KR20180130700A

KR20180130700A - 안테나 어레이 및 안테나 어레이를 포함하는 전자 장치

Info

Publication number: KR20180130700A
Application number: KR1020170066626A
Authority: KR
Inventors: 전승길
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2017-05-30
Publication date: 2018-12-10
Also published as: US20200076055A1; EP3598578A1; KR102348241B1; WO2018221879A1; US11223102B2; EP3598578A4; EP3598578B1

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 후면 커버, 및 상기 상기 후면 커버에 대향하는 커버 글래스를 포함하는 하우징, 상기 후면 커버와 상기 커버 글래스 사이에 배치되고, 적어도 하나의 안테나 유닛들(antenna units)을 포함하는 안테나 어레이(antenna array), 상기 안테나 어레이와 상기 커버 글래스 사이에 배치되는 PCB(printed circuit board), 및 상기 PCB 상에 배치되고 상기 안테나 어레이에 급전하는 통신 회로를 포함할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

안테나 어레이 및 안테나 어레이를 포함하는 전자 장치{ANTENNA ARRAY AND ELECTRONIC DEVICE FOR INCLUDING THE SAME}

본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 안테나 어레이의 크기를 줄이기 위한 기술과 관련된다.

이동통신 기술의 발달로, 스마트폰(smartphone), 웨어러블(wearable) 기기 등 안테나를 구비한 전자 장치가 광범위하게 보급되고 있다. 이러한 전자 장치는 안테나를 통해 데이터(예: 메시지, 사진, 동영상, 음악 파일, 또는 게임 등)을 송/수신할 수 있다.

전자 장치는 상술한 데이터를 보다 효율적으로 송/수신하기 위하여 복수 개의 안테나들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 복수 개의 안테나들을 일정한 모양으로 배열한 안테나 어레이(antenna array)를 포함할 수 있다. 안테나 어레이는 하나의 안테나보다 큰 유효 등방 방사 전력(effective isotropically radiated power; EIRP)을 가지므로, 전자 장치는 상술한 데이터를 보다 효율적으로 송/수신할 수 있다.

안테나 어레이는 복수 개의 안테나들을 포함하므로, 하나의 안테나보다 큰 면적을 가질 수 있다. 또한 전자 장치 내에는 안테나 어레이 외에도 다수의 부품들(예: PCB(printed circuit board), 배터리 등)이 실장될 수 있다. 이에 따라 전자 장치 내에는 안테나 어레이를 실장하기 위한 공간 부족할 수 있다.

또한, 안테나 어레이는 생산 과정에서 제약이 있을 수 있다. 예를 들어 안테나 어레이는 일정한 모양으로 배열되어야 하므로, 다양한 형태로 구현될 수 없다.

본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 전술한 문제 및 본 문서에서 제기되는 과제들을 해결하기 위한 안테나 어레이 및 안테나 어레이를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 후면 커버, 및 상기 상기 후면 커버에 대향하는 커버 글래스를 포함하는 하우징, 상기 후면 커버와 상기 커버 글래스 사이에 배치되고, 적어도 하나의 안테나 유닛들(antenna units)을 포함하는 안테나 어레이(antenna array), 상기 안테나 어레이와 상기 커버 글래스 사이에 배치되는 PCB(printed circuit board), 및 상기 PCB 상에 배치되고 상기 안테나 어레이에 급전하는 통신 회로를 포함하고, 상기 안테나 유닛들 각각은 접지층(ground layer), 상기 접지층 상에 배치되는 적어도 하나의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 상기 안테나 엘리먼트들 각각은 상기 접지층에서 연장되는 도전성 부재, 상기 도전성 부재와 지정된 이격 거리를 갖고 상기 도전성 부재의 일부를 둘러싸는 방사체, 및 상기 방사체와 상기 통신 회로를 전기적으로 연결하는 급전부를 포함하고, 상기 통신 회로는 상기 안테나 어레이를 통해 형성되는 전기적 경로를 통해 지정된 주파수 대역의 신호를 송/수신할 수 있다.

또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 안테나 구조는, 제1 면, 상기 제1 면에 대향하는 제2 면, 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이의 공간을 둘러싸는 측면을 포함하는 비도전 층(nonconductive layer), 상기 제2 면과 접촉하는 접지층(ground layer), 및 상기 접지층 상에 배치되는 적어도 하나의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 상기 안테나 엘리먼트들 각각은 상기 접지층에서 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 위치하는 제3 면까지 연장되는 도전성 부재, 상기 도전성 부재와 지정된 이격 거리를 갖고, 상기 제3 면 상에서 상기 도전성 부재의 일부를 둘러싸는 방사체, 및 상기 방사체에서 상기 제2 면과 상기 제3 면 사이의 어느 한 지점까지 연장되는 급전부를 포함할 수 있다.

또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 면(a first plate), 상기 제1 면에 대향하는 제2 면(a second plate)을 포함하는 하우징, 상기 제1 면의 일부를 통해 노출되는 터치 스크린 디스플레이, 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 배치되는 PCB(printed circuit board), 상기 PCB 상에 실장되고, 20 GHz 보다 크거나 같은 주파수 대역의 신호를 송/수신하는 무선 통신 회로, 상기 PCB와 결합되거나 연결되는 적어도 하나의 안테나 어레이(antenna array)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 안테나 어레이 각각은, 적어도 하나의 안테나 엘리먼트들(antenna elements), 상기 제2 면에 평행하고, 제1 도전성 패턴 및 상기 제1 도전성 패턴(a first conductive pattern)과 전기적으로 분리된 제2 도전성 패턴(a second conductive pattern)을 포함하는 제1 레이어(a first layer), 상기 제1 레이어에서 수직으로 연장되고, 일단은 상기 제1 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되는 제1 도전성 비아(a first conductive via), 및 상기 제1 레이어에서 수직으로 연장되고, 일단은 상기 제2 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되는 제2 도전성 비아(a second conductive via)를 포함할 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따르면, 안테나 어레이의 크기를 줄일 수 있다. 또한 본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따르면 안테나 어레이의 성능을 향상시킬 수 있다.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타낸다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 안테나 유닛을 개략적으로 표현한 도면을 나타낸다.
도 2c는 일 실시 예에 따른 빔 패턴을 나타낸다.
도 3a는 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타낸다.
도 3b는 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛의 단면도를 나타낸다.
도 3c는 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 개략적으로 표현한 도면을 나타낸다.
도 4a는 다른 실시 예에 따른 빔 패턴을 나타낸다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 빔 패턴의 단면도를 나타낸다.
도 4c는 일 실시 예에 따른 안테나 유닛의 이득(gain)을 나타낸다.
도 5a는 또 다른 실시 예에 따른 빔 패턴을 나타낸다.
도 5b는 다른 실시 예에 따른 빔 패턴의 단면도를 나타낸다.
도 5c는 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛의 이득(gain)을 나타낸다.
도 6a는 또 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타낸다.
도 6b는 또 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛의 빔 패턴을 나타낸다.
도 7은 또 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타낸다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 안테나 어레이를 나타낸다.
도 9는 일 실시 예에 따른 안테나 유닛이 배치되는 측면 하우징을 나타낸다.
도 10a는 또 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타낸다.
도 10b는 또 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 개략적으로 표현한 도면을 나타낸다.
도 11a는 또 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타낸다.
도 11b는 또 다른 실시 예에 따른 빔 패턴을 나타낸다.
도 11c는 또 다른 실시 예에 따른 빔 패턴 및 안테나 어레이를 나타낸다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 나타낸다.
도 13은 일 실시 예에 따른 통신 회로와 안테나 유닛들을 연결하는 회로도를 나타낸다.

도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 나타낸다.

도 1을 참조하면 전자 장치(100)는 하우징(110), 배터리(120), 안테나 어레이(130), PCB(140)(printed circuit board), 지지 부재(150), 및 디스플레이(160)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 도 1에 도시된 구성들 중 일부를 생략하거나, 도시되지 않은 다른 구성을 추가로 포함할 수 있다. 또한 전자 장치(100)에 포함되는 구성들의 적층 순서는 도 1에 도시된 적층 순서와 다를 수 있다.

하우징(110)은 후면 커버(112), 측면 하우징(114), 및 커버 글래스(116)를 포함할 수 있다.

후면 커버(112)는 전자 장치(100)의 외관을 형성할 수 있다. 예를 들어 후면 커버(112)는 측면 하우징(114)에 결합되어 전자 장치(100)의 z 방향 외관을 형성할 수 있다. 후면 커버(112)는 측면 하우징(114)과 일체로 구현되거나, 또는 사용자에 의해 착탈 가능하도록 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면 후면 커버(112)는, 강화유리, 플라스틱 사출물, 및/또는 금속 등으로 구현될 수 있다.

측면 하우징(114)은 전자 장치(100)의 각 구성을 수납할 수 있다. 예를 들어, 측면 하우징(114)은 배터리(120), PCB(140) 등을 수납할 수 있다. 일 실시 예에 따르면 측면 하우징(114)은 전자 장치(100)의 외부에 노출되지 않는 영역 및 전자 장치(100)의 외부 측면에 노출되는 영역을 포함할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)의 외부에 노출되지 않는 영역은 플라스틱 사출물로 구성될 수 있고, 전자 장치(100)의 외부 측면에 노출되는 영역은 금속으로 구성될 수 있다. 금속 소재로 이루어진 상기 측면 노출 영역은 금속 베젤(metal bezel)로도 참조될 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 금속 베젤 중 적어도 일부는, 지정된 주파수 대역(예: 2.5 GHz 대역)의 신호를 방사하기 위한 안테나 방사체로 활용될 수 있다.

커버 글래스(116)는 디스플레이(160)에 의해 생성된 빛을 투과시킬 수 있다. 또한, 커버 글래스(116) 상에서 사용자는 신체의 일부(예: 손가락)를 접촉하여 터치(전자 펜을 이용한 접촉을 포함함)을 수행할 수 있다. 커버 글래스(116)는, 예컨대, 강화 유리, 강화 플라스틱, 구부러질 수 있는(flexible) 고분자 소재 등으로 형성되어, 디스플레이(160) 및 전자 장치(100)에 포함된 각 구성을 외부 충격으로부터 보호할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 커버 글래스(116)는 글래스 윈도우(glass window)로도 참조될 수 있다.

배터리(120)는 화학 에너지와 전기 에너지를 양 방향으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 배터리(120)는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 상기 전기 에너지를 디스플레이(160) 및 PCB(140)에 탑재된 다양한 구성 혹은 모듈에 공급할 수 있다. 또는, 배터리(120)는 외부로부터 공급받은 전기 에너지를 화학 에너지로 변환하여 저장할 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, PCB(140)에는 배터리(120)의 충방전을 관리하기 위한 전력 관리 모듈이 포함될 수 있다.

안테나 어레이(antenna array)(130)는 측면 하우징(114)과 PCB(140) 사이에 배치될 수 있다. 도시되지 않았으나 안테나 어레이(130)는 후면 커버(112)에 부착될 수도 있고, 후면 커버(112)와 측면 하우징(114) 사이에 배치될 수도 있다.

안테나 어레이(130)는 복수 개의 안테나 유닛들(antenna units)을 포함할 수 있다. 본 문서에서 안테나 유닛은 지정된 지정된 주파수 대역(예: 28 GHz)의 신호를 방사할 수 있는 구성을 의미할 수 있다. 안테나 어레이(130)는 복수 개의 안테나 유닛들을 포함하므로 하나의 안테나 유닛보다 큰 유효 등방 방사 전력(effective isotropically radiated power; EIRP)을 가질 수 있다. 다시 말해 안테나 어레이(130)는 하나의 안테나 유닛보다 일 방향(예: z 방향)으로 날카로운 형상을 갖는 빔 패턴(beam pattern)을 형성할 수 있다.

