KR20220105297A - 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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KR20220105297A
KR20220105297A KR1020210007832A KR20210007832A KR20220105297A KR 20220105297 A KR20220105297 A KR 20220105297A KR 1020210007832 A KR1020210007832 A KR 1020210007832A KR 20210007832 A KR20210007832 A KR 20210007832A KR 20220105297 A KR20220105297 A KR 20220105297A
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윤수민
김호생
박성진
장우민
정재훈
조재훈
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삼성전자주식회사
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Abstract

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 하우징과, 상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 안테나 구조체로써, 제1방향을 향하는 제1기판면, 상기 제1기판면과 반대 방향으로 향하는 제2기판면 및 상기 제1기판면과 상기 제2기판면 사이의 공간에 배치되는 그라운드 층을 포함하는 기판과, 상기 그라운드층과 상기 제1면 사이 또는 상기 제1면에 노출되도록 배치되는 적어도 하나의 도전성 패치 및 상기 적어도 하나의 도전성 패치의 지정된 위치에 배치된 적어도 하나의 급전부를 포함하는 안테나 구조체와, 상기 제1기판면에 배치되고, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 적어도 하나의 도전성 패치와 적어도 부분적으로 중첩 배치되는 전자 부품 및 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 적어도 하나의 급전부와 전기적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 도전성 패치를 통해 상기 제1방향으로 빔 패턴을 형성하도록 설정된 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 전자 부품은 상기 기판에 배치된 적어도 하나의 전기적 연결 구조를 통해 메인 기판에 전기적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 전기적 연결 구조는, 상기 적어도 하나의 도전성 패치 및 상기 그라운드 층을 관통하도록 배치되는 제1도전성 비아 및 상기 적어도 하나의 도전성 패치를 관통하고, 상기 그라운드 층에 전기적으로 연결되는 제2도전성 비아를 포함할 수 있다. 그 밖에 다양한 실시예들이 가능할 수 있다.

Description

안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치{ANTENNA AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명의 다양한 실시예들은 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
무선 통신 기술의 발전에 따라 전자 장치(예: 통신용 전자 장치)는 일상 생활에 보편적으로 사용되고 있으며, 이로 인한 컨텐츠 사용이 기하급수적으로 증가되고 있는 추세이다. 이러한 컨텐츠 사용의 급속한 증가에 의해 네트워크 용량은 점차 한계에 도달하고 있으며, 4G(4th generation) 통신 시스템의 상용화 이후, 증가하는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위하여 고주파(예: mmWave) 대역(예: 3 GHz ~ 300 GHz 대역)의 주파수를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신하는 통신 시스템(예: 5G(5th generation), pre-5G 통신 시스템, 또는 new radio(NR))이 연구되고 있다.
차세대 무선 통신 기술은 실질적으로 3GHz ~ 100GHz 범위의 주파수를 이용하여 무선 신호를 송수신할 수 있으며, 주파수 특성상 높은 자유 공간 손실을 극복하고, 안테나의 이득을 높이기 위한 효율적인 실장 구조 및 이에 부응하는 새로운 안테나 모듈(예: 안테나 구조체)이 개발되고 있다. 안테나 모듈은 다양한 개 수의 안테나 엘리먼트들(예: 도전성 패치들)이 일정 간격으로 배치되는 어레이 형태의 안테나 모듈을 포함할 수 있다. 이러한 안테나 엘리먼트들은 전자 장치 내부에서 어느 하나의 방향으로 빔 패턴이 형성되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 안테나 모듈은 전자 장치의 내부 공간에서 전면의 적어도 일부, 후면 및/또는 측면을 향하여 빔 패턴이 형성되도록 배치될 수 있다.
한편, 전자 장치는 안테나 모듈이외에도 다양한 전자 부품들(예: 키 버튼 장치 및/또는 적어도 하나의 센서 모듈)이 배치될 수 있으며, 해당 전자 부품들은 안테나 모듈의 방사 성능을 저해하지 않으면서 제기능을 수행하기 위한 적절한 배치 구조를 가질 수 있다.
그러나 점차 슬림화되어가는 전자 장치에서, 타 전자 부품들의 간섭에 따른 방사 성능의 열화 없이, 전자 장치의 내부 공간에 배치될 수 있는 안테나 모듈의 배치 공간은 점차 줄어들 수 있다. 따라서, 전자 장치는 방사 성능의 열화 없이, 타 전자 부품들과의 효율적이 배치 구조가 요구될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 타 전자 부품들과의 효율적인 배치 구조를 갖는 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 방사 성능 열화 없이 타 전자 부품들과 함께 배치됨으로써 전자 장치의 슬림화에 도움을 줄 수 있는 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 하우징과, 상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 안테나 구조체로써, 제1방향을 향하는 제1기판면, 상기 제1기판면과 반대 방향으로 향하는 제2기판면 및 상기 제1기판면과 상기 제2기판면 사이의 공간에 배치되는 그라운드 층을 포함하는 기판과, 상기 그라운드층과 상기 제1면 사이 또는 상기 제1면에 노출되도록 배치되는 적어도 하나의 도전성 패치 및 상기 적어도 하나의 도전성 패치의 지정된 위치에 배치된 적어도 하나의 급전부를 포함하는 안테나 구조체와, 상기 제1기판면에 배치되고, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 적어도 하나의 도전성 패치와 적어도 부분적으로 중첩 배치되는 전자 부품 및 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 적어도 하나의 급전부와 전기적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 도전성 패치를 통해 상기 제1방향으로 빔 패턴을 형성하도록 설정된 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 전자 부품은 상기 기판에 배치된 적어도 하나의 전기적 연결 구조를 통해 메인 기판에 전기적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 전기적 연결 구조는, 상기 적어도 하나의 도전성 패치 및 상기 그라운드 층을 관통하도록 배치되는 제1도전성 비아 및 상기 적어도 하나의 도전성 패치를 관통하고, 상기 그라운드 층에 전기적으로 연결되는 제2도전성 비아를 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따른 안테나는 적어도 하나의 전자 부품(예: 키 버튼 장치)이 방사 성능 저하 없이, 안테나 구조체의 적어도 일부를 통해, 함께 배치되기 때문에 배치 공간 활용에 도움을 줄 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치의 블록도이다.
도 3a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 모바일 전자 장치의 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 모바일 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 3c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 모바일 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 2를 참조하여 설명된 제3안테나 모듈의 구조의 일 실시예를 도시한다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 4a의 (a)에 도시된 제3안테나 모듈의 라인 Y-Y'에 대한 단면을 도시한다.
도 5a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 구조체와 키 버튼 장치가 배치된 상태를 도시한 전자 장치의 일부 절개 사시도이다.
도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 전자 장치를 위에서 바라본 도면이다.
도 6a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 키 버튼 장치를 포함하는 안테나 구조체의 일부 단면도이다.
도 6b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 키 버튼 장치와 도전성 패치의 배치 관계를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 키 버튼 장치를 포함하는 안테나 구조체의 일부 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도전성 비아들의 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 7c 및 7d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 급전부들의 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 7c의 구성에서, 키 버튼 장치의 유무에 따른 안테나 구조체의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도전성 비아들의 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 9의 두 도전성 비아들의 이격 거리에 따른 안테나 구조체의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 부품에 포함된 도전성 패드들의 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 키 버튼 장치를 포함하는 안테나 구조체의 구성도이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 키 버튼 장치를 포함하는 안테나 구조체의 구성도이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 13의 구성에서, 키 버튼 장치의 유무에 따른 안테나 구조체의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 키 모듈들을 포함하는 안테나 구조체의 구성도이다.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 15의 구성에서, 키 모듈들의 이동 배치에 따른 안테나 구조체의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 키 모듈들을 포함하는 안테나 구조체의 구성도이다.
도 18a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 하우징에 키 버튼 장치가 배치된 상태를 도시한 전자 장치의 일부 절개 사시도이다.
도 18b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 18a의 라인 18b-18b를 따라 바라본 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 19a 내지 도 19e는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 구조체의 방사를 위한 키 버튼 또는 하우징의 구성을 도시한 도면이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 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 서버(108) 중 적어도 하나와 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, 인공지능 모델이 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, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 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 서브스트레이트(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.
도 2는 다양한 실시예들에 따른, 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치(101)의 블록도(200)이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(101)는 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 radio frequency integrated circuit(RFIC)(222), 제 2 RFIC(224), 제 3 RFIC(226), 제 4 RFIC(228), 제 1 radio frequency front end(RFFE)(232), 제 2 RFFE(234), 제 1 안테나 모듈(242), 제 2 안테나 모듈(244), 및 안테나(248)을 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 더 포함할 수 있다. 네트워크(199)는 제 1 네트워크(292)와 제2 네트워크(294)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 도1에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 네트워크(199)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(222), 제 2 RFIC(224), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFFE(232), 및 제 2 RFFE(234)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 4 RFIC(228)는 생략되거나, 제 3 RFIC(226)의 일부로서 포함될 수 있다.
제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제 1 네트워크(292)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 네트워크는 2세대(2G), 3G, 4G, 또는 long term evolution(LTE) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 지정된 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 2 네트워크(294)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 다른 지정된 대역(예: 약 6GHz 이하)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 보조 프로세서(123), 또는 통신 모듈(190)과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다.
제 1 RFIC(222)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 라디오 주파수(RF) 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 안테나(예: 제 1 안테나 모듈(242))를 통해 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 1 RFFE(232))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제 1 RFIC(222)는 전처리된 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 2 RFIC(224)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에 사용되는 Sub6 대역(예: 약 6GHz 이하)의 RF 신호(이하, 5G Sub6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Sub6 RF 신호가 안테나(예: 제 2 안테나 모듈(244))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 2 RFFE(234))를 통해 전처리될 수 있다. 제 2 RFIC(224)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 3 RFIC(226)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에서 사용될 5G Above6 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 RF 신호(이하, 5G Above6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제 3 RFFE(236)를 통해 전처리될 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 전처리된 5G Above6 RF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 3 RFFE(236)는 제 3 RFIC(226)의 일부로서 형성될 수 있다.
