KR20190061795A - 안테나를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

안테나를 포함하는 전자 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190061795A
KR20190061795A KR1020170160536A KR20170160536A KR20190061795A KR 20190061795 A KR20190061795 A KR 20190061795A KR 1020170160536 A KR1020170160536 A KR 1020170160536A KR 20170160536 A KR20170160536 A KR 20170160536A KR 20190061795 A KR20190061795 A KR 20190061795A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
antenna element
antenna
electronic device
disposed
Prior art date
Application number
KR1020170160536A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102491506B1 (ko
Inventor
윤수민
정명훈
정재훈
조재훈
박세현
천재봉
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020170160536A priority Critical patent/KR102491506B1/ko
Priority to PCT/KR2018/013224 priority patent/WO2019107775A1/en
Priority to EP18208369.1A priority patent/EP3490058B1/en
Priority to CN201811438154.3A priority patent/CN109841964B/zh
Priority to US16/202,773 priority patent/US11228105B2/en
Publication of KR20190061795A publication Critical patent/KR20190061795A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102491506B1 publication Critical patent/KR102491506B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/0249—Details of the mechanical connection between the housing parts or relating to the method of assembly
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/50—Feeding or matching arrangements for broad-band or multi-band operation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/44—Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H01Q21/0025—Modular arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/062—Two dimensional planar arrays using dipole aerials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065—Patch antenna array
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 대향하고 상기 제1 플레이트로부터 이격하는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하되, 상기 제2 플레이트가 비도전성 물질을 포함하는, 하우징, 상기 공간 내부에 위치하고, 상기 제2 플레이트와 평행한 기판 상에 배치된 안테나 엘리먼트로서, 상기 제2 플레이트로부터 특정 갭(h)만큼 이격된 적어도 하나의 안테나 엘리먼트, 및 상기 안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결되고, 20GHz 및 100GHz 사이의 주파수 및 상기 주파수에 대응하는 파장으로 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 무선 통신 회로를 포함하되, 상기 특정 갭(h)은
Figure pat00027
에 해당하고, 상기 n은 정수이고 상기
Figure pat00028
는 상기 파장인, 전자 장치가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

안테나를 포함하는 전자 장치{AN ELECTRONIC DEVICE COMPRISING ANTENNA}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, mmWave 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나와 관련된다.
무선 통신 시스템은 계속적으로 증가하는 무선 데이터의 트래픽 수요를 충족시키기 위해 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 방향으로 발전해 왔다. 최근에는 4G(4 generation) 통신 기술의 차세대 통신 기술인 5G(5 generation) 통신 기술에 대한 연구가 진행 중에 있다. 5G 통신 기술은 4G 통신 기술의 일종인 LTE(long term evolution)에 비해 1000배에 해당하는 폭발적 데이터 트래픽의 수용, 평균 전송률 1Gbps에 달하는 사용자당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 전자 장치의 개수 수용, 저 단대단 지연(end-to-end latency), 고에너지 효율을 기술적 목표로 하고 있다. 5G 네트워크에서는 4G 네트워크에 비해 높은 mmWave 대역의 주파수를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 5G 네트워크에서는 20GHz 내지 100GHz 같이 고주파수이면서 광대역 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다.
차세대 무선 통신 시스템의 지원을 위해 고주파수, 광대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있는 안테나의 개발이 요구된다. 안테나는 동작 시에 유전체 또는 금속과 같이 주변 구성으로부터 많은 영향을 받을 수 있어서, 주변 구성에 의한 성능의 저하를 줄이기 위한 연구가 진행 중에 있다.
종래 기술에 따르면, 유전체에 금속 패턴을 추가하거나 유전체를 볼록렌즈와 같은 형상으로 변형하여, 안테나의 이득을 증가시켰으나, 공정상의 복잡성, 단가 상승, 신뢰성 저하 또는 실장공간의 부족과 같은 문제점이 있다. 또한, 종래 기술에 따르면 고정되어 있는 패턴을 사용하더라도 여러 방향에서 이득을 증가시키기 어렵다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예에서는, 안테나와 주변 구성간의 거리를 이용하여 신호 송수신 효율을 높이는 전자 장치를 제안한다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 대향하고 상기 제1 플레이트로부터 이격하는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하되, 상기 제2 플레이트가 비도전성 물질을 포함하는, 하우징, 상기 공간 내부에 위치하고, 상기 제2 플레이트와 평행한 기판 상에 배치된 안테나 엘리먼트로서, 상기 제2 플레이트로부터 특정 갭(h)만큼 이격된 적어도 하나의 안테나 엘리먼트, 및 상기 안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결되고, 20GHz 및 100GHz 사이의 주파수 및 상기 주파수에 대응하는 파장으로 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 무선 통신 회로를 포함할 수 있다. 상기 특정 갭(h)은
Figure pat00001
에 해당하고, 상기 n은 정수이고 상기
Figure pat00002
는 상기 파장일 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 대향하고 상기 제1 플레이트로부터 이격하는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하되, 상기 제2 플레이트가 비도전성 물질을 포함하는, 하우징, 상기 공간 내부에 위치하고, 상기 제2 플레이트와 평행한 기판 상에 배치된 안테나 엘리먼트로서, 상기 제2 플레이트와 마주보고, 상기 제2 플레이트로부터 특정 갭(h)만큼 이격된 적어도 하나의 안테나 엘리먼트, 상기 안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결되고, 20GHz 및 100GHz 사이의 주파수 및 제1 파장으로 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 무선 통신 회로, 상기 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 플레이트 사이의 특정 갭(h)에 배치되고, 상기 신호가 상기 제1 파장 보다 짧은 제2 파장으로 변하도록 하는, 유전 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 파장은
Figure pat00003
으로 정의되고, 상기 f는 상기 신호의 주파수이고, ε은 상기 유전 물질의 유전율이며, μ는 상기 유전 물질의 투자율이고, 특정 갭은
Figure pat00004
에 해당하고, 상기 n은 정수일 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 대향하고 상기 제1 플레이트로부터 이격하는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하되, 상기 제2 플레이트가 비도전성 물질을 포함하는, 하우징, 상기 공간 내부에 위치하고, 상기 제2 플레이트와 평행한 기판 상에 배치된 안테나 엘리먼트로서, 상기 제2 플레이트와 마주보고, 상기 제2 플레이트로부터 특정 갭만큼 이격된 적어도 하나의 안테나 엘리먼트, 상기 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 플레이트 사이의 상기 특정 갭에 배치된 유전 물질, 및 상기 안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결되고, 20GHz 및 100GHz 사이의 주파수로 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 무선 통신 회로를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 주변 구성들로 인한 안테나 이득의 저하가 줄어들 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 안테나의 신호 송수신 성능을 높이고, 안테나 실장 공간을 줄일 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 모바일 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 2는 도 1의 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 3은 도 1의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성 블록도이다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 통신 장치의 구성을 나타낸다.
도 4c는 일 실시 예에 따른 통신 장치의 내부 구성을 나타낸다.
도 4d는 일 실시 예에 따른 통신 장치의 전면 및 후면 구성을 나타낸다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 통신 장치가 배치된 구조를 나타낸다.
도 5b는 일 실시 예에 따른 통신 장치가 배치된 구조를 계층적으로 나타낸다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 통신 장치가 배치된 구조를 나타낸다.
도 6b는 일 실시 예에 따른 통신 장치가 배치된 구조를 계층적으로 나타낸다.
도 7은 일 실시 예에 따른 전자 장치 내에서 안테나가 배치된 구조를 나타낸다.
도 8a는 일 실시 예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 8b는 일 실시 예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 측면을 향해 신호를 방사하는 안테나의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 측면을 향해 신호를 방사하는 안테나의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 17은 일 실시 예에 따른 측면을 향해 신호를 방사하는 안테나의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 18은 일 실시 예에 따른 안테나와 유전층과의 간격 및 이득간의 관계를 측정한 그래프이다.
도 19는 일 실시 예에 따른 유전체와 이득간의 관계를 측정한 그래프이다.
도 20은 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(2000) 내의 전자 장치(2001)의 블록도이다.
도 21은 5G 통신을 지원하는 전자 장치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 22는 통신 장치의 일 예를 도시한 블록도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 일 실시 예에 따른 모바일 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 2는, 도 1의 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는, 제1 면(또는 전면)(110A), 제2 면(또는 후면)(110B), 및 제1 면(110A) 및 제2 면(110B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(110C)을 포함하는 하우징(110)을 포함할 수 있다. 다른 실시 예(미도시)에서는, 하우징은, 도 1의 제1 면(110A), 제2 면(110B) 및 측면(110C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 면(110A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 제1 플레이트(또는 전면 플레이트)(102)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 면(110B)은 제2 플레이트(또는 후면 플레이트)(111)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 제2 플레이트(111)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 글래스(Glass), 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 측면(110C)은 제1 플레이트(102) 및 제2 플레이트(111)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재")(118)에 의하여 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 측면 부재(118)는 일 실시 예에 따른 신호의 송신 및/또는 수신을 위해 적어도 하나의 비도전성 물질(120, 121)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 제2 플레이트(111) 및 측면 베젤 구조(118)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는, 디스플레이(101), 오디오 모듈(103, 107, 114), 센서 모듈(104, 119), 카메라 모듈(105, 112, 113), 키 입력 장치(115, 116, 117), 인디케이터(106), 및 커넥터 홀(108, 109) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(100)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(115, 116, 117), 또는 인디케이터(106))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(101)는, 예를 들어, 제1 플레이트(102)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 디스플레이(101)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(103, 107, 114)은, 마이크 홀(103) 및 스피커 홀(107, 114)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(103)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시 예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(107, 114)은, 외부 스피커 홀(107) 및 통화용 리시버 홀(114)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는 스피커 홀(107, 114)과 마이크 홀(103)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(107, 114) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(104, 119)은, 전자 장치(100)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(104, 119)은, 예를 들어, 하우징(110)의 제1 면(110A)에 배치된 제1 센서 모듈(104)(예: 근접 센서) 및/또는 제2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(110)의 제2 면(110B)에 배치된 제3 센서 모듈(119)(예: HRM 센서)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 지문 센서는 하우징(110)의 제1 면(110A)(예: 홈 키 버튼(115))뿐만 아니라 제 2면(110B)에 배치될 수 있다. 전자 장치(100)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서(104) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(105, 112, 113)은, 전자 장치(100)의 제1 면(110A)에 배치된 제1 카메라 장치(105), 및 제2 면(110B)에 배치된 제2 카메라 장치(112), 및/또는 플래시(113)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈(105, 112)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(113)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 2개 이상의 렌즈들 (광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(100)의 한 면에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 키 입력 장치(115, 116, 117)는, 하우징(110)의 제1 면(110A)에 배치된 홈 키 버튼(115), 홈 키 버튼(115) 주변에 배치된 터치 패드(116), 및/또는 하우징(110)의 측면(110C)에 배치된 사이드 키 버튼(117)을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서는, 전자 장치(100)는 상기 언급된 키 입력 장치(115, 116, 117)들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(115, 116, 117)는 디스플레이(101) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인디케이터(106)는, 예를 들어, 하우징(110)의 제1 면(110A)에 배치될 수 있다. 인디케이터(106)는, 예를 들어, 전자 장치(100)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있으며, LED를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 커넥터 홀(108, 109)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제1 커넥터 홀(108), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(109)을 포함할 수 있다.
