KR20180078130A - Electronic device including antenna unit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 다양한 실시예는 전자 장치에 관한 것으로서, 예를 들면, 안테나 유닛을 포함하는 전자 장치에 관한 것이다. Various embodiments of the present invention relate to an electronic device, for example, an electronic device including an antenna unit.
지속적으로 증가하는 사용자 수요가 모바일 통신 기술의 급속한 발전의 동기가 되고 있다. 인터넷을 액세스할 수 있는 최근의 모든 전자 장치들은 3G 및 4G(LTE)를 이용하고 있으며, 차세대 통신 표준은 사용자들이 인터넷 상에서 원하는 정보를 발견하는데 최대한 짧은 시간이 소요되도록 개발되고 있다. The ever-increasing user demand is driving the rapid development of mobile communication technology. All recent electronic devices that can access the Internet are using 3G and 4G (LTE), and next generation communication standards are being developed to allow users to find the information they want on the Internet as quickly as possible.
5세대(5G) 네트워크는 차세대 통신 네트워크 표준이다. 5세대 표준은 밀리미터파(mmWave)로 동작하며, 5G 신호 길이는 4G 신호 길이보다 매우 짧다.The fifth generation (5G) network is a next generation communication network standard. The 5th generation standard operates at millimeter wave (mmWave), and the 5G signal length is much shorter than the 4G signal length.
모바일 장치 및 그 안테나 어레이를 기술한 발명은 US8760352 B2(2005년 10월 4일 공개됨)이 알려져 있다. 발명 US8760352 B2는 (전화기 평면의) 엔드 파이어(end-fire) 및 (전화기 평면에 직교하는) 브로드 사이드 방향을 커버하는 인터리브(interleaved) TX/RX 안테나 요소들을 가지는 저 프로파일 안테나를 개시하며, 상기 안테나는 LTCC 기술로 만들어진다. 그러나 상기 발명은 전자기파가 금속 케이스에 의해 왜곡되는 현상이 나타나기 때문에, 금속 케이스를 가진 모바일 장치에서는 구현될 수 없다. An invention describing a mobile device and its antenna array is known from US 8760352 B2 (published October 4, 2005). The invention US8760352 B2 discloses a low-profile antenna having interleaved TX / RX antenna elements covering an end-fire (of the telephone plane) and a broadside direction (perpendicular to the telephone plane) Is made with LTCC technology. However, the above-described invention can not be realized in a mobile device having a metal case, because electromagnetic waves are distorted by the metal case.
또한, 글라이드 패스(glide path) 시스템을 위한 수직 편향 마이크로스트립 안테나를 개시한 발명 US3225351(1965년 12월 21일 공개됨)이 알려져 있다. 이 발명은 비행기를 착륙대로 안내하기 위한 진행파 안테나 어레이를 개시한다. 그러나 상기 발명은 모바일 통신 기술에서는 구현될 수 없다. 이유는, 공간을 스캐닝하는 기능을 사용하지 못하기 때문에 금속 프레임을 가진 모바일 장치 안에서 작용될 수 없다. 또한, 상기 발명의 안테나는 본 발명의 일 실시예에 따른 구성보다 약 2 ~ 3배 큰 파장을 제공하기 때문에 모바일 통신 기기 분야에 적합하지 못하다. Also known is US 3225351 (published Dec. 21, 1965) which discloses a vertical deflection microstrip antenna for a glide path system. This invention discloses a progressive wave antenna array for guiding an airplane to landing. However, the invention can not be implemented in mobile communication technology. The reason is that it can not work within a mobile device with a metal frame because it does not use the ability to scan space. In addition, the antenna of the present invention is not suitable for a mobile communication device because it provides a wavelength that is about two to three times larger than the configuration according to an embodiment of the present invention.
또한, 개선된 주파수 대역 및 방사 파라미터들을 가지는 내장형 표면파 안테나를 개시하는 발명 US7595765 B1(2009년 9월 29일 공개됨)이 알려져 있다. 상기 발명은, 서로 다른 유전 물질을 포함하는 내장형 표면파 안테나 요소들을 제안한다. 상기 서로 다른 유전 물질들은 급전선(feed)에 인접하게 배치됨으로써 안테나 요소들에서의 바람직하지 못한 반사들을 피하도록 설계되어 있다. 또 다른 방안으로서, 상기 서로 다른 유전 물질들이 안테나 요소를 통해 속도를 변경하고, 그에 따라 안테나 방사 패턴을 형성하도록 배열될 수 있다. 상기 방사 패턴은 안테나 요소의 렌즈 영역 내에서 안테나 요소의 접지 평면 컨투어링(contouring)을 통해 추가적으로 제어될 수 있다. 그러나 상기 발명은 공간을 스캐닝할 수 없고 큰 규모를 가지기 때문에 모바일 통신 기기 분야에서 구현하기 어려운 단점을 가지고 있다. 또한, 기본적으로 브로드 사이드 방향의 방사를 위해 설계되므로, 모바일 장치의 금속 하우징 안에 내장될 수 없다.In addition, invention US7595765 B1 (published September 29, 2009) which discloses an embedded surface wave antenna with improved frequency band and radiation parameters is known. The present invention proposes embedded surface acoustic wave antenna elements comprising different dielectric materials. The different dielectric materials are designed to be placed adjacent to the feed to avoid undesirable reflections at the antenna elements. As another alternative, the different dielectric materials can be arranged to vary the speed through the antenna element and thus form an antenna radiation pattern. The radiation pattern can be additionally controlled through ground plane contouring of the antenna element within the lens area of the antenna element. However, since the present invention can not scan a space and has a large scale, it has a disadvantage that it is difficult to implement in a mobile communication device field. Also, it is designed primarily for radiation in the broadside direction and can not be embedded in the metal housing of the mobile device.
상술한 종래 기술의 단점들을 극복하기 위해, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 유닛을 포함하는 전자 장치는 진행파들이 안테나를 통해 여기되어 전자 장치(예를 들어, 통신 장치)의 하우징의 메탈 프레임을 감싸는 유전체 기판 및 유전체 커버 상에 전파되도록 구현할 수 있다. In order to overcome the disadvantages of the prior art described above, an electronic device comprising an antenna unit according to various embodiments of the present invention is configured such that traveling waves are excited through the antenna to form a metal frame of the housing of the electronic device The dielectric substrate and the dielectric cover.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 유닛을 포함하는 전자 장치는, 진행파들이 전자 장치(예를 들어, 통신 장치)의 디스플레이 평면을 향하는 방향에 대응하는 방향(예를 들어, 엔드 파이어(end-fire) 방향)으로 방출되로록 구현할 수 있다. An electronic device including an antenna unit according to various embodiments of the present invention may be configured to operate in a direction corresponding to a direction in which traveling waves are directed toward a display plane of an electronic device (e.g., a communication device) (e.g., end-fire ) Direction).
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 안테나 유닛에 있어서, According to various embodiments of the present invention, in the antenna unit,
유전체 기판;A dielectric substrate;
상기 유전체 기판 상부에 배치된 유전체 커버; 및A dielectric cover disposed on the dielectric substrate; And
상기 유전체 기판 상에 배열된 안테나 요소들을 포함하고, 상기 유전체 기판 및 상기 유전체 커버에서 전파되는 진행파를 형성하는 안테나 어레이; 및An antenna array including antenna elements arranged on the dielectric substrate, the antenna array forming traveling waves propagating in the dielectric substrate and the dielectric cover; And
상기 유전체 기판 내측에 형성된 공간에 배치되고, 상기 유전체 커버와 공간 매칭하고 상기 적어도 하나의 안테나 요소와 결합하는 적어도 하나의 공간 매칭 요소(element of spatial matching)를 포함하고, At least one spatial matching element disposed in a space formed inside the dielectric substrate for spatial matching with the dielectric cover and coupling with the at least one antenna element,
상기 공간 매칭 요소는 상기 유전체 커버와 함께 상기 안테나 어레이와 공간적으로 매칭하고, 상기 안테나 어레이로부터 전파되어 상기 유전체 커버로 진행된 진행파의 반사를 줄이도록 형성될 수 있다.The spatial matching element may be formed to spatially match the antenna array with the dielectric cover and to reduce reflection of traveling waves propagating from the antenna array to the dielectric cover.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 무선 통신이 가능한 전자 장치에 있어서,According to various embodiments of the present invention, in an electronic device capable of wireless communication,
금속 프레임을 포함하는 하우징;A housing including a metal frame;
상기 하우징 내에 배치되고, 상기 무선 통신을 위한 동작 유닛들을 지원하는 유전체 기판;A dielectric substrate disposed within the housing and supporting operating units for the wireless communication;
상기 유전체 기판 상부에 배치된 유전체 커버;A dielectric cover disposed on the dielectric substrate;
상기 유전체 기판 상에 배열된 안테나 요소들을 포함하고, 상기 유전체 기판 및 상기 유전체 커버에서 전파되는 진행파를 형성하는 안테나 어레이; 및An antenna array including antenna elements arranged on the dielectric substrate, the antenna array forming traveling waves propagating in the dielectric substrate and the dielectric cover; And
상기 유전체 기판 내측에 형성된 공간에 배치되고, 상기 유전체 커버와 공간 매칭하고 상기 적어도 하나의 안테나 요소와 결합하는 적어도 하나의 공간 매칭 요소(element of spatial matching)를 포함하고, At least one spatial matching element disposed in a space formed inside the dielectric substrate for spatial matching with the dielectric cover and coupling with the at least one antenna element,
상기 공간 매칭 요소는 상기 유전체 커버와 함께 상기 안테나 어레이와 공간적으로 매칭하고, 상기 안테나 어레이로부터 전파되어 상기 유전체 커버로 진행된 진행파의 반사를 줄이도록 형성될 수 있다.The spatial matching element may be formed to spatially match the antenna array with the dielectric cover and to reduce reflection of traveling waves propagating from the antenna array to the dielectric cover.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 유닛을 포함하는 전자 장치는, 안테나 방사 지향성을 형성하고, 스캐닝 범위를 증가시킬 수 있다.An electronic device including an antenna unit according to various embodiments of the present invention can create antenna radiation directivity and increase the scanning range.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 유닛을 포함하는 전자 장치는, 밀리미터파(mmWave) 범위 안테나의 효율성을 향상시키고, 신호 손실을 줄일 수 있다.An electronic device including an antenna unit according to various embodiments of the present invention can improve the efficiency of a millimeter wave range antenna and reduce signal loss.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 유닛을 포함하는 전자 장치는, 하우징을 형성하는 메탈 프레임을 통해 상기 전자 장치의 사용 편이성을 제공하며, 통신 성능을 향상시킬 수 있다.An electronic device including an antenna unit according to various embodiments of the present invention provides ease of use of the electronic device through a metal frame forming the housing and can improve communication performance.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 유닛을 포함하는 전자 장치(100)의 측면을 나타낸 개략도이다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 안테나 어레이(230)의 구조를 포함하는 안테나 유닛을 나타낸 전자 장치 일측의 상면도이다.