PCB(140)는 예를 들어, 제1 PCB(140m)(혹은, 메인(main) PCB), 제2 PCB(140s)(혹은, 서브(sub) PCB)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 PCB(140m)와 제2 PCB(140s)는 측면 하우징(114)과 지지 부재(150) 사이에 배치되고(disposed), 지정된 커넥터 혹은 지정된 배선을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면 PCB(140)에는 전자 장치(100)의 각종 전자 부품(예: 통신 회로(141)), 소자, 인쇄회로 등이 실장(mount) 혹은 배치(arrange)될 수 있다. PCB(140)는 메인보드, PBA(printed board assembly)혹은, 단순히 인쇄 회로 기판으로 참조될 수 있다.

통신 회로(141)는 안테나 어레이(130)와 지정된 배선(예: FPCB(flexible printed circuit board))을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 통신 회로(141)는 안테나 어레이(130)에 급전할 수 있다. 통신 회로(141)는 안테나 어레이(130)를 통해 형성되는 전기적 경로를 통해 지정된 주파수 대역(예: 28 GHz 대역)의 신호를 방사할 수 있다. 본 문서에서 "급전"은 통신 회로(141)가 안테나 어레이(130)에 전류를 인가하는 동작을 의미할 수 있다.

지지 부재(150)(예: 브래킷(bracket))는 디스플레이(160) 및 PCB(140)와 결합되어 이들을 물리적으로 지지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 지지 부재(150)에는 FPCB의 일부가 통과할 수 있는 쓰루홀(through hole)이 형성되어 있을 수 있다.

디스플레이(160)는 지지 부재(150)와 커버 글래스(116) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 디스플레이(160)는 PCB(140)와 전기적으로 연결되어, 콘텐트(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 위젯, 또는 심볼 등)를 출력하거나, 사용자로부터 터치 입력(예: 터치, 제스처 등)을 수신할 수 있다. 디스플레이(160)의 배면에는 구리(Cu) 또는 그래파이트(graphite)로 이루어진 박막 시트(sheet) 혹은 플레이트(plate)가 배치될 수 있다.

본 문서에서 도 1에 도시된 전자 장치(100)의 구성들과 동일한 참조 부호를 갖는 구성들은, 도 1에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.

도 2a는 일 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타낸다. 도 2a에 도시된 안테나 유닛(200)은 도 1에 도시된 안테나 어레이(130)에 포함될 수 있다.

도 2a를 참조하면 안테나 유닛(200)은 비도전 층(210)(nonconductive layer), 접지층(220)(ground layer), 및 안테나 엘리먼트(230)를 포함할 수 있다.

비도전 층(210)은 제1 면(212), 제1 면(212)과 대향하는 제2 면(214), 및 제1 면(212)과 제2 면(214) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(216)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면 상기 공간은 비도전성 물질(예: 플라스틱)로 구성될 수 있다.

접지층(220)은 제2 면(214)과 접촉할 수 있다. 일 실시 예에 따르면 접지층(220)은 도전성 물질(예: 구리(Cu), 그래파이트(Graphite) 등)로 구성될 수 있다.

안테나 엘리먼트(230)는 도전성 부재(232), 방사체(234), 및 급전부(236)를 포함할 수 있다.

도전성 부재(232)는 접지층(220)에서 제1 면(212)까지 연장될 수 있다. 도시되지 않았으나 도전성 부재(232)는 접지층(220)에서 제1 면(212) 및 제2 면(214) 사이의 어느 한 지점까지 연장될 수도 있다.

일 실시 예에 따르면 도전성 부재(232)는 사각 기둥 형상일 수 있다. 도 2a에서는 도전성 부재(232)가 사각 기둥 형상으로 도시되었으나 도전성 부재(232)는 원 기둥 형상일 수도 있다.

일 실시 예에 따르면 도전성 부재(232)는 도전성 물질(예: 구리(Cu), 그래파이트(Graphite) 등)로 구성될 수 있다. 본 문서에서 도전성 부재(232)는 비아(via)로 참조될 수 있다.

방사체(234)는 도전성 부재(232)와 지정된 이격 거리를 가질 수 있다. 또한, 방사체(234)는 도전성 부재(232)의 일부를 둘러쌀 수 있다. 예를 들어 도전성 부재(232)가 사각 기둥 형상일 경우, 방사체(234)는 도전성 부재(232)의 측면(216)들 중 어느 하나의 면을 제외한 나머지 면들을 둘러쌀 수 있다.

일 실시 예에 따르면 방사체(234)는 평면 상에 지정된 형상으로 구현될 수 있다. 예를 들어 도 2a에 도시된 바와 같이 방사체(234)의 일부는 도전성 부재(232)를 둘러싸고, 다른 일부는 y 방향으로 연장될 수 있다. 방사체(234)의 형상은 도 2a에 도시된 형상에 한정하지 않으며 예컨대 방사체(234)의 다른 일부는 x 방향으로 연장될 수도 있다.

급전부(236)는 방사체(234)와 통신 회로(예: 통신 회로(141))를 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어 급전부(236)의 일단은 방사체(234)와 연결되고 급전부(236)의 타단은 통신 회로(141)와 연결될 수 있다.

도 2b는 일 실시 예에 따른 안테나 유닛을 개략적으로 표현한 도면을 나타낸다. 도 2b는 도 2a에 도시된 안테나 유닛(200)을 개략적으로 표현한 도면이다.

도 2b를 참조하면 통신 회로(예: 통신 회로(141))는 급전부(236)를 통해 방사체(234)에 급전할 수 있다. 통신 회로(141)가 급전하면 방사체(234)의 일단(234a)과 타단(234b) 사이에는 전압 차가 발생할 수 있다. 예를 들어, 일단(234a)의 전압이 타단(234b)의 전압보다 클 수 있다. 일단(234a)의 전압이 타단(234b)의 전압보다 크므로, 전류는 제1 경로(①)를 따라 흐를 수 있다. 방사체(234)에 전류가 흐르면, 통신 회로(141)는 안테나 유닛(200)을 통해 형성되는 전기적 경로를 통해 지정된 주파수 대역(예: 28 GHz 대역)의 신호를 방사할 수 있다.

일 실시 예에 따르면 방사체(234)의 일단(234a)과 타단(234b) 사이의 길이(이하 방사체(234)의 길이)는 통신 회로(141)가 신호를 방사하는 주파수 대역에 반비례할 수 있다. 예를 들어, 방사체(234)의 길이가 길어질수록 통신 회로(141)는 저주파수 대역의 신호를 방사할 수 있고, 방사체(234)의 길이가 짧아질수록 통신 회로(141)는 고주파수 대역의 신호를 방사할 수 있다. 도 2b에서 방사체(234)의 길이는 약 2.5 mm일 수 있고, 통신 회로(141)는 약 28 GHz 대역의 신호를 방사할 수 있다.

일 실시 예에 따르면 도전성 부재(232)는 다른 안테나 유닛의 간섭을 차단할 수 있다. 예를 들어, 안테나 어레이(예: 안테나 어레이(130))에는 복수 개의 안테나 유닛(200)들이 배치될 수 있고, 각각의 안테나 유닛(200)들은 신호를 방사할 수 있다. 이 경우 도전성 부재(232)는 다른 안테나 유닛의 간섭을 차단함으로써 신호 송수신율을 향상시킬 수 있다. 도전성 부재(232)는 등가 회로도 상에서 캐패시터(capacitor)로 참조될 수 있다.

도 2c는 일 실시 예에 따른 빔 패턴을 나타낸다. 도 2c에 도시된 빔 패턴(250)은 도 2a에 도시된 안테나 유닛(200)의 빔 패턴을 나타낸다.

도 2b 및 도 2c를 참조하면 방사체(234)의 일단(234a)에서 타단(234b)으로 전류가 흐르므로 빔 패턴(250)은 도 2b에 도시된 제1 경로(①)를 따라 비스듬히 기울어질 수 있다. 다시 말해 빔 패턴(250)은 도전성 부재(232)에서 방사체(234) 방향(또는 y 방향과 z 방향 사이)으로 비스듬히 기울어 질 수 있다.

본 문서에서 빔 패턴(250)은 안테나 유닛 또는 안테나 어레이(130)가 신호를 방사하는 방향 및 강도를 나타낼 수 있다. 도 2c에서 빔 패턴(250)은 y 방향과 z 방향 사이로 기울어져 있으므로, 안테나 유닛(200)은 y 방향과 z 방향 사이로 강도가 강한 신호를 방사할 수 있다.

일 실시 예에 따르면 도 2c에 도시된 바와 달리 빔 패턴(250)이 향하는 방향은 z 방향일 수도 있다. 이 경우 안테나 유닛(200)은 z 방향으로 강도가 강한 신호를 방사할 수 있다.

도 3a는 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타낸다. 도 3a에 도시된 안테나 유닛(300)은 도 1에 도시된 안테나 어레이(130)에 포함될 수 있다. 또한, 도 3a에 도시된 안테나 유닛(300)은 도 2a에 도시된 안테나 유닛(200)에 일부 구성을 추가한 안테나 유닛(300)을 나타낼 수 있다.

도 3a를 참조하면 안테나 유닛(300)은 제1 안테나 엘리먼트(230), 제2 안테나 엘리먼트(320), 중앙 부재(330), 및 중앙 방사체(340)를 포함할 수 있다. 특별한 사정이 없는 한 도 2a에 도시된 안테나 엘리먼트(230)에 대한 설명은 제1 안테나 엘리먼트(230) 및 제2 안테나 엘리먼트(320)에도 적용될 수 있다. 즉, 제1 안테나 엘리먼트(230) 및 제2 안테나 엘리먼트(320) 각각은 도전성 부재(232 또는 322), 방사체(234 또는 324), 및 급전부(236 또는 326)를 포함할 수 있다.

중앙 부재(330)는 제1 안테나 엘리먼트(230)와 제2 안테나 엘리먼트(320) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이 제1 방사체(234)와 제2 방사체(324) 사이에 중앙 부재(330)가 배치될 수 있다. 이 경우 제1 방사체(234)와 제2 방사체(324)는 중앙 부재(330)를 기준으로 대칭 구조를 가질 수 있다. 도시하지 않았으나 중앙 부재(330)는 제1 도전성 부재(232)와 제2 도전성 부재(322) 사이에 배치될 수도 있다. 이 경우 제1 방사체(234) 및 제1 급전부(236)는 y 방향을 향하고, 제2 방사체(324) 및 제2 급전부(326)는 -y 방향을 향할 수 있다.

일 실시 예에 따르면 중앙 부재(330)의 크기는 제1 도전성 부재(232)(또는 제2 도전성 부재(322))의 크기보다 클 수 있다. 예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이 중앙 부재(330)와 제1 도전성 부재(232)가 사각 기둥 형상일 경우, 중앙 부재(330)의 가로 길이(330a)는 제1 도전성 부재(232)의 가로 길이(232a)보다 길 수 있다. 또한, 중앙 부재(330)의 세로 길이(330b)는 제1 도전성 부재(232)의 세로 길이(232b)보다 길 수 있다. 도시되지 않았으나 중앙 부재(330)와 제1 도전성 부재(232)가 원 기둥 형상일 경우, 중앙 부재(330)의 지름은 제1 도전성 부재(232)의 지름보다 길 수 있다. 일 실시 예에 따르면 중앙 부재(330)의 세로 길이(330b)는 제1 방사체(234)(또는 제2 방사체(324))의 세로 길이(234d)보다 길 수 있다.