도 3은 도 1의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(100)는, 측면 베젤 구조(310), 제1 지지 부재(311)(예: 브라켓), 제1 플레이트(320), 디스플레이(330), 기판(substrate)(340), 배터리(350), 제2 지지 부재(360)(예: 리어 케이스), 통신 장치(440), 및 제2 플레이트(380)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(100)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제1 지지 부재(311), 또는 제2 지지 부재(360))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(100)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 1, 또는 도 2의 전자 장치(100)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제1 지지 부재(311)는, 전자 장치(100) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(310)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(310)와 일체로 형성될 수 있다. 제1 지지 부재(311)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제1 지지 부재(311)는, 일면에 디스플레이(330)가 결합되고 타면에 기판(340)이 결합될 수 있다. 기판(340)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 기판(340)은 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)으로서, 메인 PCB일 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(100)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(350)는 전자 장치(100)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(350)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(340)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(350)는 전자 장치(100) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(100)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440)는, 제2 플레이트(380)와 배터리 (350) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 통신 장치(440)는 mmWave 모듈일 수 있다. 통신 장치(440)는 mmWave 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하거나 송신 신호 또는 수신 신호를 처리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 적어도 하나의 통신 장치(440)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 복수의 mmWave 모듈(440)을 포함할 수 있다. 상기 mmWave 대역은 20GHz 내지 100GHz 사이의 주파수 대역을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440)는 mmWave 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하기 위한 복수의 안테나 엘리먼트를 포함할 수 있다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성 블록도이고, 도 4b 내지 도 4d는 통신 장치의 상세한 설명을 위한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)(예: 도 1 내지 도 3의 전자 장치(100))는 프로세서(410), 메모리(420), 통신 회로(430) 또는 통신 장치(440)를 포함할 수 있다. 도 4a에 도시된 전자 장치(100)의 구성은 예시적인 것이며, 본 문서에 개시되는 다양한 실시 예를 구현할 수 있는 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 도 20에 도시된 전자 장치(2001)와 같은 구성을 포함하거나, 이 구성들을 활용하여 적절하게 변형될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(410)는 메모리(420)에 저장된 명령어들(instructions)을 실행하고, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예에 따른 동작을 수행하거나, 상기 동작을 수행하기 위해 다른 구성요소들을 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(410)는 통신 회로(430)를 통해 외부 장치와 유선 또는 무선 통신을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(410)는 어플리케이션 프로세서 및/또는 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면 메모리(420)는, 프로세서(410)가 본 문서에 개시된 실시 예에 따른 동작을 수행하도록 하는 명령어들(instructions)을 저장할 수 있다. 이 외에도, 메모리(420)는 본 문서에 개시된 실시 예에 따른 다양한 정보를 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(430)는 네트워크를 통해 외부 장치와 통신할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(430)는 유선 통신 또는 무선 통신을 이용해 네트워크와 통신을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 회로(430)는 도 20의 통신 모듈(2090)에 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신은 셀룰러 통신 프로토콜을 따를 수 있다. 예컨대, 상기 셀룰러 통신 프로토콜은 mmWave 대역(예: 20GHz 에서 100GHz 사이의 주파수 대역)의 신호 송신 및/또는 수신을 지원하는 통신 프로토콜을 포함할 수 있다. 이를 위해, 통신 회로(430)는 mmWave 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하기 위한 셀룰러 모듈(예: 5G 모뎀)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(430)는 통신 장치(440)(예: 도 3의 통신 장치(440))에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 회로(430)는 통신 장치(440)와 연결되어 있는 안테나(450)를 통해 mmWave 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440)는 mmWave 대역의 신호를 처리할 수 있다. 예컨대, 통신 장치(440)는 mmWave 모듈일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440)는 기저 대역 혹은 중간 주파수(IF(inter frequency) 신호) 대역(20Ghz 이하)의 신호를 mmWave 대역의 신호로 변환하거나, mmWave 대역의 신호를 기저 대역의 혹은 중간 주파수(IF 신호) 대역(20Ghz 이하)의 신호로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 대역은 20GHz 내지 100GHz 사이의 주파수 대역의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440)는 도 20의 무선 통신 모듈(2092)에 포함될 수 있다.
통신 장치(440)는 mmWave 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있는 안테나(450)를 포함하도록 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나(450)는 안테나 모듈로 참조할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나(450)는 빔포밍을 위한 복수의 안테나 엘리먼트를 포함하는 적어도 하나의 어레이 안테나를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 어레이 안테나는, 복수의 안테나 엘리먼트를 포함하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트는 1x4,2x2,3x3,2x3 등 다양한 배열로 구성될 수 있다. 상기 적어도 하나의 어레이 안테나는 배열을 가지는 안테나 모듈로 구현될 수 있다. 상기 적어도 하나의 안테나 엘리먼트는 통신 회로(430)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이하의 실시 예에서, 통신 장치(440)가 안테나(450)를 포함하는 경우를 예시하지만, 이는 통신 장치(440)의 구현을 제한하는 것은 아니고, 통신 장치(440)는 안테나(450)를 포함하지 않을 수도 있다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 통신 장치(440)의 구성을 나타낸다.
도 4b를 참조하면, 통신 장치(440)(예: 도 4a의 통신 장치(440))은 안테나(450)를 포함하고, 안테나(450)는 적어도 하나의 어레이 안테나(451)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 어레이 안테나(451)는 각각, 안테나 엘리먼트(455, 456)를 복수개 포함하고, 복수의 안테나 엘리먼트들이 배열을 가지는 형태로 구현될 수 있다.
적어도 하나의 어레이 안테나(451)는 패치 어레이 안테나(452) 또는 다이폴 어레이 안테나(453, 454) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
패치 어레이 안테나(452)는 패치 안테나(455)를 복수개 포함하고, 패치 어레이 안테나(452) 내에 복수의 패치 안테나(455)가 배열을 가지고 배치될 수 있다. 도 4b에서는, 복수의 패치 안테나(455)가 2x2배열을 가지는 경우를 예시하지만, 이 외에도 복수개의 패치 안테나(455)는 다양한 형태(예: 1x2 배열 또는 1x4 배열 등)로 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 패치 안테나(455)는 통신 회로(430)(또는 RF 회로(예: RFIC(radio frequency integrated circuit)))에 전기적으로 연결하기 위한 급전부(포트(port) 1(458), 포트 2(459))를 포함할 수 있다. 상기 급전부는 패치 안테나(455) 및 통신 회로(430)를 연결하는 연결 지점을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 다이폴 어레이 안테나(453, 454)는 다이폴 안테나(456)를 복수개 포함하고, 다이폴 어레이 안테나(453, 454) 내에 복수의 다이폴 안테나(456)가 배열을 가지고 배치될 수 있다. 도 4b에서는, 복수의 다이폴 안테나(456)가 1x2, 배열을 가지는 경우를 예시하지만, 이 외에도 복수의 다이폴 안테나(456)는 다양한 형태로 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 다이폴 안테나(456)는 (+), (-)극성을 가질 수 있다. (+)극성은 패치 안테나(455)의 포트 1과 같이 통신 회로(430)와 다이폴 안테나(456)를 전기적으로 연결하기 위한 급전부일 수 있다. 다이폴 안테나(456)는 (+)극성을 통해서 통신 회로(430)에 연결될 수 있다. 상기 급전부는 다이폴 안테나(456) 및 통신 회로(430)를 연결하는 연결 지점을 포함할 수 있다.
도 4c는 일 실시 예에 따른, 통신 장치의 단면을 나타낸다.
도 4c는 통신 장치(440)(예: 도 4의 통신 장치(440))의 일 부분(440A)을 나타낸다. 일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440)는 일 부분(440A)을 보았을 때, 안테나 엘리먼트(457)이 배치되는 안테나 영역(440B) 및 RF 회로(445)(예: RFIC) 및 상기 안테나 엘리먼트 및 RF 회로(445)를 연결하는 구성들을 포함하는 통신 영역(440C)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440)의 적어도 일부는 PCB와 같은 기판 형태로 구성될 수 있다. 예컨대, 안테나 영역(440B) 및/또는 통신 영역(440C)는 기판(예: PCB)로 구성되고, 안테나 엘리먼트(457)는 상기 기판 상의 안테나 영역(440B)에 배치될 수 있다. 이하의 실시 예에서, 통신 장치(440)를 구현하는 기판은 도 1의 기판(340)과의 구분을 위해 PCB로 참조할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 영역(440B)은 안테나 엘리먼트(457) 및 급전부(441)의 적어도 일부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(457)는 패치 안테나(예: 도 4b의 패치 안테나(455)) 또는 다이폴 안테나(예: 도 4b의 다이폴 안테나(456))일 수 있다. 예컨대, 안테나 엘리먼트(457)는 일 측이 반 파장의 길이를 가지는 패치 형태의 안테나 엘리먼트일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(457)는 급전부(441)를 통해서 RF 회로(445)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 급전부(441)는 상기 PCB에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 급전부(441)는 비아(via)로 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 영역(440C)은 내부 배선(442), 적어도 하나의 그라운드 레이어(layer)(443), 또는 RF 회로(445)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 내부 배선(442)은 RF 회로(445)를 급전부(441)와 연결할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 영역(440C)은 적어도 하나의 그라운드 레이어(443)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 그라운드 레이어(443)들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 그라운드 레이어(443)들은 비아를 통해 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 그라운드 레이어(443)는 도전층(446)에 의해 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, RF 회로(445)는 RF 신호를 안테나 엘리먼트(457)로 전달하거나 안테나 엘리먼트(457)를 통해 획득할 수 있다. RF 회로(445)는 상기 RF 신호를 처리하기 위한 전력 증폭기(power amplifier), 위상 천이기(phase shifter, PS) 및/또는 저잡음 증폭기(low noise amplifier, LNA)를 포함할 수 있다. RF 회로(445)는 내부 배선(442) 및 급전부(441)를 통해 안테나 엘리먼트(457)와 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, RF 회로(445) 및 상기 내부 배선(442)은 연결 부재(444)를 통해 연결될 수 있다. 연결 부재(444)는 볼(ball) 형태를 가지고, 납땜 방식으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440) 및 어레이 안테나는 상기 일 부분(440A)을 다른 부분과 연결하여 형성될 수 있다.
도 4d는 일 실시 예에 따른 통신 장치의 전면 및 후면을 도시한다.
도 4d를 참조하면, 통신 장치(440)의 전면은 제1 방향(예: +z 방향)을 향해 배치될 수 있다. 상기 제1 방향은 제2 플레이트(예: 도 3의 제2 플레이트(380)) 또는 측면 부재(예: 118))와 마주보는 방향일 수 있다. 상기 전면에는, 복수의 안테나 엘리먼트(455, 456)(예: 도 4b의 안테나 엘리먼트(455, 456))(또는 어레이 안테나(453))가 배치될 수 있다. 안테나 엘리먼트(457)는 여러 개 모여서 하나의 어레이 안테나를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 패치 안테나(455)는 1x2, 2x1 또는 2x2 등의 배열을 가지고 패치 어레이 안테나를 형성할 수 있다. 상기 패치 어레이 안테나는 상기 제1 방향(예: +z 방향) 빔포밍을 위한 안테나일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 다이폴 안테나(456)는 1x2, 2x1 등의 배열을 가지고 다이폴 어레이 안테나(453)를 형성할 수 있다. 상기 다이폴 어레이 안테나는 상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향 빔포밍(예: +x 또는 +y 방향)을 위한 안테나일 수 있다.
