KR20200112224A - 복수의 주파수 대역을 천이 및 급전하는 전송 선로를 포함하는 안테나 구조체 및 상기 안테나 구조체를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

복수의 주파수 대역을 천이 및 급전하는 전송 선로를 포함하는 안테나 구조체 및 상기 안테나 구조체를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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Abstract

제1 플레이트, 상기 제1 플레이트의 반대 방향으로 향하는 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸고, 상기 제2 플레이트에 연결되거나, 상기 제2 플레이트와 일체로 형성되며, 도전성 물질을 포함하는 측면 부재를 포함하는 하우징으로서, 상기 측면 부재의 제1 부분은, 상기 하우징 외부로 향하는 제1 면, 상기 하우징 내부로 향하는 제2 면, 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면까지 상기 측면 부재를 관통하는 방향인 제1 방향으로 형성된 관통홀, 및 상기 관통홀 내에 삽입된 비도전성 물질을 포함하는 하우징, 상기 제1 플레이트의 적어도 일부를 통해 보이는 디스플레이, 상기 하우징 내부에 배치된 인쇄 회로 기판으로서, 상기 제2 면과 대면하는 제3 면, 상기 제3 면과 반대 방향으로 향하는 제4 면, 상기 제4 면보다 상기 제3 면에 가깝게 배치되고, 상기 관통홀과 대면하도록 형성된 슬릿(slit)을 포함하는 제1 도전층, 상기 제1 도전층 보다 상기 제4 면에 가깝게 배치된 제2 도전층, 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치된 급전 선로, 상기 급전 선로 및 상기 제1 도전층 사이에 배치되고 상기 제1 도전층과 전기적으로 커플링된 도전성 패턴, 상기 급전 선로와 상기 도전성 패턴을 연결하는 도전성 비아, 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제3 도전층, 상기 제1 도전층 및 상기 제3 도전층 사이에 배치된 제4 도전층, 상기 제1 도전층 및 상기 제3 도전층을 전기적으로 연결하고, 상기 도전성 비아로부터 상기 제1 방향과 수직이고 상기 관통홀 및 상기 슬릿으로부터 멀어지는 방향인 제2 방향으로 제1 거리만큼 이격되어 형성되는 복수의 제1 사이드 비아들, 및 상기 제3 도전층 및 상기 제4 도전층을 전기적으로 연결하고, 상기 도전성 비아로부터 상기 제2 방향으로 상기 제1 거리와 다른 제2 거리만큼 이격되어 형성되는 복수의 제2 사이드 비아들을 포함하는 인쇄 회로 기판, 및 상기 급전 선로와 전기적으로 연결되고, 3GHz 및 100GHz 사이의 주파수를 가진 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성된 적어도 하나의 무선 통신 회로를 포함하는 전자 장치가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

복수의 주파수 대역을 천이 및 급전하는 전송 선로를 포함하는 안테나 구조체 및 상기 안테나 구조체를 포함하는 전자 장치{ANTENNA STRUCTURE INCLUDING TRANSMISSION LINE TRANSITTING AND FEEDING MULTIPLE FREQUENCY BAND AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE ANTENNA STRUCTURE}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은 복수의 주파수 대역을 천이 및 급전하는 전송 선로를 포함하는 안테나 구조체 및 상기 안테나 구조체를 포함하는 전자 장치를 구현하는 기술과 관련된다.
이동 통신 기술의 발달로, 안테나(antenna)를 구비한 전자 장치가 광범위하게 보급되고 있다. 전자 장치는 안테나를 이용하여 음성 신호 또는 데이터(예: 메시지, 사진, 동영상, 음악 파일, 또는 게임)를 포함하는 RF(radio frequency) 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 전자 장치는 고주파(예: 5세대 통시, millimeter wave)를 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 고주파 통신을 수행하는 경우, 높은 전송손실을 극복하기 위해 어레이 안테나를 적용할 수 있다.
한편, 최근의 전자 장치는 안테나 주변에 메탈 프레임(metal frame)이 배치될 수 있다. 메탈 프레임이 배치되는 경우 안테나에서 방사하는 신호의 방사 패턴이 왜곡되는 것을 방지하기 위해 메탈 프레임 자체를 안테나 방사체로 활용할 수 있다. 혼(horn) 형태의 메탈 프레임은 안테나 방사체의 개구부(aperture)가 전자 장치의 최외곽에 배치된 구조를 가질 수 있다.
혼 형태의 메탈 프레임은 전자 장치의 인쇄 회로 기판에 포함된 다른 금속 라인들에 의한 영향을 차단하기 위해 도파관(waveguide)을 전송 선로의 일부로 이용하여 신호를 급전할 수 있다. 도파관은 무선 통신 회로에서 출력된 신호의 전송 모드와 다른 모드로 신호를 전달하므로 전송 선로 내에서 서로 다른 모드로 천이(transition)하는 동작을 수행할 수 있다.
인쇄 회로 기판에 포함된 전송 선로에서 전송 모드를 천이하기 위하여 사분파 단락 스터브(quarter wave shorting stub)를 이용할 수 있다. 그러나 사분파 단락 스터브는 특정한 대역에서만 천이가 발생하여 복수의 주파수 대역을 천이하는 것이 용이하지 않을 수 있다.
또한, 인쇄 회로 기판에 포함된 전송 선로에서 전송 모드를 천이하기 위하여 개방(open)된 도파관을 이용할 수 있다. 그러나 개방된 도파관에 메탈 프레임이 접하도록 배치되는 경우 고주파 대역에서 개방된 회로를 구현하는 것이 용이하지 않을 수 있다.
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 복수의 주파수 대역을 천이하여 급전할 수 있는 안테나 구조체 및 상기 안테나 구조체를 포함하는 전자 장치를 제공하고자 한다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트의 반대 방향으로 향하는 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸고, 상기 제2 플레이트에 연결되거나, 상기 제2 플레이트와 일체로 형성되며, 도전성 물질을 포함하는 측면 부재를 포함하는 하우징으로서, 상기 측면 부재의 제1 부분은, 상기 하우징 외부로 향하는 제1 면, 상기 하우징 내부로 향하는 제2 면, 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면까지 상기 측면 부재를 관통하는 방향인 제1 방향으로 형성된 관통홀, 및 상기 관통홀 내에 삽입된 비도전성 물질을 포함하는 하우징, 상기 제1 플레이트의 적어도 일부를 통해 보이는 디스플레이, 상기 하우징 내부에 배치된 인쇄 회로 기판으로서, 상기 제2 면과 대면하는 제3 면, 상기 제3 면과 반대 방향으로 향하는 제4 면, 상기 제4 면보다 상기 제3 면에 가깝게 배치되고, 상기 관통홀과 대면하도록 형성된 슬릿(slit)을 포함하는 제1 도전층, 상기 제1 도전층 보다 상기 제4 면에 가깝게 배치된 제2 도전층, 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치된 급전 선로, 상기 급전 선로 및 상기 제1 도전층 사이에 배치되고 상기 제1 도전층과 전기적으로 커플링된 도전성 패턴, 상기 급전 선로와 상기 도전성 패턴을 연결하는 도전성 비아, 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제3 도전층, 상기 제1 도전층 및 상기 제3 도전층 사이에 배치된 제4 도전층, 상기 제1 도전층 및 상기 제3 도전층을 전기적으로 연결하고, 상기 도전성 비아로부터 상기 제1 방향과 수직이고 상기 관통홀 및 상기 슬릿으로부터 멀어지는 방향인 제2 방향으로 제1 거리만큼 이격되어 형성되는 복수의 제1 사이드 비아들, 및 상기 제3 도전층 및 상기 제4 도전층을 전기적으로 연결하고, 상기 도전성 비아로부터 상기 제2 방향으로 상기 제1 거리와 다른 제2 거리만큼 이격되어 형성되는 복수의 제2 사이드 비아들을 포함하는 인쇄 회로 기판, 및 상기 급전 선로와 전기적으로 연결되고, 3GHz 및 100GHz 사이의 주파수를 가진 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성된 적어도 하나의 무선 통신 회로를 포함할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 다른 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트의 반대 방향으로 향하는 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸고, 상기 제2 플레이트에 연결되거나, 상기 제2 플레이트와 일체로 형성되며, 도전성 물질을 포함하는 측면 부재를 포함하는 하우징으로서, 상기 측면 부재의 제1 부분은, 상기 하우징(housing)의 외부로 향하는 제1 면과, 상기 제1 면과 반대 방향을 향하는 제2 면을 포함하며, 상기 하우징의 내부에는 인쇄 회로 기판이 배치되며, 상기 인쇄 회로 기판은, 상기 제2 면과 대면하는 제3 면, 상기 제3 면과 반대 방향으로 향하는 제4 면, 상기 제4 면보다 상기 제3 면에 가깝게 배치된 제1 도전층, 상기 제1 도전층보다 상기 제4 면에 가깝게 배치된 제2 도전층, 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치된 급전 선로, 상기 급전 선로와 상기 제1 도전층을 연결하는 도전성 비아, 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제3 도전층, 상기 제1 도전층 및 상기 제3 도전층 사이에 배치된 제4 도전층, 상기 제1 도전층 및 상기 제3 도전층을 전기적으로 연결하고, 상기 도전성 비아로부터 상기 제1 방향과 수직이고 상기 관통홀 및 상기 슬릿으로부터 멀어지는 방향인 제2 방향으로 이격되어 형성되고 상기 제4 도전층과 이격되어 형성되는 복수의 제3 사이드 비아들, 및 상기 제1 도전층 및 상기 제4 도전층을 전기적으로 연결하고, 상기 도전성 비아로부터 상기 제2 방향으로 상기 제1 거리와 다른 제2 거리만큼 이격되고, 상기 복수의 제3 사이드 비아들보다 상기 도전성 비아에 인접하도록 형성되는 복수의 제4 사이드 비아들을 포함하는 인쇄 회로 기판, 및 상기 급전 선로와 전기적으로 연결되고, 3GHz 및 100GHz 사이의 주파수를 가진 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성된 적어도 하나의 무선 통신 회로를 포함할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 또 다른 실시 예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치 내부에 배치된 인쇄 회로 기판, 및 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되고, 3GHz 및 100GHz 사이의 주파수를 가진 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성된 적어도 하나의 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 인쇄 회로 기판은, 상기 전자 장치의 외부 측면과 인접한 제3 면, 상기 제3 면과 반대 방향으로 향하는 제4 면, 상기 제4 면보다 상기 제3 면에 가깝게 배치된 제1 도전층, 상기 제1 도전층 보다 상기 제4 면에 가깝게 배치된 제2 도전층, 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치된 급전 선로, 상기 급전 선로 및 상기 제1 도전층 사이에 배치되고 상기 제1 도전층과 전기적으로 커플링된 도전성 패턴, 상기 급전 선로와 상기 도전성 패턴을 연결하는 도전성 비아, 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제3 도전층, 상기 제1 도전층 및 상기 제3 도전층 사이에 배치된 제4 도전층, 상기 도전성 비아로부터 상기 제1 방향과 수직이고 상기 관통홀로부터 멀어지는 방향인 제2 방향으로 제1 거리를 갖는 제1 단락 스터브, 및 상기 도전성 비아로부터 상기 제2 방향으로 상기 제1 거리와 다른 제2 거리를 갖는 제2 단락 스터브를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 전송 선로 내에서 복수의 주파수 대역의 신호를 천이하여 도파관을 통해 메탈 프레임으로 신호를 급전할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 도 2를 참조하여 설명된 제3 안테나 모듈을 나타낸 도면들이다.
도 4는 도 3의 제3 안테나 모듈의 라인 B-B'에 대한 단면을 도시한다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 분리된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5b는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 결합된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 도 5a의 라인 A-A'에서 바라본 측면 부재의 관통홀의 형상을 나타낸 단면도이다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 인쇄 회로 기판의 사시도이다.
도 7b는 일 실시 예에 따른 도 7a의 라인 B-B'에서 바라본 인쇄 회로 기판의 단면도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 인쇄 회로 기판 및 안테나 모듈이 결합된 안테나 구조체를 나타낸 단면도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 인쇄 회로 기판의 단면도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 안테나 구조체의 무선 통신 회로, 전송 선로, 안테나 방사체, 및/또는 이중 개방 회로를 나타낸 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 안테나 구조체의 전달 특성을 나타낸 그래프이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 안테나 구조체의 스터브 길이에 따른 통과 주파수 대역을 나타낸 그래프이다.
도 13은 다른 실시 예에 따른 인쇄 회로 기판의 단면도이다.
