성 레이어에 형성되고, 제1 급전 라인(feeding line)과 전기적으로 연결되는 제1 도전성 패턴, 상기 제1 도전성 레이어에 형성되고, 제2 급전 라인과 전기적으로 연결되는 제2 도전성 패턴, 상기 제1 도전성 레이어와 상기 제3 도전성 레이어 사이에 배치되는 상기 제2 도전성 레이어에 형성되고, 상기 그라운드에 전기적으로 연결되는 제3 도전성 패턴, 상기 제3 도전성 레이어에 형성되고, 상기 제1 급전 라인과 전기적으로 연결되는 제4 도전성 패턴, 및 상기 제3 레이어에 형성되고, 상기 제2 급전 라인과 전기적으로 연결되는 제5 도전성 패턴을 포함하고, 상기 제1 도전성 패턴은, 상기 제1 도전성 레이어와 평행한 제1 방향으로 연장되는 제1 도전성 라인, 및 상기 제1 방향과 0도에서 -90도 사이에 해당하는 제1 각도를 형성하는 제2 방향으로 상기 제1 도전성 라인으로부터 연장되는 제1 방사부를 포함하고, 상기 제2 도전성 패턴은, 상기 제1 도전성 라인과 실질적으로 평행하게 연장되는 제2 도전성 라인, 및 상기 제1 방향과 -90도에서 -180도 사이에 해당하는 제2 각도를 형성하는 제3 방향으로 상기 제2 도전성 라인으로부터 연장되는 제2 방사부를 포함하고, 상기 제3 도전성 패턴은, 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제4 도전성 패턴은, 상기 제1 방향으로 연장되는 제3 도전성 라인, 및 상기 제2 방향과 반대되는 방향으로 상기 제3 도전성 라인으로부터 연장되는 제3 방사부를 포함하고, 상기 제5 도전성 패턴은, 상기 제1 방향으로 연장되는 제4 도전성 라인, 및 상기 제3 방향과 반대되는 방향으로 상기 제4 도전성 라인으로부터 연장되는 제4 방사부를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따르면, 안테나 모듈은 이중 편파 특성을 가지는 다이폴 안테나를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따르면, 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치는 양방향으로 신호를 방사할 수 있는 것과 동시에 이중 편파 특성을 가지는 안테나 구조체를 포함할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 도 4의 제3 안테나 모듈의 라인 6-6'에 대한 단면을 도시한다.
도 4은 도 2의 제3 안테나 모듈의 구조의 일 실시예를 도시한다.
도 5a는 다양한 실시 예들에 따른 제1 유형의 안테나 구조체의 전면 사시도이다.
도 5b는 다양한 실시 예들에 따른 제1 유형의 안테나 구조체의 후면 사시도이다.
도 6a는 다양한 실시 예들에 따른 제1 유형의 안테나 구조체의 평면도이다.
도 6b는 다양한 실시 예들에 따른 제1 유형의 안테나 구조체를 레이어 별로 도시하는 평면도이다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따라 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 제1 유형의 안테나 구조체의 방사 패턴을 도시한다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따라 제1 유형의 안테나 구조체의 공진 특성을 나타내는 그래프를 도시한다.
도 9a는 다양한 실시 예들에 따른 제2 유형의 안테나 구조체의 전면 사시도이다.
도 9b는 다양한 실시 예들에 따른 제2 유형의 안테나 구조체의 후면 사시도이다.
도 10a는 다양한 실시 예들에 따른 제2 유형의 안테나 구조체의 평면도이다.
도 10b는 다양한 실시 예들에 따른 제2 유형의 안테나 구조체를 레이어 별로 도시하는 평면도이다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따라 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 제2 유형의 안테나 구조체의 방사 패턴을 도시한다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따라 제2 유형의 안테나 구조체의 공진 특성을 나타내는 그래프를 도시한다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따라 제1 영역이 확장된 안테나 구조체의 평면도이다.
도 14는 다양한 실시 예들에 따라 제1 안테나 어레이 및 제2 안테나 어레이를 포함하는 안테나 구조체를 도시한다.
도 15a는 일 실시 예에 따른 모바일 전자 장치의 전면 사시도이다.
도 15b는 도 15a에 도시된 모바일 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 15c는 도 15a에 도시된 모바일 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 16a는 다양한 실시 예들에 따른 안테나 모듈이 모바일 전자 장치에 배치되는 배치 관계를 도시한 도면이다.
도 16b는 모바일 전자 장치에 배치된 안테나 모듈의 방사 패턴의 일 예를 도시한다.
도 17은 모바일 전자 장치에 배치된 안테나 모듈의 방사 패턴의 다른 예를 도시한다.
도 18은 모바일 전자 장치에 배치된 안테나 모듈의 방사 패턴의 다른 예를 도시한다.
도 19는 차량에 배치된 안테나 모듈의 방사 패턴의 예를 도시한다.
도 20은 비행 장치에 배치된 안테나 모듈의 방사 패턴의 예를 도시한다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB(printed circuit board)) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치(101)의 블록도(200)이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(101)는 제1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제1 RFIC(radio frequency integrated circuit, 522), 제2 RFIC(224), 제3 RFIC(226), 제4 RFIC(228), 제1 RFFE(radio frequency front end, 232), 제2 RFFE(234), 제1 안테나 모듈(242), 제2 안테나 모듈(244), 및 안테나(248)를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 더 포함할 수 있다. 제2 네트워크(199)는 제1 셀룰러 네트워크(292)와 제2 셀룰러 네트워크(294)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 도 1에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 제2 네트워크(199)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제1 RFIC(222), 제2 RFIC(224), 제4 RFIC(228), 제1 RFFE(232), 및 제2 RFFE(234)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제4 RFIC(228)는 생략되거나, 제3 RFIC(226)의 일부로서 포함될 수 있다.
제1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제1 셀룰러 네트워크(292)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 셀룰러 네트워크(292)는 2세대(2G), 3세대(3G), 4세대(4G), 및/또는 long term evolution(LTE) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제2 셀룰러 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 지정된 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제2 셀룰러 네트워크(294)는 3GPP(3rd generation partnership project)에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일 실시예에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제2 셀룰러 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 다른 지정된 대역(예: 약 6GHz 이하)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 도 1의 보조 프로세서(123), 또는 통신 모듈(190)과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다.
제1 RFIC(222)는, 송신 시에, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 라디오 주파수(radio frequency, RF) 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 안테나(예: 제1 안테나 모듈(242))를 통해 제1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 1 RFFE(232))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제1 RFIC(222)는 전처리된 RF 신호를 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제2 RFIC(224)는, 송신 시에, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에 사용되는 Sub6 대역(예: 약 6GHz 이하)의 RF 신호(이하, 5G Sub6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Sub6 RF 신호가 안테나(예: 제2 안테나 모듈(244))를 통해 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 2 RFFE(234))를 통해 전처리될 수 있다. 제2 RFIC(224)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제3 RFIC(226)는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에서 사용될 5G Above6 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 RF 신호(이하, 5G Above6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제3 RFFE(236)를 통해 전처리될 수 있다. 예를 들어, 제3 RFFE(236)는 위상 변환기(238)를 이용하여 신호의 전처리를 수행할 수 있다. 제3 RFIC(226)는 전처리된 5G Above 6 RF 신호를 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제3 RFFE(236)는 제3 RFIC(226)의 일부로서 형성될 수 있다.
전자 장치(101)는, 일 실시예에 따르면, 제3 RFIC(226)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제4 RFIC(228)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제4 RFIC(228)는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 중간(intermediate) 주파수 대역(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)의 RF 신호(이하, IF (intermediate frequency) 신호)로 변환한 뒤, 상기 IF 신호를 제3 RFIC(226)로 전달할 수 있다. 제3 RFIC(226)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제3 RFIC(226)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제4 RFIC(228)는 IF 신호를 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 RFIC(222)와 제2 RFIC(224)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 RFFE(232)와 제2 RFFE(234)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 안테나 모듈(242) 또는 제2 안테나 모듈(244) 중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제3 RFIC(226)와 안테나(248)는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 제3 안테나 모듈(246)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제1 서브스트레이트(예: main PCB)에 배치될 수 있다. 이런 경우, 제1 서브스트레이트와 별도의 제 2 서브스트레이트(예: sub PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제3 RFIC(226)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(248)가 배치되어, 제3 안테나 모듈(246)이 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나(248)는, 예를 들면, 빔포밍에 사용될 수 있는 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 제3 RFIC(226)와 안테나(248)를 동일한 서브스트레이트에 배치함으로써 그 사이의 전송 선로의 길이를 줄이는 것이 가능하다. 이는, 예를 들면, 5G 네트워크 통신에 사용되는 고주파 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 신호가 전송 선로에 의해 손실(예: 감쇄)되는 것을 줄일 수 있다. 이로 인해, 전자 장치(101)는 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.
제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)는 제1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)와 독립적으로 운영되거나(예: Stand-Alone (SA)), 연결되어 운영될 수 있다(예: Non-Stand Alone (NSA)). 예를 들면, 5G 네트워크에는 액세스 네트워크(예: 5G radio access network(RAN) 또는 next generation RAN(NG RAN))만 있고, 코어 네트워크(예: next generation core(NGC))는 없을 수 있다. 이런 경우, 전자 장치(101)는 5G 네트워크의 액세스 네트워크에 액세스한 후, 레거시 네트워크의 코어 네트워크(예: evolved packed core(EPC))의 제어 하에 외부 네트워크(예: 인터넷)에 액세스할 수 있다. 레거시 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: LTE 프로토콜 정보) 또는 5G 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: New Radio(NR) 프로토콜 정보)는 메모리(230)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(120), 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214))에 의해 액세스될 수 있다.
도 3은 도 4의 참조 번호 400a에서 제3 안테나 모듈(246)의 라인 B-B'에 대한 단면을 도시한다.
도 3을 참조하면, 인쇄 회로 기판(PCB)(410)은 안테나 레이어(311)와 네트워크 레이어(313)를 포함할 수 있다. 안테나 레이어(311)는, 적어도 하나의 유전층(337-1), 및 상기 유전층의 외부 표면 상에 또는 내부에 형성된 안테나 엘리먼트(436) 및/또는 급전부(325)를 포함할 수 있다. 급전부(325)는 급전점(327) 및/또는 급전선(329)을 포함할 수 있다. 네트워크 레이어(313)는, 적어도 하나의 유전층(337-2), 및 상기 유전층의 외부 표면 상에 또는 내부에 형성된 적어도 하나의 그라운드 층(333), 적어도 하나의 도전성 비아(335), 전송 선로(323), 및/또는 신호 선로(329)를 포함할 수 있다.
아울러, 도시된 실시예에서, 제3 RFIC(226)는, 예를 들어 제1 및 제2 연결부들(solder bumps)(340-1, 340-2)을 통하여 네트워크 레이어(313)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 실시예들에서, 연결부 대신 다양한 연결 구조(예를 들어, 납땜 또는 BGA (ball grid array))가 사용될 수 있다. 제3 RFIC(226)는, 제1 연결부(340-1), 전송 선로(323), 및 급전부(325)를 통하여 안테나 엘리먼트(436)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 RFIC(226)는 또한, 제2 연결부(340-2) 및 도전성 비아(335)를 통하여 그라운드 층(333)과 전기적으로 연결될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 제3 RFIC(226)는 또한 신호 선로(329)를 통하여, 위에 언급된 모듈 인터페이스와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4는 도 2를 참조하여 설명된 제3 안테나 모듈(246)의 구조의 일 실시예를 도시한다. 도 4의 400a는 상기 제3 안테나 모듈(246)을 일 측에서 바라본 사시도이고, 도 4의 400b는 상기 제3 안테나 모듈(246)을 다른 측에서 바라본 사시도이다. 도 4의 400c는 상기 제3 안테나 모듈(246)의 B-B'에 대한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에서, 제3 안테나 모듈(246)은 인쇄 회로 기판(410), 안테나 어레이(430), RFIC(radio frequency integrate circuit)(452)(예를 들어, 도 2의 제3 RFIC(226)), PMIC(power manage integrate circuit)(454), 모듈 인터페이스(미도시)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 제3 안테나 모듈(246)은 차폐 부재(490)를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 상기 언급된 부품들 중 적어도 하나가 생략되거나, 상기 부품들 중 적어도 두 개가 일체로 형성될 수도 있다.
