KR20220008036A - 안테나를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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KR20220008036A
KR20220008036A KR1020200086095A KR20200086095A KR20220008036A KR 20220008036 A KR20220008036 A KR 20220008036A KR 1020200086095 A KR1020200086095 A KR 1020200086095A KR 20200086095 A KR20200086095 A KR 20200086095A KR 20220008036 A KR20220008036 A KR 20220008036A
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김승순
장준원
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 개시는 안테나를 포함하는 전자 장치에 관한 것으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 복수 개의 안테나 엘리먼트(antenna element)들 및 상기 복수 개의 안테나 엘리먼트들을 통해 송신 또는 수신되는 제1 주파수 대역의 신호를 처리하는 RFIC(radio frequency integrated circuit)를 포함하는 안테나 모듈 및 상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 RFIC는, 상기 복수 개의 안테나 엘리먼트들 중 제1 안테나 엘리먼트와 상기 무선 통신 회로 사이에 형성되는 제1 전기적 경로, 상기 제1 전기적 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제1 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성된 제1 위상 변환기 및 상기 제1 전기적 경로의 제1 지점에서 분기되어 상기 제1 전기적 경로의 제1 지점과 그라운드(ground) 사이에 연결되고, 상기 제1 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하는 길이 가변 소자를 포함할 수 있다.

Description

안테나를 포함하는 전자 장치{ELECTONIC DEVICE INCLUDING ANTENNAS}
본 개시의 다양한 실시예들은 안테나를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
정보통신 기술과 반도체 기술이 발전함에 따라, 전자 장치의 보급이 급속도로 증가하고 있다. 이러한 전자 장치들은 각자의 고유 영역에 머무르지 않고 다양한 기능들을 컨버전스(convergence)하여 제공하는 추세에 있다.
최근에는 외부 전자 장치와 정보를 주고받아 처리할 수 있도록 무선 통신 서비스를 제공하는 전자 장치가 증가하고 있으며,
전자 장치는, 무선 통신 서비스를 이용하여, 텍스트, 이미지, 비디오, 또는 음성과 같은 다양한 형태의 정보를 송신하거나, 또는 수신할 수 있다.
무선 통신이 가능한 전자 장치는 다양한 무선 통신 서비스(예: LTE, mmWave, Wi-Fi, NFC, 또는 블루투스)의 다양한 주파수들을 지원하기 위해서 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있다.
기존의 전자 장치들은, 밀리미터웨이브(mmWave) 주파수 대역을 지원하기 위하여 모듈 형태의 안테나(이하, "안테나 모듈"로 지칭함)을 포함하는 것이 일반적이었다. 안테나 모듈은, 안테나 모듈을 구성하는 통신 회로, 전력 증폭기, 저잡음 증폭기, 분배기, 위상 변환기 및/또는 스위치에 의해 입력단 임피던스 값이 고정될 수 있다.
안테나 모듈이 지원하는 주파수 대역에 따라, 임피던스 매칭을 위한 임피던스 값이 상이할 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 안테나 모듈의 입력단 임피던스 값이 고정되는 경우, 안테나 모듈에서 송신 및/또는 수신되는 RF 신호의 주파수 대역에 따라 임피던스 매칭이 이루어지지 않아 안테나 모듈의 방사 성능이 저하될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 안테나 모듈의 입력단 임피던스 값이 고정되는 경우, 지정된 이벤트(예: 카메라 동작, 전자 장치의 충전)의 발생에 따라 노이즈(noise)가 발생할 수 있으며, 발생된 노이즈는 안테나 모듈의 방사 성능을 야기할 수 있다.
또한, 안테나 모듈이 전자 장치 내부의 기구적인 구조에 배치되는 경우, 안테나 모듈의 배치 위치에 따라 안테나 모듈의 임피던스 값이 변경될 수 있으며, 임피던스 값의 변경에 의해 안테나 모듈의 방사 성능이 저하될 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 안테나 모듈의 입력단 임피던스 값이 고정되는 경우, 안테나 모듈이 배치되는 위치를 변경하는 방법 외에는 안테나 모듈의 방사 성능 저하를 방지하기 어려웠다.
이에 따라, 본 개시의 다양한 실시예들은, 안테나와 무선 통신 회로 사이의 전기적 길이를 변경하여 입력단 임피던스 값을 변경할 수 있는 전자 장치를 제공하고자 한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 복수 개의 안테나 엘리먼트(antenna element)들 및 상기 복수 개의 안테나 엘리먼트들을 통해 송신 또는 수신되는 제1 주파수 대역의 신호를 처리하는 RFIC(radio frequency integrated circuit)를 포함하는 안테나 모듈 및 상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 RFIC는, 상기 복수 개의 안테나 엘리먼트들 중 제1 안테나 엘리먼트와 상기 무선 통신 회로 사이에 형성되는 제1 전기적 경로, 상기 제1 전기적 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제1 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성된 제1 위상 변환기 및 상기 제1 전기적 경로의 제1 지점에서 분기되어 상기 제1 전기적 경로의 제1 지점과 그라운드(ground) 사이에 연결되고, 상기 제1 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하는 길이 가변 소자를 포함할 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따른 전자 장치는, 복수 개의 안테나 엘리먼트들 및 상기 복수 개의 안테나 엘리먼트들을 통해 송신 또는 수신되는 제1 주파수 대역의 신호를 처리하는 RFIC(radio frequency integrated circuit)를 포함하는 안테나 모듈 및 상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 RFIC는, 상기 무선 통신 회로와 상기 안테나 모듈 사이에 형성되는 전기적 경로, 상기 전기적 경로는, 상기 전기적 경로의 제1 지점에서 분기되어 제1 안테나 엘리먼트와 연결되는 제1 경로, 상기 전기적 경로의 상기 제1 지점에서 분기되어 제2 안테나 엘리먼트와 연결되는 제2 경로, 상기 전기적 경로의 상기 제1 지점에서 분기되어 제3 안테나 엘리먼트와 연결되는 제3 경로 및 상기 전기적 경로의 상기 제1 지점에서 분기되어 제4 안테나 엘리먼트와 연결되는 제4 경로를 포함함, 상기 전기적 경로의 상기 제1 지점에 배치되어, 상기 전기적 경로를 통해 전송되는 신호를 결합 또는 분배하도록 구성된 결합 및 분배기, 상기 제1 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제1 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성되는 제1 위상 변환기, 상기 제2 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제2 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성되는 제2 위상 변환기, 상기 제3 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제3 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성되는 제3 위상 변환기, 상기 제4 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제4 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성되는 제4 위상 변환기 및 상기 전기적 경로의 제2 지점에서 분기되어 상기 전기적 경로의 제2 지점과 그라운드 사이에 연결되고, 상기 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하는 길이 가변 소자를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 안테나와 무선 통신 회로 사이의 전기적 경로의 전기적 길이를 변경함으로써, 입력단 임피던스 값을 변경할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 입력단 임피던스 값 변경을 통해, 간섭에 의한 노이즈 발생을 줄이고, 안테나 성능(예: 방사 성능)을 개선할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른, 복수개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치의 블록도이다.
도 3a은, 일 실시예에 따른 전자 장치의 전면을 나타내는 사시도이다.
도 3b는, 도 3a의 전자 장치의 후면을 나타내는 사시도이다.
도 4는, 다른 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 5a는, 또 다른 실시예에 따라, 닫힌 상태(closed state)의 전자 장치를 도시한 사시도이다.
도 5b는, 또 다른 실시예에 따라, 열린 상태(opened state)의 전자 장치를 도시한 사시도이다.
도 6a는, 일 실시예에 따라, 전자 장치의 구성 요소들의 전기적 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 6b는, 다른 실시예에 따라, 전자 장치의 구성 요소들의 전기적 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 7a은, 일 실시예에 따른 전자 장치의 안테나와 무선 통신 회로 사이의 전기적 경로의 전기적 길이 변화에 따른 안테나 모듈의 공진 주파수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7b은, 다른 실시예에 따른 전자 장치의 안테나와 무선 통신 회로 사이의 전기적 경로의 전기적 길이 변화에 따른 안테나 모듈의 공진 주파수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은, 일 실시예에 따른 전자 장치의 안테나와 무선 통신 회로 사이의 전기적 경로의 전기적 길이 변화에 따른 안테나 모듈의 이득 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9는, 일 실시예에 따라, 전자 장치의 구성 요소들의 전기적 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 10은, 일 실시예에 따른 전자 장치의 길이 가변 소자 제어 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 11은, 다른 실시예에 따른 전자 장치의 길이 가변 소자 제어 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 12는, 또 다른 실시예에 따른 전자 장치의 길이 가변 소자 제어 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 13은, 또 다른 실시예에 따른 전자 장치의 길이 가변 소자 제어 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 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. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 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: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 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)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 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 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 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: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(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 모듈(150)은, 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 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(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. 일 실시예에 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)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 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. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(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 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 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 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗면 또는 측면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 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))을 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. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 서버(108)) 중 하나 이상의 외부의 전자 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 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 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, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도2는 다양한 실시예들에 따른, 복수개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(101)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(radio frequency integrated circuit)(222), 제 2 RFIC(224), 제 3 RFIC(226), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFEE(radio frequency front end)(232), 제 2 RFFE(234), 제 1 안테나 모듈(242), 제 2 안테나 모듈(244), 및 안테나(248)를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 더 포함할 수 있다. 제 2 네트워크(199)는 제 1 셀룰러 네트워크(292)와 제 2 셀룰러네트워크(294)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 도1에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 제 2 네트워크(199)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(222), 제 2 RFIC(224), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFFE(232), 및 제 2 RFFE(234)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 4 RFIC(228)는 생략되거나, 제 3 RFIC(226)의 일부로서 포함될 수 있다.
제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제 1 셀룰러 네트워크(292)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 셀룰러 네트워크는 2세대(2G), 3G, 4G, 또는 long term evolution(LTE) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 셀룰러 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 지정된 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 2 셀룰러 네트워크(294)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일 실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 셀룰러 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 다른 지정된 대역(예: 약 6GHz 이하)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 보조 프로세서(123), 또는 통신 모듈(190)과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 인터페이스(미도시)에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 서로 연결되어, 어느 한 방향으로 또는 양 방향으로 데이터 또는 제어 신호를 제공하거나 받을 수 있다.
제 1 RFIC(222)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제 1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 라디오 주파수(RF) 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 안테나(예: 제 1 안테나 모듈(242))를 통해 제 1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 1 RFFE(232))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제 1 RFIC(222)는 전처리된 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 2 RFIC(224)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에 사용되는 Sub6 대역(예: 약 6GHz 이하)의 RF 신호(이하, 5G Sub6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Sub6 RF 신호가 안테나(예: 제 2 안테나 모듈(244))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 2 RFFE(234))를 통해 전처리될 수 있다. 제 2 RFIC(224)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 3 RFIC(226)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에서 사용될 5G Above6 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 RF 신호(이하, 5G Above6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제 3 RFFE(236)를 통해 전처리될 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 전처리된 5G Above6 RF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 3 RFFE(236)는 제 3 RFIC(226)의 일부로서 형성될 수 있다.
전자 장치(101)는, 일 실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제 4 RFIC(228)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 4 RFIC(228)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 중간(intermediate) 주파수 대역(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)의 RF 신호(이하, IF 신호)로 변환한 뒤, 상기 IF 신호를 제 3 RFIC(226)로 전달할 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제 3 RFIC(226)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제 4 RFIC(228)는 IF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일시예에 따르면, 제 1 RFIC(222)와 제 2 RFIC(224)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 RFFE(232)와 제 2 RFFE(234)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(242) 또는 제 2 안테나 모듈(244)중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 제 3 안테나 모듈(246)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제 1 서브스트레이트(예: main PCB)에 배치될 수 있다. 이런 경우, 제 1 서브스트레이트와 별도의 제 2 서브스트레이트(예: sub PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제 3 RFIC(226)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(248)가 배치되어, 제 3 안테나 모듈(246)이 형성될 수 있다. 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)를 동일한 서브스트레이트에 배치함으로써 그 사이의 전송 선로의 길이를 줄이는 것이 가능하다. 이는, 예를 들면, 5G 네트워크 통신에 사용되는 고주파 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 신호가 전송 선로에 의해 손실(예: 감쇄)되는 것을 줄일 수 있다. 이로 인해, 전자 장치(101)는 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나(248)는 빔포밍에 사용될 수 있는 복수개의 안테나 엘레멘트들을 포함하는 안테나 어레이로 형성될 수 있다. 이런 경우, 제 3 RFIC(226)는, 예를 들면, 제 3 RFFE(236)의 일부로서, 복수개의 안테나 엘레멘트들에 대응하는 복수개의 위상 변환기(phase shifter)(238)들을 포함할 수 있다. 송신 시에, 복수개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘레멘트를 통해 전자 장치(101)의 외부(예: 5G 네트워크의 베이스 스테이션)로 송신될 5G Above6 RF 신호의 위상을 변환할 수 있다. 수신 시에, 복수개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘레멘트를 통해 상기 외부로부터 수신된 5G Above6 RF 신호의 위상을 동일한 또는 실질적으로 동일한 위상으로 변환할 수 있다. 이것은 전자 장치(101)와 상기 외부 간의 빔포밍을 통한 송신 또는 수신을 가능하게 한다.