상기 전면과 반대 방향인 제3 방향(예: -z 방향)을 향해 배치된 후면은 지지 부재(예: 도 3의 지지 부재(360))와 맞닿을 수 있다. 상기 후면은, 통신 회로(예: 도 4a의 통신 회로(430)) 및 통신 장치(440) 간의 연결을 위한 외부 배선(41)에 연결될 수 있다. 상기 외부 배선(41)은 기판(예: 도 3의 기판(340)) 기판의 외부로 노출될 수 있다. 외부 배선(41)은 동축 케이블로 구성될 수 있다. 상기 후면은, 통신 장치(440) 및 상기 기판에 연결되는 연결 선로(42)를 포함할 수 있다. 연결 선로(42)는 전원 및 컨트롤 선로일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 선로(42)는 플렉서블 PCB(flexible PCB, FPCB)로 구현될 수 있다. 연결 선로(42)는 프로세서(예: 도 4a의 프로세서(410)) 또는 통신 회로에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시 예에 따른 전자 장치에 통신 장치가 배치된 구조를 나타낸다.
도 5a를 참조하면 통신 장치(440)(예: 도 4a의 통신 장치(440))는 전자 장치(100)(예: 도 1 내지 도 4a의 전자 장치(100))의 기판(340) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 통신 장치(440)는 기판(340)과 제2 플레이트(111)(예: 도 2의 제2 플레이트(111) 또는 도 3의 제2 플레이트(380)) 사이에 위치할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440)는 제2 플레이트(111)와 평행하고, 마주보도록 배치될 수 있다. 이 경우, 통신 장치(440)는 제2 플레이트(111)를 통과하여 신호를 송신 또는 수신하거나, 측면 부재(118)를 통과하여 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440)는 기판(340) 상에서 다른 구성들 또는 신호의 송수신 효율을 고려하여 배치될 수 있다. 예컨대, 통신 장치(440)는 측면 부재(118)에 인접하도록 기판(340)의 가장 자리에 배치될 수 있다. 도 5a에서는 통신 장치(440)가 전자 장치(100)의 상단부에서 측면 부재(118)에 인접하는 경우를 예시하였으나, 통신 장치(440)의 위치는 다양한 변형이 가능하다. 예컨대, 통신 장치(440)는 전자 장치(100)의 하단부에서 측면 부재(118)에 인접하도록 배치될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 복수의 통신 장치(440)를 포함할 수도 있다. 도 5a에서는 도시하지 않았으나, 복수의 통신 장치(440)를 배치 시 상호간의 영향을 줄이기 위해 통신 장치(440)는 기판(340) 상에서 서로 이격하도록 배치될 수 있다. 예컨대, 도 5a에 도시한 바와 같이, 제2 플레이트(111) 위에서 기판(340)을 보았을 때, 통신 장치(440)는 기판(340)의 꼭지점에 인접하도록 배치될 수 있다.
도 5b는 통신 장치를 포함하는 전자 장치의 계층 구조를 나타낸다.
일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440)는 제2 플레이트(380)(예: 도 2의 제2 플레이트(111) 또는 도 3의 제2 플레이트(380)) 및 지지 부재(360)(예: 도 3의 지지 부재(360)) 사이에 배치되고, 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(457)(예: 도 4c의 안테나 엘리먼트(457))가 제2 플레이트(380)와 마주보도록 지지 부재(360)의 일 면에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 지지 부재(360)의 상기 일 면의 반대편에 배치되는 다른 면에는 기판(340)(예: 도 3의 기판(340))이 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 기판(340) 상에 지지 부재(360) 및 통신 회로(430)(예: 도 4a의 통신 회로(430))가 배치될 수 있다. 지지 부재(360)는 통신 장치(440), 통신 회로(430) 및 기판(340)을 고정할 수 있다. 지지 부재(360)는 플라스틱, 메탈 및/또는 스테인레스강(steel use stainless, SUS) 재질로 구비될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 지지 부재(360)는 기판(340) 및 통신 장치(440)를 고정하거나 지지할 수 있는 형태로 구비될 수 있다. 도 5b에서 지지 부재(360)는 사각 형태로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고 지지 부재(360)는 다양한 형태를 가질 수 있다.
통신 장치(440) 및 통신 회로(430)는 서로 신호를 전달할 수 있다. 통신 회로(430)는 기판(340) 내부에 배치되는 내부 배선(51) 및/또는 기판(340) 외부에 배치되는 외부 배선(52)을 통해서 상기 통신 장치(440)과 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예컨대, 통신 회로(430)는 RF 회로(445)와 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부 배선(52)은 동축 케이블을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440) 상에는 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(457)가 제2 플레이트(380)와 마주보도록 배치될 수 있다. 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(457)가 모여서 하나의 어레이 안테나를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440) 내부에는 도전층(446)(예: 도 4c의 도전층(446) 또는 그라운드 레이어(443))가 배치되고, 통신 장치(440) 및 지지 부재(360) 사이 또는 통신 장치(440) 내에는 RF 회로(445)(예: 도 4c의 RF 회로(445))가 배치될 수 있다. RF 회로(445)는 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(457)로 신호를 공급하거나 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(457)로부터 획득한 신호를 통신 회로(430)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(457)는 제2 플레이트(380) 또는 측면 부재(예: 도 1의 측면 부재(118))를 통과하는 신호를 수신 및/또는 송신할 수 있다. 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(457)는 안테나 모듈(예: 도 4a의 안테나(450))를 구성할 수 있다.
도 6a 및 6b는 일 실시 예에 따른 통신 장치가 배치된 구조를 나타낸다.
도 6a을 참조하면, 통신 장치(440)(예: 도 4a의 통신 장치(440))는 전자 장치(100)(예: 도 1 내지 도 4a의 전자 장치(100))의 기판(340) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 통신 장치(440)는 기판(340)과 측면 부재(118)(예: 도 1의 측면 부재(118)) 사이에 위치할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440)는 측면 부재(118)와 평행하고, 마주보도록 배치될 수 있다. 이 경우, 통신 장치(440)는 제2 플레이트(111)(예: 도 2의 제 플레이트(111) 또는 도 3의 제2 플레이트(380))를 통과하여 신호를 송신 또는 수신하거나, 측면 부재(118)를 통과하여 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440)는 기판(340) 및 측면 부재(118) 사이에 배치되고, 기판(340)의 다른 구성들과 이격하도록 배치될 수 있다. 예컨대, 도 6a에 도시한 바와 같이, 제2 플레이트(111) 위에서 기판(340)을 보았을 때, 통신 장치(440)는 기판(340) 상의 꼭지점에 인접하도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 통신 장치(440) 및 측면 부재(118) 사이에 배치된 유전층(460)을 포함할 수 있다. 유전층(460)은 아래에서 설명하는 바와 같이, 통신 장치(440) 및 측면 부재(118) 간의 간격에 따라, 신호를 효율적으로 송신 또는 수신하기 위해 배치될 수 있다.
도 6b는 통신 장치를 포함하는 전자 장치의 계층 구조를 나타낸다.
도 6b의 제2 플레이트(380), 통신 회로(430), 기판(340), 지지 부재(360), RF 회로(445), 또는 도전층(446)은 도 5b의 각 구성과 동일 또는 유사하므로, 이하 중복된 설명은 생략하도록 한다.
일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440)는 측면 부재(118)(예: 도 1의 측면 부재(118)) 및 지지 부재(360)(예: 도 3의 지지 부재(360)) 사이에 배치되고, 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(457)(예: 도 4b의 안테나 엘리먼트(455))가 측면 부재(118)와 마주보도록 및 지지 부재(360)의 일 면에 배치될 수 있다. 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(457)은 제2 플레이트(380) 또는 측면 부재(118)를 통과하여 외부로 신호를 방출하거나 신호를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 장치(440) 내부에는 도전층(446)(예: 도 4c의 도전층(446) 또는 그라운드 레이어(443))이 배치되고, 통신 장치(440) 및 지지 부재(360) 사이 또는 통신 장치(440) 내부에는 RF 회로(445)(예: 도 4c의 RF 회로(445))가 배치될 수 있다. RF 회로(445)는 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(457)로 신호를 공급하거나 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(457)로부터 획득한 신호를 통신 회로(430)로 전달할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 전자 장치 내에서 안테나가 배치된 구조를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 안테나 엘리먼트(740)(예: 도 4c의 안테나 엘리먼트(457))는 유전층(710)(예: 도 3의 제2 플레이트(380) 또는 도 1의 측면 부재(118)) 및 도전층(730) 사이에 배치될 수 있다. 도전층(730)은 PCB(720) 상에서 안테나 엘리먼트(457)의 반대 편에 배치될 수 있다. 안테나 엘리먼트(740)는 PCB(720) 상의 일 면에 배치되고, PCB(720)의 다른 면에 도전층(730)이 배치될 수 있다. 도 7에서는, 안테나 엘리먼트(457)를 패치 안테나의 형태로 표시하였으나, 안테나 엘리먼트(457)는 다이폴 안테나일 수도 있다. 도 7에서는 도시하지 않았으나, 안테나 엘리먼트(740)에는 급전부(예: 도 4c의 급전부(441))가 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(740)는 유전층(710)을 향해 신호를 방사할 수 있다. 이 경우, 유전층(710)에 의해 방사된 신호의 일부는 유전층(710)을 통과할 수 있고, 신호의 나머지 일부 중 적어도 일부는 유전층(710)에서 반사될 수 있다. 유전층(710)에서 반사된 신호는 도전층(730)에 의해서 반사될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 유전층(710)을 통과하는 신호를 투과파로 참조하고, 유전층(710)에서 반사된 신호를 반사파로 참조할 수 있다. 유전층(710)에서 1회 반사된 신호를 1차 반사파로 표현하고, N회 반사된 신호를 N차 반사파(미도시)로 표현할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이하 반사파는 1차 반사파를 예시할 수 있다.
이하, 상기 투과파의 경로를 제1 경로(701)로 참조하고, 상기 반사파의 경로를 제2 경로(702)로 참조할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 경로(701)는 안테나 엘리먼트(740)로부터 유전층(710)까지의 구간을 포함하고, 제2 경로(702)는 유전층(710)에 의해 반사된 후, 도전층(730)에 의해 반사되어 다시 유전층(710)에 도달하기까지의 구간을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 반사파에는 투과파에 비해 유전층(710)에 의한 위상 지연(Φ1), 반사 경로에 의한 위상 지연(Φ2), 기판(720)에 의한 위상 지연(Φ3), 또는 도전층(730)에 의한 위상 지연(Φ4)이 발생할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 경로(702)의 위상은 제1 경로(701)와 아래 수학식 1에 해당하는 전체 위상 지연(Δ )를 가질 수 있다.
Figure pat00005
전체 위상 지연이 (2n)π(단, n은 정수)이면, 반사파와 투과파의 위상이 일치하게 되고 보강 간섭이 발생하며, 전체 위상 지연이 180(2n-1)(단, n은 정수)이면, 반사파와 투과파의 위상이 반대가 되고, 상쇄 간섭이 발생할 수 있다.