도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 안테나 어레이(230)의 구조를 포함하는 안테나 유닛의 측면을 나타낸 전자 장치 일측의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 공간 매칭 요소(340)를 포함한 안테나 유닛을 나타낸 전자 장치(300) 일측의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 공간 매칭 요소(440)를 포함한 안테나 유닛을 나타낸 전자 장치(400) 일측의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 안테나 유닛의 구성 요소들과 등가 전기 회로의 관계를 나타낸 측면도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 상기 안테나 유닛의 기하학적 파라미터들을 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 안테나 유닛의 구성 요소들과 등가 전기 회로의 관계를 나타낸 측면도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 안테나가 외부 공간과 매칭되지 않을 경우의 방사 방향에 대한 안테나 이득에 관한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 안테나가 외부 공간과 매칭되는 경우의 방사 방향에 대한 안테나 이득에 관한 그래프이다.1 is a schematic diagram illustrating a side view of an
2A is a top view of one side of an electronic device showing an antenna unit including the structure of an
2B is a cross-sectional view of one side of an electronic device showing a side view of an antenna unit including the structure of an
3 is a cross-sectional view of one side of an
4 is a cross-sectional view of one side of an
5 is a side view illustrating the relationship of the components of an antenna unit and an equivalent electrical circuit, in accordance with various embodiments of the present invention.
6 is a side view of geometric parameters of the antenna unit, in accordance with various embodiments of the present invention.
7 is a side view illustrating the relationship of the components of an antenna unit and an equivalent electrical circuit, in accordance with various embodiments of the present invention.
8 is a graph of antenna gain versus radial direction when an antenna is not matched to an outer space, in accordance with various embodiments of the present invention.
9 is a graph of antenna gain versus radial direction when an antenna is matched to an outer space, in accordance with various embodiments of the present invention.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the present document will be described with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that this invention is not intended to be limited to the particular embodiments described herein but includes various modifications, equivalents, and / or alternatives of the embodiments of this document . In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for similar components.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.In this document, the expressions "having," " having, "" comprising," or &Quot;, and does not exclude the presence of additional features.
본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.In this document, the expressions "A or B," "at least one of A or / and B," or "one or more of A and / or B," etc. may include all possible combinations of the listed items . For example, "A or B," "at least one of A and B," or "at least one of A or B" includes (1) at least one A, (2) Or (3) at least one A and at least one B all together.
본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.As used herein, the terms "first," "second," "first," or "second," and the like may denote various components, regardless of their order and / or importance, But is used to distinguish it from other components and does not limit the components. For example, the first user equipment and the second user equipment may represent different user equipment, regardless of order or importance. For example, without departing from the scope of the rights described in this document, the first component can be named as the second component, and similarly the second component can also be named as the first component.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.(Or functionally or communicatively) coupled with / to "another component (eg, a second component), or a component (eg, a second component) Quot; connected to ", it is to be understood that any such element may be directly connected to the other element or may be connected through another element (e.g., a third element). On the other hand, when it is mentioned that a component (e.g., a first component) is "directly connected" or "directly connected" to another component (e.g., a second component) It can be understood that there is no other component (e.g., a third component) between other components.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다. As used herein, the phrase " configured to " (or set) to be "configured according to circumstances may include, for example, having the capacity to, To be designed to, "" adapted to, "" made to, "or" capable of ". The term " configured to (or set up) "may not necessarily mean" specifically designed to "in hardware. Instead, in some situations, the expression "configured to" may mean that the device can "do " with other devices or components. For example, a processor configured (or configured) to perform the phrases "A, B, and C" may be implemented by executing one or more software programs stored in a memory device or a dedicated processor (e.g., an embedded processor) , And a generic-purpose processor (e.g., a CPU or an application processor) capable of performing the corresponding operations.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the scope of the other embodiments. The singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. The general predefined terms used in this document may be interpreted in the same or similar sense as the contextual meanings of the related art and, unless expressly defined in this document, include ideally or excessively formal meanings . In some cases, even the terms defined in this document can not be construed as excluding the embodiments of this document.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. An electronic device according to various embodiments of the present document may be, for example, a smartphone, a tablet personal computer, a mobile phone, a video phone, an e-book reader, A desktop personal computer, a laptop personal computer, a netbook computer, a workstation, a server, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP) A medical device, a camera, or a wearable device. According to various embodiments, the wearable device may be of the accessory type (e.g., a watch, a ring, a bracelet, a bracelet, a necklace, a pair of glasses, a contact lens or a head-mounted-device (HMD) (E. G., Electronic apparel), a body attachment type (e. G., A skin pad or tattoo), or a bioimplantable type (e.g., implantable circuit).
어떤 실시예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In some embodiments, the electronic device may be a home appliance. Home appliances include, for example, televisions, digital video disc (DVD) players, audio, refrigerators, air conditioners, vacuum cleaners, ovens, microwaves, washing machines, air cleaners, set- Such as a home automation control panel, a security control panel, a TV box such as Samsung HomeSync TM , Apple TV TM or Google TV TM , a game console such as Xbox TM and PlayStation TM , , An electronic key, a camcorder, or an electronic frame.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the electronic device may be any of a variety of medical devices (e.g., various portable medical measurement devices such as a blood glucose meter, a heart rate meter, a blood pressure meter, or a body temperature meter), magnetic resonance angiography (MRA) Navigation systems, global navigation satellite systems (GNSS), event data recorders (EDRs), flight data recorders (FDRs), infotainment (infotainment) systems, ) Automotive electronic equipment (eg marine navigation systems, gyro compass, etc.), avionics, security devices, head units for vehicles, industrial or home robots, automatic teller's machines (ATMs) Point of sale, or internet of things (eg, light bulbs, various sensors, electrical or gas meters, sprinkler devices, fire alarms, thermostats, street lights, Of the emitter (toaster), exercise equipment, hot water tank, a heater, boiler, etc.) may include at least one.
어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.According to some embodiments, the electronic device is a piece of furniture or a part of a building / structure, an electronic board, an electronic signature receiving device, a projector, Water, electricity, gas, or radio wave measuring instruments, etc.). In various embodiments, the electronic device may be a combination of one or more of the various devices described above. An electronic device according to some embodiments may be a flexible electronic device. Further, the electronic device according to the embodiment of the present document is not limited to the above-described devices, and may include a new electronic device according to technological advancement.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An electronic apparatus according to various embodiments will now be described with reference to the accompanying drawings. In this document, the term user may refer to a person using an electronic device or a device using an electronic device (e.g., an artificial intelligence electronic device).
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 유닛을 포함하는 전자 장치(100)의 측면을 나타낸 개략도이다. 1 is a schematic diagram illustrating a side view of an
도 1을 참조하면, 상기 안테나 유닛을 포함하는 전자 장치(100)는 무선 통신이 가능한 통신 장치일 수 있다. 상기 전자 장치(100)는 하우징(110) 및 안테나 유닛(미도시)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the
다양한 실시예에 따른, 상기 하우징(110)은 금속 프레임(metal frame)을 포함할 수 있으며, 상기 안테나 유닛은 상기 하우징(110) 내에 배치되며, 상기 전자 장치(100)의 안테나 어레이의 요구된 신호 전파 방향의 커버리지(coverage)를 제공함에 따라, 5G, 60Ghz, WiGig 표준 및/또는 기타에 따른 동작을 제공할 수 있다.According to various embodiments, the housing 110 may include a metal frame, the antenna unit is disposed within the housing 110, and the desired signal of the antenna array of the
본 발명의 다양한 실시예에 따른 구조에서, 상기 전자 장치(100)의 브로드 사이드(broad side)는 상기 전자 장치(예를 들어, 통신 장치) 평면에 수직인 방향이고, 엔드 파이어(end-fire) 방향은 상기 전자 장치의 디스플레이 평면에 나란한 방향일 수 있다.In the structure according to various embodiments of the present invention, the broad side of the
본 발명의 다양한 실시예에 따른, 상기 전자 장치(100)의 안테나 유닛의 주요 구성은, 복수의 안테나 요소들을 포함하며 진행파를 형성하는 안테나 어레이 및 유전체 커버 및 안테나 공간 매칭 요소들로서 제공되는 복수의 요소들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 요소들은 상기 진행파 안테나 어레이의 가장자리 상에 배치되고, 상기 안테나 요소들과 결합될 수 있다. 상기 공간 매칭 요소는 방사파를 주어진 방향에 따라 자유 공간으로 변환 및 재지향시킬 수 있다.According to various embodiments of the present invention, the main configuration of the antenna unit of the
다양한 실시예에 따른, 상기 안테나 요소는 공간 매칭 요소와 인접 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 공간 매칭 요소는 상기 안테나 요소와 접촉하도록 상기 안테나 요소와 결합할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 안테나 요소 및 상기 공간 매칭 요소는 단일 제조 공정으로 기판 내에 형성될 수 있으며, 상기 공간 매칭 요소는 기 설정된 방향으로 안테나 방사를 형성하는데 필요한 도파관 영역일 수 있다. 또 다른 예로, 상기 안테나 요소 및 상기 공간 매칭 요소는 인쇄 회로기판의 단일 제조 공정에서 전기 통신 장치의 인쇄 회로 기판 내에 형성될 수 있다.According to various embodiments, the antenna element may be disposed adjacent to the spatial matching element. For example, the spatial matching element may engage the antenna element to contact the antenna element. As another example, the antenna element and the spatial matching element can be formed in a substrate in a single manufacturing process, and the spatial matching element can be a waveguide region required to form antenna radiation in a predetermined direction. As another example, the antenna element and the spatial matching element may be formed in a printed circuit board of a telecommunication device in a single manufacturing process of the printed circuit board.
다양한 실시예에 따른, 전자 장치(100)는 금속 하우징이나 금속 하우징 프레임을 가진 통신 장치들 및 기타 통신 기기들에 내장되는 밀리미터파(mmWave) 안테나의 효율적 사용을 가능하게 한다. According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따른, 무선 통신이 가능하고 상기 안테나 유닛을 가지는 전자 통신 장치는 모바일 전화, 무선 통신을 수행할 수 있는 태블릿 컴퓨터, 랩탑, 울트라북, PDA, 및 무선 통신 기능을 가진 디스플레이 장치, 또는 통신 전자 장치 하우징 내에 안테나 어레이를 채택하는 기능 및 디스플레이를 가진 임의의 모바일 통신 장치일 수 있다. An electronic communication device capable of wireless communication and having the antenna unit according to various embodiments includes a mobile phone, a tablet computer capable of performing wireless communication, a laptop, an ultrabook, a PDA, and a display device having wireless communication capability, or And may be any mobile communication device having a function and a display employing an antenna array within the communication electronics housing.