제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)는 제 1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)와 독립적으로 운영되거나(예: Stand-Alone (SA)), 연결되어 운영될 수 있다(예: Non-Stand Alone (NSA)). 예를 들면, 5G 네트워크에는 액세스 네트워크(예: 5G radio access network(RAN) 또는 next generation RAN(NG RAN))만 있고, 코어 네트워크(예: next generation core(NGC))는 없을 수 있다. 이런 경우, 전자 장치(101)는 5G 네트워크의 액세스 네트워크에 액세스한 후, 레거시 네트워크의 코어 네트워크(예: evolved packed core(EPC))의 제어 하에 외부 네트워크(예: 인터넷)에 액세스할 수 있다. 레거시 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: LTE 프로토콜 정보) 또는 5G 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: New Radio(NR) 프로토콜 정보)는 메모리(130)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(120), 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214))에 의해 액세스될 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 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 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 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 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 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 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 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 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 3a은, 일 실시예에 따른 전자 장치의 전면을 나타내는 사시도이고, 도 3b는, 도 3a의 전자 장치의 후면을 나타내는 사시도이다.
도 3a 및 3b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(300)(예: 도 1, 도 2의 전자 장치(101))는, 제1 면(또는 전면)(310A), 제2 면(또는 후면)(310B), 및 제1 면(310A)과 제2 면(310B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(또는 측벽)(310C)을 포함하는 하우징(310)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 3a 및 도 3b의 제1 면(310A), 제2 면(310B) 및 측면(310C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 면(310A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(302)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 전면 플레이트(302)는, 적어도 일측 단부(side edge portion)에서 제1 면(310A)으로부터 후면 플레이트(311) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 곡면 부분을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 면(310B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(311)에 의하여 형성될 수 있다. 후면 플레이트(311)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(311)는, 적어도 일측 단부에서 제2 면(310B)으로부터 전면 플레이트(302) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 곡면 부분을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 측면(310C)은, 전면 플레이트(302) 및 후면 플레이트(311)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재 또는 측벽")(318)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(311) 및 측면 베젤 구조(318)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는, 디스플레이(301), 오디오 모듈(303), 센서 모듈(미도시), 카메라 모듈(305, 312, 313, 306), 키 입력 장치(317) 및 커넥터 홀(308) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(300)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(317))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 도시되지 않은 센서 모듈을 포함할 수 있다. 예컨대, 전면 플레이트(302)가 제공하는 영역 내에는 근접 센서 또는 조도 센서와 같은 센서가 디스플레이(301)에 통합되거나, 디스플레이(301)와 인접한 위치에 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(300)는 발광 소자를 더 포함할 수 있으며, 발광 소자는 전면 플레이트(302)가 제공하는 영역 내에서 디스플레이(301)와 인접한 위치에 배치될 수 있다. 발광 소자는, 예를 들어, 전자 장치(300)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 발광 소자는, 예를 들어, 카메라 모듈(305)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 소자는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.
디스플레이(301)는, 예를 들어, 전면 플레이트(302)의 상당 부분을 통하여 전자 장치(300)의 외부로 보여질 수 있다. 어떤 실시예에서는, 디스플레이(301)의 가장자리를 전면 플레이트(302)의 인접한 외곽 형상(예: 곡면)과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(301)의 외곽과 전면 플레이트(302)의 외곽간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)의 화면 표시 영역의 일부에 리세스 또는 개구부(opening)를 형성하고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 다른 전자 부품, 예를 들어, 카메라 모듈(305), 도시되지 않은 근접 센서 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)의 화면 표시 영역의 배면에, 카메라 모듈(예: 312, 313), 지문 센서, 및 플래시(예: 306) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)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(303)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 홀(303)로 구현되거나, 스피커 홀 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커). 스피커 홀은, 외부 스피커 홀 및 통화용 리시버 홀(314)을 포함할 수 있다.
전자 장치(300)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(310)의 제1 면(310A)에 배치된 근접 센서, 디스플레이(301)에 통합된 또는 인접하게 배치된 지문 센서, 및/또는 상기 하우징(310)의 제2 면(310B)에 배치된 생체 센서(예: HRM 센서)를 더 포함할 수 있다. 전자 장치(300)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(305, 312, 313, 306)은, 전자 장치(300)의 제1 면(310A)에 배치된 제1 카메라 모듈(305), 및 제2 면(310B)에 배치된 제2 카메라 모듈(312, 313), 및/또는 플래시(306)를 포함할 수 있다. 상술한 카메라 모듈들(305, 312, 313)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(306)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(300)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(317)는, 하우징(310)의 측면(310C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(300)는 상기 언급된 키 입력 장치(317) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(317)는 디스플레이(301) 상에 다른 형태(예: 소프트 키)로 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 입력 장치는 하우징(310)의 제2 면(310B)에 배치된 지문 센서(미도시)의 적어도 일부를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(308)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(308)은 USB 커넥터 또는 이어폰 잭을 포함할 수 있다.
도 4는, 다른 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 4를 참조하면, 다른 실시예에 따른 전자 장치(400)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 폴더블 하우징(402), 폴더블 하우징(402)의 접힘 가능한 부분을 커버하는 힌지 커버(404), 및 폴더블 하우징(402)에 의해 형성된 공간 내에 배치된 플렉서블 디스플레이(flexible display) 또는 폴더블 디스플레이(foldable display) (403)(이하, 줄여서, "디스플레이"(403))를 포함할 수 있다. 본 개시에서는 디스플레이(403)가 배치된 면을 제1 면 또는 전자 장치(400)의 전면으로 정의하고, 제1 면 또는 전면의 반대 방향을 향하는 면을 제2 면 또는 전자 장치(400)의 후면으로 정의한다. 또한, 전면과 후면 사이의 공간을 둘러싸는 면을 제3 면 또는 전자 장치(400)의 측면으로 정의한다.
일 실시예에 따르면, 폴더블 하우징(402)은 제1 하우징 구조물(402a), 제2 하우징 구조물(402b), 제1 후면 커버(402c), 및 제2 후면 커버(402d)를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 제1 하우징 구조물(402a)과 제1 후면 커버(402c)가 일체로 형성될 수 있으며, 제2 하우징 구조물(402b)과 제2 후면 커버(402d)가 일체로 형성될 수 있다.
일 예시에서, 제1 하우징 구조물(402a)과 제2 하우징 구조물(402b)은 폴딩 축(A 축)을 중심으로 양측에 배치되고, 폴딩 축(A 축)에 대하여 전체적으로 대칭인 형상을 가질 수 있다. 다른 예시에서, 제1 하우징 구조물(402a) 및 제2 하우징 구조물(402b)은 전자 장치(400)의 상태가 펼침 상태("unfolded state" 또는 "flat state")인지, 접힘 상태("folded state")인지, 또는 중간 상태인지 여부에 따라 서로 이루는 각도나 거리가 달라질 수 있다. 다른 예시에서, 제1 하우징 구조물(402a)과 제2 하우징 구조물(402b)은 디스플레이(403)를 수용하기 위한 리세스를 함께 형성할 수 있으며, 디스플레이(403)는 상술한 리세스에 배치될 수 있다. 상술한 제1 하우징 구조물(402a) 및 제2 하우징 구조물(402b)의 적어도 일부는 디스플레이(403)를 지지하기 위해 선택된 크기의 강성을 갖는 금속 재질이나 비금속 재질로 형성될 수 있다.
일 예시에서, 제1 후면 커버(402c)는 전자 장치(400)의 후면의 폴딩 축(A축)의 일편에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 후면 커버(402c)는 실질적으로 직사각형인 가장자리(periphery)를 가질 수 있으며, 제1 하우징 구조물(402a)에 의해 상술한 가장자리가 감싸질 수 있다. 다른 예시에서, 제2 후면 커버(402d)는 전자 장치(400)의 후면의 상기 폴딩 축(A 축)의 다른 일편에 배치되고, 제2 하우징 구조물(402b)에 의해 그 가장자리가 감싸질 수 있다.
일 예시에서, 제1 후면 커버(402c) 및 제2 후면 커버(402d)는 폴딩 축(A 축)을 중심으로 실질적으로 대칭적인 형상을 가질 수 있다. 다만, 제1 후면 커버(402c) 및 제2 후면 커버(402d)의 형상이 상호 대칭적인 형상에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서, 전자 장치(400)는 다양한 형상의 제1 후면 커버(402c) 및 제2 후면 커버(402d)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 제1 후면 커버(402c)는 제1 하우징 구조물(402a)과 일체로 형성될 수 있고, 제2 후면 커버(402d)는 제2 하우징 구조물(402b)과 일체로 형성될 수 있다.
일 예시에서, 제1 후면 커버(402c), 제2 후면 커버(402d), 제1 하우징 구조물(402a), 및 제2 하우징 구조물(402b)은 전자 장치(400)의 다양한 부품들(예: 인쇄 회로 기판 및/또는 배터리)이 배치될 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(400)의 후면에는 하나 이상의 부품(components)이 배치되거나 시각적으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 제1 후면 커버(402c)의 적어도 일 영역을 통해 서브 디스플레이(405)의 적어도 일부가 시각적으로 노출될 수 있다. 다른 실시 예에서, 제2 후면 커버(402d)의 적어도 일 영역을 통해 하나 이상의 부품 또는 센서가 시각적으로 노출될 수 있다. 상술한 센서는, 예를 들어, 근접 센서 및/또는 후면 카메라를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 힌지 커버(404)를 더 포함할 수 있다. 일 예시에서, 힌지 커버(404)는, 제1 하우징 구조물(402a)과 제2 하우징 구조물(402b) 사이에 배치되어, 내부 부품 (예: 힌지 구조(hinge strucutre)을 가릴 수 있도록 구성될 수 있다. 일 예시에서, 힌지 커버(404)는 전자 장치(400)의 상태(펼침 상태(flat state) 또는 접힘 상태(folded state)에 따라, 제1 하우징 구조물(402a) 및 제2 하우징 구조물(402b)의 일부에 의해 가려지거나, 외부로 노출될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(400)가 펼침 상태인 경우, 힌지 커버(404)는 제1 하우징 구조물(402a) 및 제2 하우징 구조물(402b)에 의해 가려져 노출되지 않을 수 있다. 다른 예시로, 전자 장치(400)가 접힘 상태(예: 완전 접힘 상태(fully folded state))인 경우, 힌지 커버(404)는 제1 하우징 구조물(402a) 및 제2 하우징 구조물(402b) 사이에서 외부로 노출될 수 있다. 또 다른 예시로, 제1 하우징 구조물(402a) 및 제2 하우징 구조물(402b)이 소정의 각도를 이루는(folded with a certain angle) 중간 상태(intermediate state)인 경우, 힌지 커버(404)는 제1 하우징 구조물(402a) 및 제2 하우징 구조물(402b)의 사이에서 외부로 일부 노출될 수 있다. 다만 이 경우 노출되는 영역은 완전히 접힌 상태보다 적을 수 있다. 일 예시에서, 힌지 커버(404)는 전자 장치(400)의 내부 구성을 보호하기 위한 곡면을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예시에서, 디스플레이(403)는 폴더블 하우징(402)에 의해 형성된 공간 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(403)는 폴더블 하우징(402)의 제1 하우징 구조물(402a) 및/또는 제2 하우징 구조물(402b)에 의해 형성되는 리세스(recess) 상에 안착되며, 전자 장치(400)의 전면의 대부분을 구성할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(400)의 전면은 디스플레이(403) 및 디스플레이(403)에 인접한 제1 하우징 구조물(402a)의 일부 영역 및 제2 하우징 구조물(402b)의 일부 영역을 포함할 수 있다. 다른 예시에서, 전자 장치(400)의 후면은 제1 후면 커버(402c), 제1 후면 커버(402c)에 인접한 제1 하우징 구조물(402a)의 일부 영역, 제2 후면 커버(402d) 및 제2 후면 커버(402d)에 인접한 제2 하우징 구조물(402b)의 일부 영역을 포함할 수 있다.
일 예시에서, 디스플레이(403)는 적어도 일부 영역이 평면 또는 곡면으로 변형될 수 있는 디스플레이를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(403)는 폴딩 영역(403c), 폴딩 영역(403c)을 기준으로 일측(예: 도 4의 -x 방향의 일측)에 배치되는 제1 영역(403a) 및 타측(예: 도 4의 +x 방향의 일측)에 배치되는 제2 영역(403b)을 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 디스플레이(403)의 영역 구분은 예시적인 것이며, 디스플레이(403)는 구조 또는 기능에 따라 복수(예: 2개, 4개 또는 4개 이상)의 영역으로 구분될 수도 있다. 일 예시에서, 도 4에 도시된 실시예에서는 +y축과 평행하게 연장되는 폴딩 영역(403c) 또는 폴딩 축(A축)에 의해 디스플레이(403)의 영역이 구분될 수 있으나, 다른 실시 예(미도시)에서 디스플레이(403)는 다른 폴딩 영역(예: +x 축에 평행한 폴딩 영역) 또는 다른 폴딩 축(예: +x 축에 평행한 폴딩 축)을 기준으로 영역이 구분될 수도 있다.
