KR20220012065A - 안테나를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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KR20220012065A
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김동연
김해연
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Abstract

일 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 안테나 및 제1 안테나와 작동적으로 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 제1 안테나는, 제1 레이어에 배치되는 제1 도전성 패치 및 제1 레이어에 배치되고 제1 도전성 패치의 일 지점에 전기적으로 연결되는 제1 전송 선로, 제2 레이어에 배치되는 그라운드, 및 제1 레이어와 제2 레이어 사이의 제3 레이어에 배치되는 유전체를 포함하고, 제1 도전성 패치는, 제1 크기를 갖는 직사각형에서, 제1 모서리(corner)를 포함하고 제1 크기보다 작은 제2 크기를 갖는 제1 영역 및 제1 모서리의 대각선 방향에 위치하는 제2 모서리를 포함하고 제2 크기를 갖는 제2 영역이 제거된 형태(shape)를 가지고, 적어도 하나의 프로세서는 제1 전송 선로를 통해 제1 도전성 패치에 급전함으로써, 제1 편파 특성을 가지는 제1 주파수 대역의 제1 RF(radio frequency) 신호 및 제1 편파 특성과 구별되는 제2 편파 특성을 가지는 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 이외에 다양한 실시 예들이 가능할 수 있다.

Description

안테나를 포함하는 전자 장치{AN ELECTRONIC DEVICE COMPRISING AN ANTENNA}
다양한 실시예들은 안테나를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
무선 통신 기술의 발전에 따라, 전자 장치가 외부 장치와 연결되어 다양한 기능을 제공하는 커넥티비티(connectivity) 기술이 등장하고 있다. 예를 들어, 전자 장치는 전자 장치의 외부 장치와의 무선 통신에 기반하여, 전자 장치 자체 또는 외부 장치(예: IoT 기기)의 위치를 검출할 수 있다. 전자 장치는 탐지된 위치에 기반하여 외부 장치의 다양한 기능을 제어하거나, 전자 장치를 소지한 사용자에게 다양한 위치 기반 서비스를 제공할 수 있다.
한편, 전자 장치의 위치 및/또는 외부 전자 장치의 위치를 정밀하게 검출하기 위하여 초광대역(예: UWB: ultra-wide band) 통신 기술이 적용되고 있다.
일 실시 예에서, UWB 통신을 위한 안테나는 3개의 층을 포함하는 PCB(printed circuit board)에 형성될 수 있다. PCB의 제 1층은 제1 중심 주파수(예: 6.5GHz)에서 동작하는 제1 패치, 또는 상기 제1 패치보다 작은 면적을 가지고 상기 제1 중심 주파수보다 높은 제2 중심 주파수(예: 8GHz)에서 동작하는 제2 패치가 배치될 수 있다. PCB의 제2 층은 제1 패치와 제2 패치 사이에 위치한 쇼팅 월(shorting wall) 또는 급전 라인이 배치될 수 있다. 급전 라인은 PCB의 제 2층에서 분기되어 비아 홀(via hole)을 통해 제1 층에 배치된 제1 패치와 제2 패치에 연결될 수 있다. PCB의 제 3층은 제1 패치, 제2 패치 및 급전 라인에 대한 그라운드가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나는 외부 장치의 측위를 위하여 복수 개를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치 내에 상술한 구조를 갖는 3개의 안테나가 포함될 수 있다.
상술한 것과 같은 안테나는 이중 대역 패치 안테나에 대한 급전을 위해 3개층의 PCB 구조에서 비아 홀을 통한 급전 구조를 사용하기 때문에, 두께에 대한 제약이 있을 수 있다. 또한, 안테나는 복잡한 형태의 다층 구조를 갖기 때문에 제조 단가가 높을 뿐만 아니라, 전자 장치 내에 실장하기 위한 공간이 부족할 수 있다. 또한, 안테나의 편파가 고정되어 있기 때문에 다양한 통신 환경, 예를 들어 전자 장치의 거치 방향에 따른 통신 불량 환경에 대해 적응적으로 통신을 수행하기 어려울 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들은, 적어도 하나의 도전성 패치를 포함하는 안테나를 통해, 다양한 주파수 대역 및/또는 다양한 편파 특성을 갖는 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 안테나 및 상기 제1 안테나와 작동적으로 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 제1 안테나는, 제1 레이어에 배치되는 제1 도전성 패치 및 상기 제1 레이어에 배치되고 상기 제1 도전성 패치의 일 지점에 전기적으로 연결되는 제1 전송 선로, 제2 레이어에 배치되는 그라운드, 및 상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어 사이의 제3 레이어에 배치되는 유전체를 포함하고, 상기 제1 도전성 패치는, 제1 크기를 갖는 직사각형에서, 제1 모서리(corner)를 포함하고 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기를 갖는 제1 영역 및 상기 제1 모서리의 대각선 방향에 위치하는 제2 모서리를 포함하고 상기 제2 크기를 갖는 제2 영역이 제거된 형태(shape)를 가지고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제1 전송 선로를 통해 상기 제1 도전성 패치에 급전함으로써, 제1 편파 특성을 가지는 제1 주파수 대역의 제1 RF(radio frequency) 신호 및 상기 제1 편파 특성과 구별되는 제2 편파 특성을 가지는 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 안테나를 2 개의 층을 이용하여 형성함으로써, 안테나의 두께를 줄일 수 있고, 전자 장치 내부에 안테나를 배치하기 위한 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 안테나를 2 개의 층을 이용하여 형성함으로써, 안테나의 설계 및 제작 공정을 간소화할 수 있고, 제조 비용을 절감할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는, 전자 장치의 자세 및 통신 품질에 따라서 UWB 통신 채널 및/또는 편파를 변경함으로써, 다양한 통신 환경에 대하여 적응적으로 외부 장치와의 통신을 수행할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 간소화된 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 펼침 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 접힘 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 내부를 도시한 도면이다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 안테나를 도시한다.
도 6b는 일 실시 예에 따른 안테나의 방사 특성을 나타낸 그래프이다.
도 6c는 일 실시 예에 따른 안테나의 편파 특성을 나타내기 위한 도면이다.
도 6d는 일 실시 예에 따른 안테나의 급전 방식을 나타내기 위한 도면이다.
도 6e는 일 실시 예에 따른 안테나의 급전 방식을 나타내기 위한 도면이다.
도 6f는 일 실시 예에 따른 안테나의 급전 방식을 나타내기 위한 도면이다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 안테나 구조체를 도시한다.
도 7b는 도 7a의 도전성 패치를 도시한다.
도 7c는 일 실시 예에 따른 도전성 패치의 형상에 따른 면적을 나타낸다.
도 7d는 일 실시 예에 따른 안테나의 방사 특성을 나타낸 그래프이다.
도 7e는 일 실시 예에 따른 안테나의 편파 특성을 나타내기 위한 도면이다.
도 8a는 일 실시 예에 따른 안테나를 도시한다.
도 8b는 일 실시 예에 따른, 스위치의 연결 상태에 따른 안테나의 방사 특성을 나타낸다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 안테나를 도시한다.
도 9b는 일 실시 예에 따른, 스위치의 연결 상태에 따른 안테나의 방사 특성을 나타낸다.
도 9c는 일 실시 예에 따른, 제1 상태 및 제4 상태에서의 안테나의 축율(axial ratio)을 나타낸 그래프이다.
도 10a는 일 실시 예에 따른 안테나를 도시한다.
도 10b는 일 실시 예에 따른, 제1, 제2, 제3, 및 제4 상태의 안테나의 방사 특성을 나타낸다.
도 10c는 일 실시 예에 따른, 제5, 제6, 제7, 및 제8 상태의 안테나의 방사 특성을 나타낸다.
도 10d는 일 실시 예에 따른, 제9, 제10, 제11, 및 제12 상태의 안테나의 방사 특성을 나타낸다.
도 10e는 일 실시 예에 따른, 제13, 제14, 제15, 및 제16 상태의 안테나의 방사 특성을 나타낸다.
도 10f는 일 실시 예에 따른, 제1 상태, 제6 상태, 제11 상태 및 제16 상태에서의 안테나의 축율(axial ratio)을 나타낸 그래프이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 핀 다이오드를 포함하는 스위치 회로를 도시한다.
도 12는 일 실시 예에 따른 전자 장치를 도시한다.
도 13은 일 실시 예에 따른 전자 장치를 도시한다.
도 14는 일 실시 예에 따른 전자 장치를 도시한다.
도 15는 일 실시 예에 따른 전자 장치가 안테나의 채널 및/또는 편파를 제어하는 동작을 도시한 흐름도이다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
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 외부 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 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. 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 저장하고, 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) 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 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)가 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)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. 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 구성요소에 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, Wi-Fi(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. 일실시예에 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. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브 스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 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. 일실시예에 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: 윗 면 또는 측 면)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.
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. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 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. 일실시예에 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.
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, 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 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.
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 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 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 간소화된 블록도이다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 도 2에 도시된 구성 외에도, 도 1의 구성 요소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 UWB(ultra-wide band) 안테나(250), UWB IC(integrated circuitry)(292)(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192)), 및/또는 센서부(276)(예: 도 1의 센서 모듈(176))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나(250)는 제1 안테나(252) 및/또는 제2 안테나(254)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 안테나(252)는 지정된 대역의 RF (radio frequency) 신호를 송신 또는 수신하기 위한 안테나로 동작할 수 있다. 상기 지정된 대역의 RF 신호는, 예를 들어, UWB 주파수 대역(예: 6 GHz 또는 8 GHz의 중심 주파수를 갖는 주파수 대역)에서 전달되는 UWB 신호를 포함할 수 있다. UWB 신호는 임펄스 무선(impulse radio) 방식에 기반할 수 있다. UWB 신호는 지정된 대역폭, 예를 들어 499 MHz의 대역폭 또는 500 MHz 이상의 대역폭을 가질 수 있다. 다만 이에 제한되지 않는다.
일 실시 예에서, 제1 안테나(252)는 전자 장치(101)와 외부 장치(104)와의 거리를 측정하기 위한 안테나로 동작할 수 있다. 제1 안테나(252)는 다양한 타입의 안테나 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나(252)는 패치 안테나, 다이폴 안테나, 모노폴 안테나, 슬롯 안테나, 루프 안테나, 역F형(inverted-F) 안테나, 평판형의 역F형(planar inverted-F) 안테나, 및/또는 이들 중 어느 둘 이상이 조합된 안테나 구조를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 안테나(254)는 지정된 대역의 RF 신호를 송신 또는 수신하기 위한 안테나로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제2 안테나(254)는 외부 장치(104)로부터 수신되는 RF 신호의 도래각(angle of arrival, AOA)을 측정하기 위한 안테나로 동작할 수 있다. 제2 안테나(254)는 적어도 하나의 도전성 패치를 포함할 수 있다.
제1 안테나(252)는 외부 장치(104)와의 거리를 측정하기 위한 안테나로 설명하였고, 제2 안테나(254)는 외부 장치(104)로부터 수신되는 신호의 도래각을 측정하기 위한 안테나로 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 안테나(252) 및/또는 제2 안테나(254)는 거리 측정을 위한 안테나 및/또는 도래각 측정을 위한 안테나로 동작할 수 있다.
다른 실시 예에서, 제1 안테나(252)는 생략될 수도 있다. 제1 안테나(252)가 생략되는 경우, 예를 들어 제2 안테나(254)는 거리 측정을 위한 안테나 및 도래각 측정을 위한 안테나로 동작할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 안테나(252)가 생략되는 경우, 제1 안테나(252) 및 제2 안테나(254)와 구별되는 다른 안테나(예: Wi-Fi 및/또는 bluetooth와 같은 근거리 통신을 위한 안테나)가 거리 측정을 위한 안테나로 동작하고, 제2 안테나(254)가 도래각 측정을 위한 안테나로 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 센서부(sensor unit)(276)는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서부(276)는 자이로(gyro) 센서, 자기장 센서(또는 지자계 센서) 및/또는 GNSS(global navigation satellite system)(예: GPS(global positioning system)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC(292)(또는 통신 회로)는 안테나(250) 및/또는 센서부(276)와 전기적으로 연결될 수 있다. UWB IC(292)는 안테나(250)를 제어하기 위한 처리 회로(processing circuitry)를 포함할 수 있다. 상기 처리 회로는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, UWB IC(292)의 적어도 일부는 도 1의 프로세서(120)에 통합될 수 있다. 이 경우, 프로세서(120)는 UWB IC(292)의 기능 중 적어도 일부를 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC(292)는 안테나(250) 및/또는 센서부(276)를 이용하여, 외부 장치(external device)(104)의 위치를 검출할 수 있다. 외부 장치(104)는 예를 들어, 무선 통신이 가능한 다양한 장치들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 장치(104)는 노트북(laptop computer), 태블릿 컴퓨터(tablet computer), 휴대폰(mobile phone), 전자 시계, 헤드폰, 및 이어 버드(earbuds)와 같은 웨어러블 장치(wearable device), 또는 무선 통신이 가능한 자동차를 포함할 수 있으나, 상술한 예에 의해 제한되지 않는다.
이하, 전자 장치(101)가 외부 장치(104)의 위치를 검출하는 방법을 설명한다.
일 실시 예에 따른 UWB IC(292)는 외부 장치(104)로부터 송수신되는 RF 신호에 기반하여, 전자 장치(101)와 외부 장치(104) 사이의 거리를 측정할 수 있다. UWB IC(292)는 제1 안테나(252)를 이용하여, 외부 장치(104)와 타임 스탬프(time stamp) 정보를 포함하는 메시지를 송수신할 수 있다. 예를 들어, UWB IC(292)는 제1 안테나(252)를 이용하여, 외부 장치(104)로 송신 시각에 대한 정보를 포함하는 적어도 하나의 거리 측정 요청 메시지를 송신할 수 있다. 외부 장치(104)는 상기 적어도 하나의 거리 측정 요청 메시지를 수신하는 것에 응답하여, 전자 장치(101)로 적어도 하나의 거리 측정 응답 메시지를 송신할 수 있다. UWB IC(292)는 제1 안테나(252) 및/또는 제2 안테나(254)를 이용하여, 상기 적어도 하나의 거리 측정 응답 메시지를 수신할 수 있다. 상기 적어도 하나의 거리 측정 요청 메시지와 상기 적어도 하나의 거리 측정 응답 메시지는, 각각의 송수신 시간에 대한 시간 정보를 포함할 수 있다. UWB IC(292)는 상기 적어도 하나의 거리 측정 요청 메시지를 송신한 뒤, 상기 적어도 하나의 거리 측정 응답 메시지를 수신하는데 소요된 시간(RTT, round trip time)을 결정할 수 있다. UWB IC(292)는 외부 장치(104)가 상기 적어도 하나의 거리 측정 요청 메시지를 수신한 뒤 상기 적어도 하나의 거리 측정 응답 메시지를 송신하는데 소요된 시간인 응답 시간(reply time)을 결정할 수 있다. UWB IC(292)는 상기 RTT 및 상기 응답 시간에 기반하여, 전자 장치(101)로부터 전파가 송신되어 외부 장치(104)까지 도달하는데 걸리는 시간인 TOF(time of flight)를 결정할 수 있다(예: (RTT-reply time) ÷2). UWB IC(292)는 상기 TOF에 기반하여, 전자 장치(101)와 외부 장치(104) 사이의 거리를 측정할 수 있다(예: TOF × 빛의 속력).
일 실시 예에서, UWB IC(292)는 제2 안테나(254)를 이용하여, 외부 장치(104)로부터 수신되는 RF 신호의 도래각(AOA)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제2 안테나(254)가 제1 도전성 패치 및 제2 도전성 패치를 포함하는 경우, UWB IC(292)는 제1 도전성 패치를 이용하여 수신한 RF 신호 및 제2 도전성 패치를 이용하여 수신한 RF 신호의 위상 차이를 결정할 수 있다. UWB IC(292)는 상기 결정된 RF 신호의 위상 차이, 수신된 RF 신호의 파장, 및 제1 도전성 패치와 제2 도전성 패치가 떨어진 물리적인 거리에 기반하여, 외부 장치(104)로부터 수신한 RF 신호의 도래각을 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC(292)는 상기 결정된 거리 및 상기 결정된 도래각에 기반하여, 외부 장치(104)의 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, UWB IC(292)는 센서부(276)를 이용하여 자북 방향에 대한 정보를 획득할 수 있고, 상기 획득된 자북 방향에 대한 정보와 상기 결정된 도래각에 기반하여, 외부 장치(104)의 방향(또는 방위각)을 결정할 수 있다. UWB IC(292)는 상기 결정된 방향 및 상기 결정된 거리에 기반하여, 외부 장치(104)의 위치를 검출할 수 있다.
다만, UWB IC(292)가 외부 장치(104)의 위치를 검출하는 방법은 상술한 예에 의해 제한되지 않으며, 통상의 기술자가 사용 가능한 다양한 방법이 적용될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 펼침 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 접힘 상태를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시 예에서, 전자 장치(101)는, 폴더블 하우징(300), 상기 폴더블 하우징의 접힘 가능한 부분을 커버하는 힌지 커버(330), 및/또는 상기 폴더블 하우징(300)에 의해 형성된 공간 내에 배치된 플렉서블(flexible) 또는 폴더블(foldable) 디스플레이(200)(이하, 줄여서, "디스플레이"(200))(예: 도 1의 표시 장치(160))를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는, 디스플레이(200)가 배치되는 전면(315), 전면(315)의 반대 면인 후면(335), 및 전면(315)과 후면(335) 사이의 공간을 둘러싸는 면인 측면(325)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 폴더블 하우징(300)은, 제1 하우징 구조물(310), 센서 영역(324)을 포함하는 제2 하우징 구조물(320), 제1 후면 커버(380), 및/또는 제2 후면 커버(390)를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)의 폴더블 하우징(300)은 도 3 및 4에 도시된 형태 및 결합으로 제한되지 않으며, 다른 형상이나 부품의 조합 및/또는 결합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다른 실시 예에서는, 제1 하우징 구조물(310)과 제1 후면 커버(380)가 일체로 형성될 수 있고, 제2 하우징 구조물(320)과 제2 후면 커버(390)가 일체로 형성될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 하우징 구조물(310)과 제2 하우징 구조물(320)은 폴딩 축(A 축)을 중심으로 양측에 배치되고, 상기 폴딩 축 A에 대하여 전체적으로 대칭인 형상을 가질 수 있다. 후술하는 바와 같이 제1 하우징 구조물(310) 및 제2 하우징 구조물(320)은 전자 장치(101)의 상태가 펼침 상태인지, 접힘 상태인지, 또는 중간 상태인지 여부에 따라 서로 이루는 각도나 거리가 달라질 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 하우징 구조물(320)은, 제1 하우징 구조물(310)과 달리, 다양한 센서들이 배치되는 상기 센서 영역(324)을 추가로 포함하지만, 이외의 영역에서는 상호 대칭적인 형상을 가질 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 상기 센서 영역(324)는 제1 하우징 구조물(310)에 위치할 수도 있다.
