KR20190049300A - 안테나를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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KR20190049300A
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Abstract

전자 장치가 개시된다. 일 실시 예에 따른 전자 장치는 제1 방향을 향하는 전면 플레이트, 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향을 향하는 후면 플레이트, 및 상기 전면 플레이트 및 상기 후면 플레이트를 둘러싸는 측면을 포함하는 하우징, 상기 전면 플레이트는 스크린 영역 및 베젤 영역을 포함하고, 상기 전면 플레이트의 상기 스크린 영역을 통해 노출되는 디스플레이, 상기 디스플레이 및 상기 후면 플레이트 사이에 배치되고, 상기 디스플레이에 인접한 제1 면 및 상기 후면 플레이트에 인접한 제2 면을 포함하는 제1 회로 기판, 상기 제1 면 중 상기 베젤 영역과 중첩되는 영역에 배치되는 제1 안테나 어레이, 상기 제2 면에 배치되는 제2 안테나 어레이, 및 상기 제1 회로 기판에 배치되고, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이와 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로;를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1 안테나 어레이를 이용하여 상기 제1 방향의 지향성(directionality)을 가지는 빔을 형성하고, 상기 제2 안테나 어레이를 이용하여 상기 제2 방향의 지향성을 가지는 빔을 형성하도록 설정될 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

안테나를 포함하는 전자 장치{AN ELECTRONIC DEVICE COMPRISING AN ANTENNA}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 초고대역의 주파수를 송수신하는 안테나 기술과 관련된다.
모바일 트래픽의 급격한 증가로, 20GHz 이상의 초고대역 주파수 기반의 5세대 이동 통신(5G) 기술이 개발되고 있다. 초고대역 주파수 신호에는 30GHz 에서 300GHz 대역의 주파수 대역을 가지는 밀리미터파도 포함될 수 있다. 초고대역의 주파수가 사용되면, 파장이 짧아 안테나 및 기기의 소형화, 경량화가 가능하다. 또한, 짧은 파장으로 인해 동일한 면적에 상대적으로 많은 안테나들이 실장될 수 있어, 신호는 특정 방향으로 집중하여 송신될 수도 있다. 또한, 대역폭이 넓게 사용될 수 있어 보다 더 대량의 정보가 전송될 수 있다.
초고대역의 주파수는 강한 직진성을 가지고 높은 경로 손실이 발생할 수 있다. 예를 들어, 초고대역 주파수를 위한 RFIC(radio frequency integrated circuit)는 안테나에 가깝게 배치될 수 있다. 또한, 강한 직진성을 가진 초고대역의 주파수를 이용하기 위하여 신호를 조향하기 위한 빔포밍(beamforming)기술을 이용할 수 있다.
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 전자 장치는 전면 플레이트, 후면 플레이트, 또는 측면 중 적어도 하나의 방향으로 지향성을 가지는 복수 개의 안테나를 실장 할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는 제1 방향을 향하는 전면 플레이트, 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향을 향하는 후면 플레이트, 및 상기 전면 플레이트 및 상기 후면 플레이트를 둘러싸는 측면을 포함하는 하우징, 상기 전면 플레이트는 스크린 영역 및 베젤 영역을 포함하고, 상기 전면 플레이트의 상기 스크린 영역을 통해 노출되는 디스플레이, 상기 디스플레이 및 상기 후면 플레이트 사이에 배치되고, 상기 디스플레이에 인접한 제1 면 및 상기 후면 플레이트에 인접한 제2 면을 포함하는 제1 회로 기판, 상기 제1 면 중 상기 베젤 영역과 중첩되는 영역에 배치되는 제1 안테나 어레이, 상기 제2 면에 배치되는 제2 안테나 어레이, 및 상기 제1 회로 기판에 배치되고, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이와 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로;를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1 안테나 어레이를 이용하여 상기 제1 방향의 지향성(directionality)을 가지는 빔을 형성하고, 상기 제2 안테나 어레이를 이용하여 상기 제2 방향의 지향성을 가지는 빔을 형성하도록 설정될 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 전면 플레이트, 및 상기 전면 플레이트와 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트, 상기 전면 플레이트 및 후면 플레이트 사이의 공간을 둘러싸고, 상기 후면 플레이트와 일체로 형성되거나 상기 후면 플레이트에 부착되는 측면 부재를 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 위치되고 상기 전면 플레이트의 제1 부분을 통하여 노출되는 터치 스크린 디스플레이, 상기 전면 플레이트 위에서 보았을 때, 상기 하우징 내부에 위치되고, 상기 터치 스크린 디스플레이와 상기 측면 부재 사이의 갭에 배치된 복수의 분리된 안테나 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어레이 및 상기 하우징 내에 위치되고, 상기 안테나 어레이에 전기적으로 연결된 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 안테나 어레이를 이용하여 빔을 형성하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 전자 장치의 전면 플레이트, 후면 플레이트 및 측면 중 적어도 하나의 방향으로 지향성을 가지는 복수 개의 안테나를 실장할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1a는 일 실시 예에 따른, 전자 장치의 사시도이다.
도 1b는 일 실시 예에 따른, 전자 장치 내부의 회로 기판의 배치 구조를 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2d는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 3a 내지 도 3b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면으로 지향성을 가지는 안테나 어레이의 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 5는 다양한 실시 예에서, 복수의 안테나 어레이들이 배치되는 회로 기판의 배치 구조를 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도 6b는 도 5에 도시된 회로 기판의 배치에 따른 복수의 안테나 어레이들의 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 7는 다양한 실시 예에 따른 복수의 안테나 어레이들을 위한 통신 회로의 회로도이다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
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.
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.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "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, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 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: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
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 구성(또는 설정)된"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 구성(또는 설정)된 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.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 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 문맥 상 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 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크톱 PC (desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 웨어러블 장치는 엑세서리 형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체 형(예: 전자 의복), 신체 부착 형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식 형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD 플레이어(Digital Video Disk player), 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 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔(예: Xbox™, PlayStation™), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 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), 내비게이션(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.
어떤 실시 예에 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 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 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.
도 1a는 일 실시 예에 따른, 전자 장치의 사시도이다.
도 1a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 하우징(110)으로 둘러싸일 수 있다. 하우징(110)은 전면 플레이트(112), 후면 플레이트(114) 및 전면 플레이트(112)와 후면 플레이트(114)를 둘러싸는 측면(116)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 측면은 후면 플레이트(114)와 일체로 형성되거나, 후면 플레이트(114)에 부착될 수 있다.
