KR20190061798A - 안테나 및 그 안테나를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전면, 상기 전면의 반대 방향을 향하는 후면, 및 상기 전면 및 상기 후면 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하고, 상기 전면은 제1 유전율을 갖는 유전체로 형성되고, 상기 후면은 제2 유전율을 갖는 유전체로 형성되는 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되고 제1 그라운드를 포함하는 경성 인쇄 회로 기판(rigid printed circuit board), 제2 그라운드를 포함하고 상기 경성 인쇄 회로 기판의 일단으로부터 상기 측면을 향해 연장되는 가요성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board), 상기 가요성 인쇄 회로 기판에 실장되고, 밀리미터 웨이브 신호(millimeter wave signal)를 방사하는 복수의 안테나 엘리먼트, 상기 가요성 인쇄 회로 기판을 상기 후면과 지정된 각도가 되도록 고정하는 지지 부재, 및 상기 복수의 안테나 엘리먼트와 전기적으로 연결되고 상기 밀리미터 웨이브 신호를 이용하여 통신하도록 설정된 통신 회로를 포함하고, 상기 제1 그라운드 및 상기 제2 그라운드는 상기 복수의 방사체로부터 방사된 밀리미터 웨이브 신호 중 상기 전면 또는 후면 중 적어도 일부를 향해 방사되는 성분을 차폐함으로써 상기 밀리미터 웨이브 신호의 방사 패턴이 상기 측면 방향을 향해 지향성을 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 장치가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

안테나 및 그 안테나를 포함하는 전자 장치{AN ANTENNA AND AN ELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE ANTENNA}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 안테나 및 상기 안테나를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
IT(information technology)의 발달에 따라, 다양한 유형의 전자 장치들이 광범위하게 보급되고 있다. 상기 전자 장치는 안테나를 이용하여 다른 전자 장치 또는 기지국과 무선으로 통신할 수 있다.
최근에는 모바일 장치에 의한 네트워크 트래픽의 급격한 증가로, 초고주파 대역의 신호를 이용한 차세대 이동 통신 기술, 예컨대, 5세대 이동 통신(5G) 기술이 개발되고 있다. 초고주파수 대역의 신호가 사용되면 신호의 파장 길이가 밀리미터 단위로 짧아질 수 있다. 또한, 대역폭을 더 넓게 사용할 수 있어 보다 더 많은 양의 정보를 송신 또는 수신할 수 있다. 안테나 어레이는 하나의 안테나보다 큰 유효 등방 방사 전력(effective isotropically radiated power; EIRP)을 가지므로, 각종 데이터를 보다 효율적으로 송/수신할 수 있다. 상기 초고주파 대역의 신호는 이른바, 밀리미터 웨이브 신호(millimeter wave signal)로 지칭될 수 있다.
전자기파가 지정된 크기의 유전율을 가지는 유전체를 통과하는 경우 전자기파의 파장 길이는 변경될 수 있다. 이 경우 유전체가 일부 영역에만 존재하면 상기 유전체를 통과하는 전자기파는 상기 유전체를 통과하지 않는 전자기파와 진행 속도에서 차이가 발생할 수 있고, 방사되는 전자기파의 방사 패턴은 일그러질 수 있다. 전자기파의 진행 방향과 유전체가 지정된 각도를 이루면, 상기 전자기파의 수평 성분 및 수직 성분이 상기 유전체로부터 받는 영향의 크기는 서로 상이할 수 있고 상기 방사 패턴은 더 심하게 일그러질 수 있다.
전자 장치의 하우징은 일반적으로 지정된 크기의 유전율을 가지는 유전체를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 하우징 내부에 배치되는 안테나로부터 방사되는 전자기파는 상기 하우징을 통과하면서 방사 패턴의 왜곡 또는 일그러짐이 발생할 수 있다.
5세대 이전의 이동 통신 기술에서는 상기 전자기파의 주파수는 상대적으로 낮았고, 파장 길이는 상대적으로 길었다. 예를 들어, 와이브로 신호의 주파수는 대략 2.4GHz이고, 파장 길이는 대략 125mm이다. 상기 파장 길이에 비하여 상기 하우징, 예컨대 유전체의 두께는 매우 짧았기 때문에 상기 하우징에 의한 상기 방사 패턴의 왜곡은 전자 장치의 통신 성능에 있어 무시할 수 있는 수준이었다.
5세대 이동 통신 기술에서는 초고주파 대역 예컨대, 28GHz의 주파수를 포함하는 전자기파(예: 밀리미터 웨이브 신호)가 무선 통신에 이용될 수 있다. 상기 28GHz의 주파수를 포함하는 전자기파의 파장 길이는 대략 10.7mm이다. 상기 초고주파 대역의 전자기파는 파장 길이가 매우 짧기 때문에 상기 전자 장치에서 하우징의 상대적인 두께는 커질 수 있다. 예컨대, 5세대 이동 통신 기술에 접어들면서 상기 하우징에 의한 상기 방사 패턴의 왜곡은 상기 전자 장치의 통신 성능에 유의미한 영향을 끼칠 수 있다.
상대적인 두께가 지정된 두께보다 큰 유전체에 전자기파의 성분이 도달하는 경우 상기 유전체는 제2 안테나로 동작하는 효과를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 안테나로부터 전자기파가 방사(예: 제1 방사)되고 상기 유전체에 상기 전자기파가 도달하면, 상기 유전체로부터 상기 전자기파에서 유래한 제2 방사가 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제1 방사 및 상기 제2 방사는 안테나 어레이를 형성하는 안테나 엘리먼트의 방사 패턴과 유사한 방사 특성을 가질 수 있다. 예를 들면, 특정 방향으로 지향성이 생기고, 널(null) 영역이 나타날 수 있다.
일정한 규칙을 가지고 배열된 안테나 어레이의 경우, 목적하는 방향으로 지향성을 갖도록 설계가 가능할 수 있다. 그러나 상기와 같이 길이, 거리, 또는 두께 등을 지정할 수 없는 유전체에 의한 안테나 어레이가 형성되는 경우, 방사 패턴이 일그러지고 목적하는 방향으로 지향성이 이루어지지 않을 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 안테나로부터 방사되는 밀리미터 웨이브 신호의 성분 중 상기 안테나의 방사 성능을 저하시키는 방향으로 방사되는 성분을 차단함으로서 상기 밀리미터 웨이브 신호에 있어 상기 유전체의 영향을 감소시킬 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 전면, 상기 전면의 반대 방향을 향하는 후면, 및 상기 전면 및 상기 후면 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하고, 상기 전면은 제1 유전율을 갖는 유전체로 형성되고, 상기 후면은 제2 유전율을 갖는 유전체로 형성되는 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되고 제1 그라운드를 포함하는 경성 인쇄 회로 기판(rigid printed circuit board), 제2 그라운드를 포함하고 상기 경성 인쇄 회로 기판의 일단으로부터 상기 측면을 향해 연장되는 가요성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board), 상기 가요성 인쇄 회로 기판에 실장되고, 밀리미터 웨이브 신호(millimeter wave signal)를 방사하는 복수의 안테나 엘리먼트, 상기 가요성 인쇄 회로 기판을 상기 후면과 지정된 각도가 되도록 고정하는 지지 부재, 및 상기 복수의 안테나 엘리먼트와 전기적으로 연결되고 상기 밀리미터 웨이브 신호를 이용하여 통신하도록 설정된 통신 회로를 포함하고, 상기 제1 그라운드 및 상기 제2 그라운드는 상기 복수의 방사체로부터 방사된 밀리미터 웨이브 신호 중 상기 전면 또는 후면 중 적어도 일부를 향해 방사되는 성분을 차폐함으로써 상기 밀리미터 웨이브 신호의 방사 패턴이 상기 측면 방향을 향해 지향성을 가지도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 밀리미터 웨이브 신호를 방사함에 있어, 유전체로 이루어진 하우징의 영향을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 밀리미터 웨이브 신호의 방사 패턴이 목적하는 방향으로 지향성을 가지도록 할 수 있고, 상기 하우징에 의한 방사 패턴의 왜곡 또는 일그러짐을 감소시킬 수 있어, 전자 장치의 통신 성능을 향상시킬 수 있다. 이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함되는 통신 장치의 사시도를 나타낸다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함되는 통신 장치의 평면도를 나타낸다.