일 실시 예에서, 도 2에 도시된 것과 같이, 제1 하우징 구조물(310)과 제2 하우징 구조물(320)은 디스플레이(200)를 수용하는 리세스를 함께 형성할 수 있다. 도시된 실시 예에서는, 상기 센서 영역(324)으로 인해, 상기 리세스는 폴딩 축 A에 대해 수직한 방향으로 서로 다른 2개 이상의 폭을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 리세스는 제1 폭(W1) 및 제2 폭(W2)을 가질 수 있다. 제1 폭(W1)은 제1 하우징 구조물(310) 중 폴딩 축 A에 평행한 제1 부분(310a)과 제2 하우징 구조물(320) 중 센서 영역(324)의 가장자리에 형성되는 제1 부분(320a) 사이를 의미할 수 있다. 제2 폭(W2)은 제1 하우징 구조물(310)의 제2 부분(310b)과 제2 하우징 구조물(320) 중 센서 영역(324)에 해당하지 않으면서 폴딩 축 A에 평행한 제2 부분(320b)에 의해 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)보다 길게 형성될 수 있다. 예를 들어, 상호 비대칭 형상을 갖는 제1 하우징 구조물(310)의 제1 부분(310a)과 제2 하우징 구조물(320)의 제1 부분(320a)은 상기 리세스의 제1 폭(W1)을 형성하고, 상호 대칭 형상을 갖는 제1 하우징 구조물(310)의 제2 부분(310b)과 제2 하우징 구조물(320)의 제2 부분(320b)은 상기 리세스의 제2 폭(W2)을 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 하우징 구조물(320)의 제1 부분(320a) 및 제2 부분(320b)은 상기 폴딩 축 A로부터의 거리가 서로 상이할 수 있다. 리세스의 폭은 도시된 예시로 한정되지 아니한다. 다양한 실시 예에서, 센서 영역(324)의 형태 또는 제1 하우징 구조물(310) 및 제2 하우징 구조물(320)의 비대칭 형상을 갖는 부분에 의해 리세스는 복수 개의 폭을 가질 수 있다. 또 다른 예로, 제1 하우징 구조물(310) 및 제2 하우징 구조물(320)은 센서 영역(324)이 생략되어, 실질적으로 대칭 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 하우징 구조물(310) 및 제2 하우징 구조물(320)의 적어도 일부는 디스플레이(200)를 지지하기 위해 선택된 크기의 강성을 갖는 금속 재질이나 비금속 재질로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 센서 영역(324)은 제2 하우징 구조물(320)의 일 코너에 인접하여 소정 영역을 가지도록 형성될 수 있다. 다만 센서 영역(324)의 배치, 형상, 및 크기는 도시된 예시에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 다른 실시 예에서 센서 영역(324)은 제2 하우징 구조물(320)의 다른 코너 혹은 상단 코너와 하단 코너 사이의 임의의 영역에 제공될 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(101)에 내장된 다양한 기능을 수행하기 위한 부품들(components)이 센서 영역(324)을 통해, 또는 센서 영역(324)에 마련된 하나 이상의 개구(opening)를 통해 전자 장치(101)의 전면(315)에 노출될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 부품들은 다양한 종류의 센서들을 포함할 수 있다. 상기 센서는, 예를 들어, 전면 카메라, 리시버 또는 근접 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 도면에 도시된 센서 영역(324)이 생략되고, 디스플레이가 위치할 수 있다. 예를 들어, 센서 영역(324)에 포함된 적어도 하나의 센서는 디스플레이 및 제2 후면 커버(390) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 후면 커버(380)는 상기 전자 장치의 후면(335)에 상기 폴딩 축의 일편에 배치되고, 예를 들어, 실질적으로 직사각형인 가장자리(periphery)를 가질 수 있으며, 제1 하우징 구조물(310)에 의해 상기 가장자리가 감싸질 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제2 후면 커버(390)는 상기 전자 장치의 후면(335)의 상기 폴딩 축의 다른 편에 배치되고, 제2 하우징 구조물(320)에 의해 그 가장자리가 감싸질 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 후면 커버(380) 및 제2 후면 커버(390)는 상기 폴딩 축(A 축)을 중심으로 실질적으로 대칭적인 형상을 가질 수 있다. 다만, 제1 후면 커버(380) 및 제2 후면 커버(390)가 반드시 상호 대칭적인 형상을 가지는 것은 아니며, 다른 실시 예에서, 전자 장치(101)는 다양한 형상의 제1 후면 커버(380) 및 제2 후면 커버(390)를 포함할 수 있다. 또다른 실시 예에서, 제1 후면 커버(380)는 제1 하우징 구조물(310)과 일체로 형성될 수 있고, 제2 후면 커버(390)는 제2 하우징 구조물(320)과 일체로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 후면 커버(380), 제2 후면 커버(390), 제1 하우징 구조물(310), 및 제2 하우징 구조물(320)은 전자 장치(101)의 다양한 부품들(예: 인쇄회로기판, 또는 배터리)이 배치될 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(101)의 후면(335)에는 하나 이상의 부품(components)이 배치되거나 시각적으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 제1 후면 커버(380)의 제1 후면 영역(382)을 통해 서브 디스플레이(290)의 적어도 일부가 시각적으로 노출될 수 있다. 다른 실시 예에서, 제2 후면 커버(390)의 제2 후면 영역(392)을 통해 하나 이상의 부품 또는 센서가 시각적으로 노출될 수 있다. 다양한 실시 예에서 상기 센서는 근접 센서 및/또는 후면 카메라를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(101)는 키 입력 장치(317)를 포함할 수 있다. 키 입력 장치(317)는 예를 들어, 음량 조절 버튼 또는 전원 버튼과 같은 기능 버튼을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 키 입력 장치(317)는, 전자 장치(101)의 측면(325)에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서는, 전자 장치(101)는 상기 언급된 키 입력 장치(317) 중 일부를 포함하지 않을 수 있고, 포함되지 않은 키 입력 장치는 디스플레이(200) 상에 소프트 키와 같은 다른 형태로 구현될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 키 입력 장치(317)는 다양한 종류의 센서 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들면, 키 입력 장치(317)는 지문 인식 센서 모듈을 포함할 수 있다. 지문 인식 센서 모듈이 키 입력 장치(317)에 실장되어, 키 입력 장치(317)는 지문 센서 겸용 버튼으로 사용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 힌지 커버(330)는, 제1 하우징 구조물(310)과 제2 하우징 구조물(320) 사이에 배치되어, 내부 부품 (예를 들어, 힌지 구조물(340))을 가릴 수 있도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 힌지 커버(330)의 적어도 일부는, 상기 전자 장치(101)의 상태(펼침 상태(flat state) 또는 접힘 상태(folded state)에 따라, 제1 하우징 구조물(310) 및 제2 하우징 구조물(320)의 일부에 의해 가려지거나, 외부로 노출될 수 있다.
일례로, 도 3에 도시된 바와 같이 전자 장치(101)가 펼침 상태인 경우, 힌지 커버(330)는 제1 하우징 구조물(310) 및 제2 하우징 구조물(320)에 의해 가려져 노출되지 않을 수 있다. 일례로, 도 4에 도시된 바와 같이 전자 장치(101)가 접힘 상태(예: 완전 접힘 상태(fully folded state))인 경우, 힌지 커버(330)는 제1 하우징 구조물(310) 및 제2 하우징 구조물(320) 사이에서 외부로 노출될 수 있다. 일례로, 제1 하우징 구조물(310) 및 제2 하우징 구조물(320)이 소정의 각도를 이루는(folded with a certain angle) 중간 상태(intermediate state)인 경우, 힌지 커버(330)는 제1 하우징 구조물(310) 및 제2 하우징 구조물(320)의 사이에서 외부로 일부 노출될 수 있다. 다만 이 경우 노출되는 영역은 완전히 접힌 상태보다 적을 수 있다. 일 실시 예에서, 힌지 커버(330)는 곡면을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이(200)는, 상기 폴더블 하우징(300)에 의해 형성된 공간 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(200)는 폴더블 하우징(300)에 의해 형성되는 리세스(recess) 상에 위치되며, 전자 장치(101)의 전면(315)의 대부분을 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(101)의 전면(315)은 디스플레이(200) 및 디스플레이(200)에 인접한 제1 하우징 구조물(310)의 일부 영역 및 제2 하우징 구조물(320)의 일부 영역을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(101)의 후면(335)은 제1 후면 커버(380), 제1 후면 커버(380)에 인접한 제1 하우징 구조물(310)의 일부 영역, 제2 후면 커버(390) 및 제2 후면 커버(390)에 인접한 제2 하우징 구조물(320)의 일부 영역을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이(200)는, 적어도 일부 영역이 평면 또는 곡면으로 변형될 수 있는 디스플레이를 의미할 수 있다. 일 실시 예에서, 디스플레이(200)는 폴딩 영역(203), 폴딩 영역(203)을 기준으로 일측(도 2에 도시된 폴딩 영역(203)의 좌측)에 배치되는 제1 영역(201) 및 타측(도 2에 도시된 폴딩 영역(203)의 우측)에 배치되는 제2 영역(202)을 포함할 수 있다.
상기 도 3에 도시된 디스플레이(200)의 영역 구분은 예시적인 것이며, 디스플레이(200)는 구조 또는 기능에 따라 복수 (예를 들어, 4개 이상 혹은 2개)의 영역으로 구분될 수도 있다. 일례로, 도 3에 도시된 실시 예에서는 y축에 평행하게 연장되는 폴딩 영역(203) 또는 폴딩 축(A축)에 의해 디스플레이(200)의 영역이 구분될 수 있으나, 다른 실시 예에서 디스플레이(200)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.
제1 영역(201)과 제2 영역(202)은 폴딩 영역(203)을 중심으로 전체적으로 대칭인 형상을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 영역(202)은, 제1 영역(201)과 달리, 센서 영역(324)의 존재에 따라 컷(cut)된 노치(notch)를 포함할 수 있으나, 이외의 영역에서는 상기 제1 영역(201)과 대칭적인 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(201)과 제2 영역(202)은 서로 대칭적인 형상을 갖는 부분과, 서로 비 대칭적인 형상을 갖는 부분을 포함할 수 있다.
이하, 전자 장치(101)의 상태(예: 펼침 상태(flat state) 및 접힘 상태(folded state))에 따른 제1 하우징 구조물(310) 및 제2 하우징 구조물(320)의 동작과 디스플레이(200)의 각 영역을 설명한다.
일 실시 예에서, 전자 장치(101)가 펼침 상태(flat state)(예: 도 3)인 경우, 제1 하우징 구조물(310) 및 제2 하우징 구조물(320)은 약 180도의 각도를 이루며 실질적으로 동일 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 디스플레이(200)의 제1 영역(201)의 표면과 제2 영역(202)의 표면은 서로 약 180도를 형성하며, 실질적으로 동일한 방향(예: 전자 장치의 전면(315) 방향)을 향할 수 있다. 폴딩 영역(203)은 제1 영역(201) 및 제2 영역(202)과 하나의 평면을 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(101)가 완전 접힘 상태(fully folded state)(예: 도 4)인 경우, 제1 하우징 구조물(310) 및 제2 하우징 구조물(320)은 서로 마주보게 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(200)의 제1 영역(201)의 표면과 제2 영역(202)의 표면은 서로 좁은 각도를 형성하며, 서로 마주볼 수 있다. 일 실시 예에서, 폴딩 영역(203)은 적어도 일부가 소정의 곡률을 가지는 곡면으로 이루어질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 완전 접힘 상태에서, 디스플레이(200)는 사용자의 시야에서 실질적으로 가려질 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(101)가 중간 상태(folded state)인 경우, 제1 하우징 구조물(310) 및 제2 하우징 구조물(320)은 서로 소정의 각도(a certain angle)로 배치될 수 있다. 디스플레이(200)의 제1 영역(201)의 표면과 제2 영역(202)의 표면은 접힘 상태보다 크고 펼침 상태보다 작은 각도를 형성할 수 있다. 폴딩 영역(203)은 적어도 일부가 소정의 곡률을 가지는 곡면으로 이루어질 수 있으며, 이 때의 곡률은 접힘 상태(folded state)인 경우보다 작을 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 내부를 도시한 도면이다.
이하에서, 전술한 참조 부호와 동일한 참조부호를 갖는 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 제1 기판(460) 및/또는 제2 기판(470)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 기판(460)은 제1 하우징 구조물(310)에 의해 형성된 공간에 배치될 수 있다. 제1 기판(460)은 제1 하우징 구조물(310)(또는 도 3의 제1 후면 커버(380)) 및 도 3의 디스플레이(200) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 기판(470)은 제2 하우징 구조물(320)에 의해 형성된 공간에 배치될 수 있다. 제2 기판(470)은 제2 하우징 구조물(320)(또는 도 3의 제2 후면 커버(390)) 및 도 3의 디스플레이(200) 사이에 배치될 수 있다.
도시되지 않았으나, 제1 기판(460) 및 제2 기판(470)을 전기적으로 연결하기 위한 연결 부재(예: 연성 인쇄 회로 기판)가 제1 하우징 구조물(310)과 제2 하우징 구조물(320) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 기판(460)과 제2 기판(470)에는 전자 장치(101)의 다양한 기능을 구현하기 위한 부품들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 도시되지 않았으나, 제1 기판(460) 및/또는 제2 기판(470)에는 도 1 및 도 2에 도시된 구성들 중 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 안테나(252)는 제2 하우징 구조물(320)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 하우징 구조물(320)의 적어도 일부는 도전성 부분을 포함할 수 있고, 상기 도전성 부분이 제1 안테나(252)의 방사 요소로 동작할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 안테나(252)는 LDS (laser direct structing)로 형성된 안테나 방사체를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 안테나(252)는 제2 하우징 구조물(320) 내에서, 제2 기판(470) 상에 직접 형성되거나, 별도의 모듈 형태로 제작되어 제2 기판(470) 또는 제2 하우징 구조물(320)에 위치될 수 있다. 제1 안테나(252)는 안테나 캐리어에 LDS로 형성된 안테나 방사체를 포함할 수 있으면, 상기 안테나 캐리어는 제2 하우징 구조물(320) 내에 위치할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 안테나(254)는 제2 기판(470)의 일면에 배치될 수 있다. 제2 안테나(254) 및 제1 안테나(252)는 제2 기판(470)에 의해 제공되는 전기적 경로를 통해 UWB IC(예: 도 2의 UWB IC(292))와 전기적으로 연결될 수 있다.
다른 실시 예에서, 제1 안테나(252) 및 제2 안테나(254)는 제1 하우징 구조물(310)에 배치될 수도 있다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 안테나를 도시한다.
도 6b는 일 실시 예에 따른 안테나의 방사 특성을 나타낸 그래프이다.
도 6c는 일 실시 예에 따른 안테나의 편파 특성을 나타내기 위한 도면이다.
도 6d는 일 실시 예에 따른 안테나의 급전 방식을 나타내기 위한 도면이다.
도 6e는 일 실시 예에 따른 안테나의 급전 방식을 나타내기 위한 도면이다.
도 6f는 일 실시 예에 따른 안테나의 급전 방식을 나타내기 위한 도면이다.
도 6a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 안테나(654)(예: 도 5의 제2 안테나(254))는 도전성 패치(610), 및/또는 그라운드(650)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 도전성 패치(610)은 유전체(630)에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 그라운드(650)는 유전체(630) 아래에 배치될 수 있다. 그라운드(650)는 금속과 같은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 그라운드(650)는 도전성 플레이트일 수 있다. 그라운드(650)는 도전성 패치(610)와 이격될 수 있다. 그라운드(650)는 도전성 패치(610)와 서로 실질적으로 평행할 수 있다. 일 실시 예에서, 그라운드(650)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board)의 제1 도전성 레이어일 수 있다.
일 실시 예에서, 유전체(630)는 도전성 패치(610) 및 그라운드(650) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 유전체(630)의 유전율 및 두께는 요구되는 안테나(654)의 방사 특성(예: 방사 효율 및 대역폭)에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 유전체(630)는 지정된 유전율과 지정된 두께(t)를 가질 수 있다. 예를 들어, 유전체(630)의 지정된 유전율은 약 3.3일 수 있고, 유전체(630)의 지정된 두께(t)는 약 0.25mm 일 수 있다. 일 실시 예에서, 유전체(630)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board)의 비도전성 레이어일 수 있다.
일 실시 예에서, 도전성 패치(610)는 유전체(630) 위에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 도전성 패치(610)는 폭(W1) 및 길이(L1)를 갖는 사각형에서 제1 영역(621) 및 제2 영역(622)이 제거된 형태를 가질 수 있다. 제1 영역(621)은 상기 사각형의 제1 모서리(611)를 포함할 수 있고, 지정된 폭(Wc) 및 지정된 길이(Lc)를 갖는 사각형일 수 있다. 제2 영역(622)은 제1 모서리(611)의 대각선 방향에 위치하는 상기 사각형의 제2 모서리(612)를 포함하고, 제1 영역(621)과 실질적으로 동일한 폭(Wc) 및 길이(Lc)를 가질 수 있다. 폭(W1)과 길이(L1)를 갖는 상기 사각형은 제1 크기를 가지고, 제1 영역(621) 또는 제2 영역(622)은 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기를 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 도전성 패치(610)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board)의 제2 도전성 레이어일 수 있다.
일 실시 예에서, 도전성 패치(610)의 형상 및 면적은 요구되는 공진 특성(예: 공진 주파수)에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 폭(W1)은 12.4mm일 수 있고, 길이(L1)는 11.5mm일 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(621)의 지정된 폭(Wc)은 2.8mm일 수 있고, 지정된 길이(Lc)는 2.6mm일 수 있다. 일 실시 예에서, 도전성 패치(610)는 금속 포일(metal foil)과 같은 도전성 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 도전성 패치(610)는 제3 모서리(613) 및 제3 모서리(613)의 대각선 방향에 위치하는 제4 모서리(614)를 연결하는 가상의 제1 대각선(DL1) 및 제1 영역(621)과 제2 영역(622)을 연결하는 가상의 제2 대각선(DL2)을 포함할 수 있다. 제1 대각선(DL1)의 길이는 제2 대각선(DL2)보다 클 수 있다. 제1 대각선(DL1)과 제2 대각선(DL2)은 지정된 각도(예: 약 75°내지 약 90°)를 이룰 수 있다.
일 실시 예에서, 도전성 패치(610)는 지정된 지점(f)에서 급전될 수 있다. 일 실시 예에서, 도전성 패치(610)의 지정된 지점(f)에 급전하기 위해 다양한 방식이 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 6d를 참조하면, 도전성 패치(610)는 안테나(654)의 배면(또는 그라운드(660)의 일면)에 배치된 급전 커넥터(660) 및 도전성 부재(662)를 이용하여 급전될 수 있다. 급전 커넥터(660)는 UWB IC(예: 도 2의 UWB IC(292))와 전기적으로 연결될 수 있다. 도전성 부재(662)는 도전성 비아(via)를 포함할 수 있다. 도전성 부재(662)는 그라운드(650)에 형성된 개구(652) 및 유전체(630)를 관통할 수 있고, 도전성 패치(610)와 지정된 지점(f)에서 전기적으로 연결될 수 있다. UWB IC는 급전 커넥터(660) 및 도전성 부재(662)를 통해, 도전성 패치(610)에 급전할 수 있다.
다른 예를 들어, 도 6e를 참조하면, 도전성 패치(610)는 도전성 배선(conductive trace)(661) 및 도전성 부재(662)를 이용하여 급전될 수 있다. 일 실시 예에서, 도전성 패치(610)는 제1 유전체(630-1)(예: 도 6a의 유전체(630))에 배치될 수 있다. 그라운드(650)는 제1 유전체(630-1) 및 제2 유전체(630-2) 사이에 배치될 수 있다. 도전성 배선(661)은 제2 유전체(630-2)에 형성될 수 있다. 도전성 배선(661)은 도전성 부재(662) 및 UWB IC와 전기적으로 연결될 수 있다. 도전성 부재(662)는 제2 유전체(630-2), 그라운드(650)에 형성된 개구(652), 및 제1 유전체(630-1)를 관통할 수 있고, 도전성 패치(610)와 지정된 지점(f)에서 전기적으로 연결될 수 있다. UWB IC는 도전성 배선(661) 및 도전성 부재(662)를 통해, 도전성 패치(610)에 급전할 수 있다.
다른 예를 들어, 도 6f를 참조하면, 도전성 패치(610)는 전송 선로 (640)를 통해 급전될 수 있다. 일 실시 예에서, 전송 선로(640)는 도전성 물질로 형성될 수 있다. 전송 선로(640)는 도전성 패치(610)와 동일한 레이어인 유전체(630) 상에 배치될 수 있다. 전송 선로(640)는 임피던스 정합을 위해 파장(λ)/4 임피던스 변환기(quarter wavelength impedance transformer)(642)를 포함할 수 있다. 전송 선로(640)는 도전성 패치(610)의 지정된 지점(f)까지 연장될 수 있고, UWB IC 및 도전성 패치(610)와 전기적으로 연결될 수 있다. UWB IC는 전송 선로(640)를 통해, 도전성 패치(610)에 급전할 수 있다. 도전성 패치(610)은 지정된 지점(f)까지 연장되는 슬릿이 형성될 수 있다. 전송 선로(640)의 적어도 일부는 상기 슬릿에 위치할 수 있다.
도 6d, 도 6e, 및 도 6f를 참조하여 제공된 설명 외에도, 도전성 패치(610)를 급전하기 위해 통상의 기술자가 적용 가능한 다양한 방법이 적용될 수 있다.
도 6d, 도 6e, 및 도 6f를 참조하여 제공된 설명은, 도 8a의 안테나(854), 도 9a의 안테나(954), 및/또는 도 10a의 안테나(1054)에도 동일하게 적용될 수 있다.
일 실시 예에서, 지정된 지점(f)은 도전성 패치(610)가 형성하는 공진 주파수의 임피던스에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 지정된 지점(f)은 상기 공진 주파수의 임피던스가 약 50Ω을 갖는 지점으로 설정될 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나(654)는 도전성 패치(610)의 제1 대각선(DL1)에 대응되는 제1 공진 주파수 및 제1 대각선(DL1)보다 짧은 제2 대각선(DL2)에 대응되는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 상기 제2 공진 주파수는 상기 제1 공진 주파수보다 높을 수 있다. 예를 들어, 도 6b를 참조하면, 안테나(654)는 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 공진 주파수는 약 6.5 GHz일 수 있고, 제2 공진 주파수는 약 8 GHz일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에서, 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수는, 도전성 패치(610)에 의해 형성되는 공진 주파수의 특정 주파수 대역을 의미하는 것은 아니다. 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수의 주파수 대역은 서로 동일 또는 상이할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에서, 제1 공진 주파수는 제1 대각선(DL1)에 대응되고 제2 공진 주파수는 제2 대각선(DL2)에 대응되는 것을 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따른 안테나(654)에 의해 형성되는 제1 공진 주파수를 가지는 제1 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수를 가지는 제2 RF 신호는 제2 편파 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 6c를 참조하면, 안테나(654)의 제1 공진 주파수를 가지는 제1 RF 신호의 전기장 분포(E-field)는 도 6a의 제1 대각선(DL1)을 따라 형성되고, 제2 공진 주파수를 가지는 제2 RF 신호의 전기장 분포는 도 6a의 제2 대각선(DL2)을 따라 형성될 수 있다. 제1 RF 신호 및 제2 RF 신호는 선형 편파 특성을 가질 수 있고, 제1 RF 신호의 제1 편파와 제2 RF 신호의 제2 편파는 서로 실질적으로 직교할 수 있다. 예를 들어, 제1 RF 신호의 제1 편파가 수직 편파인 경우, 제2 RF 신호의 제2 편파는 수평 편파일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, UWB IC(예: 도 2의 UWB IC(292))는 도전성 패치(610)에 급전함으로써, 제1 편파 특성을 가지는 제1 주파수 대역의 제1 RF(radio frequency) 신호(예: 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호) 및 상기 제1 편파 특성과 구별되는 제2 편파 특성을 가지는 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호(예: 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호) 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나(654)는 인쇄 회로 기판에 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 인쇄 회로 기판은 제1 레이어, 제2 레이어 및 상기 제1 레이어 및 제2 레이어 사이에 위치하는 제3 레이어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 레이어 및 제2 레이어는 도전성 레이어일 수 있고, 제3 레이어는 비도전성 레이어일 수 있다. 상기 인쇄 회로 기판은 제1 레이어에 형성된 도전성 패치(610), 제2 레이어에 배치되는 그라운드(650), 및 상기 제3 레이어에 배치되는 유전체(630), 제1 유전체(630-1), 또는 제2 유전체(630-2)를 포함할 수 있다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 안테나 구조체를 도시한다.
도 7b는 도 7a의 도전성 패치를 도시한다.
도 7c는 일 실시 예에 따른 도전성 패치의 형상에 따른 면적을 나타낸다.
도 7d는 일 실시 예에 따른 안테나의 방사 특성을 나타낸 그래프이다.
도 7e는 일 실시 예에 따른 안테나의 편파 특성을 나타내기 위한 도면이다.