전자 장치(101)는, 일실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제 4 RFIC(228)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 4 RFIC(228)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 중간(intermediate) 주파수 대역(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)의 RF 신호(이하, IF 신호)로 변환한 뒤, 상기 IF 신호를 제 3 RFIC(226)로 전달할 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제 3 RFIC(226)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제 4 RFIC(228)는 IF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일시예에 따르면, 제 1 RFIC(222)와 제 2 RFIC(224)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 RFFE(232)와 제 2 RFFE(234)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(242) 또는 제 2 안테나 모듈(244)중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
일실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 제 3 안테나 모듈(246)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제 1 서브스트레이트(예: main PCB)에 배치될 수 있다. 이런 경우, 제 1 서브스트레이트와 별도의 제 2 서브스트레이트(예: sub PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제 3 RFIC(226)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(248)가 배치되어, 제 3 안테나 모듈(246)이 형성될 수 있다. 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)를 동일한 서브스트레이트에 배치함으로써 그 사이의 전송 선로의 길이를 줄이는 것이 가능하다. 이는, 예를 들면, 5G 네트워크 통신에 사용되는 고주파 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 신호가 전송 선로에 의해 손실(예: 감쇄)되는 것을 줄일 수 있다. 이로 인해, 전자 장치(101)는 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.
일시예에 따르면, 안테나(248)는 빔포밍에 사용될 수 있는 복수개의 안테나 엘레멘트들을 포함하는 안테나 어레이로 형성될 수 있다. 이런 경우, 제 3 RFIC(226)는, 예를 들면, 제 3 RFFE(236)의 일부로서, 복수개의 안테나 엘레멘트들에 대응하는 복수개의 위상 변환기(phase shifter)(238)들을 포함할 수 있다. 송신 시에, 복수개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘레멘트를 통해 전자 장치(101)의 외부(예: 5G 네트워크의 베이스 스테이션)로 송신될 5G Above6 RF 신호의 위상을 변환할 수 있다. 수신 시에, 복수개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘레멘트를 통해 상기 외부로부터 수신된 5G Above6 RF 신호의 위상을 동일한 또는 실질적으로 동일한 위상으로 변환할 수 있다. 이것은 전자 장치(101)와 상기 외부 간의 빔포밍을 통한 송신 또는 수신을 가능하게 한다.
제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)는 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)와 독립적으로 운영되거나(예: Stand-Alone (SA)), 연결되어 운영될 수 있다(예: Non-Stand Alone (NSA)). 예를 들면, 5G 네트워크에는 액세스 네트워크(예: 5G radio access network(RAN) 또는 next generation RAN(NG RAN))만 있고, 코어 네트워크(예: next generation core(NGC))는 없을 수 있다. 이런 경우, 전자 장치(101)는 5G 네트워크의 액세스 네트워크에 액세스한 후, 레거시 네트워크의 코어 네트워크(예: evolved packed core(EPC))의 제어 하에 외부 네트워크(예: 인터넷)에 액세스할 수 있다. 레거시 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: LTE 프로토콜 정보) 또는 5G 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: New Radio(NR) 프로토콜 정보)는 메모리(230)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(120), 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214))에 의해 액세스될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(300)의 전면의 사시도이다. 도 3b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 3a의 전자 장치(300)의 후면의 사시도이다.
도 3a 및 도 3b의 전자 장치(300)는 도 1의 전자 장치(101)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(300)는, 제 1 면(또는 전면)(310A), 제 2 면(또는 후면)(310B), 및 제 1 면(310A) 및 제 2 면(310B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(310C)을 포함하는 하우징(310)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징(310)은, 도 1의 제 1 면(310A), 제 2 면(310B) 및 측면(310C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(310A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(302)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(310B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(311)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(311)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(310C)은, 전면 플레이트(302) 및 후면 플레이트(311)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재")(320)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(311) 및 측면 베젤 구조(320)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(302)는, 상기 제 1 면(310A)으로부터 상기 후면 플레이트(311) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 제 1 영역(310D)을, 상기 전면 플레이트(302)의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(도 3b 참조)에서, 상기 후면 플레이트(311)는, 상기 제 2 면(310B)으로부터 상기 전면 플레이트(302) 쪽으로 휘어져 심리스(seamless)하게 연장된 제 2 영역(310E)을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(302) 또는 후면 플레이트(311)가 상기 제 1 영역(310D) 또는 제 2 영역(310E) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 전면 플레이트(302)는 제 1 영역(310D) 및 제 2 영역(310E)을 포함하지 않고, 제 2 면(310B)과 평행하게 배치되는 편평한 평면만을 포함할 수도 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치(300)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(320)는, 상기와 같은 제 1 영역(310D) 또는 제 2 영역(310E)이 포함되지 않는 측면 쪽에서는 제 1 두께 (또는 폭)을 가지고, 상기 제 1 영역 또는 제 2 영역을 포함한 측면 쪽에서는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는, 디스플레이(301), 입력 장치(303), 음향 출력 장치(307, 314), 센서 모듈(304, 319), 카메라 모듈(305, 312, 313), 키 입력 장치(317), 인디케이터(미도시 됨), 및 커넥터(308, 309) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전자 장치(300)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(317), 또는 인디케이터)를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(301)는, 예를 들어, 전면 플레이트(302)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 제 1 면(310A), 및 상기 측면(310C)의 제 1 영역(310D)을 형성하는 전면 플레이트(302)를 통하여 상기 디스플레이(301)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 디스플레이(301)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 센서 모듈(304, 319)의 적어도 일부, 및/또는 키 입력 장치(317)의 적어도 일부가, 상기 제 1 영역(310D), 및/또는 상기 제 2 영역(310E)에 배치될 수 있다.
입력 장치(303)는, 마이크(303)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 입력 장치(303)는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 배치되는 복수개의 마이크(303)를 포함할 수 있다. 음향 출력 장치(307, 314)는 스피커들(307, 314)을 포함할 수 있다. 스피커들(307, 314)은, 외부 스피커(307) 및 통화용 리시버(314)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 마이크(303), 스피커들(307, 314) 및 커넥터들(308, 309)은 전자 장치(300)의 상기 공간에 배치되고, 하우징(310)에 형성된 적어도 하나의 홀을 통하여 외부 환경에 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는 하우징(310)에 형성된 홀은 마이크(303) 및 스피커들(307, 314)을 위하여 공용으로 사용될 수 있다. 어떤 실시예에서는 음향 출력 장치(307, 314)는 하우징(310)에 형성된 홀이 배제된 채, 동작되는 스피커(예: 피에조 스피커)를 포함할 수 있다.
센서 모듈(304, 319)은, 전자 장치(300)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(304, 319)은, 예를 들어, 하우징(310)의 제 1 면(310A)에 배치된 제 1 센서 모듈(304)(예: 근접 센서) 및/또는 제 2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(310)의 제 2 면(310B)에 배치된 제 3 센서 모듈(319)(예: HRM 센서)을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서는 하우징(310)의 제 1 면(310A)에 배치될 수 있다. 지문 센서(예: 초음파 방식 또는 광학식 지문 센서)는 제 1 면(310A) 중 디스플레이(301) 아래에 배치될 수 있다. 전자 장치(300)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서(304) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(305, 312, 313)은, 전자 장치(300)의 제 1 면(310A)에 배치된 제 1 카메라 장치(305), 및 제 2 면(310B)에 배치된 제 2 카메라 장치(312), 및/또는 플래시(313)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈들(305, 312)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(313)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들 (광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 상기 전자 장치(300)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(317)는, 하우징(310)의 측면(310C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(300)는 상기 언급된 키 입력 장치(317)들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(317)는 디스플레이(301) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 다른 실시예로, 키 입력 장치(317)는 디스플레이(301)에 포함된 압력 센서를 이용하여 구현될 수 있다.
인디케이터는, 예를 들어, 하우징(310)의 제 1 면(310A)에 배치될 수 있다. 인디케이터는, 예를 들어, 전자 장치(300)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 발광 소자는, 예를 들어, 카메라 모듈(305)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 인디케이터는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(308, 309)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터 또는 IF 모듈(interface connector port 모듈)를 수용할 수 있는 제 1 커넥터 홀(308), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제 2 커넥터 홀(또는 이어폰 잭)(309)을 포함할 수 있다.
카메라 모듈들(305, 312) 중 일부 카메라 모듈(305), 센서 모듈(304, 319)들 중 일부 센서 모듈(304) 또는 인디케이터는 디스플레이(101)를 통해 노출되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 카메라 모듈(305), 센서 모듈(304) 또는 인디케이터는 전자 장치(300)의 내부 공간에서, 디스플레이(301)의, 전면 플레이트(302)까지 천공된 오프닝을 통해 외부 환경과 접할 수 있도록 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 일부 센서 모듈(304)은 전자 장치의 내부 공간에서 전면 플레이트(302)를 통해 시각적으로 노출되지 않고 그 기능을 수행하도록 배치될 수도 있다. 예컨대, 이러한 경우, 디스플레이(301)의, 센서 모듈과 대면하는 영역은 천공된 오프닝이 불필요할 수도 있다.
도 3c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 3a의 전자 장치(300)의 전개 사시도이다.