도 2c는 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함되는 통신 장치의 측면도를 나타낸다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전파 차단 영역을 나타낸다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 방사 패턴을 나타낸다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 측면의 단면이 직사각형 형태인 하우징을 포함하는 전자 장치에서 방사 패턴을 나타낸다.
도 5b는 일 실시 예에 따른 측면의 단면이 반원 형태인 하우징을 포함하는 전자 장치에서 방사 패턴을 나타낸다.
도 5c는 일 실시 예에 따른 측면의 단면이 삼각형 형태인 하우징을 포함하는 전자 장치에서 방사 패턴을 나타낸다.
도 6은 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도를 나타낸다.
도 7은 일 실시 예에 따른, 5G 통신을 지원하는 전자 장치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른, 통신 장치의 블록도이다.
도 9는, 일 실시 예에 따른 모바일 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 10은, 도 9의 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 11은, 도 9의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 커버 글래스(111), 후면 커버(112), 디스플레이(120), 인쇄 회로 기판(130), 배터리(140), 또는 통신 시스템(150)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 커버 글래스(111) 및 후면 커버(112)는 상호 결합되어 하우징(110)을 형성할 수 있다. 하우징(110)은 전자 장치(100)의 외관을 형성하고, 외부의 충격으로부터 전자 장치(100) 내부의 구성을 보호할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(110)은 전면, 상기 전면의 반대 방향으로 향하는 후면, 및 상기 전면 및 상기 후면 사이의 공간을 둘러싸는 측면을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 측면은 제1 측면 및 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제1 측면은 상기 전면으로부터 상기 후면 방향으로 굽어지고 연장되는 영역으로 이해될 수 있다. 상기 제2 측면은 상기 후면으로부터 상기 전면 방향으로 굽어지고 연장되는 영역으로 이해될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 하우징(110)의 형태는 상기 전면에서 바라보았을 때, 사각형, 실질적인 사각형, 원형,및 타원형 중 적어도 하나의 형태일 수 있다. 예를 들면, 하우징(110)은 상기 전면에서 바라보았을 때, 제1 엣지, 상기 제1 엣지에 대향하는 제2 엣지, 상기 제1 엣지의 일단과 상기 제2 엣지의 일단을 연결하는 제3 엣지, 및 상기 제1 엣지의 타단과 상기 제2 엣지의 타단을 연결하는 제4 엣지를 포함하는 사각형 또는 실질적인 사각형 형태일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 측면의 형태는 다양할 수 있다. 예를 들면, 상기 측면의 단면은 반원 형태로 형성될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 상기 측면의 단면은 삼각형 형태로 형성될 수 있다. 또 다른 예를 들면 상기 측면의 단면은 사각형인 형태로 형성될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전면 및 상기 전면으로부터 연장되는 제1 측면은 커버 글래스(111)로 형성될 수 있고, 상기 후면 및 상기 후면으로부터 연장되는 제2 측면은 후면 커버(112)로 형성될 수 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 전면은 커버 글래스(111)로 형성되고, 상기 후면 및 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면은 후면 커버(112)로 형성될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면의 적어도 일부분은 도전체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전체는 알루미늄(Al), 또는 스테인리스강, 등의 금속 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면의 적어도 일부는 하우징(110)의 전면 또는 후면과 구별되는 예컨대, 메탈 프레임으로 형성될 수도 있다. 예컨대, 하우징(110)은 전면에 해당하는 커버 글래스(111), 후면에 해당하는 후면 커버(112), 및 측면에 해당하는 상기 메탈 프레임을 포함할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 커버 글래스(111) 및 후면 커버(112)의 적어도 일부는 지정된 크기의 유전율을 가지는 유전체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 커버 글래스(111)는 제1 유전율을 가지는 유전체로 형성되고, 후면 커버(112)는 제2 유전율을 가지는 유전체로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 제1 유전율 및 상기 제2 유전율은 동일할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이(120)는 커버 글래스(111)와 후면 커버(112) 사이에 배치될 수 있다. 디스플레이(120)는 인쇄 회로 기판(130)과 전기적으로 연결되어, 콘텐트(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 위젯, 또는 심볼 등)를 출력하거나, 사용자로부터 터치 입력(예: 터치, 제스처, 호버링(hovering) 등)을 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(130)은 전자 장치(100)의 각종 전자 부품, 소자, 또는 인쇄회로 등을 실장(mount)할 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(130)은 AP(application processor), CP(communication processor), 또는 메모리(memory) 등을 실장할 수 있다. 본 문서에서 인쇄 회로 기판(130)은 제1 PCB(a first printed circuit board), 메인 PCB(main printed circuit board), 메인보드, 또는 PBA(printed board assembly)로 참조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(140)는 화학 에너지와 전기 에너지를 양 방향으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 배터리(140)는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 변환된 전기 에너지를 디스플레이(120) 및 인쇄 회로 기판(130)에 탑재된 다양한 구성 혹은 모듈에 공급할 수 있다. 또 다른 예로, 배터리(140)는 외부로부터 공급받은 전기 에너지를 화학 에너지로 변환하여 저장할 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(130)에는 배터리(140)의 충전 및 방전을 관리하기 위한 전력 관리 모듈이 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 시스템(150)은 인쇄 회로 기판(130)과 후면 커버(112) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 시스템(150)과 후면 커버(112) 사이에는 접착 물질이 배치될 수 있고, 통신 시스템(150)은 후면 커버(112)에 부착될 수 있다. 본 문서에서 통신 시스템(150)는 "5G 통신 모듈"로 참조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 시스템(150)은 통신 장치(151) 및 통신 모듈(152)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 통신 시스템(150)은 도 1에 도시된 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 통신 시스템(150)은 도 1에 도시된 바와 다른 개수의 통신 장치(151)를 포함할 수 있고, 통신 장치(151)는 도 1에 도시된 바와 다른 형태로 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(152)은 통신 장치(151)와 전기적으로 연결됨으로써 통신 장치(151)에 급전할 수 있다. 본 문서에서 급전은 통신 모듈(152)이 통신 장치(151)에 전류를 인가하는 동작을 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 통신 모듈(152)은 통신 장치(151)에 급전함으로써 밀리미터 웨이브 신호(millimeter wave signal)를 통해 외부의 전자 장치 또는 기지국과 통신할 수 있다. 상기 밀리미터 웨이브 신호는 예컨대, 파장의 길이가 밀리미터 단위이거나 예컨대, 20GHz 내지 100GHz 대역의 주파수를 가지는 신호로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 복수의 통신 장치(151a, 151b, 151c, 151d, 151e, 151f)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 장치(151)는 전자 장치(100)의 가장자리, 예컨대, 하우징(110)의 측면에 인접하여 배치될 수 있다.
예를 들면, 하우징(110)이 제1 엣지, 제2 엣지, 제3 엣지, 및 제4 엣지를 포함하는 사각형 또는 실질적인 사각형 형태인 경우, 전자 장치(100)는, 상기 제1 엣지에 인접하여 배치되는 제1 통신 장치(151a), 상기 제2 엣지에 인접하여 배치되는 제2 통신 장치(151c), 상기 제3 엣지에 인접하여 배치되는 제3 통신 장치(151d), 및 상기 제4 엣지에 인접하여 배치되는 제4 통신 장치(151f)를 포함할 수 있다.