다양한 실시예에 따른, 상기 안테나 유닛은 상기 통신 전자 장치의 통신 유닛 내에 내장될 수 있다. 예를 들어, 상기 통신 전자 장치의 통신 유닛은 방사 소스, 전력 공급부, 데이터 출력부, 사용자 입력부 및 목적을 구현하는데 필요한 다른 유닛들을 포함할 수 있다. 상기 방사 소스는 사용자 입력 신호를 송수신하고, 사용자로부터 수신한 데이터를 적절한 수신 장치에 전송하기 적합한 신호들로 변환하기 위한 데이터 컨버터들을 포함할 수 있다. 상기 데이터 출력부는 예를 들어, 사용자에게 통신에 필요한 데이터를 보여주는 디스플레이 및 확성기를 포함할 수 있다. 상기 사용자 입력부는 마이크로폰, 키보드, 디스플레이, 및 사용자 및 통신부로의 데이터 방향으로부터 데이터를 수신하기 적합한 어떤 다른 유닛을 포함할 수 있다. 상기 전력 공급부는 상술한 유닛들의 동작을 위한 전력을 공급할 수 있다.According to various embodiments, the antenna unit may be embedded in a communication unit of the communication electronics. For example, the communication unit of the communication electronics may include a radiation source, a power supply, a data output, a user input, and other units needed to implement the object. The radiation source may include data converters for transmitting and receiving user input signals and for converting the data received from the user into signals suitable for transmission to an appropriate receiving device. The data output unit may include, for example, a display and a loudspeaker showing data required for communication to the user. The user input may include a microphone, a keyboard, a display, and any other unit suitable for receiving data from a data direction to a user and a communication unit. The power supply unit may supply power for operation of the above-described units.
다양한 실시예에 따른, 진행파 안테나 사용을 통해 전파가 통신 전자 장치의 메탈 하우징을 감싸고, 그에 따라 엔드 파이어(end-fire) 방향으로의 방사를 제공할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 통신 전자 장치는 상기 하우징의 일체성을 악화시킬 수 있는 금속 하우징 내의 어떤 불연속 영역들 또는 어떤 포트들의 배치가 제외되어 구현될 수 있다.With the use of progressive wave antennas, according to various embodiments, the radio waves can wrap around the metal housing of the communication electronics and thereby provide radiation in the end-fire direction. As yet another example, the communication electronics may be implemented with the exception of any discrete regions or arrangements of ports in the metal housing that may deteriorate the integrity of the housing.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 안테나 어레이(230)의 구조를 포함하는 안테나 유닛을 나타낸 전자 장치 일측(200)의 상면도이다. 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 안테나 어레이(230)의 구조를 포함하는 안테나 유닛의 측면을 나타낸 전자 장치(200) 일측의 단면도이다.2A is a top view of one
도 2a 및 도 2b을 참조하면, 상기 전자 장치(200)은 하우징(201) 및 안테나 유닛을 포함할 수 있다. 상기 하우징(201)은 금속(metal) 재질로 구성될 수 있다. 상기 안테나 유닛은 유전체 기판(210), 상기 유전체 기판(210) 상부에 배치된 유전체 커버(220), 적어도 하나의 안테나 요소(231)를 포함하는 안테나 어레이(230) 및 상기 유전체 기판(210) 내측에 형성된 공간에 배치된 공간 매칭 요소(element of spatial matching)(240)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2A and 2B, the
다양한 실시예에 따른, 상기 유전체 기판(210)은 예를 들어, 인쇄 회로기판일 수 있으며, 상기 유전체 기판(210)은 전자 장치(200)의 무선 통신을 수행하기 위한 동작 유닛들을 포함할 수 있다. According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따른, 상기 유전체 커버(220)는 상기 안테나 어레이(230)의 가장자리 영역에 배치되어, 적어도 하나의 안테나 요소(231)와 결합할 수 있다. 상기 유전체 커버(220)의 유전체 재료는 예를 들어, 전자 장치(200)의 디스플레이(display)일 수 있으며, 안테나 요소(231)들의 집합인 안테나 어레이(230)를 커버하는 유전체 도파로(dielectric waveguide)로서 동작할 수 있다. 상기 유전체 도파로는 진행파 이미터들(travelling wave emitters)로서 기능할 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따른, 상기 유전체 커버(220)는 상기 안테나 요소(231)들 및 공간 매칭 요소(예를 들어, 공간 컨버터(spatial converter))을 지원하는 유전체 기판(210)을 형성하는 물질보다 높은 유전율을 가질 수 있으며, 상기 안테나 어레이(230)에 의해 여기된 전자기파들을 감속시키는 구조를 제공할 수 있다. 따라서, 상기 유전체 커버(220)는 유전체 도파로(dielectric waveguide)로서 규정되는 커버에 대한 조건(예를 들면, 커버의 유전율 및 높이의 파라미터들)이 만족될 때, 여기된 전자기파들은 유전체 커버(220)의 구조를 통해 엔드 파이어(end-fire) 방향으로 성공적으로 지향되고, 브로드사이드(broadside) 방향으로 향하는 방사를 감소시킬 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따른, 상기 안테나 어레이(230)는 상기 유전체 기판(210) 상에 배열된 복수 개의 안테나 요소들(231)을 포함하고, 상기 유전체 기판(210) 및 상기 유전체 커버(220)에서 전파되는 진행파(travelling wave)를 형성할 수 있다. 상기 안테나 요소(231)는 전력 공급부와 전기적으로 연결된 급전라인(2311)(예를 들면, 동축 급전부(coaxial feeding)) 및 상기 급전 라인(2311)으로부터 연장되어 진행파(travelling wave)를 방사하는 안테나 패치(2312)를 포함할 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따른, 상기 안테나 요소들(231)은 상기 공간 매칭 요소(240)에 인접 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 공간 매칭 요소(240)는 상기 안테나 요소들(231)와 접촉하거나 상기 안테나 요소들(231)의 적어도 일부와 결합할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 안테나 요소들(231)들은 마이크로스트립(microstrip) 안테나 요소일 수 있다. 전술된 대로, 상기 안테나 요소들(231) 및 상기 공간 매칭 요소(240)는 단일 제조 공정으로 기판 내에 형성될 수 있으며, 상기 공간 매칭 요소(240)는 기 설정된 방향으로 안테나 방사를 형성하는데 필요한 도파로 영역을 제공할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 안테나 요소들(231) 및 상기 공간 매칭 요소(240)는 인쇄 회로기판의 단일 제조 공정에서 전기 통신 장치의 인쇄 회로 기판 내에 형성될 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따른, 상기 공간 매칭 요소(240)는 상기 유전체 커버(220)와 공간적으로 매칭(spatial matching)하고 상기 적어도 하나의 안테나 요소(231)와 결합할 수 있다. 상기 공간 매칭 요소(240)는 상기 안테나 요소들(231)와 함께 소정의 방향으로 안테나 방사를 형성하는데 필요한 도파로(dielectric waveguide) 영역이며, 단일 제조 공정을 통해 상기 유전체 기판(210) 내에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 공간 매칭 요소(240) 및 안테나 요소들(231)은 상기 인쇄 회로기판의 단일 제조 공정에서 전자 장치의 인쇄 회로기판에 형성될 수 있다. According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따른, 상기 공간 매칭 요소(240)는 복수 개로 형성될 수 있으며, 서로 인접하게 배치될 수 있다. 상기 공간 매칭 요소(240) 각각의 요소들은 상기 안테나 요소(231)의 각각에 대응되도록 매칭될 수 있다. According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따른, 상기 공간 매칭 요소(240)들 중 각각의 요소들은 서로간 적어도 일부 영역이 서로 맞닿도록 배치되어 하나의 매칭 영역을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 공간 매칭 요소(240)들 중 각각의 요소들은 서로 구획되지 않도록 결합되어(예를 들어, 각각의 매칭 요소들 사이에는 어떠한 벽(wall)이 형성되지 않도록 결합되어) 하나의 커다란 공간 매칭부를 형성할 수 있다. 상기 각각의 공간 매칭 요소(240)들 중 각각의 요소들은 개별적으로 안테나 요소들(231)과 결합되어 전자기파를 방사할 수 있다. 상기 하나의 공통된 영역을 형성한 상기 공간 매칭부은 안테나 방사가 왜곡없이 기 설정된 방향으로 재지향될 수 있다.In accordance with various embodiments, each of the elements of the
다양한 실시예에 따른, 상기 공간 매칭 요소(240)는 상기 유전체 커버(220)와 함께 상기 안테나 어레이(230)와 공간적으로 매칭하고, 상기 안테나 어레이(230)로부터 전파되어 상기 유전체 커버(220)로 진행된 진행파(travelling wave)의 반사를 줄일 수 있다. 예를 들어, 유전체 커버(220)(예를 들어, 디스플레이(display)) 및 방사 공간(예를 들어, 전자 장치 외부 자유 공간)과 안테나 어레이(230)를 공간 매칭하는 공간 매칭 요소(240)는 안테나 요소(231)와 결합하는 전자기파 공간 컨버터로서 동작할 수 있다. In accordance with various embodiments, the
다양한 실시예에 따른, 상기 공간 매칭 요소(240)는 상기 유전체 커버(220)(예를 들어, 디스플레이 및 금속 하우징)및 마이크로스트립 안테나 요소(231)와의 최선의 매칭을 위하여, 사다리꼴 형상(trapezoidal form)의 단면을 가질 수 있다. 다만, 상기 공간 매칭 요소(240)의 형상은 사다리꼴 형상에 한정된 것은 아니며, 일부 영역이 점차적으로 확장하는 형태 등과 같이, 공간 매칭이 적절하게 이루어지는 어떠한 다른 기하학적 형상으로 설계될 수 있다. 예를 들어, 상기 사라리꼴 형상 및/또는 다른 기하하적 형상의 공간 매칭 요소(240)는 유전체 기판(210)의 밀링(milling), 유전체 기판의 몰딩(molding), 또는 다양한 제조 기술을 통해 구현될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 공간 매칭 요소(240)는 상기 유전체 커버(220)와 공간 매칭되도록 형성되기 위하여 기판 내측에 리세스(recess) 또는 캐비티(cavity)가 형성된 후, 유전체 재료가 채워지도록 설계될 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따른, 상기 유전체 커버(220)와 공간 매칭하는 공간 매칭 요소(240)를 형성하기 위해, 상기 리세스는 금속화층(metallization layer) 내에 제공되고 상기 리세스 내부가 유전체로 채워진 안테나 유전체 기판(210)을 형성할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 공간 매칭 요소(240)는 금속이 없는 인쇄 회로기판 안에 리세스 또는 캐비티를 형성하고 그 표면을 금속화함으로써 구현할 수 있다.In order to form a