일 예시에서, 전자 장치(400)가 펼침 상태(flat state)인 경우, 제1 하우징 구조물(402a) 및 제2 하우징 구조물(402b)은 180˚의 각도를 이루며 동일 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 다른 예시에서, 디스플레이(403)의 제1 영역(403a)의 표면과 제2 영역(403b)의 표면은 서로 180˚를 형성하며, 동일한 방향(예: 전자 장치(400)의 전면 방향)을 향할 수 있다. 또한, 폴딩 영역(403c)은 제1 영역(403a) 및 제2 영역(403b)과 동일 평면을 형성할 수 있다.
다른 예시에서, 전자 장치(400)가 접힘 상태(folded state)(미도시)인 경우, 제1 하우징 구조물(402a) 및 제2 하우징 구조물(402b)은 서로 마주보게 배치될 수 있다. 디스플레이(403)의 제1 영역(403a)의 표면과 제2 영역(403b)의 표면은 서로 좁은 각도(예: 0˚에서 10˚ 사이)를 형성하며, 서로 마주볼 수 있다. 폴딩 영역(403c)은 적어도 일부가 소정의 곡률을 가지는 곡면으로 이루어질 수 있다.
또 다른 예시에서, 전자 장치(400)가 중간 상태(folded state)인 경우, 제1 하우징 구조물(402a) 및 제2 하우징 구조물(402b)은 서로 소정의 각도(a certain angle)로 배치될 수 있다. 디스플레이(403)의 제1 영역(403a)의 표면과 제2 영역(403b)의 표면은 접힘 상태보다 크고 펼침 상태보다 작은 각도를 형성할 수 있다. 폴딩 영역(403c)은 적어도 일부가 소정의 곡률을 가지는 곡면으로 이루어질 수 있으며, 이 때의 곡률은 접힘 상태(folded state)인 경우보다 작을 수 있다.
도 5a는, 또 다른 실시예에 따라, 닫힌 상태(closed state)의 전자 장치를 도시한 사시도이고, 도 5b는, 또 다른 실시예에 따라, 열린 상태(opened state)의 전자 장치를 도시한 사시도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 전자 장치(500)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 하우징(510) 및/또는 플렉서블 디스플레이(flexible display)(520)(이하, 줄여서 "디스플레이")를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(510)은 제1 구조물(511) 및/또는 제1 구조물(511)에 이동 가능하게 조립(또는 결합)되는 제2 구조물(512)을 포함할 수 있다. 일 예시에서, 제2 구조물(512)은 제1 구조물(511)을 기준으로 지정된 범위 내에서 슬라이딩 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 구조물(512)은 제1 구조물(511)에 대해 제1 방향(예: 도 5a, 도 5b의 +y 방향)으로 슬라이딩 이동하여 제1 구조물(511)로부터 멀어질 수 있다. 다른 예로, 제1 구조물(511)에 대해 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향(예: 도 5a, 도 5b의 -y 방향)으로 슬라이딩 이동하여 제1 구조물(511)과 가까워질 수 있다. 일 예시에서, 제2 구조물(512)의 제1 방향을 향하는 슬라이딩 이동에 의해 제2 구조물(512)이 제1 구조물(511)로부터 멀어지는 경우, 하우징(510)은 확장될 수 있다. 다른 예시에서, 제2 구조물(512)의 제2 방향을 향하는 슬라이딩 이동에 의해 제2 구조물(512)이 제1 구조물(511)과 가까워지는 경우, 하우징(510)은 축소될 수 있다.
본 개시에서는 제2 구조물(512)이 제1 구조물(511)로부터 최대로 멀어진 상태(또는 "이격된 상태")를 "열린 상태"(또는 "개방 상태")로 정의하고, 제2 구조물(512)이 제1 구조물(511)과 최대로 가까워진 상태(또는 인접한 상태")를 "닫힌 상태"(또는 "폐쇄 상태")로 정의하며, 이하에서도 "열린 상태"와 "닫힌 상태"라는 표현은 동일한 의미로 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 구조물(511)은 제1 측벽(511a), 제2 측벽(511b), 제3 측벽(511c), 제4 측벽(511d) 및/또는 후면 플레이트(미도시)를 포함하고, 전자 장치(500)의 측면의 적어도 일 영역 및/또는 후면의 적어도 일 영역을 형성할 수 있다.
일 예시에서, 제1 측벽(511a)은 전자 장치(500)의 제2 방향(예: 도 5a, 도 5b의 -y 방향)을 향하는 측면을 형성할 수 있다. 다른 예시에서, 제2 측벽(511b)은 전자 장치(500)의 제3 방향(예: 도 5a, 도 5b의 +x 방향)을 향하는 측면의 일부를 형성하고, 제3 측벽(511c)는 전자 장치(500)의 제3 방향과 반대 방향인 제4 방향(예: 도 5a, 도 5b의 -x 방향)을 향하는 측면의 일부를 형성할 수 있다. 다른 예시에서, 제4 측벽(511d)은 전자 장치(500)의 제2 방향과 반대 방향인 제1 방향(예: 도 5a, 도 5b의 +y 방향)을 향하는 측면의 적어도 일 영역을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 측벽(511a)은 제4 측벽(511d)과 서로 마주보도록 배치되고, 제2 측벽(511b)은 제3 측벽(511c)과 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 다른 예로, 제2 측벽(511b)은 제1 측벽(511a)의 일단(예: 도 5a, 도 5b의 +x 방향의 일단) 및/또는 제4 측벽(511d)의 일단(예: 도 5a, 도 5b의 +x 방향의 일단)과 연결되고, 제3 측벽(511c)은 제1 측벽(511a)의 타단(예: 도 5a, 도 5b의 -x 방향의 일단) 및/또는 제4 측벽(511d)의 타단(예: 도 5a, 도 5b의 -x 방향의 일단)과 연결될 수 있다.
다른 예시에서, 후면 플레이트는 제6 방향(예: 도 5a, 도 5b의 -z 방향)을 향하는 전자 장치(500)의 후면을 형성할 수 있다. 일 예시에서, 제1 구조물(511)의 제1 측벽(511a), 제2 측벽(511b), 제3 측벽(511c), 제4 측벽(511d) 및/또는 후면 플레이트에 의해 제1 구조물(511)에는 내부 공간이 형성될 수 있으며, 상술한 내부 공간에는 제2 구조물(512)이 수용될 수 있다. 예를 들어, 제1 구조물(511)의 제1 측벽(511a), 제2 측벽(511b), 제3 측벽(511c), 제4 측벽(511d) 및/또는 후면 플레이트는 일체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 제2 구조물(512)은 제5 측벽(512a), 제6 측벽(512b), 제7 측벽(512c) 및/또는 지지 플레이트(513)를 포함할 수 있다.
일 예시에서, 제2 구조물(512)의 제5 측벽(512a)은 전자 장치(500)의 제1 방향(예: 도 5a, 도 5b의 +y 방향)을 향하는 측면의 일부를 형성할 수 있다. 제5 측벽(512a)은, 예를 들어, 제1 구조물(511)의 제4 측벽과 함께 전자 장치(500)의 제1 방향을 향하는 측면을 형성할 수 있다.
다른 예시에서, 제6 측벽(512b)은 전자 장치(500)의 제3 방향(예: 도 5a, 도 5b의 +x 방향)을 향하는 측면의 일부를 형성하고, 제7 측벽(512c)은 전자 장치(500)의 제4 방향(예: 도 5a, 도 5b의 -x 방향)을 향하는 측면의 일부를 형성할 수 있다.
다른 예시에서, 지지 플레이트(513)는 제5 방향(예: 도 5a, 도 5b의 +z 방향)을 향하는 제1 면(513a) 및/또는 제5 방향과 반대 방향인 제6 방향을 향하는 제2 면(513b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지 플레이트(513)의 제1 면(513a)에는 디스플레이(520)의 적어도 일부 영역이 배치될 수 있으며, 지지 플레이트(513)의 제2 면(513b)은 전자 장치(500)의 후면의 일부를 형성할 수 있다.
일 예시에서, 제2 구조물(512)이 제1 구조물(511)의 제1 측벽(511a), 제2 측벽(511b), 제3 측벽(511c), 제4 측벽 및/또는 후면 플레이트에 의해 형성되는 내부 공간 내에 수용됨에 따라, 제2 구조물(512)의 제6 측벽(512b) 및/또 는 제7 측벽(512c)의 일부 영역은 제1 구조물(511)에 의해 가려져 전자 장치(500)의 외부에서 시인되지 않을 수 있다. 일 예시에서, 제2 구조물(512)의 제5 측벽(512a), 제6 측벽(512b), 제7 측벽(512c) 및/또는 지지 플레이트(513)는 일체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예시에서, 제2 구조물(512)은 소정의 범위 내에서 제1 구조물(511)을 기준으로 슬라이딩 이동할 수 있다. 일 예로, 제2 구조물(512)은 제1 구조물(511)을 기준으로 제1 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있으며, 제2 구조물(512)의 상술한 슬라이딩 이동에 의해 제1 구조물(511)의 제1 측벽(511a)과 제2 구조물(512)의 제5 측벽(512a) 사이의 거리가 멀어질 수 있다. 다른 예로, 제2 구조물(512)은 제1 구조물(511)을 기준으로 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있으며, 제2 구조물(512)의 상술한 슬라이딩 이동에 의해 제1 구조물(511)의 제1 측벽(511a)과 제2 구조물(512)의 제5 측벽(512a) 사이의 거리는 가까워질 수 있다.
일 예시에서, 전자 장치(500)가 닫힌 상태일 때, 제1 구조물(511)의 제1 측벽(511a)과 제2 구조물(512)의 제5 측벽(512a) 사이의 거리는 가장 짧을 수 있다. 다른 예시에서, 전자 장치(500)가 열린 상태일 때, 제1 측벽(511a)과 제2 구조물(512)의 제5 측벽(512a) 사이의 거리는 가장 길 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(500)는 제1 구조물(511)의 제1 측벽(511a), 제4 측벽(511d)의 길이가 제2 측벽(511b), 제3 측벽(511c)의 길이보다 긴 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(500)는 +x 방향 또는 -x 방향과 평행한 측면의 길이가 +y 방향 또는 -y 방향과 평행한 측면의 길이보다 긴 구조로 형성될 수 있다. 다만, 전자 장치(500)의 구조가 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이(520)는 일부 형상 및 구조가 변형될 수 있도록 플렉서블(flexible)한 특성을 가질 수 있으며, 전자 장치(500)의 전면(예: 도 5a, 도 5b의 +z 방향을 향하는 일면)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 일 예시에서, 디스플레이(520)는 제2 구조물(512)의 외주면의 적어도 일 영역에 배치되어, 제2 구조물(512)이 제1 구조물(511)에 대해 슬라이딩 이동할 때, 제2 구조물(512)과 함께 슬라이딩 이동할 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이(520)는, 평면 영역(520a)(flat region) 및/또는 롤링 영역(520b)(rolling region)을 포함할 수 있다. 일 예시에서, 디스플레이(520)의 평면 영역(520a)은 제2 구조물(512)의 지지 플레이트(513)의 제1 면(513a)에 배치되어, 전자 장치(500)의 상태(예: 닫힌 상태 또는 열린 상태)와 관계 없이 전자 장치(500)의 외부에 상시 보여지는 영역을 의미할 수 있다. 다른 예시에서, 디스플레이(520)의 롤링 영역(520b)은 전자 장치(500)의 상태에 따라, 전자 장치(500)의 외부에 선택적으로 보여지는 영역을 의미할 수 있다. 디스플레이(520)의 평면 영역(520a)은, 예를 들어, 적어도 일측 단부(side edge portion)(예: 도 5a, 도 5b의 +y 방향의 단부)에서 제1 구조물(511)의 제4 측벽(511d) 쪽으로 휘어져 심리스(seamless)하게 연장된 곡면 부분을 포함할 수 있다. 일 예시에서, 디스플레이(520)의 롤링 영역(520b)은, 전자 장치(500)가 닫힌 상태일 때에는 제1 구조물(511)의 내부 공간에 수용되어, 전자 장치(500)의 외부에서 시인되지 않을 수 있다.