다른 예를 들면, 도 1에 도시되는 바와 같이, 전자 장치(100)는 상기 제1 엣지에 인접하여 배치되는 제5 통신 장치(151b) 및 상기 제2 엣지에 인접하여 배치되는 제6 통신 장치(151e)를 더 포함할 수도 있다.
또 다른 예를 들면, 하우징(110)이 원형인 경우, 전자 장치(100)는 상기 원형의 중심으로부터 상기 측면을 향하여 지정된 거리만큼 이격되어 배치되는 복수의 통신 장치(151)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 통신 장치(151)는 전자 장치(100)의 외측을 향해 밀리미터 웨이브 신호를 방사할 수 있다. 상기 방사되는 밀리미터 웨이브 신호를 통해, 전자 장치(100)는 기지국 또는 외부의 전자 장치와 통신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 장치(151)는 복수의 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 어레이에 포함되는 안테나 엘리먼트는 자유 공간에서 무지향성(omni-directional)의 방사 패턴을 가질 수 있다. 상기 자유 공간은 예컨대, 유전율의 크기가 1인 유전체로만 이루어진 공간으로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 어레이가 자유 공간이 아닌 전자 장치(100)의 하우징(110) 내부에 배치되는 경우, 전자 장치(100) 내부에 배치되는 다양한 구성들에 의해 상기 무지향성과 상이한 방사 패턴을 가질 수 있다. 예를 들면, 안테나 어레이는 전자 장치(100)의 내부에서 하우징(110)의 측면 방향으로 지향성을 가지는 방사 패턴을 형성할 수 있다. 안테나 어레이가 특정 방향으로 지향성을 가지는 방사 패턴을 형성하면 전자 장치(100)는 상기 특정 방향으로의 통신 성능이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 장치(151)에 포함되는 안테나 어레이는 다이 폴 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 통신 모듈(152)과 전기적으로 연결되는 패치 안테나 어레이를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 통신 장치(151)는 상기 패치 안테나 어레이를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 패치 안테나 어레이는 상기 다이 폴 안테나 어레이가 방사하는 방향과 다른 방향(예: 서로 수직한 방향)으로 밀리미터 웨이브 신호를 방사할 수 있다. 예를 들면, 상기 다이 폴 안테나 어레이는 하우징(110)의 측면을 향해 밀리미터 웨이브 신호를 방사하고, 상기 패치 안테나 어레이는 하우징(110)의 전면 또는 후면을 향해 밀리미터 웨이브 신호를 방사할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 다이 폴 안테나 어레이는 제1 주파수 대역을 포함하는 신호를 방사하고, 상기 패치 안테나 어레이는 제2 주파수 대역을 포함하는 신호를 방사할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역은 동일할 수 있다.
본 문서에서 도 1에 도시된 전자 장치(100)의 구성들과 동일한 참조 부호를 갖는 구성들은, 도 1에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함되는 통신 장치의 사시도를 나타낸다. 도 2b는 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함되는 통신 장치의 평면도를 나타낸다. 도 2c는 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함되는 통신 장치의 측면도를 나타낸다. 도 2a 내지 도 2c에서 Z축 방향은 예컨대, 하우징(110)의 전면 방향을 나타낼 수 있다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 통신 장치(151a)는 복수의 안테나 엘리먼트(231, 232, 233, 234), 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)(210), 및 가요성 인쇄 회로(flexible printed circuit, FPC)(220)를 포함할 수 있다. 복수의 안테나 엘리먼트(231, 232, 233, 234)는 안테나 어레이(230)를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트들(231, 232, 233, 234)은 통신 모듈(152)로부터 급전되고 밀리미터 웨이브 신호를 방사하기 위한 빔을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트들(231, 232, 233, 234)은 다이 폴 안테나일 수 있다. 예를 들면, 안테나 엘리먼트들(231, 232, 233, 234)은 자유 공간(예: 유전율이 1인 공간)에서 안테나 엘리먼트들(231, 232, 233, 234)과 평행한 방향으로 무지향성인 방사 패턴을 가지도록 빔을 형성할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트들(231, 232, 233, 234)은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 다르게 모노 폴 안테나일 수도 있다. 본 문서에서 안테나 엘리먼트(220)는 안테나 엘리먼트(antenna element)로 참조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 안테나 엘리먼트(231, 232, 233, 234)는 가요성 인쇄 회로(220)에 실장될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 안테나 엘리먼트(231, 232, 233, 234)들은 지정된 간격으로 가요성 인쇄 회로(220)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 안테나 엘리먼트들(231, 232, 233, 234)에 급전하기 위한 배선들은 가요성 인쇄 회로(220)에 배치되고 인쇄 회로 기판(210)의 일단과 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(210)은 구부러지지 않는 재질의 인쇄 회로 기판일 수 있다. 본 문서에서, 인쇄 회로 기판(210)은 "5G 모듈 PCB", 또는 제2 PCB 등으로 참조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(210)은 복수의 전기적 소자들이 배치될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(210)에는 복수의 안테나 엘리먼트들(231, 232, 233, 234)에 급전하기 위한 배선들이 배치될 수 있다. 상기 배선들에 의해 복수의 안테나 엘리먼트들(231, 232, 233, 234)은 통신 모듈(152)과 전기적으로 연결될 수 있고, 급전될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(210)은 상기 복수의 전기적 소자들을 위한 그라운드를 포함할 수 있다. 본 문서에서, 상기 그라운드는 “PCB 그라운드”로 참조될 수 있다. 상기 PCB 그라운드는 안테나 엘리먼트들(231, 232, 233, 234)로부터 방사되는 밀리미터 웨이브 신호의 적어도 일부, 예컨대, 인쇄 회로 기판(210)의 방향으로 방사되는 성분을 저감시킬 수 있다. 이 경우, 인쇄 회로 기판(210)의 방향에 존재하는 유전체, 예컨대, 하우징(110)의 전면의 일부 영역 또는 후면의 일부 영역에는 상기 밀리미터 웨이브 신호가 도달하지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(210)의 일단에는 가요성 인쇄 회로(220)가 연장될 수 있다. 가요성 인쇄 회로(220)는 쉽게 구부러질 수 있는 재질의 인쇄 회로 기판일 수 있다. 가요성 인쇄 회로(220)는 구부러질 수 있기 때문에, 전자 장치(100) 내부의 실장 공간이 좁더라도 배치가 용이할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 가요성 인쇄 회로(220)는 제1 영역(221) 및 제2 영역(222)을 포함할 수 있다. 제1 영역(221)은 복수의 안테나 엘리먼트(231, 232, 233, 234)가 실장되는 영역일 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 영역(221)에서는 복수의 안테나 엘리먼트(231, 232, 233, 234)로부터 밀리미터 웨이브 신호의 방사가 이루어질 수 있다. 제2 영역(222)은 그라운드를 포함하는 영역일 수 있다. 본 문서에서 상기 그라운드는 “FPC 그라운드”로 참조될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 제2 영역(222)에는 복수의 안테나 엘리먼트에 급전하기 위한 배선이 배치될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 FPC 그라운드는 안테나 엘리먼트들(231, 232, 233, 234)로부터 방사되는 밀리미터 웨이브 신호의 적어도 일부, 예컨대, 가요성 인쇄 회로(220)의 방향(예: -X축 방향)으로 방사되는 성분을 저감시킬 수 있다. 이 경우, 가요성 인쇄 회로(220)의 방향에 존재하는 유전체, 예컨대, 하우징(110)의 전면의 일부 영역 또는 후면의 일부 영역에는 상기 밀리미터 웨이브 신호가 도달하지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 가요성 인쇄 회로(220)는 구부러질 수 있기 때문에, 상기 밀리미터 웨이브 신호가 도달하지 않는 영역은 확장될 수 있다. 