중앙 방사체(340)는 중앙 부재(330)를 기준으로 z 방향에 배치될 수 있다. 즉, 중앙 방사체(340)는 중앙 부재(330)와 후면 커버(112) 사이에 위치하는 평면 상에 배치될 수 있다. 중앙 방사체(340)는 상기 평면 상의 제1 지점에서 제2 지점까지 연장될 수 있다. 이 때 제1 지점은 제1 방사체(234)에 대응되는 영역 중 어느 한 지점일 수 있고, 제2 지점은 제2 방사체(324)에 대응되는 영역 중 어느 한 지점일 수 있다. 일 실시 예에 따르면 중앙 방사체(340)는 접착 물질을 통해 후면 커버(112) 상에 부착될 수도 있다.

일 실시 예에 따르면 중앙 방사체(340)의 길이(340a)는 제1 방사체(234)(또는 제2 방사체(324))의 길이(234c)보다 길 수 있다. 예를 들어 중앙 방사체(340)의 길이(340a)가 약 5 mm일 경우 제1 방사체(234)의 길이(234c)는 약 2.5 mm일 수 있다.

도 3b는 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛의 단면도를 나타낸다. 도 3b는 도 3a에 도시된 안테나 유닛(300)의 단면도를 나타낸다.

도 3b를 참조하면 안테나 유닛(300)은 복수의 층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 안테나 유닛(300)은 제1 층(301), 제2 층(302), , 및 제n 층(300n)을 포함할 수 있다. 제1 층(301), 제2 층(302), , 및 제n 층(300n)은 비도전성 물질(예: 플라스틱)로 구성될 수 있다.

일 실시 예에 따르면 제1 안테나 엘리먼트(230), 제2 안테나 엘리먼트(320), 중앙 부재(330), 및 접지층(220)은 제1 층(301) 및 제n 층(300n) 사이에 배치될 수 있다. 한편 중앙 방사체(340)는 제1 층(301) 위에 배치될 수 있고, 통신 회로(141)는 제n 층(300n) 밑에 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면 제1 급전부(236)는 제1 방사체(234)에서 연장되어 통신 회로(141)와 전기적으로 연결될 수 있다. 접지층(220)에는 제1 급전부(236)가 통과할 수 있는 적어도 하나의 개구부들(openings)이 형성될 수 있으며, 제1 급전부(236)는 상기 개구부들 중 어느 하나를 통해 통신 회로(141)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 급전부(326) 또한 제2 방사체에서 연장되어 상기 개구부들 중 어느 하나를 통해 통신 회로(141)와 전기적으로 연결될 수 있다.

일 실시 예에 따르면 안테나 유닛(300)은 도 3b에 도시된 구성들 중 일부를 생략하거나, 도시되지 않은 다른 구성을 추가로 포함할 수 있다. 또한 안테나 유닛(300)에 포함되는 구성들의 적층 순서는 도 3b에 도시된 적층 순서와 다를 수 있다.

도 3c는 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 개략적으로 표현한 도면을 나타낸다. 도 3c는 도 3a에 도시된 안테나 유닛(300)을 개략적으로 표현한 도면이다.

도 3c를 참조하면 통신 회로(141)는 급전부(236, 326)를 통해 제1 방사체(234) 및 제2 방사체(324)에 각각 급전할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(141)는 제1 방사체(234)에 인가되는 전류와 제2 방사체(324)에 인가되는 전류의 위상 차가 동일하도록 급전할 수도 있고, 지정된 값을 갖도록 급전할 수도 있다.

먼저 통신 회로(141)가 실질적으로 동일한 위상을 갖도록 급전하는 경우를 설명하면, 통신 회로(141)는 제1 방사체(234)에 제1 신호(예: 제1 위상을 갖는 전류)를 급전하고 제2 방사체(324)에 제2 신호(예: 제2 위상을 갖는 전류)를 급전할 수 있다. 이 경우 제1 위상과 제2 위상의 위상 차는 예를 들어 0°일 수 있다.

제1 방사체(234)에 제1 위상을 갖는 전류가 급전되면 제1 방사체(234)의 일단(234a)과 타단(234b) 사이에는 전압 차가 발생할 수 있다. 예를 들어, 일단(234a)의 전압이 타단(234b)의 전압보다 클 수 있다. 일단(234a)의 전압이 타단(234b)의 전압보다 크므로, 전류는 a 경로(ⓐ)를 따라 흐를 수 있다. 이 경우 도전성 부재(232)에는 일단(234a)의 전압보다 상대적으로 작은 전압이 인가될 수 있다.

제2 방사체(324)에 제2 위상을 갖는 전류가 급전되면 제2 방사체(324)의 일단(324a)과 타단(324b) 사이에는 전압 차가 발생할 수 있다. 예를 들어, 일단(324a)의 전압이 타단(324b)의 전압보다 작을 수 있다. 일단(324a)의 전압이 타단(324b)의 전압보다 작으므로, 전류는 b 경로(ⓑ)를 따라 흐를 수 있다. 이 경우 도전성 부재(322)에는 타단(324b)의 전압보다 상대적으로 작은 전압이 인가될 수 있다.

제1 방사체(234)에 흐르는 전류의 방향과 제2 방사체(324)에 흐르는 전류의 방향이 반대이므로 제1 방사체(234)에 의해 형성되는 빔 패턴의 방향과 제2 방사체(324)에 의해 형성되는 빔 패턴의 방향은 반대일 수 있다. 따라서 상기 실시 예에서 안테나 유닛(300)의 빔 패턴은 중앙 부재(330)와 후면 커버(예: 도 1의 후면 커버(112)) 사이에서 상쇄될 수 있다.

다른 실시 예로 통신 회로(141)가 지정된 위상 차를 갖도록 급전하는 경우를 설명하면, 통신 회로(141)는 제1 방사체(234)에 제3 신호(예: 제3 위상을 갖는 전류)를 급전하고 제2 방사체(324)에 제4 신호(예: 제4 위상을 갖는 전류)를 급전할 수 있다. 이 경우 제3 신호와 제4 신호는 반전(예: 위상 차 180°)일 수 있다.

제2 방사체(324)에 제2 위상(예: 제1 위상의 반전)을 갖는 전류가 급전되면 제2 방사체(324)의 일단(324a)과 타단(324b) 사이에는 전압 차가 발생할 수 있다. 예를 들어, 일단(324a)의 전압이 타단(324b)의 전압보다 클 수 있다. 일단(324a)의 전압이 타단(324b)의 전압보다 크므로, 전류는 c 경로(ⓒ)를 따라 흐를 수 있다. 이 경우 도전성 부재(322)에는 타단(324b)의 전압보다 상대적으로 큰 전압이 인가될 수 있다.

제1 방사체(234)에 흐르는 전류의 방향과 제2 방사체(324)에 흐르는 전류의 방향이 실질적으로 동일하므로, 제1 방사체(234)에 의해 형성되는 빔 패턴의 방향과 제2 방사체(324)에 의해 형성되는 빔 패턴의 방향은 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서 통신 회로(141)가 지정된 위상 차를 갖도록 급전하는 경우 안테나 유닛(300)의 빔 패턴은 z 방향을 향할 수 있다.

도 4a는 다른 실시 예에 따른 빔 패턴을 나타낸다. 도 4a에 도시된 빔 패턴(400)은 통신 회로(예: 도 1의 통신 회로(141))가 안테나 유닛(예: 도 3의 안테나 유닛(300))에 실질적으로 동일한 위상을 갖도록 급전하는 경우의 빔 패턴을 나타낸다. 도 4b는 일 실시 예에 따른 빔 패턴의 단면도를 나타낸다. 도 4b는 도 4a에 도시된 빔 패턴(400)의 단면도를 나타낸다. 도 4c는 일 실시 예에 따른 안테나 유닛의 이득(gain)을 나타낸다. 도 4c는 도 4b에 도시된 단면도를 평면도 형태로 펼친 도면을 나타낸다.

이하 설명의 편의를 위해 빔 패턴(400)의 중심에는 중앙 부재(330)의 상부면(중앙 부재(330)와 접지층(220)이 접촉하는 면의 반대편에 위치하는 면)이 위치하는 것을 전제로 설명하도록 한다. 또한, 이하에서 설명될 "각도"는 z 축과, 상기 중심에서 빔 패턴(400)의 표면 상의 일 지점을 이은 직선 사이의 기울기를 의미할 수 있다.

도 4a를 참조하면 빔 패턴(400)은 중심을 기준으로 z 방향, -z 방향, y 방향, 및 -y 방향에 오목한 홀(hole)을 가질 수 있다. 또한 빔 패턴(400)은 중심을 기준으로 x 방향, -x 방향으로 볼록한 형상을 가질 수 있다. 따라서 통신 회로(141)가 실질적으로 동일한 위상을 갖도록 급전하면 안테나 유닛(300)은 x 방향, 및 -x방향으로 강도가 강한 신호를 방사할 수 있다. 안테나 유닛(300)은 z 방향, -z 방향, y 방향, 및 -y 방향으로는 강도가 약한 신호를 방사할 수 있다.

도 4b 도 4c를 참조하면, 그래프(410)는 도 4a에 도시된 빔 패턴(400)의 A-A´ 단면을 나타내고, 그래프(420)는 도 4a에 도시된 빔 패턴(400)의 B-B´ 단면을 나타낸다. 그래프(410)를 참조하면 각도가 0°에서 약 80°(또는 0° 에서 약 -80°)가 될 때까지 이득이 점차 증가한 후 감소함을 확인할 수 있다. 또한 각도가 약 80°에서 180°(또는 약 -80° 에서 약 -180°)가 될 때까지 다시 이득이 점차 증가한 후 감소함을 확인할 수 있다. 즉, 안테나 유닛(300)은 z 방향, -z 방향, y 방향, 및 -y으로는 강도가 약한 신호를 방사할 수 있으나, z 방향(또는 -z 방향)과 y 방향(또는 -y 방향) 사이로는 강도가 강한 신호를 방사할 수 있다.

그래프(420)를 참조하면 각도가 0°에서 약 90°(또는 0° 에서 약 -90°)가 될 때까지 이득이 점차 증가함을 확인할 수 있다. 또한 각도가 약 90°에서 180°(또는 약 -90° 에서 약 -180°)가 될 때까지 이득이 점차 감소함을 확인할 수 있다. 즉, 안테나 유닛(300)은 z 방향, -z 방향으로는 강도가 약한 신호를 방사할 수 있으나, z 방향(또는 -z 방향)과 x 방향(또는 -x 방향) 사이로는 강도가 강한 신호를 방사할 수 있다.

도 5a는 또 다른 실시 예에 따른 빔 패턴을 나타낸다. 도 5a에 도시된 빔 패턴(500)은 통신 회로(예: 도 1의 통신 회로(141))가 안테나 유닛(예: 도 3의 안테나 유닛(300))에 지정된 위상 차(예: 180°)를 갖도록 급전하는 경우의 빔 패턴을 나타낸다. 도 5b는 다른 실시 예에 따른 빔 패턴의 단면도를 나타낸다. 도 5b는 도 5a에 도시된 빔 패턴(500)의 단면도를 나타낸다. 도 5c는 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛의 이득(gain)을 나타낸다. 도 5c는 도 5b에 도시된 단면도를 평면도 형태로 펼친 도면을 나타낸다.

도 5a를 참조하면 빔 패턴(500)은 상기 중심을 기준으로 z 방향으로 볼록한 형상을 가질 수 있다. 또한 빔 패턴(500)은 상기 중심을 기준으로 -z 방향으로 볼록한 형상을 가질 수 있다. 이 경우 -z 방향을 향하는 일부는 z 방향을 향하는 일부보다 크기가 작을 수 있다. 따라서 통신 회로(141)가 지정된 위상 차를 갖도록 급전하면 안테나 유닛(300)은 z방향으로 강도가 강한 신호를 방사할 수 있다. 반대로 안테나 유닛(300)은 -z 방향으로는 강도가 약한 신호를 방사할 수 있다.