도 7a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 안테나 구조체(754)(예: 도 5의 제2 안테나(254) 또는 도 6a의 안테나(654))는 유전체(730), 그라운드(750), 적어도 하나의 도전성 패치(710)(예: 도 6a의 도전성 패치(610)), 및 적어도 하나의 전송 선로(740)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 유전체(730)는 도 6a의 유전체(630)에 대한 설명이 실질적으로 동일하게 또는 대응하는 방식으로 적용될 수 있다.
일 실시 예에서, 그라운드(750)는 도 6a의 그라운드(650)에 대한 설명이 실질적으로 동일하게 또는 대응하는 방식으로 적용될 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나 구조체(754)의 유전체(730) 및 그라운드(750)는 폭(W2) 및 길이(L2)를 갖는 사각형에서 지정된 영역(C)이 제거된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나 구조체(754)의 폭(W2)은 약 24mm일 수 있고, 길이(L2)는 약 28mm일 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.
일 실시 예에서, 적어도 하나의 도전성 패치(710)는 유전체(730) 위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 도전성 패치(710)는 유전체(730)의 제1 면(730A)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 적어도 하나의 도전성 패치(710)는 금속 포일(metal foil)과 같은 도전성 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 적어도 하나의 도전성 패치(710)는 제1 도전성 패치(710-1), 제2 도전성 패치(710-2), 및/또는 제3 도전성 패치(710-3)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 도전성 패치(710-1), 제2 도전성 패치(710-2), 및/또는 제3 도전성 패치(710-3)는 유전체(730)의 제1 면(730A) 상에서 서로 이격될 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 제1 도전성 패치(710-1), 제2 도전성 패치(710-2), 및/또는 제3 도전성 패치(710-3)는, 제1 대각선(DL1)이 유전체(730)의 길이 방향(L2)과 평행하도록 배치될 수 있다. 제1 도전성 패치(710-1), 제2 도전성 패치(710-2), 및/또는 제3 도전성 패치(710-3)는, 제2 대각선(DL2)이 유전체(730)의 폭 방향(W2)과 평행하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 도전성 패치(710-1) 및 제2 도전성 패치(710-2)의 모서리부가 제거된 영역(예: 제1 영역(721) 또는 제2 영역(722))은 서로 마주볼 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전성 패치(710-1) 및 제2 도전성 패치(710-2)는 유전체(730)의 폭(W2) 방향을 따라서 이격되게 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 도전성 패치(710-1)의 중심과 제2 도전성 패치(710-2)의 중심을 잇는 선분(D1)은, 전자 장치(예: 도 5의 전자 장치(101))의 하우징의 어느 하나의 가장자리와 평행할 수 있다. 예를 들어, 선분(D1)은 도 5의 제2 하우징 구조물(320)의 지정된 가장자리(P)와 평행할 수 있다. 다른 예를 들어, 선분(D1)은 도 5의 x 축과 평행할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 도전성 패치(710-2)의 중심과 제3 도전성 패치(710-3)의 중심을 잇는 선분(D2)은 선분(D1)과 지정된 각도(θ)를 이룰 수 있다. 예를 들어, 지정된 각도(θ)는 0° 및 180°를 포함하지 않을 수 있다(예컨대, 선분(D1)은 선분(D2)과 평행하지 않을 수 있다). 일 실시 예에서, 지정된 각도(θ)는 90°이하일 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 도전성 패치(710-1), 제2 도전성 패치(710-2), 및 제3 도전성 패치(710-3)는 유전체(730)의 제1 면(730A) 상에서, 역 L 형태를 이루도록 배열될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전성 패치(710-1), 제2 도전성 패치(710-2) 및 제3 도전성 패치(710-3)는 서로 지정된 거리만큼 이격될 수 있다. 제1 도전성 패치(710-1) 및 제2 도전성 패치(710-2)가 이격되는 거리를 나타내는 선분(D1)의 길이와 제2 도전성 패치(710-2) 및 제3 도전성 패치(710-3)가 이격되는 거리를 나타내는 선분(D2)의 길이는, 안테나 구조체(754)를 통해 송신 또는 수신하고자 하는 RF 신호의 파장에 따라 설정될 수 있다. 일 실시 예에서, 선분(D1) 및 선분(D2)의 길이는 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 선분(D1) 및 선분(D2)의 길이는 약 13mm일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 다른 실시 예에서, 선분(D1) 및 선분(D2)의 길이는 서로 상이할 수도 있다.
도 7b를 참조하면, 적어도 하나의 도전성 패치(710)의 형상은, 도 6a의 도전성 패치(610)에 대한 설명이 대응하는 방식으로 적용될 수 있다. 예를 들면, 제1 도전성 패치(710-1)는 폭(W3) 및 길이(L3)를 갖는 사각형에서 제1 영역(721) 및 제2 영역(722)이 제거된 형태를 가질 수 있다. 제1 영역(721)은 상기 사각형의 제1 모서리(711)를 포함할 수 있고, 지정된 폭(Wc) 및 지정된 길이(Lc)를 갖는 사각형일 수 있다. 제2 영역(722)은 제1 모서리(711)의 대각선 방향에 위치하는 상기 사각형의 제2 모서리(712)를 포함하고, 제1 영역(721)과 실질적으로 동일한 폭(Wc) 및 길이(Lc)를 가질 수 있다. 폭(W3)과 길이(L3)의 사각형은 제1 크기를 가지고, 제1 영역(721) 또는 제2 영역(722)은 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기를 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 적어도 하나의 도전성 패치(710)는 제3 모서리(713)와 제3 모서리(713)를 마주보는 제4 모서리(714)를 연결하는 가상의 제1 대각선(DL1) 및 제1 영역(721)과 제2 영역(722)을 연결하는 가상의 제2 대각선(DL2)을 포함할 수 있다. 제1 대각선(DL1)의 길이는 제2 대각선(DL2)보다 클 수 있다. 제1 대각선(DL1)과 제2 대각선(DL2)은 지정된 각도(예: 약 75°내지 약 90°)를 이룰 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전성 패치(710-1)는 제1 슬롯(761), 제2 슬롯(762), 및/또는 제3 슬롯(763)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 슬롯(761)은 제1 도전성 패치(710-1)의 중앙을 포함하는 영역에 형성될 수 있다. 제1 슬롯(761)은 제1 대각선(DL1) 방향으로 연장되는 제1 부분(761-1) 및 제2 대각선(DL2) 방향으로 연장되는 제2 부분(761-2)으로 형성되는 십자(+) 형상을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 부분(761-1) 및 제2 부분(761-2)의 길이는 서로 상이할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 도시와 달리, 제1 부분(761-1) 및 제2 부분(761-2)의 길이는 서로 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 슬롯(762) 및/또는 제3 슬롯(763)은 적어도 하나의 도전성 패치(710)의 가장자리로부터 적어도 하나의 도전성 패치(710)의 내측으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 제2 슬롯(762)은 적어도 하나의 도전성 패치(710)의 폭(W3) 방향을 따라 연장되는 가장자리들로부터, 폭(W3) 방향과 실질적으로 수직한 방향인 길이(L3) 방향을 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 제3 슬롯(763)은 적어도 하나의 도전성 패치(710)의 길이(L3) 방향을 따라 연장되는 가장자리들로부터, 길이 방향(L3)과 실질적으로 수직한 방향인 폭(W3) 방향을 따라 연장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전성 패치(710-1)에 제1 슬롯(761), 제2 슬롯(762), 및/또는 제3 슬롯(763) 중 적어도 하나를 형성함으로써, 제1 도전성 패치(710-1)에 흐르는 전류의 경로가 길어질 수 있다. 전류 경로의 길이가 증가됨으로써, 도전성 패치에 슬롯이 형성되지 않은 경우(예: 도 6a의 도전성 패치(610))보다, 동일한 성능 또는 동일한 주파수 대역의 신호 수신을 위해 요구되는 패치의 면적(예: 폭(W3) 및/또는 길이(L3))이 감소될 수 있다. 예를 들어, 도 7c를 참조하면, (A), (B), 및 (C)의 형상의 도전성 패치는 폭(W) 및 길이(L)를 갖는 사각형에서, 서로 마주보는 두개의 모서리부가 각각 지정된 폭(Wc) 및 지정된 길이(Lc)만큼 제거된 형상을 가질 수 있다. (A) 형상의 도전성 패치는 슬롯이 형성되지 않을 수 있고, (B) 형상의 도전성 패치는 중앙을 포함하는 영역에 형성된 슬롯(예: 도 7b의 제1 슬롯(761))이 형성될 수 있고, (C) 형상의 도전성 패치는 중앙 및 가장자리에 형성된 슬롯(예: 도 7b의 제1 슬롯(761), 제2 슬롯(762), 및 제3 슬롯(763))이 형성될 수 있다. 도전성 패치에 형성되는 슬롯이 증가될수록, 동일한 공진 주파수를 형성하기 위해 요구되는 도전성 패치의 면적은 감소될 수 있다. 도 7c에서 제공된 수치는 도전성 패치에 형성된 슬롯이 증가될수록, 요구되는 도전성 패치의 면적이 감소될 수 있음을 나타내기 위한 예시일 뿐이며, 도 7c에 도시된 예에 의해 제한되지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 제2 도전성 패치(710-2), 또는 제3 도전성 패치(710-3)는 제1 도전성 패치(710-1)와 실질적으로 동일한 형상으로 형성될 수 있다.
도 7a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 적어도 하나의 전송 선로(740)는 유전체(730)의 제1 면(730A)에 형성될 수 있다. 적어도 하나의 전송 선로(740)는 적어도 하나의 도전성 패치(710)를 급전하기 위하여, 적어도 하나의 도전성 패치(710)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 적어도 하나의 전송 선로 (740)는 제1 전송 선로(740-1), 제2 전송 선로(740-2), 또는 제3 전송 선로(740-3)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 전송 선로(740-1)는 제1 도전성 패치(710-1)의 일 지점에 연결될 수 있다. 제1 도전성 패치(710-1)는 제1 전송 선로(740-1)를 통해 UWB IC(예: 도 2의 UWB IC(292))와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 전송 선로(740-2)는 제2 도전성 패치(710-2)의 일 지점에 연결될 수 있다. 제2 도전성 패치(710-2)는 제2 전송 선로(740-2)를 통해 UWB IC와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 전송 선로(740-3)는 제3 도전성 패치(710-3)의 일 지점에 연결될 수 있다. 제3 도전성 패치(710-3)는 제3 전송 선로(740-3)를 통해 UWB IC와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 전송 선로(740-1), 제2 전송 선로(740-2), 및/또는 제3 전송 선로(740-3)는 마이크로 스트립 선로(microstrip line)와 같은 도전성 배선(conductive trace)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 전송 선로(740-1), 제2 전송 선로(740-2), 및/또는 제3 전송 선로(740-3)는 도전성 패치와 전송 선로 간 임피던스 정합을 위해 파장/4 임피던스 변환기(quarter wavelength impedance transformer)(742)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 파장/4 임피던스 변환기(742)는 임피던스 매칭(impedance matching)을 위한 길이 특성을 충족시키기 위하여, 적어도 하나의 부분에서 구부러진 미앤더(meander) 형상을 포함할 수 있다. 다만, 임피던스 정합을 위해 적용되는 급전 방식은 도시된 예에 제한되지 않는다. 예를 들어, 안테나 구조체(754)는 임피던스 정합을 위해 인셋(inset) 방식의 급전 구조를 포함할 수도 있다.
도 7b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 안테나 구조체(754)는 적어도 하나의 도전성 패치(710)의 제1 대각선(DL1)에 대응되는 제1 공진 주파수 및 제1 대각선(DL1)보다 짧은 제2 대각선(DL2)에 대응되는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 상기 제2 공진 주파수는 상기 제1 공진 주파수보다 높을 수 있다. 예를 들어, 도 7d를 참조하면, 제1 도전성 패치(710-1), 제2 도전성 패치(710-2), 및 제3 도전성 패치(710-3) 각각은, 약 6.5 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 8 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따른 안테나 구조체(754)에 의해 형성되는 제1 공진 주파수를 가지는 제1 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수를 가지는 제2 RF 신호는 제2 편파 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 7e를 참조하면, 적어도 하나의 도전성 패치(710)의 제1 공진 주파수에 해당하는 제1 RF 신호의 전기장 분포는 도 7b의 제1 대각선(DL1)을 따라 형성되고, 제2 공진 주파수에 해당하는 제2 RF 신호의 전기장 분포는 도 7b의 제2 대각선(DL2)을 따라 형성될 수 있다. 제1 RF 신호 및 제2 RF 신호는 선형 편파 특성을 가질 수 있고, 제1 공진 주파수에 해당하는 제1 RF 신호의 제1 편파와 제2 공진 주파수에 해당하는 제2 RF 신호의 제2 편파는 서로 실질적으로 직교할 수 있다. 예를 들어, 제1 공진 주파수에 해당하는 제1 RF 신호의 제1 편파가 수직 편파인 경우, 제2 공진 주파수에 해당하는 제2 RF 신호의 제2 편파는 수평 편파일 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나 구조체(754)와 전기적으로 연결된 UWB IC(예: 도 2의 UWB IC(292))는 적어도 하나의 전송 선로(740)를 통해 적어도 하나의 도전성 패치(710)에 급전할 수 있다. 제1 도전성 패치(710-1), 제2 도전성 패치(710-2), 및 제3 도전성 패치(710-3)는, 지정된 대역의 RF 신호를 수신하기 위한 안테나 요소(antenna element)로서 동작할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, UWB IC는 적어도 하나의 도전성 패치(710)에 급전함으로써, 제1 편파 특성을 가지는 제1 주파수 대역의 제1 RF(radio frequency) 신호(예: 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호) 및 상기 제1 편파 특성과 구별되는 제2 편파 특성을 가지는 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호(예: 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호) 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나 구조체(754)의 제1 도전성 패치(710-1), 제2 도전성 패치(710-2), 및 제3 도전성 패치(710-3) 중 적어도 둘은 어레이 안테나로 동작할 수 있다. 예를 들어, UWB IC는 제1 도전성 패치(710-1) 및 제2 도전성 패치(710-2)를 이용하여, 동일한 편파 특성(예: 상기 제1 편파)을 갖는 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 다른 예를 들어, UWB IC는 제2 도전성 패치(710-2) 및 제3 도전성 패치(710-3)를 이용하여, 동일한 편파 특성(예: 상기 제2 편파)를 갖는 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 구조체(754)는 인쇄 회로 기판에 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 인쇄 회로 기판은 제1 레이어, 제2 레이어 및 상기 제1 레이어 및 제2 레이어 사이에 위치하는 제3 레이어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 레이어 및 제2 레이어는 도전성 레이어일 수 있고, 제3 레이어는 비도전성 레이어일 수 있다. 상기 인쇄 회로 기판은 제1 레이어에 형성된 적어도 하나의 도전성 패치(710), 제2 레이어에 배치되는 그라운드(750), 및 상기 제3 레이어에 배치되는 유전체(730)를 포함할 수 있다.
도 8a는 일 실시 예에 따른 안테나를 도시한다.
도 8b는 일 실시 예에 따른, 스위치의 연결 상태에 따른 안테나의 방사 특성을 나타낸다.
도 8a에서, 도 6a와 중복되는 구성에 대한 설명은 생략한다. 동일한 참조 부호를 갖는 구성은 도 6a에서 제공된 설명이 실질적으로 동일하게 또는 대응하는 방식으로 적용될 수 있다.
도 8a의 도전성 패치(610)는 도 7b의 적어도 하나의 도전성 패치(710)와 대응될 수 있다. 예를 들면, 도 8a에 도시된 도전성 패치(610)는 도 7b에 도시된 적어도 하나의 도전성 패치(710)로 대체될 수 있다.
도 8a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 안테나(854)는 제1 패치(861), 제2 패치(862), 제3 패치(863), 제4 패치(864), 제1 스위치(881), 제2 스위치(882), 제3 스위치(883), 또는 제4 스위치(884)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 패치(861), 제2 패치(862), 제1 스위치(881), 및/또는 제2 스위치(882)는 제1 영역(621)에 배치될 수 있다. 제1 패치(861), 제2 패치(862), 제1 스위치(881), 및/또는 제2 스위치(882)는 유전체(630)에 배치될 수 있다. 제1 패치(861)는 도전성 패치(610) 및 제2 패치(862)와 이격될 수 있다. 제2 패치(862)는 도전성 패치(610)와 이격될 수 있다. 제1 스위치(881)는 도전성 패치(610) 및 제1 패치(861) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 제2 스위치(882)는 제1 패치(861) 및 제2 패치(862) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 스위치(881), 제1 패치(861), 제2 스위치(882), 및 제2 패치(862)는 도전성 패치(610)의 제2 대각선(DL2)이 연장되는 선에 위치할 수 있다. 예를 들면, 제1 스위치(881), 제1 패치(861), 제2 스위치(882), 및/또는 제2 패치(862)를 연결하는 선은 도전성 패치(610)의 제2 대각선(DL2)의 연장선일 수 있다. 제1 스위치(881), 제1 패치(861), 제2 스위치(882), 및/또는 제2 패치(862)는 제2 대각선(DL2)의 방향을 따라서 도전성 패치(610)의 중심으로부터 멀어지는 순서로 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 패치(861)는 제1 스위치(881)를 통해 도전성 패치(610)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 패치(862)는 제2 스위치(882)를 통해 제1 패치(861)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 패치(863), 제4 패치(864), 제3 스위치(883), 및/또는 제4 스위치(884)는 제2 영역(622)에 배치될 수 있다. 제3 패치(863), 제4 패치(864), 제3 스위치(883), 및/또는 제4 스위치(884)는 유전체(630)에 배치될 수 있다. 제3 패치(863)는 도전성 패치(610) 및 제4 패치(864)와 이격될 수 있다. 제4 패치(864)는 도전성 패치(610)와 이격될 수 있다. 제3 스위치(883)는 도전성 패치(610) 및 제3 패치(863) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 제4 스위치(884)는 제3 패치(863) 및 제4 패치(864) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 스위치(883), 제3 패치(863), 제4 스위치(884), 및 제4 패치(864)는 도전성 패치(610)의 제2 대각선(DL2)이 연장되는 선에 위치할 수 있다. 예를 들면, 제3 스위치(883), 제3 패치(863), 제4 스위치(884), 및/또는 제4 패치(864)는 도전성 패치(610)를 연결하는 선은 제2 대각선(DL2)의 연장선일 수 있다. 제3 스위치(883), 제3 패치(863), 제4 스위치(884), 및/또는 제4 패치(864)는 제2 대각선(DL2)의 방향을 따라서 도전성 패치(610)로부터 멀어지는 순서로 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 패치(863)는 제3 스위치(883)를 통해 도전성 패치(610)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제4 패치(864)는 제4 스위치(884)를 통해 제3 패치(863)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 스위치(881), 제2 스위치(882), 제3 스위치(883) 및/또는 제4 스위치(884)는 안테나(854)의 패치들 사이의 전기적 연결 상태를 변경시킬 수 있는 다양한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치(881), 제2 스위치(882), 제3 스위치(883) 및/또는 제4 스위치(884)는 핀 다이오드(PIN diode)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC(예: 도 2의 UWB IC(292))는 제1 스위치(881), 제2 스위치(882), 제3 스위치(883), 및/또는 제4 스위치(884)를 제어할 수 있다. 예를 들어, UWB IC는 제1 스위치(881), 제2 스위치(882), 제3 스위치(883), 및/또는 제4 스위치(884) 중 적어도 하나에 직류 전압을 인가하여, 도전성 패치(610), 제1 패치(861), 제2 패치(862), 제3 패치(863), 및/또는 제4 패치(864)의 전기적 연결 상태를 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 스위치(881), 제2 스위치(882), 제3 스위치(883), 및/또는 제4 스위치(884) 중 적어도 하나의 전기적 연결 상태에 따라, 도전성 패치(610)의 제2 대각선(DL2)에 대응되는 전기적 경로의 길이가 달라질 수 있다.
일 실시 예에서, 도전성 패치(610), 제1 패치(861), 제2 패치(862), 제3 패치(863), 및/또는 제4 패치(864)의 전기적 연결 상태에 따라, 안테나(854)가 형성하는 공진 주파수가 달라질 수 있다. 상기 전기적 연결 상태에 따른, 안테나(854)가 형성하는 공진 주파수는 하기 표 1과 같다.
제1 공진 주파수 제2 공진 주파수
제1 상태 Ch. 5 Ch. 6
제2 상태 Ch. 5 Ch. 8
제3 상태 Ch. 5 Ch. 9
상기 표 1의 채널(channel, Ch.)은 IEEE 802.15.4a UWB 통신 프로토콜을 기준으로 하였으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 표 1에서, 제1 상태는 제1 스위치(881), 제2 스위치(882), 제3 스위치(883), 및 제4 스위치(884)가 모두 켜진(ON) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제1 상태는 도전성 패치(610), 제1 패치(861), 제2 패치(862), 제3 패치(863), 및 제4 패치(864)가 모두 전기적으로 연결된 상태일 수 있다. 제1 상태에서, 안테나(854)는 Ch. 5에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 6에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 8b를 참조하면, 안테나(854)는 제1 상태에서, 약 6.5 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 7 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다.
상기 표 1에서, 제2 상태는 제1 스위치(881) 및 제3 스위치(883)는 켜지고(ON), 제2 스위치(882) 및 제4 스위치(884)는 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제2 상태는 제1 패치(861) 및 제3 패치(863)는 도전성 패치(610)와 전기적으로 연결되고, 제2 패치(862) 및 제4 패치(864)는 전기적으로 분리된 상태일 수 있다. 제2 상태에서, 안테나(854)는 Ch. 5에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 8에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 8b를 참조하면, 안테나(854)는 제2 상태에서, 약 6.5 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 7.5 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다.