다양한 실시예에 따른, 상기 금속 공간 매칭 요소(240)는 유전체 커버(220)와 매칭되는 유전체로 채워진 리세스일 수 있으며, 상기 유전체로 채워진 리세스 표면에는 금속화된 커버가 배치될 수 있다.According to various embodiments, the metal-
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 공간 매칭 요소(340)를 포함한 안테나 유닛을 나타낸 전자 장치(300) 일측의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of one side of an
도 3을 참조하면, 상기 전자 장치(300)은 하우징(301) 및 안테나 유닛을 포함할 수 있다. 상기 하우징(301)은 금속 재질로 구성될 수 있다. 상기 안테나 유닛은 유전체 기판(310), 상기 유전체 기판(310) 상부에 배치된 유전체 커버(320), 적어도 하나의 안테나 요소(331)를 포함하는 안테나 어레이(예를 들어, 도 2의 안테나 어레이(230) 및 상기 유전체 기판 내측에 형성된 공간에 배치된 공간 매칭 요소(340)(element of spatial matching)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
다양한 실시예에 따른, 상기 안테나 유닛은 무선 통신(wireless communication)이 가능하고, 상기 유전체 커버(320)에서 전파되는 파장들이 방사 공간과 매칭하도록 형성된 금속 프레임(metal frame)(350)을 더 포함할 수 있다.According to various embodiments, the antenna unit may further include a
다양한 실시예에 따른, 상기 금속 공간 매칭 요소(340)의 단면은 사다리꼴 형상을 가지고 있으며, 제 1 부분(A), 제 2 부분(B) 및 제 3 부분(C)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 부분(A)은 진행파 전송 경로(travelling wave transmission path)를 가지는 안테나 어레이의 안테나 요소(331)와 매칭하도록 구성하여, 부드러운 방사의 전환(smooth transition of radiation)에 의하여 최소의 정상비파(minimum standing-wave ratio)를 보장할 수 있다. 예를 들어, 방사 라인 중 하나의 방사 라인에서 다른 방사 라인의 변환을 통해 상기 방사를 안테나 어레이의 안테나 요소(331)로부터 상기 유전체 커버(320)로 진행시킬 수 있다. 상기 제 2 부분(B)은 유전체 도파로(dielectric waveguide)일 수 있다. 상기 제 3 부분(C)은 상기 유전체 커버(320)와 공간 매칭 요소(340)의 경계로부터 최소의 반사를 제공(minimum reflections)하도록 구성될 수 있다.According to various embodiments, the cross section of the metal
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 공간 매칭 요소(440)를 포함한 안테나 유닛을 나타낸 전자 장치(400) 일측의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of one side of an
도 4를 참조하면, 상기 전자 장치(400)은 하우징(401) 및 안테나 유닛을 포함할 수 있다. 상기 하우징(401)은 금속 재질로 구성될 수 있다. 상기 안테나 유닛은 유전체 기판(410), 상기 유전체 기판(410) 상부에 배치된 유전체 커버(420), 적어도 하나의 안테나 요소(431)를 포함하는 안테나 어레이(430) 및 상기 유전체 기판 내측에 형성된 공간에 배치된 공간 매칭 요소(element of spatial matching)를 포함할 수 있다. 상기 유전체 기판(410)은 다층으로 구성될 수 있으며, 복수 개의 금속 코팅층(411)과 상기 금속 코팅층(411) 사이에 배치된 복수의 유전체층(413)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the
다양한 실시예에 따른, 상기 공간 매칭 요소(440)를 형성하는 리세스 또는 캐비티의 표면의 금속화처리는 필수적인 구성이 아니며, 금속이 없는 공간 매칭 요소(440)과 같은, 다른 가능한 실시예로 구성될 수 있다. The metallization of the surface of the recess or cavity forming the
다양한 실시예에 따른, 안테나 어레이(430) 및 유전체 커버(예를 들어, 디스플레이(display))와 매칭하는 공간 매칭 요소(440)는 전자 장치(400)의 멀티층 인쇄 회로기판(410) 내에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 멀티층 인쇄 회로기판(410)은 공지된 제조 기술에 따라, 금속 코팅층(411)을 포함하는 복수의 유전체층(413)을 순차적으로 적층하여 전자 장치(400)(예를 들어, 통신 장치)의 멀티층 인쇄 회로기판(410)으로 구현되며, 상기 멀티층 인쇄 회로기판(410) 내측 및/또는 인접하게 안테나 어레이의 안테나 요소(431) 및 공간 매칭 요소(440)가 형성될 수 있다.A
다양한 실시예에 따른, 상기 디스플레이와 같은 유전체 커버(420)와 공간 매칭하는 상기 사라리꼴 형상의 공간 매칭 요소(440)는 상기 공간 매칭 요소(440)의 단면을 따라, 인쇄 회로 기판의 유전체층(413)들 및 금속 코팅층(411)들은 사이징(sizing)하고 제조함으로써 멀티층 인쇄 회로기판(410) 내측으로 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 금속 코팅층(411)의 인접층들 사이에 배치된 금속화된 비아홀(415)(metallized via-holes)들은 상기 인쇄 회로기판(410)의 층들 사이의 파장들의 흐름(passage of waves)을 차단할 수 있다. Matching the
다양한 실시예에 따른, 상기 안테나 유닛 및 안테나 유닛을 포함하는 전자 장치(400)는 다음과 같은 이점을 가질 수 있다.According to various embodiments, the
- 높은 이득의 안테나를 제공할 수 있다.- It is possible to provide a high gain antenna.
- +/-50도 범위 내 엔드 파이어 방향(end-fire direction)에서의 개선된 스캐닝을 제공할 수 있으며, 상기 스캐닝 영역의 확장은 안테나 요소(431)에 의해 여기된 전파들에 대한 유전체 커버(420)의 감속 특성들과 관련될 수 있다.- an improvement in scanning in the end-fire direction within a +/- 50 degree range, the extension of the scanning area being provided by a dielectric cover (not shown) for the radio waves excited by the
다양한 실시예에 따른, 안테나의 특성들은 표면파(surface wave)들을 지원함으로써 엔드 파이어 방향(end-fire direction)에 따른 진행파 안테나의 지향성을 향상시킬 수 있으며, 상기 유전체 커버(420)에서 전파되는 전자기파로 인한 스캐닝 손실없이(without scanning losses) 상기 엔드 파이어 평면에서 빔 스캐닝을 개선시킬 수 있다.The characteristics of the antenna according to various embodiments can improve the directivity of the traveling wave antenna according to the end-fire direction by supporting surface waves, and the electromagnetic wave propagated from the
다양한 실시예에 따른, 상기 전자 장치(400) 하우징의 금속 프레임(450)은 안테나 유닛을 방사 공간과 매칭시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 진행파(travelling wave)의 사용은 방사가 금속 프레임(450)을 감싸도록하고, 엔드 파이어 방향(end-fire direction)으로 효과적인 전파를 제공할 수 있다.According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따른, 상기 안테나 어레이의 안테나 요소(431)들의 위상들은, 원하는 방사 방향으로의 플랫 위상 프론트(flat phase front) 형성 및 방사 패턴의 최대치(maximum of the radiation pattern) 형성과 같은 고려 사항들에 기반하여 산출될 수 있다. 안테나 방향성(예를 들어, 지향성)은 안테나 유닛의 구성 요소들 및 표면파 형성 조건들 사이의 요구되는 위상 관계를 유지함으로써 제공될 수 있다.The phases of the
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 안테나 유닛의 구성 요소들과 등가 전기 회로의 관계를 나타낸 측면도이다. 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 상기 안테나 유닛의 기하학적 파라미터들을 나타낸 측면도이다.5 is a side view illustrating the relationship of the components of an antenna unit and an equivalent electrical circuit, in accordance with various embodiments of the present invention. 6 is a side view of geometric parameters of the antenna unit, in accordance with various embodiments of the present invention.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 전자 장치(500)은 하우징(501) 및 안테나 유닛을 포함할 수 있다. 상기 하우징(501)은 금속 재질로 구성될 수 있다. 상기 안테나 유닛은 유전체 기판(510), 유전체 커버(520), 적어도 하나의 안테나 요소(530)를 포함하는 안테나 어레이(530) 및 상기 유전체 기판 내측에 형성된 공간에 배치된 공간 매칭 요소(540)(element of spatial matching)를 포함할 수 있다. 이하, 제안된 안테나 유닛의 구성 요소들과 등가 전기 회로간의 관계 및 동작하는 방식에 대해 살펴본다.5 and 6, the
다양한 실시예에 따른, 안테나 유닛은 유전체 기판(510), 예를 들어, 인쇄 회로 기판 내에 형성된 스트립라인에 의해 여기되는 진행파 마이크로스트립 안테나 요소(530)들의 어레이를 수용하는 인쇄 회로 기판를 포함할 수 있다. 상기 안테나 어레이의 각각의 스트립라인 안테나 요소(530)는 상기 공간 매칭 요소(540) 내에서 전파하는 진행파들(travelling waves)을 여기시킬수 있다. 예를 들어, 상기 공간 매칭 요소(540)는 공간 컨버터(spatial converter)일 수 있으며, 상기 유전체 기판(510) 및 상기 유전체 커버(520)(예를 들어, 디스플레이(display)) 사이에 배치될 수 있다. 상기 전파된 진행파들(travelling waves)는 상기 하우징(501)의 금속 프레임을 감싸는(enveloping) 방사선으로써 기지국(base station)을 향하여 방사될 수 있다. According to various embodiments, the antenna unit may include a