도 3c를 참조하면, 전자 장치(300)는, 측면 부재(320)(예: 측면 베젤 구조), 제 1 지지 부재(3211)(예: 브라켓), 전면 플레이트(302), 디스플레이(301), 인쇄 회로 기판(340), 배터리(350), 제 2 지지 부재(360)(예: 리어 케이스), 안테나(370), 및 후면 플레이트(311)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(300)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제 1 지지 부재(3111), 또는 제 2 지지 부재(360))를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(300)의 구성 요소들 중 적어도 하나는, 도 3a 또는 도 3b의 전자 장치(300)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제 1 지지 부재(3211)는, 전자 장치(300)의 내부에 배치되어 측면 부재(320)와 연결될 수 있거나, 측면 부재(320)와 일체로 형성될 수 있다. 제 1 지지 부재(3211)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제 1 지지 부재(3211)는, 일면에 디스플레이(301)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(340)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(340)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(300)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(350)는 전자 장치(300)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(350)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(340)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(350)는 전자 장치(300) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(300)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(370)는, 후면 플레이트(311)와 배터리(350) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 측면 부재(320) 및/또는 상기 제 1 지지 부재(3211)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
도 4a는, 예를 들어, 도 2를 참조하여 설명된 제 3 안테나 모듈(246)의 구조의 일 실시예를 도시한다. 도 4a의 (a)는, 상기 제 3 안테나 모듈(246)을 일측에서 바라본 사시도이고, 도 4a의 (b)는 상기 제 3 안테나 모듈(246)을 다른 측에서 바라본 사시도이다. 도 4a의 (c)는 상기 제 3 안테나 모듈(246)의 X-X'에 대한 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 일실시예에서, 제 3 안테나 모듈(246)은 인쇄 회로 기판(410), 안테나 어레이(430), RFIC(radio frequency integrate circuit)(452), 또는 PMIC(power manage integrate circuit)(454)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 제 3 안테나 모듈(246)은 차폐 부재(490)를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서는, 상기 언급된 부품들 중 적어도 하나가 생략되거나, 상기 부품들 중 적어도 두 개가 일체로 형성될 수도 있다.
인쇄 회로 기판(410)은 복수의 도전성 레이어들, 및 상기 도전성 레이어들과 교번하여 적층된 복수의 비도전성 레이어들을 포함할 수 있다. 상기 인쇄 회로 기판(410)은, 상기 도전성 레이어에 형성된 배선들 및 도전성 비아들을 이용하여 인쇄 회로 기판(410) 및/또는 외부에 배치된 다양한 전자 부품들 간 전기적 연결을 제공할 수 있다.
안테나 어레이(430)(예를 들어, 도 2의 248)는, 방향성 빔을 형성하도록 배치된 복수의 안테나 엘리먼트들(432, 434, 436, 또는 438)을 포함할 수 있다. 상기 안테나 엘리먼트들(432, 434, 436, 또는 438)은, 도시된 바와 같이 인쇄 회로 기판(410)의 제 1 면에 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 안테나 어레이(430)는 인쇄 회로 기판(410)의 내부에 형성될 수 있다. 실시예들에 따르면, 안테나 어레이(430)는, 동일 또는 상이한 형상 또는 종류의 복수의 안테나 어레이들(예: 다이폴 안테나 어레이, 및/또는 패치 안테나 어레이)을 포함할 수 있다.
RFIC(452)(예를 들어, 도 2의 226)는, 상기 안테나 어레이와 이격된, 인쇄 회로 기판(410)의 다른 영역(예: 상기 제 1 면의 반대쪽인 제 2 면)에 배치될 수 있다. 상기 RFIC는, 안테나 어레이(430)를 통해 송/수신되는, 선택된 주파수 대역의 신호를 처리할 수 있도록 구성된다. 일 실시예에 따르면, RFIC(452)는, 송신 시에, 통신 프로세서(미도시)로부터 획득된 기저대역 신호를 지정된 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다. 상기 RFIC(452)는, 수신 시에, 안테나 어레이(430)를 통해 수신된 RF 신호를, 기저대역 신호로 변환하여 통신 프로세서에 전달할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, RFIC(452)는, 송신 시에, IFIC(intermediate frequency integrate circuit)(예를 들어, 도 2의 228)로부터 획득된 IF 신호(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz) 를 선택된 대역의 RF 신호로 업 컨버트 할 수 있다. 상기 RFIC(452)는, 수신 시에, 안테나 어레이(430)를 통해 획득된 RF 신호를 다운 컨버트하여 IF 신호로 변환하여 상기 IFIC에 전달할 수 있다.
PMIC(454)는, 상기 안테나 어레이(430)와 이격된, 인쇄 회로 기판(410)의 다른 일부 영역(예: 상기 제 2 면)에 배치될 수 있다. PMIC는 메인 PCB(미도시)로부터 전압을 공급받아, 안테나 모듈 상의 다양한 부품(예를 들어, RFIC(452))에 필요한 전원을 제공할 수 있다.
차폐 부재(490)는 RFIC(452) 또는 PMIC(454) 중 적어도 하나를 전자기적으로 차폐하도록 상기 인쇄 회로 기판(410)의 일부(예를 들어, 상기 제 2 면)에 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 차폐 부재(490)는 쉴드 캔을 포함할 수 있다.
도시되지 않았으나, 다양한 실시예들에서, 제 3 안테나 모듈(246)은, 모듈 인터페이스를 통해 다른 인쇄 회로 기판(예: 주 회로 기판)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 모듈 인터페이스는, 연결 부재, 예를 들어, 동축 케이블 커넥터, board to board 커넥터, 인터포저, 또는 FPCB(flexible printed circuit board)를 포함할 수 있다. 상기 안테나 모듈의 RFIC(452) 및/또는 PMIC(454)는 상기 연결 부재를 통하여, 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4b는, 도 4a의 (a)에 도시된 제 3 안테나 모듈(246)의 라인 Y-Y'에 대한 단면을 도시한다. 도시된 실시예의 인쇄 회로 기판(410)은 안테나 레이어(411)와 네트워크 레이어(413)를 포함할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 상기 안테나 레이어(411)는, 적어도 하나의 유전층(437-1), 및 상기 유전층의 외부 표면 상에 또는 내부에 형성된 안테나 엘리먼트(436) 및/또는 급전부(425)를 포함할 수 있다. 상기 급전부(425)는 급전점(427) 및/또는 급전선(429)을 포함할 수 있다.
상기 네트워크 레이어(413)는, 적어도 하나의 유전층(437-2), 및 상기 유전층의 외부 표면 상에 또는 내부에 형성된 적어도 하나의 그라운드 층(433), 적어도 하나의 도전성 비아(435), 전송선로(423), 및/또는 신호 선로(429)를 포함할 수 있다.
아울러, 도시된 실시예에서, 도 4a 도시된 (c)의 RFIC(452)(예: 도 2의 제3RFIC(226))는, 예를 들어 제 1 및 제 2 연결부들(solder bumps)(440-1, 440-2)을 통하여 상기 네트워크 레이어(413)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 실시예들에서는, 연결부 대신 다양한 연결 구조 (예를 들어, 납땜 또는 BGA)가 사용될 수 있다. 상기 RFIC(452)는, 제 1 연결부(440-1), 전송 선로(423), 및 급전부(425)를 통하여 상기 안테나 엘리먼트(436)와 전기적으로 연결될 수 있다. RFIC(452)는 또한, 상기 제 2 연결부(440-2), 및 도전성 비아(435)를 통하여 상기 그라운드 층(433)과 전기적으로 연결될 수 있다. 도시되지는 않았으나, RFIC(452)는 또한 상기 신호 선로(429)를 통하여, 위에 언급된 모듈 인터페이스와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 구조체와 키 버튼 장치가 배치된 상태를 도시한 전자 장치의 일부 절개 사시도이다. 도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 전자 장치를 위에서 바라본 도면이다.
도 5a 및 도 5b의 전자 장치(300)는 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 3a의 전자 장치(300)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다.
도 5a 및 도 5b의 안테나 구조체(500)(예: 안테나 또는 안테나 모듈)는 도 1의 안테나 모듈(197) 또는 도 2의 제3안테나 모듈(226)과 적어도 일부 유사하거나 안테나 구조체의 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다.
