KR20210136375A - 안테나를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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KR20210136375A
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김기원
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홍일표
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삼성전자주식회사
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Abstract

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 하우징과, 상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 제1안테나 구조체로써, 제1기판면, 상기 제1기판면과 반대인 제2기판면, 상기 제1기판면과 상기 제2기판면 사이에 배치되는 제1복수의 절연층들 및 상기 제1복수의 절연층들 중 적어도 하나의 절연층에 배치되는 제1그라운드층을 포함하는 제1기판(PCB) 및 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 제1그라운드층과 중첩되고, 상기 제1복수의 절연층들 중 어느 하나의 절연층에 배치되는 도전성 패치를 포함하는 제1안테나 구조체와, 상기 내부 공간에서, 상기 제1기판 근처에 배치되는 제2안테나 구조체로써, 상기 제1기판면과 동일한 방향을 향하는 제3기판면, 상기 제2기판면과 동일한 방향을 향하는 제4기판면 및 상기 제3기판면과 상기 제4기판면 사이에 배치되는 제2복수의 절연층들 및 제2그라운드층을 포함하는 제2기판(subtrate) 및 상기 제2복수의 절연층들 중 상기 제4기판면보다 상기 제3기판면에 더 가까운 절연층에서, 지정된 간격으로 배치되는 적어도 두 개의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 제2안테나 구조체와, 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 도전성 패치를 통해 제1주파수 대역의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 제1무선 통신 회로 및 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 적어도 두 개의 안테나 엘리먼트들을 통해 제2주파수 대역의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 제2무선 통신 회로를 포함하고, 상기 도전성 패치는 상기 제2안테나 구조체를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 배치되고, 상기 제1안테나 구조체의 빔 커버리지와 상기 제2안테나 구조체의 빔 커버리지가 적어도 일부 중첩되도록 설정될 수 있다. 그 밖에 다양한 실시예들이 가능할 수 있다.

Description

안테나를 포함하는 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE INCLUDING ANTENNA}
본 발명의 다양한 실시예들은 안테나를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
무선 통신 기술의 발전에 따라 전자 장치(예: 통신용 전자 장치)는 일상 생활에 보편적으로 사용되고 있으며, 이로 인한 컨텐츠 사용이 기하급수적으로 증가되고 있는 추세이다. 이러한 컨텐츠 사용의 급속한 증가에 의해 네트워크 용량은 점차 한계에 도달하고 있으며, 4G(4th generation) 통신 시스템의 상용화 이후, 증가하는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위하여 고주파(예: mmWave) 대역(예: 3 GHz ~ 300 GHz 대역)의 주파수를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신하는 통신 시스템(예: 11ay, 5G(5th generation), pre-5G 통신 시스템, 또는 new radio(NR))을 위한 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치는 근거리 통신을 위한 안테나도 포함할 수 있다.
근거리 무선 통신은 제1외부 전자 장치(예: TV)와 제2외부 전자 장치(예: 휴대용 통신 장치(예: 스마트 폰))를 연결하는 근거리 통신용 전자 장치(예: 동글(dongle))에 적용됨으로써, 빠른 연결을 도모할 수 있다. 이러한 근거리 통신용 전자 장치는 내부에 고주파 대역에서 동작하는 안테나를 포함할 수 있으며, 특정 방향을 향하여 빔 패턴이 형성되도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 근거리 통신은 무선랜(WLAN) IEEE 802.11 집합의 LAN의 일종인 802.11ay를 포함할 수 있다. 802.11ay는 고주파수 대역(예: 약 60GHz)에서 타 근거리 통신보다 상대적으로 넓은 대역폭(약 8.64GHz)을 사용하기 때문에 차세대 근거리 무선 통신으로 개발되고 있다.
그러나 고주파를 사용하는 안테나를 포함하는 근거리 통신용 전자 장치는 좁은 빔폭으로 인해 외부 전자 장치(예: 휴대용 통신 장치)와 연결될 때, 서칭을 위한 지연 시간이 발생될 수 있으며, 이를 보완하기 위한 상대적으로 넓은 빔폭을 갖는 다른 주파수 대역의 안테나를 이용할 수 있다. 예컨대, 근거리 통신용 전자 장치는 주변 외부 장치들의 빠른 서칭을 위하여 상대적으로 넓은 빔폭을 갖도록 제1주파수 대역(예: legacy 대역)에서 동작하는 제1안테나 구조체 및 지정된 외부 전자 장치와 연결된 후, 빠른 데이터 통신을 위하여 제2주파수 대역(예: mmWave)에서 동작하는 제2안테나 구조체를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 전자 장치는 서로 다른 주파수에서 동작하는 안테나들이 지정된 방향으로의 방사되기 위한 배치 구조를 적용할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 안테나를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 안테나들을 통해 외부 장치와 빠르게 연결될 수 있는 안테나를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 하우징과, 상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 제1안테나 구조체로써, 제1기판면, 상기 제1기판면과 반대인 제2기판면, 상기 제1기판면과 상기 제2기판면 사이에 배치되는 제1복수의 절연층들 및 상기 제1복수의 절연층들 중 적어도 하나의 절연층에 배치되는 제1그라운드층을 포함하는 제1기판(PCB) 및 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 제1그라운드층과 중첩되고, 상기 제1복수의 절연층들 중 어느 하나의 절연층에 배치되는 도전성 패치를 포함하는 제1안테나 구조체와, 상기 내부 공간에서, 상기 제1기판 근처에 배치되는 제2안테나 구조체로써, 상기 제1기판면과 동일한 방향을 향하는 제3기판면, 상기 제2기판면과 동일한 방향을 향하는 제4기판면 및 상기 제3기판면과 상기 제4기판면 사이에 배치되는 제2복수의 절연층들 및 제2그라운드층을 포함하는 제2기판(subtrate) 및 상기 제2복수의 절연층들 중 상기 제4기판면보다 상기 제3기판면에 더 가까운 절연층에서, 지정된 간격으로 배치되는 적어도 두 개의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 제2안테나 구조체와, 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 도전성 패치를 통해 제1주파수 대역의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 제1무선 통신 회로 및 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 적어도 두 개의 안테나 엘리먼트들을 통해 제2주파수 대역의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 제2무선 통신 회로를 포함하고, 상기 도전성 패치는 상기 제2안테나 구조체를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 배치되고, 상기 제1안테나 구조체의 빔 커버리지가 상기 제2안테나 구조체의 빔 커버리지가 적어도 일부 