예를 들면, 가요성 인쇄 회로(220)는 도 2c에 도시된 바와 같이, 하우징(110)의 커버 글래스(111)를 향해 구부러질 수 있다. 이 경우, 상기 밀리미터 웨이브 신호가 도달하지 않는 영역은 하우징(110)의 후면 커버(112)에서 확장될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 가요성 인쇄 회로(220)는 도 2c에 도시된 바와 다르게, 하우징(110)의 후면 커버(112)를 향해 구부러질 수 있다. 이 경우, 상기 밀리미터 웨이브 신호가 도달하지 않는 영역은 하우징(110)의 커버 글래스(111)에서 확장될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 통신 장치(151a)의 형상, 통신 장치(151a)의 구성, 안테나 엘리먼트들(231, 232, 233, 234)의 개수, 또는 안테나 엘리먼트들(231, 232, 233, 234)의 위치 등은 예시적인 것이며, 본 발명의 실시 예들은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바에 한정되지 않는다. 또한, 본 문서에서 도 2a 내지 도 2c 에 도시된 통신 장치(151a)에 대한 설명은 제2 통신 장치(151b) 내지 제6 통신 장치151f)에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
또한, 본 문서에서 도 2에 도시된 통신 장치(151a)의 구성들과 동일한 참조 부호를 갖는 구성들은, 도 2에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전파 차단 영역을 나타낸다. 도 3은 예컨대, 도 1에 도시된 전자 장치가 조립된 상태에서 A-A'로 절단된 단면의 일부를 나타낼 수 있다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(100)는 커버 글래스(111), 후면 커버(112), 통신 장치(151a), 및 지지 부재(310)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 도 3a에 도시되지 않은 구성을 더 포함할 수도 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)는 통신 장치(151a)와 전기적으로 연결된 통신 모듈(152)을 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(100)가 밀리미터 웨이브 신호를 통해 통신하고자 하는 목적 방향은 X축 방향일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 장치(151a)는 상기 목적 방향을 향해 배치될 수 있다. 예를 들면, 통신 장치(151a)에 포함되는 안테나 엘리먼트(예: 도 2a의 안테나 어레이(230))는 인쇄 회로 기판(210)으로부터 X축 방향을 향해 연장되어 실장될 수 있다. 일 실시 예에서, 안테나 엘리먼트가 실장되는 가요성 인쇄 회로(220)는 하우징(110)의 커버 글래스(111)를 향해 구부러질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 가요성 인쇄 회로(220)은 지지 부재(310)에 의해 지정된 각도로 구부러질 수 있다. 지지 부재(310)는 가요성 인쇄 회로(220)이 지정된 각도로 구부러져 지정된 방향을 향하도록 고정할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 지지 부재(310)는, 쿠션, 리브, 브라켓, 또는 하우징(110)의 일부 등에 의해 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(210)에 포함되는 그라운드 예컨대, PCB 그라운드는 안테나 엘리먼트들(231, 232, 233, 234)로부터 방사되는 밀리미터 웨이브 신호의 적어도 일부, 예컨대, 인쇄 회로 기판(210)의 방향으로 방사되는 성분을 저감시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 영역(31)은 PCB 그라운드에 의한 밀리미터 웨이브 신호의 차단 영역을 나타낼 수 있다. 상기 밀리미터 웨이브 신호 중 제1 영역(31)에 대응하는 하우징(110)의 후면 커버(112) 방향의 성분은 차단될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 가요성 인쇄 회로(220)에 포함되는 그라운드 예컨대, FPC 그라운드는 안테나 엘리먼트들(231, 232, 233, 234)로부터 방사되는 밀리미터 웨이브 신호의 적어도 일부, 예컨대, 가요성 인쇄 회로(220)의 방향으로 방사되는 성분을 저감시킬 수 있다. 예를 들면, 제2 영역(32)은 FPC 그라운드에 의한 밀리미터 웨이브 신호의 차단 영역을 나타낼 수 있다. 상기 밀리미터 웨이브 신호 중 제2 영역(32)에 대응하는 하우징(110)의 후면 커버(112) 방향의 성분은 차단될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 영역(32)은 제1 영역(31)보다 더 넓을 수 있다. 예컨대, 가요성 인쇄 회로(220)는 인쇄 회로 기판(210)으로부터 X축 방향으로 노출되고 Z축 방향으로 휘어지기 때문에, 상기 FPC 그라운드에 의한 밀리미터 웨이브 신호의 차단 영역인 제2 영역(32)은 제1 영역(31)보다 넓을 수 있다. 일 실시 예에서, 밀리미터 웨이브 신호의 전파 차단 영역은 가요성 인쇄 회로(220)에 의해 제1 영역(31)에서 제2 영역(32)으로 확장될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(231, 232, 233, 234)에서 방사되는 밀리미터 웨이브 신호 중 목적 방향을 제외한 방향으로 방사되는 성분은 인쇄 회로 기판(210) 및 가요성 인쇄 회로(220)에 포함된 그라운드에 의해 지정된 수준 이하로 차단될 수 있다. 이를 통해 전자 장치(100)는 상기 밀리미터 웨이브 신호가 목적 방향으로 지향성을 가지는 방사 패턴을 형성하도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 밀리미터 웨이브 신호가 파장 대비 지정된 수준 이상인 두께를 가지는 유전체에 지정된 수준보다 큰 세기로 도달되는 경우, 상기 유전체로부터 제2 방사가 이루어질 수 있다. 상기 제2 방사는 통신 장치(151a)에 의해 이루어진 상기 밀리미터 웨이브 신호의 제1 방사에 기초한 것일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(210) 또는 가요성 인쇄 회로(220)에 의해, 하우징(110)의 전면(예: 커버 글래스(111)) 또는 후면(예: 후면 커버(112))에 도달하는 밀리미터 웨이브 신호의 세기가 지정된 수준보다 감소되는 경우, 유전체(예: 커버 글래스(111)또는 후면 커버(112))로부터 발생할 수 있는 상기 제2 방사의 세기는 지정된 수준보다 작거나 상기 제2 방사는 전혀 이루어지지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 제2 방사가 통신 장치(151a)에서 이루어진 밀리미터 웨이브 신호의 제1 방사에 대해 미치는 영향은 지정된 수준보다 작을 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(151a)로부터 방사된 상기 밀리미터 웨이브 신호의 방사 패턴은 유전체에 의한 일그러짐 또는 왜곡으로부터 보호될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 밀리미터 웨이브 신호 중 하우징(110)의 측면을 향해 방사되는 성분은 PCB 그라운드 또는 FPC 그라운드에 의해 차폐되지 않으므로 지정된 세기보다 클 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 측면을 향해 방사되는 성분은 지정된 세기보다 클 수 있으므로 하우징(110)의 측면에서는 밀리미터 웨이브 신호의 제2 방사가 이루어질 수도 있다. 상기 제2 방사에 의해 방사 패턴의 일부에는 널(null) 영역이 발생할 수 있고, 방사 패턴의 일부는 상기 널 영역에 의해 일그러지거나 왜곡될 수 있다. 다만, 상기 널 영역이 발생하는 영역은 전자 장치(100)가 밀리미터 웨이브 신호의 방사를 통해 통신하려는 목적 방향과 무관한 영역일 수 있다. 예를 들면, 상기 목적 방향은 전자 장치(100)의 측면 방향일 수 있고, 상기 널 영역은 전자 장치(100)의 전면 또는 후면 방향으로 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 밀리미터 웨이브 신호의 방사 패턴은 목적 방향인 하우징(110)의 측면 방향으로 지향성을 가질 수 있고, 상기 목적 방향을 향한 방사 패턴에는 일그러짐 또는 왜곡이 감소될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 영역(32)의 넓이는 FPC 그라운드의 길이, 굽어지는 정도, 위치에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면, 상기 FPC 그라운드의 길이가 길어지고 굽어지는 정도가 증가하면 제2 영역(32)은 더 넓어질 수 있고 유전체에 의한 방사 패턴의 영향은 상대적으로 감소할 수 있다. 이 경우, 방사 패턴의 지향성은 측면으로부터 멀어질 수 있다. 예컨대, 상기 방사 패턴은 하우징(110)의 전면을 향하게 될 수도 있다.