인쇄 회로 기판(410)은 복수의 도전성 레이어들, 및 상기 도전성 레이어들과 교번하여 적층된 복수의 비도전성 레이어들을 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(410)은, 상기 도전성 레이어에 형성된 배선들 및 도전성 비아들을 이용하여 인쇄 회로 기판(410) 및/또는 외부에 배치된 다양한 전자 부품들 간 전기적 연결을 제공할 수 있다.
안테나 어레이(430)(예를 들어, 도 2의 안테나(248))는, 방향성 빔을 형성하도록 배치된 복수의 안테나 엘리먼트들(432, 434, 436, 또는 438)을 포함할 수 있다. 상기 안테나 엘리먼트들은, 도시된 바와 같이 인쇄 회로 기판(410)의 제1 면에 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 안테나 어레이(430)는 인쇄 회로 기판(410)의 내부에 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 안테나 어레이(430)는, 동일하거나 상이한 형상 또는 동일하거나 상이한 종류의 복수의 안테나 어레이들(예: 다이폴 안테나 어레이, 및/또는 패치 안테나 어레이)을 포함할 수 있다.
RFIC(452)는, 안테나 어레이(430)와 이격된, 인쇄 회로 기판(410)의 다른 영역(예: 상기 제1 면의 반대쪽인 제2 면)에 배치될 수 있다. RFIC(452)는, 안테나 어레이(430)를 통해 송/수신되는, 선택된 주파수 대역의 신호를 처리할 수 있도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, RFIC(452)는, 송신 시에, 통신 프로세서(미도시)로부터 획득된 기저대역 신호를 지정된 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다. RFIC(452)는, 수신 시에, 안테나 어레이(430)를 통해 수신된 RF 신호를, 기저대역 신호로 변환하여 통신 프로세서(예: 도 2의 제2 커뮤니케이션 프로세서(214))에 전달할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, RFIC(452)는, 송신 시에, IFIC(intermediate frequency integrate circuit)(예를 들어, 도 2의 제4 RFIC(228))로부터 획득된 IF 신호(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)를 선택된 대역의 RF 신호로 업 컨버트 할 수 있다. RFIC(452)는, 수신 시에, 안테나 어레이(430)를 통해 획득된 RF 신호를 다운 컨버트하여 IF 신호로 변환하여 상기 IFIC에 전달할 수 있다.
PMIC(454)는, 안테나 어레이(430)와 이격된, 인쇄 회로 기판(410)의 다른 일부 영역(예: 상기 제2 면)에 배치될 수 있다. PMIC(454)는 메인 PCB(미도시)로부터 전압을 공급받아서, 제3 안테나 모듈(246) 상의 다양한 부품(예를 들어, RFIC(452))에 필요한 전원을 제공할 수 있다.
차폐 부재(490)는 RFIC(452) 또는 PMIC(454) 중 적어도 하나를 전자기적으로 차폐하도록 인쇄 회로 기판(410)의 일부(예를 들어, 상기 제2 면)에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 차폐 부재(490)는 쉴드 캔(shield can)을 포함할 수 있다.
도시되지 않았으나, 다양한 실시예들에서, 제3 안테나 모듈(246)은, 모듈 인터페이스를 통해 다른 인쇄 회로 기판(예: main PCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 모듈 인터페이스는, 연결 부재, 예를 들어, 동축 케이블 커넥터, board to board 커넥터, 인터포저(interposer), 또는 FPCB(flexible printed circuit board)를 포함할 수 있다. 상기 연결 부재를 통하여, 제3 안테나 모듈(246)의 RFIC(452) 및/또는 PMIC(454)가 상기 다른 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 5a는 다양한 실시 예들에 따른 제1 유형의 안테나 구조체(500)의 전면 사시도이다. 도 5b는 다양한 실시 예들에 따른 제1 유형의 안테나 구조체(500)의 후면 사시도이다.
이하, 본 문서에서, '안테나 구조체'는 안테나 모듈(예: 도 2의 제3 안테나 모듈(246)) 중 RFIC(예: 도 4의 RFIC(452)) 및/또는 PMIC(예: 도 4의 PMIC(454))를 제외한 구성을 의미할 수 있다.
도 5a 또는 도 5b를 참조하면, 제1 유형의 안테나 구조체(500)는 인쇄 회로 기판(510)(예: 도 4의 인쇄 회로 기판(410))의 적어도 일부 영역 상에 형성되는(formed) 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(550)(예: 도 4의 안테나 엘리먼트(432, 434, 436, 또는 438))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(510)은 지정된 방향(예: +z축 방향)으로 적층되는(stacked) 복수의 도전성 레이어들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(510)은 경성(rigid) 인쇄 회로 기판, 및/또는 연성(flexible) 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있다. 제N 레이어(여기서, N은 자연수)에서 'N'은 본 문서의 안테나 구조체(500)의 구조를 위에서 아래의 순서로(예: -z축 방향으로) 설명하기 위하여 임의로 지칭되는 숫자에 불과하며, 레이어들이 적층되는 순서를 나타내는 것은 아닐 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(510)은 제3 레이어(503), 제3 레이어(503)의 상단(예: +z축)에 적층되는 제2 레이어(502), 및 제2 레이어(502)의 상단에 적층되는 제1 레이어(501)를 포함할 수 있다. 제1 레이어(501) 및 제2 레이어(502), 또는 제2 레이어(502)와 제3 레이어(503)는 서로 인접할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 레이어(501) 및 제2 레이어(502)의 사이에, 또는 제2 레이어(502)와 제3 레이어(503)의 사이에 다른 레이어가 추가적으로 적층될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(510)은 xy 평면 상에서 제1 영역(511), 또는 제2 영역(512)을 포함할 수 있다. 제1 영역(511)은 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(511)은 접지(ground, GND) 영역을 포함할 수 있다. 제2 영역(512)은 비도전 물질(예: 유전 물질)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(512)은 필컷(fill-cut) 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 유형의 안테나 구조체(500)에 포함되는 안테나 엘리먼트(550)는 복수의 레이어들(501, 502, 503) 상에 형성되는 복수의 도전성 패턴들(560, 570, 580)을 이용하여 'X'자 형태를 가지는 제1 다이폴 안테나(506) 및 제2 다이폴 안테나(507)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(550)는 제1 영역(511)의 가장자리(a periphery)(505)의 적어도 일부로부터 Y축 방향으로 연장되고, 제2 영역(512) 상에 형성될 수 있다. 도 5a 내지 도 5b는 직선 형태를 나타내는 가장자리(505)를 도시하지만, 가장자리(505)의 형태 및 길이는 도 5a 내지 도 5b에 도시된 예로 제한되는 것은 아니다.
일 실시 예에 따르면, 제1 도전성 패턴(560)은 제1 레이어(501)에 형성되고, 제2 도전성 패턴(570)은 제2 레이어(502)에 형성되고, 제3 도전성 패턴(580)은 제3 레이어(503)에 형성될 수 있다. 제1 도전성 패턴(560)은 제1 급전 라인(feeding line)(542)과 전기적으로 연결되고, 제3 도전성 패턴(580)은 제2 급전 라인(544)과 전기적으로 연결되며, 제2 도전성 패턴(570)은 접지 영역에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 5a 내지 도 5b에는 도시되지 않았지만, 제1 급전 라인(542) 및 제2 급전 라인(544)은 지정된 주파수 대역의 신호(예: 5G sub6 RF 신호 또는 5G above6 RF 신호)를 처리하도록 구성된 무선 통신 회로(예: 도 2의 제3 RFIC(226))에 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 급전 라인(542) 또는 제2 급전 라인(544)을 전기적으로 차단하기 위하여, 안테나 구조체(500)는 제1 급전 라인(542) 또는 제2 급전 라인(544)을 xy 평면 상에서 둘러싸는 적어도 하나의 비아(via)(예: 도 5a 또는 도 5b의 590)를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 도전성 패턴(560)은 제1 급전 라인(542)과 전기적으로 연결되는 제1 도전성 라인(562) 및 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 방사(radiate)하도록 구성된 제1 방사부(564)(radiation part)를 포함할 수 있다. 제1 도전성 라인(562)은 전송 라인(transmission line)을 포함할 수 있다. 제1 도전성 라인(562)은 제1 도전성 레이어(501)와 평행한 제1 방향(D1)(또는, 가장자리(505)에 수직한 제1 방향(D1))으로 연장될 수 있다. 제1 방향(D1)은 예를 들어 도 5a에서 +y축 방향을 의미할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 방사부(564)는 도전성 스트립(strip)을 포함할 수 있다. 제1 방사부(564)는 제1 도전성 라인(562)으로부터 연장되고, 제1 도전성 라인(562)으로부터 제1 각도(A1)만큼 굽어질 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 각도(A1)는 0도에서 -90도 사이의 각도를 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 각도(A1)는 -45도를 포함할 수 있다. 제1 방사부(564)가 연장되는 방향은 제2 방향(D2)으로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 도전성 패턴(580)은 제2 급전 라인(544)과 전기적으로 연결되는 제2 도전성 라인(582) 및 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 방사하도록 구성된 제2 방사부(584)를 포함할 수 있다. 제2 도전성 라인(582)은 전송 라인을 포함할 수 있다. 제2 도전성 라인(582)은 제1 도전성 라인(562)과 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 예를 들어, 제2 도전성 라인(582)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 방사부(584)는 도전성 스트립을 포함할 수 있다. 제2 방사부(584)는 제2 도전성 라인(582)으로부터 연장되고, 제2 도전성 라인(582)으로부터 제2 각도(A2)만큼 굽어질 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 각도(A2)는 0도에서 +90도 사이의 각도를 의미할 수 있다. 예를 들어, 제2 각도(A2)는 +45도를 포함할 수 있다. 제2 방사부(584)가 연장되는 방향은 제3 방향(D3)으로 지칭될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 각도(A1)과 제2 각도(A2)의 합은 약 90도일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 5b를 참조할 때, 제2 도전성 패턴(570)은 제1 부분(572), 제3 도전성 라인(573), 제4 도전성 라인(575), 제3 방사부(574) 및/또는 제4 방사부(576)를 포함할 수 있다. 제1 부분(572), 제3 도전성 라인(573), 제4 도전성 라인(575), 제3 방사부(574) 및/또는 제4 방사부(576)는 분리된 구성이거나, 일체로 제2 도전성 패턴(570)을 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 부분(572)은 접지 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 부분(572)은 제1 도전성 라인(562) 및 제2 도전성 라인(582)과 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(572)은 제1 방향(D1)(예: +y축 방향)으로 연장될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 도전성 라인(573) 및 제4 도전성 라인(575)은 제1 부분(572)으로부터 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 제3 도전성 라인(573) 및 제4 도전성 라인(575)은 지정된 폭(width)(예: 도 6b의 G1)으로 이격되어, 슬릿(slit) 구조를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 방사부(574)는 제3 도전성 라인(573)으로부터 연장되고, 제4 방사부(576)는 제4 도전성 라인(575)으로부터 연장될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 방사부(564)와 제1 다이폴 안테나(506)를 형성하기 위하여, 제3 방사부(574)는 제3 도전성 라인(573)으로부터 제2 방향(D2)의 반대 방향에 해당하는 제4 방향(D4)으로 연장될 수 있다. 제1 방사부(564)는 제1 급전 라인(542)과 연결되고, 제3 방사부(574)는 접지 영역과 연결되며, 제1 방사부(564)와 제3 방사부(574) 사이에 180도 위상 차이가 발생하므로, 제1 방사부(564)와 제3 방사부(574)는 제1 다이폴 안테나(506)를 형성할 수 있다. 제1 다이폴 안테나(506)는 지정된 주파수 대역의 제1 RF 신호를 +z축 방향 및 -z축 방향으로 방사할 수 있다. 제1 다이폴 안테나(506)에 의하여 방사되는 제1 RF 신호는 제1 방사부(564) 및 제3 방사부(574)와 평행한 제1 편파 방향으로 편파 특성을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 방사부(564)의 길이와 제3 방사부(574)의 길이의 합은 λ/2일 수 있다. λ는 제1 RF 신호의 주파수에 대응하는 파장의 길이를 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 방사부(584)와 제2 다이폴 안테나(507)를 형성하기 위하여, 제4 방사부(576)는 제4 도전성 라인(575)으로부터 제3 방향(D3)의 반대 방향에 해당하는 제5 방향(D5)으로 연장될 수 있다. 제2 방사부(584)는 제2 급전 라인(544)과 연결되고, 제4 방사부(576)는 접지 영역과 연결되며, 제2 방사부(584)와 제4 방사부(576) 사이에 180도 위상 차이가 발생하므로, 제2 방사부(584)와 제4 방사부(576)는 제2 다이폴 안테나(507)를 형성할 수 있다. 제2 다이폴 안테나(507)는 제2 RF 신호를 +z축 방향 및 -z축 방향으로 방사할 수 있다. 제2 다이폴 안테나(507)에 의하여 방사되는 제2 RF 신호는 제2 방사부(584) 및 제4 방사부(576)와 평행한 제2 편파 방향으로 편파 특성을 가질 수 있다. 제2 편파 방향은 제1 편파 방향과 직교하므로, 안테나 구조체(500)는 제1 다이폴 안테나(506)와 제2 다이폴 안테나(507) 간 아이솔레이션을 확보할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 방사부(584)의 길이와 제4 방사부(576)의 길이의 합은 λ/2일 수 있다. λ 는 제2 RF 신호의 주파수에 대응하는 파장의 길이를 의미할 수 있다.