다른 예시에서, 전자 장치(500)가 닫힌 상태에서 열린 상태로 전환될 때, 디스플레이(520)의 롤링 영역(520b)은 제2 구조물(512)의 슬라이딩 이동에 의해 제1 구조물(511)의 내부 공간으로부터 전자 장치(500)의 외부로 인출될 수 있다. 전자 장치(500)가 닫힌 상태에서 열린 상태로 전환될 때, 롤링 영역(520b)이 전자 장치(500)의 외부로 인출됨에 따라, 전자 장치(500)의 외부에서 시인되는 디스플레이(520)의 전체 면적이 증가할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(500)가 닫힌 상태일 때, 전자 장치(500)의 외부에서 시인되는 디스플레이(520)의 면적은 제1 넓이(A1)일 수 있다. 반면, 전자 장치(500)가 열린 상태일 때, 전자 장치(500)의 외부에서 시인되는 디스플레이(520)의 면적은 제1 넓이(A1)보다 넓은 제2 넓이(A2)일 수 있다.
또 다른 예시에서, 전자 장치(500)가 열린 상태에서 닫힌 상태로 전환될 때, 디스플레이(520)의 롤링 영역(520b)은 제2 구조물(512)의 슬라이딩 이동에 의해 제1 구조물(511)의 내부 공간 내부로 인입될 수 있다. 전자 장치(500)가 열린 상태에서 닫힌 상태로 전환될 때, 롤링 영역(520b)이 제1 구조물(511)의 내부 공간으로 인입됨에 따라, 전자 장치(500)의 외부에서 시인되는 디스플레이(520)의 전체 면적은 줄어들 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(500)는 디스플레이(520)의 전자 장치(500)의 외부로 보여지는 영역과 대응되는 크기의 화면을 제공할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(500)가 닫힌 상태일 때, 전자 장치(500)는 디스플레이(520)의 평면 영역(520a)의 크기와 대응되는 면적(예: 도 5a의 A1)을 갖는 화면을 제공할 수 있다. 다른 예로, 전자 장치(500)가 열린 상태일 때, 전자 장치(500)는 디스플레이(520)의 평면 영역(520a) 및 롤링 영역(520b)의 일부 영역을 합한 크기에 대응되는 면적(예: 도 5b의 A2)을 갖는 화면을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(500)는 키 입력 장치(미도시), 센서 모듈(504), 오디오 모듈(503, 506, 507), 카메라 모듈(505) 및/또는 커넥터 홀(508) 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 전자 장치(500)는 상술한 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치)를 생략하거나, 다른 구성 요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 키 입력 장치는 하우징(510)의 적어도 일 측면에 배치될 수 있으며, 전자 장치(500)는 키 입력 장치를 통해 사용자 입력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 키 입력 장치는 제1 구조물(511)의 제2 측벽(511b)의 적어도 일 영역에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 전자 장치(500)는 키 입력 장치 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있으며, 포함되지 않은 키 입력 장치는 디스플레이(520) 상에 소프트 키와 같은 다른 형태로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(500)는 센서 모듈(504)을 포함하여, 내부 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(504)은 제1 구조물(511)과 제2 구조물(512) 사이의 거리를 측정하기 위한 거리 센서(예: TOF 센서), 근접 센서, 지문 센서, 생체 센서(예: HRM 센서), 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 포함할 수 있으나, 센서 모듈의 종류가 상술한 예시에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 오디오 모듈(503, 506, 507)은 마이크 홀(503) 및/또는 스피커 홀(506, 507)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(503)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(506, 507)은, 외부 스피커 홀(506) 및/또는 통화용 리시버 홀(507)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(506, 507)과 마이크 홀(503)이 하나의 홀로 구현되거나, 스피커 홀 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
일 실시예에서, 카메라 모듈(505)은 전자 장치(500)의 전면 및/또는 후면에 배치되는 적어도 하나의 카메라 모듈(505) 및/또는 플래시(미도시)를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 적어도 하나의 카메라 모듈(505)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 다른 예시에서, 플래시는, 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(500)의 한 면(예: 전자 장치(500)의 후면)에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 커넥터 홀(508)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(508)은 전자 장치(500)의 적어도 일 측면에 배치되는 USB 커넥터 및/또는 이어폰 잭을 포함할 수 있다. 일 실시예에서는, USB 커넥터와 이어폰 잭은 하나의 홀로 구현될 수도 있으며, 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(500)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 6a는, 일 실시예에 따라, 전자 장치의 구성 요소들의 전기적 연결 관계를 나타낸 도면이고, 도 6b는, 다른 실시예에 따라, 전자 장치의 구성 요소들의 전기적 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 6a 및/또는 도 6b에 도시된 구성 요소들은 도 3a, 도 3b의 전자 장치(300), 도 4의 전자 장치(400) 및/또는 도 5의 전자 장치(500)의 구성 요소의 일 예시일 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(600)(예: 도 3a의 전자 장치(300), 도 4의 전자 장치(400) 및/또는 도 5의 전자 장치(500))는, 안테나 모듈(700)(예: 도 2의 제3 안테나 모듈(246)), 무선 통신 회로(800)(예: 도 1, 도 2의 무선 통신 모듈(192)) 및/또는 적어도 하나의 프로세서(810)(예: 도 1, 도 2의 프로세서(120))를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(700)은 안테나 어레이(710)(예: 도 2의 안테나(248)), RFIC(radio frequency integrate circuit)(720)(예: 도 2의 제3 RFIC(226)) 및/또는 전력 관리 회로(PMIC: power manage integrate circuit)(730)를 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에 따르면, 안테나 모듈(700)의 상술한 구성들 중 적어도 하나가 생략되거나, 적어도 두 개의 구성이 일체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예시에서, 안테나 모듈(700)의 상술한 안테나 어레이(710), RFIC(720) 및/또는 전력 관리 회로(730)는 인쇄 회로 기판(미도시)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 안테나 어레이(710)는 인쇄 회로 기판의 제1 면에 배치되고, RFIC(720) 및/또는 전력 관리 회로(730)는 인쇄 회로 기판의 제1 면과 반대 방향을 향하는 제2 면에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 안테나 어레이(710)는 방향성 빔(beam)을 형성(또는 "빔 포밍(beam forming)")하도록 배치된 복수의 안테나 엘리먼트들(711, 712, 713, 714)을 포함할 수 있다. 일 예시에서, 복수의 안테나 엘리먼트들(711, 712, 713, 714)은 무선 통신 회로(800)와 전기적으로 연결되고, 제1 주파수 대역의 RF(radio frequency) 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 예를 들어, 복수의 안테나 엘리먼트들(711, 712, 713, 714)은 RFIC(720)를 통해 무선 통신 회로(800)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 안테나 어레이(710)는 제1 안테나 엘리먼트(711), 제2 안테나 엘리먼트(712), 제3 안테나 엘리먼트(713) 및/또는 제4 안테나 엘리먼트(714)를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 제1 안테나 엘리먼트(711), 제2 안테나 엘리먼트(712), 제3 안테나 엘리먼트(713) 및/또는 제4 안테나 엘리먼트(714)는, 다이폴 안테나 엘리먼트(dipole antenna element) 또는 패치 안테나 엘리먼트(patch antenna element) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 예시에서, 제1 안테나 엘리먼트(711), 제2 안테나 엘리먼트(712), 제3 안테나 엘리먼트(713) 및/또는 제4 안테나 엘리먼트(714)는 실질적으로 동일한 형상으로 형성될 수 있으나, 실시예에 따라, 적어도 하나의 안테나 엘리먼트가 다른 안테나 엘리먼트와 상이한 형상으로 형성될 수도 있다.
일 실시예에서, RFIC(720)는 안테나 어레이(710)를 통해 송신 및/또는 수신되는 제1 주파수 대역의 RF 신호를 처리할 수 있다. 제1 주파수 대역은, 예를 들어, 밀리미터웨이브(mmWave) 주파수 대역(예: 약 28 GHz 및/또는 약 39 GHz)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예시에서, RFIC(720)는, 송신 시, 무선 통신 회로(800)로부터 획득된 중간 주파수 대역(예: 약 9 GHz 내지 약 11 GHz)의 신호(또는 "IF 신호(intermediate frequency)")를 제1 주파수 대역의 RF 신호로 업 컨버트 할 수 있다. 다른 예시에서, RFIC(720)는, 수신 시, 안테나 어레이(710)를 통해 획득한 제1 주파수 대역의 RF 신호를 다운 컨버트하여 중간 주파수 대역의 신호로 변환하고, 변환된 신호를 무선 통신 회로(800)에 전달 또는 전송할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에 따르면, RFIC(720)는, 송신 시, 적어도 하나의 프로세서(810)로부터 획득된 기저대역 신호(또는 "BB(base band) 신호")를 제1 주파수 대역의 RF 신호로 변환하거나, 수신 시, 안테나 어레이(710)를 통해 수신된 제1 주파수 대역의 RF 신호를 기저대역의 신호로 변환하여 적어도 하나의 프로세서(810)로 전달할 수도 있다.
일 실시예에서, RFIC(720)는 안테나 어레이(710)와 무선 통신 회로(800) 사이에 형성되는 전기적 경로(L)를 포함할 수 있다. RFIC(720)는, 상술한 전기적 경로(L)를 통해, 안테나 어레이(710)의 복수의 안테나 엘리먼트들(711, 712, 713, 714)을 전기적으로 연결할 수 있다. 일 예시에서, 전기적 경로(L)는 제1 지점(P1)에서 제1 경로(L1), 제2 경로(L2), 제3 경로(L3) 및/또는 제4 경로(L4)로 분기될 수 있다. 예를 들어, 제1 경로(L1)는 무선 통신 회로(800)와 제1 안테나 엘리먼트(711)를 전기적으로 연결하고, 제2 경로(L2)는 무선 통신 회로(800)와 제2 안테나 엘리먼트(712)를 전기적으로 연결할 수 있다. 다른 예로, 제3 경로(L3)는 무선 통신 회로(800)와 제3 안테나 엘리먼트(713)를 전기적으로 연결하고, 제4 경로(L4)는 무선 통신 회로(800)와 제4 안테나 엘리먼트(714)를 전기적으로 연결할 수 있다.
일 실시예에서, RFIC(720)는, 상술한 전기적 경로(L) 상에 배치되는 믹서(mixer)(721), 결합 및 분배기(722), 적어도 하나의 제1 스위치(723), 적어도 하나의 제1 위상 변환기(724), 적어도 하나의 전력 증폭기(PA: power amplifier)(725), 적어도 하나의 저잡음 증폭기(LNA: lower noise amplifier)(726), 적어도 하나의 제2 스위치(727) 및/또는 적어도 하나의 전기적 연결 부재(728)를 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서, RFIC(720)는 상술한 구성 요소들 중 적어도 하나를 생략하거나, 다른 구성 요소(예: 필터(filter))를 추가적으로 포함할 수도 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 제1 위상 변환기(724)는 제1 안테나 엘리먼트(711)와 무선 통신 회로(800) 사이의 RF 신호 송신 경로로 동작하는 제1-1 경로(L11)에 배치되는 위상 변환기(724a) 및/또는 제1 안테나 엘리먼트(711)와 무선 통신 회로(800) 사이의 RF 신호 수신 경로로 동작하는 제1-2 경로(L12)에 배치되는 위상 변환기(724b)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 믹서(721)는 전기적 경로(L) 상에 배치되고, 안테나 어레이(710)와 무선 통신 회로(800) 사이에 전송되는 신호의 주파수 대역을 변환할 수 있다. 일 예시에서, 믹서(721)는 무선 통신 회로(800)로부터 수신한 중간 주파수 대역의 신호로 제1 주파수 대역의 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 믹서(721)는 무선 통신 회로(800)에서 획득한 중간 주파수 대역의 I/Q 신호(in-phase and quadrature signal)와 국부 발진기(local oscillator)(미도시)로부터 획득한 LO 신호(local oscillator signal)를 혼합하여, 중간 주파수 대역 및 LO 신호보다 높은 주파수를 갖는 제1 주파수 대역의 RF 신호를 생성할 수 있다. 다른 예시에서, 믹서(721)는 안테나 어레이(710)로부터 수신한 제1 주파수 대역의 RF 신호를 중간 주파수 대역의 I/Q 신호로 변환할 수도 있다.
일 실시예에서, 결합 및 분배기(722)는 전기적 경로(L)를 통해 전송되는 송신 RF 신호를 복수 개의 신호로 분할하거나, 복수 개의 수신 RF 신호를 하나의 수신 RF 신호로 결합할 수 있다. 예를 들어, 결합 및 분배기(722)는, 송신 시, 전기적 경로(L)의 제1 지점(P1)과 인접하게 배치되어, 송신 RF 신호를 제1 경로(L1), 제2 경로(L2), 제3 경로(L3) 및/또는 제4 경로(L4)로 분할할 수 있다. 다른 예로, 결합 및 분배기(722)는 제1 경로(L1), 제2 경로(L2), 제3 경로(L3) 및/또는 제4 경로(L4)로부터 획득된 복수 개의 수신 RF 신호를 하나의 수신 RF 신호로 결합할 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 제1 스위치(723) 및/또는 적어도 하나의 제2 스위치(727)는 전기적 경로(L) 상에 배치되어, RF 신호의 수신 경로 또는 RF 신호의 수신 경로 중 하나를 형성할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 제1 스위치(723)는, 제1-1 스위치(723a), 제1-2 스위치(723b), 제1-3 스위치(723c) 및/또는 제1-4 스위치(723d)를 포함할 수 있다. 다른 예로, 적어도 하나의 제2 스위치(727)는, 제2-1 스위치(727a), 제2-2 스위치(727b), 제2-3 스위치(727c) 및/또는 제2-4 스위치(727d)를 포함할 수 있다.