도 5b 도 5c를 참조하면, 그래프(510)는 도 5a에 도시된 빔 패턴(500)의 C-C´ 단면을 나타내고, 그래프(520)는 도 5a에 도시된 빔 패턴(500)의 D-D´ 단면을 나타낸다. 각각의 그래프(510, 520)에서 각도가 0°에서 약 120°(또는 0° 에서 약 -120°)가 될 때까지는 이득이 점차 감소함을 확인할 수 있다. 반대로 각도가 약 120°에서 180°(또는 약 120° 에서 약 -180°)가 될 때까지는 이득이 점차 증가함을 확인할 수 있다. 즉, 안테나 유닛(300)은 z 방향에서 x 방향(또는 y 방향)으로 갈수록 점차 강도가 약한 신호를 방사할 수 있다. 특히 각도가 약 120°일 경우 안테나 유닛(300)은 가장 강도가 약한 신호를 방사할 수 있다. 또한, 안테나 유닛(300)은 각도가 약 120°이상일 경우 점차 강도가 강한 신호를 방사할 수 있다.

일 실시 예에 따르면 안테나 유닛(300)은 단면에 따라 서로 다른 강도의 신호를 방사할 수도 있다. 예를 들어, 그래프(510)와 그래프(520)를 비교하면 0°내지 약 120°구간에서 그래프(520)의 이득이 그래프(510)의 이득보다 더 큰 것을 확인할 수 있다. 즉, 안테나 유닛(300)은 y-z 평면 보다 x-z 평면으로 강도가 더 강한 신호를 방사할 수 있다.

도 6a는 또 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타낸다. 도 6a에 도시된 안테나 유닛(600)은 도 1에 도시된 안테나 어레이(130)에 포함될 수 있다.

도 6a를 참조하면 안테나 유닛(600)은 제1 안테나 엘리먼트(230), 제2 안테나 엘리먼트(320), 제3 안테나 엘리먼트(610), 제4 안테나 엘리먼트(620), 중앙 부재(330), 및 중앙 방사체(630)를 포함할 수 있다. 특별한 사정이 없는 한 도 2a에 도시된 안테나 엘리먼트(230)에 대한 설명은 제3 안테나 엘리먼트(610) 및 제4 안테나 엘리먼트(620)에도 적용될 수 있다. 즉, 제3 안테나 엘리먼트(610) 및 제4 안테나 엘리먼트(620) 각각은 도전성 부재, 방사체, 및 급전부를 포함할 수 있다.

중앙 부재(330)는 제1 안테나 엘리먼트(230) 내지 제4 안테나 엘리먼트(620) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6a에 도시된 바와 같이 제1 안테나 엘리먼트(230)와 제2 안테나 엘리먼트(320), 및 제3 안테나 엘리먼트(610)와 제4 안테나 엘리먼트(620) 사이에 중앙 부재(330)가 배치될 수 있다. 이 경우 제1 안테나 엘리먼트(230)와 제2 안테나 엘리먼트(320)는 중앙 부재(330)를 기준으로 대칭 구조를 가질 수 있다. 제3 안테나 엘리먼트(610)와 제4 안테나 엘리먼트(620) 또한 중앙 부재(330)를 기준으로 대칭 구조를 가질 수 있다.

중앙 방사체(630)는 중앙 부재(330)를 기준으로 z 방향에 배치될 수 있다. 즉, 중앙 방사체(630)는 중앙 부재(330)와 후면 커버(112) 사이에 위치하는 평면 상에 배치될 수 있다. 중앙 방사체(630)의 일부는 상기 평면 상의 제1 지점에서 제2 지점까지 연장되고, 다른 일부는 제3 지점에서 제4 지점까지 연장될 수 있다. 이 때 제1 지점은 제1 안테나 엘리먼트(230)에 대응되는 영역 중 어느 한 지점일 수 있고, 제2 지점은 제2 안테나 엘리먼트(320)에 대응되는 영역 중 어느 한 지점일 수 있다. 제3 지점은 제3 안테나 엘리먼트(610)에 대응되는 영역 중 어느 한 지점일 수 있고, 제4 지점은 제4 안테나 엘리먼트(620)에 대응되는 영역 중 어느 한 지점일 수 있다.

도 6b는 또 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛의 빔 패턴을 나타낸다. 도 6b에 도시된 빔 패턴(650)은 도 6a에 도시된 안테나 유닛(600)의 빔 패턴을 나타낸다.

일 실시 예에 따르면 통신 회로(예: 도 1의 통신 회로(141))는 제1 안테나 엘리먼트(230) 및 제2 안테나 엘리먼트(320)에 제1 위상 차를 갖는 신호(예: 180° 위상 차를 갖는 전류)를 각각 급전할 수 있다. 또한, 통신 회로는 제3 안테나 엘리먼트(610) 및 제4 안테나 엘리먼트(620)에 제2 위상 차를 갖는 신호(예: 180° 위상 차를 갖는 전류)를 각각 급전할 수 있다.

제1 안테나 엘리먼트(230) 내지 제4 안테나 엘리먼트(620)에 각각 급전되면, 빔 패턴(650)은 빔 패턴(650)의 중심을 기준으로 z 방향으로 볼록한 형상을 가질 수 있다. 또한 빔 패턴(650)은 상기 중심을 기준으로 -z 방향으로 볼록한 형상을 가질 수 있다. 이 경우 -z 방향을 향하는 일부는 z 방향을 향하는 일부보다 크기가 작을 수 있다. 따라서 안테나 유닛(600)은 z 방향으로 강도가 강한 신호를 방사할 수 있다. 반대로 안테나 유닛(600)은 -z 방향으로는 강도가 약한 신호를 방사할 수 있다.

일 실시 예에 따르면 도 6a에 도시된 안테나 유닛(600)은 도 3a에 도시된 안테나 유닛(300)에 비해 더 다양한 각도에서 강도가 강한 신호를 방사할 수 있다. 예를 들어, 안테나 유닛(300)의 경우 각도가 약 120°전후에서 안테나 유닛(300)이 방사하는 신호의 강도는 약할 수 있다. 그러나 안테나 유닛(600)은 각도가 약 120°전후인 경우에도 안테나 유닛(300)에 비해 상대적으로 강도가 강한 신호를 방사할 수 있다.

도 5a에 도시된 빔 패턴(500)과 도 6b에 도시된 빔 패턴(650)을 비교하면, 빔 패턴(650)이 빔 패턴(500)에 비해 조금 더 둥근 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 빔 패턴(650)의 경우 -z 방향을 향하는 일부가 빔 패턴(500)에 비해 조금 더 둥근 형상을 가질 수 있다. 따라서 빔 패턴(650)과 빔 패턴(500)을 비교하면 안테나 유닛(600)은 안테나 유닛(300)에 비해 더 다양한 각도에서 강도가 강한 신호를 방사할 수 있음을 확인할 수 있다.

도 7은 또 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타낸다. 도 7에 도시된 안테나 유닛(700)은 도 1에 도시된 안테나 어레이(130)에 포함될 수 있다.

도 7을 참조하면 안테나 유닛(700)은 제1 안테나 엘리먼트(230), 제2 안테나 엘리먼트(320), 제3 안테나 엘리먼트(610), 제4 안테나 엘리먼트(620), 제5 안테나 엘리먼트(710), 제6 안테나 엘리먼트(720), 제7 안테나 엘리먼트(730), 제8 안테나 엘리먼트(740), 중앙 부재(예: 도 3의 중앙 부재(330)), 및 중앙 방사체(750)를 포함할 수 있다. 특별한 사정이 없는 한 도 2a에 도시된 안테나 엘리먼트(230)에 대한 설명은 제5 안테나 엘리먼트(710) 내지 제8 안테나 엘리먼트(740)에도 적용될 수 있다. 즉, 제5 안테나 엘리먼트(710) 내지 제8 안테나 엘리먼트(740) 각각은 도전성 부재, 방사체, 및 급전부를 포함할 수 있다.

도 7에는 도시되지 않았으나 중앙 부재(330)는 제1 안테나 엘리먼트(230) 내지 제8 안테나 엘리먼트(740) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 엘리먼트(230) 내지 제8 안테나 엘리먼트(740)는 중앙 부재(330)를 둘러쌀 수 있다.

중앙 방사체(750)는 중앙 부재(330)를 기준으로 후면 커버(112)가 배치된 방향에 배치될 수 있다. 즉, 중앙 방사체(750)는 중앙 부재(330)와 후면 커버(112) 사이에 위치하는 평면 상에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면 후면 커버(112)에서 바라보았을 때 중앙 방사체(750)는 각 안테나 엘리먼트들(230, 320, 610, 620, 710, 720, 730, 740)의 적어도 일부와 겹칠 수 있다. 예를 들어, 각 안테나 엘리먼트들(230, 320, 610, 620, 710, 720, 730, 740)에 포함되는 방사체들이 중앙 부재(330)를 향하도록 배치된 상태에서, 중앙 방사체(750)는 각 방사체들과 수직방향으로 이격 되고 일부와 중첩될(Overlap) 수 있다.

도 8은 다양한 실시 예에 따른 안테나 어레이를 나타낸다.

도 8을 참조하면 안테나 어레이(예: 도 1의 안테나 어레이(130))는 적어도 하나 이상의 안테나 유닛들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나 어레이(130)는 안테나 유닛(200)(도 2a에 도시)들을 포함할 수도 있고, 안테나 유닛(300)(도 3a에 도시)들을 포함할 수도 있다. 또한 안테나 어레이(130)는 안테나 유닛(600)(도 6a에 도시)들을 포함할 수도 있고, 안테나 유닛(700)(도 7에 도시)들을 포함할 수도 있다. 도 8에 도시된 제1 안테나 어레이(810)는 안테나 어레이(130)에 안테나 유닛(300)들이 포함된 경우, 제2 안테나 어레이(820)는 안테나 어레이(130)에 안테나 유닛(600)들이 포함된 경우, 제3 안테나 어레이(830)는 안테나 어레이(130)에 안테나 유닛(700)들이 포함된 경우에 해당할 수 있다.

일 실시 예에 따르면 안테나 어레이(130)에 포함되는 안테나 유닛들의 종류에 따라 단위 면적 당 포함되는 안테나 엘리먼트들의 수가 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 어레이(810)와 제2 안테나 어레이(820)를 비교하면 제1 안테나 어레이(810)는 16개의 안테나 유닛(300)들을 포함할 수 있다. 각각의 안테나 유닛(300)들은 2개의 안테나 엘리먼트들을 포함하므로, 제1 안테나 어레이(810)는 32개의 안테나 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 제2 안테나 어레이(820)는 4개의 안테나 유닛들(600)을 포함할 수 있다. 각각의 안테나 유닛(600)들은 4개의 안테나 엘리먼트들을 포함하므로, 제2 안테나 어레이(820)는 16개의 안테나 엘리리먼트들을 포함할 수 있다.

한편 제1 안테나 어레이(810)의 면적은 예를 들어, 약 416.16 _--

일 수 있고, 제2 안테나 어레이(820)의 면적은 예를 들어, 약 144

일 수 있다. 따라서 제1 안테나 어레이(810)의 경우 예를 들어, 약 1

에 포함되는 안테나 엘리먼트의 수는 약 0.077 개이고, 제2 안테나 어레이(820)의 경우 예를 들어, 약 1

에 포함되는 안테나 엘리먼트의 수는 약 0.111 개일 수 있다.

