KR102625253B1 - 복수 개의 도전성 엘리먼트들을 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 포함하는 광 도전성 소자를 가지는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전자 장치는, 안테나, 및 상기 안테나와 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(photo conductive device)를 포함하고, 상기 광 도전성 소자는, 지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들을 포함하는 제 1 레이어와, 상기 제 1 레이어 위에 배치되고, 광을 출력할 수 있는 적어도 하나의 광원을 포함하는 제 2 레이어, 및 상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고, 상기 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 가지는 제 3 레이어를 포함할 수 있다. 그 밖에 다양한 실시예들을 포함할 수 있다.

Description

복수 개의 도전성 엘리먼트들을 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 포함하는 광 도전성 소자를 가지는 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE WITH PHOTO CONDUCTIVE DEVICE INCLUDING PHOTO CONDUCTIVE MEMBER CAPABLE TO ELECRICALLY CONNECT PLURAL CONDUCTIVE ELEMENTS}
본 발명의 일 실시예는 복수 개의 도전성 엘리먼트들을 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 포함하는 광 도전성 소자를 가지는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 디지털 기술의 발달과 함께 스마트폰(smart phone, 태블릿 PC(tablet personal computer), PDA(personal digital assistant) 등과 같은 다양한 형태로 제공되고 있다. 전자 장치는 이동성(portability) 및 사용자의 접근성(accessibility)을 향상시킬 수 있도록 사용자에게 착용할 수 있는 형태로도 개발되고 있다. 전자 장치는 자유 공간(free space)으로 전파를 송신하거나 외부 전파를 수신하기 위한 안테나(antenna), 및 상기 안테나의 공진 주파수를 조정하기 위한 소자(이하, '주파수 조정 소자')를 포함할 수 있다. 고주파수 대역의 고속 무선 통신 기술이 개발되고 있고 전자 장치에서 확보해야 하는 주파수 대역이 넓고 다양해지면서, 전자 장치에 장착되는 주파수 조정 소자(예: 튜너(tuner) 또는 위상 천이기(phase shifter))의 수가 늘고 있는 추세이다.
튜너는 LC 회로가 그 내부에 실장되어 있는 소자로서, 임피던스를 변환시킬 수 있다. 하지만, 튜너는 안테나 성능에 영향을 미치는 소자 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 튜너는 소자 특성에 기인하는 저항 또는 기생 용량(parasitic capacitance) 등의 기생 성분을 발생시키고, 이러한 기생 성분은 안테나의 임피던스와 전송 선로의 임피던스 간의 부정합(mismatching)을 초래하여 안테나 성능을 저하시킬 수 있다. 튜너의 기생 성분이 작은 값을 가질 수 있으나, 고주파수 대역의 통신에서 이러한 기생 성분은 안테나 성능 저하의 큰 요인이 될 수 있다. 튜너의 기생 성분을 제거하기 위한 추가적인 소자를 실장하는 해결책이 있으나, 이러한 소자(예: lump component)를 실장하기 위한 비용 및 공간 확보가 필요할 수 있다.
위성 통신, 방송, 이동 통신, 지상 통신 등의 무선 통신 시스템이 이동 환경하에서 적절히 동작하기 위해서는 높은 지향성의 위상 배열 안테나가 요구된다. 위상 배열 안테나로부터 방사된 에너지가 공간에서 특정한 방향으로 집중되도록 송신 또는 수신 신호를 처리하는 빔포밍(beam forming) 시스템이 활용될 수 있고, 이러한 빔포밍 시스템은 위상 배열 안테나의 각 안테나 엘리먼트에 대한 위상을 조정하기 위한 위상 천이기를 포함할 수 있다. 다만, 각 안테나 엘리먼트별로 위상 천이기가 요구되므로, 배열 수가 늘어날수록 구조가 복잡해 질 수 있다. 또한, 고정된 전기적 길이 값을 가지는 위상 천이기는, 넓고 다양한 주파수 대역을 확보하려는 설계에 있어서 제약이 될 수 있다. 또한, 위상 천이기는 몇 개의 이산적인 각도로 위상을 천이할 뿐이므로, 정교한 빔 방향 및 형태를 위해서는 모뎀(modem) 단에서 베이스밴드(baseband) 신호의 위상을 변경하거나 빔 방향 및 형태를 보정하는 방식이 필요할 수 있고, 배열 수가 늘어날수록 이에 관한 하드웨어 복잡성 및 소모 전류가 동반될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 임피던스를 변경하거나 위상을 천이함에 있어서 구조의 복잡성을 해소하면서 성능을 확보할 수 있는, 복수 개의 도전성 엘리먼트들을 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 포함하는 광 도전성 소자를 가지는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 안테나, 및 상기 안테나와 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(photo conductive device)를 포함하고, 상기 광 도전성 소자는, 지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들을 포함하는 제 1 레이어와, 상기 제 1 레이어 위에 배치되고, 광을 출력할 수 있는 적어도 하나의 광원을 포함하는 제 2 레이어, 및 상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고, 상기 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 가지는 제 3 레이어를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 조정을 위한 광 도전성 소자 및 이를 포함하는 전자 장치는, RF 캘리브레이션(calibration)을 용이하게 하고 안테나로 공급되는 RF 신호의 주파수를 조정할 때 그 손실을 줄일 수 있다.
그 외에 본 발명의 다양한 실시 예들로 인하여 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적으로 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 예컨대, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른, 복수 개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 주파수 조정을 위한 광 도전성 소자를 포함하는 전자 장치의 블록도이다.
도 4는 도 3의 광 도전성 소자에 관한 단면도이다.
도 5a는 일 실시예에 따른 광 도전성 소자를 포함하는 인쇄 회로 기판을 도시한다.
도 5b는 일 실시예에 따른 오픈 스터브(open stub)의 구조를 개략적으로 도시한다.
도 5c는 일 실시예에 따른 스터브에 대한 파라미터들(parameters)을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 일 실시예에 따른 광 도전성 소자를 포함하는 인쇄 회로 기판을 도시한다.
도 6b 및 6c는 다양한 실시예에 따른 광 도전성 소자에 형성될 수 있는 도전성 패턴들을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따른 주파수 조정을 위한 광 도전성 소자를 포함하는 전자 장치의 블록도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 블록도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 사시도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 안테나 모듈에 관한 블록도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 안테나 모듈에 관한 블록도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 전자 장치의 동작 흐름을 도시한다.
도 1은 일 실시예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(199)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 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 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성 요소들 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 구성 요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성 요소(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 실시예에 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)은 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 구성 요소들 중 적어도 하나의 구성 요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 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 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(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 구성 요소(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, 또는 키보드를 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 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 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 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. 안테나 모듈(197)은, 일 실시예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴으로 형성될 수 있고, 어떤 실시예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴 이외에 추가적으로 다른 부품(예: RFIC)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있고, 이로부터, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다.
상기 구성 요소들 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))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 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.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 안테나 모듈 (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 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성 요소에 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 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성 요소를 다른 해당 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성 요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성 요소가 다른(예: 제 2) 구성 요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성 요소를 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 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 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) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 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 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성 요소들의 각각의 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성 요소들 중 하나 이상의 구성 요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성 요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성 요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성 요소는 상기 복수의 구성 요소들 각각의 구성 요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성 요소들 중 해당 구성 요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 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.
도 2는 다양한 실시예들에 따른, 복수 개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치(101)의 블록도(200)이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(101)는 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(radio frequency integrated circuit(222), 제 2 RFIC(224), 제 3 RFIC(226), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFFE(radio frequency front end)(232), 제 2 RFFE(234), 제 1 안테나 모듈(242), 제 2 안테나 모듈(244), 및 안테나(248)를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 더 포함할 수 있다. 제 2 네트워크(199)는 제 1 셀룰러 네트워크(292)와 제 2 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, 제 2 네트워크(199)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(222), 제 2 RFIC(224), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFFE(232), 및 제 2 RFFE(234)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 4 RFIC(228)는 생략되거나, 제 3 RFIC(226)의 일부로서 포함될 수 있다.
제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제 1 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 네트워크는 2세대(2G), 3G, 4G, 또는 LTE(long term evolution) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 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, 제 2 셀룰러 네트워크(294)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일 실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 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, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 보조 프로세서(예: 도 1의 보조 프로세서(123)), 또는 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190))과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 인터페이스(미도시)에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 서로 연결되어, 어느 한 방향으로 또는 양 방향으로 데이터 또는 제어 신호를 제공하거나 받을 수 있다.
제 1 RFIC(222)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제 1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 라디오 주파수(RF) 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 안테나(예: 제 1 안테나 모듈(242))를 통해 제 1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 1 RFFE(232))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제 1 RFIC(222)는 전처리된 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 2 RFIC(224)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 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: 제 2 안테나 모듈(244))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 2 RFFE(234))를 통해 전처리될 수 있다. 제 2 RFIC(224)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 3 RFIC(226)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 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 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제 3 RFFE(236)를 통해 전처리될 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 전처리된 5G Above6 RF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 3 RFFE(236)는 제 3 RFIC(226)의 일부로서 형성될 수 있다.
전자 장치(101)는, 일 실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제 4 RFIC(228)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 4 RFIC(228)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 중간(intermediate) 주파수 대역(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)의 RF 신호(이하, IF 신호)로 변환한 뒤, 상기 IF 신호를 제 3 RFIC(226)로 전달할 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제 3 RFIC(226)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제 4 RFIC(228)는 IF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 RFIC(222)와 제 2 RFIC(224)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 RFFE(232)와 제 2 RFFE(234)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(242) 또는 제 2 안테나 모듈(244)중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)는 동일한 서브스트레이트(substrate)에 배치되어 제 3 안테나 모듈(246)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제 1 서브스트레이트(예: main PCB)에 배치될 수 있다. 이런 경우, 제 1 서브스트레이트와 별도의 제 2 서브스트레이트(예: sub PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제 3 RFIC(226)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(248)가 배치되어, 제 3 안테나 모듈(246)이 형성될 수 있다. 제 3 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 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나(248)는 빔포밍에 사용될 수 있는 복수 개의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어레이로 형성될 수 있다. 이런 경우, 제 3 RFIC(226)는, 예를 들면, 제 3 RFFE(236)의 일부로서, 복수 개의 안테나 엘리먼트들에 대응하는 복수 개의 위상 변환기(phase shifter)(238)들을 포함할 수 있다. 송신 시에, 복수 개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘리먼트를 통해 전자 장치(101)의 외부(예: 5G 네트워크의 베이스 스테이션)로 송신될 5G Above6 RF 신호의 위상을 변환할 수 있다. 수신 시에, 복수 개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘리먼트를 통해 상기 외부로부터 수신된 5G Above6 RF 신호의 위상을 동일한 또는 실질적으로 동일한 위상으로 변환할 수 있다. 이것은 전자 장치(101)와 상기 외부 간의 빔포밍을 통한 송신 또는 수신을 가능하게 한다.