중첩되도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 하우징과, 상기 하우징의 내부 공간에 배치되고, 제1기판면, 상기 제1기판면과 반대인 제2기판면, 상기 제1기판면과 상기 제2기판면 사이에 배치되는 복수의 절연층들 및 상기 복수의 절연층들 중 적어도 하나의 절연층에 배치되는 그라운드층을 포함하는 기판과, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 그라운드층과 중첩되고, 상기 복수의 절연층들 중 제1절연층에 배치되는 패치 안테나와, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 그라운드층과 중첩되고, 상기 복수의 절연층들 중 어느 하나의 절연층에 배치되는 어레이 안테나와, 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 패치 안테나를 통해 제1주파수 대역의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 제1무선 통신 회로 및 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 어레이 안테나를 통해 제2주파수 대역의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 제2무선 통신 회로를 포함하고, 상기 어레이 안테나는, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 패치 안테나를 통해 루프(loop) 형태로 둘러싸이도록 배치되고, 상기 패치 안테나의 빔 커버리지와 상기 어레이 안테나의 빔 커버리지가 적어도 일부 중첩되도록 설정될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 전자 장치는 빔 커버리지가 적어도 일부 중첩되고, 서로 다른 빔폭을 갖는 안테나들을 통해 외부 전자 장치와 빠르게 연결될 수 있으며, 서로 다른 안테나들의 효율적으로 배치할 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치와 외부 전자 장치들간의 연결 구조를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 제2안테나 구조체의 구성을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1안테나 구조체와 제2안테나 구조체의 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 5의 라인 6-6에서 바라본 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1안테나 구조체 및 제2안테나 구조체를 통한 빔 패턴 방향을 비교한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1안테나 구조체 및 제2안테나 구조체의 빔 패턴을 비교한 방사 패턴도이다.
도 9a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1안테나 구조체와 제2안테나 구조체의 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 9b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 9a의 라인 9b-9b에서 바라본 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 패치 안테나와 어레이 안테나의 배치 구조를 도시한 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 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 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다.. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
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 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, 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 저장매체 는, 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 스토어TM)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 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 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 실시예들에 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.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(300)와 외부 전자 장치들(400, 500)간의 연결 구조를 도시한 개략도이다.
도 2의 전자 장치(300)는 도 1의 전자 장치(101)와 적어도 일부 유사하거나 전자 장치의 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 도 2의 제1외부 전자 장치(400) 및/또는 제2외부 전자 장치(500)는 도 1의 전자 장치(101)와 적어도 일부 유사하거나 전자 장치의 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다.
도 2를 참고하면, 전자 장치(300)는 제1외부 전자 장치(400)와 제2외부 전자 장치(500)의 데이터 전달용 전자 장치(예: dongle)로 사용될 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(300)는 제1외부 전자 장치(400) 또는 제2외부 전자 장치(500)와 무선 통신을 수행하는 전자 장치(예: 소형 기지국)로 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 제1외부 전자 장치(400)로부터 데이터를 제공받고, 제공 받은 데이터를 제2외부 전자 장치(500)에 실시간으로 전달할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(300)는 제1무선 통신을 통해 제1외부 전자 장치(400)의 다양한 설정 정보를 제공받고, 제2무선 통신을 통해 제1외부 전자 장치(400)로부터 제공된 데이터를 제2외부 전자 장치(500)로 전달할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(300)는 제1무선 통신을 통해, 적어도 하나의 근거리 통신 정보, 능력(capability) 정보, 위치 정보, 식별 정보(예: 이름), 속성(예: 타입, 스팩), 상태 정보(예: 온(on)/오프(off)), 배터리 잔량 정보, 통신 세기 정보, 또는 통신 프로토콜 타입 정보 중 적어도 하나를 포함하는 설정 정보를 제1외부 전자 장치(400)로부터 제공받을 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1무선 통신은 600Mz ~ 6000MHz 범위의 주파수 대역(예: legacy 대역)에서 수행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1무선 통신은 블루투스 통신을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2무선 통신은 최소 6GH 이상의 주파수 대역(예: mmWave 대역)에서 수행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2무선 통신은 약 60GHz 주파수 대역에서 동작하는 802.11ay 통신을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 적어도 일부 중첩되는 커버리지 방향(① 방향)으로 형성되는 빔 패턴을 갖는 제1무선 통신 및 제2무선 통신을 통해 제1외부 전자 장치(400)와 통신하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 제1무선 통신에 대응하는 제1안테나 구조체(예: 도 3의 제1안테나 구조체(310)) 및 제2무선 통신에 대응하는 제2안테나 구조체(예: 도 3의 제2안테나 구조체(320))를 포함할 수 있으며, 적어도 일부 중첩되는 커버리지 방향으로의 빔 패턴 형성을 위한 효율적인 배치 구조를 가질 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(300)의 분리 사시도이다. 도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 제2안테나 구조체(320)의 구성을 도시한 사시도이다.