도 14는 또 다른 실시 예에 따른 인쇄 회로 기판의 단면도이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 인쇄 회로 기판의 측면도이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 안테나 구조체의 사시도이다.
도 17은 일 실시 예에 따른 안테나 구조체의 측면도이다.
도 18a 내지 도 18c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 안테나 모듈의 배치 구조를 나타낸 단면도들이다.
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, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)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(177)는 전자 장치(101)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른, 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치(101)의 블록도(200)이다. 도 2를 참조하면, 전자 장치(101)는 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 radio frequency integrated circuit(RFIC)(222), 제 2 RFIC(224), 제 3 RFIC(226), 제 4 RFIC(228), 제 1 radio frequency front end(RFFE)(232), 제 2 RFFE(234), 제 1 안테나 모듈(242), 제 2 안테나 모듈(244), 및 안테나(248)을 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 더 포함할 수 있다. 네트워크(199)는 제 1 네트워크(292)와 제2 네트워크(294)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 도 1에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 네트워크(199)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(222), 제 2 RFIC(224), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFFE(232), 및 제 2 RFFE(234)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 4 RFIC(228)는 생략되거나, 제 3 RFIC(226)의 일부로서 포함될 수 있다.
제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제 1 네트워크(292)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 네트워크는 2세대(2G), 3G, 4G, 또는 long term evolution(LTE) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 지정된 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 2 네트워크(294)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 다른 지정된 대역(예: 약 6GHz 이하)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 보조 프로세서(123), 또는 통신 모듈(190)과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다.
제 1 RFIC(222)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 라디오 주파수(RF) 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 안테나(예: 제 1 안테나 모듈(242))를 통해 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 1 RFFE(232))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제 1 RFIC(222)는 전처리된 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 2 RFIC(224)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에 사용되는 Sub6 대역(예: 약 6GHz 이하)의 RF 신호(이하, 5G Sub6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Sub6 RF 신호가 안테나(예: 제 2 안테나 모듈(244))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 2 RFFE(234))를 통해 전처리될 수 있다. 제 2 RFIC(224)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 3 RFIC(226)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에서 사용될 5G Above6 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 RF 신호(이하, 5G Above6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제 3 RFFE(236)를 통해 전처리될 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 전처리된 5G Above 6 RF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 3 RFFE(236)는 제 3 RFIC(226)의 일부로서 형성될 수 있다.
전자 장치(101)는, 일실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제 4 RFIC(228)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 4 RFIC(228)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 중간(intermediate) 주파수 대역(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)의 RF 신호(이하, IF 신호)로 변환한 뒤, 상기 IF 신호를 제 3 RFIC(226)로 전달할 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제 3 RFIC(226)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제 4 RFIC(228)는 IF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 제 1 RFIC(222)와 제 2 RFIC(224)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 RFFE(232)와 제 2 RFFE(234)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(242) 또는 제 2 안테나 모듈(244)중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
일실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 제 3 안테나 모듈(246)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제 1 서브스트레이트(예: main PCB)에 배치될 수 있다. 이런 경우, 제 1 서브스트레이트와 별도의 제 2 서브스트레이트(예: sub PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제 3 RFIC(226)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(248)가 배치되어, 제 3 안테나 모듈(246)이 형성될 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나(248)는, 예를 들면, 빔포밍에 사용될 수 있는 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)를 동일한 서브스트레이트에 배치함으로써 그 사이의 전송 선로의 길이를 줄이는 것이 가능하다. 이는, 예를 들면, 5G 네트워크 통신에 사용되는 고주파 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 신호가 전송 선로에 의해 손실(예: 감쇄)되는 것을 줄일 수 있다. 이로 인해, 전자 장치(101)는 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.
제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)는 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)와 독립적으로 운영되거나(예: Stand-Alone (SA)), 연결되어 운영될 수 있다(예: Non-Stand Alone (NSA)). 예를 들면, 5G 네트워크에는 액세스 네트워크(예: 5G radio access network(RAN) 또는 next generation RAN(NG RAN))만 있고, 코어 네트워크(예: next generation core(NGC))는 없을 수 있다. 이런 경우, 전자 장치(101)는 5G 네트워크의 액세스 네트워크에 액세스한 후, 레거시 네트워크의 코어 네트워크(예: evolved packed core(EPC))의 제어 하에 외부 네트워크(예: 인터넷)에 액세스할 수 있다. 레거시 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: LTE 프로토콜 정보) 또는 5G 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: New Radio(NR) 프로토콜 정보)는 메모리(230)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(120), 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214))에 의해 액세스될 수 있다.
도 3은, 예를 들어, 도 2를 참조하여 설명된 제 3 안테나 모듈(246)의 구조의 일실시예를 도시한다. 도 3a는, 상기 제 3 안테나 모듈(246)을 일측에서 바라본 사시도이고, 도 3b는 상기 제 3 안테나 모듈(246)을 다른 측에서 바라본 사시도이다. 도 3c는 상기 제 3 안테나 모듈(246)의 A-A'에 대한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 일실시예에서, 제 3 안테나 모듈(246)은 인쇄회로기판(310), 안테나 어레이(330), RFIC(radio frequency integrate circuit)(352), PMIC(power manage integrate circuit)(354), 모듈 인터페이스(370)을 포함할 수 있다. 선택적으로, 제 3 안테나 모듈(246)은 차폐 부재(390)를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서는, 상기 언급된 부품들 중 적어도 하나가 생략되거나, 상기 부품들 중 적어도 두 개가 일체로 형성될 수도 있다.
인쇄회로기판(310)은 복수의 도전성 레이어들, 및 상기 도전성 레이어들과 교번하여 적층된 복수의 비도전성 레이어들을 포함할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(310)은, 상기 도전성 레이어에 형성된 배선들 및 도전성 비아들을 이용하여 인쇄회로기판(310) 및/또는 외부에 배치된 다양한 전자 부품들 간 전기적 연결을 제공할 수 있다.
안테나 어레이(330)(예를 들어, 도 2의 248)는, 방향성 빔을 형성하도록 배치된 복수의 안테나 엘리먼트들(332, 334, 336, 또는 338)을 포함할 수 있다. 상기 안테나 엘리먼트들은, 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(310)의 제 1 면에 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 안테나 어레이(330)는 인쇄회로기판(310)의 내부에 형성될 수 있다. 실시예들에 따르면, 안테나 어레이(330)는, 동일 또는 상이한 형상 또는 종류의 복수의 안테나 어레이들(예: 다이폴 안테나 어레이, 및/또는 패치 안테나 어레이)을 포함할 수 있다.
RFIC(352)(예를 들어, 도 2의 226)는, 상기 안테나 어레이와 이격된, 인쇄회로기판(310)의 다른 영역(예: 상기 제 1 면의 반대쪽인 제 2 면)에 배치될 수 있다. 상기 RFIC는, 안테나 어레이(330)를 통해 송/수신되는, 선택된 주파수 대역의 신호를 처리할 수 있도록 구성된다. 일실시예에 따르면, RFIC(352)는, 송신 시에, 통신 프로세서(미도시)로부터 획득된 기저대역 신호를 지정된 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다. 상기 RFIC(352)는, 수신 시에, 안테나 어레이(352)를 통해 수신된 RF 신호를, 기저대역 신호로 변환하여 통신 프로세서에 전달할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, RFIC(352)는, 송신 시에, IFIC(intermediate frequency integrate circuit)(예를 들어, 도 2의 228)로부터 획득된 IF 신호(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz) 를 선택된 대역의 RF 신호로 업 컨버트 할 수 있다. 상기 RFIC(352)는, 수신 시에, 안테나 어레이(352)를 통해 획득된 RF 신호를 다운 컨버트하여 IF 신호로 변환하여 상기 IFIC에 전달할 수 있다.
PMIC(354)는, 상기 안테나 어레이와 이격된, 인쇄회로기판(310)의 다른 일부 영역(예: 상기 제 2 면)에 배치될 수 있다. PMIC는 메인 PCB(미도시)로부터 전압을 공급받아서, 안테나 모듈 상의 다양한 부품(예를 들어, RFIC(352))에 필요한 전원을 제공할 수 있다.
차폐 부재(390)는 RFIC(352) 또는 PMIC(354) 중 적어도 하나를 전자기적으로 차폐하도록 상기 인쇄회로기판(310)의 일부(예를 들어, 상기 제 2 면)에 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 차폐 부재(390)는 쉴드캔을 포함할 수 있다.
도시되지 않았으나, 다양한 실시예들에서, 제 3 안테나 모듈(246)은, 모듈 인터페이스를 통해 다른 인쇄회로기판(예: 주 회로기판)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 모듈 인터페이스는, 연결 부재, 예를 들어, 동축 케이블 커넥터, board to board 커넥터, 인터포저, 또는 FPCB(flexible printed circuit board)를 포함할 수 있다. 상기 연결 부재를 통하여, 상기 안테나 모듈의 RFIC(352) 및/또는 PMIC(354)가 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4는, 도 3의 제3 안테나 모듈(246)의 라인 B-B'에 대한 단면을 도시한다. 도시된 실시예의 인쇄회로기판(310)은 안테나 레이어(411)와 네트워크 레이어(413)를 포함할 수 있다.
상기 안테나 레이어(411)는, 적어도 하나의 유전층(437-1), 및 상기 유전층의 외부 표면 상에 또는 내부에 형성된 안테나 엘리먼트(336) 및/또는 급전부(425)를 포함할 수 있다. 상기 급전부(425)는 급전점(427) 및/또는 급전선(429)을 포함할 수 있다.
상기 네트워크 레이어(413)는, 적어도 하나의 유전층(437-2), 및 상기 유전층의 외부 표면 상에 또는 내부에 형성된 적어도 하나의 그라운드 층(433), 적어도 하나의 도전성 비아(435), 전송선로(423), 및/또는 신호 선로(429)를 포함할 수 있다.
아울러, 도시된 실시예에서, 도 3c의 제3 RFIC(226)는, 예를 들어 제 1 및 제 2 연결부들(solder bumps)(440-1, 440-2)을 통하여 상기 네트워크 레이어(413)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 실시예들에서는, 연결부 대신 다양한 연결 구조 (예를 들어, 납땜 또는 BGA)가 사용될 수 있다. 상기 제3 RFIC(226)는, 제 1 연결부(440-1), 전송 선로(423), 및 급전부(425)를 통하여 상기 안테나 엘리먼트(336)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 RFIC(226)는 또한, 상기 제 2 연결부(440-2), 및 도전성 비아(435)를 통하여 상기 그라운드 층(433)과 전기적으로 연결될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 제3 RFIC(226)는 또한 상기 신호 선로(429)를 통하여, 위에 언급된 모듈 인터페이스와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 분리된 상태를 나타낸 도면이다. 도 5b는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 결합된 상태를 나타낸 도면이다. 도 5a 및 도 5b의 안테나 모듈(500)은 도 2의 제3 안테나 모듈(246)과 적어도 일부 유사하거나, 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참고하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 적어도 일부가 도전성 재질로 형성된 측면 부재(510)와, 전자 장치(101)의 내부 공간에서 측면 부재와 대면하도록 배치되는 안테나 모듈(500)을 포함할 수 있다. 측면 부재(510)는 하우징(housing)의 외부(예: 전자 장치(101)의 외부)로 향하는 제1 면(511)과, 제1 면(511)과 반대 방향(예: 전자 장치(101)의 내부 공간)을 향하는 제2 면(512)을 포함할 수 있다. 측면 부재는 제1 면(511)으로부터 제2 면(512)까지 연장 형성되고 일정 간격으로 배치되는 복수의 관통홀들(513, 513-1, 513-2)을 포함할 수 있다. 도 5a에서는 3개의 관통홀들(513, 513-1, 513-2)이 배치된 경우를 예시하였다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 복수의 관통홀들(513, 513-1, 513-2)은 2개 또는 4개 이상 배치될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의 상 측면 부재(510)의 제1 부분(P1)에 배치된 하나의 관통홀(513)에 대하여 설명하기로 한다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 나머지 관통홀들(513-1, 513-2) 및 이에 대응되는 안테나 모듈(500)의 급전 구조 역시 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 관통홀(513)은 제1 면(511)으로부터 제2 면(512)까지 측면 부재(510)를 관통하는 방향인 제1 방향(Y축 방향)으로 형성될 수 있다. 관통홀(513)에는 제1 비도전성 물질(514)이 충진될 수 있다. 예를 들어, 제1 비도전성 물질(514)은 액상 또는 반 고상의 물질이 관통홀(513)에 충진된 후 고상화되는 유전체(예: PC(polycarbonate))를 포함할 수 있다. 측면 부재(510)의 외부에 노출되는 관통홀(513)은 제1 비도전성 물질(514)이 충진된 후 불투명 도료를 통하여 육안으로 식별되지 않도록 처리될 수도 있다.