제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)는 제 1 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(130)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 일 실시예에 따른 주파수 조정을 위한 광 도전성 소자를 포함하는 전자 장치의 블록도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 도 3의 광 도전성 소자에 관한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(300)(예: 도 1 또는 2의 전자 장치(101))는 프로세서(310)(예: 도 1 또는 2의 프로세서(120)), 무선 통신 모듈(320)(예: 도 1 또는 2의 무선 통신 모듈(192)), 적어도 하나의 광 도전성 소자(photo conductive device)(330), 적어도 하나의 안테나(340)(예: 도 1의 안테나 모듈(197) 또는 도 2의 안테나) 또는 메모리(350)(예: 도 1 또는 2의 메모리(130)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 전자 장치(300)의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(310)는 무선 통신 모듈(320)을 통하여 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 프로세서(310)는 메모리(350)에 데이터를 기록(write)하고, 읽을 수 있다(read). 프로세서(310)는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 무선 통신 모듈(320)의 일부 및/또는 프로세서(310)는 CP(communication processor)로 지칭될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(320)는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(320)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및/또는 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 무선 통신 모듈(320)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 데이터 수신 시, 무선 통신 모듈(320)은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 무선 통신 모듈(320)은 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향 변환한 후 적어도 하나의 안테나(340)를 통해 송신하고, 적어도 하나의 안테나(340)를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(320)은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC(digital to analog converter), ADC(analog to digital converter) 등을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(320)은 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 복수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(320)은 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 복수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 무선 접속 기술들은 블루투스 저 에너지(bluetooth low energy, BLE), Wi-Fi(Wireless Fidelity), WiGig(WiFi Gigabyte), 셀룰러 망(예: LTE(Long Term Evolution) 등을 포함할 수 있다. 또한, 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(super high frequency, SHF)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(320)은 베이스밴드 프로세서(baseband processor) 또는 적어도 하나의 통신 회로(예: IFIC(intermediate frequency integrated circuit), 또는 RFIC(radio frequency integrated circuit))를 포함할 수 있다. 무선 통신 모듈(320)은, 예를 들어, 프로세서(310)(예: 어플리케이션 프로세서(AP))와 별개의 베이스밴드 프로세서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(320)은 전송 선로(transmission line)(360)를 통해 적어도 하나의 안테나(340)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전송 선로(360)는 주파수 신호(전압, 전류)를 전달하기 위한 구조(structure)로서, 전기적 매개 변수(단위 길이당 저항, 인덕턴스, 컨덕턴스, 커패시턴스)에 의한 파동의 전달 작용을 이용하는 도체계일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 안테나(340)는 전송 선로(360)에서 자유 공간으로 또는 자유 공간에서 전송 선로(360)로 전자파를 전달시키는 변환기일 수 있고, 목적에 맞는 방향과 편파로 전자파 에너지를 송신 또는 수신할 수 있다. 적어도 하나의 안테나(340)의 반사 특성과 임피던스는 안테나 성능과 관련 있고, 안테나의 모양과 크기, 그리고 안테나 재질에 따라 다양할 수 있다. 적어도 하나의 안테나(340)의 방사 특성은 안테나에서 방사되는 전력의 상대적 분포를 나타내는 방향성 함수인 안테나 방사 패턴(antenna radiation pattern)(또는, 안테나 패턴(antenna pattern))과, 안테나에서 방사되는 전파의 편파 상태(또는, 안테나 편파(antenna polarization))를 포함할 수 있다. 안테나 임피던스를 송신기에 안테나로의 전력 전달 또는 안테나에서 수신기로의 전력 전달과 관련 있을 수 있다. 전송 선로(360)와 안테나 접속부에서 반사를 최소화하기 위하여 안테나의 임피던스는 전송 선로의 임피던스와 정합(matching)되도록 설계되고, 이로 인해 안테나를 통한 최대 전력 전달(또는, 전력 손실 최소화) 또는 효율적인 신호 전달 가능할 수 있다. 이러한 임피던스 정합은, 특정 주파수에서의 효율적인 신호의 흐름을 이끌 수 있다.
적어도 하나의 광 도전성 소자(330)는, 예를 들어, 전송 선로(360)에 연결되고, 해당 통신 모드를 지원하기 위하여 무선 통신 모듈(320) 또는 프로세서(310)의 제어에 따라 주파수를 조정에 활용되는 그 전기적 길이(electrical length)를 변경할 수 있다. 전기적 길이는, 전자 장치(300)에서 사용하고자 하는 주파수에 대한 파장 대비 선로 또는 소자의 전기적 파장 단위 길이를 지칭할 수 있다. 전기적 길이는 물리적 길이(physical length)를 파장(λ)으로 나눈 값을 지칭할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전기적 길이(또는 위상 길이)는 특정 주파수에서의 전도체를 통한 전송에 의해 나타나는 위상 변이에 대한 도전성 패턴(또는, 전기 전도체)의 길이를 지칭할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전기적 길이는 적어도 하나의 광 도전성 소자(330)에 의해 형성될 수 있는 도전성 패턴의 길이, 너비(또는 폭), 넓이(또는 면적) 또는 그 형태에 따라 다양할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광 도전성 소자(330)는 적어도 하나의 안테나(340)로 공급되는 RF 신호의 위상을 조정(또는, 천이)할 수 있다. 예를 들어, 광 도전성 소자(330)는 도 2의 위상 변환기(238)로 구현될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광 도전성 소자(330)는 지정된 주파수로 적어도 하나의 안테나(340)의 공진 주파수를 이동시키거나 지정된 만큼 적어도 하나의 안테나(340)의 공진 주파수를 이동시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에서, 적어도 하나의 광 도전성 소자(330)는 지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들(411)을 포함하는 제 1 레이어(410)와, 제 1 레이어(410) 위에 배치되고 광을 출력할 수 있는 적어도 하나의 광원을 포함하는 제 2 레이어(420)와, 제 1 레이어(410) 및 제 2 레이어(420) 사이에 배치되고 제 2 레이어(420)로부터 출력된 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되는 광 도전성 부재(431)를 가지는 제 3 레이어(430)를 포함할 수 있다. 광 도전성 부재(431)의 적어도 일부가 도전성으로 변경되면, 제 1 레이어(410)의 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 중 적어도 일부는 광 도전성 부재(431) 중 도전성으로 변경된 부분을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 2 레이어(420)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 광 도전성 소자(330)의 전기적 길이는 결정되고, 상기 결정된 전기적 길이는 주파수 조정에 활용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 레이어(510)는 제 3 레이어(430)를 향하는 제 1 면(4131)과, 제 1 면(4131)과는 반대로 하는 제 2 면(4132)을 포함하는 유전체 레이어(413)를 포함할 수 있고, 복수의 도전성 엘리먼트들(411)은 제 1 면(4131)에 배치될 수 있다. 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 중 적어도 일부는 동일한 너비(411a)를 가질 수 있거나, 어떤 실시예에 따르면, 서로 다른 너비를 가질 수도 있다. 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 중 적어도 일부들 간의 간극(411b)은 동일할 수 있거나, 어떤 실시예에 따르면, 서로 다를 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 레이어(410)의 복수의 도전성 엘리먼트들(411)은 반도체 제작에서의 에칭(etching) 또는 RDL(redistribution layer) 형성을 활용하여 유전체 레이어(413)에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(330)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board)을 기초로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 레이어(410)는 동박 적층판(CCL(copper clad laminates))(또는, 원판)을 기초로 복수의 도전성 엘리먼트들(411)과 그라운드 플레인(ground plane)(414)을 유전체 레이어(413)로 고정시킨 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 및 그라운드 플레인(414)을 가지는 제 1 레이어(410)는, 동박 적층판을 기초로, 회로 인쇄, 동박 에칭, 레지스트 박리 등의 일련의 흐름을 통해 형성될 수 있다. 동박 적층판은 인쇄 회로에 사용되는 적층판으로서 여러 가지 절연 재료 기재(예: 수지(resin))와 절연성 레이어(예: 유전체 레이어(413))의 양쪽 면에 동박들을 붙인 구조를 포함할 수 있다. 동박 적층판의 절연성 레어어는, 예를 들어, 페놀(phenol) 또는 에폭시(epoxy) 등의 수지를 포함할 수 있다. 동박 적층판은 종이, 유리 섬유(glass fiber) 또는 유리 부직포 등의 보강 기재를 더 포함할 수 있고, 이러한 보강 기재는 수지만으로는 부족한 절연성 레이어의 강성(예: 종횡 방향 강성)을 높이거나 온도에 대한 절연층의 치수 변화율을 감소시킬 수 있다.
동박 적층판은, 예를 들어, 유리 섬유(glass fiber)에 에폭시 수지(epoxy resin)를 함침(또는 침투)시킨 기재와 이와 결합된 동박들을 포함하는 글래스-에폭시 동박 적층판일 수 있다. 일 실시예에 따르면, NEMA(national electrical manufacturers association)에서는 동박 적층판을 기재 및 내연성(또는 난영성)을 기초로 FR(flame retardant)-1, FR-2, FR-3, FR-4, FR-5 또는 FR-6 등의 등급으로 구분하고 있고, 글래스-에폭시 동박 적층판은 FR-4 및 FR-5 중 하나일 수 있다. 일 실시예에 따르면, FR-4 또는 FR-5는, 에폭시 수지를 함침시킨 직조된(woven) 유리 섬유가 여러 겹으로 쌓여 있는 기재와 이와 결합된 동박을 포함할 수 있다.
동박 적층판은, 예를 들어, 페이퍼(paper)에 페놀 수지(phenol resin)를 함침시킨 기재와 이와 결합된 동박들을 포함하는 페이퍼-페놀 동박 적층판일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 페이퍼-페놀 동박 적층판은 NEMA에서 분류한 FR(flame retardant)-1, FR-2 또는 FR-3 중 하나일 수 있다.
동박 적층판은, 예를 들어, 2 종류 이상의 보강 기재를 복합하여 만든 복합 동박 적층판일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복합 동박 적층판은 NEMA에서 정의한 CEM(composite type of laminate material bonded with a flame retardant epoxy resin)-1 또는 CEM-3 등을 포함할 수 있다. CEM-1은 에폭시 수지를 함침시킨 페이퍼로 이루어진 중심 기재(또는 코어(core))와, 에폭시 수지를 함침시킨 직조된 유리 섬유로 이루어진 바깥 기재와, 상기 바깥 기재와 결합된 동박을 포함할 수 있다. CEM-3은 에폭시 수지를 함침시킨 직조되지 않은(non-woven) 유리 섬유(예: 유리 부직포)로 이루어진 중심 기재와, 에폭시 수지를 함침시킨 직조된 유리 섬유로 이루어진 바깥 기재와, 상기 바깥 기재와 결합된 동박을 포함할 수 있다. 유리 섬유 또는 페이퍼는 기계적 가공성, 내열성 또는 치수 안정성을 개선할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 동박 적층판은 폴리에스테르(polyester) 수지를 함침시킨 직조되지 않은 유리 섬유(예: 유리 부직포)로 이루어진 중심 기재와, 수지를 함침시킨 유리 섬유로 이루어진 바깥 기재와, 상기 바깥 기재와 결합된 동박을 포함하는 FR-6일 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동박 적층판은 고속의 신호 전송에 대응할 수 있는 재질로 만든 고주파용 동박 적층판일 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판에서 신호의 전파 속도는 재료의 유전율에 반비례하므로 유전율이 낮은 재료를 사용하면 신호의 전파 속도를 높일 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 동박 적층판은 알루미늄 또는 철과 같은 금속으로 형성된 판에 절연 물질의 필름 프리프레그(film prepreg)를 배치한 후 필름 프리프레그에 동박을 결합하는 형태일 수도 있다.