다양한 실시예에 따른, 상기 공간 매칭 요소(540)(예를 들어, 공간 컨버터(spatial converter))는 세 부분으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 공간 매칭 요소(540)는 제 1 부분(A), 제 2 부분(B) 및 제 3 부분(C)을 포함할 수 있으며, 상기 제 1 부분(A)은 스트립라인 안테나 요소(531)를 유전체 커버(520) 및 유전체 기판(510)으로 구성된 전송 경로와 매칭시킬 수 있다. 상기 제 2 부분(B)은 상기 공간 컨버터의 영구적 부분으로 유전체 도파로(dielectric waveguide)일 수 있으며, 상기 제 3 부분(C)은 안테나를 유전체 커버(520) 및 외부 방사 공간과 매칭시킬 수 있다. According to various embodiments, the spatial matching element 540 (e.g., a spatial converter) may be configured in three parts. For example, the
다양한 실시예에 따른, 상기 공간 매칭 요소(540)의 제 1 부분(A)의 모든 파라미터들은 상기 안테나 어레이(530)에 사용되는 특정한 기본 방사기들(elementary emitters)의 최소 정상파비(minimum standing-wave ratio; SWR)를 보장하기 위해 결정될 수 있다. All parameters of the first portion A of the
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 공간 매칭 요소(540)의 상기 제 1 부분(A)의 높이(Htr)는 일반적으로 마이크로스트립 이미터들의 고도의 표준 비율에 의해 결정될 수 있으며, 예를 들어, 1/4 파장에서 1/2 파장(λ/4 ~ λ/2)일 수 있다.6, the height Htr of the first portion A of the
상기 제 2 부분(B)은 상기 공간 매칭 요소(540)의 도파로 구조의 일부분에 해당하며, 일반적으로 그 길이는 대략 λ/4 파장(1/4 λ) 이상일 수 있다. 또 다른 예로, 상기 길이가 길수록 안테나 유닛은 더 많은 방향성을 가질 수 있다. The second portion B corresponds to a portion of the waveguide structure of the
상기 제 3 부분(C)의 파라미터들은 도파로 구조들의 경계 상에서 최소 반사를 보장하기 위하여 등가 회로(도 5의 등가 회로(550))에 의하여 결정될 수 있다. 상기 제 3 부분(C)의 형상은 전자기파들의 완만한 출력을 제공하도록 구현될 수 있다. 실질적으로 전자 장치들(예를 들어, 통신 장치)의 프레임(501)은 금속으로 구성되며, 하우징의 금속 프레임과 같은 구조가 안테나 방사 방향 상에 배치된 경우, 공간 매칭 요소(540)의 제 3 부분(C)의 파라미터들은 도 5 에 나타난 등가 회로(550)를 기반하여 산출될 수 있다.The parameters of the third portion C may be determined by an equivalent circuit (
다양한 실시예에 따른, 상기 공간 매칭 요소(540)를 형성하는 유전체 내에서 전파하는 파장을 가지는 진행파 안테나는, 출력 저항의 큰 무효 성분(large reactive component of the output resistance)을 가질 수 있고, 이는 외부 방사 공간과 일치할 수 있다. 유전체의 단부 상의 하우징의 금속 프레임과 같은 금속 요소들은, 출력 임피던스의 무효 성분에 대한 효과적인 보상과, 외부 방사 공간으로 향하는 지향성 방사선을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 금속 물체 상에 형성된 단차는 매칭 반응성을 제공할 수 있다.A progressive wave antenna having a wavelength propagating in a dielectric forming the
다양한 실시예에 따른, 상기 단차가 공기 중에서 λ/8보다 큰 값을 가지는 경우에는 금속 하우징의 프레임(501)의 두께는 더 이상 영향력을 미치지 않을 수 있다. 또 다른 예로, 상기 단차가 상기 파라미터가 제조자에 의해 λ/8과 동일하거나 작은 값을 가지도록 가변할 수 있는 경우, 최적화 분석에 고려될 수 있다.According to various embodiments, the thickness of the
다시 도 6을 참조하면, 상기 금속 요소들의 파라미터들을 결정하기 위하여, 등가 진행파 안테나 회로(550)(equivalent travelling wave antenna circuit)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 등가 회로(550)의 신호 소스(551)에 의해 상기 안테나 유닛의 안테나 요소(530)(예를 들어, 마이크로스트립 이미터)가 표현될 수 있으며, 상기 등가 회로(505)의 도파로(552)에 의해 상기 안테나 유닛의 공간 매칭 요소(540)(예를 들어, 공간 컨버터)의 제 2 부분(B)의 일 영역이 표현될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 등가 회로(550)의 변환기(553)에 의해 상기 안테나 유닛의 공간 매칭 요소(540)(예를 들어, 공간 컨버터)의 제 3 부분(C)의 일 영역이 표현될 수 있으며, 상기 등가 회로(550)의 출력 매칭 임피던스(554)에 의해, 상기 안테나 유닛의 금속 요소(예를 들어, 금속 프레임(501))가 표현될 수 있다. 상기 등가 회로(550)의 임피던스 Z0(555)는 외부 환경의 저항일 수 있다.Referring again to FIG. 6, an equivalent traveling
다시 도 6을 참조하면, 상기 구조에서, 'h2'는 유전체 커버(520)의 높이, 'htr'는 유전체 커버(520)와 공간 매칭하는 공간 매칭 요소(540)의 높이, 및 'hm'는 안테나 요소(530)가 위치하는 평면(일반적으로 안테나의 유전체 기판 표면에 해당함)을 기준으로 전자 장치의 금속 프레임의 높이를 의미한다.Referring again to FIG. 6, in the above structure, 'h2' denotes the height of the
다양한 실시예에 따른, 상기 공간 매칭 요소의 파라미터들의 대략적인 값들에 기반하여, 반응성(jb)이 결정되고, 특정 파라미터들(예를 들어, Ltr 및 dtr)이 획득되며, 이들은 전체적 안테나 유닛 파라미터들의 최적화에 사용될 수 있다. 상기 'Ltr'는 공간 매칭 요소(540)의 제 3 부분(C)의 길이, 상기 'dtr'는 유전체 커버(520)와 공간 매칭하는 요소(540)의 제 3 부분(C)으로부터 전자 장치의 금속 프레임까지의 거리를 의미한다.Based on the approximate values of the parameters of the spatial matching element, the reactivity jb is determined and specific parameters (e.g., Ltr and dtr) are obtained, according to various embodiments, Can be used for optimization. The 'Ltr' is the length of the third portion C of the
상기 안테나 유닛 요소들의 파라미터들의 최적화 프로세스의 결과는 안테나 요소들의 반사 요인(reflection factor)을 최소화하고, 안테나 어레이에 걸친 이득 요소(gain factor)를 최대화할 수 있다. 최적화 알고리즘들은 다양한 공지 기술을 통해 활용할 수 있다.The result of the optimization process of the parameters of the antenna unit elements can minimize the reflection factor of the antenna elements and maximize the gain factor across the antenna array. The optimization algorithms can be utilized through a variety of known techniques.
다양한 실시예에 따른, 상기 금속 프레임(501)은 안테나 요소(530)가 위치하는 평면을 기준으로 외부 공간과 안테나를 매칭할 수 있다. 상기 금속 프레임(501)의 높이 hm는 유전체 커버(520)의 두께와 일치할 수 있으며, 예를 들어, 디스플레이 두께와 일치할 수 있다. 그러나 상기 두께는 λ1/10 보다 크지 않은 선에서 상기 유전체 커버(520)의 두께보다 크거나 작을 수 있다. According to various embodiments, the
다양한 실시예에 따른, 상기 유전체 커버(520) 및 유전체 기판(510)을 구성하는 물질을 서로 다른 유전율에 따른 비를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 유전체 커버(520)가 제 1 유전율(ε1)을 가지고 상기 유전체 기판(510)이 제 2 유전율(ε2)를 가질 수 있으며, 상기 제 1 유전율(ε1)과 상기 제 2 유전율(ε2)은 서로 동일하거나 다른 크기를 가질 수 있다.(ε1 > ε2, ε1< ε2 또는 ε1= ε2)According to various embodiments, the materials constituting the
다양한 실시예에 따른, 상기 제 1 유전율(ε1)을 가지는 유전체 커버(520)는 예를 들어, 유리 또는 다른 유전 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 유전율(ε1)을 가지는 유전체 커버(520)는 안테나 요소를 수용하는 상기 제 2 유전율(ε2)을 가지는 유전체 기판(510)보다 높은 유전율을 가질 수 있다. 상기 유전체 커버(520)와 공간적으로 매칭하는 공간 매칭 요소(540) 내에 채워진 유전체는 상기 유전체 기판(510)과 동일한 유전율(예를 들면, 제 2 유전율(ε2))을 가질 수 있다.According to various embodiments, the
상기 비율을 통해, 감속 효과를 가진 유전체 커버(520)의 구현됨으로써, 유전체 커버(520)의 두께 내에 진행하는 전자기파들을 유지하고 브로드사이드(broadside) 방향을 향하는 전자기파의 손실을 감소시킬 수 있다.By implementing the
다양한 실시예에 따른, 유전체 커버(520) 내에서 표면파를 가이드하는 최적 프로세스를 제공하기 위하여, 유전체 커버와의 공간 매칭하는 공간 매칭 요소의 높이 htr는 약 1/4 파장(λ2/4)이고, Ltr + dtr 는 유효 파장 λeff과 거의 동일할 수 있다. 파장 λ1는 유전율 ε1을 가지는 유전체 커버와 안테나 요소를 공간 매칭하는 요소(공간 컨버터)를 채우는 유전체 내 파장이며, 파장 λ2는 유전율 ε2을 가지는 유전체 커버와 안테나 요소를 공간 매칭하는 요소(공간 컨버터)를 채우는 유전체 내 파장이며, λeff는 유전율 εeff을 가진 유전체 볼륨 내 파장을 의미한다.In order to provide an optimum process for guiding the wave in the
유전율 εeff는 다음과 같이 [수학식 1]로 정의될 수 있다.The permittivity epsilon eff may be defined by Equation (1) as follows.
[수학식 1] 및 도 6을 참고하면, 상기 유전율 εeff는 유전율 ε1 및 ε2을 가지는 두 개의 유전체들을 통해 이동하는 방사파에 대한 케이스의 유전율 값을 제공할 수 있다. 여기서, 제 1 유전체(ε1을 가짐)는 디스플레이의 유전체 커버이고, 제 2 유전체(ε2을 가짐)는 유전체 커버(예를 들어, 디스플레이)와 공간 매칭하는 공간 매칭 요소의 리세스를 채우는 유전 물질을 의미한다. 상기 유전체 커버는 기판의 유전 물질과 동일한 물질일 수 있다.Referring to Equation (1) and Fig. 6, the permittivity epsilon eff is a dielectric constant epsilon 1 And < RTI ID = 0.0 > e2 < / RTI > Here, the first dielectric (with ε 1 ) is the dielectric cover of the display and the second dielectric (with ε 2 ) is the dielectric that fills the recess of the spatial matching element that spatially matches the dielectric cover (eg, display) Material. The dielectric cover may be the same material as the dielectric material of the substrate.
상기 eeff 는 유효 파장 λeff을 결정하는데 사용되며, 금속 하우징 프레임까지의 거리 dtr를 결정하는데 사용될 수 있다.E eff is used to determine the effective wavelength? Eff and can be used to determine the distance d tr to the metal housing frame.