도 3을 참고하면, 전자 장치(300)는 제1하우징(301)(예: 전면 커버 또는 제1케이스 프레임), 제1하우징(301)과 결합되는 제2하우징(302)(예: 후면 커버 또는 제2케이스 프레임), 제1하우징(301)과 제2하우징(302) 사이의 내부 공간(3001)에 배치되는 안테나 구조체들(310, 320)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 구조체들(310, 320)은 제1안테나 구조체(310) 및 제1안테나 구조체(310) 근처에 배치되는 제2안테나 구조체(320)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1하우징(301)의 위에서 볼 때, 제1안테나 구조체(310)가 배치된 영역은 제2안테나 구조체(320)의 배치된 영역과 적어도 일부 중첩될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1안테나 구조체(310)는 제1기판(311) 및 제1기판(311)에 배치되는 도전성 패치(312)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패치(312)는 패치 안테나(P)로 동작할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1기판(311)은 제1하우징(301)을 바라보는 제1방향(① 방향)을 향하는 제1기판면(3101) 및 제1기판면(3101)과 반대인 제2방향(② 방향)을 향하는 제2기판면(3102)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1기판(311)은, 제1기판면(3101)을 위에서 바라볼 때, 도전성 패치(312)에 의해 둘러 싸여지도록 배치되는 오프닝(313)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 오프닝(313)은 도전성 패치(312)를 통해 루프(loop) 형태로 둘러싸이도록 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 오프닝(313)은 제1기판면(3101)으로부터 제2방향(② 방향)으로 형성되는 리세스(recess)로 대체될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 제1기판(311)은 제2기판면(3102)에 배치되고, 제1기판(311)을 통해 전기적으로 연결되는 제1무선 통신 회로(319)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1무선 통신 회로(319)는 도전성 패치(312)로 형성된 패치 안테나(P)를 통해 약 600MHz ~ 6000HHz 주파수 범위(예: legacy 대역)의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
도 4를 참고하면, 전자 장치(300)는 제1기판(311)의 오프닝(313)에 배치되는 제2안테나 구조체(320)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 구조체(320)는, 제1기판면(3101)을 위에서 바라볼 때(예: 제1방향(① 방향)에서 바라볼 때), 도전성 패치(312)의 적어도 일부를 통해 루프 형태로 둘러싸이도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1기판면(3101)을 위에서 바라볼 때, 제2안테나 구조체(320)는 제1기판(311)의 오프닝(313)과 적어도 일부 중첩되도록 배치되는 제2기판(321) 및 제2기판(321)에 배치되는 복수의 안테나 엘리먼트들(3211, 3212, 3213, 3214, 3215)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2기판(321)은 제1방향(① 방향)을 향하는 제3기판면(3201) 및 제3기판면(3201)과 반대인 제2방향(② 방향)을 향하는 제4기판면(3202)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 복수의 안테나 엘리먼트들(3211, 3212, 3213, 3214, 3215)은 제2기판(321)에서, 제3기판면(3201) 위에서 또는 제4기판면(3202) 보다 제3기판면(3201)에 더 가까운 위치에서, 지정된 간격으로 배치되는 제1안테나 엘리먼트(3211), 제2안테나 엘리먼트(3212), 제3안테나 엘리먼트(3213), 제4안테나 엘리먼트(3214) 및/또는 제5안테나 엘리먼트(3215)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 복수의 안테나 엘리먼트들(3211, 3212, 3213, 3214, 3215)은 어레이 안테나(AR)로 동작할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제2안테나 구조체(320)는 복수의 안테나 엘리먼트들(3211, 3212, 3213, 3214, 3215) 중 적어도 하나의 안테나 엘리먼트를 통해 동작될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 복수의 안테나 엘리먼트들(3211, 3212, 3213, 3214, 3215)은 제2기판(321)에 형성되는 도전성 패치 및/또는 도전성 패턴을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2기판(321)은 제4기판면(3202)에 배치되는 제2무선 통신 회로(329)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2무선 통신 회로(329)는 복수의 안테나 엘리먼트들(3211, 3212, 3213, 3214, 3215)을 포함하는 어레이 안테나(AR)를 통해 약 6GHz 이상의 주파수 범위(예: mmWave 대역)의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제2무선 통신 회로(329)는 제1무선 통신 회로(319)와 함께 제1기판(311)에 배치될 수도 있다. 어떤 실시예에서, 제1무선 통신 회로(319) 및/또는 제2무선 통신 회로(329)는 제1기판(311) 및 제2기판(321)이 아닌, 전자 장치(300)의 내부 공간(3001)에 배치되는 또 다른 인쇄 회로 기판(예: 메인 기판)에 배치되고, 전기적 연결 부재(예: FPCB)를 통해 제1기판(311) 및 제2기판(321)과 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1하우징(301)을 위에서 바라볼 때, 제1안테나 구조체(310)의 패치 안테나(P)는 제2안테나 구조체(320)의 어레이 안테나(AR)와 적어도 부분적으로 중첩되도록 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1안테나 구조체(310)의 패치 안테나(P)와 제2안테나 구조체(320)의 어레이 안테나(AR)는 서로 다른 주파수 대역에서 동작되고, 적어도 일부 중첩되는 커버리지 방향으로 빔 패턴이 형성되도록 배치됨으로써, 외부 전자 장치(예: 도 2의 제1외부 전자 장치(400))와 빠르고 효율적인 연결에 도움을 줄 수 있다. 