제2 안테나 어레이(820)와 제3 안테나 어레이(830)를 비교하면 제2 안테나 어레이(820)는 상술한 바와 같이 16개의 안테나 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 제3 안테나 어레이(830)는 2개의 안테나 유닛(700)들을 포함할 수 있다. 각각의 안테나 유닛(700)들은 8개의 안테나 엘리먼트들을 포함하므로, 제3 안테나 어레이(830)는 16개의 안테나 엘리리먼트들을 포함할 수 있다. 한편 제3 안테나 어레이(830)의 면적은 예를 들어, 약 72 _-

일 수 있다. 따라서 제3 안테나 어레이(830)의 경우 예를 들어, 약 1

에 포함되는 안테나 엘리먼트의 수는 약 0.222 개일 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 제1 안테나 어레이(810) 보다 제2 안테나 어레이(820)가, 제2 안테나 어레이(820) 보다 제3 안테나 어레이(830)가 단위 면적 당 더 많은 수의 안테나 엘리먼트를 포함할 수 있다. 따라서, 제1 안테나 어레이(810) 보다 제2 안테나 어레이(820)가, 제2 안테나 어레이(820) 보다 제3 안테나 어레이(830)의 신호 송수신율이 더 좋을 수 있다.

일 실시 예에 따르면 안테나 어레이들(810, 820, 830) 각각은 복수의 행들(columns) 및 복수의 열들(rows)을 포함하고, 안테나 엘리먼트들(300, 600, 700)은 상기 행들 및 상기 열들이 교차하는 지점에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 어레이(810)는 4개의 행들과 4개의 열들을 포함하고 안테나 엘리먼트(300)가 상기 행들과 상기 열들이 교차하는 지점에 배치될 수 있다. 다른 실시 예로, 제2 안테나 어레이(820)는 2개의 행들과 2개의 열들을 포함하고 안테나 엘리먼트(600)가 상기 행들과 상기 열들이 교차하는 지점에 배치될 수 있다.

도 9는 일 실시 예에 따른 안테나 유닛이 배치되는 측면 하우징을 나타낸다.

도 9를 참조하면 안테나 유닛(700)은 측면 하우징(900)(예: 도 1의 측면 하우징(114)) 중 일부 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 안테나 유닛(700)은 측면 하우징(900) 중 플라스틱 사출물로 구성된 영역에 부착될 수 있다. 또한, 안테나 유닛(700)은 측면 하우징(900) 중 후면 커버(112)를 향하는 면에 부착될 수도 있고, PCB(예: 도 1의 PCB(140))를 향하는 면에 부착될 수도 있다.

일 실시 예에 따르면 측면 하우징(900)에 배치되는 안테나 유닛(700)의 수는 하나일 수도 있고, 복수 개일 수도 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 안테나 유닛(700)은 6개의 영역에 배치될 수도 있고, 상기 6개의 영역 중 적어도 어느 하나 이상의 영역에 배치될 수도 있다.

일 실시 예에 따르면 안테나 유닛이 아닌 도 8에 도시된 안테나 어레이들(810, 820, 830)이 측면 하우징(900) 중 일부 영역에 배치될 수도 있다. 또한, 도 2a에 도시된 안테나 유닛(200)이 상기 일부 영역에 배치될 수도 있고, 도 3a 도시된 안테나 유닛(300)이 상기 일부 영역에 배치될 수도 있고, 또는 도 6a 도시된 안테나 유닛(600)이 상기 일부 영역에 배치될 수도 있다.

도 10a는 또 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타낸다. 도 10a에 도시된 안테나 유닛(1000)은 도 3a에 도시된 안테나 유닛(300) 보다 안테나 엘리먼트들(230, 320)의 거리가 짧은 안테나 유닛을 나타낸다. 도 10b는 또 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 개략적으로 표현한 도면을 나타낸다. 예를 들어, 도 10b는 도 10a에 도시된 안테나 유닛(1000)을 개략적으로 표현한 도면이다.

도 10a를 참조하면 안테나 유닛(1000)은 제1 안테나 엘리먼트(230), 제2 안테나 엘리먼트(320), 중앙 방사체(340), 및 중앙 부재(1010)를 포함할 수 있다. 도 3a에 도시된 중앙 부재(330)와 도 10a에 도시된 중앙 부재(1010)를 비교하면, 중앙 부재(330)는 접지층(220)에서 제1 방사체(234) 및 제2 방사체(324)가 위치하는 평면까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1 방사체(234)와 제2 방사체(324) 사이에 중앙 부재(330)의 적어도 일부가 존재할 수 있다. 반면 도 10a의 중앙 부재(1010)는 접지층(220)과 상기 평면 사이의 어느 한 지점까지 연장될 수 있다. 즉, 중앙 부재(1010)의 길이(1010a)가 제1 방사체(234)(또는 제2 방사체(324))에서 접지층(220) 사이의 거리(236a)보다 짧을 수 있다.

도 10a 및 도 10b를 참조하면 중앙 부재(1010)의 길이(1010a)가 제1 방사체(234)(또는 제2 방사체(324))에서 접지층(220) 사이의 거리(236a)보다 짧으므로, 제1 안테나 엘리먼트(230) 및 제2 안테나 엘리먼트(320)는 중앙 부재(1010) 방향으로 이동할 수 있다. 제1 안테나 엘리먼트(230) 및 제2 안테나 엘리먼트(320)가 중앙 부재(1010) 방향으로 이동하면 안테나 유닛(1000)의 길이(1000a) 또한 짧아질 수 있다. 도시되지 않았으나 상술한 실시 예는 안테나 유닛(600) 및 안테나 유닛(700)에도 적용될 수 있다. 중앙 부재(1010)의 길이에 따라 방사 패턴, 안테나공진 또는 안테나 이득에 영향을 줄 수 있다.

도 11a는 또 다른 실시 예에 따른 안테나 유닛을 나타낸다. 도 11b는 또 다른 실시 예에 따른 빔 패턴을 나타낸다. 예를 들어, 도 11b에 도시된 빔 패턴(1130)은 도 11a에 도시된 안테나 유닛(1100)의 빔 패턴을 나타낸다. 도 11c는 또 다른 실시 예에 따른 빔 패턴 및 안테나 어레이를 나타낸다. 예를 들어, 도 11c에 도시된 빔 패턴(1140)은 도 11a에 도시된 안테나 유닛(1100)이 측면 하우징(114)에 부착되었을 경우의 빔 패턴을 나타낸다.

도 11a를 참조하면 안테나 유닛(1100)은 비도전 층(210), 접지층(220), 급전부(236), 제1 방사체(1110), 및 제2 방사체(1120)를 포함할 수 있다.

제1 방사체(1110)와 제2 방사체(1120)는 급전부(236)에서 서로 다른 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어 도 11a에 도시된 바와 같이 제1 방사체(1110)는 y 방향으로 연장될 수 있고, 제2 방사체(1120)는 -y 방향으로 연장될 수 있다. 도시되지 않았으나, 제1 방사체(1110)는 x 방향으로 연장될 수 있고, 제2 방사체(1120)는 -x 방향으로 연장될 수도 있다.