다양한 실시예에 따른, 상기 유전체 커버는 안테나의 유전체 기판의 유전율 ε2 보다 큰 유전율 ε1을 가지므로, 상기 유전체 커버는 유전체 내의 전자기 표면파들을 보유하고, 횡 방향으로 향하는 조기 방사(premature radiation)를 방지하는 딜레이 층(delay layer)을 형성할 수 있다. According to various embodiments, the dielectric cover has a permittivity? 1 greater than the permittivity? 2 of the dielectric substrate of the antenna, so that the dielectric cover retains electromagnetic surface waves in the dielectric, A delay layer can be formed.
상기 유전체 커버 내 표면파는 상기 유전체 커버와 공간적으로 매칭하는 공간 매칭 요소 내의 전자기파에 추가되고, 상기 유전체 커버의 경계(가장자리)에서 방출될 수 있다. The dielectric cover internal surface wave may be added to electromagnetic waves in a spatial matching element that spatially matches the dielectric cover, and may be emitted at the boundary of the dielectric cover.
다양한 실시예에 따른, 유전체 커버 내측으로 통합된 안테나 공간 매칭 요소는 과도한 전파 손실 없이 보다 나은 신호 전파를 제공할 수 있다.According to various embodiments, an antenna space matching element incorporated into the dielectric cover can provide better signal propagation without excessive propagation loss.
상기 유전체 커버 및 공간 매칭 안테나 요소의 결합은 제안된 스트립선 안테나 요소들의 엔드 파이어(end-fire) 방향으로의 지향 특성을 개선시키고, 안테나 이득을 증가시킬 수 있다. 또 다른 예로, 상기 결합은 더 적은 수의 요소(예를 들어, 4 개의 요소)를 갖는 안테나 어레이에 대해 발생하는 손실없이 방위각 평면 상의 방사 패턴보다 넓은 스캐닝 범위를 제공할 수 있다. 예를 들어, 방사 지향성을 형성할 수 있다.The combination of the dielectric cover and the spatial matching antenna element can improve the directional characteristics in the end-fire direction of the proposed strip line antenna elements and increase the antenna gain. As another example, the combining can provide a scanning range wider than the radiation pattern on the azimuthal plane without loss occurring for an antenna array with fewer elements (e.g., four elements). For example, radiation directivity can be formed.
다양한 실시예에 따른, 전자 통신 장치가 금속 프레임을 갖지 않거나 금속 프레임이 안테나 요소들의 위치 및 디스플레이의 바닥 표면보다 한참 아래에 있는 경우(> λ/4 - λ/2), 자유 공간 매칭 반응성은 다른 방식으로, 예를들어, 매칭 스터브들(stubs) 등을 사용하여 관리될 수 있다. 금속 하우징 프레임이 없는 장치를 가지는 실시예들에서, 자유 공간 매칭은 유전체 커버와의 공간 매칭하는 공간 매칭 요소(예를 들어, 공간 컨버터)의 제 3 부분(C)의 형상으로 인해 달성될 수 있다. In accordance with various embodiments, when the electronic communication device does not have a metal frame or the metal frame is below the position of the antenna elements and the bottom surface of the display (> λ / 4 - λ / 2) For example, using matching stubs or the like. In embodiments having a device without a metal housing frame, the free space matching can be achieved due to the shape of the third portion C of the space matching element (e.g., a space converter) that spatially matches the dielectric cover .
상기 실시예는 전술한 바와 같이, 본 발명의 장치의 동작을 보장하며, 개별적이고도 집합적으로 기지국과 통신 장치의 보다 우수한 통신을 제공하는 동일한 바람직한 효과들을 달성할 수 있다.The above embodiments can achieve the same desirable effects of ensuring the operation of the apparatus of the present invention and individually and collectively providing better communication of the base station and the communication device, as described above.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 안테나 유닛의 구성 요소들과 등가 전기 회로의 관계를 나타낸 측면도이다.7 is a side view illustrating the relationship of the components of an antenna unit and an equivalent electrical circuit, in accordance with various embodiments of the present invention.
도 7을 참조하면, 상기 전자 장치(600)은 하우징(601) 및 안테나 유닛을 포함할 수 있다. 상기 하우징(601)은 금속 재질로 구성될 수 있다. 상기 안테나 유닛은 유전체 기판(610), 유전체 커버(620), 적어도 하나의 안테나 요소(630)를 포함하는 안테나 어레이(630) 및 상기 유전체 기판 내측에 형성된 공간에 배치된 공간 매칭 요소(640)(element of spatial matching)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, the
다양한 실시예에 따라 구현된 통신 장치는 둥근 경계(Edge)가 형성된 하우징을 가질 수 있다. 예를 들어, 둥근 경계들을 가진 유전체 커버(예를 들어, 디스플레이)를 포함할 수 있다. 상기 유전체 커버가 구부러진 형상으로 제조된 경우, 안테나 요소(630) 및 기타 구성들은 전술된 유전체 커버(도 5의 유전체 커버(520))와 비교하여 그 구성을 변화시키지 않으며, 상기 전술된 [수학식 1]과 동일한 방정식에 따라 계산될 수 있다.The communication device implemented in accordance with various embodiments may have a housing with a rounded edge formed therein. For example, a dielectric cover (e.g., a display) with rounded boundaries. When the dielectric cover is made in a bent shape, the
다양한 실시예에 따른, 유전체 커버(620) 내에서 표면파를 가이드하는 최적 프로세스를 제공하기 위하여, 유전체 커버와의 공간 매칭하는 공간 매칭 요소의 높이 htr는 약 1/4 파장(λ2/4)이고, Ltr + dtr 는 유효 파장 λeff과 거의 동일할 수 있다. A dielectric covering in accordance with
다양한 실시예에 따른, 상기 금속 요소들의 파라미터들을 결정하기 위하여, 등가 진행파 안테나 회로(650)(equivalent travelling wave antenna circuit)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 등가 회로(650)의 신호 소스(651)에 의해 상기 안테나 유닛의 안테나 요소(630)(예를 들어, 마이크로스트립 이미터)가 표현될 수 있으며, 상기 등가 회로(605)의 도파로(652)에 의해 상기 안테나 유닛의 공간 매칭 요소(640)(예를 들어, 공간 컨버터)의 제 2 부분(B)의 일 영역이 표현될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 등가 회로(650)의 변환기(653)에 의해 상기 안테나 유닛의 공간 매칭 요소(640)(예를 들어, 공간 컨버터)의 제 3 부분(C)의 일 영역이 표현될 수 있으며, 상기 등가 회로(650)의 출력 매칭 임피던스(654)에 의해, 상기 안테나 유닛의 금속 요소(예를 들어, 금속 프레임(601))가 표현될 수 있다. 상기 등가 회로(650)의 임피던스 Z0(655)는 외부 환경의 저항일 수 있다.In accordance with various embodiments, an equivalent traveling
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 안테나가 외부 공간과 매칭되지 않을 경우의 방사 방향에 대한 안테나 이득(Y1)에 관한 그래프이다. 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 안테나가 외부 공간과 매칭되는 경우의 방사 방향에 대한 안테나 이득(Y1)에 관한 그래프이다.Figure 8 is a graph of antenna gain (Y1) for the radial direction when the antenna is not matched to the outer space, in accordance with various embodiments of the present invention. 9 is a graph of antenna gain Y1 for the radial direction when the antenna is matched to the outer space, in accordance with various embodiments of the present invention.
도 8 및 도 9를 참조하면, 방사 방향이 0 도일 경우는 전자 장치의 엔드 파이어 방향을 의미하며, 방사 방향이 +90 도일 경우는 전자 장치의 브로드사이드 방향을 의미한다.8 and 9, when the radiation direction is 0 degrees, it means the end fire direction of the electronic device, and when the radiation direction is +90 degrees, it means the broadside direction of the electronic device.
다양한 실시예에 따른, 상기 구조들을 통해, 이전 기술들과 대비하여 상기 엔드 파이어 방향에서 안테나 이득이 증가함을 확인할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 엔드 파이어 방향에서의 안테나 이득은 약 4.5dB 임에 반하여, 도 9의 엔드 파이어 방향에서의 안테나 이득은 약 8dB 임을 확인할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른, 엔드 파이어 방향에서의 안테나 이득은 이전 기술에 비해 2배 가까이 증가하였다. 또 다른 예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 구조에서, 약 +/-50도의 스캐닝 범위가 제공되는 것을 확인할 수 있다. Through these constructions, in accordance with various embodiments, it can be seen that the antenna gain in the endfire direction increases relative to previous techniques. For example, it can be seen that the antenna gain in the endfire direction of FIG. 8 is about 4.5 dB, whereas the antenna gain in the endfire direction of FIG. 9 is about 8 dB. In accordance with an embodiment of the present invention, the antenna gain in the endfire direction has nearly doubled compared to the prior art. As another example, it can be seen that in the structure according to an embodiment of the present invention, a scanning range of about +/- 50 degrees is provided.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구조에서 90도 방향의 방사는 최소가 되고, 이전 기술에서는 90도 방향의 방사는 최대가 됨을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 8 and 9, it can be seen that in the structure according to an embodiment of the present invention, the radiation in the 90-degree direction is minimized and the radiation in the 90-degree direction is maximized in the prior art.
본 발명의 실시예들은 상술한 것들에 국한되는 것은 아니며, 당업자는 본 명세서에 포함된 정보 및 선행 기술에서의 지식을 기반으로 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않은 채 다른 실시예들을 예상할 수 있을 것이다. 단수로 언급된 요소들은 달리 특정하지 않는 한 복수의 요소들을 배제하지 않는다. Embodiments of the present invention are not limited to those described above and those skilled in the art will be able to anticipate other embodiments based on the information contained herein and knowledge in the prior art without departing from the spirit and scope of the present invention will be. Elements referred to in the singular are not intended to exclude a plurality of elements unless otherwise specified.
요소들의 동작 관계는 이 요소들의 서로에 대한 올바른 상호 동작 및 요소들의 기능 구현을 보장하는 관계로서 이해되어야 한다. 기능적 관계의 구체적 예들은 데이터 교환 수단과의 관계, 복수의 전류 전송 수단과의 관계, 기계적 이동 수단과의 관계, 광, 사운드, 전자기 또는 기계적 진동 등의 전송 수단과의 관계가 될 수 있다. 기능적 관계의 특정 유형은 상기 요소들의 상호동작에 의해 결정되며, 달리 언급하지 않는 한 이 분야에 잘 알려진 원리들을 이용하는 잘 알려진 수단에 의해 제공된다. The behavioral relationship of the elements should be understood as a relationship ensuring the correct interactions of these elements with respect to each other and the functional implementation of the elements. Specific examples of the functional relationship may relate to a relationship with a data exchange means, a relationship with a plurality of current transmission means, a relationship with a mechanical movement means, and a transmission means such as light, sound, electromagnetic or mechanical vibration. The particular type of functional relationship is determined by the interaction of the elements and is provided by well known means using principles well known in the art unless otherwise stated.