어떤 실시예에 따르면, 동박 적층판은 연성 인쇄 회로 기판(FPCB(flexible printed circuit board))용 플렉서블 동박 적층판(FCCL(flexible copper clad laminate)) 등을 포함할 수도 있다. 플렉서블 동박 적층판은, 예를 들어, 가요성을 가진 폴리에스테르 필름 또는 폴리이미드 필름 등과 동박을 접착제로 결합한 형태일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(330)는, 도 3의 프로세서(310), 무선 통신 모듈(320) 또는 메모리(350) 중 적어도 하나가 실장되는 인쇄 회로 기판에 포함될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(330)는 도 3의 적어도 하나의 안테나(340)가 배치되는 인쇄 회로 기판에 포함될 수 있고, 상기 인쇄 회로 기판은 무선 통신 모듈(320) 또는 메모리(350) 중 적어도 하나가 실장되는 인쇄 회로 기판과는 분리되어 있을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 레이어(430)는 제 2 레이어(420)와 대면하게 결합되는 제 3 면(4301)과, 제 1 레이어(410)로 향하는 제 4 면(4302)을 포함할 수 있다. 제 1 레이어(410)의 복수의 도전성 엘리먼트들(411)은 제 1 레이어(410)의 제 1 면(4131) 및 제 3 레이어(430)의 제 4 면(4302) 사이에 배치될 수 있고, 제 3 레이어(430)의 제 4 면(4302)과 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 레이어(430)의 광 도전성 부재(431)는 지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 광 도전성 엘리먼트들(431_1, 431_2, 431_3, ..., 431_N)을 포함할 수 있다. 광 도전성 엘리먼트(431_N)는 Si과 같은 광 도전성 물질을 포함할 수 있고, 제 3 레이어(430)의 제 4 면(4302)의 일부를 형성할 수 있다. 광 도전성 엘리먼트(431_N)는 서로 인접하는 적어도 두 개의 도전성 엘리먼트들(411_N, 411_N+1)과 물리적으로 접촉되어 있을 수 있다. 광 도전성 엘리먼트(431_N)가 제 2 레이어(420)의 광원으로부터 출력된 광에 의해 도전성으로 변경되면, 광 도전성 엘리먼트(431_N)와 물리적으로 접촉되어 있는 적어도 두 개의 도전성 엘리먼트들(411_N, 411_N+1)은 도전성으로 변경된 광 도전성 엘리먼트(431_N)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 레이어(410) 및 제 3 레이어(430) 사이에서, 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 간의 빈 공간들(voids)(412)이 있을 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 광 도전성 엘리먼트(431_N)는 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 간의 빈 공간들(412)을 차지하도록 확장될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 간의 빈 공간들(412)에는 SiO2와 같은 절연성 물질이 채워질 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 부재(431)는, PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition) 또는 스퍼터링(sputtering)와 같은 다양한 증착 방법을 활용하여 광 도전성 레이어(또는, 광 도전성 플레이트)를 형성한 후 이를 에칭하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 레이어(430)는 광 도전성 엘리먼트들(431_1, 431_2, 431_3, ..., 431_N) 사이를 채우는 SiO2와 같은 물질을 포함하는 절연성 부재(432)를 포함할 수 있다. 절연성 부재(432)의 일부는 복수의 광 도전성 엘리먼트들(431_1, 431_2, 431_3, ..., 431_N) 사이에 배치되어 제 4 면(4302)의 일부를 형성할 수 있다. 절연성 부재(432)는 제 2 레이어(420)와 접합되는 제 3 면(4301)을 형성할 수 있다. 절연성 부재(432)는, 예를 들어, 스퍼터링(sputtering)과 같은 다양한 증착 방법을 활용하여 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 절연성 부재(432)는 광 투과성 물질을 포함할 수 있고, 제 2 레이어(420)로부터 출력된 광은 절연성 부재(432)를 통과하여 광 도전성 부재(431)로 전달될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 3 레이어(430)는 광 도전성 부재(431)를 대체하는 복수의 광 스위치들(photo switchs, or photo-electric switchs)로 이루어진 배열(array)을 포함하는 구조로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 복수의 광 스위치들은, 복수의 광 도전성 엘리먼트들(431_1, 431_2, 431_3, ..., 431_N)을 대체하여, 복수의 광원들(light sources)(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)과 대응되게 제 3 레이어(430)에 배치될 수 있다. 복수의 광 스위치들의 적어도 일부가 온 되면, 제 1 레이어(410)의 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 중 적어도 일부는 복수의 광 스위치들 중 온 된 적어도 일부를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 레이어(420)는 제 3 레이어(430)의 복수의 광 도전성 엘리먼트들(431_1, 431_2, 431_3, ..., 431_N)과 정렬된 복수의 광원들(또는, 광원 셀들(light source cells))(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광원(421_N)은 LED(light emitted diode) 소자(또는 칩)를 포함할 수 있고, 광원(421_N)으로 활용되는 LED 소자는 제 2 레이어(420)에 임베디드 될 수 있다.
예를 들어, 제 1 기판(미도시)의 일면에 증착 등을 활용하여 두 개의 전극들(이하, 다이오드(diode))을 결합하게 되면, 제 1 기판에 복수의 LED 소자들이 결합된 제 2 기판이 형성될 수 있다. 제 1 기판은 단일 원소로 형성된 물질 또는 적어도 둘 이상의 원소들로 형성된 물질을 포함하고, 반도체 소자를 만드는 토대가 되는 얇은 판(예: 웨이퍼(wafer))일 수 있다. LED 소자는 다이오드와, 다이오드 내부의 N 타입 물질과 P 타입 물질을 포함하는 반도체 소자로서, 반도체에 사용된 물질의 종류에 따라 다양한 파장의 빛을 출력할 수 있다. 제 2 기판을 컷팅(cutting)하면, 복수의 LED 소자들은 분리될 수 있다. LED 소자는 컨택들(contacts)을 포함할 수 있고, 컨택들로 전류가 공급되면 LED 소자는 발광할 수 있다. 복수의 LED 소자들을 광 투과성 플레이트에 배치한 후, LED 소자의 컨택들과 전기적으로 연결된 배선 층(예: RDL(re-distribution layer))이 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 광 투과성 플레이트의 일면에는 LED 소자들을 배치할 수 있는 리세스들(recesses)을 포함할 수 있다. 배선 층의 미세 패턴은 LED 소자 및 제어 회로(예: 도 3의 프로세서(310) 또는 무선 통신 모듈(320))와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, LED 소자는 배선 층을 통해 제어 회로로부터 low 또는 high 신호를 제공 받아 온 또는 오프될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, LED 소자는 배선 층을 통해 전원부에 연결되고, 제어 회로는 LED 소자들 및 제어 회로 사이의 decoding logic gates를 통하여 LED 소자들을 제어할 수도 있다. 상기 전원부는 DC 전압을 공급하는 DC-DC 컨버터 또는 LDO(low dropout voltage regulator)와 연결되어 일정한 전압을 공급하는 current mirror 형태로 구현될 수 있다. 제어 회로 및 LED 소자들 사이의 인터페이스는, MIPI(mobile industry processor interface) 또는 이에 해당하는 디지털 인터페이스(digital interface)로 구현될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광원(421_N)으로 활용되는 LED 소자는 마이크로 LED 소자일 수 있다. 예를 들어, 마이크로 LED 소자는 가로, 세로 및 높이를 가지는 육면체이고, 가로, 세로 또는 높이가 약 200 ㎛ 이하로 설계된 LED 소자일 수 있다. 어떤 실시예에서, 마이크로 LED 소자는 약 200 × 200 × 200 ㎛3 이하의 체적으로 설계된 LED 소자일 수 있다. 어떤 실시예에서, 마이크로 LED 소자의 가로, 세로 및 높이 중 적어도 하나는 100 ㎛ 이하로 설계될 수 있다. 예를 들어, 마이크로 LED 소자의 가로 × 세로 크기는 약 5 ㎛ × 5 ㎛일 수 있다. 마이크로 LED 소자의 형상 또는 크기는 모두 열거할 수 없으나 컨버전스(convergence) 추세에 따라 그 변형은 다양할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 마이크로 LED 소자를 대체 가능한 발광 소자는 '마이크로 발광 소자'이라고 정의할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)은 자체적으로 빛을 낼 수 있는 OLED(organic light emitting diodes) 또는 퀀텀닷(quantum dot)(예: 자체적으로 빛을 낼 수 있는 수 나노미터(nm)의 반도체 결정)을 활용하여 형성될 수도 있다. 제 2 레이어(420)는 이 밖의 다양한 다른 광원을 포함하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(430)는 제 2 레이어(420) 및 제 3 레이어(430) 사이에 배치되는 접합 레이어를 포함할 수 있고, 접합 레이어는 유기물 또는 폴리머(polymer)와 같은 다양한 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 도 3 및 4를 참조하면, 프로세서(310)가 제 2 레이어(420)에 포함된 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)을 제어하면, 광 도전성 소자(330)의 전기적 길이는 결정될 수 있다. 광 도전성 소자(330)에 의해 결정된 전기적 길이는 적어도 하나의 안테나(340)로 공급되는 RF 신호의 위상을 천이하거나, 적어도 하나의 안테나(340)의 공진 주파수를 지정된 주파수로 이동시키거나 지정된 만큼 이동시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(320)은 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 안테나(340)는 다수의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어레이(antenna array)를 포함할 수 있다. 무선 통신 모듈(320)은 안테나 엘리먼트에서 방사된 에너지가 공간에서 특정한 방향으로 집중되도록 송신 또는 수신 신호를 처리하는 빔포밍(beam forming) 시스템을 포함할 수 있다. 빔포밍 시스템은 원하는 방향으로 보다 세기가 강한 신호를 수신하거나 원하는 방향으로 신호를 전달할 수 있도록 하거나, 원치 않은 방향으로부터 오는 신호를 수신하지 않도록 할 수 있다. 빔포밍 시스템은 RF 대역에서 캐리어(carrier) 신호의 진폭 또는 위상의 차이를 이용하여 빔의 형태 및 방향을 조정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 빔포밍 시스템에서, 무선 통신 모듈(320)은 광 도전성 소자(330)를 활용하여 각 안테나 엘리먼트에 대한 위상을 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 빔포밍 시스템에서, 무선 통신 모듈(320)은 각 안테나 엘리먼트에 대하여 위상 차를 갖도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 안테나(340)가 제 1 안테나 엘리먼트와 제 2 안테나 엘리먼트를 포함한다고 가정할 때, 무선 통신 모듈(320)은 제 1 안테나 엘리먼트 상의 제 1 지점과 전기적으로 연결되는 제 1 전기적 경로와, 상기 제 2 안테나 엘리먼트 상의 제 2 지점과 전기적으로 연결되는 제 2 전기적 경로를 포함할 수 있다. 프로세서(310) 또는 무선 통신 모듈(320)은 적어도 하나의 광 도전성 소자(330)를 제어하여 상기 제 1 지점에서의 제 1 신호와 상기 제 2 지점에서의 제 2 신호 간의 위상 차(phase difference)를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(350)(예: 도 1 또는 도 2의 메모리(130))는 광 도전성 소자(330)의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)에 관한 설정 값들을 저장할 수 있다. 프로세서(310)는 메모리(350)에 저장된 설정 값들을 기초로 광 도전성 소자(330)의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, RF 캘리브레이션(calibration)을 통해, 임피던스 정합 또는 설정된 빔포밍을 구현하도록 광 도전성 소자(330)의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)에 대한 설정 값들이 계산될 수 있다. 계산된 설정 값들은 메모리(350)에 저장 및 업데이트될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(350)는 빔포밍에 관한 코드북 정보를 저장할 수 있다. 프로세서(310) 또는 무선 통신 모듈(320)은 코드북 정보에 기반하여 적어도 하나의 안테나(340)을 통해 다수의 빔들을 효율적으로 제어할 수 있다.