도 6a는 다양한 실시 예들에 따른 제1 유형의 안테나 구조체(500)의 평면도이다. 도 6b는 다양한 실시 예들에 따른 제1 유형의 안테나 구조체(500)를 레이어 별로 도시하는 평면도이다. Z축 상에서 볼 때, 도 6a는 도 5a 내지 도 5b에 도시된 제2 도전성 라인(582)이 제1 부분(572)으로부터 가려지도록 도시되지만, 제2 도전성 라인(582)은 제1 부분(572)에 의하여 적어도 일부만 가려질 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 안테나 구조체(500)를 형성하는 안테나 엘리먼트(550)의 적어도 일부는 +z축 방향에서 바라볼 때 'X'자 형태를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 방사부(564) 및 제3 방사부(574)를 포함하는 제1 다이폴 안테나(506)와 제2 방사부(584) 및 제4 방사부(576)을 포함하는 제2 다이폴 안테나(507)는 xy 평면 상에서 서로 교차하는 구조일 수 있다. 이 경우, xy 평면 상에서, 제1 방사부(564)는 제1 도전성 라인(562)으로부터 제2 방사부(584)를 교차하면서 굽어지고, 제2 방사부(584)는 제2 도전성 라인(582)으로부터 제1 방사부(564)를 교차하도록 굽어질 수 있다.
도 6b의 참조 번호 600-1은 제1 레이어(501)의 평면도를 나타낸다. 제1 도전성 패턴(560)의 제1 도전성 라인(562)은 제1 급전 라인(542)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 급전 라인(542)과 전기적으로 연결된 무선 통신 회로(예: 도 2의 제3 RFIC(226))는 제1 급전 라인(542)을 통해 제1 RF 신호의 전류를 인가할 수 있다. 제1 RF 신호의 전류는 제1 도전성 라인(562)을 통해 제6 방향(D6)으로 흐르고, 제1 방사부(564)로 전달될 수 있다.
도 6b의 참조 번호 600-3은 제3 레이어(503)의 평면도를 나타낸다. 제3 도전성 패턴(580)의 제2 도전성 라인(582)은 제2 급전 라인(544)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 급전 라인(544)과 전기적으로 연결된 무선 통신 회로(예: 도 2의 제3 RFIC(226))는 제2 급전 라인(544)을 통해 제2 RF 신호의 전류를 인가할 수 있다. 제2 RF 신호의 전류는 제2 도전성 라인(582)을 통해 제7 방향(D7)으로 흐르고, 제2 방사부(584)로 전달될 수 있다.
도 6b의 참조 번호 600-2는 제2 레이어(502)의 평면도를 나타낸다. 제2 레이어(502)에 형성된 제2 도전성 패턴(570)은 접지 영역으로부터 연장될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 도전성 패턴(570)의 적어도 일부(예: 제3 방사부(574))는 제1 레이어(501)에 형성된 제1 도전성 패턴(560)의 적어도 일부(예: 제1 방사부(564))와 함께 제1 RF 신호를 방사하는 제1 다이폴 안테나(506)의 기능을 수행할 수 있다. 제2 도전성 패턴(570)의 다른 적어도 일부(예: 제4 방사부(576))는 제3 레이어(503)에 형성된 제3 도전성 패턴(580)의 적어도 일부(예: 제2 방사부(584))와 함께 제2 RF 신호를 방사하는 제2 다이폴 안테나(507)의 기능을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 다이폴 안테나(506) 및 제2 다이폴 안테나 간(507) 아이솔레이션(isolation)을 확보하기 위하여, 제2 도전성 패턴(570)은 제3 도전성 라인(573) 및 제4 도전성 라인(575)으로 형성되는 슬릿(slit) 구조(577)를 포함할 수 있다. 슬릿 구조(577)는 지정된 폭(width)(G1)과 길이(length)(G2)를 가질 수 있다. 길이(G2)는 예를 들어, λ/4일 수 있다. λ 는 RF 신호(예: 제1 RF 신호 또는 제2 RF 신호)의 주파수에 대응하는 파장의 길이를 의미할 수 있다. 평면도를 기준으로 제1 도전성 라인(562)이 제4 도전성 라인(575)의 위에 배치되고 제3 도전성 라인(573)이 제2 도전성 라인(582) 위에 배치될 수 있도록, 폭(G1)은 xy 평면에서 제1 도전성 라인(562)과 제2 도전성 라인(582) 간 간격에 기반하여 결정될 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따라 복수의 안테나 엘리먼트들(750-1, 750-2, 750-3, 750-4)을 포함하는 안테나 구조체(700)의 방사 패턴을 도시한다.
도 7의 참조 번호 701을 참조하면, 안테나 구조체(700)는 인쇄 회로 기판의 적어도 일부를 형성하는 제1 영역(711), 또는 제2 영역(712)을 포함할 수 있다. 제1 영역(711)은 예를 들어, 도 5a의 제1 영역(511)와 동일하거나 유사한 구조를 포함하고, 제2 영역(712)은 도 5a의 제2 영역(512)과 동일하거나 유사한 구조를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 영역(712)은 비 도전성 영역을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 영역(711) 및 제2 영역(712)을 형성하는 테두리(또는 경계선)는 안테나 구조체(700)를 형성하는 모듈의 경계일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 안테나 엘리먼트들(750-1, 750-2, 750-3, 750-4)은 제2 영역(712) 상에 형성될 수 있다. 복수의 안테나 엘리먼트들(750-1, 750-2, 750-3, 750-4)은 도 5a의 안테나 엘리먼트(550)와 동일하거나 유사한 구조를 포함할 수 있다. 복수의 안테나 엘리먼트들(750-1, 750-2, 750-3, 750-4)은 안테나 어레이(750)를 형성할 수 있다. 도 7은 1 x 4 패턴을 형성하는 안테나 어레이(750)를 도시하지만, 안테나 어레이(750)를 형성하는 안테나 엘리먼트들의 개수 및 패턴은 도 7에 도시된 예로 제한되는 것은 아니다.
도 7의 참조 번호 702를 참조하면, 안테나 어레이(750)를 포함하는 안테나 구조체(700)는 안테나 어레이(750)가 형성하는 평면 또는 제1 영역(711)이 형성하는 평면(예: xy 평면)에 수직하는 양 방향(예: +z축 방향 및 -z축 방향)으로 빔을 형성할 수 있다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따라 제1 유형의 안테나 구조체(예: 도 5a의 500)의 공진 특성을 나타내는 그래프(800)를 도시한다.
도 8을 참조하면, 그래프(800)에서, 가로축은 주파수(단위: 기가헤르츠(gigahertz, GHz))를 나타내고, 세로축은 손실(loss)(단위:데시벨(decibel, dB))을 나타낼 수 있다. S(1,1) 및 S(2,2)는 주파수에 따른 반사 손실(return loss)의 변화를 나타내고, S(1,2)는 주파수에 따른 삽입 손실(insertion loss)의 변화를 나타낼 수 있다. 그래프(800)를 참조하면, 제1 다이폴 안테나(506)의 반사 손실인 S(1,1)과 제2 다이폴 안테나(507)의 반사 손실인 S(2,2)가 27GHz 대역에서 공진 특성을 가지며, 제1 다이폴 안테나(506)와 제2 다이폴 안테나(507)의 아이솔레이션이 -10dB 이하로 확보될 수 있다.
도 9a는 다양한 실시 예들에 따른 제2 유형의 안테나 구조체(900)의 전면 사시도이다. 도 9b는 다양한 실시 예들에 따른 제2 유형의 안테나 구조체(900)의 후면 사시도이다. 이하 서술되는 설명에서, 도 9a 내지 도 9b에 도시된 구성들 중 도 5a 내지 도 5b에 도시된 구성들과 동일한 참조번호를 나타내는 구성은 동일하거나 유사한 구조를 포함할 수 있다. 또한, 이하 서술되는 설명에서, “제3 “, “제4 ”와 같이 “제1 “, “제2 ”가 없는 구성들은 단지 도 5a 내지 도 8에서 이용된 “제1 ”, 제2 ”와 구별하여 설명되기 위한 것에 지나지 않으며, 다른 추가적인 구성이 생략된 것은 아니다.