또 다른 예로, 제1안테나 구조체(310)의 도전성 패치(312)가 제2안테나 구조체(320)를 적어도 부분적으로 루프 형태로 둘러싸도록 배치됨으로써, 안테나 배치 공간이 감소될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1안테나 구조체(310)와 제2안테나 구조체(320)의 배치 구조를 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 5의 라인 6-6에서 바라본 전자 장치(300)의 일부 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 전자 장치(300)는 하우징(301, 302)의 내부 공간(3001)에 배치되는 제1안테나 구조체(310) 및 제1안테나 구조체(310) 주변에서, 제1안테나 구조체(310)의 도전성 패치(312)를 통해 적어도 부분적으로 둘러싸이도록 배치되는 제2안테나 구조체(320)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 구조체(310)는 오프닝(313)을 포함하는 제1기판(311)에 배치되는 도전성 패치(312)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 구조체(320)는 도전성 패치(312)를 통해 적어도 부분적으로 둘러싸이도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1기판(311)은 제1복수의 절연층들(314)을 포함할 수 있으며, 제1복수의 절연층들(314) 중 적어도 하나의 절연층에 배치되는 제1그라운드층(315)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1그라운드층(315)이 적어도 두 개의 절연층에 각각 배치될 경우, 적어도 하나의 제1도전성 비아(3151)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패치(312)는, 제1기판면(3101)을 위에서 바라볼 때, 제1그라운드층(315)과 중첩되는 위치에서, 제1그라운드층(315)보다 제1기판면(3101)에 가까운 절연층에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패치(312)는 오프닝(313)을 둘러싸는 루프(loop)(예: 폐루프) 형태로 배치될 수 있으며, 제1급전부(316) 및 제1전기 배선(3161)을 통해 제1기판(311)의 제2기판면(3102)에 배치된 제1무선 통신 회로(319)와 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2안테나 구조체(320)는 제1기판(311)의 오프닝(313)에 배치되는 제2기판(321) 및 제2기판(321)에 배치되는 복수의 안테나 엘리먼트들(예: 도 4의 복수의 안테나 엘리먼트들(3211, 3212, 3213, 3214, 3215))을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 제1기판면(3101)의 위에서 볼 때, 제2기판(321)의 적어도 일부는 제1기판(311)의 오프닝(313)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1기판면(3101)의 위에서 볼 때, 제2기판(321)에 배치된 복수의 안테나 엘리먼트들은 제1기판(311)의 오프닝(313)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 도 6에 도시된 단면도는 제1안테나 구조체 엘리먼트(3211)만 도시되었으나, 제2안테나 구조체 엘리먼트(3212), 제3안테나 엘리먼트(3213), 제4안테나 엘리먼트(3214) 및/또는 제5안테나 엘리먼트(3215)를 포함하는 어레이 안테나(예: 도 4의 어레이 안테나(AR))를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2기판(321)은 제2복수의 절연층들(324)을 포함할 수 있으며, 제2복수의 절연층들(324) 중 적어도 하나의 절연층에 배치되는 제2그라운드층(325)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2그라운드층(325)이 적어도 두 개의 절연층에 각각 배치될 경우, 적어도 하나의 제2도전성 비아(3251)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(3211)는, 제3기판면(3201)을 위에서 바라볼 때, 제2그라운드층(325)과 중첩되는 위치에서, 제4기판면(3202)보다 제3기판면(3201)에 가까운 절연층에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(3211)는, 제3기판면을 위에서 바라볼 때, 도전성 패치(312)를 통해 적어도 부분적으로 둘러싸이도록 배치될 수 있으며, 제2급전부(326) 및 제2전기 배선(3261)을 통해 제2기판(320)의 제4기판면(3202)에 배치된 제2무선 통신 회로(329)와 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1기판(311)과 제2기판(321)은 서로 다른 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 예컨대, 제2기판(321)은 제1기판(311)보다 더 얇게 형성될 수 있으며, 기판들(311, 321)을 측면에서 바라볼 때, 제2기판(321)의 제3기판면(3201)이 제1기판(311)의 제1기판면(3101)과 일치하거나, 제1기판면(3101)보다 더 높거나, 더 낮은 위치에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 제1기판(311)의 제2기판면(3102)에 배치되는 제1무선 통신 회로(319) 또는 제2기판(321)의 제4기판면(3202)에 배치되는 제2무선 통신 회로(329)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1무선 통신 회로(319)와 제2무선 통신 회로(329)는 전기적 연결 부재(예: FPCB)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1기판(311)의 제1그라운드층(315)과 제2기판(321)의 제2그라운드층(325)은 전기적 연결 부재(예: FPCB)를 통해 전기적으로 연결될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1안테나 구조체(310)의 패치 안테나(P)는 제1무선 통신 회로(319)를 통해 제1방향(① 방향)으로 향하는 빔 패턴이 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 구조체(320)의 어레이 안테나(AR) 역시 제2무선 통신 회로(329)를 통해 제1방향(① 방향)으로 향하는 빔 패턴이 형성될 수 있다. 따라서, 전자 장치(300)는 제1방향(① 방향)에 위치된 외부 전자 장치(예: 도 2의 제1외부 전자 장치(400))와, 제1안테나 구조체(310)의 패치 안테나(P) 및/또는 제2안테나 구조체(320)의 어레이 안테나(AR)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다. 예컨대, 전자 장치(300)는 제1안테나 구조체(310)의 패치 안테나(P)를 통한 제1무선 통신 방식(예: 블루투스 통신 방식)을 통해 외부 전자 장치(예: 도 2의 제1외부 전자 장치(400))를 검색한 후, 통신 프로토콜을 개시할 수 있으며, 제2안테나 구조체(320)의 어레이 안테나(AR)를 통한 제2무선 통신 방식(예: 802.11ay 통신 방식)을 통해 외부 전자 장치(예: 도 2의 제1외부 전자 장치(400))와 데이터를 주고 받을 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1안테나 구조체(310) 및 제2안테나 구조체(320)를 통한 빔 패턴 방향을 비교한 도면이다.