도 5a는 일 실시예에 따른 광 도전성 소자를 포함하는 인쇄 회로 기판을 도시한다. 도 5b는 일 실시예에 따른 오픈 스터브(open stub)의 구조를 개략적으로 도시한다. 도 5c는 일 실시예에 따른 스터브에 대한 파라미터들(parameters)을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 일 실시예에서, 인쇄 회로 기판(500)은 전송 선로(560)(예: 도 3의 전송 선로(360))와, 전송 선로(560)와 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(530)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(530)는 인쇄 회로 기판(500)의 일면(5003)에 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들(511)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(500)의 일면(5003)에는 그라운드 플레인(570)이 배치될 수 있고, 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 및 전송 선로(560)는 그라운드 플레인(570)이 차지하지 않는 영역에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 도전성 엘리먼트들(511)은 제 1 방향(5001)으로 배치된 복수의 열들을 포함할 수 있다. 광 도전성 소자(530)는 복수의 열들 중 전송 선로(560)와 인접하게 배치된 제 1 열(511b)을 전기적으로 연결하는 단부쪽 패턴(511c)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 열(511b) 및 단부쪽 패턴(511c)은 일체로 형성될 수 있다. 인쇄 회로 기판(500)는 전송 선로(560) 및 단부쪽 패턴(511c)을 전기적으로 연결하는 연결 패턴(580)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 연결 패턴(580)은 전송 선로(560) 및 단부쪽 패턴(511c) 사이에서 복수 개로 마련될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(530)는 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 위에 배치되고 적어도 하나의 광원을 포함하는 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))를 포함할 수 있다. 광 도전성 소자(530)는 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 및 제 2 레이어 사이에 배치되는 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431))를 가지는 제 3 레이어(예: 도 4의 제 3 레이어(430))를 포함할 수 있고, 광 도전성 부재는 제 2 레이어로부터 출력된 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경될 수 있다. 광 도전성 부재의 적어도 일부가 도전성으로 변경되면, 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 중 적어도 일부는 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(530)는 마이크로스트립(microstrip)을 기초로 설계되는 오픈 스터브(open stub)로 구현될 수 있다. 예를 들어, 마이크로스트립은, 제 1 도체와, 제 1 도체보다 폭이 넓은 제 2 도체(예: 도 4의 그라운드 플레인(414))이 유전 물질의 레이어(예: 도 4의 유전체 레이어(413))를 사이에 두고 배치되는 구조일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 도체는 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 중 적어도 일부를 포함할 수 있고, 전송 선로(560)에 병렬로 접속된 분기 선로(예: 오픈 스터브)로 활용될 수 있다. 제 1 도체의 전기적 길이는 주파수 조정(예: 위상 천이, 공진 주파수 이동)에 활용될 수 있고, 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어될 때 결정될 수 있다.
일 실시예에서. 도 5b를 참조하면, 오픈 스터브(530b)(예: 도 5a에서, 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 중 적어도 일부)는 전송 선로(560b)(예: 도 5a의 전송 선로(560))에 연결되는 일단부(501b)와, 일단부(501b)로부터 연장되어 개방 상태에 있는 타단부(502b)를 포함하는 형태일 수 있다. 전송 선로(560b)에 대한 오픈 스터브(560b)의 전기적 매개 변수인 입력 임피던스(input impedance)는 오픈 스터브(560b)의 길이(503b)에 따라 다양할 수 있다. 하기 수학식 1 및 수학식 2는 오픈 스터브(530b)의 입력 임피던스에 관한 것이다.
(Zin: 입력 임피던스, l: 길이, β: 위상 상수[rad/m])
(: 전송 선로상의 파장)
수학식 1 및 2를 참조하면, 오픈 스터브(530b)의 길이(503b)가 λ/4 보다 작은 경우 오픈 스터브는 커패시터로 동작하고, 오픈 스터브(530b)의 길이(503b)가 λ/4 보다 크고 λ/2 보다 작을 경우 오픈 스터브(530b)는 인덕터로 동작할 수 있다. 오픈 스터브(530b)의 길이(503b)가 λ/4, 3λ/4, 5λ/4 등인 경우, 오픈 스터브(530b)는 BEF(band elimination filter)로도 동작할 수 있다. 도 5a를 참조하면, 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 중 적어도 일부를 포함하는 제 1 도체는, 도 5b를 참조하여 정의된 오픈 스터브(530b)와 같은 개념적인 구조를 취할 수 있고, 저항, 인덕턴스, 커패시턴스 등의 전기적 매개 변수를 전송 선로(560)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 도 5c를 참조하면, 인쇄 회로 기판(500c)(예: 도 5a의 광 도전성 소자)은 제 1 도체(501c)와 제 1 도체(501c)보다 폭이 넓은 제 2 도체(예: 그라운드 플레인(ground plane))(502c)(예: 도 4의 그라운드 플레인(414))를 유전체(503c)(예: 도 4의 유전체 레이어(413))로 고정시킨 구조를 포함할 수 있다. 제 2 도체(502c)에 대하여 평행으로 지지된 제 1 도체(501c)는 오픈 스터브로 활용될 수 있다. 하기 수학식 3, 수학식 4, 수학식 5 및 수학식 6은 제 1 도체(501c)의 설계에 관한 파라미터들에 관한 것이다.
(Ee: 실효적 유전율(effective dielectric constant), Er: 비유전율)
(Z0: 임피던스, c = 3 * 108 m/sec, L: 인덕턴스, C: 커패시턴스, Vp: 피크값, Er: 비유전율)
수학식 3, 수학식 4, 수학식 5 및 수학식 6을 참조하면, 제 1 도체(501c)의 폭(W)이 증가되면, 제 1 도체(501c)의 인덕턴스는 감소되고 제 1 도체(501c)의 커패시턴스는 증가될 수 있다. 제 1 도체(501c)의 폭(W)이 감소되면, 제 1 도체(501c)의 인덕턴스는 증가되고 제 1 도체(501c)의 커패시턴스는 감소될 수 있다. 비유전율(Er)이 증가되면 제 1 도체(501c)의 커패시턴스는 증가되고, 비유전율(Er)이 감소되면 제 1 도체(501c)의 커패시턴스는 감소될 수 있다. 유전체(503c)의 높이(h)가 증가되면, 제 1 도체(501c)의 인덕턴스는 증가되고 제 1 도체(501c)의 커패시턴스는 감소될 수 있다. 유전체(503c)의 높이(h)가 감소되면, 제 1 도체(501c)의 인덕턴스는 감소되고 제 1 도체(501c)의 커패시턴스는 증가될 수 있다. 제 1 도체(501c)의 임피던스는 제 1 도체(501c)의 폭(W)에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제 1 도체(501c)의 폭(W)이 증가되면 제 1 도체(501c)의 임피던스는 감소되고, 제 1 도체(501c)의 폭(W)이 감소되면 제 1 도체(501c)의 임피던스는 증가될 수 있다. 이를 고려하여, 도 5a의 광 도전성 소자(530)를 포함하는 인쇄 회로 기판(500)의 적어도 일부, 및 광 도전성 소자(530)의 적어도 하나의 광원에 대한 제어 방법이 설계될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 일 실시예에서, 복수의 도전성 엘리먼트들(511)은, 제 1 방향(5001)으로 지정된 간격으로 배치된 배열(511a)을 포함할 수 있다. 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))의 적어도 하나의 광원을 제어하여, 상기 배열(511a)을 활용하는 제 1 방향(5001)으로의 제 1 물리적 길이(예: 도 5b의 길이(503b))가 결정될 수 있다. 상기 배열(511a)을 활용하는 제 1 물리적 길이가 커지면, 저항 또는 삽입 손실(insertion loss)이 커질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 배열(511a)을 제 1 방향(5001)과는 직교하는 제 2 방향(5002)으로 복수 개 배치하고, 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))의 적어도 하나의 광원을 제어하여 제 2 방향(5002)으로 제 2 물리적 길이를 확장하면, 상기 저항 또는 삽입 손실이 줄어들 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 광 도전성 소자(530)의 전기적 길이는 결정될 수 있다. 광 도전성 소자(530)에 의해 결정된 전기적 길이는 전송 선로(560)와 연결된 적어도 하나의 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나(340))로 공급되는 RF 신호의 위상을 천이하거나, 적어도 하나의 안테나의 공진 주파수를 지정된 주파수로 이동시키거나 지정된 만큼 이동시킬 수 있다. 전기적 길이(또는 위상 길이)는 특정 주파수에서의 전도체를 통한 전송에 의해 나타나는 위상 변이에 대한 도전성 패턴의 길이를 지칭할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전기적 길이는 광 도전성 소자(530)에 의해 형성될 수 있는 도전성 패턴(또는, 전기 전도체)의 물리적 길이(예: 상기 제 1 물리적 길이), 너비(예: 상기 제 2 물리적 길이), 넓이(예: 상기 제 1 물리적 길이 및 제 2 물리적 길이를 가지는 넓이) 또는 그 형태에 따라 다양할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 해당 주파수 대역을 활용하는 통신 모드에 따라, 전송 선로(560)과 연결된 다양한 도전성 패턴이 형성되도록 광 도전성 소자(530)가 제어될 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 도시하지 않았으나, 광 도전성 소자(530)에서 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 중 적어도 일부를 포함하는 도체(또는, 도전성 경로)는, 전송 선로(560)에 병렬로 접속되면서 그 원단이 단락되는 구조인 쇼트 스터브(short stub)로 형성될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면(미도시), 광 도전성 소자(530)는 전송 선로(560)에 연결된 복수 개로 마련될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도시하지 않았으나, 광 도전성 소자(530)에서 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 중 적어도 일부로 형성된 도체(또는, 도전성 경로)는, 전송 선로(560)에 직렬로 접속되도록 형성될 수도 있다.
도 6a는 일 실시예에 따른 광 도전성 소자를 포함하는 인쇄 회로 기판을 도시한다. 도 6b 및 6c는 다양한 실시예에 따른 광 도전성 소자에 형성될 수 있는 도전성 패턴들을 도시한다.
도 6a를 참조하면, 일 실시예에서, 인쇄 회로 기판(600)은 전송 선로(660)(예: 도 3의 전송 선로(360))와, 전송 선로(660)와 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(630)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전송 선로(660)은 적어도 하나의 안테나(640)(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나(340)) 및 무선 통신 모듈(620)(예: 도 3의 무선 통신 모듈(320)) 사이에 배치되고, 광 도전성 소자(630)는 전송 선로(660)의 일단부(661) 및 타단부(662)를 연결할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(630)는 인쇄 회로 기판(600)의 일면(6003)에 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들(611)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 도전성 엘리먼트들(611)은 제 1 방향(6001)으로 지정된 간격으로 배치될 배열(611a)을 포함할 수 있다. 상기 배열(611a)은 제 1 방향(6001)과는 직교하는 제 2 방향(6002)으로 복수 개 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(630)는 복수의 도전성 엘리먼트들(611) 위에 배치되고 적어도 하나의 광원을 포함하는 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))를 포함할 수 있다. 광 도전성 소자(630)는 복수의 도전성 엘리먼트들(611) 및 제 2 레이어 사이에 배치되는 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431))를 가지는 제 3 레이어(예: 도 4의 제 3 레이어(430))를 포함할 수 있고, 광 도전성 부재는 제 2 레이어로부터 출력된 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경될 수 있다. 광 도전성 부재의 적어도 일부가 도전성으로 변경되면, 복수의 도전성 엘리먼트들(611) 중 적어도 일부는 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(630)는 마이크로스트립을 기초로 구현될 수 있다. 예를 들어, 마이크로스트립은, 제 1 도체와, 제 1 도체보다 폭이 넓은 제 2 도체(예: 도 4의 그라운드 플레인(414))이 유전 물질의 레이어(예: 도 4의 유전체 레이어(413))를 사이에 두고 배치되는 구조일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 도체는 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 복수의 도전성 엘리먼트들(611) 중 적어도 일부를 포함할 수 있고, 전송 선로(660)에 직렬로 접속된 선로로 활용될 수 있다. 제 1 도체의 전기적 길이는 주파수 조정(예: 위상 천이, 공진 주파수 이동)에 활용될 수 있고, 광 도전성 소자(630)의 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어될 때 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))의 적어도 하나의 광원을 제어하여, 복수의 도전성 엘리먼트들(611) 중 적어도 일부는 전송 선로(660)의 일단부(661) 및 타단부(662)를 연결하는 도전성 패턴이 형성될 수 있다. 도전성 패턴의 물리적 길이, 너비, 넓이 또는 그 형태에 따라 도전성 패턴의 전기적 길이가 결정될 수 있다. 도전성 패턴의 전기적 길이는 전송 선로(660)와 연결된 적어도 하나의 안테나(640)로 공급되는 RF 신호의 위상을 천이하거나, 적어도 하나의 안테나(640)의 공진 주파수를 지정된 주파수로 이동시키거나 지정된 만큼 이동시킬 수 있다.