일 예시에서, 제1-1 스위치(723a) 및/또는 제2-1 스위치(727a)는 제1 경로(L1) 상에 위치하여, 제1 안테나 엘리먼트(711)와 무선 통신 회로(800) 사이의 RF 신호 송신 경로로 동작하는 제1-1 경로(L11) 및/또는 제1 안테나 엘리먼트(711)와 무선 통신 회로(800) 사이의 RF 신호 수신 경로로 동작하는 제1-2 경로(L12)를 형성할 수 있다.
다른 예시에서, 제1-2 스위치(723b) 및/또는 제2-2 스위치(727b)는 제1 경로(L2) 상에 위치하여, 제2 안테나 엘리먼트(712)와 무선 통신 회로(800) 사이의 RF 신호 송신 경로로 동작하는 제2-1 경로(L21) 및/또는 제2 안테나 엘리먼트(712)와 무선 통신 회로(800) 사이의 RF 신호 수신 경로로 동작하는 제2-2 경로(L22)를 형성할 수 있다.
또 다른 예시에서, 제1-3 스위치(723c) 및/또는 제2-3 스위치(727c)는 제3 경로(L3) 상에 위치하여, 제3 안테나 엘리먼트(713)와 무선 통신 회로(800) 사이의 RF 신호 송신 경로로 동작하는 제3-1 경로(L31) 및/또는 제3 안테나 엘리먼트(713)와 무선 통신 회로(800) 사이의 RF 신호 수신 경로로 동작하는 제3-2 경로(L32)를 형성할 수 있다.
또 다른 예시에서, 제1-4 스위치(723d) 및/또는 제2-4 스위치(727d)는 제4 경로(L4) 상에 위치하여, 제4 안테나 엘리먼트(714)와 무선 통신 회로(800) 사이의 RF 신호 송신 경로로 동작하는 제4-1 경로(L41) 및/또는 제4 안테나 엘리먼트(714)와 무선 통신 회로(800) 사이의 RF 신호 수신 경로로 동작하는 제4-2 경로(L42)를 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 제1 위상 변환기(724)는 전기적 경로(L) 상에 배치되어, 무선 통신 회로(800)에서 안테나 어레이(710)로 전송되는 송신 RF 신호의 위상을 변환하거나, 안테나 어레이(710)에서 무선 통신 회로(800)로 전송되는 수신 RF 신호의 위상을 변환할 수 있다. 일 예시에서, 적어도 하나의 제1 위상 변환기(724)는, 제1-1 경로(L11), 제1-2 경로(L12), 제2-1 경로(L21), 제2-2 경로(L22), 제3-1 경로(L31), 제3-2 경로(L32), 제4-1 경로(L41) 및/또는 제4-2 경로(L42) 상에 직렬 연결(series connection)되어, 송신 RF 신호 및/또는 수신 RF 신호의 위상을 변환시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 전력 증폭기(725)는, 무선 통신 회로(800)에서 안테나 어레이(710)로 전달되는 송신 RF 신호의 전력을 증폭시킬 수 있다. 일 예시에서, 적어도 하나의 전력 증폭기(725)는 RF 신호 송신 경로로 동작하는 제1-1 경로(L11), 제2-1 경로(L21), 제3-1 경로(L31) 및/또는 제4-1 경로(L41)에 배치되어, 적어도 하나의 전력 증폭기(725)로 입력되는 송신 RF 신호의 전력을 증폭시킬 수 있다. 다른 예시에서, 적어도 하나의 전력 증폭기(725)를 통해 증폭된 송신 RF 신호는 제1 안테나 엘리먼트(711), 제2 안테나 엘리먼트(712), 제3 안테나 엘리먼트(713) 및/또는 제4 안테나 엘리먼트(714)로 전달될 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 저잡음 증폭기(726)는, 안테나 어레이(710)로부터 무선 통신 회로(800)로 전달되는 수신 RF 신호의 전력을 증폭시킬 수 있다. 일 예시에서, 적어도 하나의 저잡음 증폭기(726)는 RF 신호 수신 경로로 동작하는 제1-2 경로(L12), 제2-2 경로(L22), 제3-2 경로(L32) 및/또는 제4-2 경로(L42)에 배치되어, 제1 안테나 엘리먼트(711), 제2 안테나 엘리먼트(712), 제3 안테나 엘리먼트(713) 및/또는 제4 안테나 엘리먼트(714)로부터 입력되는 수신 RF 신호의 전력을 증폭시킬 수 있다. 다른 예시에서, 적어도 하나의 저잡음 증폭기(726)를 통해 증폭된 수신 RF 신호는, 믹서(721), 결합 및 분배기(722)를 거쳐 무선 통신 회로(800)로 전달될 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 전기적 연결 부재(728)는 안테나 어레이(710)와 전기적으로 연결되어, 전기적 경로(L)를 통해 전달되는 송신 RF 신호를 안테나 어레이(710)로 전달하거나, 안테나 어레이(710)를 통해 획득한 수신 RF 신호를 전기적 경로(L)로 전달할 수 있다. 일 예시에서, 적어도 하나의 전기적 연결 부재(728)는, 제1 안테나 엘리먼트(711)와 제1 경로(L1)를 전기적으로 연결하는 제1 전기적 연결 부재(728a), 제2 안테나 엘리먼트(712)와 제2 경로(L2)를 전기적으로 연결하는 제2 전기적 연결 부재(728b), 제3 안테나 엘리먼트(713)와 제3 경로(L3)를 전기적으로 연결하는 제3 전기적 연결 부재(728c) 및/또는 제4 안테나 엘리먼트(714)와 제4 경로(L4)를 전기적으로 연결하는 제4 전기적 연결 부재(728d)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 전기적 연결 부재(728)는, 예를 들어, 전송 선로(TL: transmission line)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 적어도 하나의 전기적 연결 부재(728)는, 동축 케이블(coaxial cable), C-클립(C-clip) 또는 PCB(printed circuit board)(예: FPCB(flexible printed circuit board)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, RFIC(720)는 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 변경할 수 있도록 구성된 길이 가변 소자(740)를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 길이 가변 소자(740)는 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 변경하여, 안테나 어레이(710)에 입력되는 입력단 임피던스(또는 "입력 임피던스) 값을 변경할 수 있다.
일 예시에서, 안테나 어레이(710)를 통해 송신 및/또는 수신되는 RF 신호의 주파수 대역에 따라, 임피던스 정합(또는 "임피던스 매칭")을 위한 임피던스 값이 상이할 수 있다. 길이 가변 소자(740)를 포함하지 않는 안테나 모듈의 경우, 입력단 임피던스 값이 고정되어 특정 주파수 대역의 방사 성능 저하가 발생할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(600)는, 길이 가변 소자(740)를 이용하여 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 변경함으로써, 입력단 임피던스 값을 조절할 수 있으며, 결과적으로 안테나 모듈(700)의 방사 성능을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서, 길이 가변 소자(740)는, 전기적 경로(L)의 적어도 일 지점에서 분기되어, 전기적 경로(L)와 그라운드(ground) 사이에 연결(또는 "션트 연결(shunt connection)")될 수 있다.
도 6a를 참조하면, 길이 가변 소자(740)는, 일 예시에서, 전기적 경로(L) 중 믹서(721)와 결합 및 분배기(722) 사이의 제2 지점(P2)에서 분기되어, 전기적 경로(L)의 제2 지점(P2)과 그라운드 사이에 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 프로세서(810)는 길이 가변 소자(740)와 작동적으로(operatively) 연결될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(810)는 무선 통신 회로(800)를 통해 가변 소자(740)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(810)는 무선 통신 회로(800)에 제어 신호(예: 제어 명령(control command))를 송신함으로써 가변 소자(740)의 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 변경할 수 있다
도 6b를 참조하면, 길이 가변 소자(740)는, 다른 예시에서, 무선 통신 회로(800)와 안테나 어레이(710) 사이에 위치한 제1 전기적 연결 부재(728a), 제2 전기적 연결 부재(728b), 제3 전기적 연결 부재(728c) 또는 제4 전기적 연결 부재(728d) 중 적어도 하나의 전기적 연결 부재의 일 지점에서 분기되어, 상술한 일 지점과 그라운드 사이에 연결될 수 있다. 도면 상에 도시되지 않았으나, 길이 가변 소자(740)는, 또 다른 예시에서, 전기적 경로(L)의 제1 경로(L1), 제2 경로(L2), 제3 경로(L3) 또는 제4 경로(L4) 중 적어도 하나의 경로의 일 지점에서 분기되어, 상술한 일 지점과 그라운드 사이에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 길이 가변 소자(740)는, 제1-1 스위치(723a), 제1-2 스위치(723b), 제1-3 스위치(723c) 및/또는 제1-4 스위치(723d)와 인접한 일 지점에서 분기되어 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 길이 가변 소자(740)는 제5 위상 변환기(phase shifter)를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 제5 위상 변환기는, 전기적 경로(L) 상에 직렬 연결되는 적어도 하나의 제1 위상 변환기(724)와 달리, 전기적 경로(L)의 일 지점(예: 제2 지점(P2))에서 분기되어 연결됨에 따라, 제5 위상 변환기의 동작에 의해 전기적 경로(L)의 전기적 길이가 변경될 수 있다. 예를 들어, 제5 위상 변환기의 위상 변경 동작에 의해 전기적 경로(L)의 전기적 길이가 길어지거나, 줄어들 수 있다. 다른 예시에서, 제5 위상 변환기는 적어도 하나의 제1 위상 변환기(724)에 비해 상대적으로 높은 정밀도(resolution)를 갖는 위상 변환기일 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 제1 위상 변환기(724)는 제1 비트를 갖는 위상 변환기이고, 제5 위상 변환기는 제1 비트보다 큰 제2 비트를 갖는 위상 변환기일 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(600)는 상대적으로 높은 정밀도를 갖는 제5 위상 변환기를 통해 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 보다 정밀하게 조절할 수 있으며, 그 결과 입력단 임피던스 값을 보다 정밀하게 변경하여 안테나 모듈(700)의 방사 성능을 개선할 수 있다. 길이 가변 소자(740)가 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예(미도시)에 따르면, 길이 가변 소자(740)는 커패시턴스(capacitance) 값의 변경이 가능한 가변 커패시터(variable capacitor)를 포함할 수도 있다.
다른 실시예(미도시)에서 길이 가변 소자(740)는 위상 변환 회로일 수 있다. 예를 들어, 길이 가변 소자(740)는 커패시터(capacitor), 인덕터(inductor), 및/또는 다이오드(diode)중 적어도 하나 또는 상기 중 둘 이상의 조합으로 형성된 회로일 수 있다.
일 실시예에서, 전력 관리 회로(730)는, 메인 PCB(미도시)로부터 전압을 공급받아서, 안테나 모듈(700)의 다양한 구성 요소에 필요한 전원을 제공할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 회로(730)는 RFIC(720)에 전원을 제공할 수 있다.
다른 실시예(미도시)에 따르면, 안테나 모듈(700)은 모듈 인터페이스(미도시) 및/또는 차폐 부재(미도시) 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 안테나 모듈(700)은, 모듈 인터페이스를 통해 다른 인쇄 회로 기판(예: 메인 PCB)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예시에서, 모듈 인터페이스는, 동축 케이블 커넥터, board to board 커넥터, 인터포저(interposer), 또는 FPCB(flexible printed circuit board)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예시에서, 안테나 모듈(700)은 RFIC(720) 및/또는 전력 관리 회로(730)는 전자 장치(600)의 다른 인쇄 회로 기판(예: 메인 PCB)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 차폐 부재는 안테나 모듈(700)의 RFIC(720) 및/또는 전력 관리 회로(730)를 전자기적으로 차폐할 수 있다. 예를 들어, 차폐 부재는 쉴드 캔(shield can)을 포함할 수 있으며, 안테나 모듈(700)로 유입되는 노이즈를 차폐하거나, 안테나 모듈(700)에서 발생되는 노이즈를 차폐할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(800)는 안테나 모듈(700) 및/또는 적어도 하나의 프로세서(810)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 안테나 모듈(700)의 안테나 어레이(710)로 RF 신호를 송신하거나, 안테나 어레이(710)로부터 RF 신호를 수신할 수 있다. 일 예시에서, 무선 통신 회로(800)는, IFIC(intermediate frequency integrated circuit)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(800)의 IFIC는, 송신 시, 적어도 하나의 프로세서(810)로부터 획득된 기저대역의 신호를 중간 주파수 대역의 신호(또는 "IF 신호")로 변환할 수 있다. 다른 예로, 무선 통신 회로(800)의 IFIC는, 수신 시, 안테나 모듈(700)를 통해 획득한 중간 주파수 대역의 신호를 기저대역의 신호로 변환하고, 변환된 신호를 적어도 하나의 프로세서(810)로 전달할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서(810)는 무선 통신 회로(800)와 전기적으로 연결되어, 전자 장치(600)의 통신(예: 무선 통신)을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로세서(810)는 무선 통신 회로(800)로 RF 신호를 송신하거나, 무선 통신 회로(800)로부터 RF 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 안테나 모듈(700)의 길이 가변 소자(740)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예시에서, 적어도 하나의 프로세서(810)는 길이 가변 소자(740)를 제어함으로써, 무선 통신 회로(800)와 안테나 어레이(710) 사이에 형성되는 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 조절할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로세서(810)는 길이 가변 소자(740)를 제어하여 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 늘리거나, 또는 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 줄일 수 있다. 다른 예시에서, 적어도 하나의 프로세서(810)는 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 조절함으로써, 안테나 어레이(710)에 입력되는 입력단 임피던스 값을 조절할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(810)의 길이 가변 소자(740) 제어 동작에 대한 설명은 후술하도록 한다.