도 9a 또는 도 9b를 참조하면, 제2 유형의 안테나 구조체(900)는 인쇄 회로 기판(510)의 적어도 일부 영역 상에 형성되는 안테나 엘리먼트(930)(예: 도 4의 안테나 엘리먼트(432, 434, 436, 또는 438))를 포함할 수 있다. 안테나 엘리먼트(930)는 복수의 레이어들(예: 501, 502, 및 503) 상에 형성되는 복수의 도전성 패턴들(940, 950, 960, 970, 및 980)을 이용하여 'X'자 형태를 가지는 제3 다이폴 안테나(906) 및 제4 다이폴 안테나(907)를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제4 도전성 패턴(940) 및 제5 도전성 패턴(950)은 제1 레이어(501)에 형성되고, 제6 도전성 패턴(960)은 제2 레이어(502)에 형성되고, 제7 도전성 패턴(970) 및 제8 도전성 패턴(980)은 제3 레이어(503)에 형성될 수 있다. 제4 도전성 패턴(940)은 제3 급전 라인(922)과 전기적으로 연결되고, 제5 도전성 패턴(950)은 제4 급전 라인(924)과 전기적으로 연결되고, 제7 도전성 패턴(970)은 제5 급전 라인(926)과 전기적으로 연결되고, 제8 도전성 패턴(980)은 제6 급전 라인(928)과 전기적으로 연결되며, 제6 도전성 패턴(960)은 접지 영역에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 9a 내지 도 9b에는 도시되지 않았지만, 제3 급전 라인(922), 제4 급전 라인(924), 제5 급전 라인(926), 및/또는 제6 급전 라인(928)은 지정된 주파수 대역의 신호(예: 5G sub6 RF 신호 또는 5G above6 RF 신호)를 처리하도록 구성된 무선 통신 회로(예: 도 2의 제3 RFIC(226))에 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 급전 라인(922), 제4 급전 라인(924), 제5 급전 라인(926), 및/또는 제6 급전 라인(928)을 전기적으로 차단하기 위하여, 안테나 구조체(900)(또는 전자 장치(101))는 제3 급전 라인(922), 제4 급전 라인(924), 제5 급전 라인(926), 및/또는 제6 급전 라인(928)을 xy 평면 상에서 둘러싸는 적어도 하나의 비아(via)(예: 도 9a 또는 도 9b의 990)를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제4 도전성 패턴(940) 및 제7 도전성 패턴(970)은 제3 다이폴 안테나(906)에 포함될 수 있다. 제4 도전성 패턴(940)은 제3 급전 라인(922)과 전기적으로 연결되는 제5 도전성 라인(942) 및 RF 신호를 방사하도록 구성된 제5 방사부(944)를 포함할 수 있다. 제5 도전성 라인(942)은 전송 라인을 포함할 수 있다. 제5 도전성 라인(942)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 제5 방사부(944)는 도전성 스트립을 포함할 수 있다. 제5 방사부(944)는 제5 도전성 라인(942)으로부터 연장되고, 제5 도전성 라인(942)으로부터 제1 각도(A1)만큼 굽어질 수 있다. 제5 방사부(944)가 연장되는 방향은 제2 방향(D2)으로 지칭될 수 있다. 제7 도전성 패턴(970)은 제5 급전 라인(926)과 전기적으로 연결되는 제7 도전성 라인(972) 및 RF 신호를 방사하도록 구성된 제7 방사부(974)를 포함할 수 있다. 제7 도전성 라인(972)은 전송 라인을 포함할 수 있다. 제7 도전성 라인(972)은 제5 도전성 라인(942)과 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 제7 방사부(974)는 도전성 스트립을 포함할 수 있다. 제7 방사부(974)는 제7 도전성 라인(972)으로부터 연장되고, 제2 방향(D2)의 반대 방향에 해당하는 제4 방향(D4)으로 굽어질 수 있다. 제1 RF 신호가 제3 급전 라인(922)을 통해 전달되는 반면에, 제1 RF 신호와 주파수 대역은 동일하지만 위상이 반대(예: 180도 위상 차이)인 제1-1 RF 신호가 제5 급전 라인(926)을 통해 전달되므로, 제5 방사부(944) 및 제7 방사부(974)는 제3 다이폴 안테나(906)를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 다이폴 안테나(906)는 제1 RF 신호 및 제1-1 RF 신호를 +z축 방향 및 -z축 방향으로 방사할 수 있다. 제3 다이폴 안테나(906)에 의하여 방사되는 제1 RF 신호는 제5 방사부(944) 및 제7 방사부(974)와 평행한 제1 편파 방향으로 편파 특성을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제5 방사부(944)의 길이와 제7 방사부(974)의 길이의 합은 λ/2일 수 있다. λ는 제1 RF 신호 또는 제1-1 RF 신호의 주파수에 대응하는 파장의 길이를 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제5 도전성 패턴(950) 및 제8 도전성 패턴(980)은 제4 다이폴 안테나(907)에 포함될 수 있다. 제8 도전성 패턴(980)은 제6 급전 라인(928)과 전기적으로 연결되는 제8 도전성 라인(982) 및 RF 신호를 방사하도록 구성된 제8 방사부(984)를 포함할 수 있다. 제8 도전성 라인(982)은 전송 라인을 포함할 수 있다. 제8 도전성 라인(982)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 제8 방사부(984)는 도전성 스트립을 포함할 수 있다. 제8 방사부(984)는 제8 도전성 라인(982)으로부터 연장되고, 제8 도전성 라인(982)으로부터 제2 각도(A2)만큼 굽어질 수 있다. 제8 방사부(984)가 연장되는 방향은 제3 방향(D3)으로 지칭될 수 있다. 제5 도전성 패턴(950)은 제4 급전 라인(924)과 전기적으로 연결되는 제6 도전성 라인(952) 및 RF 신호를 방사하도록 구성된 제6 방사부(954)를 포함할 수 있다. 제6 도전성 라인(952)은 전송 라인을 포함할 수 있다. 제6 도전성 라인(952)은 제8 도전성 라인(982)과 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 제6 방사부(954)는 도전성 스트립을 포함할 수 있다. 제6 방사부(954)는 제6 도전성 라인(952)으로부터 연장되고, 제3 방향(D3)의 반대 방향에 해당하는 제5 방향(D5)으로 굽어질 수 있다. 제2 RF 신호가 제4 급전 라인(924)을 통해 전달되는 반면에, 제2 RF 신호와 주파수 대역은 동일하지만 위상이 반대(예: 180도 위상 차이)인 제2-1 RF 신호가 제6 급전 라인(928)을 통해 전달되므로, 제6 방사부(954) 및 제8 방사부(984)는 제4 다이폴 안테나(907)를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제4 다이폴 안테나(907)는 제2 RF 신호 및 제2-1 RF 신호를 +z축 방향 및 -z축 방향으로 방사할 수 있다. 제4 다이폴 안테나(907)에 의하여 방사되는 신호는 제6 방사부(954) 및 제8 방사부(984)와 평행한 제2 편파 방향으로 편파 특성을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제6 방사부(954)의 길이와 제8 방사부(984)의 길이의 합은 λ/2일 수 있다. λ 는 제2 RF 신호, 또는 제2-1 RF 신호의 주파수에 대응하는 파장의 길이일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 레이어(502)에 형성되는 제6 도전성 패턴(960)은 접지 영역으로부터 연장될 수 있다. 제6 도전성 패턴(960)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다.
도 10a는 다양한 실시 예들에 따른 제2 유형의 안테나 구조체(900)의 평면도이다. 도 10b는 다양한 실시 예들에 따른 제2 유형의 안테나 구조체(900)를 레이어 별로 도시하는 평면도이다. 도 10a는 안테나 구조체(900)를 상단(예: +z축 방향)에서 바라보는 평면도를 도시하므로, 도 9a 내지 도 9b에 도시된 구성(예: 제6 도전성 패턴(960), 제5 도전성 라인(972), 또는 제6 도전성 라인(982))의 전부 또는 일부가 가려지도록 도시될 수 있다.
도 10a를 참조하면, 안테나 구조체(900)를 형성하는 안테나 엘리먼트(930)의 적어도 일부는 상단에서 바라볼 때 'X'자 형태를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제5 방사부(944) 및 제7 방사부(974)를 포함하는 제3 다이폴 안테나(906)와 제6 방사부(954) 및 제8 방사부(984)를 포함하는 제4 다이폴 안테나(907)는 xy 평면 상에서 서로 교차하는 구조일 수 있다. 이 경우, xy 평면 상에서, 제5 방사부(944)는 제5 도전성 라인(942)으로부터 제4 다이폴 안테나(907)를 교차하면서 연장되고, 제8 방사부(984)는 제8 도전성 라인(982)으로부터 제3 다이폴 안테나(906)를 교차하도록 연장될 수 있다.
도 10b의 참조 번호 1000-1은 제1 레이어(501)의 평면도를 나타낸다. 제4 도전성 패턴(940)의 제5 도전성 라인(942)은 제3 급전 라인(922)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 급전 라인(922)과 전기적으로 연결된 무선 통신 회로(예: 도 2의 제3 RFIC(226))는 제3 급전 라인(922)을 통해 제1 RF 신호의 전류를 인가할 수 있다. 제1 RF 신호의 전류는 제5 도전성 라인(942)을 통해 제8 방향(D8)으로 흐르고, 제5 방사부(944)로 전달될 수 있다. 제5 도전성 패턴(950)의 제6 도전성 라인(952)은 제4 급전 라인(924)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제4 급전 라인(924)과 전기적으로 연결된 무선 통신 회로(예: 도 2의 제3 RFIC(226))는 제4 급전 라인(924)을 통해 제2 RF 신호의 전류를 인가할 수 있다. 제2 RF 신호의 전류는 제6 도전성 라인(952)을 통해 제9 방향(D9)으로 흐르고, 제6 방사부(954)로 전달될 수 있다.
도 10b의 참조 번호 1000-3은 제3 레이어(503)의 평면도를 나타낸다. 제7 도전성 패턴(970)의 제7 도전성 라인(972)은 제5 급전 라인(926)과 전기적으로 연결될 수 있다. 무선 통신 회로는 제5 급전 라인(926)을 통해 제1 RF 신호와 180도 위상 차이가 나는 제1-1 RF 신호의 전류를 인가할 수 있다. 제1-1 RF 신호의 전류는 제7 도전성 라인(972)을 통해 제10 방향(D10)으로 흐르고, 제7 방사부(974)로 전달될 수 있다. 제8 도전성 패턴(980)의 제8 도전성 라인(982)은 제6 급전 라인(928)과 전기적으로 연결될 수 있다. 무선 통신 회로는 제6 급전 라인(928)을 통해 제2 RF 신호와 180도 위상 차이가 나는 제2-1 RF 신호의 전류를 인가할 수 있다. 제2-1 RF 신호의 전류는 제8 도전성 라인(982)을 통해 제11 방향(D11)으로 흐르고, 제8 방사부(984)로 전달될 수 있다.
도 10b의 참조 번호 1000-2는 제2 레이어(502)의 평면도를 나타낸다. 제2 레이어(502)에 형성된 제6 도전성 패턴(960)은 접지 영역으로부터 연장될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 다이폴 안테나(906)와 제4 다이폴 안테나(907) 간 아이솔레이션을 확보하기 위하여, 제6 도전성 패턴(960)은 지정된 폭(width) (G3)과 지정된 길이(G4)를 가지는 슬릿 구조(977)를 포함할 수 있다. 길이(G4)는 예를 들어, λ/4일 수 있다. λ 는 RF 신호(예: 제1 RF 신호, 또는 제2 RF 신호)의 주파수에 대응하는 파장의 길이를 의미할 수 있다. 평면도를 기준으로 제5 도전성 라인(942)과 제6 도전성 라인(952)가 제6 도전성 패턴(960)의 위에 배치될 수 있도록, 폭(G3)은 xy 평면에서 제5 도전성 라인(942)과 제6 도전성 라인(952) 간 간격에 기반하여 결정될 수 있다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따라 복수의 안테나 엘리먼트들(1130-1, 1130-2, 1130-3, 1130-4)을 포함하는 제2 유형의 안테나 구조체(1100)의 방사 패턴을 도시한다.
