KR20200142905A

KR20200142905A - 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치

Info

Publication number: KR20200142905A
Application number: KR1020190070404A
Authority: KR
Inventors: 서민철; 김나리; 엄준훤; 이재혁; 박성철; 박지윤; 윤용상
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2020-12-23
Also published as: EP3982485A1; EP3982485A4; US20220102845A1; WO2020251333A1

Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 20GHz 이상 주파수 대역의 통신을 운용하는 외부 장치의 적어도 일부가 장착되는 하우징, 사용자의 두부(head) 일 영역에 대한 상기 전자 장치의 착용을 지원하도록 상기 하우징의 일 영역에 연결되고 상기 사용자 두부의 수평 둘레 적어도 일부를 감싸는 제1 지지 부재 및 상기 사용자 두부의 수직 둘레 적어도 일부를 감싸는 제2 지지 부재를 포함하는 지지 부재, 및 상기 제2 지지 부재의 일 영역에 배치되는 안테나 모듈을 포함하고, 상기 안테나 모듈은, 복수의 패치 안테나 엘리먼트(element)를 포함하는 안테나층, 상기 안테나 층의 하부로 적층되는 무선 회로층, 및 상기 무선 회로 층의 하부로 적층되는 방열층을 포함하는 전자 장치를 개시한다. 이 외에도 명세서를 통하여 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

안테나 모듈을 포함하는 전자 장치{Electronic device including an antenna module}

본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치와 관련된다.

전자 장치(예: 스마트 폰) 운용에 수반되는 정보 자원을 외부 장치와 보다 효율적으로 송수신하기 위한 무선 통신 프로토콜(protocol)이 제안되고 있다. 예를 들어, 근래의 전자 장치에는 초고주파 대역의 신호를 이용하는 차세대 이동 통신 기술, 이른바 5세대 이동 통신 기술의 적용이 고려되고 있다. 상기 5세대 이동 통신은 3GPP(generation partnership project)에 의하여 규정된 무선 통신 프로토콜로서, 밀리미터파(mmwave) 대역의 신호를 이용하여 고속 또는 대용량의 데이터 송수신을 가능케 한다.

전자 장치는 상기 5세대 이동 통신의 운용을 지원하는 안테나 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 안테나 모듈은 전파의 간섭 억제를 통한 통신 효율 제고와 관련하여 전자 장치 내부의 지정된 영역에 배치될 수 있다. 이에 따라, 전자 장치 상에서는 안테나 모듈의 배치가 배제되어 상기 안테나 모듈로부터 형성되는 빔(beam)이 도달하지 못하는 영역인 음영 영역이 발생할 수 있다.

5세대 이동 통신을 운용하는 전자 장치(이하, 외부 장치로 참조됨)는 사용자의 안부(eye region)에 착용되는 헤드 마운트 디스플레이(head mounted display; HMD) 장치(이하, 전자 장치로 참조됨)에 탑재되어 증강현실 또는 가상현실 서비스를 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 액세스 포인트(또는, 콘텐츠 서버)와 서비스 데이터를 송수신하는 외부 장치의 안테나 모듈은, 상기 전자 장치를 착용한 사용자의 신체 움직임에 따라 지향하는 방향이 불규칙하게 변경될 수 있다. 따라서, 상기 안테나 모듈 및 액세스 포인트 간의 방향성이 대응하지 않는 경우, 예컨대 외부 장치 상의 음영 영역이 액세스 포인트를 향할 경우, 외부 장치의 서비스 데이터 송수신 효율이 저감될 수 있으며, 이는 전자 장치를 통한 서비스 제공에 제약이 될 수 있다.

본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 탑재된 외부 장치의 음영 영역을 커버하기 위한 안테나 모듈을 포함하여 상기 외부 장치의 원활한 5세대 이동 통신 운용을 지원할 수 있는, 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치는, 20GHz 이상 주파수 대역의 통신을 운용하는 외부 장치의 적어도 일부가 장착되는 하우징, 사용자의 두부(head) 일 영역에 대한 상기 전자 장치의 착용을 지원하도록 상기 하우징의 일 영역에 연결되고 상기 사용자 두부의 수평 둘레 적어도 일부를 감싸는 제1 지지 부재 및 상기 사용자 두부의 수직 둘레 적어도 일부를 감싸는 제2 지지 부재를 포함하는 지지 부재, 및 상기 제2 지지 부재의 일 영역에 배치되는 안테나 모듈을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 모듈은, 복수의 패치 안테나 엘리먼트(element)를 포함하는 안테나층, 상기 안테나 층의 하부로 적층되는 무선 회로층, 및 상기 무선 회로 층의 하부로 적층되는 방열층을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치는, 20GHz 이상 주파수 대역의 통신을 운용하는 외부 장치의 적어도 일부가 장착되는 하우징, 사용자의 두부(head) 일 영역에 대한 상기 전자 장치의 착용을 지원하도록 상기 하우징의 일 영역에 연결되고 상기 사용자 두부의 수평 둘레 적어도 일부를 감싸는 제1 지지 부재 및 상기 사용자 두부의 수직 둘레 적어도 일부를 감싸는 제2 지지 부재를 포함하는 지지 부재, 상기 제2 지지 부재의 일 영역에 배치되는 안테나 모듈, 및 상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 모듈은, 무선 회로층, 제1 방향을 지향하며 배치되는 제1 다이폴 안테나 엘리먼트(element) 그룹, 제2 방향을 지향하며 배치되는 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 제3 방향을 지향하며 배치되는 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 및 상기 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 상기 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 상기 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹과 상기 무선 회로층을 선택적으로 연결시키기 위한 복수의 스위치를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 상기 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 상기 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹이 수신하는 신호의 품질을 측정하고, 상기 측정된 신호의 품질을 지정된 임계값과 비교하고, 상기 복수의 스위치 중 상기 지정된 임계값 이상의 신호의 품질을 갖는 신호를 수신한 적어도 하나의 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹에 대응하는 적어도 하나의 스위치를 제어하여, 상기 지정된 임계값 이상의 신호의 품질을 갖는 신호를 수신한 적어도 하나의 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹과 상기 무선 회로층을 전기적으로 연결시킬 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치가 포함하는 안테나 모듈에 의하여 상기 전자 장치에 탑재된 외부 장치의 음영 영역이 보상됨으로써, 상기 외부 장치의 원활한 5세대 이동 통신 운용 또는 전자 장치를 통한 원활한 서비스 운용이 지원될 수 있다.

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

도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 운용 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 외부 장치의 내부를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치 상에서의 안테나 모듈 배치 위치를 도시한 도면이다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 안테나 모듈을 도시한 도면이다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 일 방향 단면을 도시한 도면이다.
도 5a는 다른 실시 예에 따른 전자 장치의 안테나 모듈을 도시한 도면이다.
도 5b는 다른 실시 예에 따른 안테나 모듈의 일 방향 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈 내부의 스위칭 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치를 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호가 부여될 수 있다.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 운용 일례를 도시한 도면이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 외부 장치의 내부를 도시한 도면이며, 도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치 상에서의 안테나 모듈 배치 위치를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)(예: 헤드 마운트 디스플레이 장치)는 외부 장치(200)(예: 스마트폰)와 상호작용하며 운용될 수 있다. 이와 관련하여, 전자 장치(100)는 외부 장치(200)의 적어도 일부와 탈착 가능하게 체결되어 상기 외부 장치(200)를 탑재할 수 있다. 또는, 전자 장치(100)는 내부로 외부 장치(200)를 포함하여 상기 외부 장치(200)와 물리적으로 일체화될 수 있다. 전자 장치(100)는 외부 장치(200)의 디스플레이를 통하여 출력되는 콘텐츠를 사용자의 시계 상에 표시함으로써, 가상현실(virtual reality) 또는 증강현실(augmented reality) 서비스를 제공할 수 있다.