도 5a 및 도 5b의 키 버튼 장치(600)는 도 1의 입력 모듈(150) 또는 도 3a의 키 입력 장치(317)와 적어도 일부 유사하거나, 키 버튼 장치의 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참고하면, 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 3a의 전자 장치(300))는 측면 부재(320)를 포함하는 하우징(310), 하우징(310)의 내부 공간에 배치되는 안테나 구조체(500)(예: 안테나 또는 안테나 모듈) 및 안테나 구조체(500)에 적어도 부분적으로 대면하고, 하우징의 적어도 일부를 통해 외부로부터 보일 수 있게 노출되는 키 버튼 장치(600)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 측면 부재(320)는 전자 장치(300)의 측면(예: 도 3a의 측면(310C))의 적어도 일부로 형성될 수 있으며, 적어도 부분적으로 외부로부터 보여질 수 있도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 측면 부재(320)는 전자 장치(300)의 내부 공간으로 적어도 부분적으로 연장되는 지지 부재(3211)(예: 지지 구조)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 구조체(500)는 기판(substrate)(590), 기판(590)에 배치되는, 안테나 엘리먼트로써, 도전성 패치들(510. 520)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 구조체(500)는 도전성 패치들(510, 520)을 통해 어레이 안테나(array antenna)로 동작될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(590)은 제1방향(① 방향)을 향하는 제1기판면(5901), 제1기판면(5901)과 반대 방향으로 향하는 제2기판면(5902) 및 제1기판면(5901)과 제2기판면(5903) 사이의 공간을 둘러싸는 기판 측면(5903)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 안테나 구조체(500)의 도전성 패치들(510, 520)과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(예: 도 4b의 RFIC(452) 또는 도 6a의 무선 통신 회로(595))(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(595)는 제2기판면(5902)에 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 무선 통신 회로(595)는 기판(590)과 이격된, 전자 장치(300)의 내부 공간에서 전기적 연결 부재(예: 도 17의 연결 커넥터(598)를 포함하는 전기적 연결 부재(597))를 통해 기판(590)에 배치된 도전성 패치들(510, 520)과 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패치들(510, 520)은 지정된 간격으로 이격 배치되는 제1도전성 패치(510) 및 제2도전성 패치(520)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 도전성 패치들(510, 520)은 하나의 도전성 패치로 대체될 수도 있다. 어떤 실시예에서, 도전성 패치들(510, 520)은 지정된 간격으로 이격 배치되는 3개 이상의 도전성 패치들로 대체될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(595)는 도전성 패치들(510, 520)을 통해 약 3GHz ~ 100GHz 범위의 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 구조체(500)의 기판(590)은 전자 장치(300)의 내부 공간에서, 측면 부재(320)와 대면하는 방식으로 배치될 수 있다. 예컨대, 기판(590)은, 전자 장치(300)의 내부 공간에서, 제1기판면(5901)이 측면 부재(320)를 향하도록 배치됨으로써, 측면 부재(320)가 향하는 제1방향(① 방향)으로 안테나 구조체(500)의 빔 패턴이 형성되도록 유도할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(590)은 지지 부재(3211)의 구조적 형상을 통해 마련된 장착부(3212)에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(590)은, 기판 측면(5903) 및/또는 제2기판면(5902)을 지지하는 도전성 플레이트(550)를 통해 장착부(3212)에 고정될 수 있다. 예컨대, 기판(590)은 도전성 플레이트(550)에 테이핑 또는 본딩을 통해 고정되고, 도전성 플레이트(550)는 스크류(S)와 같은 체결 부재를 통해 장착부(3212) 또는 측면 부재(320)에 고정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 키 버튼 장치(600)는 측면 부재(320)에 형성된 오프닝(321)을 통해 적어도 부분적으로 외부로부터 보일 수 있게 노출되고, 기판 방향(-x 축 방향)으로 돌출된 가압 돌기들(611, 612)을 포함하는 키 버튼(610) 및 키 버튼(610)의 가압 동작에 따라 스위칭되도록 제1기판면(5901)에 배치되는 키 모듈들(620, 630)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 버튼(610)은, 전자 장치(300)의 외부로 보일 수 있게 배치되고, 사용자 조작(예: 가압 또는 터치)을 통해, 전자 장치(300)의 적어도 하나의 기능이 수행되도록 유도할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 기능은 볼륨 업/다운 기능, 웨이크 업 기능, 슬립 기능 또는 전원 온/오프 기능과 같은 다양한 기능들을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 모듈들(620, 630)은, 제1기판면(5901)을 위에서 바라볼 때, 제1도전성 패치(510)와 적어도 부분적으로 중첩되는 제1키 모듈(620) 및 제2도전성 패치(620)와 적어도 부분적으로 중첩되는 제2키 모듈(630)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 안테나 구조체(500)가 3 개 이상의 도전성 패치들을 포함할 경우, 적어도 하나의 도전성 패치는 키 모듈들(620, 630)과 대응되지 않는 위치에 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 키 버튼(610)의 가압 돌기들(611, 612)은 제1키 모듈(620)을 가압하기 위한 대응 위치에 배치되는 제1가압 돌기(611) 및 제2키 모듈(630)을 가압하기 위한 제2가압 돌기(612)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1가압 돌기(611) 및 제2가압 돌기(612)는 키 버튼(610)과 일체로 형성되거나, 별로로 마련되어 키 버튼(610)과 구조적으로 결합될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1키 모듈(620)은 제1기판면(5901)에 배치된 제1버튼 기판(621)(예: 키 패드) 및 제1버튼 기판(621)상에 배치되고, 제1가압 돌기(611)와 근접하거나, 접촉되는 제1도전성 컨택(622)(예: 메탈 돔)을 포함할 수 있다. 예컨대, 키 버튼(610)의 가압을 통해 제1가압 돌기(611)가 제1도전성 컨택(622)을 가압함으로써, 제1버튼 기판(621)에 구성된 회로 구조를 통해 스위칭 동작이 수행될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1도전성 컨택(622)이 메탈 돔을 포함할 경우, 제1가압 돌기(611)의 가압에 의한 메탈 돔의 변형을 통해, 제1버튼 기판(621)에 이격 배치된 회로 구조로써, 탄소 접점이 전기적으로 연결되고, 스위칭 동작을 수행할 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 버튼(610) 및 제1가압 돌기(611)가 적어도 부분적으로 도전성 소재로 형성될 경우, 제1버튼 기판(621)은 사용자의 터치에 의한 정정 용량의 변화를 검출하는 것으로, 스위칭 동작을 수행할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 제2키 모듈(630)은 제1기판면(5901)에 배치된 제2버튼 기판(631)(예: 키 패드) 및 제2버튼 기판(631)상에 배치되고, 제2가압 돌기(612)와 근접하거나, 접촉되도록 배치되는 제2도전성 컨택(632)(예: 메탈돔)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2키 모듈(630)은 제1키 모듈(620)의 배치 구조와 실질적으로 동일한 방식으로, 제1기판면(5901)에 배치될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따른 키 버튼 장치(600)는 지정된 간격으로 이격 배치된 가압 돌기들(611, 612)을 통해 이와 대응되는 키 모듈들(620, 630)을 가압하는 하나의 키 버튼(610)을 포함하고 있으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 키 버튼 장치(600)는 각각의 가압 돌기(611, 612)와 대응되는 위치에 각각 배치된 두 개의 키 버튼들을 포함할 수도 있다. 어떤 실시예에서, 안테나 구조체(500)에 3개 이상의 도전성 패치들이 배치될 경우, 키 버튼 장치(600)는 3개 이상의 키 모듈들 및 키 모듈들을 가압하는 적어도 하나의 키 버튼을 포함할 수도 있다. 어떤 실시예에서, 키 버튼 장치(600)는 적어도 하나의 다른 전자 부품으로 대체될 수도 있다. 예컨대, 적어도 하나의 다른 전자 부품은 센서 모듈(예: 도 3b의 센서 모듈(319)), 카메라 모듈(예: 도 3b의 카메라 모듈(312)), 스피커 장치(예: 도 3a의 외부 스피커(307)), 마이크 장치(예: 도 3a의 마이크(303)) 또는 커넥터 포트(예: 도 3a의 커넥터 포트(308)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 적어도 하나의 다른 전자 부품은 하우징(310)의 구조적 형상을 통해 전자 장치(300)의 외부와 대응되도록 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 안테나 구조체(500)의 기판(590)은, 빔 패턴이 후면을 향하는 방향(예: 도 3b의 -z 방향)으로 형성되도록 전자 장치(300)의 후면 커버(예: 도 3b의 후면 커버(311))가 향하는 방향으로 배치될 수도 있다. 이러한 경우, 키 버튼 장치(600)의 키 버튼(610)은 전자 장치(300)의 후면(예: 도 3b의 후면(310B))에서 외부로부터 보일 수 있게 노출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 구조체(500)는 기판(590)의 제1기판면(5901)에 배치된 키 버튼 장치(600)를 전자 장치(300)의 메인 기판(예: 도 3c의 인쇄 회로 기판(340))에 전기적으로 연결하기 위한 전기적 연결 구조를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전기적 연결 구조는 기판의 내부 구조를 통해 배치될 수 있으며, 이하 상세한 설명은 후술될 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 전자 장치(300)는 안테나 구조체(500) 및 안테나 구조체(500)와 적어도 부분적으로 중첩 배치되는 키 버튼 장치(600)를 포함하고, 키 버튼 장치(600)에 의한 방사 성능 저하를 감소시키기 위한 상호 배치 구조를 가짐으로써, 방사 성능에 영향을 주지 않으면서 부품 실장 공간을 효율적으로 이용하는데 도움을 받을 수 있다.
도 6a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 키 버튼 장치를 포함하는 안테나 구조체의 일부 단면도이다. 도 6b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 키 버튼 장치와 도전성 패치의 배치 관계를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 5a의 키 버튼 장치(600)의 제1키 모듈(620)과 안테나 구조체(500)의 제1도전성 패치(510)와의 배치 관계를 도시하고 있으나, 제2키 모듈(630)과 안테나 구조체(500)의 제2도전성 패치(520)와의 배치 관계 역시 실질적으로 동일할 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(300)는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 하나의 키 모듈(620)을 포함하는 키 버튼 장치(600)와 대응되는, 하나의 도전성 패치(510)를 포함하는 안테나 구조체(500)를 포함할 수도 있다.