보강 간섭이 일어나기 위해서는, 유전층(710) 및 안테나 엘리먼트(740) 사이의 이격 거리(h)는 아래 수학식 2를 만족할 수 있다.
Figure pat00006
Φ1 , Φ3 , 또는 Φ4는 안테나 엘리먼트(740)와 유전층(710) 사이의 거리에 관계 없이 일정한 값(예: Φ3 = 180°)을 가진다고 가정하면, 유전층(710) 및 안테나 엘리먼트(740) 사이의 갭(이하, 이격 거리(h))는 경로에 의한 위상 지연(Φ2)에 따라서 아래의 수학식 3을 만족하도록 설정될 수 있다. 수학식 3 및 4는 보강 간섭이 만족하게 되는 조건을 나타낸다.
Figure pat00007
Figure pat00008
여기서, λ는 상기 신호의 파장일 수 있다.
만약, Φ1 , Φ3 , 또는 Φ4의 조건이 변하면, 상기 유전층(710) 및 안테나 엘리먼트(740) 사이의 간격도 변할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 일 실시 예에 따른 안테나의 배치 구조에서 안테나 엘리먼트 및 유전층 간의 이격 거리를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1 내지 도 3, 도 4a 또는 도 5a의 전자 장치(100))는 mmWave 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있는 안테나 엘리먼트(840)(예: 도 4c의 안테나 엘리먼트(457))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(840)는 유전층(810)을 통과하여 신호를 전송하거나 신호를 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(840)는 유전층(810) 및 도전층(830) 사이에 배치되고, PCB(820) 상에 배치될 수 있다. PCB(820)는 안테나 엘리먼트(840) 및 도전층(830) 사이에 배치될 수 있다. 도 8a에 도시된 전자 장치의 구성은 예시적인 것으로, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예에 따른 다양한 변형이 가능할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 유전층(810) 및 도전층(830) 사이에 PCB(820)를 포함하지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(840) 및 유전층(810) 사이에는 자유 공간(또는 공기층)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 유전층(810)은 도 2의 제2 플레이트(111) 또는 도 3의 제2 플레이트(380)를 포함할 수 있다. 유전층(810)은 특정 유전율(또는 제1 유전율)을 가지는 유전 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 플레이트 또는 상기 유전층(810)은 비도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 비도전성 물질은 글래스(glass), 폴리머 또는 세라믹을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, PCB(820) 및 도전층(830)은 통신 장치(예: 도 4a의 통신 장치(440)) 내부에 배치된 기판일 수 있다. PCB(820)는 SLP(substrate like PCB)일 수도 있다. 도 8a에서는 통신 장치 내의 PCB(820)를 지칭하였으나, 상기 PCB(820)는 도 3의 기판(340)과 같이 메인 PCB일 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전층(830)은 통신 장치(예: 도 4a의 통신 장치(440)) 내부에 배치된 도전층(예: 도 5b의 도전층(446)) 또는 도 3의 기판(340)에 형성된 도전층일 수 있다. 상기 도전층(830)에는 안테나 엘리먼트(840)의 그라운드(ground, GND)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도전층(830)은 지지 부재(예: 도 3의 제1 지지 부재(311) 또는 제2 지지 부재(360))의 적어도 일부를 포함할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(840)는 안테나(예: 도 4a의 안테나(450))를 구성할 수 있다. 상기 안테나 엘리먼트(840)는 다른 안테나 엘리먼트와 함께 특정한 배열(예: 1x2, 2x1, 2x2 등)을 형성할 수 있다. 상기 안테나 엘리먼트(840)는 20GHz 내지 100GHz의 주파수를 가지고,
Figure pat00009
의 파장을 가지는 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(840)는 PCB(820) 상에서 유전층(810)을 마주보도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(840)는 패치 어레이 안테나의 일부(예: 도 4b의 패치 안테나(455))일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(840)에서 방사되는 신호의 반사파 및 투과파의 경로의 위상 차이는 파장(λ)의 배수일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전층(830)에서의 반사에 의해서 안테나 엘리먼트(840)에서 방사된 신호에 180°의 위상 지연이 발생할 수 있다. 이 경우, 유전층(810) 및 안테나 엘리먼트(840) 간의 이격 거리는 아래 수학식 5 및 수학식 6를 만족할 수 있다.
Figure pat00010
Figure pat00011
다시 말해, 유전층(810) 및 안테나 엘리먼트(840) 간의 이격 거리는 최소 반파장(
Figure pat00012
)의 배수와 동일 또는 유사할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 n=1일일 수 있다. 즉, 유전층(810) 및 안테나 엘리먼트(840) 간의 이격 거리가 반파장과 동일 또는 유사할 수 있다. 예컨대, 파장이 5mm라면, 유전층(810) 및 안테나 엘리먼트(840) 간의 이격 거리는 2.5mm로부터 소정 범위(예: 오차 범위 10% 이내) 내일 수 있다.
도 8a, 도 8b 또는 도 9 내지 도 14에서는 안테나 엘리먼트(840)가 유전층(810) 및 PCB(820) 사이에 배치되고, 유전층(810)과 마주보도록 배치되고, 유전층(810)이 제2 플레이트(예: 도 3의 제2 플레이트(380))인 경우를 예시하였으나, 안테나 엘리먼트(840)는, 측면 부재(예: 도 1의 측면 부재(118))를 마주보도록 배치될 수도 있다. 이 경우, 안테나 엘리먼트(840)는 다이폴 어레이 안테나의 일부(예: 도 4b의 안테나 엘리먼트(456))일 수도 있다.
도 8b를 참조하면, 안테나 엘리먼트(840) 및 도전층(830) 사이에는 메타물질(metamaterial) 계열의 주기 구조를 가지는 구조물이 배치될 수 있다. 예컨대, 전자 장치는 PCB(820) 내부에 도전성 엘리먼트(들)(821)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 엘리먼트(들)(821)가 여러 개 배치될 수 있다. 도전성 엘리먼트(들)(821)은 일정 간격 및/또는 일정 크기로 배치되어, AMC(artificial magnetic conductor)를 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(840) 및 도전층(830) 사이에 도전성 엘리먼트(들)(821)이 배치될 수 있다.
상기 도전성 엘리먼트(들)(821)에 의해 AMC가 형성되면, 도전성 엘리먼트(들)(821)에 의한 반사 계수(예: 1)가 도전층(830)(예: -1)에 의한 반사 계수와 다를 수 있다. 상기 도전성 엘리먼트(들)(821)에 의한 반사 계수로 인하여, 도전성 엘리먼트(들)(821)에 의해 반사된 신호의 위상은 도 8a에서 도전층(830)에 의해 반사된 신호의 위상과 반대일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(840) 및 유전층(810) 간의 이격 거리는 도전성 엘리먼트(들)(821)에 의해 발생하는 위상 지연 파장의 배수일 수 있다. 그에 따라, 안테나 엘리먼트(840) 및 유전층(810) 간의 이격 거리는
Figure pat00013
와 동일 또는 유사할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 이격 거리는 PCB(820) 및/또는 유전층(810)의 두께에 따라 변할 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1 내지 도 3, 도 4a, 도 5a 또는 도 6a의 전자 장치(100))는 mmWave 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있는 안테나 엘리먼트(840)(예: 도 4c의 안테나 엘리먼트(457))를 포함할 수 있다.
도 9의 제1 유전층(810), PCB(820), 도전층(830) 및 안테나 엘리먼트(840)는 도 8a의 유전층(810), PCB(820), 도전층(830) 및 안테나 엘리먼트(840)와 동일 또는 유사하므로, 이하 중복되는 설명은 생략한다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치는 제1 유전층(810) 및 안테나 엘리먼트(840) 사이에 제2 유전층(850)을 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 유전층(850)은 비유전율(dielectric constant, εr)을 가지는 유전 물질을 포함할 수 있다. 상기 유전 물질은, 폴리메트릭(polymetric) 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 유전층(850)에서 신호의 파장은 제2 유전층(850)이 없는 경우에 대비하여, 안테나 엘리먼트(840)에서 유전율에 의하여 전파 방사 지연효과로 인하여, 방사된 신호의 한 파장의 전파 거리가 짧을 수 있다. 다시 말해, 제2 유전층(850)을 추가하면 공기보다 유전율이 높은 유전 물질 내부에서는 신호의 한 파장의 거리가 물리적으로 감소하므로, 감소된 만큼 제1 유전층(810) 및 안테나 엘리먼트(840) 간의 보강 간섭을 위한 이격 거리(h)가 감소할 수 있다.
상기 비유전율(εr)을 가지는 제2 유전층(850) 내에서 파장은 아래 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00014
상기 f는 주파수, c는 빛의 속도 상수(3x108 m/s), ε은 상기 제2 유전층(850)의 유전율, μ는 제2 유전층(850)의 투자율(permeability)일 수 있다.
일 실시 예에 따른 제2 유전층(850)의 유전율이 높아지면, 파장이 감소하거나 제1 유전층(810) 및 안테나 엘리먼트(840) 사이의 이격 거리가 줄어들 수 있다. 이 경우에도, 제1 유전층(810) 및 안테나 엘리먼트(840) 사이의 유효 이격 거리는 반파장일 수 있다. 상기 유효 이격 거리는 적어도 제2 유전층(850) 내에서의 신호의 파장에 기초하여 산출된 값일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 유효 이격 거리는 제2 유전층(850)에서 변경된 파장의 반일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 9에 도시한 바와 같이 제2 유전층(850)이 안테나 엘리먼트(840)와 제1 유전층(810) 사이의 공간을 채우도록 전체적으로 실장될 수도 있지만, 제2 유전층(850)은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 10 내지 도 12는 다양한 실시 예에 따른, 제2 유전층(850)의 실장 형태를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 제2 유전층(850)은 제1 유전층(810) 및 안테나 엘리먼트(840) 사이에 부분적으로 실장될 수 있다.
도 11을 참조하면, 제2 유전층(850)은 종단이 곡면 형태일 수 있다. 곡면 형태로 제2 유전층(850)을 실장하면, 렌즈 효과로 인한 이득이 개선될 수 있다.
도 12를 참조하면, 제2 유전층(850)은 안테나 엘리먼트(840)로부터 제1 유전층(810)까지의 공간 중 일부 공간만 채울 수 있다. 예컨대, 제1 유전층(810) 및 제2 유전층(850)은 서로 맞닿지 않고, 사이에 자유 공간이 형성될 수 있다.
도 13은 일 실시 예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1 내지 도 3, 도 4a, 도 5a 또는 도 6a의 전자 장치(100))는 mmWave 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있는 안테나 엘리먼트(840)(예: 도 4c의 안테나 엘리먼트(457))를 포함할 수 있다.
도 13의 제1 유전층(810), PCB(820), 도전층(830) 및 안테나 엘리먼트(840)는 도 8a의 유전층(810), PCB(820), 도전층(830) 및 안테나 엘리먼트(840)와 동일 또는 유사하므로, 이하 중복되는 설명은 생략한다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치는 제1 유전층(810) 및 도전층(830) 사이에 서로 다른 비유전율을 가지는 복수의 유전층을 포함할 수 있다. 예컨대, 전자 장치는 제1 유전층(810) 및 안테나 엘리먼트(840) 사이에 제1 비유전율(εr1)을 가지는 제2 유전층(860), 제2 비유전율(εr2)을 가지는 제3 유전층(861)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 유전층(860)은 제3 유전층(861) 및 제1 유전층(810) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 유전층(860) 및 제3 유전층(861)은 공기가 아닌 다른 매질로 형성될 수 있다.