일 실시 예에서, 안테나 모듈(500)은 전자 장치(101)의 내부 공간에 배치될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(500)은 전자 장치(101)의 측면 방향으로 빔 패턴이 형성되도록 배치될 수 있다. 다른 예로, 안테나 모듈(500)은 전자 장치(101)의 후면 플레이트 또는 전면 플레이트의 적어도 일부를 향하여 빔 패턴이 형성되도록 배치될 수도 있다.
일 실시 예에서, 안테나 모듈(500)은 전자 장치(101)의 내부 공간에 배치되는 인쇄 회로 기판(520) 및 인쇄 회로 기판(520)에 배치되는 무선 통신 회로(590)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(500)은 도전성 물질을 포함하는 측면 부재(510)의 관통홀(513)을 통해 무선 신호 도파 구조를 갖는 제1 부분(P1)과 대면하도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(520)은 제2 면(512)과 대면하는 제3 면(521) 및 제3 면(521)과 반대 방향을 향하는 제4 면(522)을 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(520)이 측면 부재(510)에 배치될 경우, 제2 면(512)과 제3 면(521)은 서로 대면하도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 도 5a 및 도 5b와 같이 인쇄 회로 기판(520)의 제4 면(522)에는 무선 통신 회로(590)가 배치될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 무선 통신 회로(590)는 인쇄 회로 기판이 아닌 전자 장치(101)의 내부에 배치되고, 인쇄 회로 기판(520)과 도전성 케이블(예: FPCB(flexible printed circuit board))을 통하여 전기적으로 연결될 수도 있다. 무선 통신 회로(590)는 안테나 모듈(500) 및 관통홀(513)을 통하여 약 3㎓ 이상 약 100㎓ 이하의 주파수를 가진 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(520)은 제3 면(521)에 배치되고 관통홀(513)과 대면하는 슬릿(slit)(예: 도 7a의 슬릿(5231))을 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 인쇄 회로 기판(520)의 슬릿과 측면 부재(510)의 관통홀(513)이 대면하기 위한 결합 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(520)은 측면 부재(510)에 배치되는 복수의 관통홀들(513, 513-1, 513-2)에 각각 대응되는 위치에서 각각 대면될 수 있는 복수의 슬릿들을 포함할 수 있다. 다른 예로, 전자 장치는 측면 부재(510)에 배치되는 복수의 관통홀들(513, 513-1, 513-2)에 각각 대응되도록 적어도 하나의 슬릿을 갖는 적어도 두 개의 인쇄 회로 기판을 포함할 수도 있다.
일 실시 예에서, 측면 부재(510)의 제2 면(512) 중 관통홀(513)을 포함하는 영역에는 제2 면(512)보다 낮도록 단차가 진 리세스(recess)가 형성될 수 있다. 인쇄 회로 기판(520)이 리세스에 안착되는 동작을 통해 슬릿과 관통홀(513)이 대면되도록 유도될 수 있다.
일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(520) 대신 구조물(예: 유전체 구조물)에 급전 구조가 배치될 경우, 구조물과 측면 부재(510) 중 적어도 하나의 부재에 돌출부를 형성하고, 이에 대응하는 상대 부재에 오목부를 형성할 수 있다. 구조물과 측면 부재(510) 중 적어도 하나의 부재의 돌출부가 상대 부재의 오목부에 삽입되는 동작을 통해 슬릿과 관통홀(513)이 대면되도록 유도될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 도 5a의 라인 A-A'에서 바라본 측면 부재(510)의 관통홀(513)의 형상을 나타낸 단면도이다.
도 6을 참고하면, 측면 부재(510)는 제1 면(511)으로부터 제2 면(512)까지 측면 부재(510)를 관통하는 방향인 제1 방향(Y축 방향)으로 형성되는 관통홀(513)을 포함할 수 있다. 관통홀(513)은 제1 면(511)에 가까우며 제1 크기를 갖는 제1 오프닝(5131) 및 제1 오프닝(5131)으로부터 연장되고 제2 면(512)에 가까우며 제1 크기보다 작은 제2 크기를 갖는 제2 오프닝(5132)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 관통홀(513)은 제1 오프닝(5131)과 제2 오프닝(5132)의 경계 부분에서 단이 진(stepped) 형상으로 형성될 수 있다. 다른 예로, 관통홀(513)은 가상의 중심 라인(IL)을 기준으로 대칭으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 관통홀(513)은 측면 부재(510)의 내부에서 제1 오프닝(5131)에서 제2 오프닝(5132)으로 연장되면서 그 단면적이 감소하거나 일정한 단면적을 유지하는 다양한 형태를 가질 수 있다.
도 7a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 인쇄 회로 기판(520)(예: 구조물)의 사시도이다. 도 7b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 7a의 라인 B-B'에서 바라본 인쇄 회로 기판(520)의 적층 구조를 도시한 단면도이다.
일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(520)은 측면 부재(510)의 제2 면(512)과 대면하는 제1 도전층(523) 및 제1 도전층(523)과 반대 방향을 향하는 제2 도전층(524)을 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(520)은 제1 도전층(523) 상에 배치되는 제1 영역(A1) 및 제1 영역(A1)의 주변에 배치되는 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 영역(A1)은 측면 부재(510)의 제1 면(511)의 위에서 볼 때 제2 오프닝(5132)과 적어도 일부 중첩되는 슬릿(slit)(5231)을 포함할 수 있다. 슬릿(5231)은 제1 도전층(523)의 생략된 부분에 의해 형성될 수 있다. 제1 영역(A1) 중 슬릿(5231)은 제2 비도전성 물질(5232)을 포함할 수 있다. 제2 비도전성 물질(5232)은 절연 레이어를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)의 주위에 배치되는 복수의 도전성 비아(via)들(525)을 포함할 수 있다. 복수의 도전성 비아들(525)은 제2 영역(A2)을 형성하도록 일정 간격으로 배치될 수 있다. 복수의 도전성 비아들(525)은 인쇄 회로 기판(520)의 절연 레이어를 통해 제1 도전층(523)과 제2 도전층(524)을 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(A2)은 복수의 도전성 비아들(525)를 통해 형성된 SIW(substrate integrated waveguide) 구조를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(520)은 제2 영역(A2)의 제1 도전층(523) 및 제2 도전층(524) 사이에 배치되는 일정 크기의 도전성 패턴(5263)을 더 포함할 수 있다. 도전성 패턴(5263)은 제1 도전층(523)과 전기적으로 커플링이 가능한(capacitively coupled) 위치에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 도전층(524) 및 도전성 패턴(5263)은 도전성 비아(526)를 통해 연결될 수 있다. 도전성 비아(526)는 도전성 패턴(5263)에 급전하여 도전성 패턴(5263)과 전기적으로 커플링된 제1 도전층(523)을 간접적으로 급전할 수 있다.
일 실시 예에서, 도 7b에 도시한 바와 같이 인쇄 회로 기판(520)의 내부에는 제3 도전층(5241)(예: 도 9의 제3 도전층(917)) 및 제4 도전층(919)이 배치될 수 있다. 제3 도전층(5241) 및 제4 도전층(919)은 제2 도전층(524) 및 제1 도전층(523) 사이에 배치될 수 있다. 제3 도전층(5241)은 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)에 배치될 수 있다. 제4 도전층(919)은 제1 영역(A1)과 이격되어 제2 영역(A2)에 포함될 수 있다. 제1 도전층(523) 및 제3 도전층(5241) 사이에는 복수 개의 제1 사이드(side) 비아들(924)로 형성된 격벽(wall)이 형성될 수 있다. 제3 도전층(5241) 및 제4 도전층(919) 사이에는 복수 개의 제2 사이드 비아들(926)로 형성된 격벽이 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 도전성 비아들(525)은 제1 도전층(523)을 위에서 바라볼 때, 폐루프 형태로 제1 영역(A1)을 감싸는 무선 신호의 도파 구조(waveguide structure)를 가질 수 있다. 복수의 도전성 비아들(525)은 제1 영역(A1) 및 도전성 비아(526)를 둘러싸는 SIW 구조를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(500)은 측면 부재(510)의 제1 오프닝(5131) 및 제2 오프닝(5132) 사이에 형성된 채널(channel)을 갖는 관통홀(513)에 의한 도파관(waveguide) 구조와 연결될 수 있다. 안테나 모듈(500)은 도파용 혼 구조를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(520)은 복수의 절연층들 및 제1 내지 제4 도전층들(523, 524, 5241, 919)이 교대로 적층된 레이어(layer) 구조(5201)를 가질 수 있다. 인쇄 회로 기판(520)은 복수의 절연층들을 이용하여 제1 내지 제4 도전층들(523, 524, 5241, 919) 사이를 이격시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 및 제2 도전층(523, 524)은 인쇄 회로 기판(520)의 표면의 적어도 일부에 노출되도록 배치될 수 있다. 제3 및 제4 도전층(5241, 919)은 인쇄 회로 기판(520)의 내부에서 복수의 절연층들 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 및 제3 도전층(524, 5241) 사이에는 급전 선로(5261)가 형성될 수 있다. 급전 선로(5261)는 도전성 비아(526)를 통해 도전성 패턴(5263)과 전기적으로 연결될 수 있다. 급전 선로(5261)는 연결부(5262)를 통하여 무선 통신 회로(590)와 전기적으로 연결될 수 있다. 급전 선로(5261)는 무선 통신 회로(590)로부터 신호를 전달받아 도전성 비아(526)로 전달할 수 있다. 제1 도전층(523)은 도전성 패턴(5263)으로부터 신호를 간접적으로 급전 받을 수 있다.