본 발명에 따른 다양한 실시예들은 도면의 블록들을 구현하기 위한 어떤 특정 소프트웨어 및 하드웨어를 기술하는 것이 아니며, 당업자라면 본 발명의 본질이 특정 하드웨어나 소프트웨어 구현에 국한되지 않으며, 따라서 이 분야에 알려진 임의의 하드웨어나 소프트웨어 수단이 본 발명을 구현하는데 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서 하드웨어는 하나 이상의 ASIC(application specific integrated circuit)들, DSP(digital signal processor)들, DSP 소자들, 프로그래머블 로직 소자들, FPGA(field programmable gate array)들, 프로세서들, 컨트롤러들, 마이크로컨트롤러들, 마이크로프로세서들, 전자 장치들, 여기 개시된 동작들을 수행하도록 구성된 다른 전자 모듈들, 컴퓨터, 또는 이들의 조합 안에서 구현될 수 있다. The various embodiments according to the present invention are not intended to describe any particular software and hardware for implementing the blocks of the drawings, and those skilled in the art will recognize that the nature of the invention is not limited to any particular hardware or software implementation, It will be appreciated that hardware or software means may be used to implement the invention. Thus, the hardware may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), DSP devices, programmable logic devices, field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, Microprocessors, electronic devices, other electronic modules configured to perform the operations described herein, a computer, or a combination thereof.
여러 종속 청구항들에서 언급되는 특징들 및 상세한 설명의 다양한 부분에서 개시된 실시예들이 결합되어(그러한 결합 가능성이 명시적으로 개시되지 않더라도) 바람직한 효과를 얻을 수 있다. 본 명세서나 도면에서의 자료에서 지시된 수치들은 언급된 범위의 하한치에서 상한치까지의 모든 값들을 포함할 수 있다. It is to be understood that the embodiments disclosed in the various portions of the specification and detailed description of the various dependent claims may be combined to obtain a desired effect, even if such possibility is not explicitly disclosed. The numerical values indicated in the data in the specification or the drawings may include all values from the lower limit to the upper limit of the stated range.
본 발명의 예시된 실시예들이 첨부된 도면들에서 상세히 기술 및 도시되었다는 사실에도 불구하고, 이러한 실시예들은 다만 예시적인 것으로 보다 광범위한 발명을 제한하고자 하는 것이 아니며, 당업자에게는 다른 다양한 변형들이 자명해 보이므로 본 발명이 예시 및 기술된 배열 및 구조들에 국한되는 것은 아니라는 것을 알아야 한다. Notwithstanding the fact that the illustrated embodiments of the present invention have been described and illustrated in detail in the accompanying drawings, these embodiments are merely exemplary in nature and are not intended to limit the broader invention, It is to be understood that the invention is not limited to the precise arrangements and structures illustrated and described.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 안테나 유닛에 있어서, According to various embodiments of the present invention, in the antenna unit,
유전체 기판;A dielectric substrate;
상기 유전체 기판 상부에 배치된 유전체 커버; 및A dielectric cover disposed on the dielectric substrate; And
상기 유전체 기판 상에 배열된 안테나 요소들을 포함하고, 상기 유전체 기판 및 상기 유전체 커버에서 전파되는 진행파를 형성하는 안테나 어레이; 및An antenna array including antenna elements arranged on the dielectric substrate, the antenna array forming traveling waves propagating in the dielectric substrate and the dielectric cover; And
상기 유전체 기판 내측에 형성된 공간에 배치되고, 상기 유전체 커버와 공간 매칭하고 상기 적어도 하나의 안테나 요소와 결합하는 적어도 하나의 공간 매칭 요소(element of spatial matching)를 포함하고, At least one spatial matching element disposed in a space formed inside the dielectric substrate for spatial matching with the dielectric cover and coupling with the at least one antenna element,
상기 공간 매칭 요소는 상기 유전체 커버와 함께 상기 안테나 어레이와 공간적으로 매칭하고, 상기 안테나 어레이로부터 전파되어 상기 유전체 커버로 진행된 진행파의 반사를 줄이도록 형성될 수 있다.The spatial matching element may be formed to spatially match the antenna array with the dielectric cover and to reduce reflection of traveling waves propagating from the antenna array to the dielectric cover.
다양한 실시예에 따르면, 무선 통신(wireless communication)이 가능하고, 상기 유전체 커버에서 전파되는 파장들이 방사 공간과 매칭하도록 형성된 금속 프레임(metal frame)을 더 포함할 수 있다.According to various embodiments, it may further comprise a metal frame capable of wireless communication and configured such that the wavelengths propagated in the dielectric cover match the radiation space.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 어레이는 스트립라인 안테나 요소들(stripline antenna elements)에 의해 형성될 수 있다.According to various embodiments, the antenna array may be formed by stripline antenna elements.
다양한 실시예에 따르면, 상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 적어도 하나의 공간 매칭 요소의 단면은 사다리꼴 형상(trapezoidal shape)을 가질 수 있다.According to various embodiments, the cross-section of the at least one spatial matching element that spatially matches the dielectric cover may have a trapezoidal shape.
다양한 실시예에 따르면, 상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 적어도 하나의 공간 매칭 요소는 제 1 부분, 제 2 부분 및 제 3 부분을 포함하고, 상기 제 1 부분은 상기 유전체 커버와 함께 상기 안테나 어레이와 매칭되도록 구성되어, 상기 안테나 어레이로부터 상기 유전체 커버 내부로 방사의 이동에 의한 최소 정상파 비(minimum standing-wave ratio)를 보장하고, 상기 제 2 부분은 유전체 도파로(dielectric waveguide)이며, 상기 제 3 부분은 상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 공간 매칭 요소의 경계로부터 최소 반사를 제공하도록 구성될 수 있다.According to various embodiments, the at least one spatial matching element for spatial matching with the dielectric cover comprises a first portion, a second portion and a third portion, the first portion being connected to the antenna array To ensure a minimum standing-wave ratio due to movement of radiation from the antenna array into the dielectric cover, the second portion being a dielectric waveguide, and the third portion May be configured to provide minimal reflection from the boundary of the spatial matching element that spatially matches the dielectric cover.
다양한 실시예에 따르면, 상기 유전체 커버는 제 1 유전율(ε1)을 가지고, 상기 유전체 기판은 제 2 유전율(ε2)을 가지며, 상기, 제 1 유전율(ε1)은 상기 제 2 유전율(ε2)보다 클 수 있다.According to various embodiments, the dielectric cover includes a first dielectric constant, the dielectric substrate has a (ε 1) having a second dielectric constant (ε 2), the first dielectric constant (ε 1) is a second dielectric constant (ε 2 ).
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 무선 통신이 가능한 전자 장치에 있어서,According to various embodiments of the present invention, in an electronic device capable of wireless communication,
금속 프레임을 포함하는 하우징;A housing including a metal frame;
상기 하우징 내에 배치되고, 상기 무선 통신을 위한 동작 유닛들을 지원하는 유전체 기판;A dielectric substrate disposed within the housing and supporting operating units for the wireless communication;
상기 유전체 기판 상부에 배치된 유전체 커버;A dielectric cover disposed on the dielectric substrate;
상기 유전체 기판 상에 배열된 안테나 요소들을 포함하고, 상기 유전체 기판 및 상기 유전체 커버에서 전파되는 진행파를 형성하는 안테나 어레이; 및An antenna array including antenna elements arranged on the dielectric substrate, the antenna array forming traveling waves propagating in the dielectric substrate and the dielectric cover; And
상기 유전체 기판 내측에 형성된 공간에 배치되고, 상기 유전체 커버와 공간 매칭하고 상기 적어도 하나의 안테나 요소와 결합하는 적어도 하나의 공간 매칭 요소(element of spatial matching)를 포함하고, At least one spatial matching element disposed in a space formed inside the dielectric substrate for spatial matching with the dielectric cover and coupling with the at least one antenna element,
상기 공간 매칭 요소는 상기 유전체 커버와 함께 상기 안테나 어레이와 공간적으로 매칭하고, 상기 안테나 어레이로부터 전파되어 상기 유전체 커버로 진행된 진행파의 반사를 줄이도록 형성될 수 있다.The spatial matching element may be formed to spatially match the antenna array with the dielectric cover and to reduce reflection of traveling waves propagating from the antenna array to the dielectric cover.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 어레이는 스트립라인 안테나 요소들(stripline antenna elements)에 의해 형성될 수 있다.According to various embodiments, the antenna array may be formed by stripline antenna elements.
다양한 실시예에 따르면, 상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 적어도 하나의 공간 매칭 요소의 단면은 사다리꼴 형상(trapezoidal shape)을 가질 수 있다.According to various embodiments, the cross-section of the at least one spatial matching element that spatially matches the dielectric cover may have a trapezoidal shape.
다양한 실시예에 따르면, 상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 적어도 하나의 공간 매칭 요소는 제 1 부분, 제 2 부분 및 제 3 부분을 포함하고, 상기 제 1 부분은 상기 유전체 커버와 함께 상기 안테나 어레이와 매칭되도록 구성되어, 상기 안테나 어레이로부터 상기 유전체 커버 내부로 방사의 이동에 의한 최소 정상파 비(minimum standing-wave ratio)를 보장하고, 상기 제 2 부분은 유전체 도파로(dielectric waveguide)이며, 상기 제 3 부분은 상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 공간 매칭 요소의 경계로부터 최소 반사를 제공하도록 구성될 수 있다.According to various embodiments, the at least one spatial matching element for spatial matching with the dielectric cover comprises a first portion, a second portion and a third portion, the first portion being connected to the antenna array To ensure a minimum standing-wave ratio due to movement of radiation from the antenna array into the dielectric cover, the second portion being a dielectric waveguide, and the third portion May be configured to provide minimal reflection from the boundary of the spatial matching element that spatially matches the dielectric cover.
다양한 실시예에 따르면, 상기 유전체 커버는 제 1 유전율(ε1)을 가지고, 상기 유전체 기판은 제 2 유전율(ε2)을 가지며, 상기, 제 1 유전율(ε1)은 상기 제 2 유전율(ε2)보다 클 수 있다.According to various embodiments, the dielectric cover includes a first dielectric constant, the dielectric substrate has a (ε 1) having a second dielectric constant (ε 2), the first dielectric constant (ε 1) is a second dielectric constant (ε 2 ).
다양한 실시예에 따르면, 상기 유전체 기판은 통신을 수행하기 위한 동작 유닛들을 포함하는 인쇄 회로 기판이고, 상기 안테나 어레이는 상기 인쇄 회로 기판 내에 형성될 수 있다.According to various embodiments, the dielectric substrate is a printed circuit board including operational units for performing communications, and the antenna array may be formed in the printed circuit board.