도 11b 및 도 11c를 참조하면, 안테나 유닛(1100)은 안테나 유닛들(200, 300, 600, 700)과 달리 전자 장치(100)의 측면 방향(예: x-y 평면 방향)으로 신호를 방사할 수 있다. 예를 들어 제1 방사체(1110)는 y 방향을 향하므로 도 11b에서 빔 패턴(1130)의 일부가 y 방향을 향하는 것을 확인할 수 있다. 반대로 제2 방사체(1120)는 -y 방향을 향하므로 빔 패턴(1130)의 다른 일부는 -y 방향을 향하는 것을 확인할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 도 11c를 참조하면, 안테나 어레이(130)는 안테나 유닛(600) 및 안테나 유닛(1100)을 모두 포함하므로 수직 방향(예: z 방향 또는 -z 방향) 및 측면 방향(예: x-y 평명 방향)으로 신호를 방사할 수 있다. 도 11c에 도시된 빔 패턴(1140)를 참조하면 전자 장치(100)가 수직 방향 및 측면 방향으로 신호를 방사하는 것을 확인할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는, 후면 커버(112), 및 상기 후면 커버(112)에 대향하는 커버 글래스(116)를 포함하는 하우징(110), 상기 후면 커버(112)와 상기 커버 글래스(116) 사이에 배치되고, 적어도 하나의 안테나 유닛(예: 도 2a의 200)들(antenna units)을 포함하는 안테나 어레이(130)(antenna array), 상기 안테나 어레이(130)와 상기 커버 글래스(116) 사이에 배치되는 PCB(140)(printed circuit board), 및 상기 PCB(140) 상에 배치되고 상기 안테나 어레이(130)에 급전하는 통신 회로(141)를 포함하고, 상기 안테나 유닛(예: 도 2a의 200)들 각각은 접지층(220)(ground layer), 상기 접지층(220) 상에 배치되는 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(230)들을 포함하고, 상기 안테나 엘리먼트(230)들 각각은 상기 접지층(220)에서 연장되는 도전성 부재(232), 상기 도전성 부재(232)와 지정된 이격 거리를 갖고 상기 도전성 부재(232)의 일부를 둘러싸는 방사체(234), 및 상기 방사체(234)와 상기 통신 회로(141)를 전기적으로 연결하는 급전부(236)를 포함하고, 상기 통신 회로(141)는 상기 안테나 어레이(130)를 통해 형성되는 전기적 경로를 통해 지정된 주파수 대역의 신호를 송/수신할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 안테나 유닛(예: 도 2a의 200)들 각각은 상기 접지층(220)과 접촉하는 비도전 층(210)(nonconductive layer)을 포함하고, 상기 비도전 층(210)은 제1 면(212), 및 상기 제1 면(212)과 상기 접지층(220) 사이에 배치되는 제2 면(214), 및 상기 제1 면(212) 및 상기 제2 면(214) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(216)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제1 면(212)은 제1 영역, 상기 제1 영역의 일부를 둘러싸는 제2 영역을 포함하고, 상기 도전성 부재(232)는 상기 접지층(220)에서 상기 제1 영역까지 연장되고, 상기 방사체(234)의 적어도 일부는 상기 제2 영역에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 안테나 엘리먼트들(230, 320)은 제1 안테나 엘리먼트(230) 및 제2 안테나 엘리먼트(320)를 포함하고, 상기 안테나 유닛들(230, 320) 각각은 상기 제1 안테나 엘리먼트(230)와 상기 제2 안테나 엘리먼트(320) 사이에 배치되는 중앙 부재(330), 및 상기 중앙 부재(330)와 상기 후면 커버(112) 사이에 배치되는 중앙 방사체(340)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 통신 회로(141)는 상기 제1 안테나 엘리먼트(230)에 인가되는 전류와 상기 제2 안테나 엘리먼트(320)에 인가되는 전류의 위상 차가 지정된 값을 갖도록 상기 안테나 어레이(130)에 급전할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 중앙 방사체(340)는 상기 중앙 부재(330)와 상기 후면 커버(112) 사이에 위치하는 평면 상의 제1 지점에서 제2 지점까지 연장되고, 상기 제1 지점은 상기 제1 안테나 엘리먼트(230)와 대응되는 영역에 위치하고, 상기 제2 지점은 상기 제2 안테나 엘리먼트(320)와 대응되는 영역에 위치할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이의 길이는 상기 방사체(234)의 일단과 타단 사이의 길이보다 길 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제2 안테나 엘리먼트(320)는 상기 중앙 부재(330)를 기준으로 상기 제1 안테나 엘리먼트(230)와 대칭 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 중앙 방사체(340)는 접착 물질을 통해 상기 후면 커버(112) 상에 부착될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 안테나 엘리먼트들(610, 620)은 제3 안테나 엘리먼트(610) 및 제4 안테나 엘리먼트(620)를 더 포함하고, 상기 제3 안테나 엘리먼트(610)와 상기 제4 안테나 엘리먼트(620)는 상기 중앙 부재(330)를 기준으로 대칭 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 안테나 엘리먼트들(710, 720, 730, 740)은 제5 안테나 엘리먼트(710), 제6 안테나 엘리먼트(720), 제7 안테나 엘리먼트(730), 및 제8 안테나 엘리먼트(740)를 더 포함하고, 상기 제5 안테나 엘리먼트(710)와 상기 제6 안테나 엘리먼트(720)는 상기 중앙 부재(330)를 기준으로 대칭 구조를 갖고, 제7 안테나 엘리먼트(730)와 상기 제8 안테나 엘리먼트(740)는 상기 중앙 부재(330)를 기준으로 대칭 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 상기 PCB(140)와 상기 커버 글래스(116) 사이에 배치되는 지지 부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 PCB(140)는 지정된 영역에 개구부(opening)를 포함하고, 상기 지지 부재는 상기 개구부를 통해 상기 안테나 어레이(130)를 지지할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 구조(antenna structure)(예: 도 2a의 200)는, 제1 면(212), 상기 제1 면(212)에 대향하는 제2 면(214), 및 상기 제1 면(212) 및 상기 제2 면(214) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(216)을 포함하는 비도전 층(210)(nonconductive layer), 상기 제2 면(214)과 접촉하는 접지층(220)(ground layer), 및 상기 접지층(220) 상에 배치되는 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(230)들을 포함하고, 상기 안테나 엘리먼트(230)들 각각은 상기 접지층(220)에서 상기 제1 면(212)과 상기 제2 면(214) 사이에 위치하는 제3 면까지 연장되는 도전성 부재(232), 상기 도전성 부재(232)와 지정된 이격 거리를 갖고, 상기 제3 면 상에서 상기 도전성 부재의 일부를 둘러싸는 방사체(234), 및 상기 방사체(234)에서 상기 제2 면(214)과 상기 제3 면 사이의 어느 한 지점까지 연장되는 급전부(236)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 안테나 엘리먼트들(230, 320)은 제1 안테나 엘리먼트(230) 및 제2 안테나 엘리먼트(320)를 포함하고, 상기 안테나 구조(예: 도 3a의 300)는, 상기 제1 안테나 엘리먼트(230)와 상기 제2 안테나 엘리먼트(320) 사이에 배치되는 중앙 부재(330), 및 상기 제1 면(212) 중 상기 중앙 부재와 대응되는 영역에 배치되는 중앙 방사체(340)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제1 안테나 엘리먼트(230)와 상기 제2 안테나 엘리먼트(320)는 상기 중앙 부재(330)를 기준으로 대칭 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 안테나 엘리먼트들(610, 620)은 상기 중앙 부재(330)를 기준으로 대칭 구조를 갖는 제3 안테나 엘리먼트(610) 및 제4 안테나 엘리먼트(620)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 안테나 엘리먼트들(710, 720, 730, 740)은 제5 안테나 엘리먼트(710), 제6 안테나 엘리먼트(720), 제7 안테나 엘리먼트(730), 및 제8 안테나 엘리먼트(740)를 더 포함하고, 상기 제1 안테나 엘리먼트(230), 상기 제2 안테나 엘리먼트(320), 상기 제3 안테나 엘리먼트(610), 상기 제4 안테나 엘리먼트(620), 상기 제5 안테나 엘리먼트(710), 상기 제6 안테나 엘리먼트(720), 상기 제7 안테나 엘리먼트(730), 및 상기 제8 안테나 엘리먼트(740)는 상기 중앙 부재(330)를 둘러쌀 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 중앙 방사체(340)는 상기 제1 면(212) 상의 제1 지점에서 제2 지점까지 연장되고, 상기 제1 지점은 상기 제1 안테나 엘리먼트(230)에 대응되는 영역에 위치하고, 상기 제2 지점은 상기 제2 안테나 엘리먼트(320)에 대응되는 영역에 위치할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이의 길이는 상기 방사체(234)의 일단과 타단 사이의 길이와 다를 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치는 제1 면(116)(a first plate), 상기 제1 면(116)에 대향하는 제2 면(112)(a second plate)을 포함하는 하우징(110), 상기 제1 면(116)의 일부를 통해 노출되는 터치 스크린 디스플레이(160), 상기 제1 면(116)과 상기 제2 면(112) 사이에 배치되는 PCB(140)(printed circuit board), 상기 PCB(140) 상에 실장되고, 20 GHz 보다 크거나 같은 주파수 대역의 신호를 송/수신하는 무선 통신 회로(141), 상기 PCB(140)와 결합되거나 연결되는 적어도 하나의 안테나 어레이(130)(antenna array)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 안테나 어레이(130) 각각은, 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(예: 도 2a의 230)들(antenna elements), 상기 제2 면(112)에 평행하고, 제1 도전성 패턴(234) 및 상기 제1 도전성 패턴(234)(a first conductive pattern)과 전기적으로 분리된 제2 도전성 패턴(324)(a second conductive pattern)을 포함하는 제1 레이어(a first layer), 상기 제1 레이어에서 수직으로 연장되고, 일단은 상기 제1 도전성 패턴(234)과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 무선 통신 회로(141)와 전기적으로 연결되는 제1 도전성 비아(232)(a first conductive via), 및 상기 제1 레이어에서 수직으로 연장되고, 일단은 상기 제2 도전성 패턴(324)과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 무선 통신 회로(141)와 전기적으로 연결되는 제2 도전성 비아(322)(a second conductive via)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제1 레이어는 상기 제1 도전성 패턴(234)과 상기 제2 도전성 패턴(324) 사이에 배치되고, 상기 제1 도전성 패턴(234) 및 상기 제2 도전성 패턴(324)과 전기적으로 분리되는 제3 도전성 패턴을 더 포함하고, 상기 제3 도전성 패턴은 접지층(220)(ground)과 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제1 도전성 패턴(234)과 상기 제2 도전성 패턴(324)은 실질적으로 대칭인 형상을 갖거나 대칭인 위치에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 무선 통신 회로(141)는 상기 제1 도전성 패턴(234)에 전송 신호(transmit signal)를 공급하고, 상기 제2 도전성 패턴(324)에 반전 전송 신호(transmit signal with inversion)를 공급하도록 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 적어도 하나의 안테나 어레이(130)는 복수의 행들(columns) 및 복수의 열들(rows)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 안테나 엘리먼트들은 상기 행들 및 상기 열들이 교차하는 지점 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 적어도 하나의 안테나 어레이(130)는 상기 제2 면(112)에 부착될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 적어도 하나의 안테나 어레이(130)는 상기 제2 면(112) 및 상기 PCB(140) 사이에 배치될 수 있다.

도 12는 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 나타낸다.

본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치(예: PDA(personal digital assistant), 태블릿 PC(tablet PC), 랩탑 PC, 데스크톱 PC, 워크스테이션, 또는 서버), 휴대용 멀티미디어 장치(예: 전자 책 리더기 또는 MP3 플레이어), 휴대용 의료 기기(예: 심박, 혈당, 혈압, 또는 체온 측정기), 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리 형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용 형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착 형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식 형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오 장치, 오디오 액세서리 장치(예: 스피커, 헤드폰, 또는 헤드 셋), 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토메이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 게임 콘솔, 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에서, 전자 장치는 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder)(예: 차량/선박/비행기 용 블랙박스(black box)), 자동차 인포테인먼트 장치(예: 차량용 헤드-업 디스플레이), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), ATM(automated teller machine), POS(point of sales) 기기, 계측 기기(예: 수도, 전기, 또는 가스 계측 기기), 또는 사물 인터넷 장치(예: 전구, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도 조절기, 또는 가로등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 또한, 예를 들면, 개인의 생체 정보(예: 심박 또는 혈당)의 측정 기능이 구비된 스마트폰의 경우처럼, 복수의 장치들의 기능들을 복합적으로 제공할 수 있다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.

도 12를 참조하여, 네트워크 환경(1200)에서 전자 장치(1201)(예: 전자 장치(100))는 근거리 무선 통신(1298)을 통하여 전자 장치(1202)와 통신하거나, 또는 네트워크(1299)를 통하여 전자 장치(1204) 또는 서버(1208)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1201)는 서버(1208)을 통하여 전자 장치(1204)와 통신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1201)는 버스(1210), 프로세서(1220), 메모리(1230), 입력 장치(1250)(예: 마이크 또는 마우스), 표시 장치(1260), 오디오 모듈(1270), 센서 모듈(1276), 인터페이스(1277), 햅틱 모듈(1279), 카메라 모듈(1280), 전력 관리 모듈(1288), 및 배터리(1289), 통신 모듈(1290)(예: 통신 회로(141)), 및 가입자 식별 모듈(1296)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1201)는 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(1260) 또는 카메라 모듈(1280))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.

버스(1210)는, 구성요소들(1220-1290)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 신호(예: 제어 메시지 또는 데이터)를 전달하는 회로를 포함할 수 있다.

프로세서(1220)는, 중앙처리장치(central processing unit, CPU), 어플리케이션 프로세서(application processor, AP), GPU(graphics processing unit), 카메라의 ISP(image signal processor), 또는 CP(communication processor) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(1220)는 SoC(system on chip) 또는 SiP(system in package)로 구현될 수 있다. 프로세서(1220)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(1220)에 연결된 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(1220)는 다른 구성요소들(예: 통신 모듈(1290)) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1232)에 로드 하여 처리하고, 결과 데이터를 비 휘발성 메모리(1234)에 저장할 수 있다.

메모리(1230)는, 휘발성 메모리(1232) 또는 비 휘발성 메모리(1234)를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리(1232)는, 예를 들면, RAM(random access memory)(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM)로 구성될 수 있다. 비 휘발성 메모리(1234)는, 예를 들면, PROM(programmable read-only memory), OTPROM(one time PROM), EPROM(erasable PROM), EEPROM(electrically EPROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, HDD(hard disk drive), 또는 SSD(solid state drive)로 구성될 수 있다. 또한, 비 휘발성 메모리(1234)는, 전자 장치(1201)와의 연결 형태에 따라, 그 안에 배치된 내장 메모리(1236), 또는 필요 시에만 연결하여 사용 가능한 스탠드-얼론(stand-alone) 형태의 외장 메모리(1238)로 구성될 수 있다. 외장 메모리(1238)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card), 또는 메모리 스틱을 포함할 수 있다. 외장 메모리(1238)는 유선(예: 케이블 또는 USB(universal serial bus)) 또는 무선(예: Bluetooth)을 통하여 전자 장치(1201)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.

메모리(1230)는, 예를 들면, 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 다른 소프트웨어 구성요소, 예를 들어, 프로그램(1240)에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 프로그램(1240)은, 예를 들면, 커널(1241), 라이브러리(1243), 어플리케이션 프레임워크(1245), 또는 어플리케이션 프로그램(interchangeably "어플리케이션")(1247)을 포함할 수 있다.

입력 장치(1250)는, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 키보드는 물리적인 키보드로 연결되거나, 표시 장치(1260)를 통해 가상 키보드로 표시될 수 있다.