일 실시 예에서, 도전성 비아(526)는 도전성 패턴(5263)에 급전할 수 있다. 도전성 패턴(5263)은 제1 도전층(523)과 전기적으로 커플링될 수 있다. 제1 도전층(523)은 도전성 비아(526)를 이용하여 도전성 패턴(5263)으로 전달된 신호를 간접적으로 급전 받을 수 있다. 급전된 신호는 제1 도전층(523)에 포함된 슬릿(5231)을 이용하여 송신될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전층(532)에 포함된 슬릿(5231)이 인쇄 회로 기판(520)의 측면에 배치되고, 인쇄 회로 기판(520)의 측면과 신호를 송신 및/또는 수신하는 방사체의 일 면(예: 도 5a의 측면 부재(510)의 제2 면(512))을 수평으로 면대면 접합하여 결합하는 경우 신호를 수평으로 급전하는 안테나 모듈(예: 도 5a의 안테나 모듈(500))이 구현될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전층(523), 제2 도전층(524), 제3 도전층(5241), 및 제4 도전층(919)은 전송 선로의 천이(transition) 구조를 구현할 수 있다. 제1 도전층(523), 제2 도전층(524), 제3 도전층(5241), 및 제4 도전층(919)은 급전된 신호가 인쇄 회로 기판(520) 내부로 전파되지 않고 슬릿(5231)을 통해 실질적으로 대부분 방사될 수 있도록 회로적으로 개방(open)된 구조를 구현할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전층(523), 제2 도전층(524), 제3 도전층(5241), 및 제4 도전층(919)은 복수의 단락 스터브들(shorting stubs)(931, 932)을 구현할 수 있다. 복수의 단락 스터브들(931, 932) 각각은 서로 다른 주파수 대역의 신호에 대하여 회로적으로 개방된 구조를 구현할 수 있다. 복수의 단락 스터브들(931, 932)은 제1 단락 스터브(931) 및 제2 단락 스터브(932)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 및 제2 단락 스터브(931, 932)는 복수의 사이드 비아들(924, 926)에 의해 전기적인 길이가 설정될 수 있다. 복수의 단락 스터브들(931, 932) 각각은 서로 다른 물리적 길이를 가질 수 있다. 복수의 단락 스터브들(931, 932) 각각은 복수 개의 제1 및 제2 사이드 비아들(924, 926)에 의해 회로적으로 개방된 구조를 구현할 수 있다. 제1 및 제2 사이드 비아들(924, 926)은 제1 사이드 비아들(924) 및 제2 사이드 비아들(926)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 사이드 비아들(924)은 제1 도전층(523) 및 제3 도전층(5241) 사이에 형성될 수 있다. 제1 사이드 비아들(924)은 제1 도전층(523) 및 제3 도전층(5241)을 전기적으로 연결할 수 있다. 제1 사이드 비아들(924)은 도전성 비아(526)로부터 제1 방향(Y축 방향)과 수직이고 관통홀(예: 도 5a의 관통홀(513)) 및 슬릿(5231)으로부터 멀어지는 방향인 제2 방향(X축 방향)으로 이격될 수 있다. 제1 사이드 비아들(924)은 도전성 비아(526)로부터 제2 방향(X축 방향)으로 제1 길이(D1)만큼 이격될 수 있다. 제1 사이드 비아들(924)은 제1 도전층(523) 및 제3 도전층(5241) 사이에 격벽을 형성할 수 있다. 제1 사이드 비아들(924)은 제1 단락 스터브(931)의 길이를 설정할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 사이드 비아들(926)은 제3 도전층(5241) 및 제4 도전층(919) 사이에 형성될 수 있다. 제2 사이드 비아들(926)은 제3 도전층(5241) 및 제4 도전층(919)을 전기적으로 연결할 수 있다. 제2 사이드 비아들(926)은 도전성 비아(526)로부터 제2 방향(X축 방향)으로 이격될 수 있다. 제2 사이드 비아들(926)은 도전성 비아(526)와 제2 길이(D2)만큼 이격될 수 있다. 제2 사이드 비아들(926)은 제3 도전층(5241) 및 제4 도전층(919) 사이에 격벽을 형성할 수 있다. 제2 사이드 비아들(926)은 제2 단락 스터브(932)의 길이를 설정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 모듈(500)의 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
도 8을 참고하면, 인쇄 회로 기판(520)이 측면 부재(510)에 배치될 수 있다. 측면 부재(510)의 제2면(512)과 인쇄 회로 기판(520)의 제3 면(521)은 면접촉하는 방식으로 배치될 수 있다. 측면 부재(510)의 관통홀(513)의 제2 오프닝(5132)과 인쇄 회로 기판(520)의 슬릿(5231)은 서로 대면할 수 있다. 슬릿(5231)은 제2 오프닝(5132)과 실질적으로 동일한 크기 및/또는 형상을 가질 수 있다. 무선 통신 회로(590)는 도전성 비아(526)를 통하여 도전성 패턴(5263)으로 신호를 급전할 수 있다. 무선 통신 회로(590)는 혼(horn) 형태의 방사체 구조를 이루는 슬릿(5231) 및 관통홀(513)을 통하여 약 3㎓ 이상 약 100㎓ 이하의 주파수를 갖는 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 인쇄 회로 기판(520)의 단면도(900)이다. 인쇄 회로 기판(520)은 복수의 도전층들(911, 913, 915, 917, 919) 및/또는 복수의 비아 구조(922, 924, 926)을 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(520)의 내부에는 제1 단락 스터브(931) 및 제2 단락 스터브(932)가 마련될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 도전층들(911, 913, 915, 917, 919)은 그라운드 층(911)(예: 도 7b의 제2 도전 층(524)), 급전 선로(913)(예: 도 7b의 급전 선로(5261)), 제1 도전층(915), 제3 도전층(917)(예: 도 7b의 제3 도전 층(5241)), 및/또는 제4 도전층(919)을 포함할 수 있다. 복수의 비아 구조(922, 924, 926)는 제1 도전성 비아(922), 제1 사이드 비아(924), 및/또는 제2 사이드 비아(926)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 그라운드 층(911)은 인쇄 회로 기판의 그라운드 전압 또는 기준 전압을 설정할 수 있다. 그라운드 층(911)은 무선 통신 회로(590)로부터 그라운드 전압 또는 기준 전압을 공급받을 수 있다.
일 실시 예에서, 급전 선로(913)는 무선 통신 회로(예: 도 7b의 무선 통신 회로(590))와 연결될 수 있다. 급전 선로(913)는 무선 통신 회로(590)로부터 급전 받을 수 있다. 급전 선로(913)는 제1 도전성 비아(922)를 통해 제1 도전층(915)과 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전층(915)은 제1 도전성 비아(922)으로부터 급전 받을 수 있다. 제1 도전층(915) 및 제3 도전층(917) 사이에는 전기장(electric field)이 형성될 수 있다. 제1 도전층(915), 제3 도전층(917) 및 제4 도전층(919)은 전송 선로를 형성함과 동시에 신호를 천이시키는 제1 단락 스터브(931) 및 제2 단락 스터브(932)를 형성할 수 있다. 제1 도전층(915) 및 제3 도전층(917) 사이의 전기장에 의해 발생한 신호들 중 지정된 주파수의 신호들을 제1 단락 스터브(931) 및 제2 단락 스터브(932)를 이용하여 천이시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 단락 스터브(931)는 제1 주파수 대역의 신호를 천이시키고, 제2 단락 스터브(932)는 제1 주파수 대역과 상이한 제2 주파수 대역의 신호를 천이시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 단락 스터브(931)는 제1 길이(D1)를 가질 수 있다. 제2 단락 스터브(932)는 제2 길이(D2)를 가질 수 있다. 제1 길이(D1)는 제1 단락 스터브(931)가 제1 주파수 대역에서 실질적으로 개방 회로가 되는 길이일 수 있다. 제2 길이(D2)는 제2 단락 스터브(932)가 제2 주파수 대역에서 실질적으로 개방 회로가 되는 길이일 수 있다. 예를 들어, 제1 길이(D1)는 제1 주파수 대역에 속하는 신호의 사분파(quarter wave) 길이일 수 있고, 제2 길이(D2)는 제2 주파수 대역에 속하는 신호의 사분파 길이일 수 있다. 제1 길이(D1)가 제2 길이(D2)보다 긴 경우, 제1 주파수 대역은 제2 주파수 대역보다 긴 파장을 갖는 신호가 속한 주파수 대역일 수 있다. 예를 들어, 제1 주파수 대역의 중심 주파수가 약 28㎓인 경우, 제1 길이(D1)는 인쇄 회로 기판(520)의 유전율을 반영하여 약 2㎜ 이상 약 2.5㎜이하일 수 있다. 또 다른 예로, 제1 주파수 대역의 중심 주파수가 약 39㎓인 경우, 제2 길이(D2)는 인쇄 회로 기판(520)의 유전율을 반영하여 약 0.8㎜ 이상 약 1.4㎜이하일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 단락 스터브(931) 및 제2 단락 스터브(932) 각각의 길이는 제1 사이드 비아(924) 및 제2 사이드 비아(926)에 의해 설정될 수 있다. 제1 사이드 비아(924) 및 제2 사이드 비아(926)의 위치는 제1 단락 스터브(931) 및 제2 단락 스터브(932)의 길이가 해당 주파수 대역의 신호에서 개방 회로와 실질적으로 동일하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 단락 스터브(931) 및 제2 단락 스터브(932)는 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역의 신호를 모두 천이시킬 수 있다. 제1 단락 스터브(931) 및 제2 단락 스터브(932)를 이용하여 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역의 신호가 인쇄 회로 기판(520) 내부로 분산되는 것을 방지할 수 있다. 이 경우 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역의 신호가 안테나 방사체(예: 도 5a의 관통홀(513))로 실질적으로 모두 전달될 수 있어 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역 모두에서 안테나 방사체(513)의 방사 효율을 증가시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 단락 스터브(931)는 제1 높이(H1)를 가질 수 있다. 제2 단락 스터브(932)는 제2 높이(H2)를 가질 수 있다. 제1 높이(H1) 및/또는 제2 높이(H2)를 조절하여 제1 단락 스터브(931) 및/또는 제2 단락 스터브(932)에서 천이시키는 신호의 대역폭(bandwidth)을 설정할 수 있다. 제1 단락 스터브(931) 및/또는 제2 단락 스터브(932)의 높이가 증가할수록 공진기의 품질 계수(quality factor)는 감소하고 대역폭은 증가할 수 있다. 제1 단락 스터브(931) 및/또는 제2 단락 스터브(932)에서 해당 주파수 대역에 속하는 신호들을 천이시켜야 할 경우 제1 단락 스터브(931) 및/또는 제2 단락 스터브(932)의 높이를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 높이(H1)를 증가시키는 경우 제1 주파수 대역에 속하는 신호들을 천이시키고, 제2 높이(H2)를 증가시키는 경우 제2 주파수 대역에 속하는 신호들을 천이시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전성 비아(922)는 급전부의 역할을 수행할 수 있다. 제1 도전성 비아(922)를 이용하여 도 9와 같이 제1 도전층(915)에 직접 급전할 수 있다. 다른 예로, 도전성 패턴(예: 도 8의 도전성 패턴(5263))에 도전성 비아(예: 도 8의 도전성 비아(526))를 연결하고, 제1 도전층(915)을 간접 급전할 수도 있다.
일 실시 예에서, 슬릿(예: 도 7b의 슬릿(5231))은 제1 도전층(915)에 배치될 수도 있고, 인쇄 회로 기판(예: 도 7b의 인쇄 회로 기판(700))의 측면부에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 도 18b의 구조처럼 인쇄 회로 기판(700)이 전자 장치(101)의 측면 부재(예: 도 18b의 측면 부재(1810))에 수평으로 결합된 수평 실장 구조인 경우는 슬릿이 측면에 배치될 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 안테나 구조체의 무선 통신 회로(1010), 전송 선로(1020), 안테나 방사체(1030), 및/또는 이중 개방 회로(double open circuit)(1040)를 나타낸 도면(1000)이다.
일 실시 예에서, 무선 통신 회로(1010)는 전송 선로(1020)를 이용하여 안테나 방사체(1030)로 신호를 급전할 수 있다. 전송 선로(1020)는 안테나 방사체(1030)로 신호를 전달할 수 있다. 전송 선로(1020)가 이상적이지 않은 경우 안테나 방사체(1030)와 연결된 분기 경로로 신호의 손실(loss)이 발생할 수 있다.
일 실시 예에서, 이중 개방 회로(1040)는 전송 선로(1020) 및 안테나 방사체(1030)와 연결될 수 있다. 이중 개방 회로(1040)는 전송 선로(1020)와 안테나 방사체(1030) 사이에서 분기된 경로 상에 배치될 수 있다. 이중 개방 회로(1040)는 2개의 주파수 대역에서 개방 회로로 동작할 수 있다. 이중 개방 회로(1040)는 제1 필터(filter)(1041) 및 제2 필터(1042)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 필터(1041) 및 제2 필터(1042)는 직렬로 연결될 수 있다. 제1 필터(1041) 및 제2 필터(1042) 각각은 인덕턴스(inductance) 소자 및/또는 캐패시턴스(capacitance) 소자가 병렬로 연결되어 형성될 수 있다. 서로 다른 길이를 갖는 복수의 단락 스터브들(예: 도 9의 제1 단락 스터브(931) 및 제2 단락 스터브(932))을 수직으로 배치한 구조는 2개의 필터가 직렬로 연결된 구조와 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 도 10은 도 9의 인쇄 회로 기판 구조를 회로적으로 나타낸 등가 회로일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 필터(1041) 및 제2 필터(1042) 각각은 대역 차단 필터(band stop filter, BSF)일 수 있다. 제1 필터(1041) 및 제2 필터(1042)는 차단시키는 주파수 대역의 신호에 대해서는 개방 회로(open circuit)와 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 필터(1041)는 제1 주파수 대역의 신호에 대하여 개방 회로로 동작할 수 있다. 제2 필터(1042)는 제2 주파수 대역의 신호에 대하여 개방 회로로 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 지정된 주파수 대역의 신호에 대한 개방 회로는 지정된 주파수의 신호 및/또는 에너지가 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 이중 개방 회로(1040)는 도 10의 화살표 방향으로 제1 주파수 대역의 신호 및 제2 주파수 대역의 신호가 전달되는 것을 방지할 수 있다. 전송 선로(1020)를 통해 전달된 제1 주파수 대역의 신호 및 제2 주파수 대역의 신호는 실질적으로 대부분 안테나 방사체(1030)로 전달될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 주파수 대역의 신호 및 제2 주파수 대역의 에너지는 단락 스터브(예: 도 9의 제1 단락 스터브(931) 및 제2 단락 스터브(932)) 쪽으로 전달되지 않고 혼 안테나(예: 안테나 방사체(1030))로 전달될 수 있다. 제1 필터(1041) 및 제2 필터(1042)는 직렬로 연결되어 제1 필터(1041) 또는 제2 필터(1042) 중 적어도 하나의 공진기만 공진하더라도 무선 통신 회로(1010)에서 급전한 신호는 안테나 방사체(1030)로 전달될 수 있다. 이에 따라 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역에 속하는 신호를 안테나 방사체(1030)로 전달하여 방사 성능을 향상시킬 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 안테나 구조체의 전달 특성을 나타낸 그래프이다.