또 다른 예를 들면, 상기 FPC 그라운드의 길이가 짧아지고 굽어지는 정도가 감소될 수 있다. 예를 들면, 제2 영역(32)은 상대적으로 좁아질 수 있고, 유전체에 의한 방사 패턴의 영향은 상대적으로 증가할 수 있다. 이 경우 방사 패턴의 지향성은 측면 방향과 가까울 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 FPC 그라운드의 길이, 굽어지는 정도, 또는 위치는 전자 장치가 방사하고자 하는 목적 방향 및 유전체 예컨대, 하우징에 의한 방사 패턴의 일그러지는 정도에 따라 결정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 인쇄 회로 기판(210)으로부터 지정된 거리만큼 이격되어 배치되는 전파 흡수체 또는 반사 부재를 더 포함할 수도 있다. 일 실시 예에서, 상기 전파 흡수체는 상기 복수의 안테나 엘리먼트로부터 방사된 상기 밀리미터 웨이브 신호 중 상기 전면 또는 상기 후면을 향해 방사되는 성분의 일부를 흡수할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 반사 부재는 상기 복수의 안테나 엘리먼트로부터 방사된 상기 밀리미터 웨이브 신호 중 상기 전면 또는 상기 후면을 향해 방사되는 성분의 일부를 반사할 수 있다. 상기 전파 흡수체 또는 상기 반사 부재는 밀리미터 웨이브 신호의 전파 차단 영역을 더 넓힐 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 통신 장치(151a)의 배치 형태는 도 3에 도시된 바에 한정되지 않는다. 예를 들면 통신 장치(151a)는 전자 장치(100) 내부의 실장 공간에 따라서 다양한 형태, 예컨대, 후면 방향으로 굽어진 형태로 배치될 수 있고, 밀리미터 웨이브 신호가 차단되는 영역 역시 상기 배치 형태에 따라 달라질 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 방사 패턴을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(100)의 방사 패턴은 지정된 방향으로 지향성을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 방사 패턴은 하우징의 측면 방향으로 지향성을 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)(예: 도 3의 전자 장치(100))의 방사 패턴은 FPC 그라운드의 영향으로 방향이 변경될 수 있다. 예를 들면, 가요성 인쇄 회로(예: 도 2a의 가요성 인쇄 회로(220))가 지지 부재(예: 도 3의 지지 부재(310))에 의해 구부러지지 않는 경우, 상기 방사 패턴은 제1 방향을 향할 수 있다. 가요성 인쇄 회로가 지지 부재에 의해 하우징의 전면 방향을 향해 구부러지면 상기 방사 패턴은 제2 방향을 향할 수 있다. 이 경우, FPC 그라운드에 의해 전파 차단 영역이 증가함에 따라, 상기 방사 패턴은 일그러짐이 상대적으로 줄어들 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 방사 패턴은 도 4에 도시된 바와 같이 약 45°방향을 향해 지향성을 가질 수 있고 약 -30°내지 약 150° 사이에서 형성될 수 있다. 방사 패턴의 크기는 약 -30° 및 약 150°에서 다소 작을 수 있으나 약 0°내지 120°에서 9 dB를 유지할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 방사 패턴은 도 4에 도시된 바와 다르게, 약 135°방향을 향해 지향성을 가질 수도 있다. 이 경우, 가요성 인쇄 회로는 지지 부재에 의해 하우징의 후면 방향을 향해 구부러질 수 있다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 측면의 단면이 직사각형 형태인 하우징을 포함하는 전자 장치에서 방사 패턴을 나타낸다. 도 5b는 일 실시 예에 따른 측면의 단면이 반원 형태인 하우징을 포함하는 전자 장치에서 방사 패턴을 나타낸다. 도 5c는 일 실시 예에 따른 측면의 단면이 삼각형 형태인 하우징을 포함하는 전자 장치에서 방사 패턴을 나타낸다.
도 5a를 참조하면, 전자 장치(100a)는 측면의 단면이 직사각형 형태인 하우징(110a)을 포함할 수 있다. 전자 장치(100a)의 안테나 엘리먼트(510)에서는 밀리미터 웨이브 신호를 방사할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 엘리먼트(510)는 자유 공간에서 무지향성의 방사 패턴을 가지도록 방사할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100a)의 방사 패턴은 밀리미터 웨이브 신호가 지정된 수준 이하로 차단되는 제1 영역(50a)을 포함할 수 있다. 상기 밀리미터 웨이브 신호는 제1 영역(50a)에 대응하는 하우징(110a)에는 도달하지 않을 수 있다. 따라서, 제1 영역(50a)에 대응하는 하우징(110a)의 일부는 상기 밀리미터 웨이브 신호에 영향을 주지 않을 수 있다. 그 결과, 방사 패턴은 측면 방향으로 지향성을 가지고, 방사 패턴 상에 일그러짐은 거의 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(110a)에 밀리미터 웨이브가 수직으로 입사되는 영역에서는 비스듬히 입사되는 영역에 비해 유전체의 영향이 적을 수 있다. 따라서, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 수직으로 입사되는 영역 방향을 향한 방사 이득은 상대적으로 클 수 있다.
도 5b를 참조하면, 전자 장치(100b)는 측면의 단면이 반원 형태인 하우징(110b)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 측면이 반원 형태이면 안테나 엘리먼트(510)로부터 방사되는 밀리미터 웨이브 신호는 모든 방향에서 유전체에 수직으로 입사할 수 있다. 따라서 이 경우, 방사 패턴은 전 방향으로 고르게 높은 이득을 가질 수 있고 일그러짐도 거의 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.
도 5c를 참조하면, 전자 장치(100c)는 측면의 단면이 삼각형 형태인 하우징(110c)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 측면이 삼각형 형태이면 안테나 엘리먼트(510)로부터 방사되는 밀리미터 웨이브 신호는 일부 영역에서 비스듬히 입사할 수 있다. 커버 글래스 및 후면 커버에 인접한 영역은 밀리미터 웨이브 신호가 비스듬히 입사하는 영역이므로, 상기 영역에서 방사 이득은 도 5a의 경우에 비해 감소한 것을 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100c)는 도 5a에 도시된 전자 장치(100a)에 비해 상기 밀리미터 웨이브 신호가 비스듬히 입사되는 영역의 유전체가 안테나 엘리먼트(510)로부터 가까울 수 있다. 이 경우, 상기 유전체는 방사 패턴에 일그러짐이 발생하도록 영향을 미칠 수도 있다. 도 5c에 도시된 방사 패턴에는 작은 일그러짐이 일부 발생한 것을 확인할 수 있다.