도 11의 참조 번호 1101을 참조하면, 안테나 구조체(1100)는 인쇄 회로 기판의 적어도 일부를 형성하는 제1 영역(1111), 또는 제2 영역(1112)을 포함할 수 있다. 제1 영역(1111)은 예를 들어, 도 5a의 제1 영역(511)과 동일하거나 유사한 구조를 포함하고, 제2 영역(1112)은 도 5a의 제2 영역(512)과 동일하거나 유사한 구조를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 영역(1112)은 비 도전성 영역을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 영역(1111) 및 제2 영역(1112)을 형성하는 테두리(또는 경계선)는 안테나 구조체(1100)를 형성하는 모듈의 경계일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 안테나 엘리먼트들(1130-1, 1130-2, 1130-3, 1130-4)은 제2 영역(1112) 상에 형성될 수 있다. 복수의 안테나 엘리먼트들(1130-1, 1130-2, 1130-3, 1130-4)은 도 9a의 안테나 엘리먼트(930)와 동일하거나 유사한 구조를 포함할 수 있다. 복수의 안테나 엘리먼트들(1130-1, 1130-2, 1130-3, 1130-4)은 안테나 어레이(1130)를 형성할 수 있다. 도 11은 1 x 4 패턴을 형성하는 안테나 어레이(1130)를 도시하지만, 안테나 어레이(1130)를 형성하는 안테나 엘리먼트들의 개수 및 패턴은 도 11에 도시된 예로 제한되는 것은 아니다.
도 11의 참조 번호 1102를 참조하면, 안테나 어레이(1130)를 포함하는 안테나 구조체(1100)는 안테나 어레이(1130)가 형성하는 평면 또는 제1 영역(1111)이 형성하는 평면(예: xy 평면)에 수직하는 양 방향(예: +z축 방향 및 -z축 방향)으로 빔을 형성할 수 있다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따라 제2 유형의 안테나 구조체(예: 도 9a의 900)의 공진 특성을 나타내는 그래프(1200)를 도시한다.
도 12를 참조하면, 그래프(1200)에서, 가로축은 주파수(단위: GHz)를 나타내고, 세로축은 손실(단위: dB)을 나타낼 수 있다. S1(Diff1, Diff1) 및 S3(Diff2, Diff2)는 주파수에 따른 반사 손실의 변화를 나타내고, S2(Diff1, Diff2)는 주파수에 따른 삽입 손실의 변화를 나타낼 수 있다. 그래프(1200)를 참조하면, 제3 다이폴 안테나(906)의 반사 손실인 S1(Diff1, Diff1)과 제4 다이폴 안테나(907)의 반사 손실인 S3(Diff2, Diff2)가 27GHz 대역에서 공진 특성을 가지며, 제3 다이폴 안테나(906)와 제4 다이폴 안테나(907)의 아이솔레이션이 -10dB 이하로 확보될 수 있다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따라 제1 영역(1311)이 확장된 안테나 구조체(1300)의 평면도이다.
도 13을 참조하면, 참조 번호 1301에 도시된 안테나 구조체(1300)는 도 5a의 안테나 구조체(500) 또는 도 9a의 안테나 구조체(900)와 동일하거나 유사한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나 엘리먼트(1350)는 도 5a의 안테나 엘리먼트(550) 또는 도 9a의 안테나 엘리먼트(930)와 동일하거나 유사한 구조를 가질 수 있다. 제1 영역(1311)은 도 5a의 제1 영역(511)(예: 도전성 영역 또는 접지 영역)에 대응되고, 제2 영역(1312)은 도 5a의 제2 영역(512)(예: 필컷 영역)에 대응될 수 있다. 도 13은 Z축 방향에서 안테나 구조체(1300)을 볼 때, 안테나 구조체(1300)에 포함된 안테나 엘리먼트들 중 하나를 도시한 도면 이다.
일 실시 예에 따른 참조 번호 1302를 참조하면, 안테나 구조체(1300)는 xy 평면 상에서 제1 영역(1311)의 적어도 일부가 연장된 제1 도전성 영역(1321)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 영역(1321)은 안테나 엘리먼트(1350)의 일 측(예: -X측)에서 제1 영역(1311)으로부터 연장된 제1 돌출부(1321-1)와, 안테나 엘리먼트(1350)의 다른 일 측(예: +X측)에서 제1 영역(1311)으로부터 연장된 제2 돌출부(1321-2)를 포함할 수 있다. 제1 돌출부(1321-1)의 길이 및 제2 돌출부(1321-2)의 길이는 xy 평면 상에서 안테나 엘리먼트(1350)의 y축 길이(L1)보다 짧을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 돌출부(1321-1)의 길이 및 제2 돌출부(1321-2)의 길이는 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시 예에 따른 참조 번호 1303을 참조하면, 안테나 구조체(1300)는 xy 평면 상에서 제1 영역(1311)의 적어도 일부가 보다 연장된 제2 도전성 영역(1331)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 도전성 영역(1331)은 안테나 엘리먼트(1350)의 일 측(예: -X측)에서 제1 영역(1311)으로부터 연장된 제3 돌출부(1331-1)와, 안테나 엘리먼트(1350)의 다른 일 측(예: +X측)에서 제1 영역(1311)으로부터 연장된 제4 돌출부(1331-2)를 포함할 수 있다. 제3 돌출부(1331-1)의 길이 및 제4 돌출부(1331-2)의 길이는 xy 평면 상에서 안테나 엘리먼트(1350)의 y축 길이(L1)와 실질적으로 동일하거나 더 길 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 돌출부(1331-1)의 길이 및 제4 돌출부(1331-2)의 길이는 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시 예에 따른 참조 번호 1304를 참조하면, 안테나 구조체(1300)는 xy 평면 상에서 안테나 엘리먼트(1350)의 주변 영역(예: 제1 영역(1311)에 대응하는 면을 제외한 3면)을 둘러싸는 제3 도전성 영역(1341)을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 도전성 영역(1321), 제2 도전성 영역(1331), 또는 제3 도전성 영역(1341) 중 적어도 하나는 접지 영역을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 도전성 영역(1321), 제2 도전성 영역(1331), 또는 제3 도전성 영역(1341) 중 적어도 하나에는 전자 장치(예: 도 1의 101)의 IC(integrated circuit) 소자 또는 럼프드(lumped) 소자 중 적어도 하나가 배치(disposed)될 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 영역(1311)의 일부 영역(예: 도 4의 400b에서 인쇄 회로 기판(410)의 일부 영역) 상에 RFIC(예: 도 4의 RFIC(452))가 배치되고, RFIC는 급전 라인을 통해 안테나 엘리먼트(1350)와 연결될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 도전성 영역(1321), 제2 도전성 영역(1331), 또는 제3 도전성 영역(1341) 중 적어도 하나에 SMD(surface-mount devices), 몰딩(molding), 또는 쉴딩(shielding) 중 적어도 하나가 처리될 수 있다.
도 14는 다양한 실시 예들에 따라 제1 안테나 어레이(1410) 및 제2 안테나 어레이(1420)를 포함하는 안테나 구조체(1400)를 도시한다.
도 14를 참조하면, 안테나 구조체(1400)는 도 5a 내지 도 13에 도시된 안테나 구조체(500 또는 900)에 더하여 제2 안테나 어레이(1420)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에 따른 참조 번호 1401을 참조하면, 안테나 구조체(1400)는 동일한 PCB(예: 제1 PCB(1411))의 적어도 일부에 제1 안테나 어레이(1410) 및 제2 안테나 어레이(1420)를 포함할 수 있다. 제1 안테나 어레이(1410)는 도 7의 안테나 어레이(750) 또는 도 11의 안테나 어레이(1130) 중 적어도 하나에 대응될 수 있다. 제2 안테나 어레이(1420)는 예를 들어, 복수의 패치 안테나 엘리먼트들(예: 1420-1, 1420-2, 1420-3, 또는 1420-4 중 적어도 하나)을 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 일 실시 예에 따른 참조 번호 1402를 참조하면, 안테나 구조체(1400)는 서로 다른 PCB 상에 제1 안테나 어레이(1410) 및 제2 안테나 어레이(1420)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 어레이(1410)는 제1 PCB(1411)에 배치되고, 제2 안테나 어레이(1420)는 제2 PCB(1421)에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 PCB(1411) 및 제2 PCB(1421)는 연결 부재(1431)를 통해 연결될 수 있다. 연결 부재(1431)는 예를 들어, 동축 케이블 커넥터, board to board 커넥터, 인터포저(interposer), 또는 FPCB(flexible printed circuit board)를 포함할 수 있다.
도 15a는 일 실시 예에 따른 모바일 전자 장치(1500)의 전면 사시도이다. 도 15b는 도 15a에 도시된 모바일 전자 장치(1500)의 후면 사시도이다.
도 15a 및 도 15b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(1500)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 제1 면(또는 전면)(1510A), 제2 면(또는 후면)(1510B), 및 제1 면(1510A) 및 제2 면(1510B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(1510C)을 포함하는 하우징(1510)을 포함할 수 있다.
다른 실시 예(미도시)에서, 하우징(1510)은, 도 15a의 제1 면(1510A), 제2 면(1510B) 및 측면(1510C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 면(1510A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(1502)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제2 면(1510B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(1511)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(1511)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(1510C)은, 전면 플레이트(1502) 및 후면 플레이트(1511)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조(또는 “측면 부재”)(1518)에 의하여 형성될 수 있다.
어떤 실시 예에서, 후면 플레이트(1511) 및 측면 베젤 구조(1518)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 상기 전면 플레이트(1502)는, 상기 제1 면(1510A)으로부터 상기 후면 플레이트(1511) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제1 영역(1510D)들을, 상기 전면 플레이트(1502)의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다.
도시된 실시 예(도 15b 참조)에서, 상기 후면 플레이트(1511)는, 상기 제2 면(1510B)으로부터 상기 전면 플레이트(1502) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제2 영역(1510E)들을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다.
어떤 실시 예에서, 상기 전면 플레이트(1502)(또는 상기 후면 플레이트(1511))는 상기 제1 영역(1510D)들(또는 상기 제2 영역(1510E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 상기 전면 플레이트(1502)(또는 상기 후면 플레이트(1511))는 상기 제1 영역(1510D)들 (또는 제2 영역(1510E)들) 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
상기 실시 예들에서, 상기 전자 장치(1500)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(1518)는, 상기와 같은 제1 영역(1510D)들 또는 제2 영역(1510E)들이 포함되지 않는 측면 쪽(예: 단변)에서는 제1 두께(또는 폭)을 가지고, 상기 제1 영역(1510D)들 또는 제2 영역(1510E)들을 포함한 측면 쪽(예: 장변)에서는 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1500)는 디스플레이(1501), 오디오 모듈(1503, 1507, 1514)(예: 도 1의 오디오 모듈(170)의 적어도 일부), 센서 모듈(1504, 1516, 1519)(예: 도 1의 센서 모듈(176)의 적어도 일부), 카메라 모듈(1505, 1512, 1513)(예: 도 1의 카메라 모듈(180)의 적어도 일부), 키 입력 장치(1517), 발광 소자(1506), 및 커넥터 홀(1508, 1509) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 전자 장치(1500)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(1517), 또는 발광 소자(1506))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(1501)(예: 도 1의 표시 장치(160)의 적어도 일부)는, 예를 들어, 전면 플레이트(1502)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 상기 제1 면(1510A), 및 상기 측면(1510C)의 제1 영역(1510D)들을 포함하는 전면 플레이트(1502)를 통하여 상기 디스플레이(1501)의 적어도 일부가 노출될 수 있다.