일 실시 예에서, 이중 개방 회로(예: 도 10의 이중 개방 회로(1040))를 적용한 안테나 구조체의 전달 특성은 S-파라미터(S-parameter)로 나타낼 수 있다. S-파라미터는 무선 통신 회로(예: 도 7b의 무선 통신 회로(590))에 마련된 포트 및 안테나 구조체 사이의 정합을 나타낼 수 있다. 제1 필터(예: 도 10의 제1 필터(1041)) 및 제2 필터(예: 도 10의 제2 필터(1042))의 공진 주파수를 조절하는 경우, 서로 다른 두 주파수 대역에서 대역 통과(band pass) 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 10의 복수의 측정점들(1~8)을 통해 나타난 바와 같이 5G 통신에서 사용하는 주파수 대역인 약 26㎓ 이상 약 28㎓ 이하의 주파수 대역 또는 약 35㎓ 이상 약 39㎓ 이하의 대역을 통과시키는 특성을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 이중 개방 회로(1040)를 적용한 안테나 구조체의 전달 특성을 복수의 측정점들(1~8)에서의 S-파라미터를 통해 확인할 수 있다. 일부의 측정점들(2~3, 6~7)의 S-파라미터를 분석한 결과 사용하지 않는 주파수 대역인 약 28㎓ 이상 약 35㎓ 이하의 주파수에서 높은 삽입 손실(insertion loss)를 갖는 것을 확인할 수 있다. 이중 개방 회로(1040)를 적용하는 경우 불필요한 주파수 대역의 신호를 차단하는 노치 필터(notch filter)를 구현할 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 안테나 구조체의 스터브(stub) 길이에 따른 통과 주파수 대역을 나타낸 그래프이다.
일 실시 예에서, 안테나 구조체는 복수의 단락 스터브들(예: 도 9의 제1 단락 스터브(931) 및 제2 단락 스터브(932))을 포함할 수 있다. 복수의 단락 스터브들은 공진 주파수를 갖는 공진 회로를 구현할 수 있다. 복수의 단락 스터브들은 공진 주파수에서 개방 회로로 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 단락 스터브들 각각의 길이를 조절하여 공진 주파수를 제어할 수 있다. 도 12에서는 낮은 주파수 대역의 스터브의 길이는 유지하고, 높은 주파수 대역의 스터브의 길이를 변화시키는 경우를 예시하였다. 이에 따라, 낮은 주파수에서의 공진 주파수 대역은 유지되고, 높은 주파수에서의 공진 주파수 대역은 변화할 수 있다. 예를 들어, 스터브 길이가 약 0.8㎜인 경우, 높은 주파수에서의 공진 주파수 대역은 약 38㎓ 이상 약 42㎓ 이하일 수 있다. 스터브 길이를 약 0.9㎜로 조절하는 경우, 높은 주파수에서의 공진 주파수 대역은 약 37㎓ 이상 약 41㎓ 이하일 수 있다. 스터브 길이를 약 1㎜로 조절하는 경우, 높은 주파수에서의 공진 주파수 대역은 약 35㎓ 이상 약 39㎓ 이하일 수 있다.
도 13은 다른 실시 예에 따른 인쇄 회로 기판(520)의 단면도(1300)이다. 인쇄 회로 기판(520)은 복수의 도전층들(1311, 1313, 1315, 1317, 1319) 및/또는 복수의 비아 구조(1322, 1324, 1326)을 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(520)의 내부에는 제3 단락 스터브(1331) 및 제4 단락 스터브(1332)가 마련될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 도전층들(1311, 1313, 1315, 1317, 1319)은 그라운드 층(1311)(예: 도 7b의 제2 도전층(524)), 급전 선로(1313)(예: 도 7b의 급전 선로(5261)), 제1 도전층(1315), 제3 도전층(1317)(예: 도 9의 제3 도전층(917)), 및/또는 제4 도전층(1319)(예: 도 7b의 제3 도전층(919))을 포함할 수 있다. 복수의 비아 구조(1322, 1324, 1326)는 제2 도전성 비아(1322), 제3 사이드 비아(1324), 및/또는 제4 사이드 비아(1326)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 그라운드 층(1311)은 인쇄 회로 기판(520)의 그라운드 전압 또는 기준 전압을 설정할 수 있다. 급전 선로(1313)는 무선 통신 회로(예: 도 7b의 무선 통신 회로(590))와 연결되어 급전 받을 수 있다. 급전 선로(1313)는 제2 도전성 비아(1322)를 통해 제1 도전층(1315)과 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전층(1315)은 제2 도전성 비아(1322)로부터 급전 받을 수 있다. 제1 도전 층(1315) 및 제3 도전 층(1317), 및 제4 도전층(1319)은 제3 단락 스터브(1331) 및 제4 단락 스터브(1332)를 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 단락 스터브(1331)는 제3 길이(D3)를 가질 수 있다. 제4 단락 스터브(1332)는 제4 길이(D4)를 가질 수 있다. 제3 길이(D3)는 제3 단락 스터브(1331)가 제1 주파수 대역에서 실질적으로 개방 회로가 되는 길이일 수 있다. 제4 길이(D4)는 제4 단락 스터브(1332)가 제2 주파수 대역에서 실질적으로 개방 회로가 되는 길이일 수 있다. 예를 들어, 제3 길이(D3)는 제1 주파수 대역에 속하는 신호의 사분파 길이일 수 있고, 제4 길이(D4)는 제2 주파수 대역에 속하는 신호의 사분파 길이일 수 있다. 제3 길이(D3)가 제4 길이(D4)보다 짧은 경우, 제1 주파수 대역은 제2 주파수 대역보다 짧은 파장을 갖는 신호가 속한 주파수 대역일 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 단락 스터브(1331) 및 제4 단락 스터브(1332) 각각의 길이는 제3 사이드 비아(1324) 및 제4 사이드 비아(1326)에 의해 설정될 수 있다. 제3 사이드 비아(1324) 및 제4 사이드 비아(1326)의 위치는 제3 단락 스터브(1331) 및 제4 단락 스터브(1332)의 길이가 해당 주파수 대역의 신호에서 개방 회로와 실질적으로 동일하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 도전층(1319)은 제3 사이드 비아(1324)와 이격될 수 있다. 제4 단락 스터브(1332)는 제4 사이드 비아(1326)에서 끝나지 않고 제3 사이드 비아(1324)에 의해 형성된 공간 중 제3 단락 스터브(1331)가 배치된 공간을 제외한 공간까지 연장될 수 있다. 이에 따라, 인쇄 회로 기판(520)의 크기를 추가적으로 증가시키지 않고도 제4 단락 스터브(1332)의 제4 길이(D4)를 연장시킬 수 있다. 이 경우, 제4 단락 스터브(1332)에서 천이시키는 제2 주파수 대역을 조절할 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 단락 스터브(1331)는 제3 높이(H3)를 가질 수 있다. 제4 단락 스터브(1332)는 제4 사이드 비아(1326) 부분에서 제4 높이(H4)를 가질 수 있다. 이에 따라, 제4 사이드 비아(1326)의 제4 높이(H4)를 증가시켜 제4 단락 스터브(1332)의 대역폭을 보다 증가시킬 수 있다.
도 14는 또 다른 실시 예에 따른 인쇄 회로 기판(520)의 단면도(1400)이다. 인쇄 회로 기판(520)은 복수의 도전층들(1411, 1413, 1415, 1417, 1418, 1419) 및/또는 복수의 비아 구조(1422, 1424, 1426, 1428)을 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(520)의 내부에는 제1 단락 스터브(1431), 제2 단락 스터브(1432), 및 제3 단락 스터브(1433)가 마련될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 도전층들(1411, 1413, 1415, 1417, 1418, 1419)은 그라운드 층(1411)(예: 도 7b의 제2 도전층(524)), 급전 선로(1413)(예: 도 7b의 급전 선로(5261)), 제1 도전층(1415), 제3 도전층(1417)(예: 도 9의 제3 도전층(917)), 제4 도전층(1418)(예: 도 7b의 제4 도전층(919)), 및/또는 제5 도전층(1419)을 포함할 수 있다. 복수의 비아 구조(1422, 1424, 1426, 1428)는 제3 도전성 비아(1422), 제5 사이드 비아(1424), 제6 사이드 비아(1426), 및/또는 제7 사이드 비아(1428)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 그라운드 층(1411)은 인쇄 회로 기판의 그라운드 전압 또는 기준 전압을 설정할 수 있다. 급전 선로(1413)는 무선 통신 회로(예: 도 7b의 무선 통신 회로(590))와 연결되어 급전 받을 수 있다. 급전 선로(1413)는 제3 도전성 비아(1422)를 통해 제1 도전 층(1415)과 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전층(1415)은 제3 도전성 비아(1422)로부터 급전 받을 수 있다. 제1 도전층(1415), 제3 도전층(1417), 제4 도전층(1418), 및 제5 도전층(1419)은 제5 단락 스터브(1431), 제6 단락 스터브(1432), 및 제7 단락 스터브(1433)를 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 제5 단락 스터브(1431)는 제5 길이(D5)를 가질 수 있다. 제6 단락 스터브(1432)는 제6 길이(D6)를 가질 수 있다. 제7 단락 스터브(1433)는 제7 길이(D7)를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 제5 단락 스터브(1431), 제6 단락 스터브(1432), 및 제7 단락 스터브(1433)의 길이는 제5 사이드 비아(1424), 제6 사이드 비아(1426), 및/또는 제7 사이드 비아(1428)에 의해 설정될 수 있다.
일 실시 예에서, 제5 단락 스터브(1431), 제6 단락 스터브(1432), 및 제7 단락 스터브(1433) 각각은 서로 다른 주파수 대역의 신호를 천이시킬 수 있다. 이에 따라 다중(multi) 주파수 대역의 신호에 대한 개방 회로 구조를 구현할 수 있다. 예를 들어, 제5 단락 스터브(1431)는 저주파 대역(low band), 제6 단락 스터브(1432)는 중간 대역(mid band), 또는 제7 단락 스터브(1433)는 고주파 대역(high band)의 3개의 대역에서 천이가 발생하는 다중 개방 회로 구조일 수 있다. 도 14에서는 3개의 대역에서 천이가 발생하는 구조를 예시하였다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 단락 스터브들을 3개 이상 수직으로 배치하여 회로적으로 직렬로 연결시켜 3개 이상의 주파수 대역에서 천이가 발생하는 다중 개방 회로 구조를 구현할 수 있다.
도 15는 일 실시 예에 따른 인쇄 회로 기판(520)의 측면도(1500)이다. 일 실시 예에 따른 인쇄 회로 기판(520)은 복수의 도전층들(1511, 1513, 1515, 1517, 1519), 제4 도전성 비아(1522), 제8 사이드 비아(1524), 및/또는 제9 사이드 비아(1526)를 포함할 수 있다. 복수의 도전층들(1511, 1513, 1515, 1517, 1519)은 그라운드 층(1511)(예: 도 7b의 제2 도전층(524)), 급전 선로(1513)(예: 도 7b의 급전 선로(5261)), 제1 도전층(1515), 제3 도전층(1517)(예: 도 9의 제3 도전층(917)), 및/또는 제4 도전층(1519)(예: 도 7b의 제4 도전층(919))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 그라운드 층(1511)은 인쇄 회로 기판의 그라운드 전압 또는 기준 전압을 설정할 수 있다. 급전 선로(1513)는 무선 통신 회로(예: 도 7b의 무선 통신 회로(590))로부터 급전 받을 수 있다. 급전 선로(1513)는 제4 도전성 비아(1522)를 통해 제1 도전층(1515)과 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전층(1515)은 제4 도전성 비아(1522)로부터 급전 받을 수 있다. 제1 도전층(1515) 및 제3 도전층(1517) 사이에는 전기장이 형성될 수 있다. 제1 도전층(1515) 및 제3 도전층(1517)은 급전부(예: 제1 도전층(1515)이 제4 도전성 비아(1522)와 연결된 부분)를 중심으로는 개구부(예: 도 5a의 관통홀(513)) 쪽으로 전송 선로를 형성할 수 있다. 제1 도전층(1515) 및 제3 도전층(1517)은 급전부를 중심으로 개구부의 반대쪽으로는 신호를 천이시키는 복수의 단락 스터브들(예: 도 9의 제1 단락 스터브(931) 및 제2 단락 스터브(932))의 적어도 일부를 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전층(1515) 및 제3 도전층(1517) 사이의 공간은 제4 도전층(1519)을 이용하여 구분될 수 있다. 제4 도전층(1519), 제8 사이드 비아(1524), 및 제9 사이드 비아(1526)는 복수의 단락 스터브들(931 및 932)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 복수의 주파수 대역의 신호들에 대한 개방 회로 구조를 구현할 수 있다.