일 예시에서, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 통신 프로세서(CP: communication processor) 및/또는 어플리케이션 프로세서(AP: application processor)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 통신 프로세서와 어플리케이션 프로세서가 결합된 하나의 프로세서일 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 길이 가변 소자(740)를 통해 무선 통신 회로(800)와 안테나 모듈(700)의 안테나 어레이(710) 사이에 형성되는 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 변경하여 입력단 임피던스 값을 조절할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(600)는 안테나 모듈(700)의 성능을 향상시킬 수 있다. 이하에서는, 도 7a, 도 7b 및/또는 도 8을 참조하여, 전기적 경로(L)의 전기적 길이 변경에 따른 안테나 모듈(700)의 성능 향상 효과에 대하여 살펴보도록 한다.
도 7a은, 일 실시예에 따른 전자 장치의 안테나와 무선 통신 회로 사이의 전기적 경로의 전기적 길이 변화에 따른 안테나 모듈의 공진 주파수 변화를 나타내는 그래프이고, 도 7b은, 다른 실시예에 따른 전자 장치의 안테나와 무선 통신 회로 사이의 전기적 경로의 전기적 길이 변화에 따른 안테나 모듈의 공진 주파수 변화를 나타내는 그래프이다. 도 8은, 일 실시예에 따른 전자 장치의 안테나와 무선 통신 회로 사이의 전기적 경로의 전기적 길이 변화에 따른 안테나 모듈의 이득 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7a는, 약 28 GHZ 주파수 대역에서 길이 가변 소자(예: 도 6a, 도 6b의 길이 가변 소자(740))의 동작에 따른, 제1 안테나 엘리먼트(예: 도 6a, 도 6b의 제1 안테나 엘리먼트(711))의 안테나 이득 변화를 나타내다.
도 7a를 참조하면, 일 실시예에 따라, 전자 장치가 길이 가변 소자를 이용하여, 제1 안테나 엘리먼트와 무선 통신 회로(예: 도 6a, 도 6b의 무선 통신 회로(800)) 사이에 형성되는 전기적 경로(예: 도 6a, 도 6b의 제1 경로(L1))의 길이를 변경함에 따라, 제1 안테나 엘리먼트의 방사 성능 및/또는 제1 안테나 엘리먼트의 공진 주파수가 이동함을 확인할 수 있다. 일 예시에서, 길이 가변 소자를 이용하여 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하지 않는 경우, 제1 안테나 엘리먼트의 공진 주파수는 약 28 GHz일 수 있으며, 공진 주파수에서의 제1 안테나 엘리먼트의 반사 계수(예: S(1,1))는 약 -18 dB일 수 있다. 다른 예시에서, 길이 가변 소자의 위상을 변화(예: 170°, 160°, 150°, 140° 순서로 변화)하여, 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하는 경우, 제1 안테나 엘리먼트의 공진 주파수는 약 28 GHz에서 약 27.5 GHz, 약 25.5 GHz, 약 24.5 GHz로 변경되고, 제1 안테나 엘리먼트의 반사 계수 또한 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하지 않을 때에 비해 향상되는 것을 확인할 수 있다.
도 7b는, 약 28 GHz 주파수 대역에서 길이 가변 소자의 동작에 따른, 제1 안테나 엘리먼트, 제2 안테나 엘리먼트(예: 도 6a, 도 6b의 제2 안테나 엘리먼트(712)), 제3 안테나 엘리먼트(예: 도 6a, 도 6b의 제3 안테나 엘리먼트(713)) 및/또는 제4 안테나 엘리먼트(예: 도 6a, 도 6b의 제4 안테나 엘리먼트(714))의 안테나 이득 변화를 나타낸다. 도 8은, 약 28 GHz 주파수 대역에서 길이 가변 소자의 동작에 따른, 제1 안테나 엘리먼트, 제2 안테나 엘리먼트, 제3 안테나 엘리먼트 및/또는 제4 안테나 엘리먼트의 안테나 이득 변화를 극좌표 선도(gain polar plot)로 나타낸다.
도 7b를 참조하면, 일 실시예에 따라, 전자 장치가 길이 가변 소자를 이용하여, 안테나 어레이(예: 제1 안테나 엘리먼트, 제2 안테나 엘리먼트, 제3 안테나 엘리먼트 및/또는 제4 안테나 엘리먼트)와 무선 통신 회로 사이에 형성되는 전기적 경로(예: 도 6a, 도 6b의 전기적 경로(L))의 길이를 변경함에 따라, 안테나 어레이의 방사 성능 및/또는 안테나 어레이의 공진 주파수가 이동함을 확인할 수 있다. 일 예시에서, 길이 가변 소자를 이용하여 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하지 않는 경우, 안테나 어레이의 공진 주파수는 약 29.5 GHz일 수 있으며, 공진 주파수에서의 안테나 어레이의 반사 계수(예: S(1,1))는 약 -10 dB일 수 있다. 다른 예시에서, 길이 가변 소자의 위상을 변화(예: 170°, 160°, 150°, 140° 순서로 변화)하여, 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하는 경우, 안테나 어레이의 공진 주파수는 약 29.5 GHz에서 약 29 GHz, 약 28.5 GHz로 변경되고, 안테나 어레이의 반사 계수 또한 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하지 않을 때에 비해 향상되는 것을 확인할 수 있다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따라, 전자 장치가 길이 가변 소자를 이용하여, 안테나 어레이와 무선 통신 회로 사이에 형성되는 전기적 경로의 길이를 변경함에 따라, 안테나 어레이의 안테나 이득이 향상됨을 확인할 수 있다. 일 예시에서, 길이 가변 소자를 이용하여 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하지 않는 경우, 90° 방향을 향하는 안테나 어레이의 빔 패턴의 안테나 이득은 약 3.6998 dB일 수 있다. 반면, 길이 가변 소자의 위상을 변화(예: 170°, 160°, 150 순서로 변화)하여, 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하는 경우, 90° 방향을 향하는 안테나 어레이의 빔 패턴의 안테나 이득은 약 6.6668 dB까지 향상될 수 있다. 즉, 길이 가변 소자를 통해 전기적 경로의 전기적 길이를 변경함으로써, 안테나 어레이의 안테나 이득을 약 3 dB만큼 개선할 수 있음을 확인할 수 있다.
도 7a, 도 7b 및/또는 도 8를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치는, 길이 가변 소자를 제어하여 무선 통신 회로와 안테나 어레이 사이의 전기적 경로의 전기적 길이를 변경함으로써, 안테나 어레이의 공진 주파수를 이동시키거나, 안테나 어레이의 성능(예: 방사 성능)을 개선할 수 있음을 확인할 수 있다.
도 9는, 일 실시예에 따라, 전자 장치의 구성 요소들의 전기적 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(600)(예: 도 6a, 도 6b의 전자 장치(600))는, 안테나 어레이(710)(예: 도 6a의 안테나 어레이(710)), RFIC(720)(예: 도 6a의 RFIC(720)), 전력 관리 회로(730)(예: 도 6a의 전력 관리 회로(730)) 및 길이 가변 소자(740)(예: 도 6a, 도 6b의 길이 가변 소자(740))를 포함하는 안테나 모듈(700)(예: 도 6a의 안테나 모듈(700)), 스위치 회로(750), 무선 통신 회로(800)(예: 도 6a의 무선 통신 회로(800)) 및/또는 적어도 하나의 프로세서(810)(예: 도 6a의 적어도 하나의 프로세서(810))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(600)는, 도 6a 및/또는 도 6b의 전자 장치(600)에서 스위치 회로(750)가 추가된 전자 장치일 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따르면, 스위치 회로(750)는, 길이 가변 소자(740)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 상술한 스위치 회로(750)는 길이 가변 소자(740)를 그라운드에 선택적으로 연결하거나, 전기적으로 오픈(open)시킬 수 있다. 예를 들어, 스위치 회로(750)의 전기적 연결 상태에 따라, 길이 가변 소자(740)는 그라운드에 연결되거나, 전기적으로 오픈된 상태가 될 수 있다. 일 예시에서, 길이 가변 소자(740)가 스위치 회로(750)의 전기적 연결 상태에 따라, 안테나 어레이(710)와 무선 통신 회로(800) 사이에 형성되는 전기적 경로(L)(예: 도 6a, 도 6b의 전기적 경로(L))의 전기적 길이가 변경될 수 있다. 예를 들어, 길이 가변 소자(740)가 그라운드에 선택적으로 연결되거나, 전기적으로 오픈됨에 따라, 전기적 경로(L)의 전기적 길이가 변경될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 길이 가변 소자(740) 및/또는 스위치 회로(750)의 전기적 연결 상태를 제어하여 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 변경할 수 있으며, 이에 따라 안테나 어레이(710)에 입력되는 입력단 임피던스 값이 변경될 수 있다. 상술한 전자 장치(600)는, 길이 가변 소자(740) 및/또는 스위치 회로(750)를 통해 입력단 임피던스 값을 변경함으로써, 안테나 모듈(700)의 성능을 향상시키고, 간섭 신호 발생을 줄일 수 있다.
일 실시예에서, 스위치 회로(750)는 적어도 하나의 프로세서(810)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 적어도 하나의 프로세서(810)는 스위치 회로(750)의 전기적 연결 상태를 제어할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로세서(810)는 스위치 회로(750)의 전기적 연결 상태를 제어하여, 길이 가변 소자(740)가 그라운드로 연결되도록 할 수 있다. 다른 예로, 적어도 하나의 프로세서(810)는 스위치 회로(750)의 전기적 연결 상태를 제어하여, 길이 가변 소자(740)가 전기적으로 오픈된 상태가 되도록 할 수 있다.
다른 실시예(미도시)에 따르면, 스위치 회로(750)는 무선 통신 회로(800)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 무선 통신 회로(800)가 스위치 회로(750)의 전기적 연결 상태를 제어할 수도 있다.
도 10은, 일 실시예에 따른 전자 장치의 길이 가변 소자 제어 동작을 나타내는 흐름도이다. 이하에서는, 도 6a 및/또는 도 6b에 도시된 구성을 참고하여, 도 10의 제어 동작을 설명하도록 한다.
도 10을 참조하면, 동작 1001에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(600)(예: 도 6a, 도 6b의 전자 장치(600))의 적어도 하나의 프로세서(810)(예: 도 6a, 도 6b의 적어도 하나의 프로세서(810))는, 안테나 모듈(700)(예: 도 6a, 도 6b의 안테나 모듈(700))을 통해 송신 및/또는 수신되는 RF 신호의 주파수 대역을 확인 또는 모니터링할 수 있다. 일 예시에서, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 적어도 하나의 프로세서(810)와 전기적으로 연결된 무선 통신 회로(800)(예: 도 6a, 도 6b의 무선 통신 회로(800))를 이용하여, 안테나 모듈(700)을 통해 송신 및/또는 수신되는 RF 신호의 주파수 대역을 감지할 수 있다.
동작 1002에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(600)의 적어도 하나의 프로세서(810)는, 동작 1001에서 확인 또는 모니터링된 RF 신호의 주파수 대역에 기초하여, 길이 가변 소자(740)(예: 도 6a, 도 6b의 길이 가변 소자(740))를 제어할 수 있다. 안테나 모듈(700)에서 송신 및/또는 수신되는 RF 신호의 주파수 대역에 따라, 최적의 성능(예: 방사 성능)을 낼 수 있는 임피던스 값이 다를 수 있다. 일 예시에서, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 감지된 RF 신호의 주파수 대역에 기초하여 길이 가변 소자(740)를 제어함으로써, 무선 통신 회로(800)와 안테나 모듈(700) 사이의 전기적 경로(L)(예: 도 6a, 도 6b의 전기적 경로(L))의 전기적 길이를 조절할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 감지된 RF 신호에 따라, 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 늘리거나, 전기적 길이를 줄여 입력단 임피던스 값을 조절할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(600)는, 상술한 동작 1001 및/또는 동작 1002를 통해, 다양한 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 모듈(700)의 방사 성능을 향상시킬 수 있다.