예를 들어, 전면 플레이트(112)는 전면 플레이트(112)와 수직인 제1 방향(f)을 향할 수 있다. 후면 플레이트(114)는 제1 방향(f)과 반대 방향이고, 후면 플레이트(114)와 수직인 제2 방향(r)을 향할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 하우징(110)의 내부에 배치되는 디스플레이(120)를 포함할 수 있다. 하우징(110)의 전면 플레이트(112)는 스크린 영역(112a) 및 베젤 영역(112b)을 포함할 수 있다. 디스플레이(120)는 전면 플레이트(112)의 스크린 영역(112a)을 통해 노출될 수 있다. 예를 들어, 전면 플레이트(112)는 유리(glass)로 형성될 수 있다. 유리는, 예를 들어, 전자 장치(100)의 내부에 포함된 안테나 어레이에 대한 다이렉터로 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 디스플레이(120) 및 후면 플레이트(114) 사이에 배치되는 제1 회로 기판(140)을 포함할 수 있다. 제1 회로 기판(140)은 디스플레이(120)에 인접한 제1 면(140a) 및 후면 플레이트(114)에 인접한 제2 면(140b)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 서로 다른 방향의 지향성을 가지는 복수의 안테나 어레이들을 포함할 수 있다. 복수의 안테나들은, 예를 들어, 5G 안테나로 참조될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 제1 회로 기판(140)의 제1 면(140a) 중 전면 플레이트(112)의 베젤 영역(112b)과 중첩되는 영역에 배치되는 제1 안테나 어레이(150)를 포함할 수 있다. 제1 안테나 어레이(150)를 통하여 송, 수신되는 제1 신호는 제1 방향(f)의 지향성(directionality)을 가질 수 있다. 상기 제1 신호는 제1 안테나 어레이(150)로부터 베젤 영역(112b)을 통하여 외부로 송신될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 제1 회로 기판(140)의 제2 면(140b)에 배치되는 제2 안테나 어레이(170)를 포함할 수 있다. 제2 안테나 어레이(170)를 통하여 송, 수신되는 제2 신호는 제2 방향(r)의 지향성을 가질 수 있다. 상기 제2 신호는 제2 안테나 어레이(170)로부터 후면 플레이트(112)를 통하여 외부로 송신될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 제1 안테나 어레이(150) 및 제2 안테나 어레이(170)와 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(142)를 포함할 수 있다. 무선 통신 회로(142)는 제1 회로 기판(140)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 기판(140)의 제1 면(140a) 또는 제2 면(140b)에 배치될 수 있다. 무선 통신 회로(142)는, 예를 들어, RFIC(radio frequency integrated circuit)로 참조될 수 있다. 무선 통신 회로(142)와 제1 안테나 어레이(150) 및 제2 안테나 어레이(170)는 같은 회로 기판에 배치됨으로써, 양자 사이의 거리가 짧도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 통신 회로(142)는 제1 안테나 어레이(150) 및 제2 안테나 어레이(170)를 이용하여 빔(beam)을 형성(form)할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(142)는 제1 안테나 어레이(150)를 이용하여 제1 방향(f)의 지향성을 가지는 빔을 형성할 수 있다. 무선 통신 회로(142)는 제2 안테나 어레이(170)를 이용하여 제2 방향(r)의 지향성을 가지는 빔을 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 안테나 어레이(150)에 포함되는 복수의 안테나 엘리먼트들은, 전면 플레이트(112) 위에서 보았을 때 스크린 영역(112a)의 주변을 따라 정렬될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 어레이(150)는, 전면 플레이트(112)의 위에서 볼 때, 베젤 영역(112b)과 중첩되는 하우징(110)의 내부에 수용될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 어레이(150)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들은 디스플레이(120) 및 측면(116) 사이의 갭에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(120)의 BM(black matrix) 영역은 전면 플레이트(112)의 베젤 영역(112b)과 중첩되어 위치될 수 있다. 제1 안테나 어레이(150)로부터 방사되는 신호는 디스플레이(120)의 BM 영역 및 전면 플레이트(112)의 베젤 영역(112b)을 통하여 제1 방향(f)으로 송신될 수 있다.
예를 들어, 하우징(110)의 전면 플레이트(112)와 제1 안테나 어레이(150)사이에 불투명 레이어(an opaque layer)가 배치될 수 있다. 불투명 레이어는, 예를 들어, 블랙 마스크 층(black mask layer)을 포함할 수 있다. 전면 플레이트(112)의 베젤 영역(112b)는 불투명 레이어로 참조될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 안테나 어레이(170)와 중첩되는 하우징(110)의 후면 플레이트(114)의 일 영역(미도시)은 비 도전성 물질로 형성될 수 있다. 제2 안테나 어레이(170)로부터 방사되는 신호는 상기 비 도전성 물질로 형성된 일 영역을 통하여 제2 방향(r)으로 송신될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 무선 통신 회로(142)는 제1 안테나 어레이(150) 및 제2 안테나 어레이(170)를 이용하여 20GHz 이상의 초고주파 대역의 신호를 송수신할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 안테나 어레이(150) 및 제2 안테나 어레이(170)는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 안테나 엘리먼트들은, 예를 들어, 패치 안테나, 다이폴 안테나, 또는 모노폴 안테나 등으로 참조될 수 있다.
도 1b는 일 실시 예에 따른, 전자 장치 내부의 회로 기판의 배치 구조를 나타내는 도면이다. 도 1b에 대한 설명에서 도 1a의 도면 부호가 참조된다.