상기 복수의 유전층을 포함하는 경우, 안테나 엘리먼트(840)에서 방사된 신호의 투과파 및 반사파 간의 위상 차이는 파장의 배수일 수 있다. 다시 말해, 안테나 엘리먼트(840) 및 제1 유전층(810) 간의 유효 이격 거리는 여전히 반파장일 수 있다.
도 13에서 도시하지 않았으나, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예에 따라 도 13의 구조는 다양한 변형이 가능할 수 있다. 예컨대, 제1 유전층(810) 및 제2 유전층(860) 사이에는 공기층이 형성될 수도 있다.
도 14는 일 실시 예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1 내지 도 3, 도 4a, 도 5a 또는 도 6a의 전자 장치(100))는 PCB(820) 상에 2이상의 대역을 지원하는 복수의 안테나 엘리먼트(예: 도 4c의 안테나 엘리먼트(457))를 포함할 수 있다. 예컨대, 전자 장치는 제1 안테나 엘리먼트(840) 및 제2 안테나 엘리먼트(841)를 포함할 수 있다. 제1 안테나 엘리먼트(840) 및 제2 안테나 엘리먼트(841)는 서로 다른 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 엘리먼트(840) 및 제2 안테나 엘리먼트(841)는 mmWave 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하되, mmWave 대역 내에서 서로 다른 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 이 경우, 제1 안테나 엘리먼트(840) 및 제2 안테나 엘리먼트(841)는 서로 다른 안테나(예: 도 4a의 안테나(450))를 구성할 수 있다. 또한, 제1 안테나 엘리먼트(840) 및 제2 안테나 엘리먼트(841)는 서로 다른 어레이 안테나를 구성할 수 있다.
도 14의 유전층(810), PCB(820), 도전층(830) 및 제1 안테나 엘리먼트(840)는 도 8a의 유전층(810), PCB(820), 도전층(830) 및 안테나 엘리먼트(840)와 동일 또는 유사하므로, 이하 중복되는 설명은 생략한다.
일 실시 예에 따르면, 유전층(810) 및 PCB(820) 사이에는 제1 안테나 엘리먼트(840)와 다른 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하는 제2 안테나 엘리먼트(841)가 배치될 수 있다. 제1 안테나 엘리먼트(840) 및 제2 안테나 엘리먼트(841)는 동일한 계층을 가지도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 엘리먼트(840) 및 제2 안테나 엘리먼트(841)는 서로 다른 파장의 신호를 송신 및/또는 수신하되, 제1 안테나 엘리먼트(840) 및 제2 안테나 엘리먼트(841) 각각으로부터 유전층(810)까지의 이격 거리는 동일할 수 있다. 이 경우에도, 제1 안테나 엘리먼트(840)로부터 방사된 신호의 투과파 및 반사파 경로의 위상 차이는 파장의 배수에 해당하고, 제2 안테나 엘리먼트(841)로부터 투과파 및 반사파 경로의 위상 차이는 파장의 배수에 해당할 수 있다.
이를 위해, 제1 안테나 엘리먼트(840) 및 제2 안테나 엘리먼트(841)로부터 유전층(810) 사이에는 서로 다른 비유전율을 가진 복수의 유전 물질이 배치될 수 있다. 상기 복수의 유전 물질은 병렬로 배치되고, 하나의 계층을 형성할 수 있다. 예컨대, 제1 안테나 엘리먼트(840), 제2 안테나 엘리먼트(841) 및 유전층(810) 사이에는 제1 비유전율(εr1)을 가지는 제1 유전 물질(870), 제2 비유전율(εr2)을 가지는 제2 유전 물질(871)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 엘리먼트(840) 및 유전층(810) 사이에는 제1 유전 물질(870)이 배치되고, 제2 안테나 엘리먼트(841) 및 유전층(810) 사이에는 제2 유전 물질(871)이 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 엘리먼트(840) 및 유전층(810) 사이의 유효 이격 거리는 제2 안테나 엘리먼트(841) 및 유전층(810) 사이의 유효 이격 거리와 오차 범위 내에서 동일할 수 있다. 이 경우, 제1 안테나 엘리먼트(840)에서 방사되고, 제1 유전 물질(870)을 투과하는 신호의 제1 파장은, 제2 안테나 엘리먼트(841)에서 방사되고, 제2 유전 물질(871)을 통과하는 신호의 제2 파장과 길이가 동일 또는 유사할 수 있다.
도 15는 일 실시 예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1 내지 도 3, 도 4a, 도 5a 또는 도 6a의 전자 장치(100))는 mmWave 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있는 안테나 엘리먼트(1540)(예: 도 4c의 안테나 엘리먼트(457))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1540)는 다이폴 어레이 안테나의 일부일 수 있다. 안테나 엘리먼트(1540)는 유전층(1510)을 향해 신호를 방사할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 유전층(1510)은 측면 부재(예: 도 1 내지 도 3의 측면 부재(118))의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 유전층(1510)은 특정 유전율(또는 제1 유전율)을 가지는 유전 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 유전층(1510)은 측면 부재에 형성된 비도전성 물질(예: 도 1의 비도전성 물질(120, 121))을 포함할 수 있다. 상기 비도전성 물질은 플라스틱을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1540)는 제2 플레이트(예: 도 2의 제2 플레이트(111) 또는 도 3의 제2 플레이트(380)) 위에서 보았을 때, 유전층(1510) 및 도전층(1530) 사이에 배치될 수 있다. 안테나 엘리먼트(1540)는 제2 플레이트 및 PCB(1530) 사이에 제2 플레이트를 마주보도록 배치될 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1540)는 유전층(1510)을 통해 신호를 전송 또는 수신하고, 안테나 엘리먼트(1540)의 방사 방향은 도전층(1530)을 기준으로 수직 방향이거나 유전층을 통과하는 측면 방향일 수 있다. 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(1540)로 구성된 어레이 안테나의 방사 형태는, 방사 빔이 유전층 방향을 향하는 측면 방사 일수 있다.
도 15에 도시된 전자 장치의 구성은 예시적인 것으로, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예에 따른 다양한 변형이 가능할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 유전층(1510) 및 도전층(1530) 사이에 PCB(1520)를 포함하지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, PCB(1520) 및 도전층(1530)은 통신 장치(예: 도 4a의 통신 장치(440)) 내부에 배치된 기판일 수 있다. PCB(1520)는 SLP(substrate like PCB)일 수도 있다. 도 15에서는 통신 장치 내의 PCB(1520)를 지칭하였으나, 상기 PCB(1520)는 도 3의 기판(340)과 같이 메인 PCB일 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전층(1530)은 통신 장치(예: 도 4a의 통신 장치(440)) 내부에 배치된 도전층(예: 도 4c의 도전층(446)) 또는 도 3의 기판(340)에 형성된 도전층일 수 있다. 상기 도전층(1530)에는 안테나 엘리먼트(1540)의 그라운드(ground, GND)가 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1540) 및 유전층(1510) 사이에는 자유 공간(또는 공기층)이 형성될 수 있다. 이 경우, 안테나 엘리먼트(1540)에서 방사되는 신호의 반사파 및 투과파의 경로의 위상 차이는 파장(λ)의 배수일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1540) 및 유전층(1510) 사이에는 자유 공간(또는 공기층)이 형성될 수 있다. 이 경우, 안테나 엘리먼트(1540)에서 방사되는 신호의 반사파 및 투과파의 경로의 위상 차이는 파장(λ)의 배수일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1540) 및 유전층(1510) 사이의 이격 거리는 반파장일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 유전층(1510)은 복수의 비도전성 물질을 포함하고, 상기 비도전성 물질의 간격이 특정 간격을 가질 수 있다. 상기 비도전성 물질의 간격에 따른, 반사파 위상으로 인해 안테나 엘리먼트(1540) 및 유전층(1510) 사이의 이격 거리가 변할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1540) 및 도전층(1530) 사이에는 AMC를 포함하거나, 도전층(1530)이 AMC를 포함할 수 있다. 이 경우, 안테나 엘리먼트(1540) 및 유전층(1510) 사이의 간의 이격 거리는
Figure pat00015
와 동일 또는 유사할 수 있다.
도 15 내지 도 17에서는 안테나 엘리먼트(1540)는 제2 플레이트 및 PCB(1520) 사이에 제2 플레이트를 마주보도록 배치되는 경우를 예시하였으나, 안테나 엘리먼트(1540)는, 유전층(1510)을 마주보도록 배치될 수도 있다. 이 경우, 안테나 엘리먼트(1540)는 패치 어레이 안테나의 일부(예: 도 4b의 안테나 엘리먼트(455))일 수도 있다. 패치 어레이 안테나의 방사 형태는, 방사 빔이 유전층 방향을 향하는 전면 방사일 수 있다.
도 16은 일 실시 예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸다.
도 16의 유전층(1510), PCB(1520), 도전층(1530) 및 안테나 엘리먼트(1540)는 도 15의 유전층(1510), PCB(1520), 도전층(1530) 및 안테나 엘리먼트(1540)와 동일 또는 유사하므로, 이하 중복되는 설명은 생략한다.
일 실시 예에 따르면, 유전층(1510)은 안테나 엘리먼트(1540)와 가깝도록 배치될 수 있다. 예컨대, 유전층(1510)은 측면 부재(예: 도 1의 측면 부재(118))의 비도전성 물질(예: 도 1의 비도전성 물질(120, 121))로서 측면(예: 도 1의 측면(110C))로부터 통신 장치(예: 도 4a의 통신 장치(440))과 가깝도록 연장될 수 있다.
도 17은 일 실시 예에 따른 안테나의 배치 구조를 나타낸다.
도 17의 제1 유전층(1510), PCB(1520), 도전층(1530) 및 안테나 엘리먼트(1540)는 도 15의 유전층(1510), PCB(1520), 도전층(1530) 및 안테나 엘리먼트(1540)와 동일 또는 유사하므로, 이하 중복되는 설명은 생략한다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1540) 및 제1 유전층(1510) 사이에는 제1 유전층(1510)과는 다른 비투자율을 가지는 제2 유전층(1550)이 배치될 수 있다. 안테나 엘리먼트(1540)에서 송신되거나 안테나 엘리먼트(1540)에서 수신하는 신호는 제1 유전층(1510) 및 제2 유전층(1550)을 통과할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제2 유전층(1550)을 추가하면, 제2 유전층(1550)의 유전율 및/또는 투자율에 따라서 안테나 엘리먼트(1540) 및 제1 유전층(1510) 사이의 유효 이격 거리가 줄어들 수 있다.
도 18은 일 실시 예에 따른 안테나와 유전층의 이격 거리 및 이득간의 관계를 측정한 그래프이다.
도 18은 안테나(또는 안테나 엘리먼트, 이하 안테나)에서 송신되거나 수신하는 신호의 파장이 약 5mm이고, 안테나와 유전층 사이에 자유 공간이 형성된 경우에, 안테나와 유전층의 이격 거리(예: 도 7의 이격 거리(h))에 따른 이득의 변화를 시뮬레이션한 결과이다.