어떤 실시 예에서, 디스플레이(1501)의 모서리는 상기 전면 플레이트(1502)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성될 수 있다. 다른 실시 예(미도시)에서, 디스플레이(1501)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(1501)의 외곽과 전면 플레이트(1502)의 외곽간의 간격은 대체로 동일하게 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(1510)의 표면(또는 전면 플레이트(1502))는 디스플레이(1501)가 시각적으로 노출됨에 따라 형성되는 화면 표시 영역을 포함할 수 있다. 일례로, 화면 표시 영역은 제1 면(1510A), 및 측면의 제1 영역(1510D)들을 포함할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 화면 표시 영역(1510A, 110D)은 사용자의 생체 정보를 획득하도록 구성된 센싱 영역(1510F)을 포함할 수 있다. 여기서, “화면 표시 영역(1510A, 110D)이 센싱 영역(1510F)을 포함함”의 의미는 센싱 영역(1510A)의 적어도 일부가 화면 표시 영역(1510A, 110D)에 겹쳐질(overlapped) 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 다시 말해, 센싱 영역(1510F)은 화면 표시 영역(1510A, 110D)의 다른 영역과 마찬가지로 디스플레이(1501)에 의해 시각 정보를 표시할 수 있고, 및 추가적으로 사용자의 생체 정보(예: 지문)를 획득할 수 있는 영역을 의미할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 디스플레이(1501)의 화면 표시 영역(1510A, 110D)은 제1 카메라 장치(1505)(예: 펀치 홀 카메라)가 시각적으로 노출될 있는 영역(1510G)을 포함할 수 있다. 상기 제1 카메라 장치(1505)가 노출된 영역(1510G)은 가장자리의 적어도 일부가 화면 표시 영역(1510A, 110D)에 의해 둘러싸일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 제1 카메라 장치(1505)는 복수의 카메라 장치를 포함할 수 있다.
다른 실시 예(미도시)에서, 디스플레이(1501)의 화면 표시 영역(1510A, 1510D)의 일부에는 리세스 또는 개구부(opening)가 형성되고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 오디오 모듈(1514), 제1 센서 모듈(1504), 및 발광 소자(1506) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
다른 실시 예(미도시)에서, 디스플레이(1501)는 화면 표시 영역(1510A, 1510D)의 배면에, 오디오 모듈(1514), 센서 모듈(1504, 1516, 1519), 및 발광 소자(1506) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
다른 실시 예(미도시)에서, 디스플레이(1501)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
어떤 실시 예에서, 상기 센서 모듈(1504, 1516, 1519)의 적어도 일부, 및/또는 키 입력 장치(1517)의 적어도 일부는, 상기 측면(1510C)(예: 제1 영역(1510D)들 및/또는 상기 제2 영역(1510E)들)에 배치될 수 있다.
오디오 모듈(1503, 1507, 1514)은, 마이크 홀(1503) 및 스피커 홀(1507, 1514)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(1503)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시 예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(1507, 1514)은, 외부 스피커 홀(1507) 및 통화용 리시버 홀(1514)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는 스피커 홀(1507, 1514)과 마이크 홀(1503)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(1507, 1514) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
센서 모듈(1504, 1516, 1519)은, 전자 장치(1500)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(1504, 1516, 1519)은, 하우징(1510)의 제1 면(1510A)에 배치된 제1 센서 모듈(1504)(예: 근접 센서), 하우징(1510)의 제2 면(1510B)에 배치된 제2 센서 모듈(1516)(예: TOF 카메라 장치), 상기 하우징(1510)의 제2 면(1510B)에 배치된 제3 센서 모듈(1519)(예: HRM 센서) 및/또는 디스플레이(1501)에 결합되는 제4 센서 모듈(예: 도 15c의 센서(1590))(예: 지문 센서)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제2 센서 모듈(1516)은 거리 측정을 위한 TOF 카메라 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제4 센서 모듈(예: 도 15c의 센서(1590))는 적어도 일부가 화면 표시 영역(1510A, 1510D) 아래에 배치될 수 있다. 일례로, 제4 센서 모듈은 디스플레이(1501)의 배면에 형성된 리세스(예: 도 15c의 리세스(1539))에 배치될 수 있다. 즉, 제4 센서 모듈(예: 도 15c의 센서(1590))은 화면 표시 영역(1510A, 1510D)으로 노출되지 않으며, 화면 표시 영역(1510A, 1510D)의 적어도 일부에 센싱 영역(1510F)을 형성할 수 있다.
어떤 실시 예에서(미도시), 상기 지문 센서는 하우징(1510)의 제1 면(1510A)(예: 화면 표시 영역(1510A, 1510D))뿐만 아니라 제2 면(1510B)에 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(1500)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1505, 1512, 1513)은, 전자 장치(1500)의 제1 면(1510A)으로 노출되는 제1 카메라 장치(1505)(예: 펀치 홀 카메라 장치), 및 제2 면(1510B)으로 노출되는 제2 카메라 장치(1512), 및/또는 플래시(1513)를 포함할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 카메라 장치(1505)는 제1 면(1510A) 중 화면 표시 영역(1510D)의 일부를 통해 노출될 수 있다. 일례로, 제1 카메라 장치(1505)는 디스플레이(1501)의 일부에 형성된 개구(미도시)를 통해 화면 표시 영역(1510D)의 일부 영역으로 노출될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 카메라 장치(1512)는 복수의 카메라 장치(예: 듀얼 카메라, 또는 트리플 카메라)를 포함할 수 있다. 다만, 제2 카메라 장치(1512)가 반드시 복수의 카메라 장치를 포함하는 것으로 한정되는 것은 아니며 하나의 카메라 장치를 포함할 수도 있다.
상기 카메라 장치들(1505, 1512)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(1513)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 2개 이상의 렌즈들(적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(1500)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(1517)는, 하우징(1510)의 측면(1510C)에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서는, 전자 장치(1500)는 상기 언급된 키 입력 장치(1517) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(1517)는 디스플레이(1501) 상에 소프트 키와 같은 다른 형태로 구현될 수 있다. 어떤 실시 예에서, 키 입력 장치는 화면 표시 영역(1510A, 1510D)에 포함된 센싱 영역(1510F)을 형성하는 센서 모듈(예: 도 15c의 센서(1590))을 포함할 수 있다.
발광 소자(1506)는, 예를 들어, 하우징(1510)의 제1 면(1510A)에 배치될 수 있다. 발광 소자(1506)는, 예를 들어, 전자 장치(1500)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시 예에서, 발광 소자(1506)는, 예를 들어, 제1 카메라 장치(1505)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 소자(1506)는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(1508, 1509)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제1 커넥터 홀(1508), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제2 커넥터 홀(1509)(예를 들어, 이어폰 잭)을 포함할 수 있다.
도 15c는 도 15a에 도시된 모바일 전자 장치(1500)의 분해 사시도이다.
도 15c를 참조하면, 전자 장치(1500)는, 측면 부재(1540), 제1 지지 부재(1542)(예: 브라켓), 전면 플레이트(1520), 디스플레이(1530)(예: 도 15a의 디스플레이(1501)), 인쇄 회로 기판(1550)(예: 도 3의 인쇄 회로 기판(410)), 배터리(1552)(예: 도 1의 배터리(189)), 제2 지지 부재(1560)(예: 리어 케이스), 안테나(1570), 및 후면 플레이트(1580)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 전자 장치(1500)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제1 지지 부재(1542), 또는 제2 지지 부재(1560))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(1500)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 15a, 또는 도 15b의 전자 장치(1500)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제1 지지 부재(1542)는, 전자 장치(1500) 내부에 배치되어 측면 부재(1540)와 연결될 수 있거나, 측면 부재(1540)와 일체로 형성될 수 있다. 제1 지지 부재(1542)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제1 지지 부재(1542)는, 일면에 디스플레이(1530)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(1550)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(1550)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(1500)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(1552)는 전자 장치(1500)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(1552)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(1550)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(1552)는 전자 장치(1500) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(1500)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(1570)는, 후면 플레이트(1580)와 배터리(1552) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(1570)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(1570)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 다른 실시 예에서는, 측면 부재(1540) 및/또는 상기 제1 지지 부재(1542)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 전자 장치(1500)는 디스플레이(1530)에 결합되는 센서(1590)를 더 포함할 수 있다. 센서(1590)는 디스플레이(1530) 배면에 형성된 리세스(1539)에 배치될 수 있다. 센서(1590)는 제1 플레이트(1520)의 일부에 센싱 영역(예: 도 15a의 센싱 영역(1510F))을 형성할 수 있다.
도 16a는 다양한 실시 예들에 따른 제3 안테나 모듈(246)이 모바일 전자 장치(1600)에 배치되는 배치 관계를 도시한 도면이다. 도 16b는 모바일 전자 장치(1600)에 배치된 제3 안테나 모듈(246)의 빔 패턴을 도시한다. 이하 도 16a 내지 도 20에 제3 안테나 모듈(246)의 빔 패턴의 형태(shape)는 도 16a 내지 도 20에 도시된 예로 제한되는 것은 아니며, 도 7 또는 도 11에 도시된 형태와 동일하거나 유사할 수 있다.
도 16a를 참조하면, 전자 장치(1600)(예: 도 15a의 모바일 전자 장치(1500))는 측면 부재(1610)(예: 도 15c의 측면 부재(1540))를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 측면 부재(1610)는 제1 길이로 형성되는 제1 측면(1611)과, 제1 측면(1611)으로부터 수직한 방향으로 연장되고, 제1 길이보다 짧은 제2 길이를 갖는 제2 측면(1612)과, 제2 측면(1612)으로부터 제1 측면(1611)과 평행한 방향으로 연장되고 제1 길이를 갖는 제3 측면(1613) 및 제3 측면(1613)으로부터 제2 측면(1612)과 평행한 방향으로 연장되고 제2 길이를 갖는 제4 측면(1614)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(1600)는 내부 공간(1601)에 배터리(1640)(예: 도 1의 배터리(189) 또는 도 15c의 배터리(1552)) 및 배터리(1640)를 회피하거나 적어도 일부가 중첩되는 방식으로 배치되는 장치 기판(1620)(예: 도 15c의 제2 지지 부재(1560)의 적어도 일부)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 5a 내지 도 14에 도시된 안테나 구조체를 포함하는 제3 안테나 모듈(246)은 내부 공간(1601)에서 다양한 방향으로 배치될 수 있으며, 장치 기판(1620)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제3 안테나 모듈(246)은 제1 측면(1611)의 근처(예: 위치 A), 제2 측면(1612)의 근처(예: 위치 B), 제3 측면(1613)의 근처(예: 위치 C) 및/또는 제4 측면(1614)의 근처(예: 위치 D)에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제3 안테나 모듈(246)은 복수 개 배치될 수 있다.
도 16b를 참조하면, 전자 장치(1600)에 배치된 제3 안테나 모듈(246)은 측면 부재(1610)와 수직한 방향(예: +z축 방향 및/또는 -z축 방향)으로 빔을 형성하거나 신호를 방사할 수 있다.
도 17은 모바일 전자 장치(1700)에 배치된 제3 안테나 모듈(246)의 방사 패턴의 다른 예를 도시한다.