일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 하우징(101) 및 지지 부재(105)를 포함할 수 있다.

상기 하우징(101)은 전자 장치(100)의 바디(body) 적어도 일부를 형성하는 동시에, 내부로 상기 전자 장치(100)의 기능 운용과 관계되는 적어도 하나의 리소스(예: 도 6을 통하여 후술되는 통신 회로(120), 메모리(130) 및/또는 프로세서(150))를 포함할 수 있다. 또는, 하우징(101)은 외부 장치(200)가 탑재(또는, 장착)되기 위한 공간, 구조 또는 캐비티(cavity)를 제공하도록 적어도 일부가 외부에 노출되는 전면 프레임 영역(102)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 전면 프레임 영역(102)의 일 영역에는 전자 장치(100)에 대한 외부 장치(200)의 탈착을 지원하는 적어도 하나의 체결 부재(103)가 포함될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 체결 부재(103)는 전자 장치(100)와 외부 장치(200) 간의 체결 수단으로 기능함과 동시에, 상기 전자 장치(100)와 외부 장치(200) 간의 데이터 전달을 위한 인터페이스로 기능할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 체결 부재(103)의 일 영역에는 외부 장치(200)에 마련된 포트(예: USB 포트)에 접속되어 외부 장치(200)로 데이터를 전달하거나, 상기 외부 장치(200)로부터 데이터를 전달받는 커넥터가 포함될 수 있다. 일 실시 예에서, 하우징(101)의 내부에는 사용자의 시계 상에 콘텐츠를 표시하는 렌즈 조립체(104)가 더 포함될 수 있으며, 상기 렌즈 조립체(104)는 탑재되는 외부 장치(200)의 디스플레이와 대면하도록 적어도 일부가 전면 프레임 영역(102)을 통해 외부에 노출될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 하우징(101)의 일 영역에는 상기 전자 장치(100)의 기능 제어(예: 오디오 음량 제어 및/또는 렌즈 거리 조절)와 관계된 사용자 입력 수신을 지원하는 입력 인터페이스(예: 터치 패드, 물리 키(key), 조이스틱 및/또는 휠)가 포함될 수 있다.

상기 지지 부재(105)는 사용자의 전자 장치(100) 착용을 지원할 수 있다. 예를 들어, 지지 부재(105)는 하우징(101)의 일 영역에 연결되어, 전자 장치(100) 착용 시 상기 하우징(101)을 사용자의 안면에 고정시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 지지 부재(105)는 전자 장치(100) 착용 시, 사용자 두부(head)의 수평 둘레 적어도 일부를 감싸는 제1 지지 부재(105a) 및 사용자 두부의 수직 둘레 적어도 일부를 감싸는 제2 지지 부재(105b)를 포함할 수 있으며, 상기 제1 지지 부재(105a) 및 제2 지지 부재(105b)는 사용자의 두부 형상에 대응하도록 적어도 일부가 환형(ring shape)을 이룰 수 있다. 다양한 실시 예에서, 지지 부재(105)는 사용자의 용이한 전자 장치(100) 착용을 지원하기 위하여, 적어도 일부가 탄성 소재 또는 쿠션 소재를 포함할 수 있다. 또는, 지지 부재(105)는 길이 조정을 위한 벨크로(velcro), 버클(buckle) 또는 자석을 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 전자 장치(도 1의 100)에 탑재되는 외부 장치(200)는 내부에 5세대 이동 통신(예: 20GHz 이상의 주파수 대역을 이용하는 통신) 운용을 지원하는 적어도 하나의 안테나 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 장치(200)는 상기 외부 장치(200)의 후면 플레이트를 제거하고 Z축 방향으로 바라보았을 때, 외부 장치(200) 후면의 우 상단에 배치되는 제1 안테나 모듈(210), 좌 상단에 배치되는 제2 안테나 모듈(220) 및 우 하단에 배치되는 제2 안테나 모듈(230) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 제1 안테나 모듈(210)은 외부 장치(200)의 후면을 향하여 배치되는 복수의 패치(patch)형 안테나 엘리먼트(element)를 포함할 수 있다. 제1 안테나 모듈(210)은 상기 복수의 패치형 안테나 엘리먼트를 이용하여 외부 장치(200)의 내부로부터 제1 외부 방향(예: +Z축 방향)을 향하는 방사 패턴의 빔을 생성할 수 있다. 또는, 상기 제1 안테나 모듈(210)은 복수의 다이폴(dipole) 안테나 엘리먼트를 포함할 수 있다. 제1 안테나 모듈(210)은 상기 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트를 이용하여 외부 장치(200)의 내부로부터 제2 외부 방향(예: +Y축 방향) 및 외부 장치(200)의 디스플레이 방향(예: Y-Z 평면 상의 +Y축과 -Z축 사이의 방향)을 향하는 방사 패턴의 빔을 생성할 수 있다.

상기 제2 안테나 모듈(220)은 외부 장치(200)의 후면을 기준하였을 때, 상기 외부 장치(200)의 좌 측면을 향하여 배치되는 복수의 패치형 안테나 엘리먼트를 포함할 수 있다. 제2 안테나 모듈(220)은 상기 복수의 패치형 안테나 엘리먼트를 이용하여 외부 장치(200)의 내부로부터 제3 외부 방향(예: -X축 방향)을 향하는 방사 패턴의 빔을 생성할 수 있다. 유사하게, 상기 제3 안테나 모듈(230)은 외부 장치(200)의 후면을 기준하였을 때, 상기 외부 장치(200)의 우 측면을 향하여 배치되는 복수의 패치형 안테나 엘리먼트를 포함할 수 있다. 제3 안테나 모듈(230)은 상기 복수의 패치형 안테나 엘리먼트를 이용하여 외부 장치(200)의 내부로부터 제4 외부 방향(예: +X축 방향)을 향하는 방사 패턴의 빔을 생성할 수 있다.