도 1b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 하우징(110)의 내부에 위치되는 제2 회로 기판(102)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 회로 기판(102)은 메인 PCB로 참조될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(100)는 측면(116)으로 신호를 방사하기 위한 제3 안테나 어레이(예: 도 2c의 제3 안테나 어레이(270))를 포함할 수 있다. 제1 회로 기판(140) 상의 RFIC(142)(예: 도 1a의 무선 통신 회로(142))는 제1 안테나 어레이(150) 내지 제3 안테나 어레이에 인접하도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회로 기판(140)은 전자 장치(100)의 측면(116)에 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 적어도 하나의 제1 회로 기판(140)을 포함할 수 있다. 도 1b에는 전자 장치(100)가 사각형 모양의 하우징(110)을 포함하는 경우, 측면(116)의 각 모서리에 배치된 제1 회로 기판(140)들이 예시되었다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 제2 회로 기판(102)상에 배치되는 IFIC(104)(intermediate frequency integrated circuit) 및 프로세서(예: communication processor, CP)(106)를 포함할 수 있다. 프로세서(106)는 IFIC(104) 및 RFIC(142)를 포함한 무선 통신 회로를 직, 간접적으로 제어할 수 있다. 프로세서(104)는 IFIC(104)로 하여금 기저대역의 저 주파수 대역의 신호를 중간 주파수 대역의 신호로 변환하도록 제어할 수 있다. 프로세서(104)는 RFIC(142)로 하여금 중간 주파수 대역의 신호를 고 주파수 대역의 신호로 변환하도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회로 기판(140)은 2개 이상의 레이어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나 어레이가 형성되는 레이어(layer1)와 RFIC(142)가 배치되고, RF 신호가 전달되는 레이어(layer2)를 포함할 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
다양한 실시 예에서, 제1 안테나 어레이(250)(예: 도 1의 제1 안테나 어레이(150)) 및 제2 안테나 어레이(270)(예: 도 1의 제2 안테나 어레이(170))는 복수의 패치 안테나로 형성될 수 있다. 도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 도 1의 제1 안테나 어레이(150) 및 제2 안테나 어레이(170)가 복수의 패치 안테나로 형성된 일 실시 예가 도시되었다. 그러나, 제1 안테나 어레이(150) 및 제2 안테나 어레이(170)는 다이폴 안테나, 또는 모노폴 안테나 등 다른 안테나로 형성될 수 있다.
도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(200)는 디스플레이(220)를 지지하기 위한 지지 부재(230)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지 부재(230)는 전자 장치(200)의 강성을 위하여 도전성 물질(예: 알루미늄)로 형성될 수 있다
일 실시 예에서, 지지 부재(230)는 전면 플레이트(212)의 베젤 영역(212b)과 제1 안테나 어레이(250) 사이에 적어도 하나의 관통 홀(through-hole)(232)을 형성할 수 있다. 관통 홀(232)은, 예를 들어, 지지 부재(230)를 제1 방향(f)으로 관통하여 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 관통 홀(232)을 포함하는 지지 부재(230)의 일 영역은 제1 회로 기판(240)과 밀착 또는 부착될 수 있다. 상기 일 영역은, 예를 들어, 제1 회로 기판(240)과 밀착되기 위하여 나머지 영역보다 두껍게 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지 부재(230)는 디스플레이(220)와 측면(216)사이의 갭 내로 연장되어 형성될 수 있다. 연장된 부분에 관통 홀(232)이 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 안테나 어레이(250)를 통하여 송수신되는 신호는 관통 홀(232)을 통과할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 복수의 관통 홀(232)들을 포함할 수 있다. 복수의 관통 홀(232)들은 제1 안테나 어레이(250)에 포함되는 복수의 안테나 엘리먼트들에 대응되는 모양, 또는 크기를 가질 수 있다. 안테나 엘리먼트를 통하여 송수신되는 신호는, 그 안테나 엘리먼트와 대응되는 관통 홀(232)을 통과할 수 있다.
예를 들어, 도 2a 내지 도 2d를 참조하면 제1 안테나 어레이(250)는 복수의 원형의 패치 안테나들로 형성되고, 관통 홀(232)은 상기 패치 안테나에 대응되도록 원형으로 형성될 수 있다. 패치 안테나에서 송수신되는 신호는, 상기 원형의 관통 홀(232)을 통과할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 어레이(250)를 통하여 형성된 빔의 지향성은 지지 부재(230)의 관통 홀(232)을 통하여 향상될 수 있다. 또 다른 예로, 제1 안테나 어레이(250)에 포함되는 복수의 안테나 엘리먼트들 사이의 격리도(isolation)가 지지 부재(230)의 관통 홀(232)을 통하여 향상될 수 있다.
일 실시 예에서, 지지 부재(230)의 관통 홀(232)은 전부 또는 부분적으로 절연 물질로 채워질 수 있다. 절연 물질은 제1 안테나 어레이(250)의 지향성과 지지 부재(230)의 강성을 향상시킬 수 있다.
다양한 실시 예에서, 무선 통신 회로(242)(예: 도 1의 무선 통신 회로(142))는 상기 관통 홀(232)의 크기 및 모양에 따라 형성되는 복수의 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 관련 설명은 도 3b를 참조하여 후술된다.
도 2c 및 도 2d를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(200)는 측면(예: 도 1a의 측면(116))으로 신호를 방사하기 위한 제3 안테나 어레이(260)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 측면(216)은 전면 플레이트(212)의 제1 방향(f) 및 후면 플레이트(214)의 제2 방향(r)과 직교하는 제3 방향(s)을 향할 수 있다. 전자 장치(200)는 제1 안테나 어레이(250), 제2 안테나 어레이(270) 및 제3 안테나 어레이(260)를 이용하여, 직교하는 제1 방향(f), 제2 방향(r), 또는 제3 방향(s)으로 빔을 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 통신 회로(242)는 제3 안테나 어레이(260)와 전기적으로 연결될 수 있다. 무선 통신 회로(242)는 제3 안테나 어레이(260)를 이용하여 제3 방향(s)의 지향성을 가지는 빔을 형성할 수 있다. 무선 통신 회로(242)는 제3 안테나 어레이(260)를 이용하여 20GHz 이상의 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 제3 안테나 어레이(260)는, 예를 들어, 5G 안테나로 참조될 수 있다.