도 16은 일 실시 예에 따른 안테나 구조체의 사시도(1600)이다. 안테나 구조체는 금속 프레임(1610), 관통홀(1620)(예: 도 5a의 관통홀(513)), 및/또는 인쇄 회로 기판(1630)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 금속 프레임(1610)은 복수의 주파수 대역의 신호를 방사할 수 있다. 금속 프레임(1610)은 신호를 방사할 수 있는 혼 형태를 가질 수 있다. 금속 프레임(1610)은 전자 장치(101)의 하우징의 적어도 일부 상에 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 관통홀(1620)은 금속 프레임(1610)의 외부 영역의 적어도 일부 상에 형성될 수 있다. 관통홀(1620)은 금속 프레임(1610)의 외측 면부터 내측 면까지 관통하도록 형성될 수 있다. 관통홀(1620)의 내측은 인쇄 회로 기판(1630)과 연결될 수 있다. 관통홀(1620)은 금속 프레임(1610)이 복수의 주파수 대역의 신호를 방사하도록 인쇄 회로 기판(1630)으로부터 신호를 급전 받을 수 있다. 관통홀(1620)은 비도전성의 유전체로 충진될 수 있다.
일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(1630)의 일 측은 관통홀(1620)의 내측과 연결될 수 있다. 인쇄 회로 기판(1630)의 내부에는 복수의 주파수 대역의 신호들을 천이시킬 수 있는 복수의 단락 스터브들(예: 도 9의 제1 단락 스터브(931) 및 제2 단락 스터브(932))이 형성될 수 있다.
도 17은 일 실시 예에 따른 안테나 구조체의 측면도(1700)이다. 안테나 구조체는 금속 프레임(1710), 관통홀(1720)(예: 도 5a의 관통홀(513)), 인쇄 회로 기판(1730), 및/또는 무선 통신 회로(1740)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 금속 프레임(1710)에는 관통홀(1720)이 형성될 수 있다. 관통홀(1720)은 외측이 내측보다 넓은 반경을 갖도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(1730)은 관통홀(1720)의 내측 벽과 결합할 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(1730)에서 무선 통신 회로(1740)가 배치된 면의 반대쪽 면의 적어도 일부가 금속 프레임(1710)의 내측 벽과 결합할 수 있다. 인쇄 회로 기판(1730)은 무선 통신 회로(1740)로부터 지정된 주파수의 신호를 전달받을 수 있다. 인쇄 회로 기판(1730)은 관통홀(1720) 방향으로 형성된 슬릿(예: 도 7b의 슬릿(5231))을 이용하여 관통홀(1720) 쪽으로 신호를 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(1730)의 내부로 신호가 전파되는 것을 방지하기 위하여 복수의 주파수에 대한 개방 회로 또는 필터가 마련될 수 있다. 인쇄 회로 기판(1730)은 무선 통신 회로(1740)로부터 급전 받은 복수의 주파수 대역의 신호(1750)를 천이시켜 개구부(1720) 쪽으로 전달할 수 있다. 이에 따라 복수의 주파수 대역에서의 방사 성능이 향상될 수 있다.
일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(1730)의 내부에는 복수의 주파수 대역의 신호를 천이시키기 위한 복수의 스터브들(예: 도 9의 제1 단락 스터브(931) 및 제2 단락 스터브(932))이 형성될 수 있다. 복수의 스터브들(931 및 932)은 복수의 주파수에 대한 개방 회로 또는 필터의 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라, 급전 받은 복수의 주파수 대역의 신호가 관통홀(1720) 쪽으로 전달되는 성능이 향상될 수 있다.
도 18a 내지 도 18c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(1800, 1800-1, 1800-2)(예: 도 1의 전자 장치(101))의 안테나 모듈(1840, 1850, 1860)(예: 도 5a의 안테나 모듈(500))의 배치 구조를 나타낸 단면도들이다.
도 18a를 참고하면, 전자 장치(1800)는 제1 플레이트(1820), 제1 플레이트(1820)와 반대 방향을 향하는 제2 플레이트(1830) 및 제1 플레이트(1820)와 제2 플레이트(1830) 사이의 공간(1801)을 둘러싸는 측면 부재(1810)를 포함할 수 있다. 측면 부재(1810)는 복수의 주파수 대역들의 신호를 송신 및/또는 수신하는 혼 도파(horn waveguide) 구조의 일부로서 관통홀(1811)(예: 도 5a의 관통홀(513))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나 모듈(1840)은 전자 장치(1800)의 내부 공간(1801)에서 측면 부재(1810)와 접하도록 배치되는 제1 인쇄 회로 기판(1841)(예: 도 7b의 인쇄 회로 기판(700)), 제1 인쇄 회로 기판(1841)과 이격되어 배치되는 제2 인쇄 회로 기판(1842) 및 제2 인쇄 회로 기판(1842)과 제1 인쇄 회로 기판(1841)을 전기적으로 연결시키는 도전성 케이블(1845)(예: FPCB(flexible printed circuit board))을 포함할 수 있다. 제1 인쇄 회로 기판(1841)의 일 면에는 슬릿(예: 도 7b의 슬릿(5231))이 형성될 수 있다. 슬릿(5231)은 관통홀(1811)과 대면하도록 측면 부재(1810)에 접촉될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 인쇄 회로 기판(1842)은 일면에 배치되는 도전성 패치 안테나(1844)와, 일면과 대향되는 타면에 배치되는 무선 통신 회로(1843)를 포함할 수 있다. 제2 인쇄 회로 기판(1842)은 제2 플레이트(1830)와 평행한 방향으로 배치될 수 있다. 안테나 모듈(1840)은 제1 인쇄 회로 기판(1841)의 슬릿(5231) 및 관통홀(1811)을 통하여 측면 방향(①방향) 및/또는 도전성 패치 안테나(1844)를 통하여 제2 플레이트(1830)가 향하는 방향(②방향)으로 빔 패턴을 형성할 수 있다.
도 18b를 참고하면, 안테나 모듈(1850)은 전자 장치(1800-1)의 내부 공간(1801)에서 측면 부재(1810)와 접하도록 배치되는 제1 인쇄 회로 기판(1851)(예: 도 7b의 인쇄 회로 기판(700)) 및 제1 인쇄 회로 기판(1851)으로부터 제2 플레이트(1830)와 평행한 방향으로 연장 배치되는 제2 인쇄 회로 기판(1852)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 제1 인쇄 회로 기판(1851)과 제2 인쇄 회로 기판(1852)은 하나의 인쇄 회로 기판으로 형성될 수도 있다. 제1 인쇄 회로 기판(1851)의 일 측면에는 제1 영역(예: 도 5a의 제1영역(A1))이 형성될 수 있고, 제1 영역(A1)이 관통홀(1811)과 대면하도록 일 측면이 측면 부재(1810)에 접촉될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 인쇄 회로 기판(1852)은 일면에 배치되는 도전성 패치 안테나(1854)와, 일면과 대향되는 타면에 배치되는 무선 통신 회로(1853)를 포함할 수 있다. 따라서, 안테나 모듈(1850)은 제1 인쇄 회로 기판(1851)의 제1 영역(A1) 및 관통홀(1811)을 통하여 측면 방향(① 방향) 및/또는 도전성 패치 안테나(1854)를 통하여 제2플레이트(1830)가 향하는 방향(② 방향)으로 빔 패턴을 형성할 수 있다.
도 18c를 참고하면, 안테나 모듈(1860)는 전자 장치(1800-2)의 내부 공간(1801)에서 측면 부재(1810)와 접하도록 배치되는 제1 인쇄 회로 기판(1861)(예: 도 7b의 인쇄 회로 기판(700)), 제1 인쇄 회로 기판(1861)과 이격되어 배치되는 제2 인쇄 회로 기판(1862) 및 제2 인쇄 회로 기판(1862)과 제1 인쇄 회로 기판(1861)을 전기적으로 연결시키는 도전성 케이블(1865)(예: FPCB(flexible printed circuit))을 포함할 수 있다. 제1 인쇄 회로 기판(1861)의 일 측면에 제1 영역(예: 도 7a의 제1 영역(A1))이 형성될 수 있고, 제1 영역(A1)이 관통홀(1811)과 대면하도록 제1 인쇄 회로 기판(1861)의 일 측면이 측면 부재(1810)에 접촉될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 인쇄 회로 기판(1862)은 일면에 배치되는 도전성 패치 안테나(1864)와, 일면과 대향되는 타면에 배치되는 무선 통신 회로(1863)를 포함할 수 있다. 제2 인쇄 회로 기판(1862)은 제2 플레이트(1830)와 평행한 방향으로 배치될 수 있다. 안테나 모듈(1860)은 제1 인쇄 회로 기판(1861)의 제1영역(A1) 및 관통홀(1811)을 통하여 측면 방향(① 방향) 및/또는 도전성 패치 안테나(1864)를 통하여 제2 플레이트(1830)가 향하는 방향(② 방향)으로 빔 패턴을 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 도 17과 같이 전자 장치(101) 내에서 인쇄 회로 기판(1730)이 수직으로 실장될 수 있다. 다른 예로, 도 18a와 같이 제1 인쇄 회로 기판(1841)이 별도로 수직으로 실장될 수 있다. 또 다른 예로, 도 18b와 같이 제1 인쇄 회로 기판(1841)이 측면 부재(1810)에 수평으로 결합할 수 있다. 또 다른 예로, 도 18c와 같이 제1 인쇄 회로 기판(1841)이 측면 부재(1810)에 별도로 수평으로 결합할 수 있다. 이와 같이, 인쇄 회로 기판(예: 도 7b의 인쇄 회로 기판(700))을 전자 장치(101) 내에 다양한 방식 및/또는 구조로 실장할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 제1 플레이트(예: 도 18a의 제1 플레이트(1820)), 상기 제1 플레이트(1820)의 반대 방향으로 향하는 제2 플레이트(예: 도 18a의 제2 플레이트(1830)), 및 상기 제1 플레이트(1820)와 상기 제2 플레이트(1830) 사이의 공간(예: 도 18a의 공간(1801))을 둘러싸고, 상기 제2 플레이트(1830)에 연결되거나, 상기 제2 플레이트(1830)와 일체로 형성되며, 도전성 물질을 포함하는 측면 부재(예: 도 5a의 측면 부재(510))를 포함하는 하우징으로서, 상기 측면 부재(510)의 제1 부분(예: 도 5a의 제1 부분(P1))은, 상기 하우징 외부로 향하는 제1 면(예: 도 5a의 제1 면(511)), 상기 하우징 내부로 향하는 제2 면(예: 도 5a의 제2 면(512)), 상기 제1 면(511)으로부터 상기 제2 면(512)까지 상기 측면 부재(510)를 관통하는 방향인 제1 방향(예: 도 5a의 Y축 방향)으로 형성된 관통홀(예: 도 5a의 관통홀(513)), 및 상기 관통홀(513) 내에 삽입된 비도전성 물질을 포함하는 하우징, 상기 제1 플레이트(1820)의 적어도 일부를 통해 보이는 디스플레이, 상기 하우징 내부에 배치된 인쇄 회로 기판(예: 도 5a의 인쇄 회로 기판(520))으로서, 상기 제2 면(512)과 대면하는 제3 면(예: 도 5a의 제3 면(521)), 상기 제3 면(521)과 반대 방향으로 향하는 제4 면(예: 도 5a의 제4 면(522)), 상기 제4 면(522)보다 상기 제3 면(521)에 가깝게 배치되고, 상기 관통홀(513)과 대면하도록 형성된 슬릿(slit)(예: 도 7a의 슬릿(5231))을 포함하는 제1 도전층(예: 도 7b의 제1 도전층(523)), 상기 제1 도전층(523) 보다 상기 제4 면(522)에 가깝게 배치된 제2 도전층(예: 도 7b의 제2 도전층(524)), 상기 제1 도전층(523) 및 상기 제2 도전층(524) 사이에 배치된 급전 선로(예: 도 7b의 급전 선로(5261)), 상기 급전 선로(5261) 및 상기 제1 도전층(523) 사이에 배치되고 상기 제1 도전층(523)과 전기적으로 커플링된 도전성 패턴(예: 도 7b의 도전성 패턴(5263)), 상기 급전 선로(5261)와 상기 도전성 패턴(5263)을 연결하는 도전성 비아(예: 도 7b의 도전성 비아(526)), 상기 제1 도전층(523) 및 상기 제2 도전층(524) 사이에 배치된 제3 도전층(예: 도 7b의 제3 도전층(5241)), 상기 제1 도전층(523) 및 상기 제3 도전층(5241) 사이에 배치된 제4 도전층(예: 도 7b의 제4 도전층(919)), 상기 제1 도전층(523) 및 상기 제3 도전층(5241)을 전기적으로 연결하고, 상기 도전성 비아(526)로부터 상기 제1 방향(Y축 방향)과 수직이고 상기 관통홀(513) 및 상기 슬릿(5231)으로부터 멀어지는 방향인 제2 방향(예: 도 7b의 X축 방향)으로 제1 거리(예: 도 7b의 제1 거리(D1))만큼 이격되어 형성되는 복수의 제1 사이드 비아들(예: 도 7b의 제1 사이드 비아들(924)), 및 상기 제3 도전층(5241) 및 상기 제4 도전층(919)을 전기적으로 연결하고, 상기 도전성 비아(526)로부터 상기 제2 방향(X축 방향)으로 상기 제1 거리(D1)와 다른 제2 거리(예: 도 7b의 제2 거리(D2))만큼 이격되어 형성되는 복수의 제2 사이드 비아들(예: 도 7b의 제2 사이드 비아들(926))을 포함하는 인쇄 회로 기판(520), 및 상기 급전 선로(5261)와 전기적으로 연결되고, 3GHz 및 100GHz 사이의 주파수를 가진 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성된 