표시 장치(1260)는, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 디스플레이는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 디스플레이, 또는 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는, 일 실시 예에 따르면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 디스플레이는 사용자의 터치, 제스처, 근접, 또는 호버링(hovering) 입력을 감지할 수 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(interchangeably "force sensor")를 포함할 수 있다. 상기 터치 회로 또는 압력 센서는 디스플레이와 일체형으로 구현되거나, 또는 디스플레이와는 별도의 하나 이상의 센서들로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(1201)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.

오디오 모듈(1270)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(1270)은, 입력 장치(1250)(예: 마이크)를 통해 소리를 획득하거나, 또는 전자 장치(1201)에 포함된 출력 장치(미 도시)(예: 스피커 또는 리시버), 또는 전자 장치(1201)와 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202)(예: 무선 스피커 또는 무선 헤드폰) 또는 전자 장치(1206)(예: 유선 스피커 또는 유선 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(1276)은, 예를 들면, 전자 장치(1201)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 고도, 습도, 또는 밝기)를 계측 또는 감지하여, 그 계측 또는 감지된 상태 정보에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(1276)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러(color) 센서(예: RGB(red, green, blue) 센서), IR(infrared) 센서, 생체 센서(예: 홍채 센서, 지문 센서, 또는 HRM(heartbeat rate monitoring) 센서, 후각(electronic nose) 센서, EMG(electromyography) 센서, EEG(Electroencephalogram) 센서, ECG(Electrocardiogram) 센서), 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서, 또는 UV(ultra violet) 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(1276)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1201)는 프로세서(1220) 또는 프로세서(1220)와는 별도의 프로세서(예: 센서 허브)를 이용하여, 센서 모듈(1276)을 제어할 수 있다. 별도의 프로세서(예: 센서 허브)를 이용하는 경우에, 전자 장치(1201)는 프로세서(1220)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 프로세서(1220)를 깨우지 않고 별도의 프로세서의 작동에 의하여 센서 모듈(1276)의 동작 또는 상태의 적어도 일부를 제어할 수 있다.

인터페이스(1277)는, 일 실시 예에 따르면, HDMI(high definition multimedia interface), USB, 광 인터페이스(optical interface), RS-232(recommended standard 232), D-sub(D-subminiature), MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 연결 단자(1278)는 전자 장치(1201)와 전자 장치(1206)를 물리적으로 연결시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(1278)는, 예를 들면, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(1279)은 전기적 신호를 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 햅틱 모듈(1279)은 사용자에게 촉각 또는 운동 감각과 관련된 자극을 제공할 수 있다. 햅틱 모듈(1279)은 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(1280)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈(1280)는, 일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 렌즈(예: 광각 렌즈 및 망원 렌즈, 또는 전면 렌즈 및 후면 렌즈), 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시(예: 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp) 등)를 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(1288)은 전자 장치(1201)의 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.

배터리(1289)는, 예를 들면, 1차 전지, 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함하여 외부 전원에 의해 재충전되어, 상기 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다.

통신 모듈(1290)은, 예를 들면, 전자 장치(1201)와 외부 장치(예: 제1 외부 전자 장치(1202), 제2 외부 전자 장치(1204), 또는 서버(1208)) 간의 통신 채널 수립 및 수립된 통신 채널을 통한 유선 또는 무선 통신의 수행을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1290)은 무선 통신 모듈(1292) 또는 유선 통신 모듈(1294)을포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제1 네트워크(1298)(예: Bluetooth 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(1299)(예: 셀룰러 네트워크와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 장치와 통신할 수 있다.

무선 통신 모듈(1292)은, 예를 들면, 셀룰러 통신, 근거리 무선 통신, 또는 GNSS 통신을 지원할 수 있다. 셀룰러 통신은, 예를 들면, LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications)을 포함할 수 있다. 근거리 무선 통신은, 예를 들면, Wi-Fi(wireless fidelity), Wi-Fi Direct, Li-Fi(light fidelity), Bluetooth, BLE(Bluetooth low energy), Zigbee, NFC(near field communication), MST(magnetic secure transmission), RF(radio frequency), 또는 BAN(body area network)을 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo(the European global satellite-based navigation system)을 포함할 수 있다. 본 문서에서 "GPS"는 "GNSS"와 상호 호환적으로 사용될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 무선 통신 모듈(1292)은, 셀룰러 통신을 지원하는 경우, 예를 들면, 가입자 식별 모듈(1296)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1201)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(1292)은 프로세서(1220)(예: AP)와 별개인 CP를 포함할 수 있다. 이런 경우, CP는, 예를 들면, 프로세서(1220)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 프로세서(1220)를 대신하여, 또는 프로세서(1220)가 액티브 상태에 있는 동안 프로세서(1220)과 함께, 전자 장치(1201)의 구성요소들(1210-1296) 중 적어도 하나의 구성 요소와 관련된 기능들의 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(1292)은 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS 통신 모듈 중 해당하는 통신 방식만을 지원하는 복수의 통신 모듈들로 구성될 수 있다.

유선 통신 모듈(1294)은, 예를 들면, LAN(local area network), 전력선 통신 또는 POTS(plain old telephone service)를 포함할 수 있다.

제1 네트워크(1298)는, 예를 들어, 전자 장치(1201)와 제1 외부 전자 장치(1202)간의 무선으로 직접 연결을 통해 명령 또는 데이터를 송신 또는 수신 할 수 있는 Wi-Fi 다이렉트 또는 Bluetooth를 포함할 수 있다. 제2 네트워크(1299)는, 예를 들어, 전자 장치(1201)와 제2 외부 전자 장치(1204)간의 명령 또는 데이터를 송신 또는 수신할 수 있는 텔레커뮤니케이션 네트워크(예: LAN(local area network)나 WAN(wide area network)와 같은 컴퓨터 네트워크, 인터넷(internet), 또는 텔레폰(telephone) 네트워크)를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예들에 따르면, 상기 명령 또는 상기 데이터는 제2 네트워크에 연결된 서버(1208)를 통해서 전자 장치(1201)와 제2 외부 전자 장치(1204)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 제1 및 제2 외부 전자 장치(1202, 1204) 각각은 전자 장치(1201)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(1201)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(1202, 1204), 또는 서버(1208)에서 실행될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1201)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1201)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(1202, 1204), 또는 서버(1208))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(1202, 1204), 또는 서버(1208))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(1201)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1201)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.

본 문서에서, "~하도록 설정된(adapted to or configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 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 설정된 (또는 구성된) 프로세서"는 해당 동작들을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치(예: 메모리 1230)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 AP)를 의미할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware)로 구성된 유닛(unit)을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예들에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 메모리(1230))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(1220))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체(예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램 모듈) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램 모듈)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

도 13은 일 실시 예에 따른 통신 회로와 안테나 유닛들을 연결하는 회로도를 나타낸다.

도 13을 참조하면 통신 회로(예: 도 1의 통신 회로(141))와 안테나 유닛들(1311 내지 1311n)은 지정된 거리만큼 이격될 수 있다. 상기 지정된 이격 거리 사이에는 제1 회로(1330) 및 제2 회로(1350)가 배치될 수 있고, 통신 회로(141)와 안테나 유닛들(1311 내지 1311n)은 제1 회로(1330) 및 제2 회로(1350)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 회로(1330)는 RF(Radio Frequency) 회로로 참조될 수 있고, 제2 회로(1350)는 IF(Inter Frequency) 회로 또는 중간주파수 처리 집적회로로 참조될 수 있다.

일 실시 예에 따르면 안테나 유닛들(1311 내지 1311n)은 스위치들(1321 내지 1321n)을 통해 제1 회로(1330)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 스위치(1321)는 신호를 송신하는 경우 안테나 유닛(1311)과 PA(1331)(power amplifier)를 연결하고, 신호를 수신하는 경우 안테나 유닛(1311)과 LNA(Low Noise Amplifier)(1341)를 연결할 수 있다.

먼저 신호를 송신하는 경로(이하 송신 경로)를 설명하면, 송신 경로 상에는 PA(1331), 제1 VGA(variable gain amp)(1332), PS(phase shifter)(1333), 제2 VGA(1334), 송신 스플리터(1335)(TX splitter), 믹서(Mixer)(1336)가 배치될 수 있다. PA(1331)는 송신 신호의 전력을 증폭할 수 있다. PA(1331)는 제1 회로(1330) 내부 또는 외부에 실장될 수 있다. 제1 VGA(1332) 및 제2 VGA(1334)는 통신 회로(141)의 제어를 받아 송신 AGC(auto gain control) 동작을 수행할 수 있다. VGA의 개수는 경우에 따라 2개 이상일 수도 있고, 2개 미만일 수도 있다. PS(1333)는 통신 회로(141)의 제어에 기초하여 빔포밍(beamforming) 각도에 따라 신호의 위상을 천이 시킬 수 있다. 송신 스플리터(1335)는 믹서(1336)로부터 받은 송신 신호를 n 개의 신호로 분리 시킬 수 있다. 믹서(1336)는 제2 회로(1350)(예: 중간주파수 처리 집적회로)로부터 받은 Tx-IF(예: 송신 중간주파수) 신호를 송신 신호(RF 대역)로 변환할 수 있다. 믹서는 내부 또는 외부 오실레이터로부터 혼합할 신호를 수신할 수 있다.

다른 실시 예로 신호를 수신하는 경로(이하 수신 경로)를 설명하면, 수신 경로 상에는 LNA(1341), PS(1342), 제1 VGA(1343), 컴바이너(1344)(combiner), 제2 VGA(1345), 및 믹서(1346)가 배치될 수 있다.

LNA(1341)는 안테나 유닛(1311)으로부터 수신한 신호를 증폭할 수 있다. 제1 VGA(1343) 및 제2 VGA(1345)는 통신 회로(141)의 제어를 받아 수신 AGC(auto gain control) 동작을 수행할 수 있다. VGA의 개수는 경우에 따라 2개 이상일 수도 있고, 2개 미만일 수도 있다. PS(1342)는 통신 회로(141)의 제어에 기초하여 빔포밍(beamforming) 각도에 따라 신호의 위상을 천이 시킬 수 있다. 컴바이너(1344)는 위상이 천이되어 동위상으로 정렬된 신호를 결합할 수 있다. 결합된 신호는 제2 VGA(1345)를 거쳐 믹서(1346)로 전달될 수 있다. 믹서(1346)는 수신된 신호를 RF 대역에서 IF 대역으로 변환할 수 있다. 믹서(1346)는 내부 또는 외부 오실레이터로부터 혼합할 신호를 수신할 수 있다.

제1 회로(1330) 내 믹서(1346) 후단에는 송신 경로/수신 경로를 선택적으로 연결하는 스위치(1347)가 배치될 수 있다. IF 주파수가 높을 경우 제1 회로(1330)/제2 회로(1350) 간 전송선로 연결이 어려울 수 있다. 스위치(1347)가 송신 경로/수신 경로를 선택적으로 연결하면 제1 회로(1330)/제2 회로(1350)의 전송선로 수를 줄일 수 있다. 제2 회로(1350)에서도 제1 회로(1330)와 같이 송신 경로/수신 경로를 선택적으로 연결하는 스위치(1347)가 배치될 수 있다.

제2 회로(1350) 내부의 송신 경로에는 믹서(1351), 제3 VGA(1352), LPF(1353)(low pass filter), 제4 VGA(1354), 및 버퍼(1355)가 배치될 수 있다. 버퍼(1355)는 통신 회로(141)로부터 Balanced Tx I/Q 신호 수신 시 완충 역할을 하여 안정적으로 신호를 처리 할 수 있다. 제3 VGA(1352)와 제4 VGA(1354) 는 통신 회로(141)의 제어를 받아 송신 AGC 역할을 할 수 있다. LPF(1353)는 기저대역의 Tx IQ 신호의 대역폭을 Cutoff 주파수로 동작하여 Channel Filter의 역할을 수행할 수 있다. Cutoff 주파수는 가변 가능할 수 있다. 믹서(1351)는 Balanced Tx I/Q 신호를 Tx-IF 신호로 변환할 수 있다.