도 6a 및 도 6b를 참고하면, 전자 장치(예: 도 5a의 전자 장치(300))는 안테나 구조체(500) 및 안테나 구조체(500)와 적어도 부분적으로 중첩 배치되는 키 버튼 장치(600)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 구조체(500)는 제1방향(① 방향)을 향하는 제1기판면(5901) 및 제1기판면(5901)과 반대 방향으로 향하는 제2기판면(5902)을 포함하는 기판(590) 및 제1기판면(5901) 및 제2기판면(5902) 사이에 배치되는 제1도전성 패치(510)(이하 '도전성 패치')를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패치(510)는 제1기판면(5901)과 제2기판면(5902) 사이의 절연층(591)에 배치되거나, 제1기판면의 적어도 일부를 통해 노출되도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(590)은 그라운드 층(592)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패치(510)는, 절연층(591)에서, 그라운드 층(592)과 제1기판면(5901) 사이에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 구조체(500)는 절연층(591)을 적어도 부분적으로, 수직으로 관통하도록 배치되고, 일단이 도전성 패치(510)의 적어도 일부 지점에 전기적으로 연결된 급전부(511)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 급전부(511)의 타단은, 절연층(591)에서, 그라운드 층(592)과 제2기판면(5902) 사이에 배치된 제1배선 구조(5931)(예: 전기 배선)를 통해 제2기판면(5902)에 배치된 무선 통신 회로(595)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 급전부(511)는 적어도 부분적으로 그라운드 층(592)에 형성된 제1관통홀(5921)을 관통하도록 배치된 도전성 비아(conductive via)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 키 버튼 장치(600)는 안테나 구조체(500)의 제1기판면(5901)에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 버튼 장치(600)는 제1기판면(5901)에 배치되는 제1키 모듈(620)(이하 '키 모듈') 및 사용자의 조작을 통해 키 모듈(620)을 작동시키기 위한 키 버튼(610)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 버튼(610)의 적어도 일부는 측면 부재(예: 도 5a의 측면 부재(320))의 적어도 일부에 형성된 오프닝(예: 도 5a의 오프닝(321))을 통해 외부로부터 보이도록 조작 가능하게 노출될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 버튼(610)은 키 모듈(620)과 접촉되거나 근접하도록 연장되는 제1가압 돌기(611)(이하 '가압 돌기')를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1키 모듈(620)은 제1기판면(5901)에 배치되는 제1버튼 기판(621)(예: 키 패드) 및 제1버튼 기판(621)(이하 '버튼 기판')에 배치되는 제1도전성 컨택(622)(이하 '도전성 컨택')을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 컨택(622)은 가압 돌기(511)를 통해 가압받는 메탈 돔(metal dome)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 구조체(500)는 키 버튼 장치(600)를 전자 장치(예: 도 5a의 전자 장치(300))의 메인 기판(예: 도 3c의 인쇄 회로 기판(340))에 연결하기 위한 전기적 연결 구조 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전기적 연결 구조는 기판(590)을 적어도 부분적으로 관통하도록 배치되는 적어도 하나의 도전성 비아(623, 624)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 도전성 비아(623, 624)는, 기판(590)의 절연층(591)에서, 키 모듈(620)로부터 도전성 패치(510)에 형성된 제2관통홀(5101) 및 그라운드 층(592)에 형성된 제3관통홀(5922)을 관통하도록 배치되고, 키 입력 신호 전달을 위한 제1도전성 비아(623)(예: signal via) 및 키 모듈(620)로부터 도전성 패치(510)를 관통하고, 그라운드 층(592)에 전기적으로 연결된 제2도전성 비아(624)(예: ground via)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 비아(623)는 도전성 패치(510) 및 그라운드 층(592)과 전기적으로 단절된 상태를 유지하도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2도전성 비아(624)는 도전성 패치(510)와 전기적으로 단절된 상태를 유지할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제2도전성 비아(624)는 도전성 패치(510)와 전기적으로 연결된 상태에서, 그라운드 층(592)에 연결될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 비아(623)는 그라운드 층(592)과 제2기판면(5902) 사이의, 절연층(591)에 배치된 제2배선 구조(5932)(예: 전기 배선)를 통해, 제2기판면(5902)에 배치된 키 버튼 장치용 커넥터(596)(예: B2B 커넥터)에 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 도전성 패치(510) 및/또는 무선 통신 회로(595)는 기판(590)으로부터 연장되고, 커넥터(596)와 별도로 마련된 다른 전기적 연결 부재(예: FRC; FPCB(flexible printed circuit board) type RF cable 또는 동축 케이블(coxial cable))를 통해 메인 기판(예: 도 3c의 인쇄 회로 기판(340))과 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 무선 통신 회로(595)가 전자 장치(예: 도 5a의 전자 장치(300))의 내부 공간에서, 기판(590)이 아닌 다른 위치에 배치될 경우, 제1배선 구조(5931) 역시 커넥터(596)에 전기적으로 연결됨으로써, 도전성 패치(510)의 RF 신호 및 키 모듈(620)의 키 입력 신호는 커넥터(596)를 통해 메인 기판(예: 도 3c의 인쇄 회로 기판(340))에 전달될 수 있다. 어떤 실시예에서, 무선 통신 회로(595)가 제2기판면(5902)에 배치되더라도, 도전성 패치(510)의 RF 신호 및 키 모듈(620)의 키 입력 신호는 커넥터(596)를 통해 메인 기판(예: 도 3c의 인쇄 회로 기판(340))에 전달될 수도 있다.
도 6c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 키 버튼 장치를 포함하는 안테나 구조체의 일부 단면도로써, 도 6a의 구성에서, 안테나 구조체(500)는 제1기판면(5901)과 도전성 패치(510) 사이의 절연층(591)에 배치된 적어도 하나의 도전성 더미 패치(5111)를 더 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 더미 패치(5111)는 도전성 패치(510)와 커플링 가능하도록(capacitively coupled) 지정된 간격으로 이격 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 더미 패치(5111)는 도전성 패치(510)보다 작은 크기를 가질 수 있다. 어떤 실시예에서, 더미 패치(5111)는 도전성 패치(510)와 실질적으로 동일하거나 더 큰 크기를 가질 수 있다. 한 실시예에 따르면, 더미 패치(5111)는 방사 성능 저하 없이, 안테나 구조체(500)의 작동 주파수 대역의 대역폭 확장에 도움을 줄 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도전성 비아들의 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 안테나 구조체(500)의 기판(590)을 위에서 바라본 도면으로써, 키 모듈(620)에 연결되는 도전성 비아들(623, 624)의 배치 위치를 설명하기 위하여, 키 버튼(예: 도 6a의 키 버튼(610))은 생략되었다.
도 7a를 참고하면, 안테나 구조체(500)는 기판(590)에 배치되고, 키 모듈(620)과 전기적으로 연결되는 도전성 비아들(623, 624)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 비아들(623, 624)은 키 모듈(620)의 키 입력 신호를 전달하는 제1도전성 비아(623) 및 키 모듈(620)과 그라운드 층(예: 도 6a의 그라운드 층(592))을 연결하는 제2도전성 비아(624)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 비아들(623, 624)은, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 도전성 패치(510)의 중심(C), 또는 중심(C)과 가까운 위치와 중첩되는 영역에 배치될수록 안테나 구조체(500)의 방사 성능 저하를 감소시키는데 유리할 수 있다. 예컨대, 도전성 패치(510)를 포함하는 패치 안테나는 동작하는 편파의 수직 방향을 기준으로 좌우가 대칭이 되는 전계 분포를 갖고 있으며, 이로 인해 도전성 패치(510)의 중심(C)에서 편파의 수직 방향으로 전계가 0이 되는 가상 접지면(virtual short plane, e-plane)을 가질 수 있다. 따라서, 해당 위치에서, 도전성 패치(510)와 그라운드 층(예: 도 6a의 그라운드 층(592))사이에 전계를 갖지 않기 때문에 도전성 비아들(623, 624)이 배치되더라도 안테나 구조체(500)의 방사 성능 저하가 감소될 수 있다. 또 다른 예로, 도전성 패치(510)를 포함하는 패치 안테나는 중심(C)으로부터 에지(edge) 부분으로 이동할수록 전계가 강해지기 때문에, 도전성 패치(510)의 중앙에 금속 구조물(예: 도전성 비아들(623, 624))이 위치한다면, 에지 부분에 금속 구조물(예: 도전성 비아들(623, 624))이 위치할 경우 보다, 상대적으로 방사 성능에 영향을 적게 받을 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도전성 패치(510)를 포함하는 패치 안테나의 구조적 특성을 이용하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 도전성 비아들(623, 624)은, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 도전성 패치(510)의 중심(C)과 가까운 지점과 중첩되게 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 비아(623) 및 제2도전성 비아(624)는, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 도전성 패치(510)의 중심(C)을 기준으로(사이에 두고) 서로에 대하여 대칭되는 지점과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 두 도전성 비아들(623, 624)은 중심(C)을 기준으로 서로 이격된 상태로 도시되었으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 두 도전성 비아들(623, 624)은 중심(C)을 기준으로 서로 접하도록 배치될 수 있다.
도 7b를 참고하면, 두 도전성 비아들(623, 624) 중 어느 하나의 도전성 비아(예: 제2도전성 비아(624))는, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 도전성 패치(510)의 중심(C)과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 예컨대, 키 모듈(620)을 기판(590)의 그라운드 층(예: 도 6a의 그라운드 층(592))에 연결하는 제2도전성 비아(624)는 중심(C)과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1도전성 비아(623)는, 중심(C)에 가깝게 배치될 수록 유리하므로, 제2도전성 비아(624)와 접하는 위치에 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1도전성 비아(623)가 중심(C)과 중첩되는 위치에 배치되고, 제2도전성 비아(624)가 제1도전성 비아(623)와 최대한 근접하는 위치에 배치될 수도 있다.
도 7c 및 도 7d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 급전부들의 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 7c를 참고하면, 안테나 구조체(500-1)는 도전성 패치(510)에 배치되는 두 개의 급전부(511, 512)를 포함함으로써, 이중 편파를 갖도록 동작될 수 있다. 이러한 경우, 안테나 구조체(500-1)는, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 중심(C)을 지나는 제1가상의 라인(L1)상에 배치되는 제1급전부(511) 및 중심(C)을 지나고 제1가상의 라인(L1)과 지정된 각도로 교차하는 제2가상의 라인(L2)상에 배치되는 제2급전부(512)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 지정된 각도는 90도를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 두 개의 급전부들(511, 512)를 포함하고, 이중 편파를 지원하는 안테나 구조체(500-1) 역시 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 중심(C)에 가까운 지점과 중첩되는 위치에 배치되는 도전성 비아들(623, 624)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 비아들(623, 624)은 중심(C)을 기준으로 대칭으로 배치되거나, 두 도전성 비아들(623, 624) 중 어느 하나의 도전성 비아(624)가 중심(C)과 중첩되는 위치에 배치되고, 나머지 하나의 도전성 비아(623)는 어느 하나의 도전성 비아(624)와 가깝게 근접하도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 도전성 비아들(623, 624)은 제1가상의 라인(L1)과 제2가상의 라인(L2)의 라인과 중첩되지 않으며, 중심(C)에 가까운 지점과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 이는, 안테나 구조체(500-1)가 편파 다이버시티(diversity)를 지원할 경우, 도전성 패치(510)는 수직하는 두 편파를 발생시키기 때문에 전계가 0이 되는 가상 접지면은 도전성 패치(510)의 중심(C)에서 서로 직교하게 되며, 이로 인해 도전성 패치(510)의 중심(C)은 가상 접지점 (virtual GND point)으로 동작하는데 기인할 수 있다. 어떤 실시예에서, 도전성 비아들(623, 624)는 도시된 배열 방향과 수직한 방향으로 배치될 수도 있다.