도 11은, 다른 실시예에 따른 전자 장치의 길이 가변 소자 제어 동작을 나타내는 흐름도이다. 이하에서는, 도 6a 및/또는 도 6b에 도시된 구성을 참고하여, 도 11의 제어 동작을 설명하도록 한다.
도 11을 참조하면, 동작 1101에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(600)(예: 도 6a, 도 6b의 전자 장치(600))의 적어도 하나의 프로세서(810)(예: 도 6a, 도 6b의 적어도 하나의 프로세서(810))는, 지정된 이벤트의 발생 여부를 감지할 수 있다. 일 예시에서, 전자 장치(600)에서 특정 이벤트(예: 전자 장치(600)의 충전)가 발생하는 경우, 이벤트 발생 과정에서 노이즈(noise)가 생성될 수 있다. 다른 예시에서, 이벤트 발생 과정에서 생성된 노이즈와 안테나 모듈(700)(예: 도 6a, 도 6b)을 통해 송신 및/또는 수신되는 특정 주파수 대역의 RF 신호 사이의 간섭이 발생하여, 특정 주파수 대역에서의 안테나 모듈(700)의 방사 성능이 저하될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 동작 1101에서, 안테나 모듈(700)의 방사 성능 저하를 야기할 수 있는 지정된 이벤트 발생 여부를 감지할 수 있다. 지정된 이벤트는, 예를 들어, 캐리어 어그리게이션(carrier aggregation) 수행, 카메라(예: 도 3a, 도 3b의 카메라 모듈(305, 306, 312, 313)) 구동, 오디오 모듈(예: 도 3a, 도 3b의 오디오 모듈(303)) 구동, 디스플레이(예: 도 3a의 디스플레이(301))에 대한 사용자 입력 수신, 전자 장치(600)의 충전, 지정된 어플리케이션의 실행 또는 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))의 구동 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 지정된 이벤트는, 전자 장치(600)의 상태 변화를 포함할 수 있다. 전자 장치(600)의 상태 변화는, 전자 장치(600)(예: 도 4의 전자 장치(400))(또는 "폴더블 전자 장치")가 접힘 상태에 펼침 상태로 전환되거나, 펼침 상태에서 접힘 상태로 전환되는 경우 및/또는 전자 장치(600)(예: 도 5a, 도 5b의 전자 장치(500))(또는 "롤러블 또는 슬라이더블 전자 장치")가 닫힌 상태(예: 도 5a의 전자 장치(500))에서 열린 상태(예: 도 5b의 전자 장치(500))로 전환되거나, 열린 상태에서 닫힌 상태로 전환되는 경우를 포함할 수 있다.
동작 1102에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(600)의 적어도 하나의 프로세서(810)는, 동작 1101에서의 지정된 이벤트가 발생하였다는 판단에 기초하여, 길이 가변 소자(740)(예: 도 6a, 도 6b의 길이 가변 소자(740))를 제어할 수 있다. 일 예시에서, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 지정된 이벤트 발생에 기초하여 길이 가변 소자(740)를 제어함으로써, 무선 통신 회로(800)와 안테나 모듈(700) 사이의 전기적 경로(L)(예: 도 6a, 도 6b의 전기적 경로(L))의 전기적 길이를 조절할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 전자 장치(600)의 상태 변화이 발생한 경우, 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 늘리거나, 전기적 길이를 줄여 입력단 임피던스 값을 조절할 수 있다. 다른 예로, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 지정된 어플리케이션의 실행에 기초하여, 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 늘리거나, 전기적 길이를 줄여 입력단 임피던스 값을 조절할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(600)는, 상술한 동작 1101 및/또는 동작 1102를 통해, 지정된 이벤트 발생 과정에서 생성되는 노이즈에 의한 안테나 모듈(700)의 성능 저하를 줄일 수 있다.
도 12는, 또 다른 실시예에 따른 전자 장치의 길이 가변 소자 제어 동작을 나타내는 흐름도이다. 이하에서는, 도 6a 및/또는 도 6b에 도시된 구성을 참고하여, 도 12의 제어 동작을 설명하도록 한다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(600)(예: 도 6a, 도 6b의 전자 장치(600))는 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 모듈(700)(예: 도 6a, 도 6b의 안테나 모듈(700)) 및/또는 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 안테나(예: 도 2의 제1 안테나 모듈(242), 제2 안테나 모듈(244), 또는 제3 안테나 모듈(246))를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 제1 주파수 대역은, 제2 주파수 대역의 적어도 일부와 중첩되거나, 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 예시에서, 안테나 모듈(700)과 상술한 안테나(예: 도 2의 제1 안테나 모듈(242), 제2 안테나 모듈(244), 또는 제3 안테나 모듈(246))가 동시에 통신(예: 무선 통신)을 수행(또는 "ENDC(E-UTRAN New Radio Dual connectivity) 수행")하는 경우, 안테나 모듈(700)을 통해 송신 및/또는 수신되는 제1 주파수 대역의 RF 신호와 안테나를 통해 송신 및/또는 수신되는 제2 주파수 대역의 RF 신호 사이에 간섭이 발생할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(600)는, 안테나 모듈(700)과 안테나가 동시에 통신을 수행하는 경우, 입력단 임피던스 값을 조절함으로써, 안테나에서 송신 및/또는 수신되는 RF 신호에 의한 안테나 모듈(700)의 방사 성능 저하를 줄일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(700)과 안테나(예: 도 1의 안테나 모듈(197))(예: WiFi, GPS, NFC, 또는 bluetooth)가 동시에 통신(예: 무선 통신)을 수행하는 경우, 입력단 임피던스 값을 조절함으로써, 안테나에서 송신 및/또는 수신되는 RF 신호에 의한 안테나 모듈(700)의 방사 성능 저하를 줄일 수 있다.
도 12를 참조하면, 동작 1201에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(600)의 적어도 하나의 프로세서(810)(예: 도 6a, 도 6b의 적어도 하나의 프로세서(810))는, 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나가 동작하는지 여부를 판단할 수 있다. 일 예시에서, 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나의 동작에 의해 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신하는 안테나 모듈(700)의 방사 성능이 저하될 수 있으므로, 적어도 하나의 프로세서(810)는 안테나의 동작 여부를 판단할 수 있다.
동작 1202에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(600)의 적어도 하나의 프로세서(810)는, 동작 1201에서 안테나가 동작 또는 통신 중이라는 판단에 기초하여, 길이 가변 소자(740)(예: 도 6a, 도 6b의 길이 가변 소자(740))를 제어할 수 있다. 일 예시에서, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 안테나 동작 시, 길이 가변 소자(740)를 제어함으로써, 무선 통신 회로(800)와 안테나 모듈(700) 사이의 전기적 경로(L)(예: 도 6a, 도 6b의 전기적 경로(L))의 전기적 길이를 조절할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 길이 가변 소자(740)를 제어하여, 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 늘리거나, 전기적 길이를 줄일 수 있다. 다른 예시에서, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 안테나의 동작 시, 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 제어함으로써, 안테나 모듈(700)의 입력단 임피던스 값을 조절할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(600)는, 상술한 1201 동작 및/또는 1202 동작을 통해, 안테나에서 송신 및/또는 수신되는 제2 주파수 대역의 RF 신호와 안테나 모듈(700)에서 송신 및/또는 수신되는 제1 주파수 대역의 RF 신호 사이의 간섭을 줄일 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(600)는, 다른 안테나 동작에 의한 안테나 모듈(700)의 방사 성능 저하를 줄일 수 있다.
도 13은, 또 다른 실시예에 따른 전자 장치의 길이 가변 소자 제어 동작을 나타내는 흐름도이다. 이하에서는, 도 6a 및/또는 도 6b에 도시된 구성을 참고하여, 도 13의 제어 동작을 설명하도록 한다.
일 실시예에 따른 전자 장치(600)(예: 도 6a, 도 6b의 전자 장치(600))는, 무선 안테나 어레이(710)(예: 도 6a, 도 6b의 안테나 어레이(710))와 무선 통신 회로(800)(예: 도 6a, 도 6b의 무선 통신 회로(800)) 사이의 전기적 경로(L)(예: 도 6a, 도 6b의 전기적 경로(L))에 배치되는 적어도 하나의 제1 스위치(723) 및/또는 적어도 하나의 제2 스위치(727)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(600)는, 무선 통신 회로(800)와 제1 안테나 엘리먼트(711)(예: 도 6a, 도 6b의 제1 안테나 엘리먼트(711)) 사이에 형성되는 제1 경로(L1) 상에 배치되는 제1-1 스위치(723a)(예: 도 6a, 도 6b의 제1-1 스위치(723a)) 및/또는 무선 통신 회로(800)와 제2 안테나 엘리먼트(712)(예: 도 6a, 도 6b의 제2 안테나 엘리먼트(712)) 사이에 형성되는 제2 경로(L2) 상에 배치되는 제1-2 스위치(723b)를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 제1-1 스위치(723a)는 제1-2 스위치(723b)와 인접하여 배치될 수 있으며, 제1-1 스위치(723a)와 제1-2 스위치(723b) 사이의 아이솔레이션(isolation)이 확보되지 않는 경우, 제1-1 스위치(723a) 및/또는 제1-2 스위치(723b)의 동작에 의해 안테나 모듈(700)의 방사 성능이 저하될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(600)는, 적어도 하나의 제1 스위치(723) 및/또는 적어도 하나의 제2 스위치(727)의 동작에 기초하여, 안테나 모듈(700)의 입력단 임피던스 값을 조절함으로써, 적어도 하나의 제1 스위치(723) 및/또는 적어도 하나의 제2 스위치(727)의 동작에 의한 안테나 모듈(700)의 방사 성능 저하를 줄일 수 있다.
도 13을 참조하면, 동작 1301에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(600)의 적어도 하나의 프로세서(810)(예: 도 6a, 도 6b의 적어도 하나의 프로세서(810))는, 적어도 하나의 제1 스위치(723) 및/또는 적어도 하나의 제2 스위치(727)의 동작 여부를 확인 또는 모니터링할 수 있다.
동작 1302에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(600)의 적어도 하나의 프로세서(810)는, 동작 1301에서의 적어도 하나의 제1 스위치(723) 및/또는 적어도 하나의 제2 스위치(727)가 동작한다는 판단에 기초하여, 길이 가변 소자(740)(예: 도 6a, 도 6b의 길이 가변 소자(740))를 제어할 수 있다. 일 예시에서, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 적어도 하나의 제1 스위치(723) 및/또는 적어도 하나의 제2 스위치(727)에 기초하여 길이 가변 소자(740)를 제어함으로써, 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 조절할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 제1-1 스위치(723a) 및/또는 제1-2 스위치(723b)의 동작에 기초하여, 전기적 경로(L)의 전기적 길이를 늘리거나, 전기적 길이를 줄여 입력단 임피던스 값을 조절할 수 있다. 다른 예로, 적어도 하나의 프로세서(810)는, 제1-1 스위치(723a) 또는 제1-2 스위치(723b)이 단독으로 동작할 때와 제1-1 스위치(723a) 및 제1-2 스위치(723b)이 동시에 동작할 때의 입력단 임피던스 값을 다르게 조절할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(600)는, 상술한 동작 1301 및/또는 동작 1302를 통해, 적어도 하나의 제1 스위치(723) 및/또는 적어도 하나의 제2 스위치(727)의 동작에 의한 안테나 모듈(700)의 성능 저하를 줄일 수 있다.
전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(101), 3a 및 3b의 전자 장치(101), 도 4의 전자 장치(400), 도 5a 및 도 5b의 전자 장치(500), 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 전자 장치(600))는, 복수 개의 안테나 엘리먼트들(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 안테나 엘리먼트들(711, 712, 713, 714)) 및 상기 복수 개의 안테나 엘리먼트들을 통해 송신 또는 수신되는 제1 주파수 대역의 신호를 처리하는 RFIC(radio frequency integrated circuit)(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 RFIC(720))를 포함하는 안테나 모듈(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 안테나 모듈(700)) 및 상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 무선 통신 회로(800))를 포함할 수 있다.
RFIC는 상기 복수 개의 안테나 엘리먼트들 중 제1 안테나 엘리먼트 (예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 안테나 엘리먼트(711))와 상기 무선 통신 회로 사이에 형성되는 제1 전기적 경로와, 상기 제1 전기적 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제1 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성된 제1 위상 변환기(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 제1 위상 변환기(724)) 및 상기 제1 전기적 경로의 제1 지점에서 분기되어 상기 제1 전기적 경로의 제1 지점과 그라운드(ground) 사이에 연결되고, 상기 제1 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하는 길이 가변 소자(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 길이 가변 소자(740))를 포함할 수 있다.