제2 회로(1350) 내부의 수신 경로에는 믹서(1361), 제3 VGA(1362), LPF(1363)(low pass filter), 제4 VGA(1364), 버퍼(1365)가 배치될 수 있다. 버퍼(1365)는 제4 VGA(1364)를 거친 Balanced Rx I/Q 를 통신 회로(141)에 전달할 때 완충 역할을 하여 안정적으로 신호를 처리 할 수 있다. 제3 VGA(1362) 와 제4 VGA(1364) 는 통신 회로(141)의 제어를 받아 Rx AGC 역할을 한다. LPF(1363)는 기저대역의 Balanced Rx IQ 신호의 대역폭을 Cutoff 주파수로 동작하여 Channel Filter의 역할을 수행한다. Cutoff 주파수는 가변 가능할 수 있다. 믹서(1361)는 Rx-IF 신호로 변환하여 Balanced Rx I/Q 신호를 생성할 수 있다.

통신 회로(141) 내 Tx I/Q DAC(141a)는 모뎀이 변조한 디지털 신호를 Balanced Tx I/Q 신호로 변환하여 제2 회로(1350)에 전달한다. 통신 회로(141) 내 Rx I/Q ADC(141b)는 제2 회로(1350)가 변환한 Balanced Rx I/Q 신호를 디지털 신호로 변환하여 모뎀에 전달하는 역할을 한다.

Claims

전자 장치에 있어서,
후면 커버, 및 상기 상기 후면 커버에 대향하는 커버 글래스를 포함하는 하우징,
상기 후면 커버와 상기 커버 글래스 사이에 배치되고, 적어도 하나의 안테나 유닛들(antenna units)을 포함하는 안테나 어레이(antenna array),
상기 안테나 어레이와 상기 커버 글래스 사이에 배치되는 PCB(printed circuit board), 및
상기 PCB 상에 배치되고 상기 안테나 어레이에 급전하는 통신 회로를 포함하고,
상기 안테나 유닛들 각각은 접지층(ground layer), 상기 접지층 상에 배치되는 적어도 하나의 안테나 엘리먼트들을 포함하고,
상기 안테나 엘리먼트들 각각은 상기 접지층에서 연장되는 도전성 부재, 상기 도전성 부재와 지정된 이격 거리를 갖고 상기 도전성 부재의 일부를 둘러싸는 방사체, 및 상기 방사체와 상기 통신 회로를 전기적으로 연결하는 급전부를 포함하고,
상기 통신 회로는 상기 안테나 어레이를 통해 형성되는 전기적 경로를 통해 지정된 주파수 대역의 신호를 송/수신하는, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 안테나 유닛들 각각은 상기 접지층과 접촉하는 비도전 층(nonconductive layer)을 포함하고,
상기 비도전 층은 제1 면, 및 상기 제1 면과 상기 접지층 사이에 배치되는 제2 면, 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이의 공간을 둘러싸는 측면을 포함하는, 전자 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 면은 제1 영역, 상기 제1 영역의 일부를 둘러싸는 제2 영역을 포함하고,
상기 도전성 부재는 상기 접지층에서 상기 제1 영역까지 연장되고,
상기 방사체의 적어도 일부는 상기 제2 영역에 배치되는, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 안테나 엘리먼트들은 제1 안테나 엘리먼트 및 제2 안테나 엘리먼트를 포함하고,
상기 안테나 유닛들 각각은 상기 제1 안테나 엘리먼트와 상기 제2 안테나 엘리먼트 사이에 배치되는 중앙 부재, 및
상기 중앙 부재와 상기 후면 커버 사이에 배치되는 중앙 방사체를 더 포함하는, 전자 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 통신 회로는 상기 제1 안테나 엘리먼트에 인가되는 전류와 상기 제2 안테나 엘리먼트에 인가되는 전류의 위상 차가 지정된 값을 갖도록 상기 안테나 어레이에 급전하는, 전자 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 중앙 방사체는 상기 중앙 부재와 상기 후면 커버 사이에 위치하는 평면 상의 제1 지점에서 제2 지점까지 연장되고,
상기 제1 지점은 상기 제1 안테나 엘리먼트와 대응되는 영역에 위치하고,
상기 제2 지점은 상기 제2 안테나 엘리먼트와 대응되는 영역에 위치하는, 전자 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이의 길이는 상기 방사체의 일단과 타단 사이의 길이보다 긴, 전자 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제2 안테나 엘리먼트는 상기 중앙 부재를 기준으로 상기 제1 안테나 엘리먼트와 대칭 구조를 갖는, 전자 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 중앙 방사체는 접착 물질을 통해 상기 후면 커버 상에 부착되는, 전자 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 안테나 엘리먼트들은 제3 안테나 엘리먼트 및 제4 안테나 엘리먼트를 더 포함하고,
상기 제3 안테나 엘리먼트와 상기 제4 안테나 엘리먼트는 상기 중앙 부재를 기준으로 대칭 구조를 갖는, 전자 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 안테나 엘리먼트들은 제5 안테나 엘리먼트, 제6 안테나 엘리먼트, 제7 안테나 엘리먼트, 및 제8 안테나 엘리먼트를 더 포함하고,
상기 제5 안테나 엘리먼트와 상기 제6 안테나 엘리먼트는 상기 중앙 부재를 기준으로 대칭 구조를 갖고,
제7 안테나 엘리먼트와 상기 제8 안테나 엘리먼트는 상기 중앙 부재를 기준으로 대칭 구조를 갖는, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 PCB와 상기 커버 글래스 사이에 배치되는 지지 부재를 더 포함하는, 전자 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 PCB는 지정된 영역에 개구부(opening)를 포함하고,
상기 지지 부재는 상기 개구부를 통해 상기 안테나 어레이를 지지하는, 전자 장치.
전자 장치에 포함되는 안테나 구조(antenna structure)에 있어서,
제1 면, 상기 제1 면에 대향하는 제2 면, 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이의 공간을 둘러싸는 측면을 포함하는 비도전 층(nonconductive layer),
상기 제2 면과 접촉하는 접지층(ground layer), 및
상기 접지층 상에 배치되는 적어도 하나의 안테나 엘리먼트들을 포함하고,
상기 안테나 엘리먼트들 각각은 상기 접지층에서 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 위치하는 제3 면까지 연장되는 도전성 부재, 상기 도전성 부재와 지정된 이격 거리를 갖고, 상기 제3 면 상에서 상기 도전성 부재의 일부를 둘러싸는 방사체, 및 상기 방사체에서 상기 제2 면과 상기 제3 면 사이의 어느 한 지점까지 연장되는 급전부를 포함하는, 안테나 구조.
청구항 14에 있어서,
상기 안테나 엘리먼트들은 제1 안테나 엘리먼트 및 제2 안테나 엘리먼트를 포함하고,
상기 안테나 구조는,
상기 제1 안테나 엘리먼트와 상기 제2 안테나 엘리먼트 사이에 배치되는 중앙 부재, 및
상기 제1 면 중 상기 중앙 부재와 대응되는 영역에 배치되는 중앙 방사체를 더 포함하는, 안테나 구조.
청구항 15에 있어서,
상기 제1 안테나 엘리먼트와 상기 제2 안테나 엘리먼트는 상기 중앙 부재를 기준으로 대칭 구조를 갖는, 안테나 구조.
청구항 15에 있어서,
상기 안테나 엘리먼트들은 상기 중앙 부재를 기준으로 대칭 구조를 갖는 제3 안테나 엘리먼트 및 제4 안테나 엘리먼트를 더 포함하는, 안테나 구조.
청구항 17에 있어서,
상기 안테나 엘리먼트들은 제5 안테나 엘리먼트, 제6 안테나 엘리먼트, 제7 안테나 엘리먼트, 및 제8 안테나 엘리먼트를 더 포함하고,
상기 제1 안테나 엘리먼트, 상기 제2 안테나 엘리먼트, 상기 제3 안테나 엘리먼트, 상기 제4 안테나 엘리먼트, 상기 제5 안테나 엘리먼트, 상기 제6 안테나 엘리먼트, 상기 제7 안테나 엘리먼트, 및 상기 제8 안테나 엘리먼트는 상기 중앙 부재를 둘러싸는, 안테나 구조.
청구항 15에 있어서,
상기 중앙 방사체는 상기 제1 면 상의 제1 지점에서 제2 지점까지 연장되고,
상기 제1 지점은 상기 제1 안테나 엘리먼트에 대응되는 영역에 위치하고,
상기 제2 지점은 상기 제2 안테나 엘리먼트에 대응되는 영역에 위치하는, 안테나 구조.
청구항 19에 있어서,
상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이의 길이는 상기 방사체의 일단과 타단 사이의 길이와 다른, 안테나 구조.
전자 장치에 있어서,
제1 면(a first plate), 상기 제1 면에 대향하는 제2 면(a second plate)을 포함하는 하우징,
상기 제1 면의 일부를 통해 노출되는 터치 스크린 디스플레이,
상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 배치되는 PCB(printed circuit board),
상기 PCB 상에 실장되고, 20 GHz 보다 크거나 같은 주파수 대역의 신호를 송/수신하는 무선 통신 회로,
상기 PCB와 결합되거나 연결되는 적어도 하나의 안테나 어레이(antenna array)를 포함하고,
상기 적어도 하나의 안테나 어레이 각각은,
적어도 하나의 안테나 엘리먼트들(antenna elements),
상기 제2 면에 평행하고, 제1 도전성 패턴 및 상기 제1 도전성 패턴(a first conductive pattern)과 전기적으로 분리된 제2 도전성 패턴(a second conductive pattern)을 포함하는 제1 레이어(a first layer),
상기 제1 레이어에서 수직으로 연장되고, 일단은 상기 제1 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되는 제1 도전성 비아(a first conductive via), 및
상기 제1 레이어에서 수직으로 연장되고, 일단은 상기 제2 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되는 제2 도전성 비아(a second conductive via)를 포함하는, 전자 장치.
청구항 21에 있어서,
상기 제1 레이어는 상기 제1 도전성 패턴과 상기 제2 도전성 패턴 사이에 배치되고, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴과 전기적으로 분리되는 제3 도전성 패턴을 더 포함하고,
상기 제3 도전성 패턴은 접지층(ground)과 전기적으로 연결되는, 전자 장치.
청구항 22에 있어서,
상기 제1 도전성 패턴과 상기 제2 도전성 패턴은 실질적으로 대칭인 형상을 갖거나 대칭인 위치에 배치되는, 전자 장치.
청구항 23에 있어서,
상기 무선 통신 회로는 상기 제1 도전성 패턴에 전송 신호(transmit signal)를 공급하고, 상기 제2 도전성 패턴에 반전 전송 신호(transmit signal with inversion)를 공급하도록 설정되는, 전자 장치.
청구항 21에 있어서,
상기 적어도 하나의 안테나 어레이는 복수의 행들(columns) 및 복수의 열들(rows)을 포함하고,
상기 적어도 하나의 안테나 엘리먼트들은 상기 행들 및 상기 열들이 교차하는 지점 중 적어도 어느 하나에 배치되는, 전자 장치.
청구항 21에 있어서,
상기 적어도 하나의 안테나 어레이는 상기 제2 면에 부착되는, 전자 장치.
청구항 21에 있어서,
상기 적어도 하나의 안테나 어레이는 상기 제2 면 및 상기 PCB 사이에 배치되는, 전자 장치.