도 6b를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 주파수 대역을 활용하는 통신 모드에서, 전송 선로(660)의 일단부(661) 및 타단부(662)를 연결하는 도전성 패턴(630b)이 직선 형태로 형성되도록 광 도전성 소자(630)가 제어될 수 있다.
도 6c를 참조하면, 다양한 실시예에서, 제 2 주파수 대역을 활용하는 통신 모드에서, 전송 선로(660)의 일단부(661) 및 타단부(662)를 연결하는 도전성 패턴(630c)이 도 6b에서 도시된 직선 형태와는 다른 형태로 형성되도록 광 도전성 소자(630)가 제어될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 주파수 대역을 활용하는 통신 모드에 따라, 전송 선로(660)의 일단부(661) 및 타단부(662)를 연결하는 다양한 다른 형태의 도전성 패턴이 형성되도록 광 도전성 소자(630)가 제어될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 해당 통신 모드에서, 전송 선로(660)의 일단부(661) 및 타단부(662)를 연결하는 복수 개의 도전성 패턴이 형성되도록 광 도전성 소자(630)가 제어될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 주파수 조정을 위한 광 도전성 소자를 포함하는 전자 장치의 블록도이다.
도 7을 참조하면, 전자 장치(700)(예: 도 1 또는 2의 전자 장치(101))는 프로세서(710)(예: 도 1 또는 2의 프로세서(120), 또는 도 3의 프로세서(310)), 무선 통신 모듈(720)(예: 도 1 또는 2의 무선 통신 모듈(192), 또는 도 3의 무선 통신 모듈(320)), 제 1 안테나 모듈(771), 제 2 안테나 모듈(772), 제 3 안테나 모듈(773), 제 4 안테나 모듈(774), 또는 메모리(750)(예: 도 1 또는 2의 메모리(130), 또는 도 3의 메모리(350)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(710)는 소프트웨어를 실행하여 프로세서(710)에 연결된 전자 장치(700)의 적어도 하나의 다른 구성 요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(710)는 메모리(750)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(720)은, 제 1 전기적 연결 부재(781)를 통해 제 1 안테나 모듈(771)과 전기적으로 연결되고, 제 2 전기적 연결 부재(782)를 통해 제 2 안테나 모듈(772)과 전기적으로 연결되며, 제 3 전기적 연결 부재(783)를 통해 제 3 안테나 모듈(773)과 전기적으로 연결되고, 제 4 전기적 연결 부재(784)를 통해 제 4 안테나 모듈(774)과 전기적으로 연결될 수 있다. 무선 통신 모듈(720)은, 예를 들어, 베이스밴드 프로세서(baseband processor), 또는 적어도 하나의 통신 회로(예: IFIC(intermediate frequency integrated circuit), 또는 RFIC(radio frequency integrated circuit))를 포함할 수 있다. 무선 통신 모듈(720)은, 예를 들어, 프로세서(710)(예: 어플리케이션 프로세서(AP))와 별개의 베이스밴드 프로세서를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 제 1 전기적 연결 부재(781), 제 2 전기적 연결 부재(782), 제 3 전기적 연결 부재(783) 또는 제 4 전기적 연결 부재(784) 중 적어도 하나는, 플렉서블 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board) 또는 동축 케이블과 같은 다양한 도전성 경로(conductive path)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(720)은 제 1 무선 통신 모듈(721) 또는 제 2 무선 통신 모듈(722) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 장치(700)는 무선 통신 모듈(720)과 프로세서(710) 사이에 칩(chip) 간 통신을 지원하기 위한, 하나 이상의 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 프로세서(710)와 제 1 무선 통신 모듈(721) 또는 제 2 무선 통신 모듈(722)은 상기 칩 간 인터페이스(inter processor communication channel)를 사용하여 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 무선 통신 모듈(721) 또는 제 2 무선 통신 모듈(722)은 다른 개체들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 제 1 무선 통신 모듈(721)은, 예를 들어, 하나 이상의 안테나들(740)을 활용하는 제 1 네트워크(미도시)에 관한 무선 통신을 지원할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈(722)은, 예를 들어, 제 1 안테나 모듈(771), 제 2 안테나 모듈(772), 제 3 안테나 모듈(773) 또는 제 4 안테나 모듈(774)을 활용하는 제 2 네트워크(미도시)에 관한 무선 통신을 지원할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 네트워크(미도시) 또는 제 2 네트워크(미도시)는 도 1의 네트워크(199)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 네트워크는 4G(4th generation) 네트워크를 포함하고, 제 2 네트워크는 5G(5th generation) 네트워크를 포함할 수 있다. 4G 네트워크는, 예를 들어, 3GPP에서 규정되는 LTE(long term evolution) 프로토콜을 지원할 수 있다. 5G 네트워크는, 예를 들어, 3GPP에서 규정되는 NR(new radio) 프로토콜을 지원할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제 1 네트워크는 WiFi(wireless fidelity) 또는 GPS(global positioning system)와 관련할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 무선 통신 모듈(721)은 하나 이상의 안테나들(740)을 통해 제 1 네트워크(예: 4G 네트워크)에 관한 고주파수의 신호(이하, RF(radio frequency) 신호)를 수신하고, 수신한 RF 신호를 저주파수의 신호(이하, 기저대역(baseband) 신호)로 변조(예: 다운 컨버팅(down-converting))하여 프로세서(440)로 전송할 수 있다. 제 1 무선 통신 모듈(721)은 프로세서(710)로부터 제 1 네트워크에 관한 기저대역 신호를 수신하고, 수신한 기저대역 신호를 RF 신호로 변조(예: 업 컨버팅(up-converting))하여 하나 이상의 안테나들(740)을 통해 외부로 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 무선 통신 모듈(721)은 RFIC(radio frequency integrated circuit)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, RF 신호를 기저대역 신호로 변조하거나 기저대역 신호를 RF 신호로 변조할 때, 국부 발진기(LO(local oscillator))의 입력이 활용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 무선 통신 모듈(722)은 프로세서(710)로부터 제 2 네트워크에 관한 기저대역 신호를 수신할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈(722)은 국부 발진기(LO(local oscillator))의 입력(이하, LO 신호)을 활용하여 기저대역 신호를 IF 신호로 업 컨버팅하고, IF 신호를 전기적 연결 부재들(781, 782, 783, 784)을 통하여 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)로 전송할 수 있다. 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)은 전기적 연결 부재들(781, 782, 783, 784)을 통하여 무선 통신 모듈(720)로부터 IF 신호를 수신할 수 있다. 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)은 LO 신호를 활용하여 IF 신호를 RF 신호로 업 컨버팅하고, RF 신호를 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들(미도시)을 통하여 외부로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)은 복수의 안테나들(미도시)을 포함할 수 있고, 복수의 안테나들을 통하여 RF 신호를 수신할 수 있다. 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)은 LO 신호를 활용하여 RF 신호를 IF 신호로 다운 컨버팅하고, IF 신호를 전기적 연결 부재들(781, 782, 783, 784)을 통하여 제 2 무선 통신 모듈(722)로 전송할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈(722)은 전기적 연결 부재들(781, 782, 783, 784)을 통하여 IF 신호를 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)로부터 수신할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈(722)은 LO 신호를 활용하여 IF 신호를 기저대역 신호로 다운 컨버팅하고, 기저대역 신호를 프로세서(710)로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 무선 통신 모듈(722)은 IFIC(intermediate frequency integrated circuit)를 포함할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈(722)은 약 5 GHz에서 약 15 GHz 사이의 주파수 대역의 제 1 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(771), 제 2 안테나 모듈(772), 제 3 안테나 모듈(773) 또는 제 4 안테나 모듈(774) 중 적어도 하나는 RFIC를 포함할 수 있다. 제 1 안테나 모듈(771), 제 2 안테나 모듈(772), 제 3 안테나 모듈(773) 또는 제 4 안테나 모듈(774) 중 적어도 하나는 약 6 GHZ에서 약 100 GHZ 대역 중 적어도 일부 대역(예: 약 24 GHz에서 약 100GHz 사이의 주파수 대역, 약 24 GHZ에서 약 30 GHZ 사이의 주파수 대역, 또는 약 37 GHz에서 약 40 GHz 사이의 주파수 대역)의 제 2 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(771), 제 2 안테나 모듈(772), 제 3 안테나 모듈(773) 또는 제 4 안테나 모듈(774)은 전자 장치(700)의 측면 베젤 구조(예: 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 부재)와 인접하게(예: 약 10 mm 이내) 배치되어, 주변 요소들에 의한 전자기 간섭을 줄일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(771)은 적어도 하나의 제 1 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제 1 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원이 프로세서(710)에 의해 제어되면, 적어도 하나의 제 1 광 도전성 소자의 전기적 길이가 결정되고 이에 의해 제 1 안테나 모듈(771)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들에 대한 위상이 조정(또는, 천이)될 수 있다. 메모리(750)(예: 도 1의 비휘발성 메모리(non-volatile random access memory)(134))는 적어도 하나의 제 1 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원에 관한 설정 값을 저장할 수 있고, 프로세서(710)는 상기 설정 값을 기초로 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 안테나 모듈(772)은 적어도 하나의 제 2 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530, 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제 2 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원이 프로세서(710)에 의해 제어되면, 적어도 하나의 제 2 광 도전성 소자의 전기적 길이가 결정되고 이에 의해 제 2 안테나 모듈(772)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들에 대한 위상이 조정(또는, 천이)될 수 있다. 메모리(750)는 적어도 하나의 제 2 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원에 관한 설정 값을 저장할 수 있고, 프로세서(710)는 상기 설정 값을 기초로 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 안테나 모듈(773)은 적어도 하나의 제 3 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제 3 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원이 프로세서(710)에 의해 제어되면, 적어도 하나의 제 3 광 도전성 소자의 전기적 길이가 결정되고 이에 의해 제 3 안테나 모듈(773)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들에 대한 위상이 조정(또는, 천이)될 수 있다. 메모리(750)는 적어도 하나의 제 3 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원에 관한 설정 값을 저장할 수 있고, 프로세서(710)는 상기 설정 값을 기초로 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 4 안테나 모듈(774)은 적어도 하나의 제 4 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제 4 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원이 프로세서(710)에 의해 제어되면, 적어도 하나의 제 4 광 도전성 소자의 전기적 길이가 결정되고 이에 의해 제 4 안테나 모듈(774)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들에 대한 위상이 조정(또는, 천이)될 수 있다. 메모리(750)는 적어도 하나의 제 4 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원에 관한 설정 값을 저장할 수 있고, 프로세서(710)는 상기 설정 값을 기초로 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자들에 관한 제어 신호들은 전기적 연결 부재들(781, 782, 783, 784)을 통하여 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)로 전달될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 광 도전성 소자들에 관한 제어 신호들을 전달하기 위한 별도의 도전성 경로들이 마련될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(750)는 빔포밍에 관한 코드북 정보를 저장할 수 있다. 프로세서(710) 또는 제 2 무선 통신 모듈(722)은 코드북 정보에 기반하여 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)의 복수의 안테나 엘리먼트들을 통해 다수의 빔들을 효율적으로 할당 또는 배치할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(700)는 제 1 무선 통신 모듈(721) 및 하나 이상의 안테나들(740)을 연결하는 도전성 경로에 병렬 또는 직렬로 접속되는 적어도 하나의 광 도전성 소자(예: 도 5의 광 도전성 소자(430) 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630))를 포함할 수 있다. 프로세서(710) 또는 제 1 무선 통신 모듈(720)은 메모리(750)에 저장된 설정 값을 기초로 적어도 하나의 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 무선 통신 모듈(721) 및/또는 제 2 무선 통신 모듈(722)은 프로세서(710)와 하나의 모듈을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 무선 통신 모듈(721) 및/또는 제 2 무선 통신 모듈(722)은 프로세서(710)와 통합적으로 형성(integrally formed)될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 제 1 무선 통신 모듈(721) 및/또는 제 2 무선 통신 모듈(722)은 하나의 칩(chip) 내에 배치되거나, 또는 독립된 칩 형태로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(710)와 하나의 무선 통신 모듈(예: 제 1 무선 통신 모듈(721))은 하나의 칩(SoC chip) 내에 통합적으로 형성되고, 다른 하나의 무선 통신 모듈(예: 제 2 무선 통신 모듈(722))은 독립된 칩 형태로 형성될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 블록도이다.