적어도 하나의 무선 통신 회로(예: 도 7b의 무선 통신 회로(590))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 인쇄 회로 기판(520)은, 상기 제1 도전층(523) 및 상기 제4 도전층(919) 사이에 형성되고, 상기 신호들 중 제1 주파수 대역에 속하는 제1 신호를 천이(transition)시켜 상기 측면 부재(510)의 상기 관통홀(513)로 전달하는 제1 단락 스터브(shorting stubs)(예: 도 7b의 제1 단락 스터브(931), 및 상기 제3 도전층(5241) 및 상기 제4 도전층(919) 사이에 형성되고, 상기 신호들 중 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역에 속하는 제2 신호를 천이(transition)시켜 상기 관통홀(513)로 전달하는 제2 단락 스터브(예: 도 7b의 제2 단락 스터브(932))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 단락 스터브(931, 932)는 이중 개방 회로(open circuit)(예: 도 10의 이중 개방 회로(1040))를 형성하며, 상기 제1 단락 스터브(931)는 상기 제1 주파수 대역을 차단하는 대역 차단 필터(filter)(예: 도 10의 제1 필터(1041))이고, 상기 제2 단락 스터브(932)는 상기 제2 주파수 대역을 차단하는 대역 차단 필터(예: 도 10의 제2 필터(1042))일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 제1 사이드 비아들(924)은 상기 제1 거리(D1)만큼 이격되어 상기 무선 통신 회로(590)가 상기 제1 주파수 대역에 속하는 상기 제1 신호를 송신 및/또는 수신하도록 하고, 상기 복수의 제2 사이드 비아들(926)은 상기 제2 거리(D2)만큼 이격되어 상기 무선 통신 회로(590)가 상기 제2 주파수 대역에 속하는 상기 제2 신호를 송신 및/또는 수신하도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 측면 부재(510)에는 혼(horn) 형태의 안테나 방사체(예: 도 10의 안테나 방사체(1030))가 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 측면 부재(510) 및 상기 인쇄 회로 기판(520)은 상기 관통홀(513) 및 상기 슬릿(5231)을 이용하여 서로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 거리(D1)는 상기 제1 신호에 대한 사분파(quarter wave) 길이를 갖고, 상기 제2 거리(D2)는 상기 제2 신호에 대한 사분파 길이를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 신호의 대역폭은 상기 제1 및 제2 단락 스터브(931, 932)의 높이에 따라 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 제1 플레이트(1820), 상기 제1 플레이트(1820)의 반대 방향으로 향하는 제2 플레이트(1830), 및 상기 제1 플레이트(1820)와 상기 제2 플레이트(1830) 사이의 공간(1801)을 둘러싸고, 상기 제2 플레이트(1830)에 연결되거나, 상기 제2 플레이트(1830)와 일체로 형성되며, 도전성 물질을 포함하는 측면 부재(510)를 포함하는 하우징으로서, 상기 측면 부재(510)의 제1 부분(P1)은, 상기 하우징 외부로 향하는 제1 면(511), 상기 하우징 내부로 향하는 제2 면(512)을 포함하며, 상기 하우징의 내부에는 인쇄 회로 기판(520)이 배치되며, 상기 인쇄 회로 기판(520)은, 상기 제2 면(512)과 대면하는 제3 면(521), 상기 제3 면(521)과 반대 방향으로 향하는 제4 면(522), 상기 제4 면(522)보다 상기 제3 면(521)에 가깝게 배치되고 제1 방향(Y축 방향)으로 관통홀이 형성된 제1 도전층(예: 도 13의 제1 도전층(1315)), 상기 제1 도전층(1315) 보다 상기 제4 면(522)에 가깝게 배치된 제2 도전층(예: 도 13의 그라운드 층(1311)), 상기 제1 도전층(1315) 및 상기 제2 도전층(1311) 사이에 배치된 급전 선로(예: 도 13의 급전 선로(1313)), 상기 급전 선로(1313)와 상기 제1 도전층(1315)을 연결하는 도전성 비아(예: 도 13의 도전성 비아(1322)), 상기 제1 도전층(1315) 및 상기 제2 도전층(1311) 사이에 배치된 제3 도전층(예: 도 13의 제3 도전층(1317)), 상기 제1 도전층(1315) 및 상기 제3 도전층(1317) 사이에 배치된 제4 도전층(예: 도 13의 제4 도전층(1319)), 상기 제1 도전층(1315) 및 상기 제3 도전층(1317)을 전기적으로 연결하고, 상기 도전성 비아(1322)로부터 상기 제1 방향(Y축 방향)과 수직이고 상기 관통홀(513)로부터 멀어지는 방향인 제2 방향(X축 방향)으로 이격되어 형성되고 상기 제4 도전층(1319)과 이격되어 형성되는 복수의 제3 사이드 비아들(예: 도 13의 제3 사이드 비아들(1324)), 및 상기 제1 도전층(1315) 및 상기 제4 도전층(1319)을 전기적으로 연결하고, 상기 도전성 비아(1322)로부터 상기 제2 방향(X축 방향)으로 이격되고, 상기 복수의 제3 사이드 비아들(1324)보다 상기 도전성 비아(1322)에 인접하도록 형성되는 복수의 제4 사이드 비아들(예: 도 13의 제4 사이드 비아들(1326))을 포함하는 인쇄 회로 기판(520), 및 상기 급전 선로(1313)와 전기적으로 연결되고, 3GHz 및 100GHz 사이의 주파수를 가진 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성된 적어도 하나의 무선 통신 회로(590)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 제3 사이드 비아들(1324) 및 상기 복수의 제4 사이드 비아들(1326)은 제1 주파수 대역의 신호가 상기 인쇄 회로 기판(520)으로 전달되는 것을 방지하는 제3 단락 스터브(예: 도 13의 제3 단락 스터브(1331)) 및 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 신호가 상기 인쇄 회로 기판(520)으로 전달되는 것을 방지하는 제4 단락 스터브(예: 도 13의 제4 단락 스터브(1332))의 길이를 설정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제3 단락 스터브(1331)는 상기 인쇄 회로 기판(520) 내에서 상기 제2 방향(X축 방향)으로 배치되고, 상기 제4 단락 스터브(1332)는 상기 인쇄 회로 기판(520) 내에서 상기 제2 방향(X축 방향)으로 연장된 후 상기 제1 방향(Z축 방향)으로 연장되다가 상기 제2 방향(X축 방향)으로 다시 연장된 형태로 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제3 단락 스터브(1331)는 상기 도전성 비아(1322) 및 상기 복수의 제4 사이드 비아(1326) 사이에서 상기 제2 방향(X축 방향)으로 제3 길이(예: 도 13의 제3 길이(D3))를 갖고, 상기 제4 단락 스터브(1332)는 상기 도전성 비아(1322) 및 상기 복수의 제4 사이드 비아(1326) 사이에서 제2 방향(X축 방향)으로 연장된 후 상기 제1 방향(Z축 방향)으로 연장되다가 상기 제2 방향(X축 방향)으로 다시 연장되어 제4 길이(예: 도 13의 제4 길이(D4))를 갖고, 상기 제3 길이(D3)는 상기 제1 주파수 대역의 사분파 길이이고, 상기 제4 길이(D4)는 상기 제2 주파수 대역의 사분파 길이일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제3 도전층(예: 도 14의 제3 도전층(1417)) 및 상기 제4 도전층(예: 도 14의 제4 도전층(1418))) 사이에 배치된 제5 도전층(예: 도 14의 제5 도전층(1419))을 더 포함하고, 상기 제3 도전층(1417) 및 상기 제5 도전층(1419) 사이에 배치된 복수의 제7 사이드 비아들(예: 도 14의 제7 사이드 비아들(1428))을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 도전층(1315)은 상기 관통홀(513)과 대면하는 슬릿(slit)(5231)을 포함하고, 상기 슬릿(5231)은 상기 측면 부재(510)의 관통홀(513)과 연결되어 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역에 속하는 신호들을 상기 관통홀(513)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제3 단락 스터브(1331)는 상기 제1 주파수 대역에서 개방 회로 또는 대역 차단 필터로 동작하고, 상기 제4 단락 스터브(1332)는 상기 제2 주파수 대역에서 개방 회로 또는 대역 차단 필터로 동작할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 상기 전자 장치(101) 내부에 배치된 인쇄 회로 기판(520), 및 상기 인쇄 회로 기판(520)과 전기적으로 연결되고, 3GHz 및 100GHz 사이의 주파수를 가진 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성된 적어도 하나의 무선 통신 회로(590)를 포함하고, 상기 인쇄 회로 기판(520)은, 상기 전자 장치(101)의 외부 측면과 인접한 제3 면(521), 상기 제3 면(521)과 반대 방향으로 향하는 제4 면(522), 상기 제4 면(522)보다 상기 제3 면(521)에 가깝게 배치되고 제1 방향(Y축 방향)으로 관통홀(513)이 형성된 제1 도전층(523), 상기 제1 도전층(523)보다 상기 제4 면(522)에 가깝게 배치된 제2 도전층(524), 상기 제1 도전층(523) 및 상기 제2 도전층(524) 사이에 배치된 급전 선로(5261), 상기 급전 선로(5261) 및 상기 제1 도전층(523) 사이에 배치되고 상기 제1 도전층(523)과 전기적으로 커플링된 도전성 패턴(5263), 상기 급전 선로(5261)와 상기 도전성 패턴(5263)을 연결하는 도전성 비아(526), 상기 제1 도전층(523) 및 상기 제2 도전층(524) 사이에 배치된 제3 도전층(5241), 상기 제1 도전층(523) 및 상기 제3 도전층(5241) 사이에 배치된 제4 도전층(919), 상기 도전성 비아(526)로부터 상기 제1 방향(D1)과 수직이고 상기 관통홀(513)로부터 멀어지는 방향인 제2 방향(X축 방향)으로 제1 거리(D1)를 갖는 제1 단락 스터브(931), 및 상기 도전성 비아(526)로부터 상기 제2 방향(Y축 방향)으로 상기 제1 거리(D1)와 다른 제2 거리(D2)를 갖는 제2 단락 스터브(932)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 단락 스터브(931)는 상기 제1 방향(Z축 방향)으로 제1 높이(예: 도 8의 제1 높이(H1))를 갖고, 상기 제2 단락 스터브(932)는 상기 제1 방향(Z축 방향)으로 상기 제1 높이(H1)와 다른 제2 높이(예: 도 8의 제2 높이(H2))를 갖고, 상기 제1 높이(H1)에 따라 상기 제1 단락 스터브(931)가 천이시키는 제1 신호의 대역폭이 설정되고, 상기 제2 높이(H2)에 따라 상기 제2 단락 스터브가 천이시키는 제2 신호의 대역폭이 설정될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 단락 스터브(931)의 길이는 상기 제1 도전층(523) 및 상기 제3 도전층(5241)을 전기적으로 연결하는 복수의 제1 사이드 비아들(924)에 의해 설정되고, 상기 제2 단락 스터브의 길이는 상기 제3 도전층(5241) 및 상기 제4 도전층(919)을 전기적으로 연결하는 복수의 제2 사이드 비아들(926)에 의해 설정될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 단락 스터브(931)는 제1 주파수 대역에 속하는 제1 신호를 상기 관통홀(513)로 전달하고, 상기 제2 단락 스터브(932)는 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역에 속하는 제2 신호를 상기 관통홀(513)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 무선 통신 회로(590)는 상기 관통홀(513)로 전달된 상기 제1 신호 및 제2 신호를 이용하여 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 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 장치를 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 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“A 또는 B 중 적어도 하나,”"A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,”및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 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, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer pro메모리 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 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치(예: 스마트폰)들 간에 직접 또는 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