도 6은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 6을 참조하면, 네트워크 환경(600)에서 전자 장치(601)는 제 1 네트워크(698)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(602)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(699)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(604) 또는 서버(608)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(601)는 서버(608)를 통하여 전자 장치(604)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(601)는 프로세서(620), 메모리(630), 입력 장치(650), 음향 출력 장치(655), 표시 장치(660), 오디오 모듈(670), 센서 모듈(676), 인터페이스(677), 햅틱 모듈(679), 카메라 모듈(680), 전력 관리 모듈(688), 배터리(689), 통신 모듈(690), 가입자 식별 모듈(696), 및 안테나 모듈(697)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(601)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(660) 또는 카메라 모듈(680))가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 예를 들면, 표시 장치(660)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(676)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(620)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(640))를 구동하여 프로세서(620)에 연결된 전자 장치(601)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(620)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(676) 또는 통신 모듈(690))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(632)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(634)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(620)는 메인 프로세서(621)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(621)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(623)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(623)는 메인 프로세서(621)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 보조 프로세서(623)는, 예를 들면, 메인 프로세서(621)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(621)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(621)가 액티브(예: 어플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(621)와 함께, 전자 장치(601)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(660), 센서 모듈(676), 또는 통신 모듈(690))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(623)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(680) 또는 통신 모듈(690))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 메모리(630)는, 전자 장치(601)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(620) 또는 센서모듈(676))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(640)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(630)는, 휘발성 메모리(632) 또는 비휘발성 메모리(634)를 포함할 수 있다.
프로그램(640)은 메모리(630)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(642), 미들 웨어(644) 또는 어플리케이션(646)을 포함할 수 있다.
입력 장치(650)는, 전자 장치(601)의 구성요소(예: 프로세서(620))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(601)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(655)는 음향 신호를 전자 장치(601)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(660)는 전자 장치(601)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(660)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(670)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(670)은, 입력 장치(650)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(655), 또는 전자 장치(601)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(602)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(676)은 전자 장치(601)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(676)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(677)는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(602))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(677)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(678)는 전자 장치(601)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(602))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(679)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(679)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(680)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(680)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(688)은 전자 장치(601)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(689)는 전자 장치(601)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(690)은 전자 장치(601)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(602), 전자 장치(604), 또는 서버(608))간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(690)은 프로세서(620)(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(690)은 무선 통신 모듈(692)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(694)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제 1 네트워크(698)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(699)(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(690)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(692)은 가입자 식별 모듈(696)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(601)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(697)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(690)(예: 무선 통신 모듈(692))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 제 2 네트워크(699)에 연결된 서버(608)를 통해서 전자 장치(601)와 외부의 전자 장치(604)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(602, 104) 각각은 전자 장치(601)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(601)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(601)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(601)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(601)로 전달할 수 있다. 전자 장치(601)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.
도 7은 5G 통신을 지원하는 전자 장치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 전자 장치(700)는 하우징(710), 프로세서(740), 통신 모듈(750)(예: 도 1의 통신 모듈(152), 도 6의 통신 모듈(690)), 제1 통신 장치(721), 제2 통신 장치(722), 제3 통신 장치(723), 제4 통신 장치(724), 제1 도전성 라인(731), 제2 도전성 라인(732), 제3 도전성 라인(733), 또는 제4 도전성 라인(734)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(710)은 전자 장치(700)의 다른 구성요소들을 보호할 수 있다. 하우징(710)은, 예를 들어, 전면 플레이트(front plate), 전면 플레이트와 반대 방향을 향하는(facing away) 후면 플레이트(back plate), 및 후면 플레이트에 부착되거나 후면 플레이트와 일체로 형성되고, 전면 플레이트와 후면 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재(또는 메탈 프레임)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(700)는 적어도 하나의 통신 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 제1 통신 장치(721), 제2 통신 장치(722), 제3 통신 장치(723), 또는 제4 통신 장치(724)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 통신 장치(721), 제2 통신 장치(722), 제3 통신 장치(723), 또는 제4 통신 장치(724)는 하우징(710)의 내부에 위치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치의 전면 플레이트 위에서 볼 때, 제1 통신 장치(721)는 전자 장치(700)의 좌측 상단에 배치될 수 있고, 제2 통신 장치(722)는 전자 장치(700)의 우측 상단에 배치될 수 있고, 제3 통신 장치(723)는 전자 장치(700)의 좌측 하단에 배치될 수 있고, 제4 통신 장치(700)는 전자 장치(700)의 우측 하단에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(740)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(740)는 SoC(system on chip) 또는 SiP(system in package)으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(750)은 적어도 하나의 도전성 라인을 이용하여 적어도 하나의 통신 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(750)은 제1 도전성 라인(731), 제2 도전성 라인(732), 제3 도전성 라인(733), 또는 제4 도전성 라인(734)을 이용하여, 제1 통신 장치(721), 제2 통신 장치(722), 제3 통신 장치(723), 또는 제4 통신 장치(724)와 전기적으로 연결될 수 있다. 통신 모듈(750)은, 예를 들어, baseband processor, RFIC, 또는 IFIC를 포함할 수 있다. 통신 모듈(750)은, 예를 들어, 프로세서(740)(예: 어플리케이션 프로세서 (AP))와 별개의 baseband processor 를 포함할 수 있다. 제1 도전성 라인(731), 제2 도전성 라인(732), 제3 도전성 라인(733), 또는 제4 도전성 라인(734)은, 예를 들어, 동축 케이블, 또는 FPCB를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(750)는 제 1 Baseband Processor(BP)(미도시), 또는 제 2 Baseband Processor(미도시)를 포함할 수 있다. 전자 장치(700)는 제1 BP(또는 제2 BP)와 프로세서(740) 사이에 칩(chip) 간 통신을 지원하기 위한, 하나 이상의 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 프로세서(740)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(740)와 하나의 모듈을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 BP 또는 제2 BP는 프로세서(740)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(740)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 6의 네트워크(699)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 8은 일 실시 예에 따른 통신 장치의 블록도이다.
도 8을 참조하면, 통신 장치(800)(예: 도 7의 통신 장치(721, 722, 723, 724))은 통신 회로(830)(예: RFIC), PCB(850), 적어도 하나의 안테나 어레이(예: 제1 안테나 어레이(840), 또는 제2 안테나 어레이(845))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, PCB(850)에는 통신 회로(830), 또는 적어도 하나의 안테나 어레이가 위치할 수 있다. 예를 들어, PCB(850)의 제1 면에는 제1 안테나 어레이(840), 또는 제2 안테나 어레이(845)가 배치되고, PCB(850)의 제 2면에는 통신 회로(830)가 위치할 수 있다. PCB(850)는 전송선로(예: 도 7의 제1 도전성 라인(731), 동축 케이블)을 이용하여 다른 PCB(예: 도 7의 통신 모듈(750)가 배치된 PCB)와 전기적으로 연결하기 위한 커넥터(예: 동축 케이블 커넥터 또는 B-to-B(board to board))가 포함될 수 있다. 상기 PCB(850)는 예를 들어, 동축 케이블 커넥터를 이용하여 통신 모듈(750)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(840), 또는 제2 안테나 어레이(845)는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 안테나 엘리먼트들은 패치 안테나, 또는 다이폴 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 어레이(840)에 포함된 안테나 엘리먼트는 전자 장치(700)의 후면 플레이트를 향해 빔을 형성하기 위해 패치 안테나일 수 있다. 또 다른 예로, 제2 안테나 어레이(845)에 포함된 안테나 엘리먼트는 전자 장치(700)의 측면 부재를 향해 빔을 형성하기 위해 다이폴 안테나일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(830)는 20GHZ에서 100GHZ 대역 중 적어도 일부 대역(예: 24GHZ에서 30GHZ 또는 37GHz 에서 40GHz)을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 회로(830)는 주파수를 업 컨버터 또는 다운 컨버터 할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(800)(예: 도 7의 제 1 통신 장치(721))에 포함된 통신 회로(830)는 통신 모듈(예: 도 7의 통신 모듈(750))로부터 도전성 라인(예: 도 7의 제1 도전성 라인(731))을 통해 수신한 IF 신호를 RF 신호로 업 컨버터 할 수 있다. 또 다른 예로, 통신 장치(800)(예: 도 7의 제 1 통신 장치(721))에 포함된 통신 회로(830)는 제1 안테나 어레이(840) 또는 제2 안테나 어레이(845)를 통해 수신한 RF 신호(예: 밀리미터 웨이브 신호)를 IF 신호로 다운 컨버터 하여 도전성 라인을 이용하여 통신 모듈에 전송할 수 있다.