도 8을 참조하면, 안테나 모듈(800)(예: 도 7의 제 1 안테나 모듈(771), 제 2 안테나 모듈(772), 제 3 안테나 모듈(773) 또는 제 4 안테나 모듈(774))은 제 1 안테나 어레이(810), 제 2 안테나 어레이(820), 통신 회로(830), 적어도 하나의 광 도전성 소자(840) 또는 인쇄 회로 기판(850) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(850)에는 제 1 안테나 어레이(810), 제 2 안테나 어레이(820), 통신 회로(830) 또는 적어도 하나의 광 도전성 소자(840) 중 적어도 하나가 배치될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(850)의 제 1 면에는 제 1 안테나 어레이(810) 또는 제 2 안테나 어레이(820)가 배치되고, 인쇄 회로 기판(850)의 제 2 면(예: 제 1 면과 반대로 향하는 면)에는 통신 회로(830)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 광 도전성 소자(840)는, 도 5의 광 도전성 소자(430) 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630)과 같이, 인쇄 회로 기판(850)의 일부를 활용하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(850)은 전기적 연결 부재(예: 도 7의 전기적 연결 부재(781, 782, 783 또는 784))를 이용하여 다른 인쇄 회로 기판(예: 도 7의 무선 통신 모듈(720)이 배치된 인쇄 회로 기판)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전기적 연결 부재는 해당 네트워크(예: 5G 네트워크)에서 송신 및 수신에 관한 IF(intermediate) 신호 또는 RF(radio frequency) 신호의 전달에 활용될 수 있다. 전기적 연결 부재를 통해 전원이나 그 밖의 제어 신호가 전달될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(예: 도 7의 프로세서(710)) 또는 무선 통신 모듈(예: 도 7의 제 2 무선 통신 모듈(722))는 적어도 하나의 광 도전성 소자(840)에 포함된 적어도 하나의 광원을 제어하는 신호를 전기적 연결 부재를 통하여 안테나 모듈(800)로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(810) 또는 제 2 안테나 어레이(820)는 대체적으로 동일한 형태의 안테나(또는, 안테나 엘리먼트)가 복수 개 배열된 구조 또는 복수의 안테나 엘리먼트들이 일정 간격으로 배열될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(810) 또는 제 2 안테나 어레이(820)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들은, 예를 들어, 패치 안테나(patch antenna), 루프 안테나(loop antenna) 또는 다이폴 안테나(dipole antenna)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나 어레이(510)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들 중 적어도 일부는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 후면 플레이트를 향해 빔을 형성하기 위해 패치 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 안테나 어레이(820)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들 중 적어도 일부는 전자 장치의 측면 부재(예: 전자 장치의 측면을 형성하는 부재)를 향해 빔을 형성하기 위해 다이폴 안테나 또는 루프 안테나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광 도전성 소자(840)에 포함된 적어도 하나의 광원이 프로세서(예: 도 7의 프로세서(710)) 또는 통신 회로(830)에 의해 제어되면, 적어도 하나의 광 도전성 소자(840)의 전기적 길이가 결정되고 이에 의해 제 1 안테나 어레이(810) 또는 제 2 안테나 어레이(820)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들에 대한 위상이 결정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 통신 회로(830)는 약 6 GHZ에서 약 100 GHZ 대역 중 적어도 일부 대역(예: 약 24 GHz에서 약 100GHz 사이의 주파수 대역, 약 24 GHZ에서 약 30 GHZ 사이의 주파수 대역, 또는 약 37 GHz에서 약 40 GHz 사이의 주파수 대역)의 제 2 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 회로(830)는 무선 통신에서 송수신되는 신호에 대한 주파수를 업 컨버팅(up-converting) 또는 다운 컨버팅(down-converting)할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(830)는 통신 모듈(예: 도 7의 무선 통신 모듈(720))로부터 전기적 연결 부재(예: 도 7의 전기적 연결 부재(781, 782, 783 또는 784))를 통해 수신한 IF(intermediate frequency) 신호를 수신하고, 수신한 IF 신호를 RF(radio frequency) 신호로 업 컨버팅할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(830)는 제 1 안테나 어레이(810) 또는 제 2 안테나 어레이(820)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들을 통하여 수신한 RF 신호(예: 밀리미터 웨이브(millimeter wave) 신호)를 IF 신호로 다운 컨버팅하고, IF 신호는 통신 모듈(예: 도 7의 무선 통신 모듈(720))로 제공될 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 사시도이다.
도 9를 참조하면, 안테나 모듈(또는, 안테나 구조체)(900)(예: 도 8의 안테나 모듈(800))은 제 1 안테나 어레이(910)(예: 도 8의 제 1 안테나 어레이(810)), 제 2 안테나 어레이(920)(예: 도 8의 제 2 안테나 어레이(820)), 통신 회로(930)(예: 도 8의 통신 회로(830)), 또는 인쇄 회로 기판(950)(예: 도 8의 인쇄 회로 기판(850))을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(910) 또는 제 2 안테나 어레이(920)는 인쇄 회로 기판(950)의 제 1 면(990a)에 배치되고, 통신 회로(930) 또는 이에 관한 다양한 전기 소자들(예: 수동 소자들 또는 능동 소자들)(931)은 인쇄 회로 기판(950)의 제 2 면(예: 제 1 면(950a)과 반대로 향하는 면)에 배치될 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(910) 또는 제 2 안테나 어레이(920)는 인쇄 회로 기판(950)의 내층에 포함된 회로로 구현될 수도 있다. 제 1 안테나 어레이(910) 또는 제 2 안테나 어레이(920)는 인쇄 회로 기판(950)에 포함된 적어도 하나의 내층의 회로(또는 배선)를 통해 통신 회로(930)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(950)은 동박 적층판(CCL(copper clad laminates))을 이용하여 회로가 형성된 내층들과, 내층들 양쪽에 배치되고 회로가 형성된 제 1 외층 및 제 2 외층과, 층들 사이를 접착 및 절연하는 프리프레그들(prepregs)을 포함하는 구조를 포함하고, 층들 간의 회로는 인쇄 회로 기판(950)에 형성된 비아(VIA)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 외층에 포함된 회로는 제 1 안테나 어레이(910) 또는 제 2 안테나 어레이(920)를 포함하고, 제 2 외층에 포함된 회로는 통신 회로(930)를 솔더(solder)와 같은 도전성 물질을 이용하여 실장하기 위한 패드들(또는 단자들)을 포함할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(910) 또는 제 2 안테나 어레이(920)는 인쇄 회로 기판(950)에 별도로 부착된 금속 플레이트 인쇄 회로 기판(640)에 별도로 도포된 도전성 도료를 활용하여 형성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(910) 또는 제 2 안테나 어레이(920)는, 예를 들어, 약 20 GHz 이상의 밀리미터웨이브(millimeter wave)를 활용하는 무선 통신에서, 주파수 특성상 높은 자유 공간 손실을 극복하고 안테나 이득을 높일 수 있다. 안테나 엘리먼트들의 개수는 도시된 예에 국한되지 않고, 인쇄 회로 기판(950)의 사이즈 또는 안테나 이득을 고려하여 달라질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(910)에 포함된 안테나 엘리먼트들(910a, 910b, 910c)은 패치 안테나를 포함하고, 제 2 안테나 어레이(920)에 포함된 안테나 엘리먼트들(920a, 920b, 920c, 920d)은 다이폴 안테나 또는 루프 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(900)이 전자 장치(예: 도 1 또는 2의 전자 장치(101))에 실장되면, 제 1 안테나 어레이(910)는 전자 장치의 후면 플레이트를 향해 빔을 형성하고, 제 2 안테나 어레이(920)는 전자 장치의 측면 베젤 구조(예: 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 부재)를 향해 빔을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(900)은 안테나 엘리먼트에서 방사된 에너지가 공간에서 특정한 방향으로 집중되도록 송신 또는 수신 신호를 처리하는 빔포밍 시스템을 포함할 수 있다. 빔포밍 시스템은 원하는 방향으로 보다 세기가 강한 신호를 수신하거나 원하는 방향으로 신호를 전달할 수 있도록 하거나, 원치 않은 방향으로부터 오는 신호를 수신하지 않도록 할 수 있다. 빔포밍 시스템은 RF 대역에서 캐리어 신호의 진폭 또는 위상의 차이를 이용하여 빔의 형태 및 방향을 조정할 수 있고, 일 실시예에 따르면, 각 안테나 엘리먼트에 대한 위상을 조정하는 하나 이상의 광 도전성 소자들(예: 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 도 6a의 광 도전성 소자(630), 또는 도 8의 광 도전성 소자(840))을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 빔포밍 시스템은 각 안테나 엘리먼트에 대하여 위상 차를 갖도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈이 제 1 안테나 엘리먼트와 제 2 안테나 엘리먼트를 포함한다고 가정할 때, 통신 회로(930))는 제 1 안테나 엘리먼트 상의 제 1 지점과 전기적으로 연결되는 제 1 전기적 경로와, 상기 제 2 안테나 엘리먼트 상의 제 2 지점과 전기적으로 연결되는 제 2 전기적 경로를 포함할 수 있다. 통신 회로(930)는 하나 이상의 광 도전성 소자들 활용하여 상기 제 1 지점에서의 제 1 신호와 상기 제 2 지점에서의 제 2 신호 간의 위상 차(phase difference)를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(910) 및 제 2 안테나 어레이(920) 중 하나는 생략될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(950)은 안테나 매칭 회로를 포함할 수 있다. 제 1 안테나 어레이(910) 또는 제 2 안테나 어레이(920)의 방사 특성과 임피던스(impedance)는 안테나 성능과 관련 있고, 안테나 엘리먼트의 모양과 크기, 그리고 안테나 엘리먼트의 재질에 따라 다양할 수 있다. 안테나 엘리먼트의 방사 특성은 안테나 엘리먼트에서 방사되는 전력의 상대적 분포를 나타내는 방향성 함수인 안테나 방사 패턴(antenna radiation pattern)(또는, 안테나 패턴(antenna pattern))과, 안테나 엘리먼트에서 방사되는 전파의 편파 상태(또는, 안테나 편파(antenna polarization))를 포함할 수 있다. 안테나 엘리먼트의 임피던스는 송신기에서 안테나 엘리먼트로의 전력 전달 또는 안테나 엘리먼트에서 수신기로의 전력 전달과 관련 있을 수 있다. 전송 선로와 안테나 엘리먼트 간의 접속부에서 반사를 최소화하기 위하여 안테나 엘리먼트의 임피던스는 전송 선로의 임피던스와 정합(matching)되도록 설계되고, 이로 인해 안테나 엘리먼트를 통한 최대 전력 전달(또는 전력 손실 최소화) 또는 효율적인 신호 전달이 가능할 수 있다. 임피던스 정합은, 특정 주파수(또는, 공진 주파수)에서의 효율적인 신호의 흐름을 이끌 수 있다. 임피던스 부정합은 전력 손실 또는 송수신 신호를 감소시켜 통신 성능을 저하시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(950)에 실장된 적어도 하나의 소자(931)는 이러한 임피던스 부정합을 해소하기 위한 주파수 조정 회로로 활용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 주파수 조정 회로는 지정된 주파수로 공진 주파수를 이동시키거나, 또는 지정된 만큼 공진 주파수를 이동시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 소자(931)는 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 도 6a의 광 도전성 소자(630), 또는 도 8의 광 도전성 소자(840))를 포함할 수 있다. 