도 7d를 참고하면, 안테나 구조체(500-2)는 도전성 패치(510)의 중심(C)을 기준으로 제1급전부(511)와 대칭되도록 제1가상의 라인(L1) 중에 배치되는 제3급전부(513) 및 중심(C)을 기준으로 제2급전부(512)와 대칭되도록 제2가상의 라인(L2) 중에 배치되는 제4급전부(514)를 포함하는 이중 급전 이중 편파 안테나로 동작될 수 있다. 이러한 경우에도, 도전성 비아들(623, 624)은, 기판(590)에서, 중심(C)과 가까운 지점과 중첩되는 위치에 배치됨으로써, 안테나 구조체(500-2)의 방사 성능 저하를 감소시킴과 동시에 키 버튼 장치(예: 도 6a의 키 버튼 장치(600))의 개선된 배치 구조를 구현하는데 도움을 줄 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 7c의 구성에서, 키 버튼 장치의 유무에 따른 안테나 구조체의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 8을 참고하면, 이중 편파를 지원하는 도 7c의 안테나 구조체(500-1)에서, 상술한 바와 같은 두 도전성 비아들(예: 도 7c의 도전성 비아들(623, 624))의 배치 구조를 통해, 기판(예: 도 7c의 기판(590))에 키 버튼 장치(예: 도 6a의 키 버튼 장치(600))가 배치된 경우, 수직 편파(801 그래프) 및 수평 편파(802 그래프)의 이득이, 기판(590)에 키 입력 장치(600)가 배치되지 않은 경우의 수직 편파(803 그래프) 및 수평 편파(804 그래프)의 이득 대비, 작동 주파수 대역(810 영역)(예: 약 28GHz)에서, 방사 성능에 영향을 줄 만큼 크게 변경되지 않음을 알 수 있다. 이는 안테나 구조체(500-1)의 도전성 패치(510)와 키 버튼 장치(600)가 중첩 배치되더라도, 두 도전성 비아들(623, 624)의 중심(C) 배치 또는 중심(C)에 가까운 배치를 통해 안테나 구조체(500-2)의 방사 성능이 실질적으로 저하되지 않음을 의미할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도전성 비아들의 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 9를 참고하면, 안테나 구조체(500)는 기판(590)에 배치되고, 키 모듈(620)과 전기적으로 연결되는 도전성 비아들(623, 624)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 비아들(623, 624)은 키 모듈(620)의 키 입력 신호를 전달하는 제1도전성 비아(623) 및 키 모듈(620)과 그라운드 층(예: 도 6a의 그라운드 층(592))을 연결하는 제2도전성 비아(624)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 구조체(500)는, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 도전성 패치(510)의 중심(C)과 중첩되는 위치에 배치되는 제2도전성 비아(624) 및 제2도전성 비아(624)로부터 지정된 이격 거리(D1)를 갖는 위치에 배치되는 제1도전성 비아(623)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 비아(623)는, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 도전성 패치(510)의 중심(C)에 배치된 제2도전성 비아(624)로부터 도전성 패치(510)의 끝단까지의 직선 거리(D)의 약 30% 거리 이내에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면 제1도전성 비아(623) 및 제2도전성 비아(624)가 모두 도전성 패치(510)의 중심(C)과 중첩되지 않는 영역에 배치될 경우에도, 제1도전성 비아(623) 및 상기 제2도전성 비아(624)의, 중심(C)으로부터의 이격 거리(D1)는, 도전성 패치(510)의 중심(C)으로부터 도전성 패치 끝단까지 직선 거리(D)의 30% 거리 이내에 배치될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 9의 두 도전성 비아들의 이격 거리에 따른 안테나 구조체의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 10을 참고하면, 안테나 구조체(예: 도 9의 안테나 구조체(500))는 작동 주파수 대역(1010 영역)(예: 약 28GHz 대역)에서, 도전성 패치(예: 도 9의 도전성 패치(510))의 중심(예: 도 9의 중심(C))과 중첩된 위치에 배치된 제2도전성 비아(예: 도 9의 제2도전성 비아(624))로부터 에지 부분 방향으로 점진적으로 제1도전성 비아(예: 도 9의 제1도전성 비아(623))의 이격 거리(예: 도 9의 이격 거리(D1))가 커질 경우, 이득이 저하됨을 알 수 있다. 예컨대, 제1도전성 비아(623)가 제2도전성 비아(예: 도전성 패치(510)의 중심(C))로부터 이격 거리(D1)가 약 0.4mm인, 약 30% 지점(예: 28% 지점)에 위치할 경우 이득이 1dB 정도 감소하는 것으로 나타났으며, 이격 거리(D1)가 약 0.6mm인, 약 50% 지점(예: 42% 지점)까지 이동 시, 이득이 2dB 이상 감소하는 것으로 나타났다. 이 결과를 볼 때, 중심(C)을 기준으로, 도전성 패치(510)의 에지 방향으로 제1도전성 비아(623) 및/또는 제2도전성 비아(624)가 중심으로부터 에지 부분까지의 직선 거리(D)의 약 30% 이내에 위치 시, 안테나 구조체(500)는 큰 성능 저하없이 사용 가능하며, 중심(C)으로부터 이보다 더 먼 이격 거리(D1)에 배치될 경우, 성능 저하로 인해 사용이 어려울 수 있음을 알 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 부품에 포함된 도전성 패드들의 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 11을 참고하면, 키 모듈(620)은 기판(예: 도 6a의 기판(590))의 제1기판면(예: 도 6a의 제1기판면(5901))과 버튼 기판(621) 사이에 배치되는 SMD(surface mount device) 패드(625)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, SMD 패드(625)는 기판(예: 도 6a의 기판(590))의 제1기판면(예: 도 6a의 제1기판면(5901))으로 노출된 제1도전성 비아(623)(예: signal via)와 전기적으로 연결되기 위한 도전성 패드(6251) 및 제2도전성 비아(624) (예: ground via)와 전기적으로 연결되기 위한 접속부(6252)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패드(6251) 및 접속부(6252)는 키 버튼 장치(예: 도 6a의 키 버튼 장치(600))의 도전성 컨택(예: 도 6a의 도전성 컨택(622))을 통해 서로 선택적으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패드(6251) 및 접속부(6252)는, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 제1기판면(5901)에 노출된 제1도전성 비아(623) 및 제2도전성 비아(624)와 중첩되는 위치에 배치됨으로써, 키 모듈(620)이 제1기판면(5901)에 장착되는 동작만으로 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패드(6251) 및 접속부(6252)는 제1도전성 비아(623) 및 제2도전성 비아(624) 각각과 솔더링, 도전성 테이핑, 도전성 본딩 및/또는 전기적 연결 부재(예: 도전성 컨택 스프링) 중 적어도 하나를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도전성 패드(6251)는, 키 버튼(610)의 배치 위치 및/또는 키 모듈(620)의 설계(예: 도전성 컨택(622)의 배치 위치)에 따라 제1도전성 비아(623)와 대응되지 않고, 도전성 패치(예: 도 6a의 도전성 패치(510))의 중심(C)으로부터 지정된 이격 거리를 갖도록 편심 배치될 수 있다. 이러한 경우에, 도전성 패드(6251)는 길이를 갖도록 형성됨으로써, 키 모듈의 도전성 컨택((예: 도 6a의 도전성 컨택(622))은 도전성 패드(6251)의 제1지점(P1)에서 전기적으로 연결되고, 제1도전성 비아(623)는 도전성 패드(6251)의, 제1지점(P1)보다 도전성 패치(510)의 중심(C)에 더 가까운 제2지점(P2)에서 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 도전성 패드(6251)를 길이를 갖도록 형성하고, 제1도전성 비아(623)를 중심(C)과 가깝게 유도함으로써 안테나 구조체(예: 도 6a의 안테나 구조체(500))의 방사 성능 저하를 감소시킬 수 있다. 어떤 실시예에서, 접속부(6251) 역시 실질적으로 동일한 방식으로 제2도전성 비아(624)와 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, SMD 패드(625)의 도전성 패드(6251) 및 접속부(6252)는 버튼 기판(예: 도 6a의 버튼 기판(621))에 직접 형성될 수도 있다. 어떤 실시예에서, 도전성 패드(6251) 및 접속부(6252)를 포함하는 SMD 패드(625)는 도 6c의 더미 패치(5111)로 대체될 수도 있다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 키 버튼 장치를 포함하는 안테나 구조체의 구성도이다.