도 18을 참조하면, 주파수 58GHz, 60GHz, 62GHz 또는 64GHz를 변경시켰을 때, 상기 이격거리가 2.5mm의 배수가 되는 경우마다 안테나의 이득이 급격히 높아짐을 알 수 있다. 즉, 안테나와 유전층간의 이격 거리가 반파장의 배수이면 안테나 이득이 높아질 수 있다.
도 19는 일 실시 예에 따른 다양한 상황에 따른 주파수 및 이득간의 관계를 측정한 그래프이다.
도 19는 안테나(또는 안테나 엘리먼트, 이하 안테나)에서 송신되거나 수신하는 신호의 파장이 약 5mm이 경우의 주파수 별 안테나 이득을 상황, (a)제1 유전층과 안테나 사이에 비유전율이 4인 1mm의 제2 유전층을 추가한 경우(유효 이격 거리가 전송 신호 파장의 반인 경우), (b)안테나와 제1 유전층 사이 간격이 2.5mm인 경우(이격 거리가 전송 신호 파장의 반인 경우) 또는 (c)제1 유전층과 안테나 사이의 간격이 1.25mm인 경우, 별로 나타낸다.
도 19를 참조하면, 제2 유전층을 추가한 경우에 이격 거리가 전송 신호의 파장의 반인 경우와 유사한 이득을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 주파수가 높아지면 유전층과 안테나 사이의 간격이 1.25mm인 경우에 비해서, 제2 유전층을 추가하거나 이격 거리가 2.5mm인 경우에 더욱 높은 이득이 나타난다. 즉, 도 18 및 도 19를 참조하면, 이격 거리가 반파장의 배수이면, 안테나 이득이 높아질 수 있고, 유전층을 추가하면 더 짧은 이격 거리에서도 안테나 이득이 높아질 수 있음을 알 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치는, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 대향하고 상기 제1 플레이트로부터 이격하는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하되, 상기 제2 플레이트가 비도전성 물질을 포함하는, 하우징, 상기 공간 내부에 위치하고, 상기 제2 플레이트와 평행한 기판 상에 배치된 안테나 엘리먼트로서, 상기 제2 플레이트로부터 특정 갭(h)만큼 이격된 적어도 하나의 안테나 엘리먼트, 및 상기 안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결되고, 20GHz 및 100GHz 사이의 주파수 및 상기 주파수에 대응하는 파장으로 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 무선 통신 회로를 포함할 수 있다. 상기 특정 갭(h)은
Figure pat00016
에 해당하고, 상기 n은 정수이고 상기
Figure pat00017
는 상기 파장일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 안테나 엘리먼트는 상기 기판 상에 배치된 안테나 엘리먼트들의 배열을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 비도전성 물질은 글래스(glass)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 n은 1일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 플레이트의 위에서 보았을 때, 상기 기판의 반대편에 지지 부재를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지지 부재는 도전성 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 엘리먼트는 상기 비도전성 물질을 통해 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 엘리먼트는 상기 제2 플레이트와 마주보거나 상기 측면 부재와 마주보도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치는 상기 공간 내부에 위치하고, 상기 제2 플레이트와 평행한 기판 상에 배치되고, 상기 측면 부재로부터 이격된 적어도 하나의 다른 안테나 엘리먼트를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 다른 안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결되고, 20GHz 및 100GHz 사이의 주파수 및 λ의 파장으로 상기 측면 부재를 통해서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 다른 안테나 엘리먼트는 상기 측면 부재로부터
Figure pat00018
의 갭을 가지도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 측면 부재는 다른 비도전성 물질을 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 다른 비도전성 물질을 통해 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 복수의 도전성 엘리먼트를 포함하고, 상기 다른 안테나 엘리먼트는 상기 부재로부터
Figure pat00019
의 갭을 가지도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 다른 안테나 엘리먼트는 상기 제2 플레이트 위에서 보았을 때, 상기 측면 부재 및 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 사이에 위치할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 비도전성 물질은 플라스틱을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치는 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 대향하고 상기 제1 플레이트로부터 이격하는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하되, 상기 제2 플레이트가 비도전성 물질을 포함하는, 하우징, 상기 공간 내부에 위치하고, 상기 제2 플레이트와 평행한 기판 상에 배치된 안테나 엘리먼트로서, 상기 제2 플레이트와 마주보고, 상기 제2 플레이트로부터 특정 갭(h)만큼 이격된 적어도 하나의 안테나 엘리먼트, 상기 안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결되고, 20GHz 및 100GHz 사이의 주파수 및 제1 파장으로 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 무선 통신 회로, 상기 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 플레이트 사이의 특정 갭(h)에 배치되고, 상기 신호가 상기 제1 파장 보다 짧은 제2 파장으로 변하도록 하는, 유전 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 파장은
Figure pat00020
으로 정의되고, 상기 f는 상기 신호의 주파수이고, c는 빛의 속도 상수(3x108 m/s)이며, ε은 상기 유전 물질의 유전율이고, μ는 상기 유전 물질의 투자율이며, 특정 갭은
Figure pat00021
에 해당하고, 상기 n은 정수일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 유전 물질은 폴리메트릭(polymetric) 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 비도전성 물질은 글래스(glass)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 비도전성 물질은 제1 유전 상수를 가지고, 상기 유전 물질은 제2 유전 상수를 가지고, 상기 제1 유전 상수 및 상기 제2 유전 상수의 비는 1/10와 2/3 사이일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 유전 상수는 2 내지 5 사이이고, 상기 제2 유전 상수는 3 및 20 사이일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치는, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 대향하고 상기 제1 플레이트로부터 이격하는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하되, 상기 제2 플레이트가 비도전성 물질을 포함하는, 하우징, 상기 공간 내부에 위치하고, 상기 제2 플레이트와 평행한 기판 상에 배치된 안테나 엘리먼트로서, 상기 제2 플레이트와 마주보고, 상기 제2 플레이트로부터 특정 갭만큼 이격된 적어도 하나의 안테나 엘리먼트, 상기 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 플레이트 사이의 상기 특정 갭에 배치된 유전 물질, 및 상기 안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결되고, 20GHz 및 100GHz 사이의 주파수로 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 무선 통신 회로를 포함할 수 있다.
도 20은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(2000) 내의 전자 장치(2001)의 블록도다. 도 20을 참조하면, 네트워크 환경(2000)에서 전자 장치(2001)(예: 도 1 내지 도 4a의 전자 장치(100))는 제1 네트워크(2098)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(2002)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(2099)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(2004) 또는 서버(2008)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(2001)는 서버(2008)를 통하여 전자 장치(2004)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(2001)는 프로세서(2020)(예: 도 4a의 프로세서(410)), 메모리(2030)(예: 도 4a의 메모리(420)), 입력 장치(2050), 음향 출력 장치(2055), 표시 장치(2060), 오디오 모듈(2070), 센서 모듈(2076), 인터페이스(2077), 햅틱 모듈(2079), 카메라 모듈(2080), 전력 관리 모듈(2088), 배터리(2089), 통신 모듈(2090)(예: 도 4a의 통신 회로(430)), 가입자 식별 모듈(2096), 및 안테나 모듈(2097)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(2001)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(2060) 또는 카메라 모듈(2080))가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 예를 들면, 표시 장치(2060)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(2076)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(2020)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(2040))를 구동하여 프로세서(2020)에 연결된 전자 장치(2001)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(2020)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(2076) 또는 통신 모듈(2090))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(2032)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(2034)에 저장할 수 있다. 실시 예에 따르면, 프로세서(2020)는 메인 프로세서(2021)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(2021)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(2023)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(2023)는 메인 프로세서(2021)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 보조 프로세서(2023)는, 예를 들면, 메인 프로세서(2021)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(2021)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(2021)가 액티브(예: 어플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(2021)와 함께, 전자 장치(2001)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(2060), 센서 모듈(2076), 또는 통신 모듈(2090))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(2023)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(2080) 또는 통신 모듈(2090))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 메모리(2030)는, 전자 장치(2001)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(2020) 또는 센서모듈(2076))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(2040)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(2030)는, 휘발성 메모리(2032) 또는 비휘발성 메모리(2034)를 포함할 수 있다.
프로그램(2040)은 메모리(2030)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(2042), 미들 웨어(2044) 또는 어플리케이션(2046)을 포함할 수 있다.
입력 장치(2050)는, 전자 장치(2001)의 구성요소(예: 프로세서(2020))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(2001)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(2055)는 음향 신호를 전자 장치(2001)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. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
표시 장치(2060)는 전자 장치(2001)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(2060)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(2070)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(2070)은, 입력 장치(2050)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(2055), 또는 전자 장치(2001)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2002)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(2076)은 전자 장치(2001)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(2076)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(2077)는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2002))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(2077)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(2078)는 전자 장치(2001)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2002))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(2079)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(2079)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(2080)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(2080)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(2088)은 전자 장치(2001)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(2089)는 전자 장치(2001)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(2090)은 전자 장치(2001)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2002), 전자 장치(2004), 또는 서버(2008))간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(2090)은 프로세서(2020)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(2090)은 무선 통신 모듈(2092)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(2094)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제1 네트워크(2098)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(2099)(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(2090)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(2092)은 가입자 식별 모듈(2096)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(2001)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(2097)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(2090)(예: 무선 통신 모듈(2092))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.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(2099)에 연결된 서버(2008)를 통해서 전자 장치(2001)와 외부의 전자 장치(2004)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(2002, 2004) 각각은 전자 장치(2001)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(2001)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(2001)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(2001)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(2001)로 전달할 수 있다. 전자 장치(2001)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 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
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: 제3 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 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(2036) 또는 외장 메모리(2038))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(2040))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(2001))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(2020))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 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 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 실시 예들에 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 실시 예에 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 실시 예들에 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.