전자 장치의 길이 가변 소자는, 제5 위상 변환기를 포함할 수 있다.
제1 위상 변환기는, 제1 비트 위상 변환기를 포함하고, 제5 위상 변환기는 상기 제1 비트보다 큰 제2 비트 위상 변환기를 포함할 수 있다.
전자 장치의 길이 가변 소자는, 가변 커패시터(variable capacitor)를 포함할 수 있다.
전자 장치의 RFIC는, 제1 전기적 경로 상에 배치되고, 상기 제1 전기적 경로를 통해 전송되는 신호의 주파수 대역을 변환하는 믹서(mixer) (예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 믹서(721)) 및 상기 제1 전기적 경로 상에 배치되고, 상기 제1 전기적 경로를 통해 전송되는 신호를 결합하거나 또는 분배하도록 구성된 결합 및 분배기(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 결합 및 분배기(722))를 더 포함할 수 있다.
전자 장치는 길이 가변 소자와 전기적으로 연결되는 스위치 회로(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 스위치 회로(750))를 더 포함하고, 상기 스위치 회로는, 상기 길이 가변 소자를 상기 그라운드에 선택적으로 연결하도록 구성될 수 있다.
전자 장치는 상기 무선 통신 회로 및 상기 길이 가변 소자와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 프로세서(810))를 더 포함할 수 있다.
적어도 하나의 프로세서는, 상기 무선 통신 회로를 이용하여, 상기 안테나 모듈에서 송신 또는 수신되는 RF 신호의 주파수 대역을 감지하고, 감지된 상기 RF 신호의 주파수 대역에 기초하여, 상기 길이 가변 소자를 통해 상기 제1 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하도록 구성될 수 있다.
적어도 하나의 프로세서는, 지정된 이벤트 발생에 기초하여, 상기 길이 가변 소자를 통해 상기 제1 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하도록 구성될 수 있다.
지정된 이벤트는, 캐리어 어그리게이션(carrier aggregation) 수행, 카메라 구동, 오디오 모듈 구동, 상기 전자 장치의 충전, 지정된 어플리케이션의 실행, 센서의 구동 또는 사용자 입력 수신 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전자 장치는 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 또는 수신하는 안테나(예: 도 2의 제1 안테나 모듈(242), 제2 안테나 모듈(244), 또는 제3 안테나 모듈(246))를 더 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는 상기 안테나(예: 도 2의 제1 안테나 모듈(242), 제2 안테나 모듈(244), 또는 제3 안테나 모듈(246))의 동작에 기초하여, 상기 길이 가변 소자를 통해 상기 제1 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하도록 구성될 수 있다.
상기 RFIC는, 상기 제1 전기적 경로 상에 배치되는 제1 스위치(도 6a, 도 6b 또는 도 9의 제1 스위치(723))와, 상기 복수 개의 안테나 엘리먼트들 중 제2 안테나 엘리먼트(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 제2 안테나 엘리먼트(712))와 상기 무선 통신 회로 사이에 형성되는 제2 전기적 경로(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 제2 경로(L2)) 및 상기 제2 전기적 경로 상에 배치되는 제2 스위치(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 제2 스위치(727))를 더 포함할 수 있다.
적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 동작에 기초하여, 상기 길이 가변 소자를 통해 상기 제1 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하도록 구성될 수 있다.
안테나 모듈은, 상기 RFIC에 전력을 공급하도록 구성된 전력 관리 회로(power management integrated circuit) (예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 전력 관리 회로(730))를 더 포함할 수 있다.
복수 개의 안테나 엘리먼트들은, 패치 안테나 엘리먼트(patch antenna element) 또는 다이폴 안테나 엘리먼트(dipole antenna element) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(101), 3a 및 3b의 전자 장치(101), 도 4의 전자 장치(400), 도 5a 및 도 5b의 전자 장치(500), 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 전자 장치(600))는, 복수 개의 안테나 엘리먼트들(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 안테나 엘리먼트들(711, 712, 713, 714)) 및 상기 복수 개의 안테나 엘리먼트들을 통해 송신 또는 수신되는 제1 주파수 대역의 신호를 처리하는 RFIC(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 RFIC(720))를 포함하는 안테나 모듈(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 안테나 모듈(700)) 및 안테나 모듈과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 무선 통신 회로(800))를 포함할 수 있다.
RFIC는, 상기 무선 통신 회로와 상기 안테나 모듈 사이에 형성되는 전기적 경로 전기적 경로는, 상기 전기적 경로의 제1 지점에서 분기되어 제1 안테나 엘리먼트(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 안테나 엘리먼트(711))와 연결되는 제1 경로, 상기 전기적 경로의 상기 제1 지점에서 분기되어 제2 안테나 엘리먼트(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 안테나 엘리먼트(712))와 연결되는 제2 경로, 상기 전기적 경로의 상기 제1 지점에서 분기되어 제3 안테나 엘리먼트(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 안테나 엘리먼트(713))와 연결되는 제3 경로 및 상기 전기적 경로의 상기 제1 지점에서 분기되어 제4 안테나 엘리먼트(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 안테나 엘리먼트(714))와 연결되는 제4 경로를 포함할 수 있다.
전자 장치는 상기 전기적 경로의 상기 제1 지점에 배치되어, 상기 전기적 경로를 통해 전송되는 신호를 결합 또는 분배하도록 구성된 결합 및 분배기(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 결합 및 분배기(722)), 상기 제1 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제1 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성되는 제1 위상 변환기(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 제1 위상 변환기(724)), 상기 제2 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제2 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성되는 제2 위상 변환기(예: 도 6a, 도 6b, 도 9의 제2 위상 변환기(731)), 상기 제3 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제3 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성되는 제3 위상 변환기 (예: 도 6a, 도 6b, 도 9의 제3 위상 변환기(732)), 상기 제4 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제4 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성되는 제4 위상 변환기 (예: 도 6a, 도 6b, 도 9의 제4 위상 변환기(733)) 및 상기 전기적 경로의 제2 지점에서 분기되어 상기 전기적 경로의 제2 지점과 그라운드 사이에 연결되고, 상기 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하는 길이 가변 소자(예: 도 6a, 도 6b 또는 도 9의 길이 가변 소자(740))를 포함할 수 있다.
길이 가변 소자는, 위상 변환기 또는 가변 커패시터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전자 장치는 무선 통신 회로 및 상기 길이 가변 소자와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 길이 가변 소자를 제어하여, 상기 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하도록 구성될 수 있다.
상기 제2 지점은, 상기 무선 통신 회로와 상기 결합 및 분배기 사이에 위치할 수 있다.
상기 제2 지점은, 상기 제1 경로, 상기 제2 경로, 상기 제3 경로 또는 상기 제4 경로 중 적어도 하나의 경로에 위치할 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,
    복수 개의 안테나 엘리먼트(antenna element)들 및 상기 복수 개의 안테나 엘리먼트들을 통해 송신 또는 수신되는 제1 주파수 대역의 신호를 처리하는 RFIC(radio frequency integrated circuit)를 포함하는 안테나 모듈; 및
    상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로;를 포함하고,
    상기 RFIC는,
    상기 복수 개의 안테나 엘리먼트들 중 제1 안테나 엘리먼트와 상기 무선 통신 회로 사이에 형성되는 제1 전기적 경로;    
    상기 제1 전기적 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제1 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성된 제1 위상 변환기; 및
    상기 제1 전기적 경로의 제1 지점에서 분기되어 상기 제1 전기적 경로의 제1 지점과 그라운드(ground) 사이에 연결되고, 상기 제1 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하는 길이 가변 소자;를 포함하는, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 길이 가변 소자는, 제5 위상 변환기를 포함하는, 전자 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 위상 변환기는, 제1 비트 위상 변환기를 포함하고,
    상기 제5 위상 변환기는, 상기 제1 비트보다 큰 제2 비트 위상 변환기를 포함하는, 전자 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 길이 가변 소자는, 가변 커패시터(variable capacitor)를 포함하는, 전자 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 RFIC는,
    상기 제1 전기적 경로 상에 배치되고, 상기 제1 전기적 경로를 통해 전송되는 신호의 주파수 대역을 변환하는 믹서(mixer); 및
    상기 제1 전기적 경로 상에 배치되고, 상기 제1 전기적 경로를 통해 전송되는 신호를 결합하거나 또는 분배하도록 구성된 결합 및 분배기;를 더 포함하는, 전자 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 길이 가변 소자와 전기적으로 연결되는 스위치 회로;를 더 포함하고,
    상기 스위치 회로는, 상기 길이 가변 소자를 상기 그라운드에 선택적으로 연결하는, 전자 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 무선 통신 회로 및 상기 길이 가변 소자와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서;를 더 포함하는, 전자 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 무선 통신 회로를 이용하여, 상기 안테나 모듈에서 송신 또는 수신되는 RF 신호의 주파수 대역을 감지하고,
    감지된 상기 RF 신호의 주파수 대역에 기초하여, 상기 길이 가변 소자를 통해 상기 제1 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하도록 구성되는, 전자 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    지정된 이벤트 발생에 기초하여, 상기 길이 가변 소자를 통해 상기 제1 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하도록 구성되는, 전자 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 지정된 이벤트는, 캐리어 어그리게이션(carrier aggregation) 수행, 카메라 구동, 오디오 모듈 구동, 상기 전자 장치의 충전, 지정된 어플리케이션의 실행, 센서의 구동 또는 사용자 입력 수신 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 장치.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 또는 수신하는 안테나;를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 안테나의 동작에 기초하여, 상기 길이 가변 소자를 통해 상기 제1 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하도록 구성되는, 전자 장치.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 RFIC는,
    상기 제1 전기적 경로 상에 배치되는 제1 스위치;
    상기 복수 개의 안테나 엘리먼트들 중 제2 안테나 엘리먼트와 상기 무선 통신 회로 사이에 형성되는 제2 전기적 경로; 및
    상기 제2 전기적 경로 상에 배치되는 제2 스위치;를 더 포함하는, 전자 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 동작에 기초하여, 상기 길이 가변 소자를 통해 상기 제1 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하도록 구성되는, 전자 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 안테나 모듈은, 상기 RFIC에 전력을 공급하도록 구성된 전력 관리 회로(power management integrated circuit);를 더 포함하는, 전자 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수 개의 안테나 엘리먼트들은, 패치 안테나 엘리먼트(patch antenna element) 또는 다이폴 안테나 엘리먼트(dipole antenna element) 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 장치.
  16. 전자 장치에 있어서,
    복수 개의 안테나 엘리먼트들 및 상기 복수 개의 안테나 엘리먼트들을 통해 송신 또는 수신되는 제1 주파수 대역의 신호를 처리하는 RFIC(radio frequency integrated circuit)를 포함하는 안테나 모듈; 및
    상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로;를 포함하고,
    상기 RFIC는,
    상기 무선 통신 회로와 상기 안테나 모듈 사이에 형성되는 전기적 경로, 상기 전기적 경로는, 상기 전기적 경로의 제1 지점에서 분기되어 제1 안테나 엘리먼트와 연결되는 제1 경로, 상기 전기적 경로의 상기 제1 지점에서 분기되어 제2 안테나 엘리먼트와 연결되는 제2 경로, 상기 전기적 경로의 상기 제1 지점에서 분기되어 제3 안테나 엘리먼트와 연결되는 제3 경로 및 상기 전기적 경로의 상기 제1 지점에서 분기되어 제4 안테나 엘리먼트와 연결되는 제4 경로를 포함함;
    상기 전기적 경로의 상기 제1 지점에 배치되어, 상기 전기적 경로를 통해 전송되는 신호를 결합 또는 분배하도록 구성된 결합 및 분배기;
    상기 제1 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제1 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성되는 제1 위상 변환기;
    상기 제2 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제2 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성되는 제2 위상 변환기;
    상기 제3 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제3 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성되는 제3 위상 변환기;
    상기 제4 경로 상에 배치되고, 상기 무선 통신 회로에서 상기 제4 안테나 엘리먼트로 송신되는 신호의 위상을 변환하도록 구성되는 제4 위상 변환기; 및
    상기 전기적 경로의 제2 지점에서 분기되어 상기 전기적 경로의 제2 지점과 그라운드 사이에 연결되고, 상기 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하는 길이 가변 소자;를 포함하는, 전자 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 길이 가변 소자는, 위상 변환기 또는 가변 커패시터 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 장치.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 무선 통신 회로 및 상기 길이 가변 소자와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서;를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 길이 가변 소자를 제어하여, 상기 전기적 경로의 전기적 길이를 변경하도록 구성되는, 전자 장치.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 제2 지점은, 상기 무선 통신 회로와 상기 결합 및 분배기 사이에 위치하는, 전자 장치.
  20. 청구항 16에 있어서,
    상기 제2 지점은, 상기 제1 경로, 상기 제2 경로, 상기 제3 경로 또는 상기 제4 경로 중 적어도 하나의 경로에 위치하는, 전자 장치.
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