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어될 때, 광 도전성 소자의 전기적 길이는 결정될 수 있고 이로 인해 안테나 엘리먼트(910a, 910b, 910c, 920a, 920b, 920c 또는 920d)에 대한 임피던스 정합 또는 위상이 천이될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전기적 연결 부재(예: 도 7의 전기적 연결 부재(781, 782, 783 또는 784))를 통하여 다른 인쇄 회로 기판(예: 도 7의 프로세서(710) 또는 무선 통신 모듈(720)가 배치된 인쇄 회로 기판)으로부터 무선 통신, 전력 또는 그 밖의 다양한 기능과 관련하는 신호(예: 광 도전성 소자의 적어도 하나의 광원을 제어하기 위한 신호)가 전달될 수 있고, 인쇄 회로 기판(950)에 실장된 하나 이상의 소자들은 이러한 신호 송수신에 관련하는 수동 소자들 또는 능동 소자들을 포함할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 안테나 모듈에 관한 블록도이다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에서, 안테나 모듈(1000)(예: 도 8의 안테나 모듈(800), 또는 도 9의 안테나 모듈(900))은 통신 회로(1030), 제 1 안테나 엘리먼트(1041), 제 2 안테나 엘리먼트(1041), 제 3 안테나 엘리먼트(1043) 또는 제 4 안테나 엘리먼트(1044) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(1041)는 제 1 RF 체인(1011)(예: 제 1 전송 선로)을 통해 통신 회로(1030)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(1042)는 제 2 RF 체인(1012)(예: 제 2 전송 선로)을 통해 통신 회로(1030)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(1043)는 제 3 RF 체인(1013)(예: 제 3 전송 선로)을 통해 통신 회로(1030)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제 4 안테나 엘리먼트(1044)는 제 4 RF 체인(1014)(예: 도 4 전송 선로)을 통해 통신 회로(1030)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1000)은, 제 1 RF 체인(1011)과 전기적으로 연결되어 제 1 안테나 엘리먼트(1041)의 위상을 결정하기 위한 제 1 광 도전성 소자(1021)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1000)은, 제 2 RF 체인(1012)과 전기적으로 연결되어 제 2 안테나 엘리먼트(1042)의 위상을 결정하기 위한 제 2 광 도전성 소자(1022)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1000)은, 제 3 RF 체인(1013)과 전기적으로 연결되어 제 3 안테나 엘리먼트(1043)의 위상을 결정하기 위한 제 3 광 도전성 소자(1023)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1000)은, 제 4 RF 체인(1014)과 전기적으로 연결되어 제 4 안테나 엘리먼트(1044)의 위상을 결정하기 위한 제 4 광 도전성 소자(1024)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 광 도전성 소자(1021), 제 2 광 도전성 소자(1022), 제 3 광 도전성 소자(1023) 또는 제 4 광 도전성 소자(1024) 중 적어도 하나는 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 광 도전성 소자(1021)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 1 안테나 엘리먼트(1041)는 제 1 RF 체인(1011)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 2 광 도전성 소자(1022)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 2 안테나 엘리먼트(1042)는 제 2 RF 체인(1012)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 3 광 도전성 소자(1023)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 3 안테나 엘리먼트(1043)는 제 3 RF 체인(1013)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 4 광 도전성 소자(1024)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 4 안테나 엘리먼트(1044)는 제 4 RF 체인(1014)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 광원을 제어하여 광 도전성 소자들(1021, 1022, 1023, 1024)의 전기적 길이가 결정될 때, 안테나 엘리먼트들(1041, 1042, 1043, 1043)에 대한 위상이 결정되어 안테나 모듈(1000)을 활용하는 설정된 빔포밍이 구현될 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 안테나 모듈에 관한 블록도이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에서, 안테나 모듈(1100)(예: 도 8의 안테나 모듈(800), 또는 도 9의 안테나 모듈(900))은 통신 회로(1130), 제 1 안테나 엘리먼트(1141), 제 2 안테나 엘리먼트(1141), 제 3 안테나 엘리먼트(1143) 또는 제 4 안테나 엘리먼트(1144) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(1141)는 제 1 RF 체인(1111)을 통해 통신 회로(1130)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(1142)는 제 2 RF 체인(1112) 및 제 3 RF 체인(1113)을 통해 통신 회로(1130)와 이중 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제 4 안테나 엘리먼트(1144)는 제 4 RF 체인(1114)을 통해 통신 회로(1130)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1100)은, 제 1 RF 체인(1111)과 전기적으로 연결되어 제 1 안테나 엘리먼트(1141)의 위상을 결정하기 위한 제 1 광 도전성 소자(1121)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1100)은, 제 2 RF 체인(1112)과 전기적으로 연결되어 제 2 안테나 엘리먼트(1142)의 위상을 결정하기 위한 제 2 광 도전성 소자(1122)와, 제 3 RF 체인(1113)과 전기적으로 연결되어 제 2 안테나 엘리먼트(1142)의 위상을 결정하기 위한 제 3 광 도전성 소자(1123)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1100)은, 제 4 RF 체인(1114)과 전기적으로 연결되어 제 4 안테나 엘리먼트(1144)의 위상을 결정하기 위한 제 4 광 도전성 소자(1124)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 광 도전성 소자(1121), 제 2 광 도전성 소자(1122), 제 3 광 도전성 소자(1123) 또는 제 4 광 도전성 소자(1124) 중 적어도 하나는 도 4의 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 광 도전성 소자(1121)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 1 안테나 엘리먼트(1141)는 제 1 RF 체인(1111)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 2 광 도전성 소자(1122)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 2 안테나 엘리먼트(1142)는 제 2 RF 체인(1012)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 3 광 도전성 소자(1123)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 3 안테나 엘리먼트(1143)는 제 3 RF 체인(1113)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 4 광 도전성 소자(1124)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 4 안테나 엘리먼트(1144)는 제 4 RF 체인(1114)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 광원을 제어하여 광 도전성 소자들(1121, 1122, 1123, 1124)의 전기적 길이가 결정될 때, 안테나 엘리먼트들(1141, 1142, 1143, 1143)에 대한 위상이 결정되어 안테나 모듈(1100)을 활용한 설정된 빔포밍이 구현될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1 또는 2의 전자 장치(101), 또는 도 7의 전자 장치(700))의 동작 흐름을 도시한다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에서, 1201 동작에서, 프로세서(예: 도 1 또는 2의 프로세서(120), 또는 도 7의 프로세서(710))는 적어도 하나의 주파수를 사용하는 통신 모드를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1203 동작에서, 프로세서는 상기 확인된 통신 모드를 기초로 광 도전성 소자(예: 도 3의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630))의 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다. 프로세서는, 광 도전성 소자가 상기 확인된 통신 모드에 대응되는 특성을 가지도록 광 도전성 소자의 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(예: 도 1 또는 2의 메모리(130), 도 3의 메모리(350) 또는 도 7의 메모리(750))는, 프로세서가, 통신 모드에 대응하여 광 도전성 소자의 적어도 하나의 광원을 제어하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리는, 프로세서가, 통신 모드에 대응하여 광 도전성 소자의 서로 다른 위치의 복수의 광원들 중 적어도 하나의 광원을 선택적으로 활성화하는 인스트럭션을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(750)는 각 통신 모드에 대응하여 광 도전성 소자의 적어도 하나의 광원에 대한 설정 값을 저장할 수 있다. 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원에 대한 설정 값은, 해당 통신 모드에서의 임피던스 정합 또는 설정된 빔포밍을 구현하기 위하여 RF 캘리브레이션을 통하여 계산된 값일 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광원에 대한 설정 값은, RF 캘리브레이션에 관한 외부 장치가 메모리에 접근하여 메모리에 직접 저장 또는 업데이트될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서는, 해당 통신 모드에서, 메모리에 저장된 적어도 하나의 광원에 대한 설정 값을 기초로 광 도전성 소자의 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자의 적어도 하나의 광원이 제어되면, 광 도전성 소자의 전기적 길이는 결정될 수 있다. 광 도전성 소자에 의해 결정된 전기적 길이는 전송 선로(예: 도 3의 전송 선로(360))와 연결된 적어도 하나의 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나(340))로 공급되는 RF 신호의 위상을 천이하거나, 적어도 하나의 안테나의 공진 주파수를 지정된 주파수로 이동시키거나 지정된 만큼 이동시킬 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전기적 길이는 광 도전성 소자에 의해 형성될 수 있는 도전성 패턴의 물리적 길이, 넓이 또는 그 형태에 따라 다양할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 1203 동작은, 해당 주파수 대역을 활용하는 통신 모드에 따라, 전송 선로와 연결된 다양한 도전성 패턴이 형성되도록 광 도전성 소자를 제어하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리는, 프로세서가, 제 1 주파수를 사용하는 제 1 통신 모드일 때 제 1 제어 정보를 기초로 광 도전성 소자의 광원을 제어하도록 하는 인스트럭션을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리는, 프로세서가, 상기 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수를 사용하는 제 2 통신 모드일 때 상기 제 1 제어 정보와는 적어도 일부 다른 제 2 제어 정보를 기초로 광 도전성 소자의 광원을 제어하도록 하는 인스트럭션을 포함할 수 있다.