도 17을 참조하면, 전자 장치(1700)는 도 15a 내지 도 15c의 전자 장치(1500)에서 일부 구조가 변경된 전자 장치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1700)는 제2 측면(예: 도 16a의 제2 측면(1612))을 향하는 방향(예: +y축 방향) 및 제4 측면(예: eh 16a의 제4 측면(1614))을 향하는 방향(예: -y축 방향)으로 이동하는 슬라이드 부재(slide member)(1710)를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 슬라이드 부재(1710)는 사출 구조 또는 글라스(glass) 구조를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 안테나 모듈(246)은 슬라이드 부재(1710)의 일 표면 또는 내부에 배치될 수 있다. 참조 번호 1701에 도시된 바와 같이 슬라이드 부재(1710)가 +y축 방향으로 이동하면, 제3 안테나 모듈(246)을 포함하는 슬라이드 부재(1710)의 적어도 일부가 노출되므로, 제3 안테나 모듈(246)은 양 방향(예: +z 축 방향 및 -z축 방향)으로 신호를 방사할 수 있다. 참조 번호 1702에 도시된 바와 같이 슬라이드 부재(1710)가 -y축 방향으로 이동하면, 양 방향 중 일 방향(예: +z축 방향)은 그라운드 월(ground wall)이 존재할 수 있으므로, 제3 안테나 모듈(246)은 다른 방향(예: -z축 방향)으로 신호를 방사할 수 있다.
도 18은 모바일 전자 장치(1800)에 배치된 제3 안테나 모듈(246)의 방사 패턴의 일 예를 도시한다.
도 18을 참조하면, 전자 장치(1800)는 도 15a 내지 도 15c의 전자 장치(1500)에서 일부 구조가 변경된 전자 장치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1800)는 제1 하우징 구조(1710), 제2 하우징 구조(1720), 및 연결 부재(1730)를 포함할 수 있다. 제1 하우징 구조(1710) 및/또는 제2 하우징 구조(1720)는 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 구성요소를 적어도 하나 포함할 수 있다. 제1 하우징 구조(1710) 및 제2 하우징 구조(1720)는 연결 부재(1730)를 중심으로 접히거나 펼쳐질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 안테나 모듈(246)은 제1 하우징 구조(1710)의 일 측면 또는 제2 하우징 구조(1720)의 일 측면에 배치되거나, 복수의 제3 안테나 모듈(246)이 제1 하우징 구조(1710)의 일 측면 및 제2 하우징 구조(1720)의 일 측면에 배치될 수 있다. 참조 번호 1801에 도시된 바와 같이 제3 안테나 모듈(246)이 제2 하우징 구조(1720)에 배치되고 제1 하우징 구조(1710) 및 제2 하우징 구조(1720)가 펼쳐지면, 제3 안테나 모듈(246)은 양 방향(예: +z 축 방향 및 -z축 방향)으로 신호를 방사할 수 있다. 참조 번호 1802에 도시된 바와 같이 제3 안테나 모듈(246)이 제2 하우징 구조(1720)에 배치되고 제1 하우징 구조(1710) 및 제2 하우징 구조(1720)가 완전히 접히면, 제3 안테나 모듈(246)로부터 방사되는 신호 중 일부(예: +z축 방향으로 반사되는 신호)는 제1 하우징 구조(1710)에 존재하는 그라운드 월(미도시)을 통과하지 못하므로, 제3 안테나 모듈(246)은 일 방향(예: -z축 방향)으로 신호를 방사할 수 있다.
도 19는 차량(1900)에 배치된 제3 안테나 모듈(246)의 방사 패턴의 예를 도시한다.
도 19를 참조하면, 제3 안테나 모듈(246)에 포함된 안테나 구조체(1950)는 도 5a의 안테나 구조체(500) 또는 도 9a의 안테나 구조체(900)와 동일하거나 유사한 구조를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 차량(1900)의 측면(예: +z축 방향)에서 차량(1900)에 배치된 제3 안테나 모듈(246)을 바라본 참조 번호 1901을 참조하면, 제3 안테나 모듈(246)은 안테나 구조체(1900)를 이용하여 지정된 주파수 대역의 신호(예: 5G sub6 RF 신호 또는 5G above6 RF 신호)를 방사할 수 있다. 예를 들어, 차량(1900)의 후방(예: +x축 방향)에서 차량(1900)에 배치된 제3 안테나 모듈(246)을 바라본 참조 번호 1902를 참조하면, 제3 안테나 모듈(246)은 차량(1900)의 양 측면 방향(예: +z 축 방향 및 -z축 방향)으로 신호를 방사할 수 있다.
도 20은 비행 장치(2000)에 배치된 제3 안테나 모듈(246)의 방사 패턴의 예를 도시한다.
도 20을 참조하면, 비행 장치(2000)는 도 1의 전자 장치(101)의 구성요소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 비행 장치(2000)가 비행 중에 무선 통신을 수행하기 위하여 적어도 하나의 제3 안테나 모듈(246)은 비행 장치(2000)의 적어도 일 면 또는 내부에 배치될 수 있다. 도 20에 도시된 제3 안테나 모듈들(예: 246-1, 246-2)의 개수, 배치 방향, 및 배치 위치는 예시에 지나지 않으며, 도 20에 도시된 예로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 참조 번호 2001을 참조하면, 비행 장치(2000)가 측면 방향(예: +x축 방향 및/또는 -x축 방향)으로 무선 통신을 수행할 수 있도록 복수의 제3 안테나 모듈들(246-1, 246-2)은 세로 방향(예: zy 평면과 실질적으로 평행한 방향)으로 비행 장치(2000)에 배치될 수 있다. 다른 예를 들어, 참조 번호 2002를 참조하면, 비행 장치(2000)가 상하 방향(예: y축 방향 및/또는 -y축 방향)으로 무선 통신을 수행할 수 있도록 복수의 제3 안테나 모듈들(246-1, 246-2)은 가로 방향(예: xz 평면과 실질적으로 평행한 방향)으로 비행 장치(2000)에 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 101)는, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸고 상기 제2 플레이트에 결합되거나 상기 제2 플레이트와 일체로 형성된 측면 부재를 포함하는 하우징(예: 도 15의 1510), 상기 공간에 배치되고, 제1 도전성 레이어(예: 도 5a의 501), 제2 도전성 레이어(예: 도 5a의 502), 제3 도전성 레이어(예: 도 5a의 503), 및 그라운드(ground)를 포함하는 인쇄 회로 기판(예: 도 5a의 510), 및 상기 공간에 배치되는 안테나 구조체(예: 도 5a의 500)를 포함하고, 상기 안테나 구조체는, 상기 제1 도전성 레이어에 형성되고, 제1 급전 라인(예: 도 5a의 542)과 전기적으로 연결되는 제1 도전성 패턴(예: 도 5a의 560), 상기 제1 도전성 레이어와 상기 제3 도전성 레이어 사이에 배치되는 상기 제2 도전성 레이어에 형성되고, 상기 그라운드에 전기적으로 연결되는 제2 도전성 패턴(예: 도 5a의 570), 및 상기 제3 도전성 레이어에 형성되고, 제2 급전 라인과 전기적으로 연결되는 제3 도전성 패턴(예: 도 5a의 580)을 포함하고, 상기 제1 도전성 패턴은, 상기 제1 도전성 레이어와 평행한 제1 방향으로 연장되는 제1 도전성 라인(예: 도 5a의 562), 및 상기 제1 방향과 0도에서 -90도 사이에 해당하는 제1 각도를 형성하는 제2 방향으로 상기 제1 도전성 라인으로부터 연장되는 제1 방사부(예: 도 5a의 564)를 포함하고, 상기 제3 도전성 패턴은, 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 도전성 라인(예: 도 5a의 582), 및 상기 제1 방향과 0도에서 +90도 사이에 해당하는 제2 각도를 형성하는 제3 방향으로 상기 제2 도전성 라인으로부터 연장되는 제2 방사부(예: 도 5a의 584)를 포함하고, 상기 제2 도전성 패턴은, 상기 그라운드와 전기적으로 연결되는 일부분(예: 도 5a의 572), 상기 제1 방향으로 상기 일부분으로부터 연장되는 제3 도전성 라인(예: 도 5a의 573), 상기 제2 방향에 반대되는 제4 방향으로 상기 제3 도전성 라인으로부터 연장되는 제3 방사부(예: 도 5a의 574), 상기 제3 도전성 라인과 이격되고, 상기 제1 방향으로 상기 제1 부분으로부터 연장되는 제4 도전성 라인(예: 도 5a의 574), 및 상기 제3 방향에 반대되는 제5 방향으로 상기 제4 도전성 라인으로부터 연장되는 제4 방사부(예: 도 5a의 576)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 제1 급전 라인 및 상기 제2 급전 라인과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(예: 도 4의 452)를 더 포함하고, 상기 무선 통신 회로는, 상기 제1 방사부 및 상기 제3 방사부를 통해, 제1 편파 방향을 가지는 지정된 주파수 대역의 신호를 방사하고, 상기 제2 방사부 및 상기 제4 방사부를 통해, 상기 제1 편파 방향과 실질적으로 수직인 제2 편파 방향을 가지는 상기 지정된 주파수 대역의 신호를 방사하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 통신 회로는, RFIC를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 구조체 및 상기 RFIC는 안테나 모듈을 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 제1 급전 라인 및 상기 제2 급전 라인을 둘러싸는 복수의 비아(예: 도 5a의 590)들을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 방사부 및 상기 제3 방사부의 길이의 합과, 상기 제2 방사부 및 상기 제4 방사부의 길이의 합은 상기 지정된 주파수 대역에 대응하는 파장의 길이의 절반에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 각도는 -45도에 해당하고, 상기 제2 각도는 +45도에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제3 도전성 라인 및 상기 제4 도전성 라인은, 지정된 간격을 가지는 슬릿(예: 도 6b의 577)을 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 그라운드로부터 상기 안테나 구조체의 양 측면에서 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 전자 장치의 IC 소자 또는 럼프드 소자 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 제1 도전성 영역(예: 도 13의 1321-1 또는 1321-2)을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 그라운드로부터 연장되고, 상기 안테나 구조체를 둘러싸며, 상기 전자 장치의 IC 소자 또는 럼프드 소자 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 제2 도전성 영역(예: 도 13의 1341)을 더 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 101)는, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸고 상기 제2 플레이트에 결합되거나 상기 제2 플레이트와 일체로 형성된 측면 부재를 포함하는 하우징(예: 도 15의 1510), 상기 공간에 배치되고, 제1 도전성 레이어(예: 도 9a의 501), 제2 도전성 레이어(예: 도 9a의 502), 제3 도전성 레이어(예: 도 9a의 503), 및 그라운드(ground)를 포함하는 인쇄 회로 기판(예: 도 9a의 510), 및 상기 공간에 배치되는 안테나 구조체(예: 도 9a의 900)를 포함하고, 상기 안테나 구조체는, 상기 제1 도전성 레이어에 형성되고, 제1 급전 라인(예: 도 9a의 922)과 전기적으로 연결되는 제1 도전성 패턴(예: 도 9a의 940), 상기 제1 도전성 레이어에 형성되고, 제2 급전 라인(예: 도 9a의 924)과 전기적으로 연결되는 제2 도전성 패턴(예: 도 9a의 950), 상기 제1 도전성 레이어와 상기 제3 도전성 레이어 사이에 배치되는 상기 제2 도전성 레이어에 형성되고, 상기 그라운드에 전기적으로 연결되는 제3 도전성 패턴(예: 도 9a의 960), 상기 제3 도전성 레이어에 형성되고, 제3 급전 라인(예: 도 9a의 926)과 전기적으로 연결되는 제4 도전성 패턴(예: 도 9a의 970), 및 상기 제3 레이어에 형성되고, 제4 급전 라인(예: 도 9a의 928)과 전기적으로 연결되는 제5 도전성 패턴(예: 도 9a의 980)을 포함하고, 상기 제1 도전성 패턴은, 상기 제1 도전성 레이어와 평행한 제1 방향으로 연장되는 제1 도전성 라인(예: 도 9a의 942), 및 상기 제1 방향과 0도에서 -90도 사이에 해당하는 제1 각도를 형성하는 제2 방향으로 상기 제1 도전성 라인으로부터 연장되는 제1 방사부(예: 도 9a의 944)를 포함하고, 상기 제2 도전성 패턴은, 상기 제1 도전성 라인과 실질적으로 평행하게 연장되는 제2 도전성 라인(예: 도 9a의 952), 및 상기 제1 방향과 -90도에서 -180도 사이에 해당하는 제2 각도를 형성하는 제3 방향으로 상기 제2 도전성 라인으로부터 연장되는 제2 방사부(예: 도 9a의 954)를 포함하고, 