도 21은 5G 통신을 지원하는 전자 장치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 21을 참조하면, 전자 장치(2100)(예: 도 1의 전자 장치(100))는 하우징(2110), 프로세서(2140), 제1 통신 회로(2150)(예: 도 20의 통신 모듈(2090)), 제1 통신 장치(2121), 제2 통신 장치(2122), 제3 통신 장치(2123), 제4 통신 장치(2124), 제1 도전성 라인(2131), 제2 도전성 라인(2132), 제3 도전성 라인(2133), 또는 제4 도전성 라인(2134)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 장치(2121), 제2 통신 장치(2122), 제3 통신 장치(2123), 및 제4 통신 장치(2124)는 도 4의 통신 장치(440)로 참조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(2110)은 전자 장치(2100)의 다른 구성요소들을 보호할 수 있다. 하우징(2110)은, 예를 들어, 프런트 플레이트(front plate)(예: 도 1의 전면(110A)), 전면 플레이트와 반대 방향을 향하는(facing away) 후면 플레이트(back plate)(예: 도 2의 후면(110B)), 및 후면 플레이트에 부착되거나 후면 플레이트와 일체로 형성되고, 전면 플레이트와 후면 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재(또는 메탈 프레임)(예: 도 1의 측면 부재(118))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(2100)는 적어도 하나의 통신 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 제1 통신 장치(2121), 제2 통신 장치(2122), 제3 통신 장치(2123), 또는 제4 통신 장치(2124)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 통신 장치(2121), 제2 통신 장치(2122), 제3 통신 장치(2123), 또는 제4 통신 장치(2124)는 하우징(2110)의 내부에 위치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치의 전면 플레이트 위에서 볼 때, 제1 통신 장치(2121)는 전자 장치(2100)의 좌측 상단에 배치될 수 있고, 제2 통신 장치(2122)는 전자 장치(2100)의 우측 상단에 배치될 수 있고, 제3 통신 장치(2123)는 전자 장치(2100)의 좌측 하단에 배치될 수 있고, 제4 통신 장치(2124)는 전자 장치(2100)의 우측 하단에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(2140)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, GPU(graphic processing unit), 카메라의 이미지 신호 프로세서, 또는 baseband processor(또는, 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP))) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(2140)는 SoC(system on chip) 또는 SiP(system in package)으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 통신 회로(2150)는 적어도 하나의 도전성 라인을 이용하여 적어도 하나의 통신 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 회로(2150)는제1 도전성 라인(2131), 제2 도전성 라인(2132), 제3 도전성 라인(2133), 또는 제4 도전성 라인(2134)을 이용하여, 제1 통신 장치(2121), 제2 통신 장치(2122), 제3 통신 장치(2123), 제4 통신 장치(2124)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 통신 회로(2150)는 baseband processor, RFIC, 또는 IFIC를 포함할 수 있다. 제1 통신 회로(2150)는 프로세서(2140)(예: 어플리케이션 프로세서 (AP))와 별개의 baseband processor 를 포함할 수 있다. 제1 도전성 라인(2131), 제2 도전성 라인(2132), 제3 도전성 라인(2133), 또는 제4 도전성 라인(2134)은, 예를 들어, 동축 케이블, 또는 FPCB를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 통신 회로(2150)은 제 1 Baseband Processor(BP)(미도시), 또는 제 2 Baseband Processor(미도시)를 포함할 수 있다. 전자 장치(2100)는 제1 BP(또는 제2 BP)와 프로세서(2140) 사이에 칩(chip) 간 통신을 지원하기 위한, 하나 이상의 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 프로세서(2140)와 제1 BP 또는 제2 BP는 상기 칩 간 인터페이스(inter processor communication channel)를 사용하여 데이터를 송수신 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 BP 또는 제2 BP는 다른 개체들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 제1 BP는, 예를 들어, 제1 네트워크(미도시)에 대한 무선 통신을 지원할 수 있다. 제2 BP는, 예를 들어, 제2 네트워크(미도시)에 대한 무선 통신을 지원할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 BP 또는 제2 BP는 프로세서(2140)와 하나의 모듈을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 BP 또는 제2 BP는 프로세서(2140)와 통합적으로 형성(integrally formed)될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 제1 BP 또는 제2 BP는 하나의 칩(chip)내에 배치되거나, 또는 독립된 칩 형태로 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(2140)와 적어도 하나의 Baseband Processor(예: 제 1 BP)는 하나의 칩(SoC chip)내에 통합적으로 형성되고, 다른 Baseband Processor(예: 제 2 BP)는 독립된 칩 형태로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 네트워크(미도시), 또는 제2 네트워크(미도시)는 도 1의 네트워크(199)에 대응할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 네트워크(미도시) 및 제2 네트워크(미도시) 각각은 4G(4th generation) 네트워크 및 5G(5th generation) 네트워크를 포함할 수 있다. 4G 네트워크는 예를 들어, 3GPP에서 규정되는 LTE(long term evolution) 프로토콜을 지원할 수 있다. 5G 네트워크는 예를 들어, 3GPP에서 규정되는 NR(new radio) 프로토콜을 지원할 수 있다.
도 22는 통신 장치의 일 예를 도시한 블록도이다.
도 22를 참조하면, 통신 장치(2200)은 제2 통신 회로(2230)(예: RFIC), PCB(2250), 적어도 하나의 안테나 어레이(예: 제1 안테나 어레이(2240), 또는 제2 안테나 어레이(2245))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, PCB(2250)에는 통신 회로, 또는 적어도 하나의 안테나 어레이가 위치할 수 있다. 예를 들어, PCB(2250)의 제1 면에는 제1 안테나 어레이(2240), 또는 제2 안테나 어레이(2245)가 배치되고, PCB(2250)의 제 2면에는 제2 통신 회로(2230)(예: 도 5C의 RF 회로(445))가 위치할 수 있다. PCB(2250)는 전송선로(예: 도 21의 제1 도전성 라인(2131), 동축 케이블)을 이용하여 다른 PCB(예: 도 21의 제1 통신 회로(2150)가 배치된 PCB)와 전기적으로 연결하기 위한 동축 케이블 커넥터 또는 B-to-B(board to board) 커넥터가 포함될 수 있다. 상기 PCB(2250)는 예를 들어, 동축 케이블 커넥터를 이용하여 제1 통신 회로(2150)가 배치된 PCB와 동축 케이블로 연결되고, 동축 케이블은 송신 및 수신 IF 신호 또는 RF 신호의 전달을 위해 이용될 수 있다. 또 다른 예로, B-to-B 커넥터를 통해서, 전원이나 그 밖의 제어 신호가 전달될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 어레이(2240), 또는 제2 안테나 어레이(2245)는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 안테나 엘리먼트들은 패치 안테나, 또는 다이폴 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들은 도 4b에서 상술된 구조의 다이폴 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 어레이(2240)에 포함된 안테나 엘리먼트는 전자 장치(2100)의 후면 플레이트를 향해 빔을 형성하기 위해 패치 안테나일 수 있다. 또 다른 예로, 제2 안테나 어레이(2245)에 포함된 안테나 엘리먼트는 전자 장치(2100)의 측면 부재를 향해 빔을 형성하기 위해 다이폴 안테나일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(2230)는 24GHZ에서 30GHZ 또는 37GHz 에서 40GHz를 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 회로(2230)는 주파수를 업 컨버터 또는 다운 컨버터 할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 장치(2121)에 포함된 통신 회로는 제1 통신 회로(2150)로부터 제1 도전성 라인(2131)을 통해 수신한 IF 신호를 업 컨버터 할 수 있다. 또 다른 예로, 제1 통신 장치(2121)에 포함된 제1 안테나 어레이(2240) 또는 제2 안테나 어레이(2245)를 통해 수신한 밀리미터 웨이브 신호를 다운 컨버터 하여 제1 도전성 라인(2131)을 이용하여 제1 통신 회로(2150)에 전송할 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 대향하고 상기 제1 플레이트로부터 이격하는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하되, 상기 제2 플레이트가 비도전성 물질을 포함하는, 하우징;
    상기 공간 내부에 위치하고, 상기 제2 플레이트와 평행한 기판 상에 배치된 안테나 엘리먼트로서, 상기 제2 플레이트로부터 특정 갭(h)만큼 이격된 적어도 하나의 안테나 엘리먼트; 및
    상기 안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결되고, 20GHz 및 100GHz 사이의 주파수 및 상기 주파수에 대응하는 파장으로 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 무선 통신 회로를 포함하고,
    상기 특정 갭(h)은
    Figure pat00022
    에 해당하고, 상기 n은 정수이고 상기 λ는 상기 파장인, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 안테나 엘리먼트는 상기 기판 상에 배치된 안테나 엘리먼트들의 배열을 포함하는, 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 비도전성 물질은 글래스(glass)를 포함하는, 전자 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 n은 1인, 전자 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 플레이트의 위에서 보았을 때, 상기 기판의 반대편에 지지 부재를 포함하는, 전자 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 지지 부재는 도전성 물질을 포함하는, 전자 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 안테나 엘리먼트는 상기 비도전성 물질을 통해 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된, 전자 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 안테나 엘리먼트는 상기 제2 플레이트와 마주보거나 상기 측면 부재와 마주보도록 배치된, 전자 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 공간 내부에 위치하고, 상기 제2 플레이트와 평행한 기판 상에 배치되고, 상기 측면 부재로부터 이격된 적어도 하나의 다른 안테나 엘리먼트를 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는 상기 다른 안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결되고, 20GHz 및 100GHz 사이의 주파수 및 λ의 파장으로 상기 측면 부재를 통해서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된, 전자 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 다른 안테나 엘리먼트는 상기 측면 부재로부터
    Figure pat00023
    의 갭을 가지도록 배치된, 전자 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 측면 부재는 다른 비도전성 물질을 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는 상기 다른 비도전성 물질을 통해 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된, 전자 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    복수의 도전성 엘리먼트를 포함하고,
    상기 다른 안테나 엘리먼트는 상기 부재로부터
    Figure pat00024
    의 갭을 가지도록 배치된, 전자 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 다른 안테나 엘리먼트는 상기 제2 플레이트 위에서 보았을 때, 상기 측면 부재 및 상기 복수의 도전성 엘리먼트 사이에 위치하는, 전자 장치.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 비도전성 물질은 플라스틱을 포함하는, 전자 장치.
  15. 전자 장치에 있어서,
    제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 대향하고 상기 제1 플레이트로부터 이격하는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하되, 상기 제2 플레이트가 비도전성 물질을 포함하는, 하우징;
    상기 공간 내부에 위치하고, 상기 제2 플레이트와 평행한 기판 상에 배치된 안테나 엘리먼트로서, 상기 제2 플레이트와 마주보고, 상기 제2 플레이트로부터 특정 갭(h)만큼 이격된 적어도 하나의 안테나 엘리먼트;
    상기 안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결되고, 20GHz 및 100GHz 사이의 주파수 및 제1 파장으로 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 무선 통신 회로; 및
    상기 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 플레이트 사이의 특정 갭(h)에 배치되고, 상기 신호가 상기 제1 파장 보다 짧은 제2 파장으로 변하도록 하는, 유전 물질을 포함하고,
    상기 제2 파장은
    Figure pat00025
    으로 정의되고,
    상기 f는 상기 신호의 주파수이고, c는 빛의 속도 상수(3x108 m/s)이며, ε은 상기 유전 물질의 유전율이고, μ는 상기 유전 물질의 투자율이며,
    특정 갭(h)은
    Figure pat00026
    에 해당하고, 상기 n은 정수인, 전자 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 유전 물질은 폴리메트릭(polymetric) 물질을 포함하는, 전자 장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 비도전성 물질은 글래스(glass)를 포함하는, 전자 장치.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 비도전성 물질은 제1 유전 상수를 가지고, 상기 유전 물질은 제2 유전 상수를 가지고, 상기 제1 유전 상수 및 상기 제2 유전 상수의 비는 1/10와 2/3 사이인, 전자 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제1 유전 상수는 2 내지 5 사이이고, 상기 제2 유전 상수는 3 및 20 사이인, 전자 장치.
  20. 전자 장치에 있어서,
    제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 대향하고 상기 제1 플레이트로부터 이격하는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하되, 상기 제2 플레이트가 비도전성 물질을 포함하는, 하우징;
    상기 공간 내부에 위치하고, 상기 제2 플레이트와 평행한 기판 상에 배치된 안테나 엘리먼트로서, 상기 제2 플레이트와 마주보고, 상기 제2 플레이트로부터 특정 갭만큼 이격된 적어도 하나의 안테나 엘리먼트; 및
    상기 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 플레이트 사이의 상기 특정 갭에 배치된 유전 물질; 및
    상기 안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결되고, 20GHz 및 100GHz 사이의 주파수로 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 무선 통신 회로를 포함하는, 전자 장치.