도 7을 참고하면, 제1안테나 구조체(예: 도 6의 제1안테나 구조체(310))의 유효 빔폭(810)(예: 반전력 빔폭(half power beam width) 또는 빔 커버리지)은 제2안테나 구조체(예: 도 6의 제2안테나 구조체(320))의 boresight 방향의 빔폭(821)을 포함하여, 다양한 각도로 tilging된 빔폭들(822, 823, 824)을 포함하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(예: 도 6의 전자 장치(300))가 상대적으로 넓은 빔폭을 갖는 제1안테나 구조체(예: 도 6의 제1안테나 구조체(310))를 통해 외부 전자 장치(예: 도 2의 제1외부 전자 장치(400))를 검색한 후, 제2안테나 구조체(예: 도 6의 제2안테나 구조체(320))를 통해, 고주파 대역에서 빠른 데이터 송신 및/수신을 수행할 수 있음을 의미할 수 있다.
도 8는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1안테나 구조체(310) 및 제2안테나 구조체(320)의 빔 패턴을 비교한 방사 패턴도이다.
도 8를 참고하면, 제1안테나 구조체(예: 도 6의 제1안테나 구조체(310))의 방사 패턴(910)은 제2안테나 구조체(예: 도 6의 제2안테나 구조체(320))의 boresight 방향의 방사 패턴(921)을 포함하여, 다양한 각도로 tilging된 방사 패턴들(922, 923, 924, 925)을 포함하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(예: 도 6의 전자 장치(300))가 상대적으로 넓은 대역폭의 방사 패턴을 갖는 제1안테나 구조체(예: 도 6의 제1안테나 구조체(310))를 통해 외부 전자 장치(예: 도 2의 제1외부 전자 장치(400))를 검색한 후, 제2안테나 구조체(예: 도 6의 제2안테나 구조체(320))를 통해, 고주파 대역에서 빠른 데이터 송신 및/수신을 수행할 수 있음을 의미할 수 있다.
도 9a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1안테나 구조체(310)와 제2안테나 구조체(320)의 배치 구조를 도시한 도면이다. 도 9b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 9a의 라인 9b-9b에서 바라본 전자 장치(300)의 일부 단면도이다.
도 9a 및 도 9b를 설명함에 있어서, 도 5 및 도 6에 도시된 전자 장치(300)의 구성 요소들과 실질적으로 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 9a 및 도 9b를 참고하면, 제1안테나 구조체(310)는 전자 장치(300)의 크기 및/또는 제1기판(311)에서 주변 전기 소자들의 배치 위치를 고려하여 반 패치 타입(half-patch type)으로 배치되는 도전성 패치(312-1)를 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패치(312-1)는, 제1기판면(3101)을 위에서 바라볼 때, 제1그라운드층(315)과 중첩되는 영역에서, 제1기판(311)의 어느 하나의 가장자리에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 도전성 패치(312-1)는, 제1기판면(3101)을 위에서 바라볼 때, 제2안테나 구조체(320)를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 배치되면서, 제1기판(311)의 기판 측면(3103)까지 연장되도록 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제2안테나 구조체(320)는 오프닝(313) 내에 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제2안테나 구조체(320)는, 제1기판면(3101)을 위에서 바라볼 때, 오프닝(313)과 적어도 부분적으로 중첩되는 위치에서, 제1기판면(3101)의 위, 또는 제2기판면(3102)의 아래에 배치될 수도 있다. 어떤 실시예에서, 제2안테나 구조체(320)는, 오프닝(313)에서, 적어도 부분적으로 제1기판면(3101)으로부터 돌출되거나, 제2기판면(3102)으로부터 돌출되도록 배치될 수도 있다. 어떤 실시예에서, 제2안테나 구조체(320)는, 오프닝(313)에서, 제1기판(311)의 두께보다 더 얇거나, 더 두꺼운 제2기판(321)을 갖도록 배치될 수도 있다.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 패치 안테나(612)와 어레이 안테나(AR)의 배치 구조를 도시한 전자 장치(600)의 일부 단면도이다.
도 10a 내지 도 10d의 전자 장치(600)는 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 2의 전자 장치(300)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다.