도 12a를 참고하면, 안테나 구조체(700)는 기판(590) 및 기판(590)에 지정된 간격으로 나란히 배치되는 복수의 안테나 엘리먼트들로써, 제1도전성 패치(710), 제2도전성 패치(720), 제3도전성 패치(730) 및/또는 제4도전성 패치(740)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 미도시 되었으나, 도전성 패치들(710, 720, 730, 740) 각각은 도 7a의 급전 구조(예: 단일 급전 구조), 도 7c의 급전 구조(이중 편파 급전 구조) 또는 도 7d의 급전 구조(이중 급전 이중 편파 급전 구조) 중 적어도 하나의 급전 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 안테나 구조체(700)는 1×4 구조의 어레이 안테나(array antenna)로 동작될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 키 버튼 장치(600)는, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 적어도 부분적으로 기판(590)과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 버튼 장치(600)는 키 버튼(610) 및 키 버튼(610)의 조작을 통해 키 입력 신호를 생성하는, 제1버튼 기판(621) 및 제1도전성 컨택(622)을 포함하는 제1키 모듈(620) 및 제2버튼 기판(631) 및 제2도전성 컨택(632)을 포함하는 제2키 모듈(630)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1키 모듈(620)은, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 제1도전성 패치(710)와 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2키 모듈(630)은 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 제4도전성 패치(740)와 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서 키 모듈들(620, 630)은 제2도전성 패치(720) 및/또는 제3도전성 패치(730)와 중첩되는 위치에 배치될 수도 있다. 어떤 실시예에서, 키 버튼 장치(600)는 두 개의 키 모듈(620, 630) 각각을 통해 조작 가능하도록 배치되는 두 개의 키 버튼들을 포함할 수도 있다.
도 12b의 안테나 구조체(700) 및 키 버튼 장치(600)를 설명함에 있어서, 도 12a의 안테나 구조체(700) 및 키 버튼 장치(600)의 구성 요소들과 실질적으로 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 12b를 참고하면, 키 버튼 장치(600)의 제1키 모듈(620)은, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 제1도전성 패치(710)와 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 버튼 장치(600)의 제2키 모듈(630)은, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 제3도전성 패치(730)와 제4도전성 패치(740) 사이의 공간과 중첩되도록 배치될 수 있다. 이러한 배치 구조는 키 버튼 장치(600)의 키 버튼(610)의 크기 및 또는 키 버튼(610)에 형성된 가압 돌기들(예: 도 5a의 가압 돌기들(611, 612))의 배치 위치에 따라 결정될 수 있다.
도 12c의 키 버튼 장치(600)를 설명함에 있어서, 도 12a의 키 버튼 장치(600)의 구성 요소들과 실질적으로 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 12c를 참고하면, 안테나 구조체(750)는 기판(590) 및 기판(590)에 배치되는 복수의 안테나 엘리먼트들로써, 제1도전성 패치(751), 제2방향(② 방향)을 따라 제1도전성 패치(751)와 나란히 배치되는 제2도전성 패치(752), 제2방향(② 방향)과 수직한 제3방향(③ 방향)을 따라 제1도전성 패치(751)와 나란히 배치된 제3도전성 패치(753) 및 제3방향(③ 방향)을 따라 제3도전성 패치(753)와 나란히 배치되는 제4도전성 패치(754)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4도전성 패치(754)는 제2방향(② 방향)을 따라 제2도전성 패치(752)와 나란히 배치될 수 있다. 예컨대, 안테나 구조체(700)는 2×2 구조의 어레이 안테나(array antenna)로 동작될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 키 버튼 장치(600)는 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 제1도전성 패치(751)와 중첩되는 위치에 배치되는 제1키 모듈(620) 및 제3도전성 패치(753)와 중첩되는 위치에 배치되는 제2키 모듈(630)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 버튼(610)은, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 제1도전성 패치(751) 및 제3도전성 패치(753)와 적어도 부분적으로 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1키 모듈(620) 및/또는 제2키 모듈(630)은, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 제2도전성 패치(752) 및/또는 제3도전성 패치(753)와 중첩되는 위치에 배치될 수도 있다. 이러한 경우, 키 버튼(610)의 배치 위치 및/또는 형상은 변경될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 버튼 장치(600)는 두 개의 키 모듈(620, 630) 각각을 통해 조작 가능하도록 배치되는 두 개의 키 버튼들을 포함할 수도 있다.
도 12a 내지 도 12c에 도시된 키 버튼 장치(700, 750)는 두 개의 키 모듈들(620, 630)을 포함하고 있으나 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 키 버튼 장치(700, 750)는 기판(590)에 배치된 하나의 키 모듈 또는 3개 이상의 키 모듈들을 포함할 수도 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 키 버튼 장치를 포함하는 안테나 구조체의 구성도이다.
도 13을 참고하면, 안테나 구조체(800)는 기판(590) 및 기판(590)에 지정된 간격으로 나란히 배치되는 복수의 안테나 엘리먼트들로써, 제1도전성 패치(810), 제2도전성 패치(820), 제3도전성 패치(830), 제4도전성 패치(840) 및/또는 제5도전성 패치(850)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 미도시 되었으나, 도전성 패치들(810, 820, 830, 840, 850) 각각은 도 7c의 급전 구조(이중 편파 급전 구조)를 가질 수 있다. 어떤 실시예에서, 도전성 패치들(810, 820, 830, 840, 850) 각각은 도 7a의 급전 구조(예: 단일 급전 구조) 또는 도 7d의 급전 구조(이중 급전 이중 편파 급전 구조) 중 적어도 하나의 급전 구조로 대체될 수도 있다. 예컨대, 안테나 구조체(800)는 1×5 구조의 어레이 안테나(array antenna)로 동작될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 키 버튼 장치(600)는, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 적어도 부분적으로 기판(590)과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 버튼 장치(600)는 키 버튼(610) 및 키 버튼(610)의 조작을 통해 키 입력 신호를 생성하는, 제1버튼 기판(621) 및 제1도전성 컨택(622)을 포함하는 제1키 모듈(620) 및/또는 제2버튼 기판(631) 및 제2도전성 컨택(632)을 포함하는 제2키 모듈(630)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1키 모듈(620)은, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 제1도전성 패치(810)와 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2키 모듈(630)은 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 제4도전성 패치(840)와 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 모듈들(620, 630)은 제3도전성 패치(830)를 기준으로 좌우 대칭으로 배치될 수 있다. 예컨대, 제3도전성 패치(830)를 기준으로 제1키 모듈(620)은 제2도전성 패치(820)에 배치되고, 제2키 모듈(630)은 제4도전성 패치(840)에 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 제3도전성 패치(830)를 기준으로 제1키 모듈(620)은 제1도전성 패치(810)에 배치되고, 제2키 모듈(630)은 제5도전성 패치(850)에 배치될 수도 있다. 어떤 실시예에서 키 모듈들(620, 630)은 도전성 패치들(810, 820, 830, 840, 850) 중 어느 두 개의 도전성 패치들에 비대칭적으로 배치될 수도 있다. 어떤 실시예에서, 키 버튼 장치(600)는 두 개의 키 모듈(620, 630) 각각을 통해 조작 가능하도록 배치되는 두 개의 키 버튼들을 포함할 수도 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 13의 구성에서, 키 버튼 장치의 유무에 따른 안테나 구조체의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 14를 참고하면, 이중 편파를 지원하고, 도전성 패치들(예: 도 13의 도전성 패치들(810, 820, 830, 840, 850))이 1×5 형태의 어레이 구조를 갖는 도 13의 안테나 구조체(800)에서, 키 버튼 장치(예: 도 13의 키 버튼 장치(600))의 키 모듈들(예: 도 13의 키 모듈들(620, 630))이 대응 도전성 패치들(810, 820, 830, 840, 850) 중 적어도 일부 도전성 패치들(810, 840)과 중첩 배치된 경우, 수직 편파(1401 그래프) 및 수평 편파(1402 그래프)의 이득이, 키 입력 장치(600)가 배치되지 않은 경우의 수직 편파(1403 그래프) 및 수평 편파(1404 그래프)의 이득 대비, 작동 주파수 대역(1410 영역)(예: 약 28GHz)에서, 방사 성능에 영향을 줄 만큼 크게 변경되지 않음을 알 수 있다. 이는 도전성 패치들(810, 820, 830, 840, 850)이 어레이 형태의 배치 구조를 가지며, 키 모듈들(620, 630)이 도전성 패치들(810, 820, 830, 840, 850) 중 일부 도전성 패치들(810, 840)에 중첩 배치되더라도 안테나 구조체(800)의 방사 성능이 실질적으로 저하되지 않음을 의미할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 키 모듈들을 포함하는 안테나 구조체의 구성도이다.
도 15의 안테나 구조체(800)를 설명함에 있어서, 도 13의 안테나 구조체(800)와 실질적으로 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 15를 참고하면, 제1키 모듈(620)은, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 제1도전성 패치(810)와 적어도 부분적으로 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1키 모듈(620)의 중심은 제1도전성 패치(810)의 중심으로부터 기판(590)의 장변(590a)과 평행한 제2방향(② 방향)을 따라 우측으로 제1거리(t1)만큼 이동되고, 기판(590)의 단변(590b)과 평행한 제3방향(③ 방향)을 따라 하측으로 제2거리(t2)만큼 이동된 채, 제1도전성 패치(810)와 부분적으로 중첩 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2키 모듈(630)의 중심은 제5도전성 패치(850)의 중심으로부터 기판(590)의 장변(590a)과 평행한 제2방향(② 방향)을 따라 좌측으로 제1거리(t1)만큼 이동되고, 기판(590)의 단변(590b)과 평행한 제3방향(③ 방향)을 따라 하측으로 제2거리(t2)만큼 이동된 채, 제5도전성 패치(850)와 부분적으로 중첩 배치될 수 있다. 이러한 경우, 제1키 모듈(620)과 제2키 모듈(630)은 도 11의 제1도전성 패드(6211)의 형상 변경을 통해, 기판(590)의 제1도전성 비아(예: 도 11의 제1도전성 비아(623))가 도전성 패치(810, 850)의 중심과 가까운 위치에서 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 15의 구성에서, 키 모듈들의 이동 배치에 따른 안테나 구조체의 방사 성능을 나타낸 그래프이다.