도 3을 참조하면, 외부 장치(200)가 전자 장치(100)에 탑재되는 경우, 상기 외부 장치(200)의 5세대 이동 통신 운용은 적어도 일부 제약될 수 있다. 이와 관련하여, 외부 장치(200)가 포함하는 적어도 하나의 안테나 모듈(210, 220 및/또는 230)은 상기 외부 장치(200)의 특정 영역(예: 외부 장치(200)의 후면을 기준하여 우 상단, 좌 상단 및/또는 우 하단) 각각으로 배치되는 바, 외부 장치(200)는 적어도 하나의 안테나 모듈(210, 220 및/또는 230)의 배치가 배제된 영역을 포함할 수 있다. 또는, 외부 장치(200)가 전자 장치(100)에 탑재되는 경우, 상기 외부 장치(200)가 포함하는 적어도 하나의 안테나 모듈(210, 220 및/또는 230)은 전자 장치(100)의 구조물(예: 전면 프레임 영역(도 1의 102)을 형성하는 하우징(101)의 적어도 일부)에 의해 차폐되어 신호 간섭에 영향을 받을 수 있다. 이에 따르면, 외부 장치(200)가 전자 장치(100)에 탑재되는 운용 환경에서, 상기 전자 장치(100) 상에는 외부 장치(200)에 포함된 적어도 하나의 안테나 모듈(210, 220 및/또는 230)의 빔 커버리지가 도달하지 않는 음영 영역이 발생할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100) 착용 시, 사용자 두부의 수평 둘레 적어도 일부를 감싸는 제1 지지 부재(도 1의 105a)의 일 영역(예: 사용자의 후두부에 대응하는 영역)에는 상기 외부 장치(200)의 적어도 하나의 안테나 모듈(210, 220 및/또는 230)로부터 방사되는 빔이 도달하지 않는 제1 음영 영역(10)이 발생할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(100) 착용 시, 사용자 두부의 수직 둘레 적어도 일부를 감싸는 제2 지지 부재(도 1의 105b)의 일 영역(예: 사용자 두부의 정수리에 대응하는 영역)에는 상기 외부 장치(200)의 적어도 하나의 안테나 모듈(210, 220 및/또는 230)로부터 방사되는 빔이 도달하지 않는 제2 음영 영역(20)이 발생할 수 있다. 상기 제1 음영 영역(10) 또는 제2 음영 영역(20)은 일례에 따른 것으로, 전자 장치(100) 상에서 발생하는 음영 영역은 외부 장치(200)가 포함하는 적어도 하나의 안테나 모듈(210, 220 및/또는 230)의 배치 구조 또는 전자 장치(100)에 대한 외부 장치(200)의 탑재(또는, 장착) 구조에 따라 가변적일 수 있다.

상술을 고려하였을 때, 전자 장치(100)에 탑재되는 외부 장치(200)는 상기 제1 음영 영역(10) 또는 제2 음영 영역(20)에 대응하는 방향으로의 안정적인 신호 송출 또는 수신이 용이치 않거나, 송출 또는 수신되는 신호의 감도가 저하될 수 있다. 이와 관련하여, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 외부 장치(200)의 음영 영역(예: 제1 음영 영역(10) 및/또는 제2 음영 영역(20))을 보상하여 상기 외부 장치(200)의 신호 송출 또는 수신을 지원하기 위한 하나의 안테나 모듈(예: 도 4a 내지 도 5b를 통하여 후술되는 안테나 모듈(110a 또는 110b))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하나의 안테나 모듈(110a 또는 110b)은 제2 지지 부재(105b)에 발생된 제2 음영 영역(20)에 대응하거나, 상기 제2 음영 영역(20)에 인접하는, 제2 지지 부재(105b)의 영역에 배치 될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 하나의 안테나 모듈(110a 또는 110b)은 외부(예: 액세스 포인트 또는 기지국)로부터 수신하는 밀리미터파 대역의 신호를 전자 장치(100)에 탑재된 외부 장치(200)로 전달할 수 있고, 상기 외부 전자장치(200)는 전달받은 신호에 포함된 이미지 또는 영상을 화면에 출력할 수 있다. 또는, 상기 하나의 안테나 모듈(110a 또는 110b)은 전자 장치(100)에 탑재된 외부 장치(200)로부터 전달받는 신호를 밀리미터파 대역의 신호로 변환하여외부(예: 액세스 포인트 또는 기지국)를 향해 송출할 수 있다. 이와 관련하여, 전자 장치(100)는 상기 하나의 안테나 모듈(110a 또는 110b)과 외부 장치(200)를 전기적으로 연결시키기 위한 도전성 부재(미도시)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 도전성 부재의 적어도 일부는 지지 부재(105)의 내부 및 하우징(101)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 부재의 일단은 제2 지지 부재(105b)의 내부에서 하나의 안테나 모듈(110a 또는 110b)과 전기적으로 연결되고, 타단은 하우징(101)의 내부에서 적어도 하나의 체결 부재(103)가 포함하는 커넥터와 전기적으로 연결됨으로써, 상기 하나의 안테나 모듈(110a 또는 110b) 및 외부 장치(200) 간을 전기적으로 연결할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 도전성 부재는 동축 케이블(coaxial cable) 및 연성 기판(flexible printed circuit board) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제2 지지 부재(105b)에 배치되는 하나의 안테나 모듈(110a 또는 110b)은 제1 지지 부재(105a)의 일 영역(예: 제1 음영 영역(10)에 대응하거나, 상기 제1 음영 영역(10)에 인접하는 영역)에 배치되는 경우에 비하여 상대적으로 다각도의 방향을 지향하는 빔 커버리지를 형성할 수 있다.

도 4a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 안테나 모듈을 도시한 도면이고, 도 4b는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 일 방향 단면을 도시한 도면이다. 도 4b에서, 상기 안테나 모듈의 일 방향은 도 4a에 제시된 A-A' 방향으로 이해될 수 있다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 전자 장치(도 1 또는 도 3의 100)의 제2 지지 부재(도 1의 105b)에 배치되는 안테나 모듈(110a)은 안테나층(114a), 무선 회로층(115a), 방열층(117a) 및 흡수층(119a)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 안테나층(114a), 무선 회로층(115a), 방열층(117a) 및 흡수층(119a)은 상호 동일 또는 유사한 면적의 형상(예: 삼각형 또는 정삼각형)으로 형성되어 지정된 순차에 따라 적층될 수 있으며, 적층 시 상호 간의 가장 자리 영역이 나란하게 정렬될 수 있다.

상기 안테나층(114a)은 적어도 하나의 유전층으로 구성되며, 상기 적어도 하나의 유전층 내부에 배치되는 복수의 안테나 엘리먼트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나층(114a)은 내부 중심 영역으로 상기 안테나 모듈(110a)을 기준하여 수직 방향의 빔 커버리지를 형성하는 복수의 패치 안테나 엘리먼트(111a)를 포함하고, 내부 가장 자리 영역으로 상기 안테나 모듈(110a)을 기준하여 수평 방향의 빔 커버리지를 형성하는 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트(113a)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트(113a)는 지향하는 방향에 따라 그룹화되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트(113a)는 제1 방향을 커버하도록 안테나층(114a)의 제1 가장 자리 영역을 따라 배치되는 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 제2 방향을 커버하도록 안테나층(114a)의 제2 가장 자리 영역을 따라 배치되는 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 제3 방향을 커버하도록 안테나층(114a)의 제3 가장 자리 영역을 따라 배치되는 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 각각이 포함하는 다이폴 안테나 엘리먼트의 개수는 상호 동일 또는 유사할 수 있다.

상기 무선 회로층(115a)은 안테나층(114a)의 하부에 배치되어, 상기 안테나층(114a)이 포함하는 복수의 패치 안테나 엘리먼트(111a) 및 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트(113a) 중 적어도 하나를 통하여 송출 또는 수신되는 밀리미터파 대역의 신호를 처리할 수 있다. 이와 관련하여, 무선 회로층(115a)은 복수의 패치 안테나 엘리먼트(111a) 및 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트(113a) 중 적어도 하나를 통하여 신호를 송출하기 위한 송신단(Tx)과 복수의 패치 안테나 엘리먼트(111a) 및 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트(113a) 중 적어도 하나를 통하여 신호를 수신하기 위한 수신단(Rx)을 포함할 수 있다. 또한, 무선 회로층(115a)은 상기 송신단 또는 수신단과 복수의 패치 안테나 엘리먼트(111a) 중 적어도 일부를 선택적으로 연결하기 위한 제1 스위치 그룹 및 상기 송신단 또는 수신단과 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트(113a) 중 적어도 일부를 선택적으로 연결하기 위한 제2 스위치 그룹을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 복수의 패치 안테나 엘리먼트(111a) 및 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트(113a) 중 적어도 하나를 통하여 외부(예: 액세스 포인트 또는 기지국)로부터 수신되는 신호는 무선 회로층(115a)의 수신단으로 전달되고, 전자 장치(100)에 탑재된 외부 장치(도 1, 도 2 또는 도 3의 200)로부터 제공되는 신호는 상기 무선 회로층(115a)의 송신단에 전달되어 복수의 패치 안테나 엘리먼트(111a) 및 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트(113a) 중 적어도 하나를 통해 외부로 송출될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 무선 회로층(115a)의 일 영역에는 RFIC(116a)(radio frequency integrated circuit)가 실장될 수 있다. 상기 RFIC(116a)는 예컨대, 안테나 모듈(110a)의 신호 송출 또는 수신 시, 송출 또는 수신 신호의 주파수 대역을 변경할 수 있다. 예를 들어, 신호 송출 시, RFIC(116a)는 외부 장치(200)로부터 전달받는 기저대역(baseband) 신호 또는 IF(intermediate frequency) 신호를 5G 네트워크에 사용되는 주파수 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다. 또는, 신호 수신 시, RFIC(116a)는 상기 5G 네트워크에 사용되는 주파수 대역의 RF 신호를 외부 장치(200)가 포함하는 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 상기 기저대역 신호 또는 IF 신호로 변환할 수 있다.

다양한 실시 예에서, 무선 회로층(115a)은 외부 장치(200)에 IF 신호를 전달하거나, 상기 외부 장치(200)로부터 IF 신호를 전달받을 수 있다. 이와 관련하여, 외부 장치(200)는 IF 신호를 기저대역 신호로 변환하거나, 상기 기저대역 신호를 IF 신호로 변환할 수 있는 IFIC(intermediate frequency integrated circuit)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 IFIC는 외부 장치(200)가 포함하는 통신 프로세서와 전기적 또는 작동적으로 연결되어 기저대역 신호를 송신 및 수신할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 무선 회로층(115a)의 일 영역에는 RFIC(116a)와 연결된 IFIC가 포함될 수 있다. 상기 무선 회로층(115a)은 외부 장치(200)에 기저대역 신호를 전달하거나, 외부 장치(200)로부터 기저대역 신호를 전달받을 수 있다. 이와 관련하여, 외부 장치(200)는 상기 기저대역 신호를 송신 및 수신하는 통신 프로세서를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 무선 회로층(115a)의 일 영역에는 상기 IFIC와 전기적 또는 작동적으로 연결된 통신 프로세서가 포함될 수 있다. 무선 회로층(115a)은 외부 장치(200)에 복조된 신호를 전달하거나, 외부 장치(200)로부터 복조된 신호를 전달받을 수 있다. 외부 장치(200)는 상기 신호를 송신 및 수신할 수 있는 어플리케이션 프로세서를 포함할 수 있고, 상기 어플리케이션 프로세서는 수신된 신호가 포함하는 이미지 또는 영상을 외부 장치(200)의 화면에 출력할 수 있다.

상기 방열층(117a)은 무선 회로층(115a)의 하부에 배치되어, 안테나층(114a) 및 무선 회로층(115a) 중 적어도 하나로부터 발생되는 열을 방열할 수 있다. 이와 관련하여, 일 실시 예에 따른 방열층(117a)은 적어도 일부에 열전도율이 우수한 구리(Cu), 알루미늄(Al), 탄화규소(SiC) 및 질화알루미늄(AlN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 흡수층(119a)은 안테나 모듈(110a)로부터 방출되는 전자파를 차단하여, 전자 장치(100)를 착용한 사용자 신체로의 전자파 흡수를 방지할 수 있다. 일 실시 예에서, 흡수층(119a)은 적어도 일부에 강자성체인 철(Fe), 코발트(Co) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 5a는 다른 실시 예에 따른 전자 장치의 안테나 모듈을 도시한 도면이고, 도 5b는 다른 실시 예에 따른 안테나 모듈의 일 방향 단면을 도시한 도면이다. 도 5b에서, 상기 안테나 모듈의 일 방향은 도 5a에 제시된 B-B' 방향으로 이해될 수 있다. 도 5a 및 도 5b에서, 도 4a 및 도 4b를 통하여 전술한 안테나 모듈(도 4a 또는 도 4b의 110a)의 구성요소와 대응되는 구성요소에 대해서는 유사한 참조 번호가 부여되고, 중복되는 설명이 생략될 수 있다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 전자 장치(도 1 또는 도 3의 100)의 제2 지지 부재(도 1의 105b) 내부로 배치되는 안테나 모듈(110b)은 안테나층(114b), 무선 회로층(115b), 방열층(117b), 흡수층(119b) 및 인쇄회로기판(120)(예: FPCB(flexible printed circuit board))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 안테나층(114b), 무선 회로층(115b), 방열층(117b) 및 흡수층(119b)은 상호 동일 또는 유사한 형상(예: 삼각형 또는 정삼각형)으로 형성되어 지정된 순차에 따라 적층되되, 일부 층들 간에는 그 면적이 동일 또는 유사하거나, 상이할 수 있다. 예를 들어, 안테나층(114b) 및 무선 회로층(115b)은 상호 동일 또는 유사한 제1 면적으로 형성되어 적층 시 상호 간의 가장 자리 영역이 나란하게 정렬되고, 방열층(117b) 및 흡수층(119b)은 상기 제1 면적보다 넓은 제2 면적으로 형성되어 적층 시 상호 간의 가장 자리 영역이 나란하게 정렬될 수 있다. 안테나층(114b) 및 무선 회로층(115b)의 적층 구조체와 방열층(117b) 및 흡수층(119b)의 적층 구조체가 적층되는 경우, 상기 방열층(117b) 및 흡수층(119b)의 적층 구조체는 상기 안테나층(114b) 및 무선 회로층(115b)의 적층 구조체에 상대적으로 돌출될 수 있다.

상기 안테나층(114b)은 적어도 하나의 유전층으로 구성되며, 상기 적어도 하나의 유전층의 내부 중심 영역으로 안테나 모듈(110b)을 기준하여 수직 방향의 빔 커버리지를 형성하는 복수의 패치 안테나 엘리먼트(111b)를 포함할 수 있다.

상기 무선 회로층(115b)은 안테나층(114b)의 하부에 배치되어, 상기 안테나층(114b)이 포함하는 복수의 패치 안테나 엘리먼트(111b) 중 적어도 하나를 통하여 송출 또는 수신되는 밀리미터파 대역의 신호를 처리할 수 있다. 또는, 무선 회로층(115b)은 후술되는 인쇄회로기판(120)에 포함되는 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트(113b) 중 적어도 하나를 통하여 송출 또는 수신되는 밀리미터파 대역의 신호를 처리할 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 회로층(115b)의 일 영역에는 안테나 모듈(110b)을 통하여 송출하는 신호 또는 안테나 모듈(110b)을 통하여 수신하는 신호의 주파수 대역을 변경하는 RFIC(116b)가 실장될 수 있다.

상기 무선 회로층(115b)의 하부에 배치되는 방열층(117b)은 가장 자리 영역의 상단 모서리가 지정된 곡률로 만곡될 수 있으며, 지정된 두께(예: 약 3mm)의 인쇄회로기판(120)은 방열층(117b)의 가장 자리 영역 형상과 대응하도록 만곡되어 일단이 무선 회로층(115b)과 전기적 및 물리적으로 연결되고, 일면은 상기 방열층(117b)의 가장 자리 영역을 물리적으로 둘러쌀 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 인쇄회로기판(120)은 내부 일 영역으로 안테나 모듈(110b)을 기준하여 수평 방향의 빔 커버리지를 형성하는 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트(113b)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트(113b)는 인쇄회로기판(120) 내부에서 제1 방향을 커버하도록 배치되는 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 제2 방향을 커버하도록 배치되는 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 제3 방향을 커버하도록 배치되는 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 안테나층(114b), 무선 회로층(115b), 방열층(117b) 및 흡수층(119b)의 형상 및 면적은 상호 동일 또는 유사할 수 있다. 예를 들어, 안테나층(114b), 무선 회로층(115b), 방열층(117b) 및 흡수층(119b)은 적층 시 상호 간의 가장 자리 영역이 나란하게 정렬될 수 있다. 이 경우, 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트(113b)를 포함하는 인쇄회로기판(120)은 무선 회로층(115b) 및 방열층(117b)의 가장 자리 영역을 물리적으로 둘러싸도록 배치되어, 상기 안테나층(114b), 무선 회로층(115b), 방열층(117b) 및 흡수층(119b) 간의 정렬 면을 기준하여 지정된 두께(예: 3mm)로 돌출될 수 있다.

도 6은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 7은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈 내부의 스위칭 구조를 도시한 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 전술된 안테나 모듈(110)(예: 도 4a 또는 도 4b의 안테나 모듈(110a), 또는 도 5a 또는 도 5b의 안테나 모듈(110b))을 비롯하여, 상기 안테나 모듈(110)의 운용 또는 전자 장치(100)의 콘텐츠 서비스 운용을 지원하는 통신 회로(120), 메모리(130), 디스플레이(140) 및 프로세서(150)를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치(100)는 상술된 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나, 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 외부 장치(도 1, 도 2 또는 도 3의 200)와의 일체화 없이, 상기 외부 장치(200)를 탑재하는 경우, 디스플레이(140)를 포함하지 않을 수 있다. 또는, 전자 장치(100)는 후술되는 도 8 또는 도 9를 통하여 언급될 전자 장치(도 8 또는 도 9의 801)의 구성요소들 중 적어도 일부를 더 포함할 수 있다.

상기 통신 회로(120)는 전자 장치(100)와 적어도 하나의 외부 장치(예: 외부 장치(200), 액세스 포인트 또는 기지국) 간의 통신을 지원할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(120)는 상기 적어도 하나의 외부 장치와 규정된 프로토콜에 따른 유선 통신 또는 무선 통신을 수립하고, 상기 유선 통신 또는 무선 통신을 통하여 데이터 또는 신호의 송수신을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 통신 회로(120)는 안테나 모듈(110)이 포함하는 무선 회로층(도 4a 또는 도 4b의 115a, 또는 도 5b의 115b)을 포함할 수 있다.

상기 메모리(130)는 전자 장치(100)의 운용과 관계되는 적어도 하나의 신호 또는 데이터를 저장하거나, 전자 장치(100) 구성요소들의 기능 동작과 관련한 적어도 하나의 명령어를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(130)는 디스플레이(140) 또는 탑재된 외부 장치(200)의 디스플레이를 통하여 출력할 가상현실 또는 증강현실 콘텐츠에 대한 데이터를 저장할 수 있다.

상기 디스플레이(140)는 영상 정보에 대응하는 각종 콘텐츠를 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(140)는 프로세서(150)의 제어 하에, 가상현실 또는 증강현실 콘텐츠를 출력함으로써, 전자 장치(100)의 렌즈 조립체(도 1의 104)를 통하여 사용자의 시계 상에 상기 가상현실 또는 증강현실 콘텐츠를 표시할 수 있다.

상기 프로세서(150)는 중앙처리장치(central processing unit), 어플리케이션 프로세서(application processor) 및 커뮤니케이션 프로세서(communication processor) 중 적어도 하나로 구현되어, 상술된 전자 장치(100)의 구성요소들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(150)는 전자 장치(100) 구성요소들과 전기적 또는 작동적(operatively)으로 연결되어, 상기 구성요소들로 기능 동작과 관계되는 적어도 하나의 명령을 전달하거나, 각종 연산 또는 데이터 처리를 수행할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(150)는 안테나 모듈(110)이 포함하는 복수의 패치 안테나 엘리먼트(113c, 113d, 113e, 113f, 113g, 113h, 113i, 113j, 113k, 113l, 113m 및/또는 113n) 중 적어도 일부를 선택적으로 운용하기 위하여, 상기 안테나 모듈(110)의 무선 회로층(115c)이 포함하는 제2 스위치 그룹 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(150)는 제1 방향을 지향하며 배치된 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹(113n, 113m, 113l 및/또는 113k) 내의 적어도 하나의 다이폴 안테나 엘리먼트를 선택적으로 운용하거나, 제2 방향을 지향하며 배치된 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹(113c, 113d, 113e 및/또는 113f) 내의 적어도 하나의 다이폴 안테나 엘리먼트를 선택적으로 운용하거나, 제3 방향을 지향하며 배치된 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹(113g, 113h, 113i 및/또는 113j) 내의 적어도 하나의 다이폴 안테나 엘리먼트를 선택적으로 운용하기 위하여 상기 제2 스위치 그룹 중 적어도 일부의 스위치를 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 프로세서(150)는 안테나 모듈(110)이 외부로부터 밀리미터파 대역의 신호를 수신하는 경우, 상기 복수의 패치 안테나 엘리먼트(113c, 113d, 113e, 113f, 113g, 113h, 113i, 113j, 113k, 113l, 113m 및/또는 113n) 각각의 신호 품질(예: RSSI(received signal strength indicator), RSRP(reference signal received power), SNR(signal to noise ratio) 또는 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio))을 측정하여 지정된 임계값과 비교할 수 있다. 프로세서(150)는 측정된 신호 품질 중 지정된 임계값 이상의 신호 품질을 갖는 신호를 수신한 적어도 하나의 패치 안테나 엘리먼트의 운용을 결정하고, 결정된 적어도 하나의 패치 안테나 엘리먼트에 대응하는 스위치를 제어하여 상기 결정된 적어도 하나의 패치 안테나 엘리먼트와 무선 회로층(115c)이 포함하는 송신단 또는 수신단을 전기적으로 연결시킬 수 있다.

상술한 다양한 실시 예 중 한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 20GHz 이상 주파수 대역의 통신을 운용하는 외부 장치의 적어도 일부가 장착되는 하우징, 사용자의 두부(head) 일 영역에 대한 상기 전자 장치의 착용을 지원하도록 상기 하우징의 일 영역에 연결되고, 상기 사용자 두부의 수평 둘레 적어도 일부를 감싸는 제1 지지 부재 및 상기 사용자 두부의 수직 둘레 적어도 일부를 감싸는 제2 지지 부재를 포함하는 지지 부재 및 상기 제2 지지 부재의 일 영역에 배치되는 안테나 모듈을 포함하고, 상기 안테나 모듈은, 복수의 패치 안테나 엘리먼트(element)를 포함하는 안테나층, 상기 안테나 층의 하부로 적층되는 무선 회로층 및 상기 무선 회로 층의 하부로 적층되는 방열층을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 헤드 마운트 디스플레이(head mounted display) 장치를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 하우징은, 상기 외부 장치의 장착을 지원하는 적어도 하나의 체결 부재를 포함하고, 상기 적어도 하나의 체결 부재는, 상기 전자 장치 및 상기 외부 장치 간의 데이터 전달을 지원하는 커넥터를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 안테나 모듈 및 상기 외부 장치 간을 전기적으로 연결시키기 위한 도전성 부재를 더 포함하고, 상기 도전성 부재는, 일단이 상기 제2 지지 부재의 내부에서 상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 하우징의 내부에서 상기 적어도 하나의 체결 부재가 포함하는 상기 커넥터와 전기적으로 연결될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 안테나 모듈은, 외부로부터 수신하는 제1 주파수 대역의 신호를 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 제2 주파수 대역의 신호로 변환하여 상기 도전성 부재를 통해 상기 외부 장치로 전달하고, 상기 외부 장치로부터 상기 도전성 부재를 통해 전달받는 상기 제2 주파수 대역의 신호를 상기 제1 주파수 대역의 신호로 변환하여 외부로 송출할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 외부 장치는, 적어도 하나의 안테나 모듈을 포함하고, 상기 안테나 모듈은, 상기 외부 장치가 포함하는 상기 적어도 하나의 안테나 모듈의 빔 커버리지가 도달하지 않는 상기 제2 지지 부재의 내부 일 영역에 배치될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 방열층의 하부로 적층되는 흡수층을 더 포함하고, 상기 안테나층, 상기 무선 회로층, 상기 방열층 및 상기 흡수층은, 상호 동일한 면적 및 형상을 포함하고, 적층 시 상호 간의 가장 자리 영역이 나란하게 정렬될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 안테나층은, 상기 안테나층의 내부 가장 자리 영역으로 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트는, 제1 방향을 커버하도록 상기 안테나층의 제1 가장 자리 영역을 따라 배치되는 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 제2 방향을 커버하도록 상기 안테나층의 제2 가장 자리 영역을 따라 배치되는 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 제3 방향을 커버하도록 상기 안테나층의 제3 가장 자리 영역을 따라 배치되는 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 상기 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 상기 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹은, 상호 동일한 개수의 다이폴 안테나 엘리먼트를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 무선 회로층은, 상기 안테나 모듈을 통하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송출하기 위한 송신단 및 상기 안테나 모듈을 통하여 상기 지정된 주파수 대역의 신호를 수신하기 위한 수신단을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 무선 회로층은, 상기 송신단 또는 수신단과 상기 복수의 패치 안테나 엘리먼트 중 적어도 일부를 선택적으로 연결하기 위한 제1 스위치 그룹 및 상기 송신단 또는 수신단과 상기 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트 중 적어도 일부를 선택적으로 연결하기 위한 제2 스위치 그룹을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 방열층은 적어도 일부에 구리(Cu), 알루미늄(Al), 탄화규소(SiC) 및 질화알루미늄(AlN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 흡수층은 적어도 일부에 철(Fe), 코발트(Co) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 내부 일 영역으로 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트를 포함하고, 일단이 상기 무선 회로층과 전기적 및 물리적으로 연결되며, 일면이 상기 방열층의 가장 자리 영역의 적어도 일부를 물리적으로 둘러싸도록 배치되는 연성의 인쇄회로기판을 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 방열층의 가장 자리 영역은 지정된 곡률로 만곡되고, 상기 인쇄회로기판은, 상기 방열층의 가장 자리 영역 형상과 대응하도록 만곡될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트는, 상기 인쇄회로기판의 내부에서, 제1 방향을 커버하도록 배치되는 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 제2 방향을 커버하도록 배치되는 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 제3 방향을 커버하도록 배치되는 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상술한 다양한 실시 예 중 한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 20GHz 이상 주파수 대역의 통신을 운용하는 외부 장치의 적어도 일부가 장착되는 하우징, 사용자의 두부(head) 일 영역에 대한 상기 전자 장치의 착용을 지원하도록 상기 하우징의 일 영역에 연결되고, 상기 사용자 두부의 수평 둘레 적어도 일부를 감싸는 제1 지지 부재 및 상기 사용자 두부의 수직 둘레 적어도 일부를 감싸는 제2 지지 부재를 포함하는 지지 부재, 상기 제2 지지 부재의 일 영역에 배치되는 안테나 모듈 및 상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 안테나 모듈은, 무선 회로층, 제1 방향을 지향하며 배치되는 제1 다이폴 안테나 엘리먼트(element) 그룹, 제2 방향을 지향하며 배치되는 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 제3 방향을 지향하며 배치되는 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 상기 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 상기 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 상기 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹과 상기 무선 회로층을 선택적으로 연결시키기 위한 복수의 스위치를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 상기 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 상기 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹이 수신하는 신호의 품질을 측정하고, 상기 측정된 신호의 품질을 지정된 임계값과 비교하고, 상기 복수의 스위치 중 상기 지정된 임계값 이상의 신호의 품질을 갖는 신호를 수신한 적어도 하나의 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹에 대응하는 적어도 하나의 스위치를 제어하여, 상기 지정된 임계값 이상의 신호의 품질을 갖는 신호를 수신한 적어도 하나의 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹과 상기 무선 회로층을 전기적으로 연결시키도록 설정될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 안테나 모듈은, 내부 중심 영역으로 복수의 패치 안테나 엘리먼트를 포함하고, 상기 무선 회로층의 상부에 적층되는 안테나층을 더 포함하고, 상기 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 상기 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 상기 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹은 상기 안테나층의 내부 가장 자리 영역으로 포함될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 안테나 모듈은, 내부 중심 영역으로 복수의 패치 안테나 엘리먼트를 포함하고, 상기 무선 회로층의 상부에 적층되는 안테나층, 상기 무선 회로층의 하부에 적층되며, 적어도 일부에 구리(Cu), 알루미늄(Al), 탄화규소(SiC) 및 질화알루미늄(AlN) 중 적어도 하나를 포함하는 방열층, 상기 방열층의 하부에 적층되며, 적어도 일부에 철(Fe), 코발트(Co) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함하는 흡수층 및 내부 일 영역으로 상기 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 상기 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 상기 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹을 포함하고, 일단이 무선 회로층과 전기적 및 물리적으로 연결되며, 일면이 상기 방열층의 가장 자리 영역의 적어도 일부를 물리적으로 둘러싸도록 배치되는 연성의 인쇄회로기판을 더 포함할 수 있다.

도 8은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 네트워크 환경(800)에서 전자 장치(801)는 제 1 네트워크(898)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(802)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(899)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(804) 또는 서버(808)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(801)는 서버(808)를 통하여 전자 장치(804)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(801)는 프로세서(820), 메모리(830), 입력 장치(850), 음향 출력 장치(855), 표시 장치(860), 오디오 모듈(870), 센서 모듈(876), 인터페이스(877), 햅틱 모듈(879), 카메라 모듈(880), 전력 관리 모듈(888), 배터리(889), 통신 모듈(890), 가입자 식별 모듈(896), 또는 안테나 모듈(897)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(801)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(860) 또는 카메라 모듈(880))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(876)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(860)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다.

프로세서(820)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(840))를 실행하여 프로세서(820)에 연결된 전자 장치(801)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(820)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(876) 또는 통신 모듈(890))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(832)에 로드하고, 휘발성 메모리(832)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(834)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(820)는 메인 프로세서(821)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(823)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(823)은 메인 프로세서(821)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(823)는 메인 프로세서(821)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(823)는, 예를 들면, 메인 프로세서(821)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(821)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(821)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(821)와 함께, 전자 장치(801)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(860), 센서 모듈(876), 또는 통신 모듈(890))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(823)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(880) 또는 통신 모듈(890))의 일부로서 구현될 수 있다.

메모리(830)는, 전자 장치(801)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(820) 또는 센서 모듈(876))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(840)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(830)는, 휘발성 메모리(832) 또는 비휘발성 메모리(834)를 포함할 수 있다.

프로그램(840)은 메모리(830)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(842), 미들 웨어(844) 또는 어플리케이션(846)을 포함할 수 있다.

입력 장치(850)는, 전자 장치(801)의 구성요소(예: 프로세서(820))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(801)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(850)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 장치(855)는 음향 신호를 전자 장치(801)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(855)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. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

표시 장치(860)는 전자 장치(801)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(860)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(860)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(870)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(870)은, 입력 장치(850)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(855), 또는 전자 장치(801)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(876)은 전자 장치(801)의 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. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(876)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(877)는 전자 장치(801)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(877)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(878)는, 그를 통해서 전자 장치(801)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(878)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(879)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(879)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(880)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(880)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(888)은 전자 장치(801)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(888)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(889)는 전자 장치(801)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(889)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(890)은 전자 장치(801)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802), 전자 장치(804), 또는 서버(808))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(890)은 프로세서(820)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(890)은 무선 통신 모듈(892)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(894)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(898)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(899)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 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(892)은 가입자 식별 모듈(896)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(898) 또는 제 2 네트워크(899)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(801)를 확인 및 인증할 수 있다.

안테나 모듈(897)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(897)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(898) 또는 제 2 네트워크(899)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(890)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(890)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(897)의 일부로 형성될 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들과 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(899)에 연결된 서버(808)를 통해서 전자 장치(801)와 외부의 전자 장치(804)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(802, 804) 각각은 전자 장치(801)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(801)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(802, 804, or 808) 중 하나 이상의 외부 장치에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(801)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(801)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치에 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(801)로 전달할 수 있다. 전자 장치(801)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 9는 일 실시 예에 따른 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 전자 장치(801)는 제 1 커뮤니케이션 프로세서(912), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(914), 제 1 RFIC(radio frequency integrated circuit, 922), 제 2 RFIC(924), 제 3 RFIC(926), 제 4 RFIC(928), 제 1 RFFE(radio frequency front end, 932), 제 2 RFFE(934), 제 1 안테나 모듈(942), 제 2 안테나 모듈(944), 및 안테나(948)을 포함할 수 있다. 전자 장치(801)는 프로세서(820) 및 메모리(830)를 더 포함할 수 있다. 제2 네트워크(899)는 제 1 셀룰러 네트워크(992)와 제2 셀룰러 네트워크(994)를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 전자 장치(801)는 도 8에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 제2 네트워크(899)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(912), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(914), 제 1 RFIC(922), 제 2 RFIC(924), 제 4 RFIC(928), 제 1 RFFE(932), 및 제 2 RFFE(934)는 무선 통신 모듈(892)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 제 4 RFIC(928)는 생략되거나, 제 3 RFIC(926)의 일부로서 포함될 수 있다.

제 1 커뮤니케이션 프로세서(912)는 제 1 셀룰러 네트워크(992)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 제 1 셀룰러 네트워크(992)는 2세대(2G), 3세대(3G), 4세대(4G), 및/또는 long term evolution(LTE) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제 2 커뮤니케이션 프로세서(914)는 제 2 셀룰러 네트워크(994)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 실시 예들에 따르면, 제 2 셀룰러 네트워크(994)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일 실시 예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(912) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(914)는 제 2 셀룰러 네트워크(994)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. 일 실시 예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(912)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(914)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(912) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(914)는 프로세서(820), 도 8의 보조 프로세서(823), 또는 통신 모듈(890)과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다.

제 1 RFIC(922)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(912)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제 1 셀룰러 네트워크(992)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 라디오 주파수(radio frequency, RF) 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 안테나(예: 제 1 안테나 모듈(942))를 통해 제 1 셀룰러 네트워크(992)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 1 RFFE(932))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제 1 RFIC(922)는 전처리된 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(912)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.

제 2 RFIC(924)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(912) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(914)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 셀룰러 네트워크(994)(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(944))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(994)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 2 RFFE(934))를 통해 전처리될 수 있다. 제 2 RFIC(924)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(912) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(914) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.

제 3 RFIC(926)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(914)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 셀룰러 네트워크(994)(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(948))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(994)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제 3 RFFE(936)를 통해 전처리될 수 있다. 예를 들어, 제 3 RFFE(936)는 위상 변환기(938)를 이용하여 신호의 전처리를 수행할 수 있다. 제 3 RFIC(926)는 전처리된 5G Above 6 RF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(914)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 3 RFFE(936)는 제 3 RFIC(926)의 일부로서 형성될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(801)는 제 3 RFIC(926)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제 4 RFIC(928)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 4 RFIC(928)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(914)에 의해 생성된 기저대역 신호를 중간(intermediate) 주파수 대역(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)의 RF 신호(이하, IF (intermediate frequency) 신호)로 변환한 뒤, 상기 IF 신호를 제 3 RFIC(926)로 전달할 수 있다. 제 3 RFIC(926)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(948))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(994)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제 3 RFIC(926)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제 4 RFIC(928)는 IF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(914)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제 1 RFIC(922)와 제 2 RFIC(924)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 RFFE(932)와 제 2 RFFE(934)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(942) 또는 제 2 안테나 모듈(944)중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제 3 RFIC(926)와 안테나(948)는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 제 3 안테나 모듈(946)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(892) 또는 프로세서(820)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(926)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(948)가 배치되어, 제 3 안테나 모듈(946)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나(948)는, 예를 들면, 빔포밍에 사용될 수 있는 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 제 3 RFIC(926)와 안테나(948)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(801)는 제 2 셀룰러 네트워크(994)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.

제 2 셀룰러 네트워크(994)(예: 5G 네트워크)는 제 1 셀룰러 네트워크(992)(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(801)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(930)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(820), 제 1 커뮤니케이션 프로세서(912), 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(914))에 의해 액세스될 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 실시예의 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(801)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(836) 또는 외장 메모리(838))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(840))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(801))의 프로세서(예: 프로세서(820))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 저장 매체는, 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 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 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 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 구성요소들 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.

Claims

전자 장치에 있어서,
20GHz 이상 주파수 대역의 통신을 운용하는 외부 장치의 적어도 일부가 장착되는 하우징;
사용자의 두부(head) 일 영역에 대한 상기 전자 장치의 착용을 지원하도록 상기 하우징의 일 영역에 연결되고, 상기 사용자 두부의 수평 둘레 적어도 일부를 감싸는 제1 지지 부재 및 상기 사용자 두부의 수직 둘레 적어도 일부를 감싸는 제2 지지 부재를 포함하는 지지 부재; 및
상기 제2 지지 부재의 일 영역에 배치되는 안테나 모듈;을 포함하고,
상기 안테나 모듈은,
복수의 패치 안테나 엘리먼트(element)를 포함하는 안테나층;
상기 안테나 층의 하부로 적층되는 무선 회로층; 및
상기 무선 회로 층의 하부로 적층되는 방열층;을 포함하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 전자 장치는,
헤드 마운트 디스플레이(head mounted display) 장치를 포함하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 외부 장치의 장착을 지원하는 적어도 하나의 체결 부재를 포함하고,
상기 적어도 하나의 체결 부재는,
상기 전자 장치 및 상기 외부 장치 간의 데이터 전달을 지원하는 커넥터를 포함하는, 전자 장치.
제3항에 있어서,
상기 안테나 모듈 및 상기 외부 장치 간을 전기적으로 연결시키기 위한 도전성 부재;를 더 포함하고,
상기 도전성 부재는,
일단이 상기 제2 지지 부재의 내부에서 상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 하우징의 내부에서 상기 적어도 하나의 체결 부재가 포함하는 상기 커넥터와 전기적으로 연결되는, 전자 장치.
제4항에 있어서,
상기 안테나 모듈은,
외부로부터 수신하는 제1 주파수 대역의 신호를 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 제2 주파수 대역의 신호로 변환하여 상기 도전성 부재를 통해 상기 외부 장치로 전달하고, 상기 외부 장치로부터 상기 도전성 부재를 통해 전달받는 상기 제2 주파수 대역의 신호를 상기 제1 주파수 대역의 신호로 변환하여 외부로 송출하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 외부 장치는,
적어도 하나의 안테나 모듈을 포함하고,
상기 안테나 모듈은,
상기 외부 장치가 포함하는 상기 적어도 하나의 안테나 모듈의 빔 커버리지가 도달하지 않는 상기 제2 지지 부재의 내부 일 영역에 배치되는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 방열층의 하부로 적층되는 흡수층;을 더 포함하고,
상기 안테나층, 상기 무선 회로층, 상기 방열층 및 상기 흡수층은,
상호 동일한 면적 및 형상을 포함하고, 적층 시 상호 간의 가장 자리 영역이 나란하게 정렬되는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 안테나층은,
상기 안테나층의 내부 가장 자리 영역으로 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트를 더 포함하는, 전자 장치.
제8항에 있어서,
상기 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트는,
제1 방향을 커버하도록 상기 안테나층의 제1 가장 자리 영역을 따라 배치되는 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 제2 방향을 커버하도록 상기 안테나층의 제2 가장 자리 영역을 따라 배치되는 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 제3 방향을 커버하도록 상기 안테나층의 제3 가장 자리 영역을 따라 배치되는 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 상기 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 상기 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹은,
상호 동일한 개수의 다이폴 안테나 엘리먼트를 포함하는, 전자 장치.
제8항에 있어서,
상기 무선 회로층은,
상기 안테나 모듈을 통하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송출하기 위한 송신단 및 상기 안테나 모듈을 통하여 상기 지정된 주파수 대역의 신호를 수신하기 위한 수신단을 포함하는, 전자 장치.
제11항에 있어서,
상기 무선 회로층은,
상기 송신단 또는 수신단과 상기 복수의 패치 안테나 엘리먼트 중 적어도 일부를 선택적으로 연결하기 위한 제1 스위치 그룹 및 상기 송신단 또는 수신단과 상기 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트 중 적어도 일부를 선택적으로 연결하기 위한 제2 스위치 그룹을 포함하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 방열층은 적어도 일부에 구리(Cu), 알루미늄(Al), 탄화규소(SiC) 및 질화알루미늄(AlN) 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 장치.
제7항에 있어서,
상기 흡수층은 적어도 일부에 철(Fe), 코발트(Co) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
내부 일 영역으로 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트를 포함하고, 일단이 상기 무선 회로층과 전기적 및 물리적으로 연결되며, 일면이 상기 방열층의 가장 자리 영역의 적어도 일부를 물리적으로 둘러싸도록 배치되는 연성의 인쇄회로기판;을 더 포함하는, 전자 장치.
제15항에 있어서,
상기 방열층의 가장 자리 영역은 지정된 곡률로 만곡되고,
상기 인쇄회로기판은,
상기 방열층의 가장 자리 영역 형상과 대응하도록 만곡되는, 전자 장치.
제15항에 있어서,
상기 복수의 다이폴 안테나 엘리먼트는,
상기 인쇄회로기판의 내부에서, 제1 방향을 커버하도록 배치되는 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 제2 방향을 커버하도록 배치되는 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 제3 방향을 커버하도록 배치되는 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 장치.
전자 장치에 있어서,
20GHz 이상 주파수 대역의 통신을 운용하는 외부 장치의 적어도 일부가 장착되는 하우징;
사용자의 두부(head) 일 영역에 대한 상기 전자 장치의 착용을 지원하도록 상기 하우징의 일 영역에 연결되고, 상기 사용자 두부의 수평 둘레 적어도 일부를 감싸는 제1 지지 부재 및 상기 사용자 두부의 수직 둘레 적어도 일부를 감싸는 제2 지지 부재를 포함하는 지지 부재;
상기 제2 지지 부재의 일 영역에 배치되는 안테나 모듈; 및
상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결되는 프로세서;를 포함하고,
상기 안테나 모듈은,
무선 회로층;
제1 방향을 지향하며 배치되는 제1 다이폴 안테나 엘리먼트(element) 그룹, 제2 방향을 지향하며 배치되는 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 제3 방향을 지향하며 배치되는 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹; 및
상기 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 상기 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 상기 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹과 상기 무선 회로층을 선택적으로 연결시키기 위한 복수의 스위치;를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 상기 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 상기 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹이 수신하는 신호의 품질을 측정하고,
상기 측정된 신호의 품질을 지정된 임계값과 비교하고,
상기 복수의 스위치 중 상기 지정된 임계값 이상의 신호의 품질을 갖는 신호를 수신한 적어도 하나의 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹에 대응하는 적어도 하나의 스위치를 제어하여, 상기 지정된 임계값 이상의 신호의 품질을 갖는 신호를 수신한 적어도 하나의 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹과 상기 무선 회로층을 전기적으로 연결시키도록 설정된, 전자 장치.
제18항에 있어서,
상기 안테나 모듈은,
내부 중심 영역으로 복수의 패치 안테나 엘리먼트를 포함하고, 상기 무선 회로층의 상부에 적층되는 안테나층;을 더 포함하고,
상기 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 상기 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 상기 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹은 상기 안테나층의 내부 가장 자리 영역으로 포함되는, 전자 장치.
제18항에 있어서,
상기 안테나 모듈은,
내부 중심 영역으로 복수의 패치 안테나 엘리먼트를 포함하고, 상기 무선 회로층의 상부에 적층되는 안테나층;
상기 무선 회로층의 하부에 적층되며, 적어도 일부에 구리(Cu), 알루미늄(Al), 탄화규소(SiC) 및 질화알루미늄(AlN) 중 적어도 하나를 포함하는 방열층;
상기 방열층의 하부에 적층되며, 적어도 일부에 철(Fe), 코발트(Co) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함하는 흡수층; 및
내부 일 영역으로 상기 제1 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹, 상기 제2 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹 및 상기 제3 다이폴 안테나 엘리먼트 그룹을 포함하고, 일단이 무선 회로층과 전기적 및 물리적으로 연결되며, 일면이 상기 방열층의 가장 자리 영역의 적어도 일부를 물리적으로 둘러싸도록 배치되는 연성의 인쇄회로기판;을 더 포함하는, 전자 장치.