도 9는, 일 실시 예에 따른 모바일 전자 장치의 전면의 사시도이다. 도 10은, 도 9의 전자 장치의 후면의 사시도이다. 도 11은, 도 9의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 9 및 10을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(900)는, 제1 면(또는 전면)(910A), 제2 면(또는 후면)(910B), 및 제1 면(910A) 및 제2 면(910B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(910C)을 포함하는 하우징(910)을 포함할 수 있다. 다른 실시 예(미도시)에서는, 하우징은, 도 9의 제1 면(910A), 제2 면(910B) 및 측면(910C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 면(910A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(902)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제2 면(910B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(911)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(911)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(910C)은, 전면 플레이트(902) 및 후면 플레이트(911)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재")(918)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 후면 플레이트(911) 및 측면 베젤 구조(918)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(900)는, 디스플레이(901), 오디오 모듈(903, 907, 914), 센서 모듈(904, 919), 카메라 모듈(905, 912, 913), 키 입력 장치(915, 916, 917), 인디케이터(906), 및 커넥터 홀(908, 909) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(900)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(915, 916, 917), 또는 인디케이터(906))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(901)는, 예를 들어, 전면 플레이트(902)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 디스플레이(901)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.
오디오 모듈(903, 907, 914)은, 마이크 홀(903) 및 스피커 홀(907, 914)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(903)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(907, 914)은, 외부 스피커 홀(907) 및 통화용 리시버 홀(914)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는 스피커 홀(907, 914)과 마이크 홀(903)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(907, 914) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
센서 모듈(904, 919)은, 전자 장치(900)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(904, 919)은, 예를 들어, 하우징(910)의 제1 면(910A)에 배치된 제1 센서 모듈(904)(예: 근접 센서) 및/또는 제2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(910)의 제2 면(910B)에 배치된 제 3 센서 모듈(919)(예: HRM 센서)을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서는 하우징(910)의 제1면(910A)(예: 홈 키 버튼(915))뿐만 아니라 제2면(910B)에 배치될 수 있다. 전자 장치(900)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(904) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(905, 912, 913)은, 전자 장치(900)의 제1 면(910A)에 배치된 제1 카메라 장치(905), 및 제2 면(910B)에 배치된 제2 카메라 장치(912), 및/또는 플래시(913)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈(905, 912)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(913)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(900)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(915, 916, 917)는, 하우징(910)의 제1 면(910A)에 배치된 홈 키 버튼(915), 홈 키 버튼(915) 주변에 배치된 터치 패드(916), 및/또는 하우징(910)의 측면(910C)에 배치된 사이드 키 버튼(917)을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서는, 전자 장치(900)는 상기 언급된 키 입력 장치(915, 916, 917)들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(915, 916, 917)는 디스플레이(901) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다.
인디케이터(906)는, 예를 들어, 하우징(910)의 제1 면(910A)에 배치될 수 있다. 인디케이터(906)는, 예를 들어, 전자 장치(900)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있으며, LED를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(908, 909)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제1 커넥터 홀(908), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(909)을 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면, 전자 장치(1100)는, 측면 베젤 구조(1110), 제1 지지부재(1111)(예: 브라켓), 전면 플레이트(1120), 디스플레이(1130), 인쇄 회로 기판(1140), 배터리(1150), 제2 지지부재(1160)(예: 리어 케이스), 안테나(1170), 및 후면 플레이트(1180)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1100)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제1 지지부재(1111), 또는 제2 지지부재(1160))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(1100)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 9, 또는 도 10의 전자 장치(900)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제1 지지부재(1111)는, 전자 장치(1100) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(1110)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(1110)와 일체로 형성될 수 있다. 제1 지지부재(1111)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제1 지지부재(1111)는, 일면에 디스플레이(1130)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(1140)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(1140)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 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(1100)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(1150)는 전자 장치(1100)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(1150)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(1140)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(1150)는 전자 장치(900) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(900)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(1170)는, 후면 플레이트(1180)와 배터리(1150) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(1170)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(1170)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 다른 실시 예에서는, 측면 베젤 구조(1110) 및/또는 상기 제1 지지부재(1111)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
전자 장치는 밀리미터 웨이브 신호를 방사함에 있어, 유전체로 이루어진 하우징의 영향을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 밀리미터 웨이브 신호의 방사 패턴이 목적하는 방향으로 지향성을 가지도록 할 수 있고, 상기 하우징에 의한 방사 패턴의 왜곡 또는 일그러짐을 감소시킬 수 있어, 전자 장치의 통신 성능을 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는, 전면, 상기 전면의 반대 방향을 향하는 후면, 및 상기 전면 및 상기 후면 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하고, 상기 전면은 제1 유전율을 갖는 유전체로 형성되고, 상기 후면은 제2 유전율을 갖는 유전체로 형성되는 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되고 제1 그라운드를 포함하는 경성 인쇄 회로 기판(rigid printed circuit board), 제2 그라운드를 포함하고 상기 경성 인쇄 회로 기판의 일단으로부터 상기 측면을 향해 연장되는 가요성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board), 상기 가요성 인쇄 회로 기판에 실장되고, 밀리미터 웨이브 신호(millimeter wave signal)를 방사하는 복수의 안테나 엘리먼트, 상기 가요성 인쇄 회로 기판을 상기 후면과 지정된 각도가 되도록 고정하는 지지 부재, 및 상기 복수의 안테나 엘리먼트와 전기적으로 연결되고 상기 밀리미터 웨이브 신호를 이용하여 통신하도록 설정된 통신 회로를 포함하고, 상기 제1 그라운드 및 상기 제2 그라운드는 상기 복수의 방사체로부터 방사된 밀리미터 웨이브 신호 중 상기 전면 또는 후면 중 적어도 일부를 향해 방사되는 성분을 차폐함으로써 상기 밀리미터 웨이브 신호의 방사 패턴이 상기 측면 방향을 향해 지향성을 가지도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 안테나 엘리먼트는 지정된 간격으로 이격되어 상기 가요성 인쇄 회로 기판에 실장되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지지 부재는 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 적어도 일부가 상기 측면 방향으로부터 상기 전면 방향을 향해 구부러지도록 고정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지지 부재는 상기 가요성 인쇄 회로가 상기 측면 방향으로부터 상기 후면 방향을 향해 구부러지도록 고정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 그라운드가 상기 복수의 안테나 엘리먼트로부터 방사된 밀리미터 웨이브 신호 중 상기 전면 또는 상기 후면 중 적어도 일부를 향해 방사되는 성분을 차폐하는 제2 전파 차단 영역은, 상기 제1 그라운드가 상기 복수의 안테나 엘리먼트로부터 방사된 밀리미터 웨이브 신호 중 상기 전면 또는 상기 후면 중 적어도 일부를 향해 방사되는 성분을 차폐하는 제1 전파 차단 영역보다 더 넓을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 인쇄 회로 기판으로부터 지정된 거리만큼 이격되어 배치되는 전파 흡수체를 더 포함하고, 상기 전파 흡수체는 상기 복수의 방사체로부터 방사된 상기 밀리미터 웨이브 신호 중 상기 전면 또는 상기 후면을 향해 방사되는 성분의 일부를 흡수하는 것을 특징으로 할 수 있다,
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 인쇄 회로 기판으로부터 지정된 거리만큼 이격되어 배치되는 반사 부재를 포함하고, 상기 반사 부재는 상기 복수의 방사체로부터 방사된 상기 밀리미터 웨이브 신호 중 상기 전면 또는 상기 후면을 향해 방사되는 성분의 일부를 반사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 안테나 엘리먼트는 다이 폴 안테나로서 기능할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 안테나 엘리먼트는 모노 폴 안테나로서 기능할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 통신 회로와 전기적으로 연결되는 패치 안테나 어레이를 더 포함하고, 상기 패치 안테나 어레이는 상기 전면 또는 상기 후면을 향하도록 상기 인쇄 회로 기판에 배치되고 상기 밀리미터 웨이브 신호를 방사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 안테나 엘리먼트는 제1 주파수 대역을 포함하는 밀리미터 웨이브 신호를 방사하고, 상기 패치 안테나 어레이는 제2 주파수 대역을 포함하는 밀리미터 웨이브 신호를 방사할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역은 동일할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 밀리미터 웨이브 신호는 20GHz 내지 100GHz 사이의 주파수를 가지는 신호일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 유전율 및 상기 제2 유전율은 서로 동일한 크기일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지지 부재는 쿠션, 리브, 브라켓, 및 상기 하우징의 일부 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 하우징은 상기 전면에서 바라보았을 때, 제1 엣지, 상기 제1 엣지에 대향하는 제2 엣지, 상기 제1 엣지의 일단과 상기 제2 엣지의 일단을 연결하는 제3 엣지, 및 상기 제1 엣지의 타단과 상기 제2 엣지의 타단을 연결하는 제4 엣지를 포함하는 측면 부재를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 안테나 엘리먼트는, 상기 제1 엣지에 인접하여 배치되는 제1 복수의 안테나 엘리먼트, 상기 제2 엣지에 인접하여 배치되는 제2 복수의 안테나 엘리먼트, 상기 제3 엣지에 인접하여 배치되는 제3 복수의 안테나 엘리먼트, 및 상기 제4 엣지에 인접하여 배치되는 제4 복수의 안테나 엘리먼트를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 하우징은 상기 전면에서 바라보았을 때 원형일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 안테나 엘리먼트는 상기 원형의 중심으로부터 상기 측면을 향하여 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 측면 부재의 단면의 형태는 직사각형, 반원, 및 삼각형 중 적어도 하나일 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 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 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))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(101))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어 하에 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.