빔의 방향(예: main lobe)은, 예를 들어, 사용자가 전자 장치를 휴대할 때와 같은 상황(또는, 주변 여건)에 따라 변할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리는 상기 상황에 대응하는 적어도 하나의 광원에 대한 설정 값을 저장할 수 있고, 프로세서는 이를 기초로 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630))의 적어도 하나의 광원을 제어하여 SNR(signal to noise ratio)을 최적화할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300))는, 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나(340))와, 상기 안테나와 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(예: 도 3의 광 도전성 소자(330))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 4의 복수의 도전성 엘리먼트들(411))을 포함하는 제 1 레이어(예: 도 4의 제 1 레이어(410))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 상기 제 1 레이어 위에 배치되고 광을 출력할 수 있는 적어도 하나의 광원(예: 도 4의 복수의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N))을 포함하는 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고 상기 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431))를 가지는 제 3 레이어(예: 도 4의 제 3 레이어(430))를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 안테나(예: 도 3의 안테나(340))와 전기적으로 연결된 무선 통신 모듈(예: 도 3의 무선 통신 모듈(320))을 더 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 상기 안테나 및 무선 통신 모듈 사이의 전송 선로(예: 도 3의 전송 선로(360))에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431)) 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 4의 복수의 도전성 엘리먼트들(411)) 중 적어도 일부는, 상기 전송 선로(예: 도 5a의 전송 선로(560))에 병렬로 접속되는 분기 선로로 활용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들(611) 중 적어도 일부는, 상기 전송 선로(예: 도 6a의 전송 선로(660))에 직렬로 접속되는 선로로 활용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 안테나(예: 도 4의 안테나(440))는, 상기 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(430))에 의해 상기 무선 통신 모듈(예: 도 4의 무선 통신 모듈(420))을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 도전성 소자(예: 도 3의 광 도전성 소자(330))는 상기 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나(340))의 공진 주파수를 지정된 주파수로 이동시키거나 지정된 만큼 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 도전성 부재(예: 도 5의 광 도전성 부재(531))는 복수의 광 도전성 엘리먼트들(예: 도 5의 복수의 광 도전성 엘리먼트들(531_1, 531_2, 531_3, ..., 531_N))을 포함할 수 있다. 상기 복수의 광 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부가 상기 광에 의해 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 상기 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 레이어(예: 도 4의 제 1 레이어(410))는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 4의 복수의 도전성 엘리먼트들(411))이 배치된 제 1 면(예: 도 4의 제 1 면(4131))과, 상기 제 1 면과는 반대로 향하는 제 2 면(예: 도 4의 제 2 면(4132))을 포함하는 유전체 레이어(예: 도 4의 유전체 레이어(413))와, 상기 제 2 면에 배치된 그라운드 플레인(예: 도 4의 그라운드 플레인(414))을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 5a의 복수의 도전성 엘리먼트들(511))은 행렬로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431))는 Si을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 광원(예: 도 4의 광원(421_N))은 LED(light emitting diode)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420)) 및 상기 제 3 레이어(예: 도 4의 제 3 레이어(430)) 사이에 배치된 폴리머 물질의 접합 레이어를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 적어도 하나의 주파수를 사용하는 통신 모드를 기초로 상기 적어도 하나의 광원을 제어하는 프로세서(예: 도 3의 프로세서(310))을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 3 의 전자 장치(300))는, 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나(340))와, 상기 안테나와 전기적으로 연결된 무선 통신 모듈(예: 도 3의 무선 통신 모듈(320))과, 상기 안테나 및 상기 무선 통신 모듈 사이의 전송 선로(예: 도 3의 전송 선로(360))에 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(예: 도 3의 광 도전성 소자(330))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 4의 복수의 도전성 엘리먼트들(411))을 포함하는 제 1 레이어(예: 도 4의 제 1 레이어(410))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 상기 제 1 레이어 위에, 상기 복수의 광 도전성 엘리먼트들에 대응하여 배치된 복수의 광원들(예: 도 4의 복수의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N))을 포함하는 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고 상기 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431))를 가지는 제 3 레이어(예: 도 4의 제 3 레이어(430))를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431)) 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 4의 복수의 도전성 엘리먼트들(411)) 중 적어도 일부는, 상기 전송 선로(예: 도 5a의 전송 선로(560))에 병렬로 접속되는 분기 선로로 활용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나(340))는, 상기 광 도전성 소자(예: 도 3의 광 도전성 소자(330))에 의해 상기 무선 통신 모듈(예: 도 3의 무선 통신 모듈(320))을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 통신 모드를 기초로 상기 복수의 광원들(예: 도 4의 복수의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)) 중 적어도 하나의 광원 을 선택적으로 활성화하도록 설정된 프로세서(예: 도 3의 프로세서(310))를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 제 1 주파수를 사용하는 제 1 통신 모드에서 제 1 제어 정보를 기초로 상기 복수의 광원들(예: 도 4의 복수의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)) 중 적어도 하나의 광원을 제어하고, 상기 제 1 주파수와 다른 제 2 주파수를 사용하는 제 2 통신 모드에서 상기 제 1 제어 정보와는 적어도 일부 다른 제 2 제어 정보를 기초로 상기 복수의 광원들 중 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(330))는, 지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 4의 복수의 도전성 엘리먼트들(411))을 포함하는 제 1 레이어(예: 도 4의 제 1 레이어(410))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 상기 제 1 레이어 위에 배치되고 광을 출력할 수 있는 적어도 하나의 광원(예: 도 4의 복수의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N))을 포함하는 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고 상기 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431))를 가지는 제 3 레이어(예: 도 4의 제 3 레이어(430))를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 광원은 상기 복수의 광 도전성 엘리먼트들(예: 도 5의 복수의 광 도전성 엘리먼트들(531_1, 531_2, 531_3, ..., 531_N))에 정렬된 복수의 광원들(예: 도 5의 복수의 광원들(521_1, 521_2, 521_3, ..., 521_N))을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 3 레이어(예: 도 5의 제 3 레이어(530))는 절연성 부재(예: 도 5의 절연성 부재(532))를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 절연성 부재(예: 도 5의 절연성 부재(532))는 SiO2를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 레이어(예: 도 5의 제 1 레이어(510))는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 5의 복수의 도전성 엘리먼트들(511)) 사이의 빈 공간들(예: 도 5의 빈 공간(512))을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 레이어(예: 도 5의 제 1 레이어(510))는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 5의 복수의 엘리먼트들(511)) 간의 간극들에 배치되는 절연성 물질을 더 포함할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
430: 광 도전성 소자 510: 제 1 레이어
511: 복수의 도전성 엘리먼트들 513: 유전체 레이어
514: 그라운드 플레인 520: 제 2 레이어
521_1, 521_2, 521_3, ..., 521_ N: 복수의 광원들
530: 제 3 레이어 531: 광 도전성 부재

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    안테나; 및
    상기 안테나와 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(photo conductive device)를 포함하고, 상기 광 도전성 소자는,
    지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들을 포함하는 제 1 레이어;
    상기 제 1 레이어 위에 배치되고, 광을 출력할 수 있는 적어도 하나의 광원을 포함하는 제 2 레이어; 및
    상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고, 상기 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 가지는 제 3 레이어를 포함하고,
    상기 제 1 레이어는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 사이의 빈 공간들(voids)을 포함하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나와 전기적으로 연결된 무선 통신 모듈을 더 포함하고,
    상기 광 도전성 소자는,
    상기 안테나 및 무선 통신 모듈 사이의 전송 선로에 전기적으로 연결되는 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부는,
    상기 전송 선로에 병렬로 접속되는 분기 선로로 활용되는 전자 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부는,
    상기 전송 선로에 직렬로 접속되는 선로로 활용되는 전자 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 안테나는,
    상기 광 도전성 소자에 의해 상기 무선 통신 모듈을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전되는 전자 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 도전성 소자는,
    상기 안테나의 공진 주파수를 지정된 주파수로 이동시키거나 지정된 만큼 이동시키는 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 도전성 부재는, 복수의 광 도전성 엘리먼트들을 포함하고,
    상기 복수의 광 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부가 상기 광에 의해 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 상기 적어도 일부를 전기적으로 연결하는 전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 레이어는,
    상기 복수의 도전성 엘리먼트들이 배치된 제 1 면과, 상기 제 1 면과는 반대로 향하는 제 2 면을 포함하는 유전체 레이어와,
    상기 제 2 면에 배치된 그라운드 플레인(ground plane)을 더 포함하는 전자 장치.
  9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 도전성 엘리먼트들은,
    행렬로 배치되는 전자 장치.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 주파수를 사용하는 통신 모드를 기초로 상기 적어도 하나의 광원을 제어하는 프로세서를 더 포함하는 전자 장치.
  11. 전자 장치에 있어서,
    안테나;
    상기 안테나와 전기적으로 연결된 무선 통신 모듈;
    상기 안테나 및 상기 무선 통신 모듈 사이의 전송 선로에 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(photo conductive device)를 포함하고, 상기 광 도전성 소자는,
    지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들을 포함하는 제 1 레이어;
    상기 제 1 레이어 위에, 상기 복수의 광 도전성 엘리먼트들에 대응하여 배치된 복수의 광원들을 포함하는 제 2 레이어; 및
    상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고, 상기 복수의 광원들 중 적어도 하나의 광원에서 출력된 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 가지는 제 3 레이어를 포함하고,
    상기 복수의 도전성 엘리먼트들은 행렬로 배치되는 전자 장치.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 11 항에 있어서,
    상기 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부는,
    상기 전송 선로에 병렬로 접속되는 분기 선로로 활용되는 전자 장치.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 11 항에 있어서,
    상기 안테나는,
    상기 광 도전성 소자에 의해 상기 무선 통신 모듈을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전되는 전자 장치.
  14. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 11 항에 있어서,
    적어도 하나의 주파수를 사용하는 통신 모드를 기초로 상기 복수의 광원들 중 적어도 하나의 광원을 선택적으로 활성화하도록 설정된 프로세서를 더 포함하는 전자 장치.
  15. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 14 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    제 1 주파수를 사용하는 제 1 통신 모드에서 제 1 제어 정보를 기초로 상기 복수의 광원들 중 적어도 하나의 광원을 제어하고,
    상기 제 1 주파수와 다른 제 2 주파수를 사용하는 제 2 통신 모드에서 상기 제 1 제어 정보와는 적어도 일부 다른 제 2 제어 정보를 기초로 상기 복수의 광원들 중 적어도 하나의 광원을 제어하는 전자 장치.
  16. 광 도전성 소자에 있어서,
    지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들을 포함하는 제 1 레이어;
    상기 제 1 레이어 위에 배치되고, 광을 출력할 수 있는 적어도 하나의 광원을 포함하는 제 2 레이어; 및
    상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고, 상기 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 가지는 제 3 레이어를 포함하고,
    상기 복수의 도전성 엘리먼트들은 행렬로 배치되는 광 도전성 소자.
  17. ◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 16 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광원은,
    상기 복수의 광 도전성 엘리먼트들에 대응하여 배치된 복수의 광원들을 포함하는 광 도전성 소자.
  18. ◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 16 항에 있어서,
    상기 제 3 레이어는,
    상기 복수의 광 도전성 엘리먼트들 사이에 배치된 절연성 부재를 더 포함하는 광 도전성 소자.
  19. ◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 레이어는,
    상기 복수의 도전성 엘리먼트들 사이의 빈 공간들(voids)을 포함하는 광 도전성 소자.
  20. ◈청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 레이어는,
    상기 복수의 도전성 엘리먼트들 사이에 배치되는 절연성 물질을 더 포함하는 광 도전성 소자.
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