상기 표 1에서 제3 상태는, 제1 스위치(881), 제2 스위치(882), 제3 스위치(883), 및 제4 스위치(884)가 모두 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제3 상태는 제1 패치(861), 제2 패치(862), 제3 패치(863), 및 제4 패치(864)가 모두 도전성 패치(610)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제3 상태에서, 안테나(854)는 Ch. 5에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 9에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 8b를 참조하면, 안테나(854)는 제3 상태에서, 약 6.5 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 8 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나(854)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제2 편파 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나(854)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호와 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호의 편파는 서로 실질적으로 직교할 수 있다. 예를 들어, 안테나(854)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호가 수직 편파를 갖는 경우, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 수평 편파를 가질 수 있다. 안테나(854)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호와 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호가 서로 다른 편파 특성을 갖는 것은, 도 6c 및 도 7e를 참조하여 제공된 설명을 통해 이해될 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC는 스위치들(881, 882, 883, 884)을 제어함으로써, 다양한 통신 환경에 따라 안테나(854)로부터 송수신되는 RF 신호의 채널 및/또는 편파 특성을 가변적으로 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC는 제1 스위치(881), 제2 스위치(882), 제3 스위치(883), 및 제4 스위치(884)가 모두 꺼진 제1 상태에서, 제1 편파 특성을 갖는 제1 주파수 대역의 제1 RF 신호(예: 상기 표 1의 제1 상태에서 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호) 및 상기 제1 편파 특성과 직교하는 상기 제2 편파 특성을 갖고 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호(예: 상기 표 1의 제1 상태에서 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호)를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC는 제1 스위치(881) 및 제3 스위치(883)는 켜지고 제2 스위치(882) 및 제4 스위치(884)는 꺼진 제2 상태에서, 제1 편파 특성을 갖는 제1 주파수 대역의 제1 RF 신호(예: 상기 표 1의 제2 상태에서 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호) 및 상기 제2 편파 특성을 가지고 상기 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역의 제3 RF 신호(예: 상기 표 1의 제2 상태에서 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호)를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC는 제1 스위치(881), 제2 스위치(882), 제3 스위치(883) 및 제4 스위치(884)가 꺼진 제3 상태에서, 제1 편파 특성을 갖는 제1 주파수 대역의 제1 RF 신호(예: 상기 표 1의 제3 상태에서 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호) 및 상기 제2 편파 특성을 가지고 상기 제3 주파수 대역보다 높은 제4 주파수 대역의 제4 RF 신호(예: 상기 표 1의 제3 상태에서 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호)를 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 복수 개의 안테나(854)는 안테나 구조체(예: 도 7a의 안테나 구조체(754))에 포함될 수 있다. 이 경우 복수 개의 안테나(854)는 도 7a에 도시된 것과 실질적으로 동일하게 배열될 수 있다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 안테나를 도시한다.
도 9b는 일 실시 예에 따른, 스위치의 연결 상태에 따른 안테나의 방사 특성을 나타낸다.
도 9c는 일 실시 예에 따른, 제1 상태 및 제4 상태에서의 안테나의 축율(axial ratio)을 나타낸 그래프이다.
도 9a에서, 제1 영역(921), 제2 영역(922), 제3 영역(923), 및 제4 영역(924)의 외곽은 점선으로 도시하였다.
도 9a의 안테나(954)는 도 5의 제2 안테나(254)와 대응될 수 있다.
도 9a의 안테나(954)는 도 6a의 안테나(654)와 대응될 수 있다. 예를 들어, 도 9a의 안테나(954)에 대한 설명은, 도 6a 내지 도 6c를 통해 제공된 설명이 실질적으로 동일하게 또는 대응하는 방식으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에 따른 안테나(954)는 유전체(930) 및 그라운드(미도시)를 포함할 수 있다. 안테나(954)의 유전체(930) 및 그라운드(미도시)는 도 6a의 안테나(654)의 유전체(630) 및 그라운드(650)에 각각 대응될 수 있다.
도 9a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 안테나(954)는 도전성 패치(910), 패치들(961, 962, 963, 964), 및/또는 스위치들(981, 982, 983, 984)을 포함할 수 있다.
일 실시에서, 도전성 패치(910)는 유전체(930)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 도전성 패치(910)는, 사각형의 네 개의 모서리가 제거된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도전성 패치(910)는 폭(W1) 및 길이(L1)를 갖는 사각형에서, 제1 영역(921), 제2 영역(922), 제3 영역(923), 및/또는 제4 영역(924)이 제거된 형상을 가질 수 있다. 제1 영역(921)은 상기 사각형의 제1 모서리(911)를 포함할 수 있다. 제2 영역(922)은 상기 사각형의 제2 모서리(912)를 포함할 수 있다. 제3 영역(923)은 상기 사각형의 제3 모서리(913)를 포함할 수 있다. 제4 영역(924)은 상기 사각형의 제4 모서리(914)를 포함할 수 있다. 제1 모서리(911)와 제2 모서리(912)는 서로 대각선 방향에 위치할 수 있고, 제3 모서리(913)와 제4 모서리(914)는 서로 대각선 방향에 위치할 수 있다. 폭(W1) 및 길이(L1)를 갖는 사각형은 제1 크기를 가질 수 있고, 제1 영역(921), 제2 영역(922), 제3 영역(923), 및/또는 제4 영역(924) 각각은 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 영역(921)은 제1 가장자리(921-1), 제2 가장자리(921-2), 제3 가장자리(921-3), 제4 가장자리(921-4), 제5 가장자리(921-5), 및/또는 제6 가장자리(921-6)를 포함할 수 있다. 제1 가장자리(921-1)는 길이는 지정된 폭(Wc)일 수 있다. 제1 가장자리(921-1)는 도전성 패치(910)의 폭 방향(W1)을 따라 연장될 수 있다. 제2 가장자리(921-2)는 제1 가장자리(921-1)의 일단으로부터 도전성 패치(910)의 길이 방향(L1)을 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 제2 가장자리(921-2)는 제1 가장자리(921-1)와 실질적으로 수직할 수 있다. 제3 가장자리(921-3)는 제1 가장자리(921-1)의 타단으로부터 도전성 패치(910)의 길이 방향(L1)을 따라 연장될 수 있다. 제2 가장자리(921-2) 및 제3 가장자리(921-3)는 제1 가장자리(921-1)로부터 실질적으로 동일한 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 제3 가장자리(921-3)는 제1 가장자리(921-1)와 실질적으로 수직할 수 있다. 제3 가장자리(921-3)는 제2 가장자리(921-2)보다 길 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 가장자리(921-3)는 제1 가장자리(921-1)보다 길 수 있다. 제3 가장자리(921-3)는 지정된 길이(LC)를 가질 수 있다. 제4 가장자리(921-4)는 제2 가장자리(921-2)의 일단으로부터 제3 가장자리(921-3)를 향하여 연장될 수 있다. 또 다른 예로, 제4 가장자리(921-4)는 제2 가장자리(921-2)의 일단으로부터 폭 방향(W1)을 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 제4 가장자리(921-4)는 제1 가장자리(921-1)와 실질적으로 평행할 수 있고, 제2 가장자리(921-2)와 실질적으로 수직할 수 있다. 제4 가장자리(921-4)는 제1 가장자리(921-1)보다 짧을 수 있다. 제5 가장자리(921-5)는 제3 가장자리(921-3)의 일단으로부터 제2 가장자리(921-2)를 향하여 연장될 수 있다. 또 다른 예로, 제5 가장자리(921-5)는 제3 가장자리(921-3)의 일단으로부터 도전성 패치(910)의 길이 방향(L1)을 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 제5 가장자리(921-5)는 제1 가장자리(921-1)와 실질적으로 평행할 수 있고, 제3 가장자리(921-3)와 실질적으로 수직할 수 있다. 제5 가장자리(921-5)는 제1 가장자리(921-1)보다 짧을 수 있다. 제6 가장자리(921-6)는 제4 가장자리(921-4)의 일단으로부터 제5 가장자리(921-5)의 일단까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 제6 가장자리(921-6)는 제4 가장자리(921-4) 및 제5 가장자리(921-5)와 실질적으로 수직할 수 있고, 제2 가장자리(921-2) 및 제3 가장자리(921-3)와 실질적으로 평행할 수 있다. 제6 가장자리(921-6)는 제3 가장자리(921-3)보다 짧을 수 있다. 제2 영역(922), 제3 영역(923), 및 제4 영역(924)의 형상은, 제1 영역(921)의 형상과 대응될 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(922), 제3 영역(923), 및 제4 영역(924)은 제1 영역(921)과 실질적으로 동일한 면적 및 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 도전성 패치(910)는 제3 영역(923)과 제4 영역(924)을 연결하는 가상의 제1 대각선(DL1) 및 제1 영역(921)과 제2 영역(922)을 연결하는 가상의 제2 대각선(DL2)을 가질 수 있다. 제1 대각선(DL1)은 제3 모서리(913)와 제4 모서리(914)를 연결하는 선분과 대응될 수 있다. 제2 대각선(DL2)은 제1 모서리(911)와 제2 모서리(912)를 연결하는 선분과 대응될 수 있다.
일 실시 예에서, 패치들(961, 962, 963, 964)은 제1 패치(961), 제2 패치(962), 제3 패치(963), 및/또는 제4 패치(964)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 패치(961)는 도전성 패치(910)와 이격될 수 있고, 제1 영역(921)에 배치될 수 있다. 제1 패치(961)의 형상은 제1 영역(921)의 형상과 대응될 수 있다. 예를 들어, 제1 패치(961)는 제1 영역(921)과 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있고, 제1 영역(921)보다 작은 면적을 가질 수 있다. 제1 패치(961)와 도전성 패치(910) 사이에는 슬릿(slit)이 형성될 수 있다. 상기 슬릿은 미앤더(meander) 형상일 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 패치(962)는 도전성 패치(910)와 이격될 수 있고, 제2 영역(922)에 배치될 수 있다. 제2 패치(962)의 형상은 제2 영역(922)의 형상과 대응될 수 있다. 예를 들어, 제2 패치(962)는 제2 영역(922)과 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있고, 제2 영역(922)보다 작은 면적을 가질 수 있다. 제2 패치(962)와 도전성 패치(910) 사이에는 슬릿(slit)이 형성될 수 있다. 상기 슬릿은 미앤더(meander) 형상일 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 패치(963)는 도전성 패치(910)와 이격될 수 있고, 제3 영역(923)에 배치될 수 있다. 제3 패치(963)의 형상은 제3 영역(923)의 형상과 대응될 수 있다. 예를 들어, 제3 패치(963)는 제3 영역(923)과 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있고, 제3 영역(923)보다 작은 면적을 가질 수 있다. 제3 패치(963)와 도전성 패치(910) 사이에는 슬릿(slit)이 형성될 수 있다. 상기 슬릿은 미앤더(meander) 형상일 수 있다.
일 실시 예에서, 제4 패치(964)는 도전성 패치(910)와 이격될 수 있고, 제4 영역(924)에 배치될 수 있다. 제4 패치(964)의 형상은 제4 영역(924)의 형상과 대응될 수 있다. 예를 들어, 제4 패치(964)는 제4 영역(924)과 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있고, 제4 영역(924)보다 작은 면적을 가질 수 있다. 제4 패치(964)와 도전성 패치(910) 사이에는 슬릿(slit)이 형성될 수 있다. 상기 슬릿은 미앤더(meander) 형상일 수 있다.
일 실시 예에서, 스위치들(981, 982, 983, 984)은 제1 스위치(981), 제2 스위치(982), 제3 스위치(983), 및/또는 제4 스위치(984)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 스위치(981)는 제1 영역(921)에 배치될 수 있다. 제1 스위치(981)는 제1 패치(961) 및 도전성 패치(910) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 제1 패치(961)는 제1 스위치(981)를 통해 도전성 패치(910)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 패치(961) 및 제1 스위치(981)를 연결하는 선은 제2 대각선(DL2)의 연장선일 수 있다. 예를 들어, 제1 패치(961) 및 제1 스위치(981)는 제2 대각선(DL2)을 따라 정렬될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 스위치(982)는 제2 영역(922)에 배치될 수 있다. 제2 스위치(982)는 제2 패치(962) 및 도전성 패치(910) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 제2 패치(962)는 제2 스위치(982)를 통해 도전성 패치(910)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 패치(962) 및 제2 스위치(982)를 연결하는 선은 제2 대각선(DL2)의 연장선일 수 있다. 예를 들어, 제2 패치(962) 및 제2 스위치(982)는 제2 대각선(DL2)을 따라 정렬될 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 스위치(983)는 제3 영역(923)에 배치될 수 있다. 제3 스위치(983)는 제3 패치(963) 및 도전성 패치(910) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 제3 패치(963)는 제3 스위치(983)를 통해 도전성 패치(910)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 패치(963) 및 제3 스위치(983)를 연결하는 선은 제1 대각선(DL1)의 연장선일 수 있다. 예를 들어, 제3 패치(963) 및 제3 스위치(983)는 제1 대각선(DL1)을 따라 정렬될 수 있다.
일 실시 예에서, 제4 스위치(984)는 제4 영역(924)에 배치될 수 있다. 제4 스위치(984)는 제4 패치(964) 및 도전성 패치(910) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 제4 패치(964)는 제4 스위치(984)를 통해 도전성 패치(910)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제4 패치(964) 및 제4 스위치(984)를 연결하는 선은 제1 대각선(DL1)의 연장선일 수 있다. 예를 들어, 제4 패치(964) 및 제4 스위치(984)는 제1 대각선(DL1)을 따라 정렬될 수 있다.
일 실시 예에서, 스위치들(981, 982, 983, 984)은 안테나(954)의 패치들 사이의 전기적 연결 상태를 변경시킬 수 있는 다양한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위치들(981, 982, 983, 984)은 핀 다이오드를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC(예: 도 2의 UWB IC(292))는 제1 스위치(981), 제2 스위치(982), 제3 스위치(983), 및/또는 제4 스위치(984)를 제어할 수 있다. 예를 들어, UWB IC는 제1 스위치(981), 제2 스위치(982), 제3 스위치(983), 및 제4 스위치(984) 중 적어도 하나에 직류 전압을 인가하여, 도전성 패치(910)와 패치들(961, 962, 963, 964) 사이의 전기적 연결 상태를 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 스위치(981) 및 제2 스위치(982)의 동작 상태에 따라, 도전성 패치(910), 제1 패치(961), 및 제2 패치(962)의 전기적 연결 상태가 달라질 수 있다. 도전성 패치(910), 제1 패치(961), 및 제2 패치(962)의 전기적 연결 상태에 따라, 도전성 패치(910)의 제2 대각선(DL2)에 대응되는 전기적 경로의 길이가 달라질 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 스위치(983) 및 제4 스위치(984)의 동작 상태에 따라, 도전성 패치(910), 제3 패치(963), 및 제4 패치(964)의 전기적 연결 상태가 달라질 수 있다. 도전성 패치(910), 제3 패치(963), 및 제4 패치(964)의 전기적 연결 상태에 따라, 도전성 패치(910)의 제1 대각선(DL1)에 대응되는 전기적 경로의 길이가 달라질 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나(954)는 제1 대각선(DL1)에 대응되는 제1 공진 주파수 및 제2 대각선(DL2)에 대응되는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, UWB IC(예: 도 2의 UWB IC(292))는 제1 공진 주파수 및/또는 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 도전성 패치(910)와 패치들(961, 962, 963, 964)의 전기적 연결 상태에 따라, 안테나(954)가 형성하는 공진 주파수가 달라질 수 있다. 상기 전기적 연결 상태에 따른, 안테나(954)가 형성하는 공진 주파수는 하기 표 2과 같다.
연결 상태 제1 공진 주파수 제2 공진 주파수
제1 상태 - Ch. 9 Ch. 9
제2 상태 V Ch. 5 Ch. 9
제3 상태 H Ch. 9 Ch. 5
제4 상태 H, V Ch. 5 Ch. 5
상기 표 2의 채널(channel, Ch.)은 IEEE 802.15.4a UWB 통신 프로토콜을 기준으로 하였으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 표 2에서, H는 제1 패치(961) 및 제2 패치(962)가 도전성 패치(910)에 전기적으로 연결된 상태를 의미할 수 있고, V는 제3 패치(963) 및 제4 패치(964)가 도전성 패치(910)에 전기적으로 연결된 상태를 의미할 수 있다.
상기 표 2에서, 제1 상태는 제1 스위치(981), 제2 스위치(982), 제3 스위치(983), 및 제4 스위치(984)가 모두 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제1 상태는 제1 패치(961), 제2 패치(962), 제3 패치(963), 및 제4 패치(964)가 모두 도전성 패치(910)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제1 상태에서, 안테나(954)에 의해 형성되는 제1 공진 주파수와 제2 공진 주파수는 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 안테나(954)는 Ch. 9에 해당하는 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 9b를 참조하면, 안테나(954)는 제1 상태에서, 약 8 GHz의 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나(954)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다. 도 9c를 참조하면, 제1 상태에서 안테나(954)는 서로 직교하는 두 개의 선형 편파를 이용하여 원형 편파를 형성할 수 있다. 도 9b를 참조하면, 원형 편파 특성을 갖는 제1 상태의 안테나(954)는 제2 상태 및 제3 상태보다 대역폭 및 방사 효율이 증가될 수 있다. 상기 원형 편파 특성은, 선형 편파 특성인 상기 제1 편파 특성과 상기 제2 편파 특성과 구별된다는 점에서 제3 편파 특성으로 참조될 수 있다.
상기 표 2에서, 제2 상태는, 제1 스위치(981) 및 제2 스위치(982)는 꺼지고(OFF), 제3 스위치(983) 및 제4 스위치(984)는 켜진(ON) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제2 상태는 제1 패치(961) 및 제2 패치(962)는 도전성 패치(910)와 전기적으로 연결되지 않고, 제3 패치(963) 및 제4 패치(964)는 도전성 패치(910)와 전기적으로 연결된 상태일 수 있다. 제2 상태에서, 안테나(954)는 Ch. 5에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 9에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 9b를 참조하면, 안테나(954)는 제2 상태에서, 약 6.5 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 8 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 안테나(954)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제2 편파 특성을 가질 수 있다. 안테나(954)의 제1 공진 주파수의 제1 편파 특성과 제2 공진 주파수의 제2 편파 특성은 서로 실질적으로 직교할 수 있다. 예를 들어, 안테나(954)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호가 수직 편파를 갖는 경우, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 수평 편파를 가질 수 있다.
상기 표 2에서, 제3 상태는 제1 스위치(981), 및 제2 스위치(982)는 켜지고(ON), 제3 스위치(983) 및 제4 스위치(984)는 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제3 상태는, 제1 패치(961) 및 제2 패치(962)는 도전성 패치(910)와 전기적으로 연결되고, 제3 패치(963) 및 제4 패치(964)는 도전성 패치(910)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제3 상태에서, 안테나(954)는 Ch. 9에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 5에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 9b를 참조하면, 안테나(954)는 제3 상태에서, 약 8 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 6.5 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 안테나(954)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제2 편파 특성을 가질 수 있다. 안테나(954)의 제1 공진 주파수의 제1 편파 특성과 제2 공진 주파수의 제2 편파 특성은 서로 실질적으로 직교할 수 있다. 예를 들어, 안테나(954)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호가 수직 편파를 갖는 경우, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 수평 편파를 가질 수 있다.
상기 표 2에서, 제4 상태는 제1 스위치(981), 제2 스위치(982), 제3 스위치(983) 및 제4 스위치(984)가 모두 켜진(ON) 상태일 수 있다. 제4 상태는, 제1 패치(961), 제2 패치(962), 제3 패치(963) 및 제4 패치(964)가 도전성 패치(910)에 전기적으로 연결된 상태일 수 있다. 제4 상태에서, 안테나(954)에 의해 형성되는 제1 공진 주파수와 제2 공진 주파수는 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 안테나(954)는 Ch. 5에 해당하는 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 9b를 참조하면, 안테나(954)는 제1 상태에서, 약 6.5 GHz의 제1 공진 주파수와 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 안테나(954)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다. 도 9c를 참조하면, 제4 상태에서 안테나(954)는 서로 실질적으로 직교하는 두 개의 선형 편파를 이용하여 원형 편파를 형성할 수 있다. 도 9b를 참조하면, 원형 편파 특성을 갖는 제4 상태의 안테나(954)는 제2 상태 및 제3 상태보다 대역폭 및 방사 효율이 증가될 수 있다. 상기 원형 편파 특성은, 선형 편파 특성인 상기 제1 편파 특성과 상기 제2 편파 특성과 구별된다는 점에서 제3 편파 특성으로 참조될 수 있다.
안테나(954)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호와 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호가 서로 다른 편파 특성을 갖는 것은, 도 6c 및 도 7e를 참조하여 제공된 설명을 통해 이해될 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC는 스위치들(981, 982, 983, 984)을 제어함으로써, 다양한 통신 환경에 따라 안테나(954)로부터 송수신되는 RF 신호의 채널 및/또는 편파 특성을 가변적으로 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC는 제1 스위치(981), 제2 스위치(982), 제3 스위치(983), 및 제4 스위치(984)가 꺼진 제1 상태에서, 상기 제1 편파 특성 및 상기 제2 편파 특성과 구별되는 제3 편파 특성을 가지는 제3 주파수 대역의 제3 RF 신호(예: 상기 표 2의 제1 상태에서 제1 및 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호)를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC는 제1 스위치(981), 제2 스위치(982), 제3 스위치(983), 및 제4 스위치(984)가 켜진 제4 상태에서, 상기 제3 편파 특성을 가지는 제4 주파수 대역의 제4 RF 신호(예: 상기 표 2의 제4 상태에서 제1 및 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호)를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 제4 RF 신호의 상기 제4 주파수 대역(예: 상기 표 2의 Ch. 5에 해당하는 주파수 대역)은, 상기 제3 RF 신호의 상기 제3 주파수 대역(예: 상기 표 2의 Ch. 9에 해당하는 주파수 대역)보다 낮을 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC는 제1 스위치(981) 및 제2 스위치(982)는 꺼지고, 제3 스위치(983) 및 제4 스위치(984)는 켜진 제2 상태에서, 제1 편파 특성을 가지는 제1 주파수 대역의 제1 RF 신호(예: 상기 표 2의 제2 상태에서 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호) 및 상기 제1 편파 특성과 구별되는 제2 편파 특성을 가지는 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호(예: 상기 표 2의 제2 상태에서 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호)를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 제2 RF 신호의 상기 제2 주파수 대역(예: 상기 표 2의 Ch. 9에 해당하는 주파수 대역)은 상기 제1 RF 신호의 상기 제1 주파수 대역(예: 상기 표 2의 Ch. 5에 해당하는 주파수 대역)보다 높을 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC는 제1 스위치(981) 및 제2 스위치(982)는 켜지고 제3 스위치(983) 및 제4 스위치(984)는 꺼진 제3 상태에서, 제1 편파 특성을 가지는 제1 주파수 대역의 제1 RF 신호(예: 상기 표 2의 제3 상태에서 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호) 및 상기 제1 편파 특성과 구별되는 제2 편파 특성을 가지는 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호(예: 상기 표 2의 제3 상태에서 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호)를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 제2 RF 신호의 상기 제2 주파수 대역(예: 상기 표 2의 Ch. 5에 해당하는 주파수 대역)은 상기 제1 RF 신호의 상기 제1 주파수 대역(예: 상기 표 2의 Ch. 9에 해당하는 주파수 대역) 보다 낮을 수 있다.
일 실시 예에 따른 복수 개의 안테나(954)는 안테나 구조체(예: 도 7a의 안테나 구조체(754))에 포함될 수 있다. 이 경우 복수 개의 안테나(954)는 도 7a에 도시된 것과 실질적으로 동일하게 배열될 수 있다.
도 10a는 일 실시 예에 따른 안테나를 도시한다.
도 10b는 일 실시 예에 따른, 제1, 제2, 제3, 및 제4 상태의 안테나의 방사 특성을 나타낸다.
도 10c는 일 실시 예에 따른, 제5, 제6, 제7, 및 제8 상태의 안테나의 방사 특성을 나타낸다.
도 10d는 일 실시 예에 따른, 제9, 제10, 제11, 및 제12 상태의 안테나의 방사 특성을 나타낸다.
도 10e는 일 실시 예에 따른, 제13, 제14, 제15, 및 제16 상태의 안테나의 방사 특성을 나타낸다.
도 10f는 일 실시 예에 따른, 제1 상태, 제6 상태, 제11 상태 및 제16 상태에서의 안테나의 축율(axial ratio)을 나타낸 그래프이다.
도 10a의 안테나(1054)는 도 6a의 안테나(654)와 대응될 수 있다. 예를 들어, 도 10a의 안테나(1054)에 대한 설명은, 도 6a 내지 도 6c를 통해 제공된 설명이 실질적으로 동일하게 또는 대응하는 방식으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에 따른 안테나(1054)는 유전체(1030) 및 그라운드(미도시)를 포함할 수 있다. 안테나(1054)의 유전체(1030) 및 그라운드(미도시)는 도 6a의 안테나(654)의 유전체(630) 및 그라운드(650)에 각각 대응될 수 있다.
도 10a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 안테나(1054)(예: 도 5의 제2 안테나(254))는 도전성 패치(1010), 스위치들(1081 내지 1096), 및/또는 패치들(1061 내지 1076)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 도전성 패치(1010)는 유전체(1030)에 배치될 수 있다. 도전성 패치(1010)는 폭(W1) 및 길이(L1)를 갖는 사각형에서 제1 영역(1021), 제2 영역(1022), 제3 영역(1023) 및 제4 영역(1024)이 제거된 형태를 가질 수 있다. 제1 영역(1021)은 상기 사각형의 제1 모서리(1011)를 포함할 수 있고, 제2 영역(1022)은 상기 사각형의 제1 모서리(1011)의 대각선 방향에 위치하는 제2 모서리(1012)를 포함할 수 있다. 제3 영역(1023)은 상기 사각형의 제3 모서리(1013)를 포함할 수 있고, 제4 영역(1024)은 상기 사각형의 제3 모서리(1013)의 대각선 방향에 위치하는 제4 모서리(1014)를 포함할 수 있다. 제1 영역(1021)은 지정된 폭(Wc) 및 지정된 길이(Lc)를 갖는 사각형일 수 있다. 폭(W1)과 길이(L1)의 사각형은 제1 크기를 가지고, 제1 영역(1021), 제2 영역(1022), 제3 영역(1023) 및 제4 영역(1024)은 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 도전성 패치(1010)는 제3 모서리(1013)와 제4 모서리(1014)를 연결하는 가상의 제1 대각선(DL1) 및 제1 모서리(1011)와 제2 모서리(1012)를 연결하는 제2 대각선(DL2)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 대각선(DL1)의 길이는 제2 대각선(DL2)과 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 대각선(DL1)과 제2 대각선(DL2)은 지정된 각도(예: 약 90°)를 이룰 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나(1054)는 도전성 패치(1010)의 제1 대각선(DL1)에 대응되는 제1 공진 주파수 및 제2 대각선(DL2)에 대응되는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따른 안테나(1054)에 의해 형성되는 제1 공진 주파수를 가지는 제1 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수를 가지는 제2 RF 신호는 제2 편파 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 공진 주파수를 가지는 제1 RF 신호 및 제2 공진 주파수를 가지는 제2 RF 신호는 선형 편파 특성을 가질 수 있다. 제1 RF 신호의 제1 편파와 제2 RF 신호의 제2 편파는 서로 직교할 수 있다.
일 실시 예에서, 패치들(1061 내지 1076)은, 제1 패치(1061), 제2 패치(1062), 제3 패치(1063), 제4 패치(1064), 제5 패치(1065), 제6 패치(1066), 제7 패치(1067), 제8 패치(1068), 제9 패치(1069), 제10 패치(1070), 제11 패치(1071), 제12 패치(1072), 제13 패치(1073), 제14 패치(1074), 제15 패치(1075), 및/또는 제16 패치(1076)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 패치들(1061 내지 1076)은 금속 포일(metal foil)과 같은 도전성 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 스위치들(1081 내지 1096)은 제1 스위치(1081), 제2 스위치(1082), 제3 스위치(1083), 제4 스위치(1084), 제5 스위치(1085), 제6 스위치(1086), 제7 스위치(1087), 제8 스위치(1088), 제9 스위치(1089), 제10 스위치(1090), 제11 스위치(1091), 제12 스위치(1092), 제13 스위치(1093), 제14 스위치(1094), 제15 스위치(1095), 및/또는 제16 스위치(1096)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 패치들(1061 내지 1076) 또는 스위치들(1081 내지 1096)은 안테나(1054)의 매칭 회로로 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 패치(1061), 제2 패치(1062), 제3 패치(1063), 제4 패치(1064), 또는 도전성 패치(1010)는 서로 이격될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 패치(1061), 제2 패치(1062), 제3 패치(1063), 및/또는 제4 패치(1064)는 도전성 패치(1010)와 이격될 수 있고, 제1 영역(1021)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 스위치(1081), 제2 스위치(1082), 제3 스위치(1083) 및/또는 제4 스위치(1084)는 도전성 패치(1010)와 이격될 수 있고, 제1 영역(1021)에 배치될 수 있다. 제1 스위치(1081)는 도전성 패치(1010) 및 제1 패치(1061) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 제1 패치(1061)는 제1 스위치(1081) 및 제2 스위치(1082) 사이에 배치될 수 있다. 제2 스위치(1082)는 제1 패치(1061) 및 제2 패치(1062) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 스위치(1081), 제1 패치(1061), 제2 스위치(1082) 및 제2 패치(1062)는 제2 대각선(DL2)이 연장되는 선에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치(1081), 제1 패치(1061), 제2 스위치(1082) 및 제2 패치(1062)는 제2 대각선(DL2)을 따라 정렬될 수 있다. 제1 스위치(1081), 제1 패치(1061), 제2 스위치(1082) 및 제2 패치(1062)는 도전성 패치(1010)로부터 멀어지는 순서대로 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 패치(1063)는 제2 패치(1062)와 이격될 수 있고, 제3 패치(1063)와 제2 패치(1062) 사이의 전기적 경로에 제3 스위치(1083)가 배치될 수 있다. 제3 패치(1063)는 제1 영역(1021)에서 제2 패치(1062)로부터 제3 모서리(1013)를 향하는 방향에 배치될 수 있다. 제3 패치(1063), 제3 스위치(1083), 및 제2 스위치(1062)는 도전성 패치(1010)의 폭 방향(W1)을 따라 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제4 패치(1064)는 제2 패치(1062)와 이격될 수 있고, 제2 패치(1062)와 제4 패치(1064)의 사이의 전기적 경로에 제4 스위치(1084)가 배치될 수 있다. 제4 패치(1064)는 제1 영역(1021)에서 제2 패치(1062)로부터 제4 모서리(1014)를 향하는 방향에 배치될 수 있다. 제2 패치(1062), 제4 스위치(1084), 및 제4 패치(1064)는 도전성 패치(1010)의 길이 방향(L1)을 따라 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 패치(1061), 제2 패치(1062), 제3 패치(1063), 및/또는 제4 패치(1064)의 크기 및/또는 형태는 다양할 수 있다. 예를 들어, 제1 패치(1061)는 제2, 제3, 및 제4 패치들(1062, 1063, 1064)보다 면적이 클 수 있다. 또 다른 예로, 제1 패치(1061), 제2 패치(1062), 제3 패치(1063), 및/또는 제4 패치(1064)의 크기 및/또는 형태는 서로 다를 수 있다. 또 다른 예로, 제1 패치(1061), 제2 패치(1062), 제3 패치(1063), 및/또는 제4 패치(1064)의 크기 및/또는 형태는 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 스위치(1081), 제2 스위치(1082), 제3 스위치(1083), 및 제4 스위치(1084)의 동작 상태에 따라, 도전성 패치(1010), 제1 패치(1061), 제2 패치(1062), 제3 패치(1063), 및 제4 패치(1064)의 전기적 연결 상태가 달라질 수 있다. 도전성 패치(1010), 제1 패치(1061), 제2 패치(1062), 제3 패치(1063) 및 제4 패치(1064)의 전기적 연결 상태에 따라, 도전성 패치(1010)의 제2 대각선(DL2)에 대응되는 전기적 경로의 길이가 달라질 수 있다.
일 실시 예에서, 제5 패치(1065), 제6 패치(1066), 제7 패치(1067), 제8 패치(1068), 또는 도전성 패치(1010)는 서로 이격될 수 있다. 일 실시 예에서, 제5 패치(1065), 제6 패치(1066), 제7 패치(1067), 및/또는 제8 패치(1068)는 도전성 패치(1010)와 이격될 수 있고, 제2 영역(1022)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제5 스위치(1085), 제6 스위치(1086), 제7 스위치(1087) 및/또는 제8 스위치(1088)는 도전성 패치(1010)와 이격될 수 있고, 제2 영역(1022)에 배치될 수 있다. 제5 스위치(1085)는 도전성 패치(1010) 및 제5 패치(1065) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 제5 패치(1065)는 제5 스위치(1085) 및 제6 스위치(1086) 사이에 배치될 수 있다. 제6 스위치(1086)는 제5 패치(1065) 및 제6 패치(1066) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제5 스위치(1085), 제5 패치(1065), 제6 스위치(1086) 및 제6 패치(1066)는 제2 대각선(DL2)이 연장되는 선에 위치될 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에서, 제5 스위치(1085), 제5 패치(1065), 제6 스위치(1086) 및 제6 패치(1066)는 제2 대각선(DL2)을 따라 정렬될 수 있다. 제5 스위치(1085), 제5 패치(1065), 제6 스위치(1086) 및 제6 패치(1066)는 도전성 패치(1010)로부터 멀어지는 순서대로 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제7 패치(1067)는 제6 패치(1066)와 이격될 수 있고, 제7 패치(1067)와 제6 패치(1066) 사이의 전기적 경로에 제7 스위치(1087)가 배치될 수 있다. 제7 패치(1067)는 제2 영역(1022)에서 제6 패치(1066)로부터 제4 모서리(1014)를 향하는 방향에 배치될 수 있다. 제7 패치(1067), 제7 스위치(1087), 및 제6 스위치(1066)는 도전성 패치(1010)의 폭 방향(W1)을 따라 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제8 패치(1068)는 제6 패치(1066)와 이격될 수 있고, 제6 패치(1066)와 제8 패치(1068)의 사이의 전기적 경로에 제8 스위치(1088)가 배치될 수 있다. 제8 패치(1068)는 제2 영역(1022)에서 제6 패치(1066)로부터 제3 모서리(1013)를 향하는 방향에 배치될 수 있다. 제6 패치(1066), 제8 스위치(1088), 및 제8 패치(1068)는 도전성 패치(1010)의 길이 방향(L1)을 따라 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제5 패치(1065), 제6 패치(1066), 제7 패치(1067), 및/또는 제8 패치(1068)의 크기 및/또는 형태는 다양할 수 있다. 예를 들어, 제5 패치(1065)는 제6, 제7, 및 제8 패치들(1066, 1067, 1068)보다 면적이 클 수 있다. 또 다른 예로, 제5 패치(1065), 제6 패치(1066), 제7 패치(1067), 및/또는 제8 패치(1068)의 크기 및/또는 형태는 서로 다를 수 있다. 또 다른 예로, 제5 패치(1065), 제6 패치(1066), 제7 패치(1067), 및/또는 제8 패치(1068)의 크기 및/또는 형태는 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시 예에서, 제5 스위치(1085), 제6 스위치(1086), 제7 스위치(1087), 및 제8 스위치(1088)의 동작 상태에 따라, 도전성 패치(1010), 제5 패치(1065), 제6 패치(1066), 제7 패치(1067), 및 제8 패치(1068)의 전기적 연결 상태가 달라질 수 있다. 도전성 패치(1010), 제5 패치(1065), 제6 패치(1066), 제7 패치(1067) 및 제8 패치(1068)의 전기적 연결 상태에 따라, 도전성 패치(1010)의 제2 대각선(DL2)에 대응되는 전기적 경로의 길이가 달라질 수 있다.
일 실시 예에서, 제9 패치(1069), 제10 패치(1070), 제11 패치(1071), 제12 패치(1072), 또는 도전성 패치(1010)는 서로 이격될 수 있다. 일 실시 예에서, 제9 패치(1069), 제10 패치(1070), 제11 패치(1071), 및/또는 제12 패치(1072)는 도전성 패치(1010)와 이격될 수 있고, 제3 영역(1023)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제9 스위치(1089), 제10 스위치(1090), 제11 스위치(1091) 및/또는 제12 스위치(1092)는 도전성 패치(1010)와 이격될 수 있고, 제3 영역(1023)에 배치될 수 있다. 제9 스위치(1089)는 도전성 패치(1010) 및 제9 패치(1069) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 제9 패치(1069)는 제9 스위치(1089) 및 제10 스위치(1090) 사이에 배치될 수 있다. 제10 스위치(1090)는 제9 패치(1069) 및 제10 패치(1070) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제9 스위치(1089), 제9 패치(1069), 제10 스위치(1090) 및 제10 패치(1070)는 제1 대각선(DL1)이 연장되는 선에 위치될 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에서, 제9 스위치(1089), 제9 패치(1069), 제10 스위치(1090) 및 제10 패치(1070)는 제1 대각선(DL1)을 따라 정렬될 수 있다. 제9 스위치(1089), 제9 패치(1069), 제10 스위치(1090) 및 제10 패치(1070)는 도전성 패치(1010)로부터 멀어지는 순서대로 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제11 패치(1071)는 제10 패치(1070)와 이격될 수 있고, 제11 패치(1071)와 제10 패치(1070) 사이의 전기적 경로에 제11 스위치(1091)가 배치될 수 있다. 제11 패치(1071)는 제3 영역(1023)에서 제10 패치(1070)로부터 제1 모서리(1011)를 향하는 방향에 배치될 수 있다. 제11 패치(1071), 제11 스위치(1091), 및 제6 스위치(1066)는 도전성 패치(1010)의 폭 방향(W1)을 따라 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제12 패치(1072)는 제10 패치(1070)와 이격될 수 있고, 제10 패치(1070)와 제12 패치(1072)의 사이의 전기적 경로에 제12 스위치(1092)가 배치될 수 있다. 제12 패치(1072)는 제3 영역(1023)에서 제10 패치(1070)로부터 제2 모서리(1012)를 향하는 방향에 배치될 수 있다. 제10 패치(1070), 제12 스위치(1092), 및 제12 패치(1072)는 도전성 패치(1010)의 길이 방향(L1)을 따라 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제9 패치(1069), 제10 패치(1070), 제11 패치(1071), 및/또는 제12 패치(1072)의 크기 및/또는 형태는 다양할 수 있다. 예를 들어, 제9 패치(1069)는 제10, 제11, 및 제12 패치들(1070, 1071, 1072)보다 면적이 클 수 있다. 또 다른 예로, 제9 패치(1069), 제10 패치(1070), 제11 패치(1071), 및/또는 제12 패치(1072)의 크기 및/또는 형태는 서로 다를 수 있다. 또 다른 예로, 제9 패치(1069), 제10 패치(1070), 제11 패치(1071), 및/또는 제12 패치(1072)의 크기 및/또는 형태는 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시 예에서, 제9 스위치(1089), 제10 스위치(1090), 제11 스위치(1091), 및 제12 스위치(1092)의 동작 상태에 따라, 도전성 패치(1010), 제9 패치(1069), 제10 패치(1070), 제11 패치(1071), 및 제12 패치(1072)의 전기적 연결 상태가 달라질 수 있다. 도전성 패치(1010), 제9 패치(1069), 제10 패치(1070), 제11 패치(1071) 및 제12 패치(1072)의 전기적 연결 상태에 따라, 도전성 패치(1010)의 제1 대각선(DL1)에 대응되는 전기적 경로의 길이가 달라질 수 있다.
일 실시 예에서, 제13 패치(1073), 제14 패치(1074), 제15 패치(1075), 및 제16 패치(1076), 또는 도전성 패치(1010)는 서로 이격될 수 있다. 일 실시 예에서, 제13 패치(1073), 제14 패치(1074), 제15 패치(1075), 및/또는 제16 패치(1076)는 도전성 패치(1010)와 이격될 수 있고, 제4 영역(1024)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제13 스위치(1093), 제14 스위치(1094), 제15 스위치(1095) 및/또는 제16 스위치(1096)는 도전성 패치(1010)와 이격될 수 있고, 제4 영역(1024)에 배치될 수 있다. 제13 스위치(1093)는 도전성 패치(1010) 및 제13 패치(1073) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 제13 패치(1073)는 제13 스위치(1093) 및 제14 스위치(1094) 사이에 배치될 수 있다. 제14 스위치(1094)는 제13 패치(1073) 및 제14 패치(1074) 사이의 전기적 경로에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제13 스위치(1093), 제13 패치(1073), 제14 스위치(1094) 및 제14 패치(1074)는 제1 대각선(DL1) 이 연장되는 선에 위치될 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에서, 제13 스위치(1093), 제13 패치(1073), 제14 스위치(1094) 및 제14 패치(1074)는 제1 대각선(DL1)을 따라 정렬될 수 있다. 제13 스위치(1093), 제13 패치(1073), 제14 스위치(1094) 및 제14 패치(1074)는 도전성 패치(1010)로부터 멀어지는 순서대로 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제15 패치(1075)는 제14 패치(1074)와 이격될 수 있고, 제15 패치(1075)와 제14 패치(1074) 사이의 전기적 경로에 제15 스위치(1095)가 배치될 수 있다. 제15 패치(1075)는 제4 영역(1024)에서 제14 패치(1074)로부터 제2 모서리(1012)를 향하는 방향에 배치될 수 있다. 제15 패치(1075), 제15 스위치(1095), 및 제6 스위치(1066)는 도전성 패치(1010)의 폭 방향(W1)을 따라 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제16 패치(1076)는 제14 패치(1074)와 이격될 수 있고, 제14 패치(1074)와 제16 패치(1076)의 사이의 전기적 경로에 제16 스위치(1096)가 배치될 수 있다. 제16 패치(1076)는 제4 영역(1024)에서 제14 패치(1074)로부터 제1 모서리(1011)를 향하는 방향에 배치될 수 있다. 제14 패치(1074), 제16 스위치(1096), 및 제16 패치(1076)는 도전성 패치(1010)의 길이 방향(L1)을 따라 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제13 패치(1073), 제14 패치(1074), 제15 패치(1075), 및/또는 제16 패치(1076)의 크기 및/또는 형태는 다양할 수 있다. 예를 들어, 제13 패치(1073)는 제14, 제15, 및 제16 패치들(1074, 1075, 1076)보다 면적이 클 수 있다. 또 다른 예로, 제13 패치(1073), 제14 패치(1074), 제15 패치(1075), 및/또는 제16 패치(1076)의 크기 및/또는 형태는 서로 다를 수 있다. 또 다른 예로, 제13 패치(1073), 제14 패치(1074), 제15 패치(1075), 및/또는 제16 패치(1076)의 크기 및/또는 형태는 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시 예에서, 제13 스위치(1093), 제14 스위치(1094), 제15 스위치(1095), 및 제16 스위치(1096)의 동작 상태에 따라, 도전성 패치(1010), 제13 패치(1073), 제14 패치(1074), 제15 패치(1075), 및 제16 패치(1076)의 전기적 연결 상태가 달라질 수 있다. 도전성 패치(1010), 제13 패치(1073), 제14 패치(1074), 제15 패치(1075) 및 제16 패치(1076)의 전기적 연결 상태에 따라, 도전성 패치(1010)의 제1 대각선(DL1)에 대응되는 전기적 경로의 길이가 달라질 수 있다.
일 실시 예에서, 스위치들(1081 내지 1096)은 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076) 사이의 전기적 연결 상태를 변경시킬 수 있는 다양한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위치들(1081 내지 1096)은 핀 다이오드를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC(예: 도 2의 UWB IC(292))는 스위치들(1081 내지 1096)을 제어할 수 있다. 예를 들어, UWB IC는 스위치들(1081 내지 1096) 중 적어도 하나에 직류 전압을 인가하여, 도전성 패치(1010)와 패치들(1061 내지 1076) 사이의 전기적 연결 상태를 변경할 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나(1054)는 제1 대각선(DL1)에 대응되는 제1 공진 주파수 및 제2 대각선(DL2)에 대응되는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, UWB IC(예: 도 2의 UWB IC(292))는 제1 공진 주파수 및/또는 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 스위치들(1081 내지 1096)의 동작 상태(또는 도전성 패치(1010)와 패치들(1061 내지 1076)의 전기적 연결 상태)에 따라, 안테나(1054)가 형성하는 공진 주파수가 달라질 수 있다. 상기 전기적 연결 상태에 따라서, 안테나(1054)가 형성하는 공진 주파수는 하기 표 3과 같다.
연결 상태 제1 공진 주파수 제2 공진 주파수
제1 상태 - Ch. 9 Ch. 9
제2 상태 Vx Ch. 8 Ch. 9
제3 상태 Vx, Vy Ch. 6 Ch. 9
제4 상태 Vx, Vy, Vz Ch. 5 Ch. 9
제5 상태 Hx Ch. 9 Ch. 8
제6 상태 Vx, Hx Ch. 8 Ch. 8
제7 상태 Vx, Vy, Hx Ch. 6 Ch. 8
제8 상태 Vx, Vy, Vz, Hx Ch. 5 Ch. 8
제9 상태 Hx, Hy Ch. 9 Ch. 6
제10 상태 Vx, Hx, Hy Ch. 8 Ch. 6
제11 상태 Vx, Vy, Hx, Hy Ch. 6 Ch. 6
제12 상태 Vx, Vy, Vz, Hx, Hy Ch. 5 Ch. 6
제13 상태 Hx, Hy, Hz Ch. 9 Ch. 5
제14 상태 Vx, Hx, Hy, Hz Ch. 8 Ch. 5
제15 상태 Vx, Vy, Hx, Hy, Hz Ch. 6 Ch. 5
제16 상태 Vx, Vy, Vz, Hx, Hy, Hz Ch. 5 Ch. 5
상기 표 3 채널(channel, Ch.)은 IEEE 802.15.4a UWB 통신 프로토콜을 기준으로 하였으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 표 3에서, Hx는, 제1 패치(1061)가 제1 스위치(1081)를 통해 도전성 패치(1010)에 전기적으로 연결되고, 제5 패치(1065)가 제5 스위치(1085)를 통해 도전성 패치(1010)에 전기적으로 연결된 것을 의미할 수 있다.
상기 표 3에서, Hy는, 제2 패치(1062)가 제2 스위치(1082)를 통해 제1 패치(1061)에 전기적으로 연결되고, 제6 패치(1066)가 제6 스위치(1086)를 통해 제5 패치(1065)에 전기적으로 연결된 것을 의미할 수 있다.
상기 표 3에서, Hz는, 제3 패치(1063) 및 제4 패치(1064)가 제3 스위치(1083) 및 제4 스위치(1084)를 통해 제2 패치(1062)에 전기적으로 연결되고, 제7 패치(1067) 및 제8 패치(1068)가 제7 스위치(1087) 및 제8 스위치(1088)를 통해 제6 패치(1066)에 전기적으로 연결된 것을 의미할 수 있다.
상기 표 3에서, Vx는, 제9 패치(1069)가 제9 스위치(1089)를 통해 도전성 패치(1010)에 전기적으로 연결되고, 제13 패치(1073)가 제13 스위치(1093)를 통해 도전성 패치(1010)에 전기적으로 연결된 것을 의미할 수 있다.
상기 표 3에서, Vy는, 제10 패치(1070)가 제10 스위치(1090)를 통해 제9 패치(1069)에 전기적으로 연결되고, 제14 패치(1074)가 제14 스위치(1094)를 통해 제13 패치(1073)에 전기적으로 연결된 것을 의미할 수 있다.
상기 표 3에서, Vz는, 제11 패치(1071) 및 제12 패치(1072)가 제11 스위치(1091) 및 제12 스위치(1092)를 통해 제10 패치(1070)에 전기적으로 연결되고, 제15 패치(1075) 및 제16 패치(1076)가 제15 스위치(1095) 및 제16 스위치(1096)를 통해 제14 패치(1074)에 전기적으로 연결된 것을 의미할 수 있다.
상기 표 3에서, 제1 상태는 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1096)이 모두 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제1 상태는 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076)이 모두 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제1 상태에서, 안테나(1054)에 의해 형성되는 제1 공진 주파수와 제2 공진 주파수는 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 안테나(1054)는 Ch. 9에 해당하는 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10b를 참조하면, 안테나(1054)는 제1 상태에서, 약 8 GHz의 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 상태의 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 도 10f를 참조하면, 실질적으로 동일한 주파수 대역에서 서로 직교하는 편파가 조합(combination)됨으로써 제1 상태의 안테나(1054)가 송수신하는 RF 신호는 원형 편파 특성을 가질 수 있다. 원형 편파 특성을 갖는 제1 상태의 안테나(1054)는 제2 상태, 제3 상태 및 제4 상태보다 대역폭 및 방사 효율이 증가될 수 있다.
상기 표 3에서, 제2 상태는, 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1086) 중 제9 스위치(1089) 및 제13 스위치(1093)만이 켜지고(ON), 나머지는 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제2 상태는 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076) 중 제9 패치(1069) 및 제13 패치(1073)는 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되고, 나머지 패치들은 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제2 상태에서, 안테나(1054)는 Ch. 8에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 9에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10b를 참조하면, 안테나(1054)는 제2 상태에서, 약 7.5 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 8 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 상태에서 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다.
상기 표 3에서, 제3 상태는 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1096) 중 제9 스위치(1089), 제10 스위치(1090), 제13 스위치(1093), 및 제14 스위치(1094)는 켜지고(ON), 나머지 스위치는 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제3 상태는, 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076) 중 제9 패치(1069), 제10 패치(1070), 제13 패치(1073), 및 제14 패치(1074)는 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되고, 나머지 패치들은 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제3 상태에서, 안테나(1054)는 Ch. 6에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 9에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10b를 참조하면, 안테나(1054)는 제3 상태에서, 약 7 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 8 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 상태에서 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다.
상기 표 3에서, 제4 상태는 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1096) 중 제9 스위치(1089), 제10 스위치(1090), 제11 스위치(1091), 제12 스위치(1092), 제13 스위치(1093), 제14 스위치(1094), 제15 스위치(1095), 및 제16 스위치(1096)는 켜지고(ON), 나머지 스위치들은 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제4 상태는, 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076) 중 제9 패치(1069), 제10 패치(1070), 제11 패치(1071), 제12 패치(1072), 제13 패치(1073), 제14 패치(1074), 제15 패치(1075), 및 제16 패치(1076)는 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되고, 나머지 패치들은 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제4 상태에서, 안테나(1054)는 Ch. 5에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 9에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10b를 참조하면, 안테나(1054)는 제4 상태에서, 약 6.5 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 8 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제4 상태에서 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다.
상기 표 3에서, 제5 상태는 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1096) 중 제1 스위치(1081) 및 제5 스위치(1085)는 켜지고(ON), 나머지 스위치들은 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제5 상태는, 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076) 중 제1 패치(1061) 및 제5 패치(1065)는 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되고, 나머지 패치들은 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제5 상태에서, 안테나(1054)는 Ch. 9에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 8에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10c를 참조하면, 안테나(1054)는 제5 상태에서, 약 8 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 7.5 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제5 상태에서 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다.
상기 표 3에서, 제6 상태는 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1096) 중 제1 스위치(1081), 제5 스위치(1085), 제9 스위치(1089), 및 제13 스위치(1093)는 켜지고(ON), 나머지 스위치들은 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 제6 상태는 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076) 중 제1 패치(1061), 제5 패치(1065), 제9 패치(1069), 및 제13 패치(1073)는 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되고, 나머지 패치들은 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제6 상태에서, 안테나(1054)에 의해 형성되는 제1 공진 주파수와 제2 공진 주파수는 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 안테나(1054)는 Ch. 8에 해당하는 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10c를 참조하면, 안테나(1054)는 제6 상태에서, 약 7.5 GHz의 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 제6 상태에서 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 도 10f를 참조하면, 실질적으로 동일한 주파수 대역에서 서로 직교하는 편파가 조합(combination)됨으로써 제6 상태의 안테나(1054)가 송수신하는 RF 신호는 원형 편파 특성을 가질 수 있다. 도 10c를 참조하면, 원형 편파 특성을 갖는 제6 상태의 안테나(1054)는 제5 상태, 제7 상태 및 제8 상태보다 대역폭 및 방사 효율이 증가될 수 있다.
상기 표 3에서, 제7 상태는 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1096) 중 제1 스위치(1081), 제5 스위치(1085), 제9 스위치(1089), 제10 스위치(1090), 제13 스위치(1093), 및 제14 스위치(1094)는 켜지고(ON), 나머지 스위치들은 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제3 상태는, 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076) 중 제1 패치(1061), 제5 패치(1062), 제9 패치(1069), 제10 패치(1070), 제13 패치(1073), 및 제14 패치(1074)는 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되고, 나머지 패치들은 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제7 상태에서, 안테나(1054)는 Ch. 6에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 8에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10c를 참조하면, 안테나(1054)는 제7 상태에서, 약 7 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 7.5 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제7 상태에서 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다.
상기 표 3에서, 제8 상태는 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1096) 중 제1 스위치(1081), 제5 스위치(1085), 제9 스위치(1089), 제10 스위치(1090), 제11 스위치(1091), 제12 스위치(1092), 제13 스위치(1093), 제14 스위치(1094), 제15 스위치(1095), 및 제16 스위치(1096)는 켜지고(ON), 나머지 스위치들은 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제8 상태는, 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076) 중 제1 패치(1061), 제5 패치(1065), 제9 패치(1069), 제10 패치(1070), 제11 패치(1071), 제12 패치(1072), 제13 패치(1073), 제14 패치(1074), 제15 패치(1075), 및 제16 패치(1076)는 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되고, 나머지 패치들은 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제8 상태에서, 안테나(1054)는 Ch. 5에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 8에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10c를 참조하면, 안테나(1054)는 제8 상태에서, 약 6.5 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 7.5 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제8 상태에서 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다.
상기 표 3에서, 제9 상태는 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1096) 중 제1 스위치(1081), 제2 스위치(1082), 제5 스위치(1085), 및 제6 스위치(1086)는 켜지고(ON), 나머지 스위치들은 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제9 상태는, 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076) 중 제1 패치(1061), 제2 패치(1062), 제5 패치(1065), 및 제6 패치(1066)는 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되고, 나머지 패치들은 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제9 상태에서, 안테나(1054)는 Ch. 9에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 6에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10d를 참조하면, 안테나(1054)는 제9 상태에서, 약 8 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 7 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제9 상태에서 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다.
상기 표 3에서, 제10 상태는 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1096) 중 제1 스위치(1081), 제2 스위치(1082), 제5 스위치(1085), 제6 스위치(1086), 제9 스위치(1089), 및 제13 스위치(1093)는 켜지고(ON), 나머지 스위치들은 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제10 상태는, 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076) 중 제1 패치(1061), 제2 패치(1062), 제5 패치(1065), 제6 패치(1066), 제9 패치(1069), 및 제13 패치(1073)는 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되고, 나머지 패치들은 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제10 상태에서, 안테나(1054)는 Ch. 8에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 6에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10d를 참조하면, 안테나(1054)는 제10 상태에서, 약 7.5 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 7 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제10 상태에서 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다.
상기 표 3에서, 제11 상태는 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1096) 중 제1 스위치(1081), 제2 스위치(1082), 제5 스위치(1085), 제6 스위치(1086), 제9 스위치(1089), 제10 스위치(1090), 제13 스위치(1093), 및 제14 스위치(1094)는 켜지고(ON), 나머지 스위치들은 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제11 상태는, 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076) 중 제1 패치(1061), 제2 패치(1062), 제5 패치(1065), 제6 패치(1066), 제9 패치(1069), 제10 패치(1070), 제13 패치(1073), 및 제14 패치(1074)는 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되고, 나머지 패치들은 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제11 상태에서, 안테나(1054)에 의해 형성되는 제1 공진 주파수와 제2 공진 주파수는 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 안테나(1054)는 Ch. 6에 해당하는 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10d를 참조하면, 안테나(1054)는 제11 상태에서, 약 7 GHz의 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 제11 상태의 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 도 10f를 참조하면, 실질적으로 동일한 주파수 대역에서 서로 직교하는 편파가 조합(combination)됨으로써 제11 상태의 안테나(1054)가 송수신하는 RF 신호는 원형 편파 특성을 가질 수 있다. 도 10d를 참조하면, 원형 편파 특성을 갖는 제11 상태의 안테나(1054)는 제9 상태, 제10 상태 및 제12 상태보다 대역폭 및 방사 효율이 증가될 수 있다.
상기 표 3에서, 제12 상태는 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1096) 중 제1 스위치(1081), 제2 스위치(1082), 제5 스위치(1085), 제6 스위치(1086), 제9 스위치(1089), 제10 스위치(1090), 제11 스위치(1091), 제12 스위치(1092), 제13 스위치(1093), 제14 스위치(1094), 제15 스위치(1095), 및 제16 스위치(1096)는 켜지고(ON), 나머지 스위치들은 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제12 상태는, 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076) 중 제1 패치(1061), 제2 패치(1062), 제5 패치(1065), 제6 패치(1066), 제9 패치(1069), 제10 패치(1070), 제11 패치(1071), 제12 패치(1072), 제13 패치(1073), 제14 패치(1074), 제15 패치(1075), 및 제16 패치(1076)는 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되고, 나머지 패치들은 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제12 상태에서, 안테나(1054)는 Ch. 5에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 6에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10d를 참조하면, 안테나(1054)는 제12 상태에서, 약 6.5 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 7 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제12 상태에서 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다.
상기 표 3에서, 제13 상태는 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1096) 중 제1 내지 제8 스위치들(1081 내지 1088)은 켜지고(ON), 나머지 스위치들(제9 내지 제16 스위치들(1089 내지 1096))은 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제13 상태는, 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076) 중 제1 내지 제8 패치들(1061 내지 1068)은 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되고, 나머지 패치들(제9 내지 제16 패치들(1069 내지 1076))은 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제13 상태에서, 안테나(1054)는 Ch. 9에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 5에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10e를 참조하면, 안테나(1054)는 제13 상태에서, 약 8 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 6.5 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제13 상태에서 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다.
상기 표 3에서, 제14 상태는 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1096) 중 제1 내지 제9 스위치들(1081 내지 1089) 및 제13 스위치(1093)는 켜지고(ON), 나머지 스위치들은 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제14 상태는, 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076) 중 제1 내지 제9 패치들(1061 내지 1069) 및 제13 패치(1073)는 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되고, 나머지 패치들은 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제14 상태에서, 안테나(1054)는 Ch. 8에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 5에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10e를 참조하면, 안테나(1054)는 제14 상태에서, 약 7.5 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 6.5 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제14 상태에서 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다.
상기 표 3에서, 제15 상태는 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1096) 중 제1 내지 제10 스위치들(1081 내지 1090), 제13 스위치(1093), 및 제14 스위치(1094)는 켜지고(ON), 나머지 스위치들은 꺼진(OFF) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제15 상태는, 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076) 중 제1 내지 제10 패치들(1061 내지 1070), 제13 패치(1073), 및 제14 패치(1074)는 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되고, 나머지 패치들은 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결되지 않은 상태일 수 있다. 제15 상태에서, 안테나(1054)는 Ch. 6에 해당하는 제1 공진 주파수 및 Ch. 5에 해당하는 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10e를 참조하면, 안테나(1054)는 제15 상태에서, 약 7 GHz의 제1 공진 주파수 및 약 6.5 GHz의 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제15 상태에서 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다.
상기 표 3에서, 제16 상태는 안테나(1054)의 스위치들(1081 내지 1096)이 모두 켜진(ON) 상태일 수 있다. 예를 들어, 제16 상태는, 안테나(1054)의 패치들(1061 내지 1076)이 모두 도전성 패치(1010)와 전기적으로 연결된 상태일 수 있다. 제16 상태에서, 안테나(1054)에 의해 형성되는 제1 공진 주파수와 제2 공진 주파수는 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제16 상태의 안테나(1054)는 Ch. 5에 해당하는 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10e를 참조하면, 안테나(1054)는 제16 상태에서, 약 6.5 GHz의 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수를 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 제16 상태의 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 도 10f를 참조하면, 실질적으로 동일한 주파수 대역에서 서로 직교하는 편파가 조합(combination)됨으로써 제16 상태의 안테나(1054)가 송수신하는 RF 신호는 원형 편파 특성을 가질 수 있다. 도 10e를 참조하면, 원형 편파 특성을 갖는 제16 상태의 안테나(1054)는 제13 상태, 제14 상태 및 제15 상태보다 대역폭 및 방사 효율이 증가될 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나(1054)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호와 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호가 서로 다른 편파 특성을 갖는 것은, 도 6c 및 도 7e를 참조하여 제공된 설명을 통해 이해될 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC는 스위치들(1081 내지 1096)을 제어함으로써, 다양한 통신 환경에 따라 안테나(1054)로부터 송수신되는 RF 신호의 채널 및/또는 편파 특성을 가변적으로 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따른 복수 개의 안테나(1054)는 안테나 구조체(예: 도 7a의 안테나 구조체(754))에 포함될 수 있다. 이 경우 복수 개의 안테나(954)는 도 7a에 도시된 것과 실질적으로 동일하게 배열될 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 핀 다이오드를 포함하는 스위치 회로를 도시한다.
도 11에서 제공되는 설명은 도 8a, 도 9a, 및 도 10a에 도시된 스위치들에 각각 대응하는 방식으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 11의 핀 다이오드(1181), 제1 패치(1161), 및 제2 패치(1162)는 도 8a의 제1 스위치(881), 도전성 패치(610), 및 제1 패치(861)에 각각 대응될 수 있다. 다른 예를 들어, 도 11의 핀 다이오드(1181), 제1 패치(1161), 및 제2 패치(1162)는 도 9a의 제2 스위치(982), 도전성 패치(910), 및 제2 패치(962)에 각각 대응될 수 있다. 다른 예를 들어, 핀 다이오드(1181), 제1 패치(1161), 및 제2 패치(1162)는 도 10a의 제3 스위치(1083), 제2 패치(1062), 및 제3 패치(1063)에 각각 대응될 수 있다.
도 11을 참조하면, 전송 선로(1186)는 전원 입력 단(1182) 및 접지 단(1183)에 연결될 수 있다. 핀 다이오드(1181)는 전원 입력 단(1182) 및 접지단(1183) 사이에 배치될 수 있다. 전원 입력 단(1182)과 핀 다이오드(1181) 사이에는 제1 인덕터(1184)가 배치될 수 있다. 핀 다이오드(1181)와 접지 단(1183) 사이에는 제2 인덕터(1185)가 배치될 수 있다. 제1 인덕터(1184) 및 제2 인덕터(1185)는 RF 신호와 같은 주파수 성분을 차단하기 위한 RF 쵸크(choke)로 동작될 수 있다. 전송 선로(1186)는 제1 인덕터(1184) 및 핀 다이오드(1181) 사이에서 분기되어 제1 패치(1161)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전송 선로(1186)가 분기되는 지점과 제1 패치(1161) 사이에 제1 캐패시터(1187)가 배치될 수 있다. 전송 선로(1186)는 핀 다이오드(1181)와 제2 인덕터(1185) 사이에서 분기되어, 제2 패치(1162)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전송 선로(1186)가 분기되는 지점과 제2 패치(1162) 사이에 제2 캐패시터(1188)가 배치될 수 있다. 제1 캐패시터(1187) 및/또는 제2 캐패시터(1188)는 직류 전압을 차단할 수 있다. 접지 단(1183)은 예를 들어, 안테나(예: 도 6a의 안테나(654))의 유전체(예: 도 6a의 유전체(630))를 적어도 일부 관통하는 도전성 비아를 통해 그라운드(예: 도 6a의 그라운드(650) 또는 그라운드(650)와 분리된 다른 그라운드)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, UWB IC(예: 도 2의 UWB IC(292))는 전송 선로(1186)를 통해 핀 다이오드(1181)로 직류 전압을 인가할 수 있다. 직류 전압이 인가되는 경우, 안테나(예: 도 2의 제2 안테나(254))로 급전되는 전류는 핀 다이오드(1181)를 통해 제1 패치(1161) 및 제2 패치(1162) 사이로 흐를 수 있다. 핀 다이오드(1181)로 직류 전압이 인가되지 않는 경우, 안테나로 급전되는 전류는 핀 다이오드(1181)를 통과하지 못할 수 있다.
일 실시 예에서, 핀 다이오드(1181)로 직류 전압이 인가되는 상태는, 도 8a 내지 도 10a의 스위치들이 켜진(ON) 상태로 참조될 수 있다.
일 실시 예에서, 핀 다이오드(1181)로 직류 전압이 인가되지 않는 상태는, 도 8a 내지 도 10a의 스위치들이 꺼진(OFF) 상태로 참조될 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 전자 장치를 도시한다.
도 12를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(1201)는 하우징(1230), 디스플레이(1260), 및/또는 안테나(1254)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 도 12의 전자 장치(1201)는 도시된 구성 외에 도 1 및 도 2에 도시된 구성 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(1201)는 차량의 잠금 상태나 도어의 개폐, 또는 시동과 같은 기능을 제어하기 위한 차량용 스마트 키일 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(1230)은 전자 장치(1201)의 외관(exterior)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 하우징(1230)은 다양한 부품들이 실장되는 전자 장치(1201)의 내부 공간을 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(1260)는 하우징(1230) 내에 실장될 수 있다. 디스플레이(1260)는 사용자에게 다양한 시각적 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(1260)는 전자 장치(1201)를 소지한 사용자의 현재 위치를 나타내기 위한 제1 객체(1261), 전자 장지(1201)를 소지한 사용자의 현재 위치로부터 외부 장치의 위치를 나타내기 위한 제2 객체(1262), 및/또는 전자 장치(1201)와 외부 장치의 거리를 나타내기 위한 제3 객체(1263)를 표시할 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나(1254)는 하우징(1230)에 의해 형성된 공간에 배치될 수 있다. 안테나(1254)는 도 2의 제2 안테나(254), 도 6a의 안테나(654), 도 7a의 안테나 구조체(754), 도 8a의 안테나(854), 도 9a의 안테나(954), 또는 도 10a의 안테나(1054)를 포함할 수 있다.
도 13은 일 실시 예에 따른 전자 장치를 도시한다.
도 14는 일 실시 예에 따른 전자 장치를 도시한다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(1301)는 하우징(1330), 디스플레이(1360), 제1 결착 부재(1310), 제2 결착 부재(1320), 및/또는 안테나(1354)를 포함할 수 있다. 다만, 일 실시 예에 따른 전자 장치(1301)는 도 13 및 도 14에 도시된 구성 외에도, 도시되지 않은 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에 따른 전자 장치(1301)는 도 1 및 도 2에 도시된 구성 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 13 및 도 14의 전자 장치(1301)는 사용자의 신체(예: 손목)에 착용 가능한 웨어러블 전자 장치일 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(1330)에는 제1 결착 부재(1310) 및 제2 결착 부재(1320)가 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(1360)는 하우징(1330)에 의해 형성된 공간 내에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 디스플레이(1360)가 사용자에게 보일 수 있도록, 디스플레이(1360)와 중첩되는 하우징(1330)의 일부는 실질적으로 투명한 재질로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 결착 부재(1310) 및 제2 결착 부재(1320)는 하우징(1330)의 일부에 결합될 수 있다. 제1 결착 부재(1310) 및 제2 결착 부재(1320)는 도 14의 도시와 같이 사용자의 신체의 일부, 예를 들어 손목에 탈착 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 결착 부재(1310)는 가이드 부재(1311) 및 고정 부재(1312)를 포함할 수 있고, 제2 결착 부재(1320)에는 고정 홀(1313)을 포함할 수 있다. 전자 장치(1301)는 제2 결착 부재(1320)가 가이드 부재(1311)에 삽입되고, 고정 부재(1312)가 고정 홀(1313)에 삽입됨으로써, 사용자의 신체에 결착될 수 있다. 다만, 상술한 예에 의해 제한되지 않는다.
일 실시 예에서, 안테나(1354)는 제2 결착 부재(1320)에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서, 안테나(1354)는 제1 결착 부재(1310) 또는 하우징(1330)에 의해 형성된 공간에 배치될 수도 있다. 일 실시 예에서, 안테나(1354)는 도 2의 제2 안테나(254), 도 6a의 안테나(654), 도 7a의 안테나 구조체(754), 도 8a의 안테나(854), 도 9a의 안테나(954), 또는 도 10a의 안테나(1054)를 포함할 수 있다.
도 15는 일 실시 예에 따른 전자 장치가 안테나의 채널 및/또는 편파를 제어하는 동작을 도시한 흐름도이다.
도 15의 동작들은, 도 2의 전자 장치(101), 도 12의 전자 장치(1201), 또는 도 13의 전자 장치(1301)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 15의 동작들은, 전자 장치의 프로세서(120) 및/또는 UWB IC(292)에 의해 수행될 수 있다. 이하에서, 전자 장치(101) 및 전자 장치(101)의 프로세서(120)를 기준으로 설명한다.
동작 1501에서, 전자 장치(101)는 UWB를 활용하는 어플리케이션을 실행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 UWB를 활용하는 어플리케이션을 실행할 수 있다. UWB를 활용하는 어플리케이션은, 예를 들어, UWB 통신을 이용하여 외부 장치의 위치를 탐지하기 위한 어플리케이션을 포함할 수 있다.
동작 1503에서, 전자 장치(101)는 안테나(250)를 이용하여 외부 장치(104)의 유무를 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 안테나(250)를 이용하여 외부 장치(104)로부터 RF 신호를 수신하는 경우, 외부 장치(104)가 존재한다고 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 안테나(250)를 이용하여, 외부 장치(104)로부터 RF 신호를 수신하지 못한 경우, 외부 장치(104)가 존재하지 않는다고 결정할 수 있다. 외부 장치(104)로부터 제공되는 RF 신호는, 전자 장치(101)가 안테나(250)를 이용하여 외부 장치(104)로 송신한 신호에 응답하여 제공될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 외부 장치(104)는 전자 장치(101)로부터 상기 신호를 수신하지 않더라도, 자유 공간으로 일정 간격 및/또는 일정 시간 동안 상기 RF 신호를 송신할 수도 있다.
동작 1505에서, 전자 장치(101)는 외부 장치(104)가 있다고 결정한 경우, 동작 1507을 수행할 수 있고, 그렇지 않은 경우 동작의 수행을 종료할 수 있다. 다른 실시 예에서, 전자 장치(101)는 외부 장치(104)가 없다고 결정한 경우 동작 1503을 다시 수행할 수도 있다.
다른 실시 예에서, 동작 1503 및 동작 1505는 생략될 수도 있다. 동작 1503 및 동작 1505이 생략된 경우, 전자 장치(101)는 동작 1501을 수행한 후에 동작 1507을 수행할 수 있다.
동작 1507에서, 전자 장치(101)는 안테나(250)를 이용하여 외부 장치(104)의 위치를 측정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 안테나(250)를 이용하여, 외부 장치(104)의 위치를 결정할 수 있다. 외부 장치(104)의 위치를 결정하는 방법은, 도 2에서 제공된 설명이 적용될 수 있다.
동작 1509에서, 전자 장치(101)는 외부 장치(104)와의 지정된 통신 성능을 만족하는 통신 채널 및 편파를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 안테나(250)를 이용하여, 통신 채널 및 편파를 스윕(sweep)하고, 통신 성능과 관련된 파라미터 값(예: 수신 감도)을 획득할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 획득된 파라미터 값에 기반하여, 지정된 통신 성능을 만족하는 통신 채널 및/또는 편파(예: 수신 감도 값이 가장 높은 통신 채널 및/또는 편파)를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 결정된 통신 채널 및 편파를 이용하여, 외부 장치(104)와 무선 통신을 수행할 수 있다.
다른 실시 예에서, 동작 1509는 동작 1507을 수행하기 이전에 수행될 수도 있다. 다른 실시 예에서, 동작 1509는 동작 1507과 실질적으로 동시에 수행될 수도 있다.
동작 1511에서, 전자 장치(101)는 통신 품질에 저하가 발생하였는 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 지정된 시간 간격으로 외부 장치(104)와의 통신 성능과 관련된 파라미터 값(예: 수신 감도)을 검출할 수 있다. 상기 파라미터 값은 전자 장치(101)가 외부 장치(104)와의 무선 통신에 이용중인 통신 채널 및/또는 편파에 대응될 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 상기 지정된 시간 간격으로 검출된 파라미터 값이 감소되었는 지 여부를 식별할 수 있다. 프로세서(120)가 상기 검출된 파라미터 값이 감소되었음을 식별한 경우 동작 1513을 수행하고, 그렇지 않은 경우 동작 1517를 수행할 수 있다.
동작 1513에서, 전자 장치(101)는 전자 장치(101)의 거치 상태가 변경되었는지 여부를 식별할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 센서부(276)로부터 제공되는 전자 장치(101)의 자세에 대한 정보(또는 데이터)에 기반하여, 전자 장치(101)의 거치 상태가 변경되었는지 여부를 결정할 수 있다. 센서부(276)로부터 프로세서(120)로 제공되는 정보(또는 데이터)는 전자 장치(101)가 3개의 축(예: x축, y축, z축)에 대한 가속도 및/또는 3개의 축에 대해 회전된 각도와 관련된 정보(또는 데이터)를 포함할 수 있다. 동작 1513에서, 프로세서(120)가 전자 장치(101)의 거치 상태가 변경되었음을 식별한 경우 동작 1515를 수행하고, 그렇지 않은 경우 동작 1519를 수행할 수 있다.
동작 1515에서, 전자 장치(101)는 편파를 변경할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 동작 1511에서 통신 품질 저하가 발생하였음을 식별하고, 동작 1513에서 전자 장치(101)의 거치 상태가 변경되었음을 식별한 경우, 안테나(250)를 통해 송신 및/또는 수신되는 RF 신호의 편파를 변경할 수 있다.
예를 들어, 도 9a 및 표 2를 참조하면, 프로세서(120)는 안테나(954)의 상태를 제2 상태에서 제3 상태로 변경할 수 있다. 상기 제2 상태에서, 안테나(954)의 Ch. 5에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 갖고 Ch. 9에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다. 상기 제3 상태에서, 안테나(954)의 Ch. 5에 해당하는 RF 신호는 제2 편파 특성을 갖고 Ch. 9에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있다.
다른 예를 들어, 도 10a 및 표 3을 참조하면, 프로세서(120)는 안테나(1054)의 상태를 제2 상태에서 제5 상태로 변경할 수 있다. 상기 제2 상태에서, 안테나(1054)의 Ch. 8에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 갖고, Ch. 9에 해당하는 RF 신호는 상기 제1 편파 특성과 직교하는 제2 편파 특성을 가질 수 있다. 상기 제5 상태에서, 안테나(1054)의 Ch. 8에 해당하는 RF 신호는 제2 편파 특성을 가질 수 있고, Ch. 9에 해당하는 RF 신호는 제1 편파 특성을 가질 수 있다.
다른 예를 들어, 도 10a 및 표 3을 참조하면, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는, 안테나(1054)의 상태를 제2 상태에서 제1 상태로 변경할 수 있다. 상기 제2 상태에서, 안테나(1054)의 Ch. 9에 해당하는 RF 신호는 선형 편파인 제2 편파 특성을 가질 수 있다. 상기 제1 상태에서, 안테나(1054)의 Ch. 9에 해당하는 RF 신호는 원형 편파 특성을 가질 수 있다. 동작 1515에서, 전자 장치(101)가 편파를 변경하는 예시는, 상술한 예에 한정되지 않는다. 전자 장치(101)는 동작 1515을 수행한 후에, 동작 1511을 수행할 수 있다.
동작 1519에서, 전자 장치(101)는 채널을 변경할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 동작 1511에서 통신 품질 저하가 발생하였음을 식별하고, 동작 1513에서 전자 장치(101)의 거치 상태가 변경되지 않았음을 식별한 경우, 안테나(250)의 통신 채널을 변경할 수 있다.
예를 들어, 도 8a 및 표 1을 참조하면, 프로세서(120)는 안테나(854)의 상태를 제1 상태에서 제2 상태로 변경할 수 있다. 상기 제1 상태에서, 안테나(854)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 Ch. 5에 대응될 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 Ch. 6에 대응될 수 있다. 상기 제2 상태에서, 안테나(854)의 제1 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 Ch. 5에 대응될 수 있고, 제2 공진 주파수에 해당하는 RF 신호는 Ch. 8에 대응될 수 있다.
다른 예를 들어, 도 9a 및 표 2를 참조하면, 프로세서(120)는 안테나(954)의 상태를 제1 상태에서 제4 상태로 변경할 수 있다. 상기 제1 상태에서, 안테나(954)에 의해 송신 및/또는 수신되는 RF 신호는 Ch. 9에 해당될 수 있다. 상기 제4 상태에서, 안테나(954)에 의해 송신 및/또는 수신되는 RF 신호는 Ch. 5에 해당될 수 있다.
다른 예를 들어, 도 10a 및 표 3을 참조하면, 프로세서(120)는 안테나(1054)의 상태를 제2 상태에서 제12 상태로 변경할 수 있다. 상기 제2 상태에서, 안테나(1054)에 의해 송신 및/또는 수신되는 RF 신호는 Ch. 8 및 Ch. 9에 해당될 수 있다. 상기 제12 상태에서, 안테나(1054)에 의해 송신 및/또는 수신되는 RF 신호는 Ch. 5 및 Ch. 6에 해당될 수 있다.
동작 1519에서, 전자 장치(101)가 채널을 변경하는 예시는, 상술한 예에 한정되지 않는다. 전자 장치(101)는 동작 1519를 수행한 후에, 동작 1511를 수행할 수 있다.
동작 1517에서, 전자 장치(101)는 채널 및 편파를 유지할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 동작 1511에서 통신 품질이 저하되지 않음을 식별한 경우, 안테나(250)를 이용하여 통신 중인 채널 및 편파를 유지할 수 있다. 전자 장치(101)는 동작 1517를 수행한 후에 동작 1511을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 5의 전자 장치(101))는, 제1 안테나(예: 도 5의 제2 안테나(254)) 및 상기 제1 안테나와 작동적으로 결합되는 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120) 및/또는 도 2의 UWB IC(292))를 포함하고, 상기 제1 안테나는, 제1 레이어에 배치되는 제1 도전성 패치(예: 도 6a의 도전성 패치(610) 또는 도 7a의 제1 도전성 패치(710-1)) 및 상기 제1 레이어에 배치되고 상기 제1 도전성 패치의 일 지점에 전기적으로 연결되는 제1 전송 선로(예: 도 6f의 전송 선로(640) 또는 도 7a의 제1 전송 선로(740-1)), 제2 레이어에 배치되는 그라운드(예: 도 6a의 그라운드(650)), 및 상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어 사이의 제3 레이어에 배치되는 유전체(예: 도 6a의 유전체(630))를 포함하고, 상기 제1 도전성 패치는, 제1 크기를 갖는 직사각형에서, 제1 모서리(corner)(예: 도 6a의 제1 모서리(611))를 포함하고 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기를 갖는 제1 영역(예: 도 6a의 제1 영역(621)) 및 상기 제1 모서리의 대각선 방향에 위치하는 제2 모서리(예: 도 6a의 제2 모서리(612))를 포함하고 상기 제2 크기를 갖는 제2 영역(예: 도 6a의 제2 영역(622))이 제거된 형태(shape)를 가지고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제1 전송 선로를 통해 상기 제1 도전성 패치에 급전함으로써, 제1 편파 특성을 가지는 제1 주파수 대역의 제1 RF(radio frequency) 신호 및 상기 제1 편파 특성과 구별되는 제2 편파 특성을 가지는 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 도전성 패치는, 상기 제1 도전성 패치의 중앙을 포함하는 영역에 형성된 제1 슬롯(예: 도 7b의 제1 슬롯(761)) 및 상기 제1 도전성 패치의 가장자리의 일 지점에 형성되고, 상기 가장자리에 수직한 방향으로 상기 제1 도전성 패치의 내측으로 연장되는 제2 슬롯(예: 도 7b의 제2 슬롯(762) 및/또는 제3 슬롯(763))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 제1 레이어에 배치되는 제2 도전성 패치(예: 도 7a의 제2 도전성 패치(710-2)), 상기 제1 레이어에 배치되고, 상기 제2 도전성 패치의 일 지점에 전기적으로 연결되는 제2 전송 선로(예: 도 7a의 제2 전송 선로(740-2)), 상기 제1 레이어에 배치되는 제3 도전성 패치(예: 도 7a의 제3 도전성 패치(710-3)) 및 상기 제1 레이어에 배치되고, 상기 제3 도전성 패치의 일 지점에 전기적으로 연결되는 제3 전송 선로(예: 도 7a의 제3 전송 선로(740-3))를 포함하고, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 제3 도전성 패치는 상기 제1 도전성 패치와 동일한 형상을 갖고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제2 전송 선로를 통해 상기 제2 도전성 패치에 급전하고, 상기 제3 전송 선로를 통해 상기 제3 도전성 패치에 급전함으로써, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 도전성 패치, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 제3 도전성 패치는 서로 지정된 거리만큼 이격되고, 상기 제1 도전성 패치, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 제3 도전성 패치는, 상기 제1 도전성 패치와 상기 제2 도전성 패치의 중심을 잇는 선분(예: 도 7a의 선분(D1))과 상기 제2 도전성 패치와 상기 제3 도전성 패치의 중심을 잇는 선분(예: 도 7a의 선분(D2))이 서로 평행하지 않도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치는, 모서리가 제거된 영역이 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 편파 특성과 상기 제2 편파 특성은 서로 실질적으로 직교하고, 상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역은 서로 상이할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 안테나는, 상기 제1 영역에 배치되는 제1 패치(예: 도 8a의 제1 패치(861)), 상기 제1 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제1 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제1 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제1 스위치(예: 도 8a의 제1 스위치(881)), 상기 제1 영역에서 배치되는 제2 패치(예: 도 8a의 제2 패치(862)), 상기 제1 영역에서 상기 제1 패치 및 상기 제2 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 패치 및 상기 제2 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제2 스위치(예: 도 8a의 제2 스위치(882)), 상기 제2 영역에 배치되는 제3 패치(예: 도 8a의 제3 패치(863)), 상기 제2 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제3 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제3 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제3 스위치(예: 도 8a의 제3 스위치(883)), 상기 제2 영역에 배치되는 제4 패치(예: 도 8a의 제4 패치(864)), 및 상기 제2 영역에서 상기 제3 패치 및 상기 제4 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제3 패치 및 상기 제4 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제4 스위치(예: 도 8a의 제4 스위치(884))를 포함하고, 상기 제1 스위치, 상기 제1 패치, 상기 제2 스위치, 상기 제2 패치, 상기 제3 스위치, 상기 제3 패치, 상기 제4 스위치, 및 상기 제4 패치는 상기 제1 모서리와 상기 제2 모서리를 잇는 대각선(예: 도 8a의 제1 대각선(DL1))에 위치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치, 상기 제3 스위치, 및 상기 제4 스위치가 모두 꺼진 제1 상태(예: 표 1의 제3 상태)에서, 상기 제1 편파 특성을 갖는 상기 제1 주파수 대역의 상기 제1 RF 신호 및 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 상기 제2 편파 특성을 갖고 상기 제1 주파수 대역보다 높은 상기 제2 주파수 대역의 상기 제2 RF 신호를 송신 및/또는 수신하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치는 켜지고 상기 제2 스위치 및 상기 제4 스위치는 꺼진 제2 상태(예: 표 1의 제2 상태)에서, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 편파 특성을 가지고 상기 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역의 제3 RF 신호를 송신 및/또는 수신하고, 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치, 및 상기 제3 스위치가 꺼진 제3 상태(예: 표 1의 제1 상태)에서, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 편파 특성을 가지고 상기 제3 주파수 대역보다 높은 제4 주파수 대역의 제4 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치, 상기 제3 스위치, 및 상기 제4 스위치 중 적어도 하나는 핀 다이오드(pin diode)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 도전성 패치는, 상기 직사각형에서, 제3 모서리(예: 도 9a의 제3 모서리(913))를 포함하고 상기 제2 크기를 갖는 제3 영역(예: 도 9a의 제3 영역(923)) 및 상기 제3 모서리의 대각선 방향에 위치하는 제4 모서리(예: 도 9a의 제4 모서리(914))를 포함하고 상기 제2 크기를 갖는 제4 영역(예: 도 9a의 제4 영역(924))이 더 제거된 형태(shape)를 가지고, 상기 제1 안테나는, 상기 제1 영역에 배치되는 제1 패치(예: 도 9a의 제1 패치(961)), 상기 제1 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제1 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제1 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제1 스위치(예: 도 9a의 제1 스위치(981)), 상기 제2 영역에 배치되는 제2 패치(예: 도 9a의 제2 패치(962)), 상기 제2 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제2 스위치(예: 도 9a의 제2 스위치(982)), 상기 제3 영역에 배치되는 제3 패치(예: 도 9a의 제3 패치(963)), 상기 제3 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제3 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제3 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제3 스위치(예: 도 9a의 제3 스위치(983)), 상기 제4 영역에 배치되는 제4 패치(예: 도 9a의 제4 패치(964)), 및 상기 제4 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제4 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제4 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제4 스위치(예: 도 9a의 제4 스위치(984))를 포함하고, 상기 제3 스위치, 상기 제3 패치, 상기 제4 스위치, 및 상기 제4 패치는 상기 제3 모서리와 상기 제4 모서리를 연결하는 제1 대각선(예: 도 9a의 제1 대각선(DL1))에 위치되고, 상기 제1 스위치, 상기 제1 패치, 상기 제2 스위치, 및 상기 제2 패치는 상기 제1 모서리와 상기 제2 모서리를 연결하는 제2 대각선(예: 도 9a의 제2 대각선(DL2))에 위치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치, 상기 제3 스위치, 및 상기 제4 스위치가 꺼진 제1 상태(예: 표 2의 제1 상태)에서, 상기 제1 편파 특성 및 상기 제2 편파 특성과 구별되는 제3 편파 특성을 가지는 제3 주파수 대역의 제3 RF 신호를 송신 및/또는 수신하고, 상기 제3 RF 신호의 상기 제3 편파 특성은 원형 편파 특성을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치, 상기 제3 스위치, 및 상기 제4 스위치가 켜진 제4 상태(예: 표 2의 제4 상태)에서, 상기 제3 편파 특성을 가지는 제4 주파수 대역의 제4 RF 신호를 송신 및/또는 수신하고, 상기 제4 RF 신호의 상기 제4 주파수 대역은, 상기 제3 RF 신호의 상기 제3 주파수 대역보다 낮을 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 꺼지고, 상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치는 켜진 제2 상태(예: 표 2의 제2 상태)에서, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호를 송신 및/또는 수신하고, 상기 제2 RF 신호의 상기 제2 편파 특성은 상기 제1 RF 신호의 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하고, 상기 제2 RF 신호의 상기 제2 주파수 대역은 상기 제1 RF 신호의 상기 제1 주파수 대역보다 높을 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 켜지고 상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치는 꺼진 제3 상태(예: 표 2의 제3 상태)에서, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호를 송신 및/또는 수신하고, 상기 제2 RF 신호의 상기 제2 편파 특성은 상기 제1 RF 신호의 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하고, 상기 제2 RF 신호의 상기 제2 주파수 대역은 상기 제1 RF 신호의 상기 제1 주파수 대역보다 낮을 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 도전성 패치는, 상기 직사각형에서, 제3 모서리(예: 도 10a의 제3 모서리(1013))를 포함하고 상기 제2 크기를 갖는 제3 영역(예: 도 10a의 제3 영역(1023)) 및 상기 제3 모서리의 대각선 방향에 위치하는 제4 모서리(예: 도 10a의 제4 모서리(1014))를 포함하고 상기 제2 크기를 갖는 제4 영역(예: 도 10a의 제4 영역(1024))이 더 제거된 형태(shape)를 가지고, 상기 제1 안테나는, 상기 제1 영역에 배치되는 제1 패치(예: 도 10a의 제1 패치(1061)), 상기 제1 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제1 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제1 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제1 스위치(예: 도 10a의 제1 스위치(1081)), 상기 제1 영역에 배치되는 제2 패치(예: 도 10a의 제2 패치(1062)), 상기 제1 영역에서 상기 제1 패치 및 상기 제2 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 패치 및 상기 제2 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제2 스위치(예: 도 10a의 제2 스위치(1082)), 상기 제1 영역에서 상기 제2 패치로부터 상기 제3 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제3 패치(예: 도 10a의 제3 패치(1063)), 상기 제1 영역에서 상기 제2 패치 및 상기 제3 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제2 패치 및 상기 제3 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제3 스위치(예: 도 10a의 제3 스위치(1083)), 상기 제1 영역에서 상기 제2 패치로부터 상기 제4 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제4 패치(예: 도 10a의 제4 패치(1064)), 상기 제1 영역에서 상기 제2 패치 및 상기 제4 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제2 패치 및 상기 제4 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제4 스위치(예: 도 10a의 제4 스위치(1084)), 상기 제2 영역에 배치되는 제5 패치(예: 도 10a의 제5 패치(1065)), 상기 제2 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제5 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제5 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제5 스위치(예: 도 10a의 제5 스위치(1085)), 상기 제2 영역에 배치되는 제6 패치(예: 도 10a의 제6 패치(1066)), 상기 제2 영역에서 상기 제5 패치 및 상기 제6 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제5 패치 및 상기 제6 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제6 스위치(예: 도 10a의 제6 스위치(1086)), 상기 제2 영역에서 상기 제6 패치로부터 상기 제4 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제7 패치(예: 도 10a의 제7 패치(1067)), 상기 제2 영역에서 상기 제6 패치 및 상기 제7 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제6 패치 및 상기 제7 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제7 스위치(예: 도 10a의 제7 스위치(1087)), 상기 제2 영역에서 상기 제6 패치로부터 상기 제3 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제8 패치(예: 도 10a의 제8 패치(1068)), 상기 제2 영역에서 상기 제6 패치 및 상기 제8 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제6 패치 및 상기 제8 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제8 스위치(예: 도 10a의 제8 스위치(1088)), 상기 제3 영역에 배치되는 제9 패치(예: 도 10a의 제9 패치(1069)), 상기 제3 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제9 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제9 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제9 스위치(예: 도 10a의 제9 스위치(1089)), 상기 제3 영역에 배치되는 제10 패치(예: 도 10a의 제10 패치(1070)), 상기 제3 영역에서 상기 제9 패치 및 상기 제10 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제9 패치 및 상기 제10 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제10 스위치(예: 도 10a의 제10 스위치(1090)), 상기 제3 영역에서 상기 제10 패치로부터 상기 제1 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제11 패치(예: 도 10a의 제11 스위치(1071)), 상기 제3 영역에서 상기 제10 패치 및 상기 제11 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제10 패치 및 상기 제11 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제11 스위치(예: 도 10a의 제11 스위치(1091)), 상기 제3 영역에서 상기 제10 패치로부터 상기 제2 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제12 패치(예: 도 10a의 제12 패치(1072)), 상기 제3 영역에서 상기 제10 패치 및 상기 제12 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제10 패치 및 상기 제12 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제12 스위치(예: 도 10a의 제12 스위치(1092)), 상기 제4 영역에 배치되는 제13 패치(예: 도 10a의 제13 패치(1073)), 상기 제4 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제13 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제13 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제13 스위치(예: 도 10a의 제13 스위치(1093)), 상기 제4 영역에 배치되는 제14 패치(예: 도 10a의 제14 패치(1074)), 상기 제4 영역에서 상기 제13 패치 및 상기 제14 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제13 패치 및 상기 제14 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제14 스위치(예: 도 10a의 제14 스위치(1094)), 상기 제4 영역에서 상기 제14 패치로부터 상기 제2 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제15 패치(예: 도 10a의 제15 패치(1075)), 상기 제4 영역에서 상기 제14 패치 및 상기 제15 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제14 패치 및 상기 제15 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제15 스위치(예: 도 10a의 제15 스위치(1095)), 상기 제4 영역에서 상기 제14 패치로부터 상기 제1 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제16 패치(예: 도 10a의 제16 패치(1076)), 및 상기 제4 영역에서 상기 제14 패치 및 상기 제16 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제14 패치 및 상기 제16 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제16 스위치(예: 도 10a의 제16 스위치(1096))를 포함하고, 상기 제9 스위치, 상기 제9 패치, 상기 제10 스위치, 상기 제10 패치, 상기 제13 스위치, 상기 제13 패치, 상기 제14 스위치, 및 상기 제14 패치는 상기 제3 모서리와 상기 제4 모서리를 연결하는 제1 대각선(예: 도 10a의 제1 대각선(DL1))에 위치되고, 상기 제1 스위치, 상기 제1 패치, 상기 제2 스위치, 상기 제2 패치, 상기 제5 스위치, 상기 제5 패치, 상기 제6 스위치, 및 상기 제6 패치는 상기 제1 모서리와 상기 제2 모서리를 연결하는 제2 대각선(예: 도 10a의 제2 대각선(DL2))에 위치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, UWB 통신과 관련된 어플리케이션을 실행(예: 도 15의 동작 1501)하고, 상기 제1 안테나를 이용하여 외부 장치로부터 수신된 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호 중 적어도 하나의 신호에 기반하여, 상기 적어도 하나의 신호의 RTT(round trip time) 및 AOA(angle of arrival)를 식별하고, 상기 식별된 RTT 및 AOA에 기반하여, 외부 장치의 위치를 결정(예: 도 15의 동작 1507)할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 안테나를 이용하여, UWB 통신의 채널들 및 편파들을 스윕(sweep)(예: 도 15의 동작 1509)하고, 상기 스윕한 채널들 및 편파들에 각각 대응되는, 통신 성능과 관련된 파라미터 값을 획득하고, 상기 획득된 파라미터 값에 기반하여, 상기 적어도 안테나를 통해 수신되는 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호 중 적어도 하나의 신호의 채널 및 편파를 결정(예: 도 15의 동작 1509)하고, 상기 결정된 채널 및 편파에 대응되는, 통신 성능과 관련된 파라미터 값에 기반하여, 상기 외부 장치와의 통신 성능이 저하되었는지 여부를 식별(예: 도 15의 동작 1511)하고, 상기 외부 장치와의 통신 성능이 저하되었음을 식별한 경우, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호 중 적어도 하나의 신호의 상기 채널 및 편파 중 적어도 하나를 변경(예: 도 15의 동작 1515 및/또는 동작 1519)하고, 상기 외부 장치와의 통신 성능이 저하되지 않음을 식별한 경우, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호 중 적어도 하나의 신호의 상기 결정된 채널 및 편파를 유지(예: 도 15의 동작 1517)할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 프로세서와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 센서(예: 도 2의 센서부(276))를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 외부 장치와의 통신 성능이 저하되었음을 식별한 경우, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여, 전자 장치의 자세가 변경되었는지 여부를 식별(예: 도 15의 동작 1513)하고, 상기 전자 장치의 자세가 변경되었음을 식별한 경우, 상기 적어도 하나의 신호의 상기 편파를 변경(예: 도 15의 동작 1515)하고, 상기 전자 장치의 자세가 변경되지 않았음을 식별한 경우, 상기 적어도 하나의 신호의 상기 채널을 변경(예: 도 15의 동작 1519)할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 전자 장치의 측면의 적어도 일부를 형성하는 하우징 및 제2 안테나를 포함하고, 상기 하우징은 적어도 일부가 도전성 물질로 형성된 도전성 부분을 포함하고, 상기 제2 안테나는, 상기 제2 안테나의 방사 소자로서 상기 도전성 부분을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 전송 선로는 적어도 하나의 부분에서 구부러진 미앤더 형상을 갖는 파장/4 임피던스 변환기(예: 도 7a의 파장/4 임피던스 변환기(742))를 포함할 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 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 범위 뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1 안테나; 및
    상기 제1 안테나와 작동적으로 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 제1 안테나는:
    제1 레이어에 배치되는 제1 도전성 패치 및 상기 제1 레이어에 배치되고 상기 제1 도전성 패치의 일 지점에 전기적으로 연결되는 제1 전송 선로;
    제2 레이어에 배치되는 그라운드; 및
    상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어 사이의 제3 레이어에 배치되는 유전체를 포함하고,
    상기 제1 도전성 패치는, 제1 크기를 갖는 직사각형에서, 제1 모서리(corner)를 포함하고 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기를 갖는 제1 영역 및 상기 제1 모서리의 대각선 방향에 위치하는 제2 모서리를 포함하고 상기 제2 크기를 갖는 제2 영역이 제거된 형태(shape)를 가지고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제1 전송 선로를 통해 상기 제1 도전성 패치에 급전함으로써, 제1 편파 특성을 가지는 제1 주파수 대역의 제1 RF(radio frequency) 신호 및 상기 제1 편파 특성과 구별되는 제2 편파 특성을 가지는 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신하도록 설정되는, 전자 장치.
  2. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 도전성 패치는:
    상기 제1 도전성 패치의 중앙을 포함하는 영역에 형성된 제1 슬롯; 및
    상기 제1 도전성 패치의 가장자리의 일 지점에 형성되고, 상기 가장자리에 수직한 방향으로 상기 제1 도전성 패치의 내측으로 연장되는 제2 슬롯;을 포함하는, 전자 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 레이어에 배치되는 제2 도전성 패치;
    상기 제1 레이어에 배치되고, 상기 제2 도전성 패치의 일 지점에 전기적으로 연결되는 제2 전송 선로;
    상기 제1 레이어에 배치되는 제3 도전성 패치; 및
    상기 제1 레이어에 배치되고, 상기 제3 도전성 패치의 일 지점에 전기적으로 연결되는 제3 전송 선로를 포함하고,
    상기 제2 도전성 패치 및 상기 제3 도전성 패치는 상기 제1 도전성 패치와 동일한 형상을 갖고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제2 전송 선로를 통해 상기 제2 도전성 패치에 급전하고, 상기 제3 전송 선로를 통해 상기 제3 도전성 패치에 급전함으로써, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호 중 적어도 하나를 송신 및/또는 수신하도록 설정되는, 전자 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 도전성 패치, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 제3 도전성 패치는 서로 지정된 거리만큼 이격되고,
    상기 제1 도전성 패치, 상기 제2 도전성 패치 및 상기 제3 도전성 패치는, 상기 제1 도전성 패치와 상기 제2 도전성 패치의 중심을 잇는 선분과 상기 제2 도전성 패치와 상기 제3 도전성 패치의 중심을 잇는 선분이 서로 평행하지 않도록 배치되는, 전자 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치는, 모서리가 제거된 영역이 서로 마주보도록 배치되는, 전자 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 편파 특성과 상기 제2 편파 특성은 서로 실질적으로 직교하고,
    상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역은 서로 상이한, 전자 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 안테나는:
    상기 제1 영역에 배치되는 제1 패치;
    상기 제1 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제1 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제1 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제1 스위치;
    상기 제1 영역에서 배치되는 제2 패치;
    상기 제1 영역에서 상기 제1 패치 및 상기 제2 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 패치 및 상기 제2 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제2 스위치;
    상기 제2 영역에 배치되는 제3 패치;
    상기 제2 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제3 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제3 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제3 스위치;
    상기 제2 영역에 배치되는 제4 패치; 및
    상기 제2 영역에서 상기 제3 패치 및 상기 제4 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제3 패치 및 상기 제4 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제4 스위치를 포함하고,
    상기 제1 스위치, 상기 제1 패치, 상기 제2 스위치, 상기 제2 패치, 상기 제3 스위치, 상기 제3 패치, 상기 제4 스위치, 및 상기 제4 패치는 상기 제1 모서리와 상기 제2 모서리를 잇는 대각선에 위치되는, 전자 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치, 상기 제3 스위치, 및 상기 제4 스위치가 모두 꺼진 제1 상태에서, 상기 제1 편파 특성을 갖는 상기 제1 주파수 대역의 상기 제1 RF 신호 및 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하는 상기 제2 편파 특성을 갖고 상기 제1 주파수 대역보다 높은 상기 제2 주파수 대역의 상기 제2 RF 신호를 송신 및/또는 수신하고,
    상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치는 켜지고 상기 제2 스위치 및 상기 제4 스위치는 꺼진 제2 상태에서, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 편파 특성을 가지고 상기 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역의 제3 RF 신호를 송신 및/또는 수신하고,
    상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치, 및 상기 제3 스위치가 꺼진 제3 상태에서, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 편파 특성을 가지고 상기 제3 주파수 대역보다 높은 제4 주파수 대역의 제4 RF 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정되는, 전자 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치, 상기 제3 스위치, 및 상기 제4 스위치 중 적어도 하나는 핀 다이오드(pin diode)를 포함하는, 전자 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 도전성 패치는, 상기 직사각형에서, 제3 모서리를 포함하고 상기 제2 크기를 갖는 제3 영역 및 상기 제3 모서리의 대각선 방향에 위치하는 제4 모서리를 포함하고 상기 제2 크기를 갖는 제4 영역이 더 제거된 형태(shape)를 가지고,
    상기 제1 안테나는:
    상기 제1 영역에 배치되는 제1 패치;
    상기 제1 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제1 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제1 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제1 스위치;
    상기 제2 영역에 배치되는 제2 패치;
    상기 제2 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제2 스위치;
    상기 제3 영역에 배치되는 제3 패치;
    상기 제3 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제3 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제3 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제3 스위치;
    상기 제4 영역에 배치되는 제4 패치; 및
    상기 제4 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제4 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제4 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제4 스위치를 포함하고,
    상기 제3 스위치, 상기 제3 패치, 상기 제4 스위치, 및 상기 제4 패치는 상기 제3 모서리와 상기 제4 모서리를 연결하는 제1 대각선에 위치되고,
    상기 제1 스위치, 상기 제1 패치, 상기 제2 스위치, 및 상기 제2 패치는 상기 제1 모서리와 상기 제2 모서리를 연결하는 제2 대각선에 위치되는, 전자 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치, 상기 제3 스위치, 및 상기 제4 스위치가 꺼진 제1 상태에서, 상기 제1 편파 특성 및 상기 제2 편파 특성과 구별되는 제3 편파 특성을 가지는 제3 주파수 대역의 제3 RF 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정되고,
    상기 제3 RF 신호의 상기 제3 편파 특성은 원형 편파 특성을 가지는, 전자 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치, 상기 제3 스위치, 및 상기 제4 스위치가 켜진 제4 상태에서, 상기 제3 편파 특성을 가지는 제4 주파수 대역의 제4 RF 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정되고,
    상기 제4 RF 신호의 상기 제4 주파수 대역은, 상기 제3 RF 신호의 상기 제3 주파수 대역보다 낮은, 전자 장치.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 꺼지고, 상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치는 켜진 제2 상태에서, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정되고,
    상기 제2 RF 신호의 상기 제2 편파 특성은 상기 제1 RF 신호의 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하고,
    상기 제2 RF 신호의 상기 제2 주파수 대역은 상기 제1 RF 신호의 상기 제1 주파수 대역보다 높은, 전자 장치.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 켜지고 상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치는 꺼진 제3 상태에서, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정되고,
    상기 제2 RF 신호의 상기 제2 편파 특성은 상기 제1 RF 신호의 상기 제1 편파 특성과 실질적으로 직교하고,
    상기 제2 RF 신호의 상기 제2 주파수 대역은 상기 제1 RF 신호의 상기 제1 주파수 대역보다 낮은, 전자 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 도전성 패치는, 상기 직사각형에서, 제3 모서리를 포함하고 상기 제2 크기를 갖는 제3 영역 및 상기 제3 모서리의 대각선 방향에 위치하는 제4 모서리를 포함하고 상기 제2 크기를 갖는 제4 영역이 더 제거된 형태(shape)를 가지고,
    상기 제1 안테나는:
    상기 제1 영역에 배치되는 제1 패치;
    상기 제1 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제1 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제1 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제1 스위치;
    상기 제1 영역에 배치되는 제2 패치;
    상기 제1 영역에서 상기 제1 패치 및 상기 제2 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 패치 및 상기 제2 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제2 스위치;
    상기 제1 영역에서 상기 제2 패치로부터 상기 제3 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제3 패치;
    상기 제1 영역에서 상기 제2 패치 및 상기 제3 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제2 패치 및 상기 제3 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제3 스위치;
    상기 제1 영역에서 상기 제2 패치로부터 상기 제4 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제4 패치;
    상기 제1 영역에서 상기 제2 패치 및 상기 제4 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제2 패치 및 상기 제4 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제4 스위치;
    상기 제2 영역에 배치되는 제5 패치;
    상기 제2 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제5 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제5 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제5 스위치;
    상기 제2 영역에 배치되는 제6 패치;
    상기 제2 영역에서 상기 제5 패치 및 상기 제6 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제5 패치 및 상기 제6 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제6 스위치;
    상기 제2 영역에서 상기 제6 패치로부터 상기 제4 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제7 패치;
    상기 제2 영역에서 상기 제6 패치 및 상기 제7 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제6 패치 및 상기 제7 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제7 스위치;
    상기 제2 영역에서 상기 제6 패치로부터 상기 제3 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제8 패치;
    상기 제2 영역에서 상기 제6 패치 및 상기 제8 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제6 패치 및 상기 제8 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제8 스위치;
    상기 제3 영역에 배치되는 제9 패치;
    상기 제3 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제9 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제9 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제9 스위치;
    상기 제3 영역에 배치되는 제10 패치;
    상기 제3 영역에서 상기 제9 패치 및 상기 제10 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제9 패치 및 상기 제10 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제10 스위치;
    상기 제3 영역에서 상기 제10 패치로부터 상기 제1 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제11 패치;
    상기 제3 영역에서 상기 제10 패치 및 상기 제11 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제10 패치 및 상기 제11 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제11 스위치;
    상기 제3 영역에서 상기 제10 패치로부터 상기 제2 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제12 패치;
    상기 제3 영역에서 상기 제10 패치 및 상기 제12 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제10 패치 및 상기 제12 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제12 스위치;
    상기 제4 영역에 배치되는 제13 패치;
    상기 제4 영역에서 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제13 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제13 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제13 스위치;
    상기 제4 영역에 배치되는 제14 패치;
    상기 제4 영역에서 상기 제13 패치 및 상기 제14 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제13 패치 및 상기 제14 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제14 스위치;
    상기 제4 영역에서 상기 제14 패치로부터 상기 제2 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제15 패치;
    상기 제4 영역에서 상기 제14 패치 및 상기 제15 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제14 패치 및 상기 제15 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제15 스위치;
    상기 제4 영역에서 상기 제14 패치로부터 상기 제1 모서리를 향하는 방향에 배치되는 제16 패치; 및
    상기 제4 영역에서 상기 제14 패치 및 상기 제16 패치 사이의 전기적 경로에 배치되고, 상기 제14 패치 및 상기 제16 패치가 선택적으로 전기적으로 연결되도록 설정되는 제16 스위치를 포함하고,
    상기 제9 스위치, 상기 제9 패치, 상기 제10 스위치, 상기 제10 패치, 상기 제13 스위치, 상기 제13 패치, 상기 제14 스위치, 및 상기 제14 패치는 상기 제3 모서리와 상기 제4 모서리를 연결하는 제1 대각선에 위치되고,
    상기 제1 스위치, 상기 제1 패치, 상기 제2 스위치, 상기 제2 패치, 상기 제5 스위치, 상기 제5 패치, 상기 제6 스위치, 및 상기 제6 패치는 상기 제1 모서리와 상기 제2 모서리를 연결하는 제2 대각선에 위치되는, 전자 장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    UWB 통신과 관련된 어플리케이션을 실행하고;
    상기 제1 안테나를 이용하여 외부 장치로부터 수신된 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호 중 적어도 하나의 신호에 기반하여, 상기 적어도 하나의 신호의 RTT(round trip time) 및 AOA(angle of arrival)를 식별하고,
    상기 식별된 RTT 및 AOA에 기반하여, 외부 장치의 위치를 결정하도록 설정되는, 전자 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    상기 제1 안테나를 이용하여, UWB 통신의 채널들 및 편파들을 스윕(sweep)하고;
    상기 스윕한 채널들 및 편파들에 각각 대응되는, 통신 성능과 관련된 파라미터 값을 획득하고;
    상기 획득된 파라미터 값에 기반하여, 상기 적어도 안테나를 통해 수신되는 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호 중 적어도 하나의 신호의 채널 및 편파를 결정하고,
    상기 결정된 채널 및 편파에 대응되는, 통신 성능과 관련된 파라미터 값에 기반하여, 상기 외부 장치와의 통신 성능이 저하되었는지 여부를 식별하고,
    상기 외부 장치와의 통신 성능이 저하되었음을 식별한 경우, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호 중 적어도 하나의 신호의 상기 채널 및 편파 중 적어도 하나를 변경하고,
    상기 외부 장치와의 통신 성능이 저하되지 않음을 식별한 경우, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호 중 적어도 하나의 신호의 상기 결정된 채널 및 편파를 유지하도록 설정되는, 전자 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 센서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    상기 외부 장치와의 통신 성능이 저하되었음을 식별한 경우, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여, 전자 장치의 자세가 변경되었는지 여부를 식별하고,
    상기 전자 장치의 자세가 변경되었음을 식별한 경우, 상기 적어도 하나의 신호의 상기 편파를 변경하고,
    상기 전자 장치의 자세가 변경되지 않았음을 식별한 경우, 상기 적어도 하나의 신호의 상기 채널을 변경하도록 설정되는, 전자 장치.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자 장치의 측면의 적어도 일부를 형성하는 하우징 및 제2 안테나를 포함하고,
    상기 하우징은 적어도 일부가 도전성 물질로 형성된 도전성 부분을 포함하고,
    상기 제2 안테나는, 상기 제2 안테나의 방사 소자로서 상기 도전성 부분을 포함하는, 전자 장치.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전송 선로는 적어도 하나의 부분에서 구부러진 미앤더 형상을 갖는 파장/4 임피던스 변환기를 포함하는, 전자 장치.
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