101: 전자 장치 510: 측면 부재
513: 관통홀 520: 인쇄 회로 기판
523, 524, 526, 527, 5261: 도전층 525: 도전성 비아
528, 529: 비아 구조 590: 무선 통신 회로

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1 플레이트, 상기 제1 플레이트의 반대 방향으로 향하는 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸고, 상기 제2 플레이트에 연결되거나, 상기 제2 플레이트와 일체로 형성되며, 도전성 물질을 포함하는 측면 부재를 포함하는 하우징으로서,
    상기 측면 부재의 제1 부분은,
    상기 하우징 외부로 향하는 제1 면;
    상기 하우징 내부로 향하는 제2 면;
    상기 제1 면으로부터 상기 제2 면까지 상기 측면 부재를 관통하는 방향인 제1 방향으로 형성된 관통홀; 및
    상기 관통홀 내에 삽입된 비도전성 물질을 포함하는 하우징;
    상기 제1 플레이트의 적어도 일부를 통해 보이는 디스플레이;
    상기 하우징 내부에 배치된 인쇄 회로 기판으로서,
    상기 제2 면과 대면하는 제3 면,
    상기 제3 면과 반대 방향으로 향하는 제4 면,
    상기 제4 면보다 상기 제3 면에 가깝게 배치되고, 상기 관통홀과 대면하도록 형성된 슬릿(slit)을 포함하는 제1 도전층,
    상기 제1 도전층 보다 상기 제4 면에 가깝게 배치된 제2 도전층,
    상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치된 급전 선로,
    상기 급전 선로 및 상기 제1 도전층 사이에 배치되고 상기 제1 도전층과 전기적으로 커플링된 도전성 패턴,
    상기 급전 선로와 상기 도전성 패턴을 연결하는 도전성 비아,
    상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제3 도전층,
    상기 제1 도전층 및 상기 제3 도전층 사이에 배치된 제4 도전층,
    상기 제1 도전층 및 상기 제3 도전층을 전기적으로 연결하고, 상기 도전성 비아로부터 상기 제1 방향과 수직이고 상기 관통홀 및 상기 슬릿으로부터 멀어지는 방향인 제2 방향으로 제1 거리만큼 이격되어 형성되는 복수의 제1 사이드 비아들, 및
    상기 제3 도전층 및 상기 제4 도전층을 전기적으로 연결하고, 상기 도전성 비아로부터 상기 제2 방향으로 상기 제1 거리와 다른 제2 거리만큼 이격되어 형성되는 복수의 제2 사이드 비아들을 포함하는 인쇄 회로 기판; 및
    상기 급전 선로와 전기적으로 연결되고, 3GHz 및 100GHz 사이의 주파수를 가진 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성된 적어도 하나의 무선 통신 회로를 포함하는 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은,
    상기 제1 도전층 및 상기 제4 도전층 사이에 형성되고, 상기 신호들 중 제1 주파수 대역에 속하는 제1 신호를 천이(transition)시켜 상기 측면 부재의 상기 관통홀로 전달하는 제1 단락 스터브(shorting stubs); 및
    상기 제3 도전층 및 상기 제4 도전층 사이에 형성되고, 상기 신호들 중 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역에 속하는 제2 신호를 천이(transition)시켜 상기 관통홀로 전달하는 제2 단락 스터브를 포함하는 전자 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 및 제2 단락 스터브는 이중 개방 회로(open circuit)를 형성하며,
    상기 제1 단락 스터브는 상기 제1 주파수 대역을 차단하는 대역 차단 필터(filter)이고,
    상기 제2 단락 스터브는 상기 제2 주파수 대역을 차단하는 대역 차단 필터인 전자 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 제1 사이드 비아들은 상기 제1 거리만큼 이격되어 상기 무선 통신 회로가 상기 제1 주파수 대역에 속하는 상기 제1 신호를 송신 및/또는 수신하도록 하고,
    상기 복수의 제2 사이드 비아들은 상기 제2 거리만큼 이격되어 상기 무선 통신 회로가 상기 제2 주파수 대역에 속하는 상기 제2 신호를 송신 및/또는 수신하도록 하는 전자 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 측면 부재에는 혼(horn) 형태의 안테나 방사체가 형성되는 전자 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 측면 부재 및 상기 인쇄 회로 기판은 상기 관통홀 및 상기 슬릿을 이용하여 서로 연결되는 전자 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 거리는 상기 제1 신호에 대한 사분파(quarter wave) 길이를 갖고,
    상기 제2 거리는 상기 제2 신호에 대한 사분파 길이를 갖는 전자 장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 및 제2 신호의 대역폭은 상기 제1 및 제2 단락 스터브의 높이에 따라 설정되는 전자 장치.
  9. 전자 장치에 있어서,
    제1 플레이트, 상기 제1 플레이트의 반대 방향으로 향하는 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸고, 상기 제2 플레이트에 연결되거나, 상기 제2 플레이트와 일체로 형성되며, 도전성 물질을 포함하는 측면 부재를 포함하는 하우징으로서,
    상기 측면 부재의 제1 부분은,
    상기 하우징(housing)의 외부로 향하는 제1 면과, 상기 제1 면과 반대 방향을 향하는 제2 면을 포함하며,
    상기 하우징의 내부에는 인쇄 회로 기판이 배치되며,
    상기 인쇄 회로 기판은,
    상기 제2 면과 대면하는 제3 면,
    상기 제3 면과 반대 방향으로 향하는 제4 면,
    상기 제4 면보다 상기 제3 면에 가깝게 배치되고 제1 방향으로 관통홀이 형성된 제1 도전층,
    상기 제1 도전층보다 상기 제4 면에 가깝게 배치된 제2 도전층,
    상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치된 급전 선로,
    상기 급전 선로와 상기 제1 도전층을 연결하는 도전성 비아,
    상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제3 도전층,
    상기 제1 도전층 및 상기 제3 도전층 사이에 배치된 제4 도전층,
    상기 제1 도전층 및 상기 제3 도전층을 전기적으로 연결하고, 상기 도전성 비아로부터 상기 제1 방향과 수직이고 상기 관통홀로부터 멀어지는 방향인 제2 방향으로 이격되어 형성되고 상기 제4 도전층과 이격되어 형성되는 복수의 제3 사이드 비아들, 및
    상기 제1 도전층 및 상기 제4 도전층을 전기적으로 연결하고, 상기 도전성 비아로부터 상기 제2 방향으로 이격되고, 상기 복수의 제3 사이드 비아들보다 상기 도전성 비아에 인접하도록 형성되는 복수의 제4 사이드 비아들을 포함하는 인쇄 회로 기판; 및
    상기 급전 선로와 전기적으로 연결되고, 3GHz 및 100GHz 사이의 주파수를 가진 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성된 적어도 하나의 무선 통신 회로를 포함하는 전자 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 복수의 제3 사이드 비아들 및 상기 복수의 제4 사이드 비아들은 제1 주파수 대역의 신호가 상기 인쇄 회로 기판으로 전달되는 것을 방지하는 제3 단락 스터브 및 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 신호가 상기 인쇄 회로 기판으로 전달되는 것을 방지하는 제4 단락 스터브의 길이를 설정하는 전자 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제3 단락 스터브는 상기 인쇄 회로 기판 내에서 상기 제2 방향으로 배치되고,
    상기 제4 단락 스터브는 상기 인쇄 회로 기판 내에서 상기 제2 방향으로 연장된 후 상기 제1 방향으로 연장되다가 상기 제2 방향으로 다시 연장된 형태로 배치된 전자 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제3 단락 스터브는 상기 도전성 비아 및 상기 복수의 제4 사이드 비아 사이에서 상기 제2 방향으로 제3 길이를 갖고,
    상기 제4 단락 스터브는 상기 도전성 비아 및 상기 복수의 제4 사이드 비아 사이에서 제2 방향으로 연장된 후 상기 제1 방향으로 연장되다가 상기 제2 방향으로 다시 연장되어 제4 길이를 갖고,
    상기 제3 길이는 상기 제1 주파수 대역의 사분파 길이이고,
    상기 제4 길이는 상기 제2 주파수 대역의 사분파 길이인 전자 장치.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 제3 도전층 및 상기 제4 도전층 사이에 배치된 제5 도전층을 더 포함하고,
    상기 제3 도전층 및 상기 제5 도전층 사이에 배치된 복수의 제7 사이드 비아들을 더 포함하는 전자 장치.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 도전층은 상기 관통홀과 대면하는 슬릿(slit)을 포함하고,
    상기 슬릿은 상기 측면 부재의 관통홀과 연결되어 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역에 속하는 신호들을 상기 관통홀로 전달하는 전자 장치.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 제3 단락 스터브는 상기 제1 주파수 대역에서 개방 회로 또는 대역 차단 필터로 동작하고,
    상기 제4 단락 스터브는 상기 제2 주파수 대역에서 개방 회로 또는 대역 차단 필터로 동작하는 전자 장치.
  16. 전자 장치에 있어서,
    상기 전자 장치 내부에 배치된 인쇄 회로 기판; 및
    상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되고, 3GHz 및 100GHz 사이의 주파수를 가진 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성된 적어도 하나의 무선 통신 회로를 포함하고,
    상기 인쇄 회로 기판은,
    상기 전자 장치의 외부 측면과 인접한 제3 면,
    상기 제3 면과 반대 방향으로 향하는 제4 면,
    상기 제4 면보다 상기 제3 면에 가깝게 배치되고 제1 방향으로 관통홀이 형성된 제1 도전층,
    상기 제1 도전층 보다 상기 제4 면에 가깝게 배치된 제2 도전층,
    상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치된 급전 선로,
    상기 급전 선로 및 상기 제1 도전층 사이에 배치되고 상기 제1 도전층과 전기적으로 커플링된 도전성 패턴,
    상기 급전 선로와 상기 도전성 패턴을 연결하는 도전성 비아,
    상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제3 도전층,
    상기 제1 도전층 및 상기 제3 도전층 사이에 배치된 제4 도전층,
    상기 도전성 비아로부터 상기 제1 방향과 수직이고 상기 관통홀로부터 멀어지는 방향인 제2 방향으로 제1 거리를 갖는 제1 단락 스터브, 및
    상기 도전성 비아로부터 상기 제2 방향으로 상기 제1 거리와 다른 제2 거리를 갖는 제2 단락 스터브를 포함하는 전자 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 단락 스터브는 상기 제1 방향으로 제1 높이를 갖고,
    상기 제2 단락 스터브는 상기 제1 방향으로 상기 제1 높이와 다른 제2 높이를 갖고,
    상기 제1 높이에 따라 상기 제1 단락 스터브가 천이시키는 제1 신호의 대역폭이 설정되고,
    상기 제2 높이에 따라 상기 제2 단락 스터브가 천이시키는 제2 신호의 대역폭이 설정되는 전자 장치.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 단락 스터브의 길이는 상기 제1 도전층 및 상기 제3 도전층을 전기적으로 연결하는 복수의 제1 사이드 비아들에 의해 설정되고,
    상기 제2 단락 스터브의 길이는 상기 제3 도전층 및 상기 제4 도전층을 전기적으로 연결하는 복수의 제2 사이드 비아들에 의해 설정되는 전자 장치.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 단락 스터브는 제1 주파수 대역에 속하는 제1 신호를 상기 관통홀로 전달하고,
    상기 제2 단락 스터브는 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역에 속하는 제2 신호를 상기 관통홀로 전달하는 전자 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 상기 관통홀로 전달된 상기 제1 신호 및 제2 신호를 이용하여 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하는 전자 장치.
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