KR1020170160536A 2017-11-28 2017-11-28 안테나를 포함하는 전자 장치 KR102491506B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170160536A KR102491506B1 (ko) 2017-11-28 2017-11-28 안테나를 포함하는 전자 장치
PCT/KR2018/013224 WO2019107775A1 (en) 2017-11-28 2018-11-02 Electronic device comprising antenna
EP18208369.1A EP3490058B1 (en) 2017-11-28 2018-11-26 Electronic device comprising antenna
CN201811438154.3A CN109841964B (zh) 2017-11-28 2018-11-27 包括天线的电子装置
US16/202,773 US11228105B2 (en) 2017-11-28 2018-11-28 Electronic device comprising antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170160536A KR102491506B1 (ko) 2017-11-28 2017-11-28 안테나를 포함하는 전자 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190061795A true KR20190061795A (ko) 2019-06-05
KR102491506B1 KR102491506B1 (ko) 2023-01-25

Family

ID=64477050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170160536A KR102491506B1 (ko) 2017-11-28 2017-11-28 안테나를 포함하는 전자 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11228105B2 (ko)
EP (1) EP3490058B1 (ko)
KR (1) KR102491506B1 (ko)
CN (1) CN109841964B (ko)
WO (1) WO2019107775A1 (ko)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10868362B2 (en) 2018-07-13 2020-12-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna structure and electronic device comprising antenna
KR102193389B1 (ko) * 2019-09-10 2020-12-21 한국과학기술원 마그네틱 다이폴 안테나
WO2021230467A1 (ko) * 2020-05-12 2021-11-18 삼성전자 주식회사 안테나 모듈 및 상기 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치
WO2022092506A1 (ko) * 2020-10-29 2022-05-05 엘지전자 주식회사 다층 기판으로 구현된 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자 기기
WO2022124775A1 (ko) * 2020-12-07 2022-06-16 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치 및 그 제조 방법
WO2022260489A1 (ko) * 2021-06-10 2022-12-15 삼성전자 주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
WO2022265436A1 (ko) * 2021-06-16 2022-12-22 삼성전자 주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
WO2023043179A1 (ko) * 2021-09-17 2023-03-23 삼성전자 주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102364559B1 (ko) 2017-03-24 2022-02-21 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
US11139588B2 (en) 2018-04-11 2021-10-05 Apple Inc. Electronic device antenna arrays mounted against a dielectric layer
CN111276824B (zh) * 2018-12-04 2023-04-28 荷兰移动驱动器公司 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置
KR102580694B1 (ko) * 2018-12-20 2023-09-20 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
KR102402206B1 (ko) * 2019-01-18 2022-05-26 삼성전자 주식회사 백 로브 방향으로 방사되는 전파를 감소시키기 위한 금속 구조물을 포함하는 안테나 모듈
KR20200117575A (ko) * 2019-04-05 2020-10-14 삼성전자주식회사 안테나 모듈 및 중간 주파수 집적 회로 사이의 중간 주파수 신호의 손실을 보상하는 전자 장치
WO2020231055A1 (en) * 2019-05-14 2020-11-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna and electronic device including the same
KR102627622B1 (ko) * 2019-06-28 2024-01-22 삼성전자주식회사 안테나 커버리지를 위한 구조를 포함하는 전자 장치
CN112234341B (zh) * 2019-06-30 2022-02-01 Oppo广东移动通信有限公司 天线组件及电子设备
CN112234361B (zh) * 2019-06-30 2023-09-26 Oppo广东移动通信有限公司 壳体组件、天线装置及电子设备
EP3761450A1 (en) * 2019-06-30 2021-01-06 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Housing assembly and electronic devices
KR20210017066A (ko) 2019-08-06 2021-02-17 삼성전자주식회사 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
CN112445125A (zh) * 2019-09-03 2021-03-05 RealMe重庆移动通信有限公司 穿戴式电子设备
KR102665787B1 (ko) * 2019-09-06 2024-05-14 삼성전자주식회사 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR20210084039A (ko) 2019-12-27 2021-07-07 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 안테나의 최적 빔 구현을 위한 커버 장치
KR20210100443A (ko) * 2020-02-06 2021-08-17 삼성전자주식회사 유전 시트가 부착된 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치
CN115088133A (zh) * 2020-03-11 2022-09-20 华为技术有限公司 自适应毫米波天线罩
US11515645B2 (en) * 2021-04-07 2022-11-29 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Antenna module
US20230072031A1 (en) * 2021-09-07 2023-03-09 Apple Inc. Interface Structures for Wireless Communication Devices
US11784394B2 (en) * 2021-09-10 2023-10-10 Apple Inc. Wireless communication devices

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6046707A (en) * 1997-07-02 2000-04-04 Kyocera America, Inc. Ceramic multilayer helical antenna for portable radio or microwave communication apparatus
JP2010081098A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Tdk Corp アンテナ装置
US20150249283A1 (en) * 2013-06-25 2015-09-03 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Wireless module
US20160308563A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 Apple Inc. Electronic Device With Millimeter Wave Antennas

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0772948B2 (ja) 1990-01-16 1995-08-02 富士ゼロックス株式会社 光磁気記録型記録装置の浮動ヘッド
JP3212835B2 (ja) 1995-06-15 2001-09-25 古河電気工業株式会社 光ファイバ融着接続機の放電制御方法および装置
JPH09139621A (ja) * 1995-11-16 1997-05-27 Kyocera Corp 内蔵平面アンテナ
JP2002111366A (ja) * 2000-09-29 2002-04-12 Fujitsu Quantum Devices Ltd 電流分布制御型パッチアンテナ
KR100425236B1 (ko) 2001-04-12 2004-03-30 미래테크 주식회사 이동통신용 광대역 안테나
CN101043101A (zh) * 2006-03-20 2007-09-26 松下电器产业株式会社 用于移动通信终端的单馈线内置多频段天线
JP5307092B2 (ja) * 2010-08-18 2013-10-02 シャープ株式会社 アンテナ装置およびそれを備える電気機器
US8760349B2 (en) 2010-11-26 2014-06-24 Intel Corporation Method and apparatus for in-mold laminate antennas
US8912957B2 (en) * 2011-12-12 2014-12-16 Qualcomm Incorporated Reconfigurable millimeter wave multibeam antenna array
JP5941854B2 (ja) * 2013-02-13 2016-06-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 ミリ波誘電体レンズアンテナおよびそれを用いた速度センサ
US9728858B2 (en) * 2014-04-24 2017-08-08 Apple Inc. Electronic devices with hybrid antennas
US9871301B2 (en) * 2014-07-21 2018-01-16 Energous Corporation Integrated miniature PIFA with artificial magnetic conductor metamaterials
KR102305975B1 (ko) 2014-10-22 2021-09-28 삼성전자주식회사 무선 기기의 안테나 장치
CN104577317A (zh) * 2015-01-13 2015-04-29 福建工程学院 一种新型电小尺寸弯折线微带天线
KR102552098B1 (ko) * 2016-02-18 2023-07-07 삼성전자주식회사 안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치
CN205790367U (zh) * 2016-07-21 2016-12-07 深圳前海科蓝通信有限公司 一种梯形宽带振子单频阵列天线
US10418687B2 (en) 2016-07-22 2019-09-17 Apple Inc. Electronic device with millimeter wave antennas on printed circuits
US11121447B2 (en) * 2017-09-27 2021-09-14 Apple Inc. Dielectric covers for antennas
US11245175B2 (en) * 2017-09-30 2022-02-08 Qualcomm Incorporated Antenna module configurations
US20190103666A1 (en) * 2017-10-02 2019-04-04 Phazr, Inc. Mountable Antenna Fabrication and Integration Methods

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6046707A (en) * 1997-07-02 2000-04-04 Kyocera America, Inc. Ceramic multilayer helical antenna for portable radio or microwave communication apparatus
JP2010081098A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Tdk Corp アンテナ装置
US20150249283A1 (en) * 2013-06-25 2015-09-03 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Wireless module
US20160308563A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 Apple Inc. Electronic Device With Millimeter Wave Antennas

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10868362B2 (en) 2018-07-13 2020-12-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna structure and electronic device comprising antenna
US11450949B2 (en) 2018-07-13 2022-09-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna structure and electronic device comprising antenna
KR102193389B1 (ko) * 2019-09-10 2020-12-21 한국과학기술원 마그네틱 다이폴 안테나
WO2021230467A1 (ko) * 2020-05-12 2021-11-18 삼성전자 주식회사 안테나 모듈 및 상기 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치
WO2022092506A1 (ko) * 2020-10-29 2022-05-05 엘지전자 주식회사 다층 기판으로 구현된 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자 기기
WO2022124775A1 (ko) * 2020-12-07 2022-06-16 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치 및 그 제조 방법
WO2022260489A1 (ko) * 2021-06-10 2022-12-15 삼성전자 주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
WO2022265436A1 (ko) * 2021-06-16 2022-12-22 삼성전자 주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
WO2023043179A1 (ko) * 2021-09-17 2023-03-23 삼성전자 주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP3490058B1 (en) 2022-03-09
US11228105B2 (en) 2022-01-18
WO2019107775A1 (en) 2019-06-06
CN109841964A (zh) 2019-06-04
US20190165473A1 (en) 2019-05-30
EP3490058A1 (en) 2019-05-29
CN109841964B (zh) 2022-05-10
KR102491506B1 (ko) 2023-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3490058B1 (en) Electronic device comprising antenna
US11616288B2 (en) Electronic device including 5G antenna module
US11855674B2 (en) Electronic device comprising antenna for wireless communication
KR102513750B1 (ko) 도전성 패턴을 포함하는 인쇄회로기판 및 그 인쇄회로기판을 포함하는 전자 장치
KR102606428B1 (ko) 복수의 안테나 및 이를 포함하는 전자 장치
KR102387939B1 (ko) 안테나 및 그 안테나를 포함하는 전자 장치
KR20200061935A (ko) 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR102533667B1 (ko) 인쇄 회로 기판의 경사진 측면에 형성된 안테나를 포함하는 안테나 조립체 및 그를 포함하는 전자 장치
KR102469571B1 (ko) 루프 타입 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR20200045661A (ko) 플렉서블 인쇄 회로 기판의 그라운드 층 및 인쇄 회로 기판의 그라운드 층을 전기적으로 연결하는 도전성 구조체를 포함하는 전자 장치
US11177556B2 (en) Antenna and electronic device comprising same
KR102561241B1 (ko) 측면을 향하는 안테나 모듈을 포함하는 전자장치
KR20210050267A (ko) 안테나 구조체를 포함하는 전자 장치
US11929546B2 (en) Electronic device comprising array antenna
KR102587773B1 (ko) 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치
KR20200052096A (ko) 안테나, 안테나와 적어도 일부 중첩하여 배치되는 유전체를 포함하는 전자 장치
KR102574774B1 (ko) 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR20190139597A (ko) 복수의 인쇄 회로 기판들에 대면하는 하우징 및 복수의 인쇄 회로 기판들을 전기적으로 연결하는 도전체를 포함하는 연결 부재, 및 이를 포함하는 전자 장치
KR102564270B1 (ko) 안테나 구조물을 포함하는 전자 장치
KR20210060184A (ko) 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR20210054336A (ko) 그립 감지 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
KR102445117B1 (ko) 블록셀 기반의 안테나 어레이를 포함하는 전자 장치
KR20220163718A (ko) Uwb 기반의 위치 측정을 위한 안테나 구조체를 포함하는 전자 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant