KR20210125345A - 도래각 측정을 위한 안테나를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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KR20210125345A
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김종연
박은수
이우섭
최세환
이지우
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Abstract

본 개시는 안테나를 포함하는 전자 장치에 관한 것으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치의 전면을 형성하는 전면 플레이트, 상기 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 플레이트 및 상기 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 부재를 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 위치하고, 적어도 하나의 전자 부품이 배치되는 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판과 상기 후면 플레이트 사이에 위치하고, 도전성 재질로 형성되는 제1 지지 구조, 상기 제1 지지 구조와 인접하여 배치되고, 비도전성 재질로 형성되는 제2 지지 구조, 상기 제1 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 연성 인쇄 회로 기판, 상기 연성 인쇄 회로 기판에 배치되는 제1 도전성 패치(conductive patch) 및 상기 제1 도전성 패치와 이격되어 배치되는 제2 도전성 패치를 포함하는 패치 안테나(patch antenna), 상기 제2 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 도전성 패턴(conductive pattern) 및 상기 제1 도전성 패치, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 제1 도전성 패치는, 제1 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되고, 상기 제2 도전성 패치는, 제2 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되며, 상기 도전성 패턴은, 제3 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전될 수 있다.

Description

도래각 측정을 위한 안테나를 포함하는 전자 장치{AN ELECTRONIC DEVICE INCLUDING ANTENNAS FOR ARRIVAL OF ANGLE MEASUREMENT}
본 개시의 다양한 실시예들은 도래각 측정을 위한 안테나를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
무선 통신 기술이 발전함에 따라, 전자 장치는 전자 장치 자체에서 다양한 기능을 제공하는 것을 넘어, 다른 전자 장치와 연결되어 다양한 기능을 제공하는 커넥티비티(connectivity) 기술까지 제공하는 추세에 있다. 예를 들어, 전자 장치는 전자 장치의 주변에 배치되는 외부 전자 장치(예: IoT 기기)의 위치를 검출하고, 검출된 위치에 기반하여 외부 전자 장치의 다양한 기능을 제어할 수 있다.
커넥티비티 기술이 발달함에 따라 전자 장치의 주변에 배치되는 외부 전자 장치의 위치를 정확하게 검출하기 위한 측위 기술의 필요성이 대두되게 되었다. 전자 장치 자체의 위치 및/또는 전자 장치 주변의 외부 전자 장치의 위치를 정밀하게 검출할 수 있도록, 최근의 전자 장치에는 외부 전자 장치와 위치 검출 메시지(또는 "ranging 메시지)를 송신 및/또는 수신함으로써, 측위 정보를 획득할 수 있는 초광대역(UWB: ultra-wide band) 통신 기술이 적용되고 있는 추세이다.
전자 장치는 초광대역(UWB) 통신 기술을 이용하여 전자 장치 자체의 위치를 검출하거나 외부 전자 장치(예: IoT 기기)의 위치를 검출하기 위하여 적어도 하나의 초광대역(UWB) 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 일정 간격으로 이격된 두 개의 초광대역 안테나를 포함할 수 있다. 전자 장치는 두 개의 초광대역 안테나를 통해 전자 장치와 외부 전자 장치 사이의 거리 및/또는 외부 전자 장치로부터 수신되는 신호(예: RF 신호)의 도래각(AOA: arrival of angle)을 측정할 수 있으며, 측정된 전자 장치와 외부 전자 장치 사이의 거리 및/또는 도래각(AOA)을 이용하여 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다.
다만, 두 개의 초광대역 안테나를 포함하는 전자 장치는, 이론 상 전자 장치를 기준으로 약 180˚ 범위에서 수신되는 신호의 도래각(AOA)만을 측정할 수 있으므로, 외부 전자 장치가 전자 장치를 기준으로 좌측 방향에 있는지, 또는 우측 방향에 있는지에 대해서는 파악하기 어려울 수 있다.
즉, 전자 장치의 전 방향(예: 약 360˚)에서 수신되는 신호의 도래각을 측정하기 위해서는 전자 장치 내에 적어도 3개 이상의 UWB의 안테나가 지정된 거리(예: 예: λ/2 거리) 이내에 밀집하여 배치될 필요성이 있다. 다만, 심미성 향상을 위해 전자 장치의 두께가 점차 얇아지고, 전자 장치의 다양한 기능을 수행하기 위해 전자 장치 내에 다수의 전자 부품들이 배치됨에 따라, 전자 장치 내에 적어도 3개 이상의 UWB 안테나가 지정된 거리(예: λ/2 거리) 이내에 밀집하여 배치될 수 있는 공간을 확보하기 어려울 수 있다.
본 개시는, 전자 장치의 일부 구성 요소들(예: 리어 케이스 또는 쉴드 캔(shield can))에 서로 다른 종류의 UWB 안테나를 적어도 세 개 배치함으로써, 전 방향에 위치한 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있는 전자 장치를 제공하고자 한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치의 전면을 형성하는 전면 플레이트, 상기 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 플레이트 및 상기 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 부재를 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 위치하고, 적어도 하나의 전자 부품이 배치되는 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판과 상기 후면 플레이트 사이에 위치하고, 도전성 재질로 형성되는 제1 지지 구조, 상기 제1 지지 구조와 인접하여 배치되고, 비도전성 재질로 형성되는 제2 지지 구조, 상기 제1 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 연성 인쇄 회로 기판, 상기 연성 인쇄 회로 기판에 배치되는 제1 도전성 패치(conductive patch) 및 상기 제1 도전성 패치와 이격되어 배치되는 제2 도전성 패치를 포함하는 패치 안테나(patch antenna), 상기 제2 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 도전성 패턴(conductive pattern) 및 상기 제1 도전성 패치, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 제1 도전성 패치는, 제1 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되고, 상기 제2 도전성 패치는, 제2 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되며, 상기 도전성 패턴은, 제3 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치의 전면을 형성하는 전면 플레이트, 상기 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 플레이트 및 상기 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 부재를 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 위치하고, 적어도 하나의 전자 부품이 배치되는 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판과 상기 후면 플레이트 사이에 위치하고, 도전성 재질로 형성되는 제1 지지 구조, 상기 제1 지지 구조와 인접하여 배치되고, 비도전성 재질로 형성되는 제2 지지 구조, 상기 제1 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 연성 인쇄 회로 기판 및 상기 연성 인쇄 회로 기판에 배치되는 도전성 패치를 포함하는 패치 안테나(patch antenna), 상기 제2 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 제1 도전성 패턴, 상기 제2 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 상기 일면에 배치되고, 상기 제1 도전성 패턴과 이격되어 배치되는 제2 도전성 패턴 및 상기 도전성 패치, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 도전성 패치는, 제1 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되고, 상기 제1 도전성 패턴은, 제2 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되며, 상기 제2 도전성 패턴은, 제3 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전될 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치의 전면을 형성하는 전면 플레이트, 상기 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 플레이트 및 상기 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 부재를 포함하는 하우징, 상기 하우징의 상기 측면 부재는, 제1 도전성 부분, 상기 제1 도전성 부분의 일단에 배치되는 제1 비도전성 부분 및 상기 제1 도전성 부분의 타단에 배치되는 제2 비도전성 부분을 포함함, 상기 제1 지지 구조와 이격되어 배치되고, 비도전성 재질로 형성되는 지지 구조, 상기 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 제1 도전성 패턴, 상기 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되고, 상기 제1 도전성 패턴과 인접하여 배치되는 제2 도전성 패턴, 상기 하우징 내에 위치하고, 그라운드를 포함하는 인쇄 회로 기판 및 상기 인쇄 회로 기판에 배치되고, 상기 측면 부재의 상기 제1 도전성 부분, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 제1 도전성 패턴은, 제1 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되고, 상기 제2 도전성 패턴은, 제2 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되며, 상기 측면 부재의 상기 제1 도전성 부분은, 제3 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되고, 상기 제3 지점과 이격된 제4 지점에서 상기 인쇄 회로 기판의 상기 그라운드에 접지될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 전자 장치의 전 방향에서 수신되는 신호(예: RF 신호)의 도래각(AOA: arrival of angle)을 측정할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 초광대역(UWB) 통신 기술을 통해 외부 전자 장치의 위치를 정밀하게 검출할 수 있다.
　
도 1은, 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2a은, 일 실시예에 따른 전자 장치의 전면을 나타내는 사시도이다.
도 2b는, 도 2a의 전자 장치의 후면을 나타내는 사시도이다.
도 3은, 일 실시예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 4는, 일 실시예에 따른 전자 장치의 제1 지지 구조, 제2 지지 구조 및 제1 지지 구조와 제2 지지 구조에 배치된 안테나 방사체를 나타내는 도면이다.
도 5는, 일 실시예에 따라, 도 4의 전자 장치를 A-A' 방향으로 절단한 단면도이다.
도 6a는, 일 실시예에 따른 전자 장치의 패치 안테나의 분해 사시도이다.
도 6b는, 다른 실시예에 따른 전자 장치의 패치 안테나의 분해 사시도이다.
도 6c는, 또 다른 실시예에 따른 전자 장치의 패치 안테나의 분해 사시도이다.
도 7은, 다른 실시예에 따라, 도 4의 전자 장치를 A-A' 방향으로 절단한 단면도이다.
도 8은, 패치 안테나의 두께에 따른 전압 정재파비(VSWR)의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9는, 일 실시예에 따른 전자 장치의 외부 전자 장치의 위치를 검출하는 동작을 나타내는 순서도이다.
도 10a는, 일 실시예에 따른 전자 장치와 외부 전자 장치의 신호 전달 과정을 나타내는 도면이다.
도 10b는, 일 실시예에 따른 전자 장치가 외부 전자 장치로부터 수신된 신호를 통해 도래각(AOA)을 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은, 일 실시예에 따른 전자 장치가 전자 장치의 자세에 따라, 외부 전자 장치의 위치를 결정하는 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 12a는, 일 실시예에 따른 전자 장치의 자세가 포트레이트(portrait) 상태일 때, 전자 장치가 외부 전자 장치의 위치를 검출하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 12b는, 도 12a의 전자 장치의 안테나, 스위치 회로, 무선 통신 회로, 프로세서 및 적어도 하나의 센서의 전기적 연결 관계를 나타내는 도면이다.
도 13a는, 일 실시예에 따른 전자 장치의 자세가 랜드스케이프(landscape) 상태일 때, 전자 장치가 외부 전자 장치의 위치를 검출하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 13b는, 도 13a의 전자 장치의 안테나, 스위치 회로, 무선 통신 회로, 프로세서 및 적어도 하나의 센서의 전기적 연결 관계를 나타내는 도면이다.
도 14는, 다른 실시예에 따른 전자 장치의 제1 지지 구조, 제2 지지 구조 및 제1 지지 구조와 제2 지지 구조에 배치된 안테나 방사체를 나타내는 도면이다.
도 15는, 또 다른 실시예에 따른 전자 장치의 제1 지지 구조, 제2 지지 구조 및 제1 지지 구조와 제2 지지 구조에 배치된 안테나 방사체를 나타내는 도면이다.
도 16은, 다른 실시예에 따른 전자 장치의 제2 지지 구조에 배치된 안테나 방사체 및 측면 부재의 도전성 부분을 나타내는 도면이다.
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 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성 요소들 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 구성 요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성 요소(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 구성 요소들 중 적어도 하나의 구성 요소(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 구성 요소(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 구성 요소(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(188)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 구성 요소들 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.
일 실시예에 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.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성 요소에 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 구성 요소를 다른 해당 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성 요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성 요소가 다른(예: 제 2) 구성 요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성 요소를 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, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 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.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어??)를 통해 또는 두개의 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 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성 요소들의 각각의 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성 요소들 중 하나 이상의 구성 요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성 요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성 요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성 요소는 상기 복수의 구성 요소들 각각의 구성 요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성 요소들 중 해당 구성 요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 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.
도 2a은, 일 실시예에 따른 전자 장치의 전면을 나타내는 사시도이고, 도 2b는, 도 2a의 전자 장치의 후면을 나타내는 사시도이다.
도 2a 및 2b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 제1 면(또는 "전면")(210A), 제2 면(또는 "후면")(210B), 및 제1 면(210A)과 제2 면(210B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(또는 "측벽")(210C)을 포함하는 하우징(210)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징(210)은, 도 2a 및 도 2b의 제1 면(210A), 제2 면(210B) 및 측면(210C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 면(210A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(202)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 전면 플레이트(202)는, 적어도 일측 단부(side edge portion)에서 제1 면(210A)으로부터 후면 플레이트(211) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 곡면 부분을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 면(210B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(211)에 의하여 형성될 수 있다. 후면 플레이트(211)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 후면 플레이트(211)는, 적어도 일측 단부에서 제2 면(210B)으로부터 전면 플레이트(202) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 곡면 부분을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 측면(210C)은, 전면 플레이트(202) 및 후면 플레이트(211)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 부재(또는 "브라켓")(218)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(211) 및 측면 부재(218)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는, 디스플레이(201), 오디오 모듈(203), 센서 모듈(미도시), 카메라 모듈(205, 212, 213, 206), 키 입력 장치(217) 및 커넥터 홀(208) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(200)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(217))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(200)는 도시되지 않은 센서 모듈을 포함할 수 있다. 예컨대, 센서 모듈은 전면 플레이트(202)를 통해 전자 장치(200)의 외부에 보여지는 디스플레이(201)의 화면 표시 영역의 배면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(201)의 화면 표시 영역의 배면에는 광학 센서, 초음파 센서 또는 정전 용량형 센서(capacitive sensor) 중 적어도 하나가 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(200)는 발광 소자를 더 포함할 수 있으며, 발광 소자는 전면 플레이트(202)가 제공하는 영역 내에서 디스플레이(201)와 인접한 위치에 배치될 수 있다. 발광 소자는, 예를 들어, 전자 장치(200)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 발광 소자는, 예를 들어, 카메라 모듈(205)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 소자는, 예를 들어, LED, IR LED 및/또는 제논 램프를 포함할 수 있다.
디스플레이(201)는, 예를 들어, 전면 플레이트(202)의 상당 부분을 통하여 전자 장치(200)의 외부로 보여질 수 있다. 어떤 실시예에서는, 디스플레이(201)의 가장자리를 전면 플레이트(202)의 인접한 외곽 형상(예: 곡면)과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(201)의 외곽과 전면 플레이트(202)의 외곽간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다.
다른 실시예(미도시)에서는, 전자 장치(200)는 디스플레이(201)의 화면 표시 영역의 일부에 리세스(recess), 노치(notch), 또는 개구부(opening)를 형성하고, 상기 리세스, 노치 또는 상기 개구부와 정렬되는 다른 전자 부품, 예를 들어, 카메라 모듈(205) 또는 도시되지 않은 센서 모듈을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)의 화면 표시 영역의 배면에, 카메라 모듈(예: 212, 213, 214, 215), 지문 센서, 및 플래시(예: 206) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
오디오 모듈(203)은, 마이크 홀 및 스피커 홀을 포함할 수 있다. 마이크 홀은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀과 마이크 홀이 하나의 홀로 구현되거나, 스피커 홀 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커). 스피커 홀은, 외부 스피커 홀 및 통화용 리시버 홀을 포함할 수 있다.
전자 장치(200)는 도시되지 않은 센서 모듈을 포함함으로써, 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈은, 예를 들어, 하우징(210)의 제1 면(210A)에 배치된 근접 센서, 디스플레이(201)의 배면에 배치되는 지문 센서, 및/또는 상기 하우징(210)의 제2 면(210B)에 배치된 생체 센서(예: HRM 센서)를 더 포함할 수 있다. 전자 장치(200)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(205, 212, 213, 214, 215, 206)은, 전자 장치(200)의 제1 면(210A)에 배치된 제1 카메라 장치(205), 및 제2 면(210B)에 배치된 제2 카메라 장치(212, 213, 214, 215), 및/또는 플래시(206)를 포함할 수 있다. 상술한 카메라 장치들(205, 212, 213, 214, 215)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(206)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들(적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(200)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(217)는, 하우징(210)의 측면(210C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(200)는 상기 언급된 키 입력 장치(217) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(217)는 디스플레이(201) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 입력 장치는 하우징(210)의 제2 면(210B)에 배치된 지문 센서의 적어도 일부를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(208)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터, 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있다. 예를 들어, 커넥터 홀(208)은 USB 커넥터 또는 이어폰 잭을 포함할 수 있다. 일 실시예에서는, USB 커넥터와 이어폰 잭은 하나의 홀(예: 도 2a, 도 2b의 208)로 구현될 수도 있으며, 다른 실시예(미도시)에 따르면, 전자 장치(200)는 별도의 커넥터 홀 없이 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104))와 전력 및/또는 데이터를 송수신하거나, 오디오 신호를 송수신할 수도 있다.
도 3는, 일 실시예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(300)(예: 도 2a, 도 2b의 전자 장치(200))는, 전면 플레이트(미도시)(예: 도 2a의 전면 플레이트(202)), 디스플레이(310)(예: 도 2a의 디스플레이(201)), 측면 부재(320)(예: 도 2a, 도 2b의 측면 부재(218)), 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(330), 제1 지지 구조(340)(또는 "쉴드 캔(shield can)"), 제2 지지 구조(350), 배터리(360) 및/또는 후면 플레이트(370)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(300)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 1의 전자 장치(101) 및/또는 도 2a, 도 2b의 전자 장치(200)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략한다.
일 실시예에 따르면, 측면 부재(320)는 메탈 프레임 구조(321) 및/또는 지지 부재(322)를 포함할 수 있다.
일 예시에서, 메탈 프레임 구조(321)는 도전성 재질(예: 금속)로 형성되어, 전자 장치(300)의 측면(예: 도 2a의 측면(210C))을 형성할 수 있다. 예를 들어, 메탈 프레임 구조(321)는 적어도 하나의 도전성 부분 및/또는 적어도 하나의 도전성 부분을 절연시키는 적어도 하나의 비도전성 부분을 포함할 수 있다. 상술한 메탈 프레임 구조(321)의 적어도 하나의 도전성 부분은 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
일 예시에서, 지지 부재(322)는 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성되어, 전자 부품들이 전자 장치(300) 내에 배치될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 지지 부재(322)의 일면(예: 도 3의 +z 방향의 일면)에는 디스플레이(310)가 배치되고 지지 부재(322)의 다른 일면(예: 도 3의 -z 방향의 일면)에는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(330)이 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 지지 부재(322)는 메탈 프레임 구조(321)와 연결되거나, 메탈 프레임 구조(321)와 일체로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(330)에는 복수의 전자 부품들이 배치될 수 있다. 일 예시에서, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(330)에는 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)), 메모리(예: 도 1의 메모리(130)), 및/또는 인터페이스(예: 도 1의 인터페이스(177))가 배치될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(200)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(330)은 제1 인쇄 회로 기판(331) 및/또는 제2 인쇄 회로 기판(332)을 포함할 수 있다. 일 예시에서, 제1 인쇄 회로 기판(331)은 지지 부재(322)의 일 영역(예: 도 3의 +y 방향 영역)에 배치될 수 있다. 다른 예시에서, 제2 인쇄 회로 기판(332)은 제1 인쇄 회로 기판(331)과 이격된 지지 부재(322)의 다른 일 영역(예: 도 3의 -y 방향 영역)에 배치될 수 있다. 일 예시에서, 제1 인쇄 회로 기판(331)과 제2 인쇄 회로 기판(332)은 전기적 연결 부재(333)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 상술한 전기적 연결 부재(333)는, 예를 들어, 연성 인쇄 회로 기판(FPCB: flexible printed circuit board), 동축 케이블, B to B(board to board) 커넥터 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(330)의 구조가 도면 상에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 다른 실시예(미도시)에 따르면, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(330)은 하나의 인쇄 회로 기판으로 구성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 지지 구조(340)(또는 "쉴드 캔(shield can)")는 도전성 재질(예: 금속)로 형성되어, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(330)에 배치될 수 있다. 일 예시에서, 제1 지지 구조(340)의 적어도 일 영역(예: 도 3의 -z 방향의 일 영역)에는 패치 안테나(patch antenna)(미도시)가 배치될 수 있으며, 제1 지지 구조(340)는 상술한 패치 안테나를 지지할 수 있다. 상술한 패치 안테나는, 예를 들어, 초광대역(UWB: ultra-wide band)의 RF(radio frequency) 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 다른 예시에서, 제1 지지 구조(340)는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(330)에 배치된 복수의 전자 부품들을 차폐할 수 있다. 예를 들어, 제1 지지 구조(340)는 복수의 전자 부품들을 감싸는 형태로 배치되어, 복수의 전자 부품들에서 발생되는 노이즈를 차단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 지지 구조(350)(또는 "리어 케이스")는 제1 지지 구조(340)와 다른 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 지지 구조(350)는 비도전성 재질(예: 플라스틱)으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예시에서, 제2 지지 구조(350)는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(330)의 일 영역에 배치되어, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(330)의 적어도 일 영역 및/또는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(330)에 배치된 복수의 전자 부품들이 외부 충격에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 일 예시에서, 제2 지지 구조(350)는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(330)의 상단(예: 도 3의 -z 방향)에서 봤을 때, 제1 지지 구조(340)와 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제2 지지 구조(350)는 제1 지지 구조(340)와 일부 중첩되도록 배치될 수도 있다. 일 예시에서, 제2 지지 구조(350)의 적어도 일 영역에는 적어도 하나의 도전성 패턴(conductive pattern)이 배치될 수 있다. 상술한 적어도 하나의 도전성 패턴은 제1 지지 구조(340)에 배치되는 패치 안테나와 함께 초광대역(UWB)의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리(360)는 전자 장치(300)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(360)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(330)과 실질적으로 동일 평면에 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 배터리(360)는 전자 장치(300) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(300)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 후면 플레이트(370)는 전자 장치(300)의 후면(예: 도 2b의 제2 면(210B))을 형성할 수 있다. 후면 플레이트(370)는 전자 장치(300)의 내부 구성 요소들을 외부의 충격 또는 이물질의 유입으로부터 보호할 수 있다.
도 4는, 일 실시예에 따른 전자 장치의 제1 지지 구조, 제2 지지 구조 및 제1 지지 구조와 제2 지지 구조에 배치된 안테나 방사체를 나타내는 도면이고, 도 5는, 일 실시예에 따라, 도 4의 전자 장치를 A-A' 방향으로 절단한 단면도이다. 도 4는, 도 3의 전자 장치의 측면 부재(예: 도 3의 측면 부재(320))를 일 방향(예: 도 3의 -z 방향)에서 바라본 정면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(300)는, 디스플레이(310)(예: 도 3의 디스플레이(310)), 측면 부재(320)(예: 도 3의 측면 부재(320)), 인쇄 회로 기판(330)(예: 도 3의 제1 인쇄 회로 기판(331)), 적어도 하나의 전자 부품(334a, 334b, 334c), 제1 지지 구조(340)(예: 도 3의 제1 지지 구조(340)), 제2 지지 구조(350)(예: 도 3의 제2 지지 구조(350)), 후면 플레이트(370)(예: 도 3의 후면 플레이트(370)), 패치 안테나(patch antenna)(400) 및/또는 도전성 패턴(450)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(300)의 구성 요소들 중 적어도 하나는 도 3의 전자 장치(300)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따르면, 측면 부재(320)는 전자 장치(300)의 구성 요소들이 배치될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 일 예시에서, 측면 부재(320)의 일면(예: 도 5의 -z 방향의 일면)에는 인쇄 회로 기판(330)이 배치되고, 측면 부재(320)의 다른 일면(예: 도 5의 +z 방향의 일면)에는 디스플레이(310)가 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(330)의 적어도 일 영역에는 적어도 하나의 전자 부품(334a, 334b, 334c)이 배치될 수 있다. 일 예시에서, 적어도 하나의 전자 부품(334a)은, 카메라 모듈(334a)(예: 도 1의 카메라 모듈(180)), 프로세서(미도시)(예: 도 1의 프로세서(120)), 신호 배선(334b, 334c) 및/또는 무선 통신 회로(미도시)(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 제1 지지 구조(340)는 도전성 재질(예: 금속)로 형성되어, 인쇄 회로 기판(330)의 적어도 일 영역에 배치될 수 있다. 일 예시에서, 제1 지지 구조(340)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(340a)(예: 도 5의 -z 방향의 일면)에는 패치 안테나(400)가 배치될 수 있으며, 제1 지지 구조(340)는 상술한 패치 안테나(400)를 지지할 수 있다. 다른 예시에서, 제1 지지 구조(340)는 인쇄 회로 기판(330)에 배치되는 적어도 하나의 전자 부품(예: 신호 배선(334b, 334c))을 차폐하는 "쉴드 캔(shield can)"으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 지지 구조(340)는 적어도 하나의 전자 부품(334b, 334c)(예: 프로세서, 무선 통신 회로)에서 발생되는 노이즈를 차폐할 수 있다. 일 예시에서, 제1 지지 구조(340)의 패치 안테나(400)가 배치되는 일면은 적어도 일 영역이 평평한(flat) 구조로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 제2 지지 구조(350)는 제1 지지 구조(340)와 다른 비도전 성 재질(예: 플라스틱 또는 폴리머)로 형성되어, 측면 부재(320)와 후면 플레이트(370) 사이에 위치할 수 있다. 일 예시에서, 제2 지지 구조(350)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(350a)(예: 도 5의 -z 방향의 일면)에는 도전성 패턴(conductive pattern)(450)이 배치될 수 있으며, 제2 지지 구조(350)는 상술한 도전성 패턴(450)을 지지할 수 있다. 다른 예시에서, 제2 지지 구조(350)는 측면 부재(320)의 적어도 일 영역 및/또는 인쇄 회로 기판(330)의 적어도 일 영역에 배치되어, 측면 부재(320) 및/또는 인쇄 회로 기판(330)의 일부 영역이 외부 충격에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 일 예시에서, 측면 부재(320)를 후면 플레이트(370)에서 봤을 때, 제2 지지 구조(350)는 제1 지지 구조(340)와 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 다만, 제1 지지 구조(340)와 제2 지지 구조(350)의 배치 구조가 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예(미도시)에 따르면, 제2 지지 구조(350)는 제1 지지 구조(340)의 일부 영역과 중첩되도록 배치될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 패치 안테나(400)는 제1 지지 구조(340)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(340a)(예: 도 5의 -z 방향의 일면)에 배치될 수 있다. 일 예시에서, 패치 안테나(400)는 연성 인쇄 회로 기판(410)(또는 "FPCB(flexible printed circuit board)"), 제1 도전성 패치(420)(또는 "제1 패치 엘리먼트(patch element)"), 제2 도전성 패치(430)(또는 "제2 패치 엘리먼트(patch element)")를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)은 복수의 층(layer)으로 구성될 수 있으며, 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)의 접지를 위한 그라운드(ground)를 포함할 수 있다. 다른 예시에서, 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)가 배치되는 층과 그라운드를 포함하는 층 사이에는 유전체(미도시)가 배치될 수 있다.
일 예시에서, 제1 도전성 패치(420)와 제2 도전성 패치(430)는 연성 인쇄 회로 기판(410)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(예: 도 5의 -z 방향의 일면)에 배치될 수 있다. 다른 예시에서, 제1 도전성 패치(420)와 제2 도전성 패치(430)는 동일한 면에 위치하고, 제1 도전성 패치(420)와 제2 도전성 패치(430)는 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 일 예시에서, 패치 안테나(400)의 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)는 신호 배선(미도시)를 통해 인쇄 회로 기판(330)에 배치된 무선 통신 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 상술한 전기적 연결 관계를 통해, 무선 통신 회로는 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)에 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 또는 급전(feeding)할 수 있다. 일 예시에서, 제1 도전성 패치(420)는 제1 지점(P1)에서 무선 통신 회로로부터 급전될 수 있으며, 제2 도전성 패치(430)는 제1 지점(P1)과 지정된 거리만큼 이격된 제2 지점(P2)에서 무선 통신 회로로부터 급전될 수 있다. 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)가 무선 통신 회로로부터 급전됨에 따라, 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)는 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 일 예시에서, 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)는 초광대역(UWB: ultra-wide band) 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 방사체로 동작할 수 있다. 예를 들어, 초광대역 주파수 대역은 약 6.25 GHz 내지 약 8.75 GHz의 주파수 대역일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예시에서, 패치 안테나(400)의 두께(T)가 두꺼워질수록 패치 안테나(400)의 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)의 안테나 성능(예: 방사 성능)은 향상될 수 있다. 예를 들어, 패치 안테나(400)의 유전체의 두께가 두꺼워질수록 패치 안테나(400)의 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)와 연성 인쇄 회로 기판(410)의 그라운드 사이의 커플링 공간이 증가할 수 있다. 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)와 연성 인쇄 회로 기판(410)의 그라운드 사이의 커플링 공간이 증가함에 따라, 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)의 안테나 효율(또는 "안테나 이득")이 증가할 수 있으며, 그 결과 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)의 안테나 방사 성능이 향상될 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(300)는, 패치 안테나(400)가 배치되는 제1 지지 구조(340)와 도전성 패턴(450)이 배치되는 제2 지지 구조(350)의 높이를 다르게 형성함으로써, 제1 지지 구조(340)에 일정한 두께(T) 이상의 패치 안테나(400)가 배치될 수 있는 공간을 형성할 수 있다.
일 예시에서, 제1 지지 구조(340)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(340a)은 측면 부재(320)를 기준으로 제1 높이(h1)를 갖는 위치에 형성될 수 있다. 다른 예시에서, 제2 지지 구조(350)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(350a)은 측면 부재(320)를 기준으로 제1 높이(h1)보다 높은 제2 높이(h2)를 갖는 위치에 형성될 수 있다. 제1 지지 구조(340)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(340a)이 제2 지지 구조(350)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(350a)보다 낮은 위치에 위치함에 따라, 전자 장치(300)의 측면에서 봤을 때, 제1 지지 구조(340)와 제2 지지 구조(350) 사이에는 다단 구조(multi-stage structure)가 형성될 수 있다. 상술한 구조를 통해, 제1 지지 구조(340)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(350a)에는 제1 지지 구조(340)와 제2 지지 구조(350) 사이에 형성되는 단차(g1)와 동일한 두께(T)를 갖는 패치 안테나(400)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 지지 구조(340)와 제2 지지 구조(350) 사이에 형성되는 단차(g1)는 약 0.25mm일 수 있으며, 제1 지지 구조(340)의 일면(350a)에는 약 0.25mm의 두께(T)를 갖는 패치 안테나(400)가 배치될 수 있다. 다만, 제1 지지 구조(340)와 제2 지지 구조(350) 사이에 형성되는 단차(g1)의 길이 및/또는 패치 안테나(400)의 두께(T)가 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 도전성 패턴(450)은 제1 지지 구조(340)와 다른 재질(예: 비도전성 재질)로 형성된 제2 지지 구조(350)에 배치될 수 있다. 일 예시에서, 도전성 패턴(450)은 제2 지지 구조(350)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(350a)(예: 도 5의 -z 방향의 일면)에 배치될 수 있다. 다른 예시에서, 도전성 패턴(450)은 제2 지지 구조(350)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(350a)과 반대 방향을 향하는 타면(350b)에 배치될 수도 있다. 또 다른 예시에서, 도전성 패턴(450)는 제2 지지 구조(350)의 상술한 일면(350a)과 타면(350b)에 모두 배치될 수도 있다. 도전성 패턴(450)은, 예를 들어, 제2 지지 구조(350)의 적어도 일 영역에 레이저를 통해 패턴을 그린 뒤, 도전성 물질(예: 금속)을 패터닝(patterning)하는 방식으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예시에서, 도전성 패턴(450)은 전기적 연결 부재(미도시)(예: 신호 배선, 동축 케이블, FPCB, C-클립(C-clip), 도전성 가스켓 또는 도전성 폼)를 통해 인쇄 회로 기판(330)의 무선 통신 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 상술한 전기적 연결 관계를 통해, 무선 통신 회로는 도전성 패턴(450)에 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 또는 급전할 수 있다. 일 예시에서, 도전성 패턴(450)은 제3 지점(P3)에서 무선 통신 회로로부터 급전될 수 있으며, 이에 따라 도전성 패턴(450)은 안테나 방사체(예: LDS 안테나((laser direct structuring antenna))로 동작할 수 있다. 예를 들어, 도전성 패턴(450)는 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)와 실질적으로 동일 또는 유사하게 초광대역 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 일 예시에서, 도전성 패턴(450)은 상술한 RF 신호의 “λ/4”의 전기적 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전성 패턴(450)은 약 8GHz 주파수 대역의 RF 신호의 λ/4의 전기적 길이인 약 9 내지 11mm의 길이를 갖도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 일 실시예에 따른 전자 장치(300)는, 제1 지지 구조(340)에 배치된 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및 제1 지지 구조(340)와 다른 제2 지지 구조(350)에 배치된 도전성 패턴(450)을 통해 초광대역(UWB) 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
제1 지지 구조(340)에 배치된 제1 도전성 패치(420) 및 제2 도전성 패치(430)와 제2 지지 구조(350)에 배치된 도전성 패턴(450)이 실질적으로 동일 또는 유사한 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작함에 따라, 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450) 사이에는 간섭이 발생할 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(300)는 안테나 방사체로 동작하는 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450) 사이의 거리를 조절함으로써, 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450) 사이에 발생되는 간섭을 줄일 수 있다. 일 예시에서, 제1 도전성 패치(420)는 제2 도전성 패치(430)로부터 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 다른 예시에서, 제1 도전성 패치(420)는 도전성 패턴(450)으로부터 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있으며, 제2 도전성 패치(430)도 도전성 패턴(450)으로부터 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 전자 장치(300)는, 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450)를 지정된 거리만큼 이격시켜 배치함으로써, 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450) 사이의 아이솔레이션(isolation)(또는 “격리도”)을 확보할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450)는 지정된 거리만큼 이격되어 배치되되, 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104))의 위치를 검출하는 초광대역(UWB) 안테나로 동작하기 위해 일정 거리 이내에 위치할 수 있다. 일 예시에서, 제1 도전성 패치(420)와 제2 도전성 패치(430)는 제1 도전성 패치(420)가 무선 통신 회로로부터 급전되는 위치인 제1 지점(P1)과 제2 도전성 패치(430)가 무선 통신 회로로부터 급전되는 위치인 제2 지점(P2) 사이의 거리(L1)가 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)를 통해 송신 및/또는 수신되는 RF 신호의 반 파장(λ/2) 거리 이하가 되도록 배치될 수 있다. 다른 예시에서, 제1 도전성 패치(420)와 도전성 패턴(450)은 제1 도전성 패치(420)의 급전 위치인 제1 지점(P1)과 도전성 패턴(450)이 무선 통신 회로로부터 급전되는 위치인 제3 지점(P3) 사이의 거리(L2)가 제1 도전성 패치(420) 및/또는 도전성 패턴(450)을 통해 송신 및/또는 수신되는 RF 신호의 반 파장(λ/2) 거리 이하가 되도록 배치될 수 있다. 또 다른 예시에서, 제2 도전성 패치(430)와 도전성 패턴(450)도 제2 도전성 패치(430)의 급전 위치인 제2 지점(P2)와 도전성 패턴(450)의 급전 위치인 제3 지점(P3) 사이의 거리(L3)가 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450)을 통해 송신 및/또는 수신되는 RF 신호의 반 파장(λ/2) 거리 이하가 되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패치(420)의 제1 지점과 제2 도전성 패치(430)의 제2 지점(P2) 사이의 거리(L1), 제1 도전성 패치(420)의 제1 지점(P1)과 도전성 패턴(450)의 제3 지점(P3) 사이의 거리(L2) 및/또는 제2 도전성 패치(430)의 제2 지점(P2) 과 도전성 패턴(450)의 제3 지점(P3) 사이의 거리(L3)는 약 10mm 내지 약 30mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에 따른 전자 장치(300)는, 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450)의 급전 위치 사이의 거리가 RF 신호의 반 파장(λ/2) 거리 이하가 되도록 배치함으로써, 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450)를 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104))의 위치를 검출하기 위한 초광대역(UWB) 안테나로 이용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 안테나 방사체로 동작하는 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450) 중 어느 하나는 지정된 주파수 대역(예: 초광대역(UWB))의 RF 신호를 송신 및 수신하는 안테나 방사체로 이용하고, 나머지 안테나 방사체는 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 이용할 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(300)는 안테나 방사체로 동작하는 1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450) 중 다른 안테나 방사체와의 급전 지점 사이의 거리의 합이 가장 작은 안테나 방사체를 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및 수신하는 안테나 방사체로 이용할 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패치(420)의 제1 지점(P1)과 제2 도전성 패치(430)의 제2 지점(P2) 사이의 거리(L1)와 제1 지점(P1)과 도전성 패턴(450)의 제3 지점(P3) 사이의 거리(L2)의 합(L1 + L2)은 제1 지점(P1)과 제2 지점(P2) 사이의 거리(L1)와 제2 지점(P2)과 제3 지점(P3) 사이의 거리(L3)의 합(L1 + L3)보다 작을 수 있다. 다른 예시에서, 제1 지점(P1)과 제2 지점(P2) 사이의 거리(L1)와 제1 지점(P1)과 제3 지점(P3) 사이의 거리(L2)의 합(L1 + L2)은 제1 지점(P1)과 제3 지점(P3) 사이의 거리(L2)와 제2 지점(P2)과 제3 지점(P3) 사이의 거리(L3)의 합(L2 + L3)보다 작을 수 있다. 상술한 경우, 전자 장치(300)는 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450) 중 다른 안테나 방사체와의 급전 위치 사이의 거리의 합이 가장 작은 제1 도전성 패치(420)를 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및 수신하는 안테나 방사체로 이용할 수 있다. 다른 예시에서, 전자 장치(300)는 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450)을 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 이용할 수 있다.
일 예시에서, 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450)의 급전 위치는 지정된 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패치(420)의 급전 위치인 제1 지점(P1)과 제2 도전성 패치(430)의 급전 위치인 제2 지점(P2) 사이의 가상의 연장선은 제1 도전성 패치(420)의 제1 지점(P1)과 도전성 패턴(450)의 급전 위치인 제3 지점(P3) 사이의 가상의 연장선과 수직하도록 배치될 수 있다. 상술한 배치 구조를 통해, 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450)의 안테나 성능(예: 방사 성능)이 향상될 수 있다. 다만, 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450)의 급전 위치가 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 실시예(미도시)예 따라, 제1 도전성 패치(420)의 급전 위치인 제1 지점(P1)과 제2 도전성 패치(430)의 급전 위치인 제2 지점(P2) 사이의 가상의 연장선은 제1 도전성 패치(420)의 제1 지점(P1)과 도전성 패턴(450)의 급전 위치인 제3 지점(P3) 사이의 가상의 연장선과 지정된 각도(예: 30˚, 45 ˚ 또는 60˚)를 이루도록 배치될 수도 있다.
도 6a는, 일 실시예에 따른 전자 장치의 패치 안테나의 분해 사시도이고, 도 6b는, 다른 실시예에 따른 전자 장치의 패치 안테나의 분해 사시도이며, 도 6c는, 다른 실시예에 따른 전자 장치의 패치 안테나의 분해 사시도이다. 도 6a, 도 6b 및/또는 도 6c는 도 4, 도 5의 전자 장치(300)의 패치 안테나(400)의 구성을 나타낸다.
도 6a,도 6b 및 도 6c를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 5의 전자 장치(300))의 패치 안테나(400)(예: 도 4의 패치 안테나(400))는, 연성 인쇄 회로 기판(410)(예: 도 4의 연성 인쇄 회로 기판(410)), 제1 도전성 패치(420)(예: 도 4의 제1 도전성 패치(420)), 제2 도전성 패치(430)(예: 도 4의 제2 도전성 패치(430)) 및/또는 적어도 하나의 신호 배선(421, 431)을 포함할 수 있다.
도 6a를 참조하면, 일 실시예에 따른 연성 인쇄 회로 기판(410)은 복수의 층(411, 412)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연성 인쇄 회로 기판(410)은 제1 층(411) 및/또는 제1 층(411)의 하단(예: 도 6a의 ② 방향)에 위치하는 제2 층(412)을 포함할 수 있다.
일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제1 층(411)에는 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제1 도전성 패치(420)와 지정된 거리(L1)(예: 도 4의 L1)만큼 이격된 제2 도전성 패치(430)가 배치될 수 있다. 다른 예시에서, 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)는 적어도 하나의 신호 배선(421, 431)을 통해 무선 통신 회로(미도시)(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패치(420)는 제1 신호 배선(421)을 통해 무선 통신 회로와 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 도전성 패치(430)는 제2 신호 배선(431)을 통해 무선 통신 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 신호 배선(421) 및/또는 제2 신호 배선(431)의 배치 위치는 도시된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 실시예에 따라 제1 신호 배선(421) 및/또는 제2 신호 배선(431)의 배치 위치가 달라질 수 있다.
도 6b를 참조하면, 다른 실시예에 따른 다른 예시(예: 도 6b 참조)에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제1 층(411)과 제2 층(412) 사이에는 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)와 제2 층(412)의 그라운드(ground)를 전기적으로 연결하는 전기적 연결 부재(415, 416)가 배치될 수 있다. 일 예시에서, 전기적 연결 부재(415, 416)는 제1 층(411)의 제1 도전성 패치(420)와 제2 층(412)의 그라운드를 전기적으로 연결하는 제1 전기적 연결 부재(415) 및/또는 제1층(411)의 제2 도전성 패치(430)와 제2 층(413)의 그라운드를 전기적으로 연결하는 제2 전기적 연결 부재(416)를 포함할 수 있다. 제1 전기적 연결 부재(415) 및/또는 제2 전기적 연결 부재(416)를 통해 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))에서 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)로 흐르는 급전 전류의 흐름(current flow)이 변경될 수 있으며, 그 결과 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)의 공진 특성이 변경될 수 있다. 일 예시에서, 제1 전기적 연결 부재(415) 및/또는 제2 전기적 연결 부재(416)는 복수의 도전성 비아(via)가 벽(wall) 형태로 정렬된 구조를 의미할 수 있다. 다른 예시에서, 제1 전기적 연결 부재(415) 및/또는 제2 전기적 연결 부재(416)는, 벽(wall) 형상의 도전성 비아(via)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예(미도시)에 따르면, 제1 전기적 연결 부재(415) 및/또는 제2 전기적 연결 부재(416)는 신호 배선, 도전성 가스켓, C-클립(C-clip) 또는 도전성 폼 중 적어도 하나일 수도 있다.
일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제1 층(411)에는 적어도 하나의 홈(4111a)을 포함하는 보호 그라운드(guard ground)(4111)가 배치될 수 있다. 다른 예시에서, 보호 그라운드(4111)는 제1 층(411)에 배치되는 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 적어도 하나의 신호 배선(421, 431)을 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 적어도 하나의 신호 배선(421, 431)이 보호 그라운드(4111)의 적어도 하나의 홈(4111a) 내에 배치됨으로써, 보호 그라운드(4111)가 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 적어도 하나의 신호 배선(421, 431)을 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 일 예시에서, 보호 그라운드(4111)는 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 적어도 하나의 신호 배선(421, 431)을 차폐할 수 있다. 예를 들어, 보호 그라운드(4111)는 전자 장치(300) 내의 다른 전자 부품들에서 발생되는 노이즈로부터 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 적어도 하나의 신호 배선(421, 431)을 차폐할 수 있다.
일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제2 층(412)(또는 "그라운드 층(ground layer)")은 그라운드(ground)를 포함할 수 있다. 다른 예시는, 제2 층(412)의 그라운드와 제1 층(411)의 적어도 하나의 신호 배선(421, 431) 사이에는 커플링(coupling)(또는 "커패시티브 커플링(capacitive coupling)")이 발생할 수 있다. 일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제1 층(411)과 제2 층(412) 사이에는 지정된 유전율을 갖는 유전체(미도시)가 채워질 수 있다. 제1 층(411)과 제2 층(412) 사이에 배치되는 유전체의 두께에 따라, 안테나 방사체로 동작하는 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)의 공진 특성이 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 층(411)과 제2 층(412) 사이에 배치되는 유전체의 두께가 두꺼워짐에 따라, 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)와 제2 층(412)의 그라운드 사이의 커플링 공간이 증가할 수 있으며, 이에 따라 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)의 안테나 효율(또는 "안테나 이득(gain)")이 향상될 수 있다.
일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제1 층(411)과 제2 층(412)은 보호 그라운드(4111)를 관통하고, 도전성 물질을 포함하는 적어도 하나의 비아(via)(미도시)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예시에서, 제1 층(411)의 보호 그라운드(4111)에는 적어도 하나의 제1 관통 홀(또는 "비아 홀(via hole)")(411a, 411b)이 형성될 수 있으며, 제2 층(412)의 제1 층(411)의 적어도 하나의 제1 관통 홀(411a, 411b)과 대응되는 위치에는 적어도 하나의 제2 관통 홀(412a, 412b)가 형성될 수 있다. 적어도 하나의 비아는 제1 층(411)의 적어도 하나의 제1 관통 홀(411a, 411b) 및 제2 층(412)의 적어도 하나의 제2 관통 홀(412a, 412b) 내에 배치됨으로써, 제1 층(411)과 제2 층(412)을 전기적으로 연결할 수 있다.
일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제1 층(411)의 상단(예: 도 6a의 ① 방향 영역) 및/또는 제2 층(412)의 하단(예: 도 6a의 ② 방향 영역)에는 필름층(coverlay)(미도시)가 배치될 수 있다. 상술한 필름층은 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제1 층(411)과 제2 층(412)을 보호할 수 있다.
도 6c를 참조하면, 다른 실시예에 따른 연성 인쇄 회로 기판(410)은 제1 층(411), 제1 층(411)의 하단(예: 도 6c의 ② 방향)에 위치하는 제2 층(412) 및/또는 제2 층(412)의 하단(예: 도 6c의 ② 방향)에 위치하는 제3 층(413)을 포함할 수 있다.
일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제1 층(411)에는 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제1 도전성 패치(420)와 지정된 거리만큼 이격된 제2 도전성 패치(430)가 배치될 수 있다. 일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제1 층(411)에는 적어도 하나의 홈(4111a, 4111b)를 포함하는 제1 보호 그라운드(4111)가 추가적으로 배치될 수 있다. 일 예시에서, 제1 보호 그라운드(4111)는 제1 층(411)의 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)를 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패치(420)는 제1 보호 그라운드(4111)의 제1 홈(4111a) 내에 배치되고, 제2 도전성 패치(430)는 제1 보호 그라운드(4111)의 제2 홈(4111b) 내에 배치됨으로써, 제1 보호 그라운드(4111)가 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)를 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 일 예시에서, 제1 보호 그라운드(4111)는 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)를 외부 노이즈로부터 차폐할 수 있다.
일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제2 층(412)에는 적어도 하나의 신호 배선(421, 431)이 배치될 수 있다. 일 예시에서, 적어도 하나의 신호 배선(421, 431)은 제1 도전성 패치(420)와 무선 통신 회로를 전기적으로 연결하는 제1 신호 배선(421) 및/또는 제2 도전성 패치(430)와 무선 통신 회로를 전기적으로 연결하는 제2 신호 배선(431)을 포함할 수 있다. 다른 예시(미도시)에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제2 층(412)에는 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)을 제3 층(413)의 그라운드(ground)와 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 신호 배선(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제2 층(412)에는 적어도 하나의 홈(4121a, 4121b)를 포함하는 제2 보호 그라운드(4121)가 추가적으로 배치될 수 있다. 일 예시에서, 제2 보호 그라운드(4121)는 적어도 하나의 신호 배선(421, 431)을 감싸는 형태로 배치되어, 적어도 하나의 신호 배선(421, 431)을 외부 노이즈로부터 차폐할 수 있다. 예를 들어, 제1 신호 배선(421)은 제2 보호 그라운드(4121)의 제3 홈(4121a) 내에 배치되고, 제2 신호 배선(431)은 제2 보호 그라운드(4121)의 제4 홈(4121b) 내에 배치됨으로써, 제2 보호 그라운드(4121)가 제1 신호 배선(421) 및/또는 제2 신호 배선(431)을 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 제1 신호 배선(421) 및/또는 제2 신호 배선(431)의 배치 위치는 도시된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 실시예에 따라 제1 신호 배선(421) 및/또는 제2 신호 배선(431)의 배치 위치는 달라질 수 있다.
일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제3 층(413)(또는 "그라운드 층(ground layer)")은 그라운드(ground)를 포함할 수 있다. 제3 층(413)의 그라운드와 제2 층(412)의 적어도 하나의 신호 배선(421, 431) 사이에는 커플링(coupling)(또는 "커패시티브 커플링(capacitive coupling)")이 발생할 수 있다.
일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제1 층(411), 제2 층(412) 및/또는 제3 층(413)은 도전성 물질을 포함하는 적어도 하나의 비아(via)(미도시)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예시에서, 제1 층(411)의 보호 그라운드(4111)에는 적어도 하나의 제1 관통 홀(또는 "비아 홀(via hole)")(411a, 411b)이 형성될 수 있다. 다른 예시에서, 제2 층(412)의 제1 층(411)의 적어도 하나의 제1 관통 홀(411a, 411b)과 대응되는 위치에는 적어도 하나의 제2 관통 홀(412a, 412b)가 형성될 수 있으며, 제3 층(413)의 제2 층(412)의 적어도 하나의 제2 관통 홀(412a, 412b)과 대응되는 위치에는 적어도 하나의 제3 관통 홀(413a, 413b)가 형성될 수 있다. 적어도 하나의 비아는 제1 층(411)의 적어도 하나의 제1 관통 홀(411a, 411b), 제2 층(412)의 적어도 하나의 제2 관통 홀(412a, 412b) 및/또는 제3 층(413)의 적어도 하나의 제3 관통 홀(413a, 413b) 내에 배치됨으로써, 제1 층(411), 제2 층(412) 및/또는 제3 층(413)을 전기적으로 연결할 수 있다.
일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제1 층(411)과 제2 층(412) 사이 및/또는 제2 층(412)과 제3 층(413) 사이에는 지정된 유전율을 갖는 유전체(미도시)가 채워질 수 있다. 다른 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제1 층(411)의 상단(예: 도 6b의 ① 방향 영역) 및/또는 제3 층(413)의 하단(예: 도 6b의 ② 방향 영역)에는 필름층(coverlay)(미도시)가 배치될 수 있으며, 상술한 필름층은 연성 인쇄 회로 기판(410)의 제1 층(411), 제2 층(412) 및/또는 제3 층(413)을 보호할 수 있다.
도 7은, 다른 실시예에 따라, 도 4의 전자 장치를 A-A' 방향으로 절단한 단면도이고, 도 8은, 패치 안테나의 두께에 따른 전압 정재파비(VSWR, voltage standing wave ratio)의 변화를 나타내는 그래프이다. 본 개시의 도 8은 주파수 변화에 따른 전압 정재파비(VSWR)의 변화를 나타내며, 전압 정재파비가 낮아질수록 해당 주파수 대역에서 임피던스 매칭(impedance matching)은 보다 정밀하게 이루어질 수 있다. 이 때, 도 8의 얇은 실선은 패치 안테나(400)의 두께(T)가 0.25mm일 때의 전압 정재파비의 변화를 나타내고, 점선은 패치 안테나(400)의 두께(T)가 0.30mm일 때의 전압 정재파비의 변화를 나타내며, 굵은 실선은 패치 안테나(400)의 두께(T)가 0.35mm일 때의 전압 정재파비의 변화를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(300)는, 디스플레이(310)(예: 도 5의 디스플레이(310)), 측면 부재(320)(예: 도 5의 측면 부재(320)), 인쇄 회로 기판(330)(예: 도 5의 인쇄 회로 기판(330)), 적어도 하나의 전자 부품(334a, 334b, 334c)(예: 도 5의 적어도 하나의 전자 부품(334a, 334b, 334c)), 제1 지지 구조(340)(예: 도 5의 제1 지지 구조(340)), 제2 지지 구조(350)(예: 도 5의 제2 지지 구조(350)), 후면 플레이트(370)(예: 도 5의 후면 플레이트(370)), 패치 안테나(patch antenna)(400)(예: 도 5의 패치 안테나(400)) 및/또는 도전성 패턴(450)(예: 도 5의 도전성 패턴(450))을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(300)의 구성 요소들 중 적어도 하나는 도 5의 전자 장치(300)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따르면, 제1 지지 구조(340)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(340a)에는 패치 안테나(400)가 배치되고, 제1 지지 구조(340)와 인접하여 배치되는 제2 지지 구조(350)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(350a)에는 도전성 패턴(450)이 배치될 수 있다. 일 예시에서, 제1 지지 구조(340)에 배치되는 패치 안테나(400)와 제2 지지 구조(350)에 배치되는 도전성 패턴(450)은 인쇄 회로 기판(330)에 배치되는 무선 통신 회로(미도시)(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))로부터 급전될 수 있다. 이에 따라, 패치 안테나(400) 및/또는 도전성 패턴(450)은 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 예를 들어, 패치 안테나(400)와 도전성 패턴(450)은 초광대역(UWB) 주파수 대역(예: 약 6.25 GHz 내지 약 8.75 GHz)의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
도 8을 참조하면, 패치 안테나(400)의 두께(T)가 두꺼워질수록 패치 안테나(400)의 공진 특성이 개선됨을 확인할 수 있다. 예를 들어, 패치 안테나(400)의 두께(T)가 0.25mm에서 0.35mm로 점차 두꺼워질수록, 패치 안테나(400)의 대역폭(band width)이 넓어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는, 상술한 바와 같이 제1 지지 구조(340)의 높이(h1)와 제2 지지 구조(350)의 높이(h2)를 다르게 형성하여, 제1 지지 구조(340)와 제2 지지 구조(350) 사이의 단차(g1)를 형성할 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(300)는 제1 지지 구조(340)와 제2 지지 구조(350) 사이에 형성되는 단차(g1)를 통해 제1 지지 구조(340)와 후면 플레이트(370) 사이에 지정된 두께를 갖는 패치 안테나(400)가 배치될 수 있는 공간을 확보할 수 있다. 예를 들어, 제1 지지 구조(340)와 제2 지지 구조(350) 사이에 형성되는 단차(g1)는 약 0.25mm일 수 있으며, 제1 지지 구조(340)와 후면 플레이트(370) 사이에는 약 0.25mm의 두께를 갖는 패치 안테나(400)가 배치될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 제1 지지 구조(340)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(340a)에 리세스(recess)(예: 도 7의 R 영역)를 형성함으로써, 제1 지지 구조(340)와 후면 플레이트(370) 사이에 패치 안테나(400)가 배치될 수 있는 공간을 추가적으로 확보할 수 있다. 일 예시에서, 제1 지지 구조(340)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(340a)의 적어도 일 영역에는 측면 부재(320) 방향으로 함몰된 리세스(R)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 지지 구조(340)의 후면 플레이트(370)를 향하는 일면(340a)의 적어도 일 영역이 측면 부재(320) 방향으로 제1 깊이(예: g2)만큼 절삭됨에 따라, 제1 지지 구조(340)에 리세스(R)가 형성될 수 있다. 일 예시에서, 패치 안테나(400)는 제1 지지 구조(340)의 상술한 리세스(R) 내에 배치될 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 전자 장치(300)는, 제1 지지 구조(340)와 제2 지지 구조(350) 사이의 단차(g-1)를 형성할 뿐만 아니라, 제1 지지 구조(340)의 적어도 일 영역에 제1 깊이(g2)만큼 함몰된 리세스(R)를 형성함으로써, 제1 지지 구조(340)와 후면 플레이트(370) 사이에 패치 안테나(400)가 배치될 수 있는 공간을 추가적으로 확보할 수 있다. 예를 들어, 제1 지지 구조(340)와 제2 지지 구조(350) 사이의 단차(g-1)는 약 0.25mm일 수 있으며, 제1 지지 구조(340)의 적어도 일 영역에 약 0.05mm 깊이의 리세스(R)가 형성되어, 제1 지지 구조(340)와 후면 플레이트(370) 사이에는 약 0.30mm의 공간이 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 지지 구조(340)와 후면 플레이트(370) 사이에는 약 0.30mm 두께의 패치 안테나(400)가 배치될 수 있다. 전자 장치(300)는 리세스(R)를 통해 제1 지지 구조(340)와 후면 플레이트(370) 사이의 공간을 추가적으로 확보함으로써, 패치 안테나(400)를 구성하는 유전체의 두께를 두껍게 할 수 있으며, 이에 따라 패치 안테나(400)의 방사 성능이 향상될 수 있다.
도 9는, 일 실시예에 따른 전자 장치의 외부 전자 장치의 위치를 검출하는 동작을 나타내는 순서도이고, 도 10a는, 일 실시예에 따른 전자 장치와 외부 전자 장치의 신호 전달 과정을 나타내는 도면이며, 도 10b는, 일 실시예에 따른 전자 장치가 외부 전자 장치로부터 수신된 신호를 통해 도래각(AOA)을 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10b에는 전자 장치가 제1 도전성 패치(420)와 제2 도전성 패치(430)를 이용하여, 외부 전자 장치(302)로부터 RF 신호를 수신하는 과정이 도시되어 있으나, 본 개시의 실시예가 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에 따르면 전자 장치는 제1 도전성 패치(420)와 도전성 패턴(예: 도 4의 도전성 패턴(450))을 통해 RF 신호를 수신하거나, 제2 도전성 패치(430)와 도전성 패턴을 이용하여 RF 신호를 수신할 수도 있다. 이하에서는 도 9의 전자 장치의 외부 전자 장치의 위치를 검출하는 동작을 설명함에 있어, 도 10a 및/또는 도 10b를 참조하여 설명하도록 한다.
도 9, 도 10a, 도 10b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(300)(예: 도 4, 도 5의 전자 장치(300))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 901 동작에서, 제1 도전성 패치(420)(예: 도 4의 제1 도전성 패치(420)), 제2 도전성 패치(430)(예; 도 4의 제2 도전성 패치(430)) 및/또는 도전성 패턴(예: 도 4, 도 5의 도전성 패턴(450)) 중 적어도 하나를 이용하여 외부 전자 장치(302)에 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신할 수 있다. 일 예시에서, 프로세서는 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및 수신하는 안테나 방사체로 동작하는 제1 도전성 패치(420)를 이용하여, 외부 전자 장치(302)에 초광대역(UWB) 주파수 대역의 RF 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)에서 외부 전자 장치(302)로 송신되는 RF 신호에는 위치 검출(ranging)을 요청하는 메시지(또는 "poll 메시지")가 포함될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(300)의 프로세서는, 902 동작에서, 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 또는 도전성 패턴(예: 도 4, 도 5의 도전성 패턴(450)) 중 적어도 두 개를 이용하여, 외부 전자 장치(302)로부터 지정된 주파수 대역의 RF 신호(예: 도 10b의 S)를 수신할 수 있다. 일 예시에서, 외부 전자 장치(302)는 전자 장치(300)에서 외부 전자 장치(302)로 송신한 RF 신호에 응답하여, 전자 장치(300)에 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신할 수 있다. 다른 예시에서, 전자 장치(300)의 프로세서는, 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)를 이용하여, 외부 전자 장치(302)에서 송신된 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치(302)로부터 수신되는 RF 신호는 초광대역(UWB) 주파수 대역의 RF 신호일 수 있으며, 상술한 RF 신호에는 위치 검출 응답 메시지(response message)가 포함될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(300)의 프로세서는, 903 동작에서, 외부 전자 장치(302)로부터 수신된 RF 신호에 기반하여, 외부 전자 장치(302)의 위치를 검출 또는 결정할 수 있다.
도 10a를 참조하면, 일 예시에서, 전자 장치(300)의 프로세서는, 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이에서 서로 신호를 주고받는 TWR(two way ranging) 방식을 이용하여, 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 거리를 계산할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)의 프로세서는, 상술한 901 동작에서 외부 전자 장치(302)로 송신한 위치 검출 요청 메시지(poll 메시지)를 전송한 시간(Tsp)를 측정할 수 있다. 전자 장치(300)가 외부 전자 장치(302)로 송신한 RF 신호는 일정한 시간(ToF: time of flight)이 경과한 후, 외부 전자 장치(302)에 도달할 수 있다. 외부 전자 장치(302)는 전자 장치(300)로부터 RF 신호를 수신하고, 지정된 시간(예: reply time)이 경과한 후, 전자 장치(300)로 위치 검출 응답 메시지(response message)를 송신할 수 있다. 상술한 지정된 시간은 외부 전자 장치(302)가 전자 장치(300)로부터 RF 신호를 수신한 시간(TRP)과 외부 전자 장치(302)가 전자 장치(300)로 RF 신호를 송신한 시간(TSR)의 차이를 의미할 수 있다. 외부 전자 장치(302)가 전자 장치(300)로 송신한 RF 신호는 일정한 시간(ToF)가 경과한 후, 전자 장치(300)에 도달할 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(300)의 프로세서는, 901 동작에서 외부 전자 장치(302)로 RF 신호를 송신한 시간(TSP) 및/또는 902 동작에서 외부 전자 장치(302)로부터 RF 신호가 수신된 시간(TRR)에 기초하여, RTT(round trip time)을 계산할 수 있다. 예를 들어, RTT는 전자 장치(300)에서 외부 전자 장치(302)로 RF 신호를 송신한 시간(TSP)와 외부 전자 장치(302)가 송신한 RF 신호를 수신한 시간(TRR)의 차이를 의미할 수 있다. 일 예시에서, 프로세서는 계산된 RTT에 기초하여, 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 거리를 계산할 수 있다.
다른 예시에서, 전자 장치(300)의 프로세서는, 외부 전자 장치(302)가 송신된 RF 신호(S)의 위상 차이(ΔΦ)를 이용하여, 상술한 RF 신호의 도래각(θ)(AOA: arrival of angle)을 계산할 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(300)의 프로세서는, 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)을 이용하여, 외부 전자 장치(302)로부터 RF 신호(S)를 수신할 수 있다. 다른 예시에서, 프로세서는 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)을 통해 수신되는 RF 신호(S)의 수신 거리 차이(Δd)를 계산하고, 계산된 수신 거리 차이(Δd)에 기초하여, 위상 차이(ΔΦ)를 계산할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 하기 수학식 1을 이용하여, 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)을 통해 수신되는 RF 신호(S)의 위상 차이(ΔΦ)를 계산할 수 있다. 수학식 1의 λ는 외부 전자 장치(302)로부터 수신되는 RF 신호(S)의 파장을 의미할 수 있다.
Figure pat00001
일 예시에서, 프로세서는 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)을 통해 수신되는 RF 신호(S)의 위상 차이(ΔΦ) 및/또는 제1 도전성 패치(420)과 제2 도전성 패치(430) 사이의 거리(D)를 이용하여, 외부 전자 장치(302)로부터 수신되는 RF 신호(S)의 도래각(θ)를 계산할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 하기 수학식 2를 이용하여, 외부 전자 장치(302)로부터 수신되는 RF 신호(S)의 도래각(θ)를 계산할 수 있다.
Figure pat00002
일 실시예에 따르면, 전자 장치(300)의 프로세서는 상술한 과정을 통해 측정된 RTT 및/또는 외부 전자 장치(302)로부터 수신되는 RF 신호(S)의 도래각(θ)에 기초하여, 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 거리 및/또는 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 각도를 계산할 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(300)의 자기장 센서(또는 "지자계 센서") 또는 GNSS(global navigation satellite system)(예: GPS(global positioning system))를 통해 자북 방향에 대한 정보를 획득할 수 있다. 다른 예시에서, 전자 장치(300)의 프로세서는 획득된 자북 방향에 대한 정보와 RF 신호(S)의 도래각(θ) 사이의 상대적인 방위각을 계산할 수 있으며, 계산된 상대적인 방위각을 이용하여 외부 전자 장치(302)의 방향 또는 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 각도를 계산할 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(300)의 프로세서는 계산된 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 거리 및/또는 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 각도에 기초하여, 외부 전자 장치(302)의 위치를 검출할 수 있다.
도 11은, 일 실시예에 따른 전자 장치가 전자 장치의 자세에 따라, 외부 전자 장치의 위치를 검출하는 동작을 나타내는 흐름도이고, 도 12a는, 일 실시예에 따른 전자 장치의 자세가 포트레이트(portrait) 상태일 때, 전자 장치가 외부 전자 장치의 위치를 검출하는 과정을 나타내는 도면이며, 도 12b는, 도 12a의 전자 장치의 안테나, 스위치 회로, 무선 통신 회로, 프로세서 및 적어도 하나의 센서의 전기적 연결 관계를 나타내는 도면이다. 또한, 도 13a는, 일 실시예에 따른 전자 장치의 자세가 랜드스케이프(landscape) 상태일 때, 전자 장치가 외부 전자 장치의 위치를 검출하는 과정을 나타내는 도면이고, 도 13b는, 도 13a의 전자 장치의 안테나, 스위치 회로, 무선 통신 회로, 프로세서 및 적어도 하나의 센서의 전기적 연결 관계를 나타내는 도면이다. 이하에서는 도 11에서 전자 장치가 외부 전자 장치의 위치를 검출하는 동작을 설명함에 있어, 도 12a, 도 12b, 도 13a 및 도 13b에 도시된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 11, 도 12 및 도 13을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(300)는, 제1 도전성 패치(420)(예: 도 4, 도 5의 도전성 패치(420)), 제2 도전성 패치(430)(예: 도 4, 도 5의 제2 도전성 패치(430)), 도전성 패턴(450)(예: 도 4, 도 5의 도전성 패턴(450)), 스위치 회로(470), 무선 통신 회로(471), 프로세서(480)(예: 도 1의 프로세서(120)) 및/또는 적어도 하나의 센서(490)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(300)의 구성 요소들 중 적어도 하나는, 도 4 및/또는 도 5의 전자 장치(300)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따르면, 스위치 회로(470)는 안테나 방사체로 동작하는 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430), 도전성 패턴(450) 및/또는 무선 통신 회로(471)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예시에서, 스위치 회로(470)는 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450)을 무선 통신 회로(471)와 선택적으로 연결할 수 있다. 도 12b를 참조하면, 스위치 회로(470)가 제1 전기적 연결 상태인 경우, 제1 도전성 패치(420)는 무선 통신 회로(471)의 송신 및/또는 수신 포트에 전기적으로 연결되고, 제2 도전성 패치(430)는 무선 통신 회로(471)의 수신 포트에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 13b를 참조하면, 스위치 회로(470)가 제2 전기적 연결 상태인 경우, 제1 도전성 패치(420)는 무선 통신 회로(471)의 송신 및/또는 수신 포트에 전기적으로 연결되고, 도전성 패턴(450)은 무선 통신 회로(471)의 수신 포트에 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(471)는 스위치 회로(470)와 전기적으로 연결되어, 스위치 회로(470)의 전기적 연결 상태를 제어할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(471)는 스위치 회로(470)의 전기적 연결 상태를 제1 전기적 연결 상태로 제어하여, 제1 도전성 패치(420) 및/또는 제2 도전성 패치(430)와 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 예로, 무선 통신 회로(472)는 스위치 회로(470)의 전기적 연결 상태를 제2 전기적 연결 상태로 제어하여, 제1 도전성 패치(420) 및/또는 도전성 패턴(450)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예시에서, 무선 통신 회로(471)는 스위치 회로(470)의 전기적 연결 상태를 제어함으로써, 안테나 방사체로 동작하는 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 또는 도전성 패턴(450) 중 두 개의 안테나 방사체에 급전(feeding)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(471)는 스위치 회로(470)를 제1 전기적 연결 상태로 제어하여, 제1 도전성 패치(420) 및 제2 도전성 패치(430)에 급전을 수행할 수 있다. 다른 예로, 무선 통신 회로(471)는 스위치 회로(470)를 제2 전기적 연결 상태로 제어하여, 제1 도전성 패치(420) 및 도전성 패턴(450)에 급전을 수행할 수 있다.일 실시예에 따르면, 전자 장치(300)의 프로세서(480)는 무선 통신 회로(471) 및/또는 적어도 하나의 센서(490) 와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예시에서, 프로세서(480)는 적어도 하나의 센서(490)를 통해 전자 장치(300)의 현재 자세를 감지할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 센서(490)는 자이로 센서, 위치 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예시에서, 프로세서(480)는 적어도 하나의 센서(490)를 통해 전자 장치(300)의 현재 자세가 포트레이트(portrait) 상태인지 또는 랜드스케이프(landscape) 상태인지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 제1 방향(예: 도 12의 +y 방향)을 따라 연장되는 제1 측면(300a), 제1 측면(300a)과 평행한 제2 측면(300b), 제1 방향과 수직한 제2 방향(예: 도 12의 +x 방향)을 따라 연장되고, 제1 측면(300a)의 일단(예: 도 12의 +y 방향의 일단)과 제2 측면(300b)의 일단(예: 도 12의 +y 방향의 일단)을 연결하는 제3 측면(300c) 및/또는 제3 측면(300c)과 평행하고, 제1 측면(300a)의 타단(예: 도 12의 -y 방향의 일단)과 제2 측면(300b)의 타단(예: 도 12의 -y 방향의 일단)을 연결하는 제4 측면(300d)을 포함할 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(300)의 제1 측면(300a)과 제2 측면(300b)은 제3 측면(300c)과 제4 측면(300d)에 비해 상대적으로 긴 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 본 개시에서 전자 장치(300)의 자세가 "포트레이트 상태"라는 의미는 전자 장치(300)의 측면 중 상대적으로 길이가 짧은 제3 측면(300c) 또는 제4 측면(300d)이 전자 장치(300)의 하단(예: 도 12의 -y 방향)에 위치하는 상태를 의미할 수 있다. 본 개시에서 전자 장치(300)의 자세가 "랜드스케이프 상태"라는 의미는 전자 장치(300)의 측면 중 상대적으로 길이가 긴 제1 측면(300a) 또는 제2 측면(300b)이 전자 장치(300)의 하단(예: 도 13의 -y 방향)에 위치하는 상태를 의미할 수 있다. 본 개시의 "포트레이트 상태" 및/또는 "랜드스케이프 상태"는 디스플레이(예: 도 2a의 디스플레이(201))를 통해 보여지는 UI(user interface) 및/또는 UX(user experience)에 의해 구분될 수도 있다. 예를 들어, "포트레이트 상태"에서 디스플레이를 통해 보여지는 UI 및/또는 UX와 "랜드스케이프 상태"에서 디스플레이를 통해 보여지는 UI 및/또는 UX는 실질적으로 수직할 수 있다.
다른 예시에서, 프로세서(480)는 무선 통신 회로(471)와 전기적으로 연결됨에 따라, 스위치 회로(470)를 통해 무선 통신 회로(471)와 전기적으로 연결된 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(480)는 적어도 하나의 센서(490)에서 감지되는 전자 장치(300)의 자세에 따라, 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 및/또는 도전성 패턴(450) 중 적어도 두 개를 안테나 방사체로 이용하여, 외부 전자 장치(302)(예: 도 10a의 외부 전자 장치(302))의 위치를 검출할 수 있다. 이하에서는, 프로세서(480)의 전자 장치(300)의 자세에 따른 외부 전자 장치(302)의 위치를 검출하는 동작에 대하여 살펴보도록 한다.
도 11을 참조하면, 1101 동작에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(300)의 프로세서(480)는, 적어도 하나의 센서(490)를 통해 전자 장치(300)의 현재 자세를 감지할 수 있다. 일 예시에서, 프로세서(480)는 적어도 하나의 센서(490)를 통해 전자 장치(300)의 자세가 포트레이트 상태인지 또는 랜드스케이프 상태인지 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 센서(490)는 9축 모션 센서일 수 있으며, 프로세서(480)는 9축 모션 센서에서 측정된 방위각(azimuth)(또는 "요(yaw)"), 피치(pitch), 롤(roll)값에 기초하여 가상의 좌표 공간을 형성하고, 좌표 공간의 일 영역을 랜드스케이프 범위로 구분하고, 좌표 공간의 다른 일 영역을 포트레이트 범위로 구분할 수 있다. 상술한 프로세서(480)는 전자 장치(300)의 현재 자세가 랜드스케이프 범위에 속하는지 또는 포트레이트 범위에 속하는지에 기초하여, 전자 장치(300)의 자세가 포트레이트 상태인지 또는 랜드스케이프 상태인지 여부를 감지할 수 있다.
1102 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(480)는, 상술한 1101 동작에서 감지된 전자 장치(300)의 자세가 포트레이트 상태인지 여부를 확인할 수 있다.
도 12a를 참조하면, 1103 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(480)는, 1102 동작에서 전자 장치(300)의 상태가 포트레이트 상태인 것으로 확인되는 경우, 포트레이트 상태의 전자 장치(300)와 실질적으로 수직한 방향(예: 도 12a의 +x 방향 또는 -x 방향)에 배치되는 제1 안테나 및 제2 안테나를 이용하여 외부 전자 장치(302)로부터 RF 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(480)는 포트레이트 상태의 전자 장치(300)와 수직한 방향에 배치된 제1 도전성 패치(420) 및 제2 도전성 패치(430)를 이용하여, 외부 전자 장치(302)로부터 RF 신호를 수신할 수 있다. 다른 예(예: 도 12b)로, 프로세서(480)는 무선 통신 회로(471)를 통해 스위치 회로(470)의 전기적 연결 상태를 제어함으로써, 도전성 패턴(450)을 비활성화하고, 제1 도전성 패치(420) 및 제2 도전성 패치(430)를 활성화할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(300)는 포트레이트 상태의 전자 장치(300)과 실질적으로 수직한 방향에 배치되는 제1 도전성 패치(420)와 제2 도전성 패치(430)를 이용하여 외부 전자 장치(302)로부터 RF 신호를 수신할 수 있다.
1104 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(480)는, 1103 동작을 통해 외부 전자 장치(302)로부터 수신된 RF 신호에 기초하여, 외부 전자 장치(302)의 위치를 검출할 수 있다. 일 예시에서, 프로세서(480)는 제1 도전성 패치(420)와 제2 도전성 패치(430)를 통해 외부 전자 장치(302)로부터 수신된 RF 신호에 기반하여, RTT(round trip time) 및/또는 RF 신호의 도래각(AOA)를 계산할 수 있다. 다른 예시에서, 프로세서(480)는 계산된 RTT에 기반하여, 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 거리를 계산할 수 있으며, 계산된 RF 신호의 도래각에 기반하여, 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 각도를 계산할 수 있다. 또 다른 예시에서, 프로세서(480)는 상술한 과정을 통해 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 거리 및/또는 각도에 기반하여, 외부 전자 장치(302)의 위치를 검출할 수 있다. 일 예시에서, 프로세서(480)는 상술한 도 9의 901 동작 내지 903 동작을 통해 외부 전자 장치(302)의 위치를 검출할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
1105 동작에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(300)의 프로세서(480)는 1101 동작에서 전자 장치(300)의 자세가 포트레이트 상태가 아닌 것으로 확인되는 경우, 전자 장치(300)의 현재 자세가 랜드스케이프 상태인지 여부를 확인할 수 있다. 도면 상에는, 1102 동작이 1105 동작에 앞서 실행되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다양한 실시예에 따라, 1105 동작이 실행된 후 1102 동작이 실행되거나, 1102 동작과 1105 동작이 동시에 실행될 수도 있다.
도 13a을 참조하면, 1106 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(480)는 1105 동작에서 전자 장치(300)의 현재 자세가 랜드스케이프 상태인 것으로 확인되는 경우, 랜드스케이프 상태의 전자 장치(300)와 실질적으로 수직한 방향(예: 도 13a의 +x 방향)에 배치되는 제1 안테나 및 제3 안테나를 이용하여 외부 전자 장치(302)로부터 RF 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(480)는 랜드스케이프 상태의 전자 장치(300)와 실질적으로 수직한 방향에 배치되는 제1 도전성 패치(420) 및 도전성 패턴(450)을 이용하여, 외부 전자 장치(302)로부터 RF 신호를 수신할 수 있다. 다른 예(예: 도 13b 참조)로, 프로세서(480)는 무선 통신 회로(471)를 통해 스위치 회로(470)의 전기적 연결 상태를 제어함으로써, 제2 도전성 패치(430)를 비활성화하고, 제1 도전성 패치(420) 및 도전성 패턴(450)을 활성화할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(300)는 랜드스케이프 상태의 전자 장치(300)의 실질적으로 수직한 방향에 배치되는 제1 도전성 패치(420)와 도전성 패턴(450)을 이용하여 외부 전자 장치(302)로부터 RF 신호를 수신할 수 있다.
1107 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(480)는, 1106 동작에서 외부 전자 장치(302)로부터 수신된 RF 신호에 기초하여, 외부 전자 장치(302)의 위치를 검출할 수 있다. 일 예시에서, 프로세서(480)는 제1 도전성 패치(420)와 도전성 패턴(450)을 통해 외부 전자 장치(302)로부터 수신된 RF 신호에 기반하여, RTT 및/또는 RF 신호의 도래각(AOA)를 계산할 수 있다. 다른 예시에서, 프로세서(480)는 계산된 RTT에 기반하여, 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 거리를 계산할 수 있으며, 계산된 RF 신호의 도래각에 기반하여, 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 각도를 계산할 수 있다. 또 다른 예시에서, 프로세서(480)는 상술한 과정을 통해 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 거리 및/또는 각도에 기반하여, 외부 전자 장치(302)의 위치를 검출할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 전자 장치(300)는 전자 장치(300)의 현재 자세에 따라, 안테나 방사체로 동작하는 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430) 또는 도전성 패턴(450) 중 적어도 두 개를 이용하여 외부 전자 장치(302)의 위치를 검출할 수 있다.
상술한 실시예에서는 전자 장치(300)가 두 개의 안테나 방사체를 이용하여 외부 전자 장치(302)로부터 RF 신호를 수신하고, 외부 전자 장치(302)에서 수신된 RF 신호에 기반하여 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 거리 및/또는 각도를 계산하는 동작에 대해서만 설명하였으나, 본 개시의 전자 장치(300)가 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 거리 및/또는 각도를 계산하는 동작은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예(미도시)에 따르면, 전자 장치(300)는 제1 안테나(예: 제1 도전성 패치(420)), 제2 안테나(예: 제2 도전성 패치(430)) 및 제3 안테나(예: 도전성 패턴(450))를 모두 이용하여 외부 전자 장치(302)로부터 RF 신호를 수신하고, 수신된 RF 신호에 기초하여 전자 장치(300)와 외부 전자 장치(302) 사이의 거리 및/또는 각도를 계산할 수도 있다.
도 14는, 다른 실시예에 따른 전자 장치의 제1 지지 구조, 제2 지지 구조 및 제1 지지 구조와 제2 지지 구조에 배치된 안테나 방사체를 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(500)는, 측면 부재(520)(예: 도 4의 측면 부재(320)), 인쇄 회로 기판(530)(예: 도 4의 인쇄 회로 기판(330)), 제1 지지 구조(540)(예: 도 4의 제1 지지 구조(340)), 제2 지지 구조(550)(예: 도 4의 제2 지지 구조(350)), 배터리(560)(예: 도 3의 배터리(360)), 연성 인쇄 회로 기판(600) 및/또는 적어도 하나의 도전성 패턴(650, 660)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(500)의 구성 요소들 중 적어도 하나는 도 4의 전자 장치(300)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따르면, 연성 인쇄 회로 기판(600)은 제1 지지 구조(540) 및/또는 배터리(560)의 적어도 일 영역 상에 위치하고, 제1 영역(A1) 및/또는 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다. 일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(600)의 제1 영역(A1)은 제1 지지 구조(540)의 적어도 일 영역과 중첩되는 위치에 배치될 수 있으며, 연성 인쇄 회로 기판(600)의 제2 영역(A2)은 배터리(560)의 적어도 일 영역과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연성 인쇄 회로 기판(600)의 제1 영역(A1)은 복수의 층(layer)를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 연성 인쇄 회로 기판(600)의 제1 영역(A1)은 제1 도전성 패치(610)(예: 도 4의 제1 도전성 패치(420)) 및/또는 제2 도전성 패치(620)(예: 도 4의 제2 도전성 패치(430))가 배치되는 제1 층(예: 도 6a의 제1 층(411)), 그라운드(ground)를 포함하는 제2 층(예: 도 6a의 제2 층(412)) 및/또는 제1 층과 제2 층 사이에 배치되는 유전체를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 제1 영역(A1)의 제1 층에 배치되는 제1 도전성 패치(610)는 제2 도전성 패치(620)와 이격되어 배치될 수 있다. 다른 예시에서, 제1 도전성 패치(610) 및/또는 제2 도전성 패치(620)는, 전기적 연결 부재(미도시)(예: 도 6a의 신호 배선(421, 431))를 통해 인쇄 회로 기판(530)에 배치되는 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))와 전기적으로 연결될 수 있다. 상술한 전기적 연결 구조를 통해, 제1 도전성 패치(610) 및/또는 제2 도전성 패치(620)는 무선 통신 회로로부터 급전될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패치(610)는 제1 지점(P1)에서 무선 통신 회로로부터 급전될 수 있으며, 제2 도전성 패치(620)는 제2 지점(P2)에서 무선 통신 회로로부터 급전될 수 있다. 일 예시에서, 제1 도전성 패치(610) 및/또는 제2 도전성 패치(620)는 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패치(610) 및/또는 제2 도전성 패치(620)는 초광대역(UWB) 주파수 대역(예: 약 6.25 GHz 내지 8.75 GHz)의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연성 인쇄 회로 기판(600)의 제2 영역(A2)에는 적어도 하나의 코일(630)이 배치될 수 있다. 일 예시에서, 제2 영역(A2)의 적어도 일 영역에는 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 NFC 코일(631)이 배치될 수 있다. 다른 예시에서, 제2 영역(A2)의 적어도 일 영역에는 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104))와 전력을 송신 및/또는 수신하기 위한 무선 충전 코일(632) 및/또는 무선 결제를 위한 MST(magnetic secure transmission) 코일(633)이 배치될 수도 있다. 즉, 일 실시예에 따른 전자 장치(500)는 적어도 하나의 코일(630)이 배치되는 연성 인쇄 회로 기판(600)의 적어도 일 영역에 제1 도전성 패치(610) 및/또는 제2 도전성 패치(620)를 배치하고, 상술한 제1 도전성 패치(610) 및/또는 제2 도전성 패치(620)를 안테나 방사체로 이용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 지지 구조(550)는 비도전성 재질(예: 플라스틱, 폴리머)로 형성될 수 있으며, 연성 인쇄 회로 기판(600)의 제1 영역(A1)과 인접하여 배치될 수 있다. 일 예시에서, 제2 지지 구조(550)의 적어도 일 영역에는 적어도 하나의 도전성 패턴(650, 660)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 지지 구조(550)의 적어도 일 영역에는 제1 도전성 패턴(650) 및/또는 제1 도전성 패턴(650)과 이격된 제2 도전성 패턴(660)이 배치될 수 있다. 일 예시에서, 제1 도전성 패턴(650) 및/또는 제2 도전성 패턴(660)은 제2 지지 구조(550)의 적어도 일 영역에 레이저를 통해 패턴을 그린 뒤, 도전성 물질(예: 금속)을 패터닝(patterning)하는 방식으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예시에서, 제1 도전성 패턴(650) 및/또는 제2 도전성 패턴(660)은 전기적 연결 부재(미도시)를 통해 무선 통신 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 전기적 연결 부재는, 예를 들어, 신호 배선, FPCB, 도전성 가스켓, 도전성 폼 또는 C-클립(C-clip) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 전기적 연결 관계를 통해, 무선 통신 회로는 제1 도전성 패턴(650) 및/또는 제2 도전성 패턴(660)에 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 또는 급전(feeding)할 수 있다. 일 예시에서, 제1 도전성 패턴(650)은 제3 지점(P3)에서 무선 통신 회로로부터 급전되어, 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 제1 주파수 대역은, 예를 들어, 제1 도전성 패치(610) 및/또는 제2 도전성 패치(620)에서 송신 및/또는 수신하는 RF 신호의 주파수 대역과 실질적으로 동일 또는 유사한 초광대역(UWB) 주파수 대역(예: 약 6.25 GHz 내지 약 8.75 GHz)일 수 있다. 다른 예시에서, 제2 도전성 패턴(660)은 무선 통신 회로로부터 급전되어, 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 제2 주파수 대역은, 예를 들어, 약 2.4 GHz 또는 약 5 GHz 주파수 대역(또는 "와이파이(Wifi) 주파수 대역")일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 전자 장치(500)는, 연성 인쇄 회로 기판(600)에 배치되는 제1 도전성 패치(610)와 제2 도전성 패치(620) 및/또는 제2 지지 구조(550)에 배치되는 제1 도전성 패턴(650)을 이용하여, 외부 전자 장치(예: 도 10a의 외부 전자 장치(302))의 위치를 검출할 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(500)는 안테나 방사체로 동작하는 제1 도전성 패치(610), 제2 도전성 패치(620) 및/또는 제1 도전성 패턴(650) 중 어느 하나의 안테나 방사체를 초광대역(UWB) 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및 수신하는 안테나 방사체로 이용하고, 나머지 안테나 방사체를 초광대역(UWB) 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 이용할 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(500)는 초광대역(UWB) 주파수 대역의 안테나 방사체로 동작하는 제1 도전성 패치(610), 제2 도전성 패치(620) 및/또는 제1 도전성 패턴(650) 중 급전 위치 사이의 거리가 가장 짧은 안테나 방사체를 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및 수신하는 안테나 방사체로 이용할 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패치(610)의 제1 지점(P1)과 제1 도전성 패턴(650)의 제3 지점(P3) 사이의 거리가 제1 도전성 패치(610)의 제1 지점(P1)과 제2 도전성 패치(620)의 급전 위치인 제2 지점(P2) 사이의 거리보다 짧을 수 있다. 다른 예시에서, 제1 도전성 패치(610)의 제1 지점(P1)과 제2 도전성 패치(620)의 제2 지점(P2) 사이의 거리는 제2 도전성 패치(620)의 제2 지점(P2)과 제1 도전성 패턴(650)의 제3 지점(P3) 사이의 거리보다 짧을 수 있다. 상술한 경우, 전자 장치(500)는 급전 위치 사이의 거리가 가장 짧은 제1 도전성 패치(610)를 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및 수신하는 안테나 방사체로 이용하고, 제2 도전성 패치(620) 및/또는 제1 도전성 패턴(650)을 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 이용할 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(500)는 제1 도전성 패치(610)를 이용하여 외부 전자 장치에 위치 검출 요청 메시지를 포함하는 RF 신호를 송신하고, 제1 도전성 패치(610), 제2 도전성 패치(620) 및/또는 제1 도전성 패턴(650) 중 적어도 두개를 이용하여 외부 전자 장치로부터 위치 검출 응답 메시지를 포함하는 RF 신호를 수신할 수 있다. 다른 예시에서, 전자 장치(500)는 외부 전자 장치로부터 수신된 RF 신호에 기반하여, 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(500)는, 상술한 도 9의 901 동작 내지 903 동작을 통해 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있으며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 15는, 또 다른 실시예에 따른 전자 장치의 제1 지지 구조, 제2 지지 구조 및 제1 지지 구조와 제2 지지 구조에 배치된 안테나 방사체를 나타내는 도면이다.
도 15를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(800)는, 측면 부재(820)(예: 도 4의 측면 부재(320)), 인쇄 회로 기판(830)(예: 도 4의 인쇄 회로 기판(330)), 제1 지지 구조(840)(예: 도 4의 제1 지지 구조(340)), 제2 지지 구조(850)(예: 도 4의 제2 지지 구조(350)), 패치 안테나(patch antenna)(900) 및/또는 적어도 하나의 도전성 패턴(940, 950, 960)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(800)의 구성 요소들 중 적어도 하나는 도 4의 전자 장치(300)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 도전성 패턴(940, 950, 960)은 제2 지지 구조(350)의 적어도 일 영역에 배치될 수 있다. 일 예시에서, 적어도 하나의 도전성 패턴(940, 950, 960)은 제1 도전성 패턴(940), 제1 도전성 패턴(940)과 지정된 거리만큼 이격된 제2 도전성 패턴(950) 및/또는 제1 도전성 패턴(940), 제2 도전성 패턴(950)과 이격된 제3 도전성 패턴(960)을 포함할 수 있다. 일 예시에서, 제1 도전성 패턴(940), 제2 도전성 패턴(950) 및/또는 제3 도전성 패턴(960)은 전기적 연결 부재(미도시)를 통해 인쇄 회로 기판(830)에 배치되는 무선 통신 회로(미도시)(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))과 전기적으로 연결될 수 있다. 전기적 연결 부재는, 예를 들어, 신호 배선, FPCB, C-클립, 도전성 가스켓 또는 도전성 폼 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 전기적 연결 관계를 통해, 제1 도전성 패턴(940), 제2 도전성 패턴(950) 및/또는 제3 도전성 패턴(960)은 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 일 예시에서, 제1 도전성 패턴(940)은 제1 지점(P1)에서 무선 통신 회로로부터 급전되어, 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 다른 예시에서, 제2 도전성 패턴(950)은 제2 지점(P2)에서 무선 통신 회로로부터 급전되어, 제1 도전성 패턴(940)과 실질적으로 동일한 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 또 다른 예시에서, 제3 도전성 패턴(960)은 무선 통신 회로로부터 급전되어, 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 주파수 대역은 초광대역(UWB) 주파수 대역(예: 약 6.25 GHz 내지 약 8.75 GHz 주파수 대역)일 수 있으며, 제2 주파수 대역은 약 2.4 GHz 및/또는 약 5 GHz 주파수 대역일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 패치 안테나(900)는 제2 지지 구조(850)와 인접한 제1 지지 구조(840)의 적어도 일 영역에 배치될 수 있다. 일 예시에서, 패치 안테나(900)는 복수의 층(layer)을 포함하는 연성 인쇄 회로 기판(910) 및/또는 연성 인쇄 회로 기판(910)의 적어도 일 영역에 배치되는 도전성 패치(920)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 연성 인쇄 회로 기판(910)은 도전성 패치(920)가 배치되는 제1 층(예: 도 6a의 제1 층(411)), 그라운드를 포함하는 제2 층(예: 도 6a의 제2 층(412)) 및/또는 제1 층과 제2 층 사이에 배치되는 유전체를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 도전성 패치(920)는 전기적 연결 부재(미도시)를 통해 무선 통신 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 전기적 연결 부재는, 예를 들어, 신호 배선, FPCB, C-클립, 도전성 가스켓 또는 도전성 폼 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예시에서, 도전성 패치(920)는 제3 지점(P3)에서 무선 통신 회로로부터 급전되어, 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 예를 들어, 도전성 패치(920)는 제1 도전성 패턴(940), 제2 도전성 패턴(950)과 실질적으로 동일 또는 유사하게 제1 주파수 대역(예: 초광대역(UWB) 주파수 대역)의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(800)는, 제1 지지 구조(840)에 배치된 도전성 패치(920) 및 제2 지지 구조(850)에 배치된 제1 도전성 패턴(940), 제2 도전성 패턴(950)을 이용하여, 외부 전자 장치(예: 도 10a의 외부 전자 장치(302))의 위치를 검출할 수 있다.
일 예시에서, 전자 장치(800)는 안테나 방사체로 동작하는 도전성 패치(920), 제1 도전성 패턴(940) 및/또는 제2 도전성 패턴(950) 중 어느 하나의 안테나 방사체를 초광대역(UWB) 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및 수신하는 안테나 방사체로 이용하고, 나머지 안테나 방사체를 초광대역(UWB) 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 이용할 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(800)는 안테나 방사체로 동작하는 도전성 패치(920), 제1 도전성 패턴(940) 및/또는 제2 도전성 패턴(950) 중 급전 위치 사이의 거리가 가장 짧은 안테나 방사체를 초광대역(UWB) 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및 수신하는 안테나 방사체로 이용할 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패턴(940)의 급전 위치인 제1 지점(P1)과 제2 도전성 패턴(950)의 급전 위치인 제2 지점(P2) 사이의 거리는 제1 도전성 패턴(940)의 제1 지점(P1)과 도전성 패치(920)의 급전 위치인 제3 지점(P3) 사이의 거리보다 짧을 수 있다. 다른 예시에서, 제1 도전성 패턴(940)의 제1 지점(P1)과 도전성 패치(920)의 제3 지점(P3) 사이의 거리는 제2 도전성 패턴(950)의 제2 지점(P2)과 도전성 패치(920)의 제3 지점(P3) 사이의 거리보다 짧을 수 있다. 상술한 경우, 전자 장치(800)는 급전 위치 사이의 거리가 가장 짧은 제1 도전성 패턴(940)를 초광대역(UWB) 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및 수신하는 안테나 방사체로 이용하고, 도전성 패치(920) 및/또는 제2 도전성 패턴(950)을 초광대역(UWB) 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 이용할 수 있다. 일 예시에서, 도전성 패치(920), 제1 도전성 패턴(940) 및/또는 제2 도전성 패턴(950)는 아이솔레이션(isolation) 확보를 위하여 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 다른 예시에서, 도전성 패치(920), 제1 도전성 패턴(940) 및/또는 제2 도전성 패턴(950)는 지정된 거리만큼 이격되어 배치되되, 도전성 패치(920), 제1 도전성 패턴(940) 및/또는 제2 도전성 패턴(950)의 급전 위치(예: 제1 지점(P1), 제2 지점(P2) 및/또는 제3 지점(P3)) 사이의 거리가 도전성 패치(920), 제1 도전성 패턴(940) 및/또는 제2 도전성 패턴(950)을 통해 송신 및/또는 수신되는 RF 신호의 반 파장(λ/2) 거리 이하가 되도록 배치될 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(800)는 상술한 배치 구조를 통해, 도전성 패치(920), 제1 도전성 패턴(940) 및/또는 제2 도전성 패턴(950)을 외부 전자 장치의 위치를 검출하기 위한 안테나 방사체로 이용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(800)는 제1 도전성 패턴(940)를 이용하여 외부 전자 장치에 위치 검출 요청 메시지를 포함하는 RF 신호를 송신하고, 도전성 패치(920), 제1 도전성 패턴(940) 또는 제2 도전성 패턴(950) 중 적어도 두개를 이용하여 외부 전자 장치로부터 위치 검출 응답 메시지를 포함하는 RF 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(800)는 제1 도전성 패턴(940)과 제2 도전성 패턴(950)을 이용하여 외부 전자 장치로부터 위치 검출 응답 메시지를 포함하는 RF 신호를 수신할 수 있다. 다른 예시에서, 전자 장치(800)는 외부 전자 장치로부터 수신된 RF 신호에 기반하여, 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(800)는, 상술한 도 9의 901 동작 내지 903 동작을 통해 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있으며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하도록 한다. 다른 예시에서, 전자 장치(800)는 전자 장치(800)의 현재 자세에 따라, 도전성 패치(920), 제1 도전성 패턴(940) 또는 제2 도전성 패턴(950) 중 적어도 두개를 이용하여 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(800)의 현재 자세가 포트레이트 상태(예: 도 12 참조)인 경우, 전자 장치(800)는 제1 도전성 패턴(940)과 제2 도전성 패턴(950)을 이용하여 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다. 또 다른 예시로, 전자 장치(800)의 현재 자세가 랜드스케이프 상태(예: 도 13 참조)인 경우, 전자 장치(800)는 제1 도전성 패턴(940)과 도전성 패치(920)을 이용하여 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 전자 장치(800)는, 적어도 두 개의 도전성 패치(예: 도 4의 제1 도전성 패치(420), 제2 도전성 패치(430))와 적어도 하나의 도전성 패턴(예: 도 4의 도전성 패턴(450))을 이용하여 외부 전자 장치의 위치를 검출하는 도 4의 전자 장치(300)와 달리, 적어도 두 개의 도전성 패턴(예: 제1 도전성 패턴(940), 제2 도전성 패턴(950)) 및/또는 적어도 하나의 도전성 패치(예: 도전성 패치(920))를 이용하여 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다.
도 16은, 다른 실시예에 따른 전자 장치의 제2 지지 구조에 배치된 안테나 방사체 및 측면 부재의 도전성 부분을 나타내는 도면이다.
도 16을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(1000)는, 측면 부재(1020)(예: 도 4의 측면 부재(320)), 인쇄 회로 기판(1030)(예: 도 4의 인쇄 회로 기판(330)), 제1 지지 구조(1040)(예: 도 4의 제1 지지 구조(340)), 제2 지지 구조(1050)(예: 도 4의 제2 지지 구조(350)), 제1 도전성 패턴(1110) 및/또는 제2 도전성 패턴(1120)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(1000)의 구성 요소들 중 적어도 하나는 도 4의 전자 장치(300)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따르면, 제1 도전성 패턴(1110)과 제2 도전성 패턴(1120)은 비도전성 재질(예: 플라스틱, 폴리머)로 형성되는 제2 지지 구조(1050)의 적어도 일 영역에 배치될 수 있다. 일 예시에서, 제1 도전성 패턴(1110)은 제2 도전성 패턴(1120)과 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 다른 예시에서, 제1 도전성 패턴(1110) 및/또는 제2 도전성 패턴(1120)은 인쇄 회로 기판(1030)의 무선 통신 회로(미도시)(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))와 전기적으로 연결되어, 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 일 예시에서, 제1 도전성 패턴(1110)은 제1 지점(P1)에서 무선 통신 회로로부터 급전되어, 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 다른 예시에서, 제2 도전성 패턴(1120)은 제1 지점(P1)과 이격된 제2 지점(P2)에서 무선 통신 회로로부터 급전되어, 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패턴(1110) 및/또는 제2 도전성 패턴(1120)은 초광대역(UWB) 주파수 대역(예: 약 6.25 GHz 내지 약 8.75 GHz)의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 측면 부재(1020)는 전자 장치(1000)의 측면(예: 도 2a의 측면(210C))을 형성하고, 전자 장치(1000)의 구성 요소들(예: 인쇄 회로 기판(1030))이 배치될 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 일 예시에서, 측면 부재(1020)는, 제1 방향(예: 도 16의 +y 방향)을 따라 연장되는 제1 측면(1000a)(예: 도 12의 제1 측면(300a)), 제1 측면(1000a)과 평행을 이루는 제2 측면(1000b)(예: 도 12의 제2 측면(300b)), 제1 방향과 수직한 제2 방향(예: 도 16의 +x 방향)을 따라 연장되고, 제1 측면(1000a)의 일단(예: 도 16의 +y 방향의 일단)과 제2 측면(1000b)의 일단(예: 도 16의 +y 방향의 일단)을 연결하는 제3 측면(1000c)(예: 도 12의 제3 측면(300c)) 및/또는 제3 측면(1000c)과 평행하고, 제1 측면(1000a)의 타단(예: 도 16의 -y 방향의 일단)과 제2 측면(1000b)의 타단(예: 도 16의 -y 방향의 일단)을 연결하는 제4 측면(미도시)(예: 도 12의 제4 측면(300d))을 형성할 수 있다.
일 예시에서, 측면 부재(1020)는 전자 장치(1000)의 상술한 측면(예: 제1 측면(1000a), 제2 측면(1000b) 또는 제3 측면(1000c))에 배치되는 적어도 하나의 도전성 부분 및/또는 적어도 하나의 비도전성 부분을 포함할 수 있다. 일 예시에서, 측면 부재(1020)는 제2 측면(1000b)과 제3 측면(1000c) 사이에 배치되는 제1 도전성 부분(1021), 제1 도전성 부분(1021)의 일단(예: 도 16의 +x 방향의 일단)에 배치되는 제1 비도전성 부분(1022), 제1 도전성 부분(1021)의 타단(예: 도 16의 -y 방향의 일단)에 배치되는 제2 비도전성 부분(1023)을 포함할 수 있다. 다른 예시에서, 제1 비도전성 부분(1022) 및/또는 제2 비도전성 부분(1023)은 제1 도전성 부분(1021)의 양단에 배치되어, 제1 도전성 부분(1021)을 절연시킬 수 있다. 일 예시에서, 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021)은 인쇄 회로 기판(1030)의 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되어, 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 예를 들어, 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021)은 제1 지점(P1) 및/또는 제2 지점(P2)과 이격된 제3 지점(P3)에서 무선 통신 회로로부터 급전되고, 제4 지점(P4)에서 인쇄 회로 기판(1030)의 그라운드에 접지될 수 있다. 일 예시에서, 제3 지점(P3)은 제2 비도전성 부분(1023)과 인접한 위치에 형성되고, 제4 지점(P4)은 제1 비도전성 부분(1022)과 인접한 위치에 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예시에서, 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021)은 제1 도전성 패턴(1110) 및/또는 제2 도전성 패턴(1120)과 동일한 주파수 대역(예: 초광대역(UWB) 주파수 대역)의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(1000)는 안테나 방사체로 동작하는 제1 도전성 패턴(1110), 제2 도전성 패턴(1120) 및/또는 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021)을 이용하여, 외부 전자 장치(예: 도 10a의 외부 전자 장치(302))의 위치를 검출할 수 있다.
일 예시에서, 전자 장치(1000)는 안테나 방사체로 동작하는 제1 도전성 패턴(1110), 제2 도전성 패턴(1120) 및/또는 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021) 중 어느 하나의 안테나 방사체를 초광대역(UWB) 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및 수신하는 안테나 방사체로 이용하고, 나머지 안테나 방사체를 초광대역(UWB) 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 이용할 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(1000)는 안테나 방사체로 동작하는 제1 도전성 패턴(1110), 제2 도전성 패턴(1120) 및/또는 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021) 중 급전 위치 사이의 거리가 가장 짧은 안테나 방사체를 초광대역(UWB) 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및 수신하는 안테나 방사체로 이용할 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패턴(1110)의 급전 위치인 제1 지점(P1)과 제2 도전성 패턴(1120)의 급전 위치인 제2 지점(P2) 사이의 거리는 제1 도전성 패턴(1110)의 제1 지점(P1)과 제1 도전성 부분(1021)의 급전 위치인 제3 지점(P3) 사이의 거리보다 짧을 수 있다. 다른 예시에서, 제1 도전성 패턴(1110)의 제1 지점(P1)과 제1 도전성 부분(1021)의 제3 지점(P3) 사이의 거리는 제2 도전성 패턴(1120)의 제2 지점(P2)과 제1 도전성 부분(1021)의 제3 지점(P3) 사이의 거리보다 짧을 수 있다. 상술한 경우, 전자 장치(1000)는 급전 위치 사이의 거리가 가장 짧은 제1 도전성 패턴(1110)를 초광대역(UWB) 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및 수신하는 안테나 방사체로 이용하고, 제2 도전성 패턴(1120) 및/또는 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021)을 초광대역(UWB) 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 이용할 수 있다. 일 예시에서, 제1 도전성 패턴(1110), 제2 도전성 패턴(1120) 및/또는 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021)은 아이솔레이션(isolation) 확보를 위하여 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 다른 예시에서, 제1 도전성 패턴(1110), 제2 도전성 패턴(1120) 및/또는 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021)은 지정된 거리만큼 이격되어 배치되되, 제1 도전성 패턴(1110), 제2 도전성 패턴(1120) 및/또는 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021)의 급전 위치(예: 제1 지점(P1), 제2 지점(P2) 및/또는 제3 지점(P3)) 사이의 거리가 제1 도전성 패턴(1110), 제2 도전성 패턴(1120) 및/또는 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021)을 통해 송신 및/또는 수신되는 RF 신호의 반 파장(λ/2) 거리 이하가 되도록 배치될 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(1000)는 상술한 배치 구조를 통해, 제1 도전성 패턴(1110), 제2 도전성 패턴(1120) 및/또는 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021)을 외부 전자 장치의 위치를 검출하기 위한 안테나 방사체로 이용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(1000)는 제1 도전성 패턴(1110)를 이용하여 외부 전자 장치에 위치 검출 요청 메시지를 포함하는 RF 신호를 송신하고, 제1 도전성 패턴(1110), 제2 도전성 패턴(1120) 또는 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021) 중 적어도 두개를 이용하여 외부 전자 장치로부터 위치 검출 응답 메시지를 포함하는 RF 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1000)는 제1 도전성 패턴(1110)과 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021)을 이용하여 외부 전자 장치로부터 위치 검출 응답 메시지를 포함하는 RF 신호를 수신할 수 있다. 다른 예시에서, 전자 장치(1000)는 외부 전자 장치로부터 수신된 RF 신호에 기반하여, 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1000)는, 상술한 도 9의 901 동작 내지 903 동작을 통해 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있으며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하도록 한다. 다른 예시에서, 전자 장치(1000)는 전자 장치(1000)의 현재 자세 상태에 따라, 제1 도전성 패턴(1110), 제2 도전성 패턴(1120) 또는 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021) 중 적어도 두개를 이용하여 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1000)의 현재 자세가 포트레이트 상태(예: 도 12a 참조)인 경우, 전자 장치(1000)는 제1 도전성 패턴(1110)과 측면 부재(1020)의 제1 도전성 부분(1021)을 이용하여 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다. 또 다른 예시로, 전자 장치(1000)의 현재 자세가 랜드스케이프 상태(예: 도 13a 참조)인 경우, 전자 장치(1000)는 제1 도전성 패턴(1110)과 제2 도전성 패턴(1120)을 이용하여 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 전자 장치(1000)는, 앞선 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(300) 또는 도 15의 전자 장치(800))와 달리, 측면 부재(1020)의 일부 영역(예: 제1 도전성 부분(1021)) 및/또는 제2 지지 구조(1050)에 배치되는 적어도 두 개의 도전성 패턴(예: 제1 도전성 패턴(1110), 제2 도전성 패턴(1120))을 이용하여 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 2a, 도 2b의 전자 장치(200) 및/또는 도 3의 전자 장치(300))는, 상기 전자 장치의 전면(예: 도 2a의 전면(210A))을 형성하는 전면 플레이트(예: 도 2a의 전면 플레이트(202)), 상기 전자 장치의 후면(예: 도 2b의 후면(210B))을 형성하는 후면 플레이트(예: 도 2b의 후면 플레이트(211), 도 3의 후면 플레이트(370)) 및 상기 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 부재(예: 도 3의 측면 부재(320))를 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 위치하고, 적어도 하나의 전자 부품(예: 도 4 및 도 5의 적어도 하나의 전자 부품(334a, 334b, 334c))이 배치되는 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 인쇄 회로 기판(330)), 상기 인쇄 회로 기판과 상기 후면 플레이트 사이에 위치하고, 도전성 재질로 형성되는 제1 지지 구조(예: 도 4의 제1 지지 구조(340)), 상기 제1 지지 구조와 인접하여 배치되고, 비도전성 재질로 형성되는 제2 지지 구조(예: 도 4의 제2 지지 구조(350)), 상기 제1 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 연성 인쇄 회로 기판(예: 도 4의 연성 인쇄 회로 기판(410)), 상기 연성 인쇄 회로 기판에 배치되는 제1 도전성 패치(conductive patch)(예: 도 4의 제1 도전성 패치(420)) 및 상기 제1 도전성 패치와 이격되어 배치되는 제2 도전성 패치(예: 도 4의 제2 도전성 패치(420))를 포함하는 패치 안테나(patch antenna)(예: 도 4의 패치 안테나(400)), 상기 제2 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 도전성 패턴(conductive pattern)(예: 도 4의 도전성 패턴(450)) 및 상기 제1 도전성 패치, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(예: 도 12a, 도 12b, 도 13a 및/또는 도 13b의 무선 통신 회로(471))를 포함하고, 상기 제1 도전성 패치는, 제1 지점(예: 도 4의 P1)에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되고, 상기 제2 도전성 패치는, 제2 지점(예: 도 4의 P2)에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되며, 상기 도전성 패턴은, 제3 지점(예: 도 4의 P3)에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전될 수 있다.
일 예시에서, 상기 제1 도전성 패치, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 도전성 패치는 안테나 방사체로 동작하고, 상기 제1 도전성 패치, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 도전성 패치 중 다른 안테나 방사체와의 급전 지점 사이의 거리의 합이 가장 작은 안테나 방사체는 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 또는 수신하는 안테나 방사체로 동작하고, 나머지 안테나 방사체들은 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
일 예시에서, 상기 제1 도전성 패치는, 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 또는 수신하는 안테나 방사체로 동작하고, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 도전성 패턴은, 상기 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
일 예시에서, 상기 무선 통신 회로는, 상기 제1 도전성 패치, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 도전성 패턴을 통해 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 상기 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 수신할 수 있다.
일 예시에서, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되는 프로세서(예: 도 12a, 도 12b, 도 13a 및/또는 도 13b의 프로세서(480))를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1 도전성 패치를 이용하여, 적어도 하나의 외부 전자 장치에 RF 신호를 송신하고, 상기 제1 도전성 패치와 상기 제2 도전성 패치 또는 상기 도전성 패턴 을 이용하여, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 RF 신호를 수신하고, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 수신되는 RF 신호에 기반하여, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다.
일 예시에서, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 수신되는 RF 신호의 AOA(arrival of angle) 및 RTT(round trip time)를 식별하고, 식별된 상기 RF 신호의 AOA 및 상기 RTT에 기반하여, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다.
일 예시에서, 상기 전자 장치의 자세를 감지하는 적어도 하나의 센서(예: 도 12a, 도 12b, 도 13a 및/또는 도 13b의 적어도 하나의 센서(490))를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 센서를 통해 상기 전자 장치의 자세를 감지하고, 감지된 상기 전자 장치의 자세가 포트레이트(portrait) 상태(예: 도 12a 참조)인 경우, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치를 통해 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 수신되는 RF 신호에 기반하여, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치의 위치를 결정하고, 감지된 상기 전자 장치의 자세가 랜드스케이프(landscape) 상태(예: 도 12b 참조)인 경우, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 도전성 패턴을 통해 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 수신되는 RF 신호에 기반하여, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다.
일 예시에서, 상기 제1 지점과 상기 제2 지점, 상기 제2 지점과 상기 제3 지점 및 상기 제1 지점과 상기 제3 지점은 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.
일 예시에서, 상기 지정된 거리는, 상기 RF 신호의 반 파장(λ/2) 거리 이하일 수 있다.
일 예시에서, 상기 제1 지지 구조는, 제1 높이(예: 도 5의 h1)를 갖도록 형성되고, 상기 제2 지지 구조는, 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이(예: 도 5의 h2)를 갖도록 형성되고, 상기 패치 안테나는 상기 제2 높이와 상기 제1 높이의 차이와 대응되는 두께(예: 도 5의 T)를 갖도록 형성될 수 있다.
일 예시에서, 상기 제1 지지 구조는, 상기 제1 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 상기 일면에서 상기 인쇄 회로 기판 방향으로 함몰되어 형성되는 리세스(recess)(예: 도 7의 R)를 더 포함하고, 상기 패치 안테나는, 상기 리세스 내에 배치될 수 있다.
일 예시에서, 상기 패치 안테나의 연성 인쇄 회로 기판은, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치가 배치되는 제1 층(예: 도 6a의 제1 층(411)) 및 그라운드(ground)를 포함하는 제2 층(예: 도 6a의 제2 층(412)), 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치를 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 전기적 연결 부재(예: 도 6a의 신호 배선(421, 431)) 및 상기 제1 층의 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치와 상기 제2 층의 그라운드를 전기적으로 연결하는 도전성 비아(예: 도 6b의 전기적 연결 부재(415, 416))를 포함할 수 있다.
일 예시에서, 상기 패치 안테나는, 상기 제1 층에 배치되고, 적어도 하나의 홈(예: 도 6a의 적어도 하나의 홈(4111a))을 포함하는 보호 그라운드(guard ground)(예: 도 6a의 보호 그라운드(4111))를 더 포함하고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치는 상기 적어도 하나의 홈 내에 배치될 수 있다.
일 예시에서, 상기 패치 안테나의 상기 연성 인쇄 회로 기판은, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치가 배치되는 제1 층(예: 도 6c의 제1 층(411)), 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치를 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 전기적 연결 부재가 배치되는 제2 층(예: 도 6c의 제2 층(412)) 및 그라운드(ground)를 포함하는 제3 층(예: 도 6c의 제3 층(413))을 포함할 수 있다.
일 예시에서, 상기 패치 안테나는, 상기 제1 층에 배치되고, 적어도 하나의 제1 홈(예: 도 6c의 적어도 하나의 홈(4111a, 4111b))을 포함하는 제1 보호 그라운드(guard ground)(예: 도 6c의 제1 보호 그라운드(4111)) 및 상기 제2 층에 배치되고, 적어도 하나의 제2 홈((예: 도 6c의 적어도 하나의 홈(4121a, 4121b))을 포함하는 제2 보호 그라운드(예: 도 6c의 제2 보호 그라운드(4121))를 더 포함하고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치는, 상기 적어도 하나의 제1 홈 내에 배치되고, 상기 적어도 하나의 전기적 연결 부재는, 상기 적어도 하나의 제2 홈 내에 배치될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 2a, 도 2b의 전자 장치(200) 및/또는 도 15의 전자 장치(800))는, 상기 전자 장치의 전면(예: 도 2a의 전면(210A))을 형성하는 전면 플레이트(예: 도 2a의 전면 플레이트(202)), 상기 전자 장치의 후면(예: 도 2b의 후면(210B))을 형성하는 후면 플레이트(예: 도 2b의 후면 플레이트(211), 도 3의 후면 플레이트(370)) 및 상기 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 부재(예: 도 3의 측면 부재(320))를 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 위치하고, 적어도 하나의 전자 부품(예: 도 4 및 도 5의 적어도 하나의 전자 부품(334a, 334b, 334c))이 배치되는 인쇄 회로 기판(예: 도 15의 인쇄 회로 기판(830)), 상기 인쇄 회로 기판과 상기 후면 플레이트 사이에 위치하고, 도전성 재질로 형성되는 제1 지지 구조(예: 도 15의 제1 지지 구조(840)), 상기 제1 지지 구조와 인접하여 배치되고, 비도전성 재질로 형성되는 제2 지지 구조(예: 도 15의 제2 지지 구조(350)), 상기 제1 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 연성 인쇄 회로 기판(예: 도 15의 연성 인쇄 회로 기판(910)) 및 상기 연성 인쇄 회로 기판에 배치되는 도전성 패치(예: 도 15의 도전성 패치(920))를 포함하는 패치 안테나(patch antenna)(예: 도 15의 패치 안테나(900)), 상기 제2 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 제1 도전성 패턴(예: 도 15의 제1 도전성 패턴(940)), 상기 제2 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 상기 일면에 배치되고, 상기 제1 도전성 패턴과 이격되어 배치되는 제2 도전성 패턴(예: 도 15의 제2 도전성 패턴(950)) 및 상기 도전성 패치, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))를 포함하고, 상기 도전성 패치는, 제1 지점(예: 도 15의 P3)에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되고, 상기 제1 도전성 패턴은, 제2 지점(예: 도 15의 P1)에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되며, 상기 제2 도전성 패턴은, 제3 지점(예: 도 15의 P2)에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전될 수 있다.
일 예시에서, 상기 제1 도전성 패턴은, 적어도 하나의 외부 전자 장치에 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신하거나, 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 상기 제1 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 동작하고, 상기 제2 도전성 패턴 및 상기 도전성 패치는, 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 상기 제1 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
일 예시에서, 상기 제2 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 상기 일면에 배치되고, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되는 제3 도전성 패턴(예: 도 15의 제3 도전성 패턴(960))을 더 포함할 수 있다.
일 예시에서, 상기 제3 도전성 패턴은, 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 2a, 도 2b의 전자 장치(200) 및/또는 도 15의 전자 장치(800))는, 상기 전자 장치의 전면(예: 도 2a의 전면(210A))을 형성하는 전면 플레이트(예: 도 2a의 전면 플레이트(202)), 상기 전자 장치의 후면(예: 도 2b의 후면(210B))을 형성하는 후면 플레이트(예: 도 2b의 후면 플레이트(211), 도 3의 후면 플레이트(370)) 및 상기 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 부재(예: 도 3의 측면 부재(320), 도 16의 측면 부재(1020))를 포함하는 하우징, 상기 하우징의 상기 측면 부재는, 제1 도전성 부분(예: 도 16의 제1 도전성 부분(1021)), 상기 제1 도전성 부분의 일단에 배치되는 제1 비도전성 부분(예: 도 16의 제1 비도전성 부분(1022)) 및 상기 제1 도전성 부분의 타단에 배치되는 제2 비도전성 부분(예: 도 16의 제2 비도전성 부분(1023))을 포함함, 상기 제1 지지 구조와 인접하여 배치되고, 비도전성 재질로 형성되는 지지 구조(예: 도 16의 제2 지지 구조(1050)), 상기 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 제1 도전성 패턴(예: 도 16의 제1 도전성 패턴(1110)), 상기 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되고, 상기 제1 도전성 패턴과 이격되어 배치되는 제2 도전성 패턴(예: 도 16의 제2 도전성 패턴(1120)), 상기 하우징 내에 위치하고, 그라운드를 포함하는 인쇄 회로 기판(예: 도 16의 인쇄 회로 기판(1030)) 및 상기 인쇄 회로 기판에 배치되고, 상기 측면 부재의 상기 제1 도전성 부분, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))를 포함하고, 상기 제1 도전성 패턴은, 제1 지점(예: 도 16의 P1)의 에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되고, 상기 제2 도전성 패턴은, 제2 지점(예: 도 16의 P2)에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되며, 상기 측면 부재의 상기 제1 도전성 부분은, 제3 지점(예: 도 16의 P3)에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되고, 상기 제3 지점과 이격된 제4 지점(예: 도 16의 P4)에서 상기 인쇄 회로 기판의 상기 그라운드에 접지될 수 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편, 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    상기 전자 장치의 전면을 형성하는 전면 플레이트, 상기 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 플레이트 및 상기 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 부재를 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내에 위치하고, 적어도 하나의 전자 부품이 배치되는 인쇄 회로 기판;
    상기 인쇄 회로 기판과 상기 후면 플레이트 사이에 위치하고, 도전성 재질로 형성되는 제1 지지 구조;
    상기 제1 지지 구조와 인접하여 배치되고, 비도전성 재질로 형성되는 제2 지지 구조;
    상기 제1 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 연성 인쇄 회로 기판, 상기 연성 인쇄 회로 기판에 배치되는 제1 도전성 패치(conductive patch) 및 상기 제1 도전성 패치와 이격되어 배치되는 제2 도전성 패치를 포함하는 패치 안테나(patch antenna);
    상기 제2 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 도전성 패턴(conductive pattern); 및
    상기 제1 도전성 패치, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로;를 포함하고,
    상기 제1 도전성 패치는, 제1 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되고,
    상기 제2 도전성 패치는, 제2 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되며,
    상기 도전성 패턴은, 제3 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되는, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 도전성 패치, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 도전성 패치는 안테나 방사체로 동작하고,
    상기 제1 도전성 패치, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 도전성 패치 중 다른 안테나 방사체와의 급전 지점 사이의 거리의 합이 가장 작은 안테나 방사체는 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 또는 수신하는 안테나 방사체로 동작하고,
    나머지 안테나 방사체들은 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 동작하는, 전자 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 도전성 패치는, 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신 또는 수신하는 안테나 방사체로 동작하고,
    상기 제2 도전성 패치 및 상기 도전성 패턴은, 상기 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 동작하는, 전자 장치.

  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는, 상기 제1 도전성 패치, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 도전성 패턴을 통해 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 상기 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는, 전자 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되는 프로세서;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 도전성 패치를 이용하여, 적어도 하나의 외부 전자 장치에 RF 신호를 송신하고,
    상기 제1 도전성 패치와 상기 제2 도전성 패치 또는 상기 도전성 패턴 을 이용하여, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 RF 신호를 수신하고,
    상기 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 수신되는 RF 신호에 기반하여, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치의 위치를 결정하도록 구성되는, 전자 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 수신되는 RF 신호의 AOA(arrival of angle) 및 RTT(round trip time)를 식별하고,
    식별된 상기 RF 신호의 AOA 및 상기 RTT에 기반하여, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치의 위치를 결정하도록 구성되는, 전자 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 전자 장치의 자세를 감지하는 적어도 하나의 센서;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 적어도 하나의 센서를 통해 상기 전자 장치의 자세를 감지하고,
    감지된 상기 전자 장치의 자세가 포트레이트(portrait) 상태인 경우, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치를 통해 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 수신되는 RF 신호에 기반하여, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치의 위치를 결정하고,
    감지된 상기 전자 장치의 자세가 랜드스케이프(landscape) 상태인 경우, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 도전성 패턴을 통해 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 수신되는 RF 신호에 기반하여, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치의 위치를 결정하도록 구성되는, 전자 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 지점과 상기 제2 지점, 상기 제2 지점과 상기 제3 지점 및 상기 제1 지점과 상기 제3 지점은 지정된 거리만큼 이격되어 배치되는, 전자 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 지정된 거리는, 상기 RF 신호의 반 파장(λ/2) 거리 이하인, 전자 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 지지 구조는, 제1 높이를 갖도록 형성되고,
    상기 제2 지지 구조는, 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이를 갖도록 형성되고,
    상기 패치 안테나는 상기 제2 높이와 상기 제1 높이의 차이와 대응되는 두께를 갖도록 형성되는, 전자 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 지지 구조는,
    상기 제1 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 상기 일면에서 상기 인쇄 회로 기판 방향으로 함몰되어 형성되는 리세스(recess);를 더 포함하고,
    상기 패치 안테나는, 상기 리세스 내에 배치되는, 전자 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 패치 안테나의 연성 인쇄 회로 기판은,
    상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치가 배치되는 제1 층; 및
    그라운드(ground)를 포함하는 제2 층;
    상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치를 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 전기적 연결 부재; 및
    상기 제1 층의 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치와 상기 제2 층의 그라운드를 전기적으로 연결하는 도전성 비아;를 포함하는, 전자 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 패치 안테나는,
    상기 제1 층에 배치되고, 적어도 하나의 홈을 포함하는 보호 그라운드(guard ground);를 더 포함하고,
    상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치는 상기 적어도 하나의 홈 내에 배치되는, 전자 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 패치 안테나의 상기 연성 인쇄 회로 기판은,
    상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치가 배치되는 제1 층;
    상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치를 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 전기적 연결 부재가 배치되는 제2 층; 및
    그라운드(ground)를 포함하는 제3 층;을 포함하는, 전자 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 패치 안테나는,
    상기 제1 층에 배치되고, 적어도 하나의 제1 홈을 포함하는 제1 보호 그라운드(guard ground); 및
    상기 제2 층에 배치되고, 적어도 하나의 제2 홈을 포함하는 제2 보호 그라운드;를 더 포함하고,
    상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치는, 상기 적어도 하나의 제1 홈 내에 배치되고,
    상기 적어도 하나의 전기적 연결 부재는, 상기 적어도 하나의 제2 홈 내에 배치되는, 전자 장치.
  16. 전자 장치에 있어서,
    상기 전자 장치의 전면을 형성하는 전면 플레이트, 상기 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 플레이트 및 상기 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 부재를 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내에 위치하고, 적어도 하나의 전자 부품이 배치되는 인쇄 회로 기판;
    상기 인쇄 회로 기판과 상기 후면 플레이트 사이에 위치하고, 도전성 재질로 형성되는 제1 지지 구조;
    상기 제1 지지 구조와 인접하여 배치되고, 비도전성 재질로 형성되는 제2 지지 구조;
    상기 제1 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 연성 인쇄 회로 기판 및 상기 연성 인쇄 회로 기판에 배치되는 도전성 패치를 포함하는 패치 안테나(patch antenna);
    상기 제2 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 제1 도전성 패턴;
    상기 제2 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 상기 일면에 배치되고, 상기 제1 도전성 패턴과 이격되어 배치되는 제2 도전성 패턴; 및
    상기 도전성 패치, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로;를 포함하고,
    상기 도전성 패치는, 제1 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되고,
    상기 제1 도전성 패턴은, 제2 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되며,
    상기 제2 도전성 패턴은, 제3 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되는, 전자 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 도전성 패턴은, 적어도 하나의 외부 전자 장치에 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신하거나, 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 상기 제1 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 동작하고,
    상기 제2 도전성 패턴 및 상기 도전성 패치는, 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 상기 제1 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 안테나 방사체로 동작하는, 전자 장치.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 제2 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 상기 일면에 배치되고, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되는 제3 도전성 패턴;을 더 포함하는, 전자 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제3 도전성 패턴은, 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 또는 수신하는 안테나 방사체로 동작하는, 전자 장치.
  20. 전자 장치에 있어서,
    상기 전자 장치의 전면을 형성하는 전면 플레이트, 상기 전자 장치의 후면을 형성하는 후면 플레이트 및 상기 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 부재를 포함하는 하우징, 상기 하우징의 상기 측면 부재는, 제1 도전성 부분, 상기 제1 도전성 부분의 일단에 배치되는 제1 비도전성 부분 및 상기 제1 도전성 부분의 타단에 배치되는 제2 비도전성 부분을 포함함;
    상기 제1 지지 구조와 인접하여 배치되고, 비도전성 재질로 형성되는 지지 구조;
    상기 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되는 제1 도전성 패턴;
    상기 지지 구조의 상기 후면 플레이트를 향하는 일면에 배치되고, 상기 제1 도전성 패턴과 이격되어 배치되는 제2 도전성 패턴;
    상기 하우징 내에 위치하고, 그라운드를 포함하는 인쇄 회로 기판; 및
    상기 인쇄 회로 기판에 배치되고, 상기 측면 부재의 상기 제1 도전성 부분, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로;를 포함하고,
    상기 제1 도전성 패턴은, 제1 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되고,
    상기 제2 도전성 패턴은, 제2 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되며,
    상기 측면 부재의 상기 제1 도전성 부분은, 제3 지점에서 상기 무선 통신 회로로부터 급전되고, 상기 제3 지점과 이격된 제4 지점에서 상기 인쇄 회로 기판의 상기 그라운드에 접지되는, 전자 장치.
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