다양한 실시예에 따르면, 상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 적어도 하나의 공간 매칭 요소는 상기 인쇄 회로 기판 내에 형성될 수 있다.According to various embodiments, the at least one spatial matching element for spatial matching with the dielectric cover may be formed in the printed circuit board.
다양한 실시예에 따르면, 상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 적어도 하나의 공간 매칭 요소는 멀티 레이어로 구성된 인쇄 회로 기판 내에 형성되며, 상기 공간 매칭 요소는 상기 인쇄 회로 기판의 내부 층에 형성된 금속화된 홀들(interlayer metallized holes)에 의해 제공될 수 있다.According to various embodiments, the at least one spatial matching element for spatial matching with the dielectric cover is formed in a multilayered printed circuit board, the spatial matching element comprising metalized holes formed in an inner layer of the printed circuit board lt; RTI ID = 0.0 > interlayer metallized holes. < / RTI >
다양한 실시예에 따르면, 상기 공간 매칭 요소의 상기 제 3 부분의 파라미터들(parameters)은 상기 메탈 프레임의 높이에 의해 정의될 수 있다.According to various embodiments, the parameters of the third portion of the spatial matching element may be defined by the height of the metal frame.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
200: 전자 장치
210: 유전체 기판
220: 유전체 커버
230: 안테나 어레이
240: 공간 매칭 요소200: electronic device
210: dielectric substrate
220: dielectric cover
230: antenna array
240: Space matching element
Claims (15)
유전체 기판;
상기 유전체 기판 상부에 배치된 유전체 커버; 및
상기 유전체 기판 상에 배열된 안테나 요소들을 포함하고, 상기 유전체 기판 및 상기 유전체 커버에서 전파되는 진행파를 형성하는 안테나 어레이; 및
상기 유전체 기판 내측에 형성된 공간에 배치되고, 상기 유전체 커버와 공간 매칭하고 상기 적어도 하나의 안테나 요소와 결합하는 적어도 하나의 공간 매칭 요소(element of spatial matching)를 포함하고,
상기 공간 매칭 요소는 상기 유전체 커버와 함께 상기 안테나 어레이와 공간적으로 매칭하고, 상기 안테나 어레이로부터 전파되어 상기 유전체 커버로 진행된 진행파의 반사를 줄이도록 형성된 안테나 유닛.
In the antenna unit,
A dielectric substrate;
A dielectric cover disposed on the dielectric substrate; And
An antenna array including antenna elements arranged on the dielectric substrate, the antenna array forming traveling waves propagating in the dielectric substrate and the dielectric cover; And
At least one spatial matching element disposed in a space formed inside the dielectric substrate for spatial matching with the dielectric cover and coupling with the at least one antenna element,
The spatial matching element spatially matches the antenna array with the dielectric cover and is configured to propagate from the antenna array to reduce reflection of traveling waves traveling to the dielectric cover.
무선 통신(wireless communication)이 가능하고, 상기 유전체 커버에서 전파되는 파장들이 방사 공간과 매칭하도록 형성된 금속 프레임(metal frame)을 더 포함하는 안테나 유닛.
The method according to claim 1,
Further comprising a metal frame capable of wireless communication and configured such that wavelengths propagating in the dielectric cover match the radiation space.
상기 안테나 어레이는 스트립라인 안테나 요소들(stripline antenna elements)에 의해 형성되는 안테나 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the antenna array is formed by stripline antenna elements.
상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 적어도 하나의 공간 매칭 요소의 단면은 사다리꼴 형상(trapezoidal shape)을 가지는 안테나 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the cross-section of the at least one spatial matching element that spatially matches the dielectric cover has a trapezoidal shape.
상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 적어도 하나의 공간 매칭 요소는 제 1 부분, 제 2 부분 및 제 3 부분을 포함하고,
상기 제 1 부분은 상기 유전체 커버와 함께 상기 안테나 어레이와 매칭되도록 구성되어, 상기 안테나 어레이로부터 상기 유전체 커버 내부로 방사의 이동에 의한 최소 정상파 비(minimum standing-wave ratio)를 보장하고,
상기 제 2 부분은 유전체 도파로(dielectric waveguide)이며,
상기 제 3 부분은 상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 공간 매칭 요소의 경계로부터 최소 반사를 제공하도록 구성된 안테나 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the at least one spatial matching element for spatial matching with the dielectric cover comprises a first portion, a second portion and a third portion,
Wherein the first portion is configured to match the antenna array with the dielectric cover to ensure a minimum standing-wave ratio due to movement of radiation from the antenna array into the dielectric cover,
The second portion is a dielectric waveguide,
And said third portion is configured to provide minimal reflection from a boundary of said spatial matching element that spatially matches said dielectric cover.
상기 유전체 커버는 제 1 유전율(ε1)을 가지고, 상기 유전체 기판은 제 2 유전율(ε2)을 가지며,
상기 제 1 유전율(ε1)은 상기 제 2 유전율(ε2)보다 큰 안테나 유닛.
The method according to claim 1,
The dielectric cover has a first dielectric constant (ε 1), wherein the dielectric substrate has a second dielectric constant (ε 2),
Wherein the first permittivity (? 1 ) is larger than the second permittivity (? 2 ).
금속 프레임을 포함하는 하우징;
상기 하우징 내에 배치되고, 상기 무선 통신을 위한 동작 유닛들을 지원하는 유전체 기판;
상기 유전체 기판 상부에 배치된 유전체 커버;
상기 유전체 기판 상에 배열된 안테나 요소들을 포함하고, 상기 유전체 기판 및 상기 유전체 커버에서 전파되는 진행파를 형성하는 안테나 어레이; 및
상기 유전체 기판 내측에 형성된 공간에 배치되고, 상기 유전체 커버와 공간 매칭하고 상기 적어도 하나의 안테나 요소와 결합하는 적어도 하나의 공간 매칭 요소(element of spatial matching)를 포함하고,
상기 공간 매칭 요소는 상기 유전체 커버와 함께 상기 안테나 어레이와 공간적으로 매칭하고, 상기 안테나 어레이로부터 전파되어 상기 유전체 커버로 진행된 진행파의 반사를 줄이도록 형성된 전자 장치.
1. An electronic device capable of wireless communication,
A housing including a metal frame;
A dielectric substrate disposed within the housing and supporting operating units for the wireless communication;
A dielectric cover disposed on the dielectric substrate;
An antenna array including antenna elements arranged on the dielectric substrate, the antenna array forming traveling waves propagating in the dielectric substrate and the dielectric cover; And
At least one spatial matching element disposed in a space formed inside the dielectric substrate for spatial matching with the dielectric cover and coupling with the at least one antenna element,
The spatial matching element spatially matches the antenna array with the dielectric cover and is configured to propagate from the antenna array to reduce reflections of traveling waves traveling to the dielectric cover.
상기 안테나 어레이는 스트립라인 안테나 요소들(stripline antenna elements)에 의해 형성되는 전자 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the antenna array is formed by stripline antenna elements.
상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 적어도 하나의 공간 매칭 요소의 단면은 사다리꼴 형상(trapezoidal shape)을 가지는 전자 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the cross-section of the at least one spatial matching element that spatially matches the dielectric cover has a trapezoidal shape.
상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 적어도 하나의 공간 매칭 요소는 제 1 부분, 제 2 부분 및 제 3 부분을 포함하고,
상기 제 1 부분은 상기 유전체 커버와 함께 상기 안테나 어레이와 매칭되도록 구성되어, 상기 안테나 어레이로부터 상기 유전체 커버 내부로 방사의 이동에 의한 최소 정상파 비(minimum standing-wave ratio)를 보장하고,
상기 제 2 부분은 유전체 도파로(dielectric waveguide)이며,
상기 제 3 부분은 상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 공간 매칭 요소의 경계로부터 최소 반사를 제공하도록 구성된 전자 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the at least one spatial matching element for spatial matching with the dielectric cover comprises a first portion, a second portion and a third portion,
Wherein the first portion is configured to match the antenna array with the dielectric cover to ensure a minimum standing-wave ratio due to movement of radiation from the antenna array into the dielectric cover,
The second portion is a dielectric waveguide,
And the third portion is configured to provide minimal reflection from a boundary of the spatial matching element that spatially matches the dielectric cover.
상기 유전체 커버는 제 1 유전율(ε1)을 가지고, 상기 유전체 기판은 제 2 유전율(ε2)을 가지며,
상기 제 1 유전율(ε1)은 상기 제 2 유전율(ε2)보다 큰 전자 장치.
8. The method of claim 7,
The dielectric cover has a first dielectric constant (ε 1), wherein the dielectric substrate has a second dielectric constant (ε 2),
Wherein the first permittivity (? 1 ) is greater than the second permittivity (? 2 ).
상기 유전체 기판은 통신을 수행하기 위한 동작 유닛들을 포함하는 인쇄 회로 기판이고,
상기 안테나 어레이는 상기 인쇄 회로 기판 내에 형성되는 전자 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the dielectric substrate is a printed circuit board including operation units for performing communication,
Wherein the antenna array is formed in the printed circuit board.
상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 적어도 하나의 공간 매칭 요소는 상기 인쇄 회로 기판 내에 형성되는 전자 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the at least one spatial matching element that is space-matched with the dielectric cover is formed within the printed circuit board.
상기 유전체 커버와 공간 매칭하는 상기 적어도 하나의 공간 매칭 요소는 멀티 레이어로 구성된 인쇄 회로 기판 내에 형성되며, 상기 공간 매칭 요소는 상기 인쇄 회로 기판의 내부 층에 형성된 금속화된 홀들(interlayer metallized holes)에 의해 제공된 전자 장치.
13. The method of claim 12,
The at least one spatial matching element for spatial matching with the dielectric cover is formed in a multilayered printed circuit board, the spatial matching element comprising interlayer metallized holes formed in an inner layer of the printed circuit board ≪ / RTI >
상기 공간 매칭 요소의 상기 제 3 부분의 파라미터들(parameters)은 상기 메탈 프레임의 높이에 의해 정의되는 전자 장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the parameters of the third portion of the spatial matching element are defined by the height of the metal frame.
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Citations (1)
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US7595765B1 (en) * | 2006-06-29 | 2009-09-29 | Ball Aerospace & Technologies Corp. | Embedded surface wave antenna with improved frequency bandwidth and radiation performance |
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Patent Citations (1)
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---|---|---|---|---|
US7595765B1 (en) * | 2006-06-29 | 2009-09-29 | Ball Aerospace & Technologies Corp. | Embedded surface wave antenna with improved frequency bandwidth and radiation performance |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023027388A1 (en) * | 2021-08-26 | 2023-03-02 | 삼성전자 주식회사 | Antenna and electronic device comprising same |
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