도 10a를 참고하면, 전자 장치(600)(예: 도 6의 전자 장치(300))는 하우징(예: 도 5의 하우징(301, 302))의 내부 공간(예: 도 5의 내부 공간(3001))에 배치되는 기판(611), 기판(611)에 배치되는 패치 안테나(P)(예: 도 6의 패치 안테나(P)) 및 패치 안테나(P) 주변에 배치되는 어레이 안테나(AR)(예: 도 6의 제2안테나 구조체(320))를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(611)은 제1방향(① 방향)을 향하는 제1기판면(6101) 및 제1방향(① 방향)과 반대인 제2방향(② 방향)을 향하는 제2기판면(6102)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(611)은 복수의 절연층들(614)을 포함할 수 있다. 복수의 절연층들(614) 중 적어도 하나의 절연층에 배치되는 그라운드층(615)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 그라운드층(615)이 적어도 두 개의 절연층에 각각 배치될 경우, 적어도 하나의 도전성 비아(6151)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패치(612)는, 제1기판면(6101)을 위에서 바라볼 때, 그라운드층(615)과 중첩되는 위치에서, 제2기판면(6102)보다 제1기판면(6101)에 가까운 제1절연층(6141)에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 패치 안테나(P)는 제1절연층(6141)에 형성되는 도전성 패치(612)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패치(612)는 제1급전부(616) 및 제1전기 배선(6161)을 통해 기판(611)의 제2기판면(6102)에 배치된 제1무선 통신 회로(619)와 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 어레이 안테나(AR)는, 하나의 안테나 엘리먼트(6211)(예: 도 4의 제1안테나 엘리먼트(3211))로 도시되었으나, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1기판면(6101)을 위에서 바라볼 때, 그라운드층(615)과 중첩되는 위치에서, 기판(611)의 복수의 절연층들(614) 중 어느 하나의 절연층에서 지정된 간격으로 배치되는 복수의 안테나 엘리먼트들(예: 도 4의 복수의 안테나 엘리먼트들(3211, 3212, 3213, 3214, 3215))을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어레이 안테나(AR)는, 제1기판면(6101)을 위에서 바라볼 때, 도전성 패치(612)를 통해 적어도 부분적으로 둘러싸이도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어레이 안테나(AR)의 안테나 엘리먼트(6211)는 도전성 패치 및/또는 도전성 패턴으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어레이 안테나(AR)는 제2급전부(626) 및 제2전기 배선(3261)을 통해 기판(611)의 제2기판면(6102)에 배치된 제2무선 통신 회로(629)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1기판면(6101)을 위에서 바라볼 때, 패치 안테나(612)와 어레이 안테나(AR1)는 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1무선 통신 회로(619) 및/또는 제2무선 통신 회로(629)는 제2기판면(6102)에 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1무선 통신 회로(619) 및/또는 제2무선 통신 회로(629)는 전자 장치(600)의 내부 공간(예: 도 5의 내부 공간(3001))에 배치되는 또 다른 인쇄 회로 기판에 배치되고, 전기적 연결 부재(예: FPCB)를 통해 기판(611)에 전기적으로 연결될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도전성 패치(612)를 포함하는 패치 안테나(P)는 제1무선 통신 회로(619)를 통해 제1방향(① 방향)으로 향하는 빔 패턴이 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어레이 안테나(AR)는 제2무선 통신 회로(629)를 통해 제1방향(① 방향)으로 향하는 빔 패턴이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(600)는 제1방향(① 방향)에 위치된 외부 전자 장치(예: 도 2의 제1외부 전자 장치(400))와, 패치 안테나(P) 및/또는 어레이 안테나(AR)를 통해 무선 신호를 송신 및/수신하도록 설정될 수 있다. 예컨대, 전자 장치(600)는 패치 안테나(P)를 통한 제1무선 통신 방식(예: 블루투스 통신 방식)을 통해 외부 전자 장치(예: 도 2의 제1외부 전자 장치(400))를 검색한 후, 통신 프로토콜을 개시할 수 있으며, 어레이 안테나(AR)를 통한 제2무선 통신 방식(예: 802.11ay 통신 방식)을 통해 외부 전자 장치(예: 도 2의 제1외부 전자 장치(400))와 데이터를 주고 받을 수 있다.
도 10b 및 도 10d의 전자 장치(600)의 구성 요소들을 설명함에 있어서, 도 10a와 실질적으로 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 10b를 참고하면, 어레이 안테나(AR)는, 도전성 패치(612)가 배치된 제1절연층(6141)보다 제1기판면(6101)으로부터 더 먼 제2절연층(6142)에 배치될 수 있다.
도 10c를 참고하면, 어레이 안테나(AR)는, 도전성 패치(612)가 배치된 제1절연층(6141)보다 제1기판면(6101)에 더 가까운 제3절연층(6143)에 배치될 수 있다.