상기 제3 도전성 패턴은, 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제4 도전성 패턴은, 상기 제1 방향으로 연장되는 제3 도전성 라인(예: 도 9a의 972), 및 상기 제2 방향과 반대되는 방향으로 상기 제3 도전성 라인으로부터 연장되는 제3 방사부(예: 도 9a의 974)를 포함하고, 상기 제5 도전성 패턴은, 상기 제1 방향으로 연장되는 제4 도전성 라인(예: 도 9a의 982), 및 상기 제3 방향과 반대되는 방향으로 상기 제4 도전성 라인으로부터 연장되는 제4 방사부(예: 도 9a의 984)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 제1 급전 라인 및 상기 제2 급전 라인과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로를 더 포함하고, 상기 무선 통신 회로는, 상기 제1 방사부 및 상기 제3 방사부를 통해, 제1 편파 방향을 가지는 지정된 주파수 대역의 신호를 방사하고, 상기 제2 방사부 및 상기 제4 방사부를 통해, 상기 제1 편파 방향과 실질적으로 수직인 제2 편파 방향을 가지는 상기 지정된 주파수 대역의 신호를 방사하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 통신 회로는, RFIC(예: 도 4의 462)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 구조체 및 상기 RFIC는 안테나 모듈을 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 제1 급전 라인, 상기 제2 급전 라인, 상기 제3 급전 라인, 및 상기 제4 급전 라인을 둘러싸는 복수의 비아(예: 도 9a의 990)들을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 방사부 및 상기 제3 방사부의 길이의 합과, 상기 제2 방사부 및 상기 제4 방사부의 길이의 합은 상기 지정된 주파수 대역에 대응하는 파장의 길이의 절반에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 각도는 -45도에 해당하고, 상기 제2 각도는 -135도에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제3 도전성 패턴은, 슬릿 구조(예: 도 10b의 977)를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 그라운드로부터 상기 안테나 구조체의 양 측면에서 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 전자 장치의 IC 소자 또는 럼프드 소자 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 제1 도전성 영역(예: 도 13의 1321-1 또는 1321-2)을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 그라운드로부터 연장되고, 상기 안테나 구조체를 둘러싸며, 상기 전자 장치의 IC 소자 또는 럼프드 소자 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 제2 도전성 영역(예: 도 13의 1341)을 더 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나" 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸고 상기 제2 플레이트에 결합되거나 상기 제2 플레이트와 일체로 형성된 측면 부재를 포함하는 하우징;
    상기 공간에 배치되고, 제1 도전성 레이어, 제2 도전성 레이어, 제3 도전성 레이어, 및 그라운드(ground)를 포함하는 인쇄 회로 기판; 및 상기 공간에 배치되는 안테나 구조체를 포함하고, 상기 안테나 구조체는,
    상기 제1 도전성 레이어에 형성되고, 제1 급전 라인(feeding line)과 전기적으로 연결되는 제1 도전성 패턴;
    상기 제1 도전성 레이어와 상기 제3 도전성 레이어 사이에 배치되는 상기 제2 도전성 레이어에 형성되고, 상기 그라운드에 전기적으로 연결되는 제2 도전성 패턴; 및
    상기 제3 도전성 레이어에 형성되고, 제2 급전 라인과 전기적으로 연결되는 제3 도전성 패턴을 포함하고,
    상기 제1 도전성 패턴은,
    상기 제1 도전성 레이어와 평행한 제1 방향으로 연장되는 제1 도전성 라인; 및
    상기 제1 방향과 0도에서 -90도 사이에 해당하는 제1 각도를 형성하는 제2 방향으로 상기 제1 도전성 라인으로부터 연장되는 제1 방사부를 포함하고,
    상기 제3 도전성 패턴은,
    상기 제1 방향으로 연장되는 제2 도전성 라인; 및
    상기 제1 방향과 0도에서 +90도 사이에 해당하는 제2 각도를 형성하는 제3 방향으로 상기 제2 도전성 라인으로부터 연장되는 제2 방사부를 포함하고,
    상기 제2 도전성 패턴은,
    상기 그라운드와 전기적으로 연결되는 일부분;
    상기 제1 방향으로 상기 일부분으로부터 연장되는 제3 도전성 라인;
    상기 제2 방향에 반대되는 제4 방향으로 상기 제3 도전성 라인으로부터 연장되는 제3 방사부;
    상기 제3 도전성 라인과 이격되고, 상기 제1 방향으로 상기 일부분으로부터 연장되는 제4 도전성 라인; 및
    상기 제3 방향에 반대되는 제5 방향으로 상기 제4 도전성 라인으로부터 연장되는 제4 방사부를 포함하는, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 급전 라인 및 상기 제2 급전 라인과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로를 더 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는,
    상기 제1 방사부 및 상기 제3 방사부를 통해, 제1 편파 방향을 가지는 지정된 주파수 대역의 신호를 방사하고,
    상기 제2 방사부 및 상기 제4 방사부를 통해, 상기 제1 편파 방향과 상이한 제2 편파 방향을 가지는 상기 지정된 주파수 대역의 신호를 방사하도록 구성된, 전자 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는, RFIC(radio frequency integrated circuit)를 포함하는, 전자 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 안테나 구조체 및 상기 RFIC는 안테나 모듈을 형성하는, 전자 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 급전 라인 및 상기 제2 급전 라인을 둘러싸는 복수의 비아(via)들을 더 포함하는, 전자 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 방사부 및 상기 제3 방사부의 길이의 합과, 상기 제2 방사부 및 상기 제4 방사부의 길이의 합은 상기 지정된 주파수 대역에 대응하는 파장의 길이의 절반에 해당하는, 전자 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 각도는 -45도에 해당하고,
    상기 제2 각도는 +45도에 해당하는, 전자 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 도전성 라인 및 상기 제4 도전성 라인은, 지정된 간격을 가지는 슬릿(slit)을 형성하는, 전자 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 그라운드로부터 상기 안테나 구조체의 양 측면에서 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 전자 장치의 IC(integrated circuit) 소자 또는 럼프드(lumped) 소자 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 제1 도전성 영역을 더 포함하는, 전자 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 그라운드로부터 연장되고, 상기 안테나 구조체를 둘러싸며, 상기 전자 장치의 IC 소자 또는 럼프드 소자 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 제2 도전성 영역을 더 포함하는, 전자 장치.
  11. 전자 장치에 있어서,
    제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸고 상기 제2 플레이트에 결합되거나 상기 제2 플레이트와 일체로 형성된 측면 부재를 포함하는 하우징;
    상기 공간에 배치되고, 제1 도전성 레이어, 제2 도전성 레이어, 제3 도전성 레이어, 및 그라운드(ground)를 포함하는 인쇄 회로 기판; 및
    상기 공간에 배치되는 안테나 구조체를 포함하고, 상기 안테나 구조체는,
    상기 제1 도전성 레이어에 형성되고, 제1 급전 라인(feeding line)과 전기적으로 연결되는 제1 도전성 패턴;
    상기 제1 도전성 레이어에 형성되고, 제2 급전 라인과 전기적으로 연결되는 제2 도전성 패턴;
    상기 제1 도전성 레이어와 상기 제3 도전성 레이어 사이에 배치되는 상기 제2 도전성 레이어에 형성되고, 상기 그라운드에 전기적으로 연결되는 제3 도전성 패턴;
    상기 제3 도전성 레이어에 형성되고, 제3 급전 라인과 전기적으로 연결되는 제4 도전성 패턴; 및
    상기 제3 도전성 레이어에 형성되고, 제4 급전 라인과 전기적으로 연결되는 제5 도전성 패턴을 포함하고,
    상기 제1 도전성 패턴은,
    상기 제1 도전성 레이어와 평행한 제1 방향으로 연장되는 제1 도전성 라인; 및
    상기 제1 방향과 0도에서 -90도 사이에 해당하는 제1 각도를 형성하는 제2 방향으로 상기 제1 도전성 라인으로부터 연장되는 제1 방사부를 포함하고,
    상기 제2 도전성 패턴은,
    상기 제1 방향으로 연장되는 제2 도전성 라인; 및
    상기 제1 방향과 -90도에서 -180도 사이에 해당하는 제2 각도를 형성하는 제3 방향으로 상기 제2 도전성 라인으로부터 연장되는 제2 방사부를 포함하고,
    상기 제3 도전성 패턴은, 상기 제1 방향으로 연장되고,
    상기 제4 도전성 패턴은,
    상기 제1 방향으로 연장되는 제3 도전성 라인; 및
    상기 제2 방향과 반대되는 방향으로 상기 제3 도전성 라인으로부터 연장되는 제3 방사부를 포함하고,
    상기 제5 도전성 패턴은,
    상기 제1 방향으로 연장되는 제4 도전성 라인; 및
    상기 제3 방향과 반대되는 방향으로 상기 제4 도전성 라인으로부터 연장되는 제4 방사부를 포함하는, 전자 장치.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 제1 급전 라인 및 상기 제2 급전 라인과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로를 더 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는,
    상기 제1 방사부 및 상기 제3 방사부를 통해, 제1 편파 방향을 가지는 지정된 주파수 대역의 신호를 방사하고,
    상기 제2 방사부 및 상기 제4 방사부를 통해, 상기 제1 편파 방향과 상이한 제2 편파 방향을 가지는 상기 지정된 주파수 대역의 신호를 방사하도록 구성된, 전자 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는, RFIC(radio frequency integrated circuit)를 포함하는, 전자 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 안테나 구조체 및 상기 RFIC는 안테나 모듈을 형성하는, 전자 장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 급전 라인, 상기 제2 급전 라인, 상기 제3 급전 라인, 및 상기 제4 급전 라인을 둘러싸는 복수의 비아(via)들을 더 포함하는, 전자 장치.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 방사부 및 상기 제3 방사부의 길이의 합과, 상기 제2 방사부 및 상기 제4 방사부의 길이의 합은 상기 지정된 주파수 대역에 대응하는 파장의 길이의 절반에 해당하는, 전자 장치.
  17. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 각도는 -45도에 해당하고,
    상기 제2 각도는 -135도에 해당하는, 전자 장치.
  18. 청구항 11에 있어서,
    상기 제3 도전성 패턴은, 슬릿(slit) 구조를 형성하는, 전자 장치.
  19. 청구항 11에 있어서,
    상기 그라운드로부터 상기 안테나 구조체의 양 측면에서 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 전자 장치의 IC(integrated circuit) 소자 또는 럼프드(lumped) 소자 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 제1 도전성 영역을 더 포함하는, 전자 장치.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 그라운드로부터 연장되고, 상기 안테나 구조체를 둘러싸며, 상기 전자 장치의 IC 소자 또는 럼프드 소자 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 제2 도전성 영역을 더 포함하는, 전자 장치.
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