일 실시 예에 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.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    전면, 상기 전면의 반대 방향을 향하는 후면, 및 상기 전면 및 상기 후면 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하고, 상기 전면은 제1 유전율을 갖는 유전체로 형성되고, 상기 후면은 제2 유전율을 갖는 유전체로 형성되는 하우징;
    상기 하우징 내부에 배치되고 제1 그라운드를 포함하는 경성 인쇄 회로 기판(rigid printed circuit board);
    제2 그라운드를 포함하고 상기 경성 인쇄 회로 기판의 일단으로부터 상기 측면을 향해 연장되는 가요성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board);
    상기 가요성 인쇄 회로 기판에 실장되고, 밀리미터 웨이브 신호(millimeter wave signal)를 방사하는 복수의 안테나 엘리먼트;
    상기 가요성 인쇄 회로 기판을 상기 후면과 지정된 각도가 되도록 고정하는 지지 부재; 및
    상기 복수의 안테나 엘리먼트와 전기적으로 연결되고 상기 밀리미터 웨이브 신호를 이용하여 통신하도록 설정된 통신 회로;를 포함하고,
    상기 제1 그라운드 및 상기 제2 그라운드는 상기 복수의 방사체로부터 방사된 밀리미터 웨이브 신호 중 상기 전면 또는 후면 중 적어도 일부를 향해 방사되는 성분을 차폐함으로써 상기 밀리미터 웨이브 신호의 방사 패턴이 상기 측면 방향을 향해 지향성을 가지도록 하는, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 안테나 엘리먼트는 지정된 간격으로 이격되어 상기 가요성 인쇄 회로 기판에 실장되는, 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 부재는 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 적어도 일부가 상기 측면 방향으로부터 상기 전면 방향을 향해 구부러지도록 고정하는, 전자 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 부재는 상기 가요성 인쇄 회로가 상기 측면 방향으로부터 상기 후면 방향을 향해 구부러지도록 고정하는, 전자 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 그라운드가 상기 복수의 안테나 엘리먼트로부터 방사된 밀리미터 웨이브 신호 중 상기 전면 또는 상기 후면 중 적어도 일부를 향해 방사되는 성분을 차폐하는 제2 전파 차단 영역은,
    상기 제1 그라운드가 상기 복수의 안테나 엘리먼트로부터 방사된 밀리미터 웨이브 신호 중 상기 전면 또는 상기 후면 중 적어도 일부를 향해 방사되는 성분을 차폐하는 제1 전파 차단 영역보다 더 넓은, 전자 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판으로부터 지정된 거리만큼 이격되어 배치되는 전파 흡수체를 더 포함하고,
    상기 전파 흡수체는 상기 복수의 방사체로부터 방사된 상기 밀리미터 웨이브 신호 중 상기 전면 또는 상기 후면을 향해 방사되는 성분의 일부를 흡수하는, 전자 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판으로부터 지정된 거리만큼 이격되어 배치되는 반사 부재를 포함하고,
    상기 반사 부재는 상기 복수의 방사체로부터 방사된 상기 밀리미터 웨이브 신호 중 상기 전면 또는 상기 후면을 향해 방사되는 성분의 일부를 반사하는, 전자 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 안테나 엘리먼트는 다이 폴 안테나로서 기능하는, 전자 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 안테나 엘리먼트는 모노 폴 안테나로서 기능하는, 전자 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 통신 회로와 전기적으로 연결되는 패치 안테나 어레이를 더 포함하고,
    상기 패치 안테나 어레이는 상기 전면 또는 상기 후면을 향하도록 상기 인쇄 회로 기판에 배치되고 상기 밀리미터 웨이브 신호를 방사하는, 전자 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수의 안테나 엘리먼트는 제1 주파수 대역을 포함하는 밀리미터 웨이브 신호를 방사하고,
    상기 패치 안테나 어레이는 제2 주파수 대역을 포함하는 밀리미터 웨이브 신호를 방사하는, 전자 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역은 동일한, 전자 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 밀리미터 웨이브 신호는 20GHz 내지 100GHz 사이의 주파수를 가지는, 전자 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 유전율 및 상기 제2 유전율은 서로 동일한 크기인, 전자 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 부재는 쿠션, 리브, 브라켓, 및 상기 하우징의 일부 중 적어도 하나로 구현되는, 전자 장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징은 상기 전면에서 바라보았을 때, 제1 엣지, 상기 제1 엣지에 대향하는 제2 엣지, 상기 제1 엣지의 일단과 상기 제2 엣지의 일단을 연결하는 제3 엣지, 및 상기 제1 엣지의 타단과 상기 제2 엣지의 타단을 연결하는 제4 엣지를 포함하는 측면 부재를 포함하는, 전자 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 복수의 안테나 엘리먼트는, 상기 제1 엣지에 인접하여 배치되는 제1 복수의 안테나 엘리먼트, 상기 제2 엣지에 인접하여 배치되는 제2 복수의 안테나 엘리먼트, 상기 제3 엣지에 인접하여 배치되는 제3 복수의 안테나 엘리먼트, 및 상기 제4 엣지에 인접하여 배치되는 제4 복수의 안테나 엘리먼트를 포함하는, 전자 장치.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징은 상기 전면에서 바라보았을 때 원형인, 전자 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 복수의 안테나 엘리먼트는 상기 원형의 중심으로부터 상기 측면을 향하여 지정된 거리만큼 이격되어 배치되는, 전자 장치.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 측면 부재의 단면의 형태는 직사각형, 반원, 및 삼각형 중 적어도 하나인, 전자 장치.
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