도 10d를 참고하면, 어레이 안테나(AR)는, 제1기판면(6101)을 위에서 바라볼 때, 도전성 패치(612)가 배치된 제1절연층(6141)과 다른 절연층에서, 패치 안테나(612)의 적어도 일부와 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 어레이 안테나(AR)는 복수의 절연층들(614) 중 제2절연층(6142) 또는 제3절연층(6143)에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300))는, 하우징(예: 도 3의 하우징(301, 302))과, 상기 하우징의 내부 공간(예: 도 3의 내부 공간(3001))에 배치되는 제1안테나 구조체(예: 도 6의 제1안테나 구조체(310))로써, 제1기판면(예: 도 6의 제1기판면(3101)), 상기 제1기판면과 반대인 제2기판면(예: 도 6의 제2기판면(3102)), 상기 제1기판면과 상기 제2기판면 사이에 배치되는 제1복수의 절연층들(예: 도 6의 제1복수의 절연층들(314)) 및 상기 제1복수의 절연층들 중 적어도 하나의 절연층에 배치되는 제1그라운드층(예: 도 6의 제1그라운드층(315))을 포함하는 제1기판(PCB)(예: 도 6의 제1기판(311)) 및 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 제1그라운드층과 중첩되고, 상기 제1복수의 절연층들 중 어느 하나의 절연층에 배치되는 도전성 패치(예: 도 6의 도전성 패치(312))를 포함하는 제1안테나 구조체와, 상기 내부 공간에서, 상기 제1기판 근처에 배치되는 제2안테나 구조체(예: 도 6의 제2안테나 구조체(320))로써, 상기 제1기판면과 동일한 방향을 향하는 제3기판면(예: 도 6의 제3기판면(3201)), 상기 제2기판면과 동일한 방향을 향하는 제4기판면(예: 도 6의 제4기판면(3202)) 및 상기 제3기판면과 상기 제4기판면 사이에 배치되는 제2복수의 절연층들(예: 도 6의 제2복수의 절연층들(324)) 및 제2그라운드층(예: 도 6의 제2그라운드층(325))을 포함하는 제2기판(subtrate)(예: 도 6의 제2기판(321)) 및 상기 제2복수의 절연층들 중 상기 제4기판면보다 상기 제3기판면에 더 가까운 절연층에서, 지정된 간격으로 배치되는 적어도 두 개의 안테나 엘리먼트들(예: 도 6의 안테나 엘리먼트(3211))을 포함하는 제2안테나 구조체와, 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 도전성 패치를 통해 제1주파수 대역의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 제1무선 통신 회로(예: 도 6의 제1무선 통신 회로(319)) 및 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 적어도 두 개의 안테나 엘리먼트들을 통해 제2주파수 대역의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 제2무선 통신 회로(예: 도 6의 제2무선 통신 회로(329))를 포함하고, 상기 도전성 패치는 상기 제2안테나 구조체를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 배치되고, 상기 제1안테나 구조체의 빔 커버리지와 상기 제2안테나 구조체의 빔 커버리지가 적어도 일부 중첩되도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2주파수 대역은 상기 제1주파수 대역보다 높게 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1주파수 대역은 약 600MHz ~ 6000MHz 범위를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2주파수 대역은 약 6GHz 이상일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 적어도 두 개의 안테나 엘리먼트들과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 두 개의 안테나 엘리먼트들은, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 도전성 패치를 통해 루프(loop) 형태로 둘러싸이도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1무선 통신 회로는 상기 제2기판면에 배치되고, 상기 제2무선 통신 회로는 상기 제2기판면 또는 상기 제4기판면에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1안테나 구조체의 제1빔 커버리지는 상기 제2안테나 구조체의 제2빔 커버리지를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1기판은, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 도전성 패치를 통해 적어도 부분적으로 둘러싸이도록 형성되는 오프닝(예: 도 6의 오프닝(313))을 포함하고, 상기 제2기판은 상기 오프닝의 내부에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300) 또는 도 10a의 전자 장치(600))는, 하우징(예: 도 3의 하우징(301, 302))과, 상기 하우징의 내부 공간(예: 도 3의 내부 공간(3001))에 배치되고, 제1기판면(예: 도 10a의 제1기판면(6101)), 상기 제1기판면과 반대인 제2기판면(예: 도 10a의 제2기판면(6102)), 상기 제1기판면과 상기 제2기판면 사이에 배치되는 복수의 절연층들(예: 도 10a의 복수의 절연층들(614)) 및 상기 복수의 절연층들 중 적어도 하나의 절연층에 배치되는 그라운드층(예: 도 10a의 그라운드층(615))을 포함하는 기판(예: 도 10a의 기판(611)), 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 그라운드층과 중첩되고, 상기 복수의 절연층들 중 제1절연층(예: 도 10a의 제1절연층(6141))에 배치되는 패치 안테나(예: 도 10a의 패치 안테나(612))와, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 그라운드층과 중첩되고, 상기 복수의 절연층들 중 어느 하나의 절연층에 배치되는 어레이 안테나(예: 도 10a의 어레이 안테나(AR))와, 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 패치 안테나를 통해 제1주파수 대역의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 제1무선 통신 회로(예: 도 10a의 제1무선 통신 회로(619)) 및 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 어레이 안테나를 통해 제2주파수 대역의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 제2무선 통신 회로(예: 도 10a의 제2무선 통신 회로(629))를 포함하고, 상기 어레이 안테나는, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 패치 안테나를 통해 루프(loop) 형태로 둘러싸이도록 배치되고, 상기 패치 안테나의 빔 커버리지와 상기 어레이 안테나의 빔 커버리지가 적어도 일부 중첩되도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2주파수 대역은 상기 제1주파수 대역보다 높게 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1주파수 대역은 600MHz ~ 6000MHz 범위를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2주파수 대역은 6GHz 이상일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 어레이 안테나는 상기 제1절연층에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 어레이 안테나는 상기 제1절연층보다 상기 그라운드층에 더 가깝거나, 더 먼 절연층에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 어레이 안테나는 상기 패치 안테나와 중첩되지 않거나, 적어도 부분적으로 중첩 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 어레이 안테나는, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 패치 안테나를 통해 폐루프(closed-loop) 형태로 둘러싸이도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1무선 통신 회로 및/또는 상기 제2무선 통신 회로는 상기 제2기판면에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 패치 안테나의 제1유효 빔 커버리지는 상기 어레이 안테나의 제2빔 커버리지를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 어레이 안테나는 상기 기판의 상기 복수의 절연층들 중 어느 하나의 절연층에서, 지정된 간격으로 배치되는 적어도 두 개의 도전성 패치들 또는 도전성 패턴들을 포함할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