예를 들어, 제3 안테나 어레이(260)를 형성하는 복수의 안테나 엘리먼트들은 다이폴 안테나로 예시되었다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 모노폴 안테나, 엔드파이어 안테나(endfire antenna), 패치 안테나 등으로 참조될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전면 플레이트(212)의 베젤 영역(212b)과 인접하여 배치되는 제1 안테나 어레이(250) 및 측면(216)에 인접하여 배치되는 제3 안테나 어레이(260)는 서로 가깝게 배치될 수 있다. 제1 안테나 어레이(250) 및 제3 안테나 어레이(260)의 격리도(isolation)를 향상하기 위한 도전성 플레이트(246)가 배치될 수 있다. 도전성 플레이트(246)는 예를 들어, 제1 안테나 어레이(250) 및 제3 안테나 어레이(260) 사이에 위치될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전면 플레이트(212)의 베젤 영역(212b)의 표면에 도전성 패턴(미도시)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 전면 플레이트(212)가 유리로 형성된 경우, 유리의 표면에 도전성 물질이 프린트될 수 있다. 도전성 패턴은 다이렉터로 역할을 함으로써, 제1 안테나 어레이(250)의 지향성을 향상시킬 수 있다. 또 다른 예로, 도전성 패턴은 제1 안테나 어레이(250)의 공진 주파수에도 영향을 줄 수 있다. 예컨대, 도전성 패턴의 모양 또는 크기에 따라 제1 안테나 어레이(250)의 공진 주파수가 달라질 수 있다.
도 3a 내지 도 3b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면으로 지향성을 가지는 안테나 어레이의 성능을 설명하기 위한 도면이다. 도 2a 내지 도 2b를 통하여 예시된 전자 장치(200)의 제1 안테나 어레이(250)(패치 안테나로 구성된 경우)의 성능이 측정되었다.
아래의 표를 참조하면, 제1 안테나 어레이(250)에 대하여 측정된 안테나 이득(gain)이 표시되었다. 제1 안테나 어레이(250)에 포함되는 패치 안테나의 이득은 6.65dB로 측정되었다. 패치 안테나에 대응되는 관통 홀에 절연 물질(다이렉터)이 추가된 경우의 패치 안테나의 이득은 7.62dB로 측정되었다. 절연 물질에 의하여 지향성이 향상되었음을 알 수 있다. 패치 안테나 4개의 배열로 형성된 제1 안테나 어레이(250)의 이득은 12.29dB로 측정되었다. 빔 포밍에 의한 이득은 4.77dB가 발생하였다. 또한, 제1 안테나 어레이(250)의 격리도(isolation) 값은 -21.96으로 측정되었다.
Ant Element +Director 4X ArrayGain
Peak Gain(dB) 6.65 7.62 12.39
Isolation(dB) - - -21.96
도 3a를 참조하면, 제1 안테나 어레이(250)의 방사 패턴이 도시되었다. 제1 안테나 어레이(250)의 빔 패턴은 - 180도 방향으로 형성되었다. 전자 장치(200)의 전면 플레이트(212)가 향하는 제1 방향(f)으로 빔 패턴이 형성되었음을 알 수 있다.
도 3b를 참조하면, 제1 안테나 어레이(250)의 반사 손실 그래프가 도시되었다. 제1 안테나 어레이(250)는 약 27.5GHz에서 공진이 발생할 수 있다. 또한, 약 41GHz 대역에서도 추가적인 공진이 발생함을 확인할 수 있다. 상기 추가적인 공진은 제1 안테나 어레이(250)와 복수의 관통 홀(232)들과의 상호작용에 의하여 발생할 수 있다. 예를 들어, 관통 홀(232)의 크기 및/또는 모양에 따라서 추가 공진의 주파수가 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 안테나 어레이(250)는 관통 홀(232)에 따라 듀얼 밴드 안테나로 동작할 수 있다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(400)(예: 도 2의 전자 장치(200))는 전면 플레이트(예: 도 2의 전면 플레이트(212))의 배젤 영역(412b)(예: 도 2의 전면 플레이트(212))와 제1 안테나 어레이(450)(예: 도 2의 안테나 어레이(250))사이에 배치되고, 비 도전성 물질(예: 유전체)로 형성되는 유전체(460)를 포함할 수 있다. 유전체(460)는 제1 회로 기판(460)(예: 도 2의 제1 회로 기판(240))을 지지할 수 있다.
예를 들어, 도 2의 지지 부재(230)의 관통 홀(232)은 유전체(460)에 의하여 대체될 수 있다. 제1 안테나 어레이(450)에 의하여 형성된 신호는 유전체(460)를 통하여 제1 방향(f)으로 유도될 수 있다. 상기 신호는 베젤 영역(412b)을 통하여 방사될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 안테나 어레이(450)는 유전체(460)를 통하여 제1 방향(f)의 지향성을 가질 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로가 제1 안테나 어레이(450)를 이용하여 송신 또는 수신하는 신호는 유전체(460)에 의해 지향성이 향상될 수 있다.
도 5는 다양한 실시 예에서, 복수의 안테나 어레이들이 배치되는 회로 기판의 배치 구조를 나타내는 도면이다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(500)는 제1 회로 기판(540)과 결합되는 제2 회로 기판(545a, 545b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 회로 기판(545a, 545b)은 PCB 또는 FPCB(flexible pcb)로 참조될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제3 안테나 어레이(560a, 560b)는 제2 회로 기판(545a 545b)에 배치될 수 있다. 제2 회로 기판(545a 545b)은 디스플레이(예: 도 2의 디스플레이(220)) 및 하우징(510)의 후면 플레이트 사이에 배치될 수 있고, 하우징(510)의 측면(예: 도 1a의 측면(116))에 인접하여 배치될 수 있다. 제3 안테나 어레이(560a. 560b)는 하우징(510)의 측면에 인접하여 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(500)는 제1 회로 기판(540)(예: 도 2의 제1 회로 기판(240))과 하우징(510)을 연결하기 위한 연결 부재들(520a, 520b)(예: 스크류, 너트 등)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연결 부재들(520a, 520b)은 도전성 물질로 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 전자 장치(500)는 하우징(510)을 고정하기 위한 연결 부재와 제1 회로 기판(540)을 고정하기 위한 연결 부재를 하나의 연결부재(520b)로 통합함으로써, 사용되는 연결 부재의 개수를 줄일 수 있다. 전자 장치(500)의 제2 회로 기판(545a, 545b)은 하우징(510)의 측면에 매우 인접하게 위치될 수 있다. 예컨대, 제3 안테나 어레이(560a, 560b)는 하우징(510)의 측면에 더 인접하여 위치되거나, 밀착되어 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제2 회로 기판(545a, 545b)은 FPCB로 참조될 수 있다. 제2 회로 기판(545a, 545b)은 디스플레이(520)를 지지하는 지지 부재(530)(예: 도 2a의 지지 부재(230))에 밀착될 수 있다. 도 5에 예시된 바와 같이 지지 부재(530)의 형태가 형성된 경우, 제3 안테나 어레이(560a, 560b)가 형성하는 빔은 전면 및 측면으로 지향성을 가질 수 있다.
도 6a 내지 도 6b는 도 5에 도시된 회로 기판의 배치에 따른 복수의 안테나 어레이들의 성능을 설명하기 위한 도면이다.
다양한 실시 예에 따르면, 연결 부재(520b)는 도전성 물질로 형성될 수 있다. 연결 부재(520b)는 전자 장치(500)에 포함되는 안테나 어레이들에 가깝게 배치됨으로써, 안테나 어레이들의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 안테나 어레이의 방사 패턴을 측정한 결과가 도시되었다. 안테나 방사 패턴은 도 5의 연결 부재(520b)를 포함하는 전자 장치(500)에 대하여 측정되었다.
도 6a를 참조하면, 제3 안테나 엘리먼트(560a. 560b)(다이폴 안테나인 경우)의 안테나 방사 패턴이 도시되었다. 연결 부재가 통합됨에 따라서, 연결 부재(520b)와 제3 안테나 엘리먼트(560a, 560b)가 서로 가까워졌다. 그러나, 연결 부재(520b)는 제3 안테나 엘리먼트(560a, 560b)의 성능에 거의 영향을 미치지 않았다.
도 6b를 참조하면, 제1 안테나 엘리먼트(550)의 안테나 패턴이 도시되었다. 연결 부재가 통합됨에 따라서 연결 부재(520a)와 제1 안테나 엘리먼트(550)가 서로 가까워졌다. 그러나 연결 부재(520a)는 제1 안테나 엘리먼트(550)의 성능에 거의 영향을 미치지 않았다.
도 7는 다양한 실시 예에 따른 복수의 안테나 어레이들을 위한 통신 회로의 회로도이다.
도 7를 참조하면, 통신 회로(742)는 스위치 그룹(710), RFIC(720), IFIC(750), 및 통신 프로세서(770)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서 통신 회로(742)의 구성요소에는 일부가 추가되거나 생략될 수 있다.
예를 들어, 통신 회로(742)는 제1 안테나 어레이 내지 제3 안테나 어레이(예: 도 1의 안테나 어레이(150, 170), 도 2의 안테나 어레이(250, 260, 270))를 위한 RFIC(720)(예: 도 1a의 무선 통신 회로(142))), 및 IFIC(750)를(예: 도 1b의 IFIC(104))로 참조될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 회로(742)는 제1 안테나 어레이 내지 제3 안테나 어레이를 제어하거나, 제1 안테나 어레이 내지 제3 안테나 어레이를 이용하여 신호를 송수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 어레이(741) 에 포함된 안테나 엘리먼트(예: 741_1, 741_n)는 스위치 그룹(710)에 포함된 스위치(711_1)를 통해 RFIC(720)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 스위치(711_1)는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))가 RF 신호를 송신하는 경우(예: 신호 송신 모드인 경우) 안테나 엘리먼트(예: 741_1)와 PA(power amplifier)(예: 721)를 연결하고, 전자 장치가 RF 신호를 수신하는 경우(예: 신호 수신 모드인 경우) 안테나 엘리먼트(예: 741_1)와 LNA(low noise amplifier)(예: 731)를 연결할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, RFIC (720)는 RF 신호의 송신 경로(720_1t) 및 수신 경로(720_1r)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치가 신호 송신 모드인 경우 RF 신호의 송신 경로(720_1t) 상에는 PA(721), 제1 VGA(variable gain amplifier)(722), PS(phase shifter)(723), 제2 VGA(724), 컴바이너(725), 및 믹서(mixer)(726)가 배치될 수 있다.
PA(721)는 송신되는 RF 신호의 전력을 증폭할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, PA(721)는 (720)의 내부 또는 외부에 실장될 수 있다. 제1 VGA(722) 및 제2 VGA(724)는 통신 프로세서(770)의 제어를 받아 송신 AGC(auto gain control) 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, VGA의 개수는 2개 이상일 수도 있고, 2개 미만일 수도 있다. PS(723)는 통신 프로세서(770)의 제어에 기초하여 빔포밍(beamforming) 각도에 따라 RF 신호의 위상을 변화시킬 수 있다. 컴바이너(725)는 믹서(726)로부터 받은 RF 신호를 n개의 신호로 분리시킬 수 있다. 상기 분리되는 신호의 수 n은, 예컨대, 안테나 어레이(741)에 포함된 안테나 엘리먼트(예: 741_1, 741_n)의 수와 동일할 수 있다.
믹서(726)는 IFIC(750)로부터 받은 IF 신호를 RF 신호로 상향 변환할 수 있다. 일 실시 예에서, 믹서(726)는 내부 또는 외부 오실레이터로부터 혼합할 신호를 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치가 신호 수신 모드인 경우 RF 신호의 수신 경로(720_1r) 상에는 LNA(731), PS(732), 제1 VGA(733), 컴바이너(734), 제2 VGA(735), 및 믹서(736)가 배치될 수 있다.
LNA(731)는 안테나 엘리먼트(예: 741_1, 741_n)로부터 수신한 RF 신호를 증폭할 수 있다. 제1 VGA(733) 및 제2 VGA(735)는 통신 프로세서(770)의 제어를 받아 수신 AGC 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, VGA의 개수는 2개 이상일 수도 있고, 2개 미만일 수도 있다. PS(732)는 통신 프로세서(770)의 제어에 기초하여 빔포밍 각도에 따라 RF 신호의 위상을 변화시킬 수 있다. 컴바이너(734)는 위상이 변화되어 동위상으로 정렬된 RF 신호를 결합할 수 있다. 상기 결합된 신호는 제2 VGA(735)를 거쳐 믹서(736)로 전달될 수 있다. 믹서(736)는 수신된 RF 신호를 IF 신호로 하향 변환할 수 있다. 일 실시 예에서, 믹서(736)는 내부 또는 외부 오실레이터로부터 혼합할 신호를 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, RFIC(720)는 믹서와 IFIC(750)를 전기적으로 연결하는 스위치(737)를 더 포함할 수 있다. 상기 스위치(737)는 RF 신호의 송신 경로(720_1t) 또는 수신 경로(720_1r)를 선택적으로 IFIC(750)와 연결할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, IFIC(750)는, 송신 경로(750_t), 수신 경로(750_r), 및 상기 송신 경로(750_t) 또는 상기 수신 경로(750_r)를 선택적으로 연결하는 스위치(752)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, IFIC(750) 내부의 송신 경로(750_t)에는 믹서(753), 제3 VGA(754), LPF(low pass filter)(755), 제4 VGA(756), 및 버퍼(757)가 배치될 수 있다. 믹서(753)는 기저 대역의 Balanced I/Q(in-phase/quadrature-phase)신호를 IF 신호로 변환할 수 있다. LPF(755)는 기저 대역 신호의 대역폭을 차단 주파수로 하는 채널 필터의 역할을 할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 차단 주파수는 가변일 수 있다. 제3 VGA(754)와 제4 VGA(756)는 통신 프로세서(770)의 제어를 받아 송신 AGC 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, VGA의 개수는 2개 이상일 수도 있고, 2개 미만일 수도 있다. 버퍼(757)는 통신 프로세서(770)로부터 Balanced I/Q 신호를 수신할 때 완충 역할을 할 수 있고, 그 결과 IFIC(750)는 상기 Balanced I/Q 신호를 안정적으로 처리 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, IFIC(750) 내부의 수신 경로(750_r)에는 믹서(761), 제3 VGA(762), LPF(763), 제4 VGA(764), 및 버퍼(765)가 배치될 수 있다. 제3 VGA(762), LPF(763), 및 제4 VGA(764)의 역할은 상기 송신 경로(750_t)에 배치되는 제3 VGA(754), LPF(755), 및 제4 VGA(756)의 역할과 동일 또는 유사할 수 있다. 믹서(761)는 RFIC(720)로부터 전달된 IF 신호를 기저 대역의 Balanced I/Q 신호로 변환할 수 있다. 버퍼(765)는 제4 VGA(764)를 통과한 기저 대역의 Balanced I/Q 신호를 통신 프로세서(770)에 전달할 때 완충 역할을 할 수 있고, 그 결과 IFIC(750)는 상기 Balanced I/Q 신호를 안정적으로 처리 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 프로세서(770)는 Tx I/Q DAC(digital analog converter)(771) 및 Rx I/Q ADC(analog digital converter)(772)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, Tx I/Q DAC(771)는 모뎀이 변조한 디지털 신호를 Balanced I/Q 신호로 변환하여 IFIC(750)에 전달할 수 있다. 일 실시 예에서, Rx I/Q ADC(772)는 IFIC(750)가 변환한 Balanced I/Q 신호를 디지털 신호로 변환하여 모뎀에 전달할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 통신 프로세서(770)은 MIMO(multi input multi output) 를 수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 통신 프로세서(770)는 별개의 칩으로 구현될 수도 있고, 다른 구성(예: IFIC(750))과 하나의 칩으로 구현될 수도 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 통신 회로(742)는 RFIC 및 IFIC를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1a의 전자 장치(100))는 제1 방향을 향하는 전면 플레이트(예: 도 1a의 전면 플레이트(112)), 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향을 향하는 후면 플레이트(예: 도 1a의 후면 플레이트(114)), 및 상기 전면 플레이트 및 상기 후면 플레이트를 둘러싸는 측면(예: 도 1a의 측면(116))을 포함하는 하우징(예: 도 1a의 하우징(110)), 상기 전면 플레이트는 스크린 영역(예: 도 1a의 스크린 영역(112a)) 및 베젤 영역(예: 도 1a의 베젤 영역(112b))을 포함하고, 상기 전면 플레이트의 상기 스크린 영역을 통해 노출되는 디스플레이(예: 도 1a의 디스플레이(120)), 상기 디스플레이 및 상기 후면 플레이트 사이에 배치되고, 상기 디스플레이에 인접한 제1 면(예: 도 1a의 제1 면(140a)) 및 상기 후면 플레이트에 인접한 제2 면(예: 도 1a의 제2 면(140b))을 포함하는 제1 회로 기판(예: 도 1a의 제1 회로 기판(140)), 상기 제1 면 중 상기 베젤 영역과 중첩되는 영역에 배치되는 제1 안테나 어레이(예: 도 1a의 제1 안테나 어레이(150)), 상기 제2 면에 배치되는 제2 안테나 어레이(예: 도 1a의 제2 안테나 어레이(170)), 및 상기 제1 회로 기판에 배치되고, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이와 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(예: 도 1a의 무선 통신 회로(142))를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1 안테나 어레이를 이용하여 상기 제1 방향의 지향성(directionality)을 가지는 빔을 형성하고, 상기 제2 안테나 어레이를 이용하여 상기 제2 방향의 지향성을 가지는 빔을 형성하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 디스플레이를 지지하고, 상기 베젤 영역과 상기 제1 안테나 어레이 사이에 적어도 하나의 관통 홀(예: 도 2b의 관통홀(232))을 형성하는 도전성 지지 부재(예: 도 2b의 지지 부재(230))를 더 포함하고, 상기 관통 홀은 상기 도전성 지지 부재를 상기 제1 방향으로 관통하여 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 상기 무선 통신 회로가 상기 제1 안테나 어레이를 이용하여 송신 또는 수신하는 신호는 상기 관통 홀을 지나고, 상기 제1 안테나 어레이에 포함되는 복수의 안테나 엘리먼트들은 상기 관통 홀에 의하여 분리될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 상기 무선 통신 회로는 상기 제1 안테나 어레이를 이용하여 상기 적어도 하나의 관통 홀의 크기에 대응되는 주파수 대역의 신호를 송, 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 상기 무선 통신 회로는, 상기 제1 안테나 어레이, 및 상기 제2 안테나 어레이를 이용하여 20GHz 이상의 주파수 대역의 신호를 송, 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 배젤 영역과 상기 제1 안테나 어레이 사이에 배치되고, 비 도전성 물질로 형성되고, 상기 제1 회로 기판을 지지하기 위한 유전체(예: 도 4의 유전체(450))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 상기 무선 통신 회로가 상기 제1 안테나 어레이를 이용하여 송신 또는 수신하는 신호는 상기 유전체를 지날 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 상기 디스플레이 및 상기 후면 플레이트 사이에 상기 측면에 인접하여 배치되고, 상기 제1 회로 기판과 결합되는 제2 회로 기판(예: 도 5의 제2 회로 기판(545a, 545b)) 및 상기 제2 회로 기판에 배치되고, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되는 제3 안테나 어레이(예: 도 2c의 제3 안테나 어레이(270))를 더 포함하고, 상기 무선 통신 회로는, 상기 제3 안테나 어레이를 이용하여, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 직교하는 제3 방향의 지향성을 가지는 빔을 형성하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제3 안테나 어레이 사이에 배치되는 도전성 플레이트(예: 도 2d의 도전성 플레이트(246))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 제1 회로 기판, 상기 전면 플레이트 및 상기 후면 플레이트를 고정하기 위한 도전성 연결 부재를 더 포함하고, 상기 제3 안테나 어레이는 상기 측면에 밀착되어 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이는 복수의 패치 안테나를 포함하고, 상기 제3 안테나 어레이는 복수의 다이폴 안테나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1a의 전자 장치(100))는, 전면 플레이트(예: 도 1a의 전면 플레이트(112)), 및 상기 전면 플레이트와 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트(예: 도 1a의 후면 플레이트(114)), 상기 전면 플레이트 및 후면 플레이트 사이의 공간을 둘러싸고, 상기 후면 플레이트와 일체로 형성되거나 상기 후면 플레이트에 부착되는 측면 부재(예: 도 1a의 측면(116))를 포함하는 하우징(예: 도 1a의 하우징(110)), 상기 하우징 내에 위치되고 상기 전면 플레이트의 제1 부분(예: 도 1a의 스크린 영역(112a))을 통하여 노출되는 터치 스크린 디스플레이, 상기 전면 플레이트 위에서 보았을 때, 상기 하우징 내부에 위치되고, 상기 터치 스크린 디스플레이와 상기 측면 부재 사이의 갭에 배치된 복수의 분리된 안테나 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어레이(예: 도 1a의 제1 안테나 어레이(150)) 및 상기 하우징 내에 위치되고, 상기 안테나 어레이에 전기적으로 연결된 무선 통신 회로(예: 도 1a의 무선 통신 회로(142))를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 안테나 어레이를 이용하여 빔을 형성하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 상기 무선 통신 회로는 25GHz와 32GHz 사이의 주파수를 가지는 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 상기 안테나 엘리먼트들은 상기 전면 플레이트 위에서 보았을 때, 상기 디스플레이의 주변을 따라서 정렬될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 상기 디스플레이 및 상기 후면 플레이트 사이에 위치되는 제2 안테나 어레이(예: 도 1a의 제2 안테나 어레이(170)) 를 더 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 제2 안테나 어레이와 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 전면 플레이트와 상기 안테나 어레이 사이에 불투명 레이어를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 상기 불투명 레이어는 블랙 마스크 층을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 상기 디스플레이를 지지하는 도전성 내부 구조(예: 도 2b의 지지 부재(230))를 더 포함하고, 상기 도전성 내부 구조는, 상기 안테나 어레이 및 상기 전면 플레이트 사이의 상기 갭 내로 연장되는 부분을 포함하고, 상기 부분은 상기 안테나 엘리먼트들로부터 방출되는 신호가 통과하는 복수의 관통 홀들(예: 도 2b의 관통홀(232))을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 상기 복수의 관통홀들은 상기 안테나 엘리먼트들에 대응하는 모양과 크기를 가질 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 상기 내부 구조는 상기 복수의 관통홀들을 적어도 부분적으로 채우는 절연 물질을 더 포함할 수 있다.
도 8은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(800) 내의 전자 장치(801)의 블럭도이다. 도 8을 참조하면, 네트워크 환경(800)에서 전자 장치(801)(예: 도 1의 전자 장치(100), 도 2의 전자 장치(200))는 제 1 네트워크(898)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(802)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(899)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(804) 또는 서버(808)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(801)는 서버(808)를 통하여 전자 장치(804)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(801)는 프로세서(820), 메모리(830), 입력 장치(850), 음향 출력 장치(855), 표시 장치(860), 오디오 모듈(870), 센서 모듈(876), 인터페이스(877), 햅틱 모듈(879), 카메라 모듈(880), 전력 관리 모듈(888), 배터리(889), 통신 모듈(890), 가입자 식별 모듈(896), 및 안테나 모듈(897)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(801)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(860) 또는 카메라 모듈(880))가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 예를 들면, 표시 장치(860)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(876)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(820)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(840))를 구동하여 프로세서(820)에 연결된 전자 장치(801)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(820)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(876) 또는 통신 모듈(890))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(832)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(834)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(820)는 메인 프로세서(821)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(821)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(823)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(823)는 메인 프로세서(821)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 보조 프로세서(823)는, 예를 들면, 메인 프로세서(821)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(821)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(821)가 액티브(예: 어플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(821)와 함께, 전자 장치(801)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(860), 센서 모듈(876), 또는 통신 모듈(890))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(823)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(880) 또는 통신 모듈(890))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 메모리(830)는, 전자 장치(801)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(820) 또는 센서모듈(876))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(840)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(830)는, 휘발성 메모리(832) 또는 비휘발성 메모리(834)를 포함할 수 있다.
프로그램(840)은 메모리(830)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(842), 미들 웨어(844) 또는 어플리케이션(846)을 포함할 수 있다.
입력 장치(850)는, 전자 장치(801)의 구성요소(예: 프로세서(820))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(801)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(855)는 음향 신호를 전자 장치(801)의 외부로 출력하기 위한 장치로서, 예를 들면, 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 리시버를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
표시 장치(860)는 전자 장치(801)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(860)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(870)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(870)은, 입력 장치(850)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(855), 또는 전자 장치(801)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(876)은 전자 장치(801)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(876)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(877)는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(877)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(878)는 전자 장치(801)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802))를 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(879)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(879)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(880)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(880)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(888)은 전자 장치(801)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(889)는 전자 장치(801)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(890)은 전자 장치(801)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802), 전자 장치(804), 또는 서버(808))간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(890)은 프로세서(820)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서(예: 도 7의 무선 통신 회로(742)의 통신 프로세서(770))를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(890)은 무선 통신 모듈(892)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(894)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제 1 네트워크(898)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(899)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(890)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(892)은 가입자 식별 모듈(896)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(801)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(897)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일시예에 따르면, 통신 모듈(890)(예: 무선 통신 모듈(892))은 통신 방식에 적합한 안테나를 통하여 신호를 외부 전자 장치로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다.
상기 구성요소들 중 일부 구성요소들은 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되어 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(899)에 연결된 서버(808)를 통해서 전자 장치(801)와 외부의 전자 장치(804)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(802, 804) 각각은 전자 장치(801)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(801)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(801)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(801)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 외부 전자 장치에게 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 외부 전자 장치는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(801)로 전달할 수 있다. 전자 장치(801)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 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 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. "제 1", "제 2", "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: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 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 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(836) 또는 외장 메모리(838))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(840))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(801))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(820))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1 방향을 향하는 전면 플레이트, 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향을 향하는 후면 플레이트, 및 상기 전면 플레이트 및 상기 후면 플레이트를 둘러싸는 측면을 포함하는 하우징, 상기 전면 플레이트는 스크린 영역 및 베젤 영역을 포함함;
    상기 전면 플레이트의 상기 스크린 영역을 통해 노출되는 디스플레이;
    상기 디스플레이 및 상기 후면 플레이트 사이에 배치되고, 상기 디스플레이에 인접한 제1 면 및 상기 후면 플레이트에 인접한 제2 면을 포함하는 제1 회로 기판;
    상기 제1 면 중 상기 베젤 영역과 중첩되는 영역에 배치되는 제1 안테나 어레이;
    상기 제2 면에 배치되는 제2 안테나 어레이; 및
    상기 제1 회로 기판에 배치되고, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이와 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로;를 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는 상기 제1 안테나 어레이를 이용하여 상기 제1 방향의 지향성(directionality)을 가지는 빔을 형성하고, 상기 제2 안테나 어레이를 이용하여 상기 제2 방향의 지향성을 가지는 빔을 형성하도록 설정되는, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이를 지지하고, 상기 베젤 영역과 상기 제1 안테나 어레이 사이에 적어도 하나의 관통 홀을 형성하는 도전성 지지 부재;를 더 포함하고,
    상기 관통 홀은 상기 도전성 지지 부재를 상기 제1 방향으로 관통하여 형성되는, 전자 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 무선 통신 회로가 상기 제1 안테나 어레이를 이용하여 송신 또는 수신하는 신호는 상기 관통 홀을 지나고, 상기 제1 안테나 어레이에 포함되는 복수의 안테나 엘리먼트들은 상기 관통 홀에 의하여 분리되는(isolated), 전자 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 상기 제1 안테나 어레이를 이용하여 상기 적어도 하나의 관통 홀의 크기에 대응되는 주파수 대역의 신호를 송, 수신하도록 설정된, 전자 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는,
    상기 제1 안테나 어레이, 및 상기 제2 안테나 어레이를 이용하여 20GHz 이상의 주파수 대역의 신호를 송, 수신하도록 설정되는, 전자 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 배젤 영역과 상기 제1 안테나 어레이 사이에 배치되고, 비 도전성 물질로 형성되고, 상기 제1 회로 기판을 지지하기 위한 유전체;를 더 포함하는, 전자 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 무선 통신 회로가 상기 제1 안테나 어레이를 이용하여 송신 또는 수신하는 신호는 상기 유전체를 지나는, 전자 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이 및 상기 후면 플레이트 사이에 상기 측면에 인접하여 배치되고, 상기 제1 회로 기판과 결합되는 제2 회로 기판; 및
    상기 제2 회로 기판에 배치되고, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되는 제3 안테나 어레이;를 더 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는,
    상기 제3 안테나 어레이를 이용하여, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 직교하는 제3 방향의 지향성을 가지는 빔을 형성하도록 설정되는, 전자 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제3 안테나 어레이 사이에 배치되는 도전성 플레이트를 더 포함하는, 전자 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 회로 기판, 상기 전면 플레이트 및 상기 후면 플레이트를 고정하기 위한 도전성 연결 부재를 더 포함하고,
    상기 제3 안테나 어레이는 상기 측면에 밀착되어 배치되는, 전자 장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이는 복수의 패치 안테나를 포함하고,
    상기 제3 안테나 어레이는 복수의 다이폴 안테나를 포함하는, 전자 장치.
  12. 전자 장치로서,
    전면 플레이트, 및 상기 전면 플레이트와 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트, 상기 전면 플레이트 및 후면 플레이트 사이의 공간을 둘러싸고, 상기 후면 플레이트와 일체로 형성되거나 상기 후면 플레이트에 부착되는 측면 부재를 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내에 위치되고 상기 전면 플레이트의 제1 부분을 통하여 노출되는 터치 스크린 디스플레이;
    상기 전면 플레이트 위에서 보았을 때, 상기 하우징 내부에 위치되고, 상기 터치 스크린 디스플레이와 상기 측면 부재 사이의 갭에 배치된 복수의 분리된 안테나 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어레이; 및
    상기 하우징 내에 위치되고, 상기 안테나 어레이에 전기적으로 연결된 무선 통신 회로;를 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는 상기 안테나 어레이를 이용하여 빔을 형성하도록 구성된 전자 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 25GHz와 32GHz 사이의 주파수를 가지는 신호를 생성하도록 구성되는, 전자 장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 안테나 엘리먼트들은 상기 전면 플레이트 위에서 보았을 때, 상기 디스플레이의 주변을 따라서 정렬되는, 전자 장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 디스플레이 및 상기 후면 플레이트 사이에 위치되는 제2 안테나 어레이를 더 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는 상기 제2 안테나 어레이와 전기적으로 연결되는, 전자 장치.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 전면 플레이트와 상기 안테나 어레이 사이에 불투명 레이어를 더 포함하는, 전자 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 불투명 레이어는 블랙 마스크 층을 포함하는, 전자 장치.
  18. 청구항 12에 있어서,
    상기 디스플레이를 지지하는 도전성 내부 구조를 더 포함하고,
    상기 도전성 내부 구조는, 상기 안테나 어레이 및 상기 전면 플레이트 사이의 상기 갭 내로 연장되는 부분을 포함하고, 상기 부분은 상기 안테나 엘리먼트들로부터 방출되는 신호가 통과하는 복수의 관통 홀들을 포함하는, 전자 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 복수의 관통홀들은 상기 안테나 엘리먼트들에 대응하는 모양과 크기를 갖는, 전자 장치.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 내부 구조는 상기 복수의 관통홀들을 적어도 부분적으로 채우는 절연 물질을 더 포함하는, 전자 장치.
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