300: 전자 장치 310: 제1안테나 구조체
311: 제1기판 312: 도전성 패치
313: 오프닝 320: 제2안테나 구조체
321: 제2기판 400: 제1외부 전자 장치
500: 제2외부 전자 장치 AR: 어레이 안테나
3211, 3212, 3213, 3214, 3215: 복수의 안테나 엘리먼트들

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 제1안테나 구조체로써,
    제1기판면, 상기 제1기판면과 반대인 제2기판면, 상기 제1기판면과 상기 제2기판면 사이에 배치되는 제1복수의 절연층들 및 상기 제1복수의 절연층들 중 적어도 하나의 절연층에 배치되는 제1그라운드층을 포함하는 제1기판(PCB); 및
    상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 제1그라운드층과 중첩되고, 상기 제1복수의 절연층들 중 어느 하나의 절연층에 배치되는 도전성 패치를 포함하는 제1안테나 구조체;
    상기 내부 공간에서, 상기 제1기판 근처에 배치되는 제2안테나 구조체로써,
    상기 제1기판면과 동일한 방향을 향하는 제3기판면, 상기 제2기판면과 동일한 방향을 향하는 제4기판면 및 상기 제3기판면과 상기 제4기판면 사이에 배치되는 제2복수의 절연층들 및 제2그라운드층을 포함하는 제2기판(subtrate); 및
    상기 제2복수의 절연층들 중 상기 제4기판면보다 상기 제3기판면에 더 가까운 절연층에서, 지정된 간격으로 배치되는 적어도 두 개의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 제2안테나 구조체;
    상기 내부 공간에 배치되고, 상기 도전성 패치를 통해 제1주파수 대역의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 제1무선 통신 회로; 및
    상기 내부 공간에 배치되고, 상기 적어도 두 개의 안테나 엘리먼트들을 통해 제2주파수 대역의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 제2무선 통신 회로를 포함하고,
    상기 도전성 패치는 상기 제2안테나 구조체를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 배치되고,
    상기 제1안테나 구조체의 빔 커버리지와 상기 제2안테나 구조체의 빔 커버리지가 적어도 일부 중첩되도록 설정된 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2주파수 대역은 상기 제1주파수 대역보다 높게 설정된 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1주파수 대역은 600MHz ~ 6000MHz 범위를 갖는 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2주파수 대역은 6GHz 이상인 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 도전성 패치는 상기 적어도 두 개의 안테나 엘리먼트들과 중첩되지 않도록 배치되는 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 안테나 엘리먼트들은, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 도전성 패치를 통해 루프(loop) 형태로 둘러싸이도록 배치되는 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1무선 통신 회로는 상기 제2기판면에 배치되고,
    상기 제2무선 통신 회로는 상기 제2기판면 또는 상기 제4기판면에 배치되는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1안테나 구조체의 제1빔 커버리지는 상기 제2안테나 구조체의 제2빔 커버리지를 포함하는 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판은, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 도전성 패치를 통해 적어도 부분적으로 둘러싸이도록 형성되는 오프닝을 포함하고,
    상기 제2기판은 상기 오프닝의 내부에 배치되는 전자 장치.
  10. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징의 내부 공간에 배치되고, 제1기판면, 상기 제1기판면과 반대인 제2기판면, 상기 제1기판면과 상기 제2기판면 사이에 배치되는 복수의 절연층들 및 상기 복수의 절연층들 중 적어도 하나의 절연층에 배치되는 그라운드층을 포함하는 기판;
    상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 그라운드층과 중첩되고, 상기 복수의 절연층들 중 제1절연층에 배치되는 패치 안테나;
    상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 그라운드층과 중첩되고, 상기 복수의 절연층들 중 어느 하나의 절연층에 배치되는 어레이 안테나;
    상기 내부 공간에 배치되고, 상기 패치 안테나를 통해 제1주파수 대역의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 제1무선 통신 회로; 및
    상기 내부 공간에 배치되고, 상기 어레이 안테나를 통해 제2주파수 대역의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 제2무선 통신 회로를 포함하고,
    상기 어레이 안테나는, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 패치 안테나를 통해 루프(loop) 형태로 둘러싸이도록 배치되고,
    상기 패치 안테나의 빔 커버리지와 상기 어레이 안테나의 빔 커버리지가 적어도 일부 중첩되도록 설정된 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2주파수 대역은 상기 제1주파수 대역보다 높게 설정된 전자 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1주파수 대역은 600MHz ~ 6000MHz 범위를 갖는 전자 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제2주파수 대역은 6GHz 이상인 전자 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 어레이 안테나는 상기 제1절연층에 배치되는 전자 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 어레이 안테나는 상기 제1절연층보다 상기 그라운드층에 더 가깝거나, 더 먼 절연층에 배치되는 전자 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 어레이 안테나는 상기 패치 안테나와 중첩되지 않거나, 적어도 부분적으로 중첩 배치되는 전자 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 어레이 안테나는, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 패치 안테나를 통해 폐루프(closed-loop) 형태로 둘러싸이도록 배치되는 전자 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 제1무선 통신 회로 및/또는 상기 제2무선 통신 회로는 상기 제2기판면에 배치되는 전자 장치.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 패치 안테나의 제1빔 커버리지는 상기 어레이 안테나의 제2빔 커버리지를 포함하는 전자 장치.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 어레이 안테나는 상기 기판의 상기 복수의 절연층들 중 어느 하나의 절연층에서, 지정된 간격으로 배치되는 적어도 두 개의 도전성 패치들 또는 도전성 패턴들을 포함하는 전자 장치.
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