도 16a 및 도 16b를 참고하면, 도 15의 구성에서, 제1키 모듈(620)과 제2키 모듈(630)이, 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 제1도전성 패치(810) 및 제5도전성 패치(850)의 중앙에 배치된 경우, 기판(590)의 장변(590a)과 평행한 제2방향(② 방향)을 따라 중앙으로부터 제1이동 거리(t1)(예: 약 6mm)만큼 이동된 경우, 기판(590)의 단변(590b)과 평행한 제3방향(③ 방향)을 따라 중앙으로부터 제2이동 거리(t2)(예: 약 6mm)만큼 이동된 경우, 또는 제1이동 거리(t1) 및 제2이동 거리(t2) 만큼 모두 이동된 경우, 안테나 구조체(590)의 수평 편파 및 수직 편파의 이득을 나타낸 그래프들로써, 작동 주파수 대역(1601, 1602)(예: 약 28GHz 대역)에서 방사 성능에 영향을 줄 만큼 이득 변화가 크기 않음을 알 수 있다. 이는 키 모듈들(620, 630)이 도전성 패치들(810, 850)에 적어도 부분적으로 중첩되면서, 편심 배치되더라도 안테나 구조체(800)의 방사 성능이 실질적으로 저하되지 않음을 의미할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 키 모듈들을 포함하는 안테나 구조체의 구성도이다.
도 17을 참고하면, 전자 장치(예: 도 5a의 전자 장치(300))는 기판(590) 및 기판(590)에 배치되는 복수의 도전성 패치들(1710, 1720, 1730, 1740)을 포함하는 안테나 구조체(1700) 및 기판(590)을 위에서 바라볼 때, 도전성 패치들(1710, 1720, 1730, 1740) 중 일부 도전성 패치들(1710, 1740)에 중첩 배치된 제1키 모듈(620) 및/또는 제2키 모듈(630)을 포함하는 키 버튼 장치(600)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 구조체(1700)는 기판(590)으로부터 연장되고, 무선 통신 회로((598)(예: 도 6a의 무선 통신 회로(595))(예: RFIC)가 배치된 전기적 연결 부재(597)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전기적 연결 부재(597)는 FRC(FPCB(flexible printed circuit board) type RF cable) 또는 동축 케이블(coxial cable)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전기적 연결 부재(597)는 연결 커넥터(미도시 됨)를 통해 전자 장치(예: 도 5a의 전자 장치(300))의 메인 기판(예: 도 3c의 인쇄 회로 기판(340))에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 안테나 구조체(1700)는 전기적 연결 부재(597)를 통해 메인 기판(예: 도 3c의 인쇄 회로 기판(340))에 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 무선 통신 회로(598)는 메인 기판(예: 도 3c의 인쇄 회로 기판(340))에 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 키 버튼 장치(600)는 기판(590)에 배치되고, 키 모듈들(620, 630)과 연결된 도전성 비아(예: 도 6a의 제1도전성 비아(623))를 포함하는 전기적 연결 구조를 통해, 전기적 연결 부재(597)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 18a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 하우징에 키 버튼 장치가 배치된 상태를 도시한 전자 장치의 일부 절개 사시도이다. 도 18b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 18a의 라인 18b-18b를 따라 바라본 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 18a 및 도 18b를 참고하면, 전자 장치(300)는 측면 부재(320)를 포함하는 하우징(310), 하우징(310)의 내부 공간에 배치되고, 측면 부재(320)가 향하는 제1방향(① 방향)으로 빔 패턴이 형성되도록 배치되는 안테나 구조체(500) 및 안테나 구조체(500)와 적어도 부분적으로 대면하고, 측면 부재(320)로부터 적어도 부분적으로, 외부로부터 보이고, 조작 가능하게 배치되는 버튼 장치(600)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 측면 부재(320)를 외부에서 바라볼 때, 키 버튼 장치(600)의 적어도 일부는 안테나 구조체(500)와 중첩 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 키 버튼 장치(600)는 측면 부재(320)에 형성된 오프닝(321)을 통해 적어도 부분적으로 외부로 돌출되거나, 노출되는 키 버튼(610) 및 키 버튼(610)과 안테나 구조체(500)의 기판(590) 사이에 배치되는 제1키 모듈(620) 또는 제2키 모듈(630)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1키 모듈(620)은 기판(590)에 배치된 제1버튼 기판(621) 및 제1버튼 기판(621)에 배치되는 제1도전성 컨택(622)을 포함할 수 있다. 제2키 모듈(630)은 제2버튼 기판(631) 및 제2도전성 컨택(632)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 측면 부재(320)는 전자 장치(300)의 도전성 소재(320a)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 측면 부재(320)는 도전성 소재(320a)에 인서트 사출된 비도전성 소재(320b)를 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 오프닝(321)은 도전성 소재(320a)에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 안테나 구조체(500)는 기판(590)과 중첩 배치된 키 버튼(610)이 향하는 제1방향(① 방향)으로, 오프닝(321)을 통해 빔 패턴이 형성되도록 배치될 수 있으며, 키 버튼(610)은 원활한 빔 패턴 형성을 위하여 비도전성 소재(예: 사출물)로 형성될 수 있다.
도 19a 내지 도 19e는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 구조체의 방사를 위한 키 버튼 또는 하우징의 구성을 도시한 도면이다.
도 19a를 참고하면, 키 버튼 장치(600)는 한 쌍의 가압 돌기들(611, 612)을 포함하는 키 버튼(610) 및 한 쌍의 가압 돌기들(611, 612)과 각각 대응되는 위치에 배치되는 키 모듈들(620, 630)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 모듈들(620, 630)은 전술한 바와 같이, 안테나 구조체(500)의 기판(590)상에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 구조체(500)는 키 버튼(610)이 향하는 제1방향(① 방향)으로 빔 패턴이 형성되도록 배치될 수 있다. 이러한 경우, 빔 패턴이 형성되는 방향과 적어도 부분적으로 중첩 배치되는 키 버튼(610)은 도전성 소재(610a)(예: 금속) 및/또는 비도전성 소재(610b)(예: 폴리머)를 포함할 수 있다. 예컨대, 키 버튼(610)은 비도전성 소재(610b)의 인서트 사출을 통해, 적어도 부분적으로 분절된 도전성 소재(610a)로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 비도전성 소재(610b)는 키 버튼(610)에서, 한 쌍의 가압 돌기들(611, 612) 사이(예: 중앙)에 배치될 수 있다.
도 19b를 참고하면, 키 버튼(610)은 도 19a의 구성에서, 비도전성 소재(610b)로 형성된 가압 돌기들(611, 612)을 포함함으로써, 안테나 구조체(500)의 빔 패턴 형성에 간섭을 줄일 수 있다.
도 19c를 참고하면, 키 버튼(610)은 측면 부재(320)의 오프닝(321)으로부터 외부에서 보일 수 있도록 노출되거나 돌출되도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 버튼은, 측면 부재(320)를 외부에서 바라볼 때, 노출된 부분에서, 중앙에 배치된 도전성 소재(610a) 및 도전성 소재(610a)의 가장자리의 적어도 일부를 둘러싸도록 비도전성 소재(610b)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 비도전성 소재(610b)는 도전성 소재(610a)의 가장자리를 따라 폐루프(closed loop) 형태로 배치되거나, 적어도 부분적으로 도전성 소재(610a)가 개입된 개방된 루프(opened loop) 형태로 배치될 수도 있다.
도 19d를 참고하면, 오프닝(321)은 측면 부재(320)의 도전성 소재(320a), 또는비도전성 소재(320b)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 비도전성 소재(320b)는 오프닝(321)을 통해 외부로 노출되거나, 돌출된 키 버튼(610)과 대면하는 위치에 배치될 수 있다. 예컨대, 비도전성 소재(320b)는 오프닝(321)의 전체 내측 테두리를 형성하거나, 도전성 소재(320a)의 개입을 통해 오프닝(321)의 부분적인 내측 테두리를 형성할 수도 있다.
도 19e를 참고하면, 키 버튼 장치(600)의 키 버튼(610)은, 오프닝(321)을 외부에서 바라볼 때, 안테나 구조체(500)에 배치된 제1키 모듈(620) 및 제2키 모듈(630)과 적어도 부분적으로 중첩 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 버튼(610)은 도전성 소재로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 키 버튼(610)은 오프닝(321)의 제1폭(TH1) 보다 작은 제2폭(TH2)을 갖도록 형성될 수 있다. 따라서, 안테나 구조체(500)로부터 형성된 빔 패턴은 오프닝(321)과 키 버튼(610) 사이의 공간을 통해 외부로 전달될 수 있다.
어떤 실시예에서, 제1폭(TH1)과 제2폭(TH2)이 실질적으로 동일하게 형성될 경우, 안테나 구조체(500)의 빔 패턴은 키 버튼(610) 근처에서, 측면 부재(예: 도 19d의 측면 부재(320))에 형성된 비도전성 부분을 통해 외부로 전달될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 5a의 전자 장치(300))는 하우징(예: 도 5a의 하우징(310))과, 상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 안테나 구조체(예: 도 5a의 안테나 구조체(500))로써, 제1방향(예: 도 5a의 제1방향(① 방향))을 향하는 제1기판면(예: 도 5a의 제1기판면(5901)), 상기 제1기판면과 반대 방향으로 향하는 제2기판면(예: 도 5a의 제2기판면(5902)) 및 상기 제1기판면과 상기 제2기판면 사이의 공간에 배치되는 그라운드 층(예: 도 6a의 그라운드 층(592))을 포함하는 기판(예: 도 6a의 기판(590))과, 상기 그라운드층과 상기 제1기판면 사이 또는 상기 제1기판면에 노출되도록 배치되는 적어도 하나의 도전성 패치(예: 도 6a의 도전성 패치(510)) 및 상기 적어도 하나의 도전성 패치의 지정된 위치에 배치된 적어도 하나의 급전부(예: 도 6a의 급전부(511))를 포함하는 안테나 구조체와, 상기 제1기판면에 배치되고, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 적어도 하나의 도전성 패치와 적어도 부분적으로 중첩 배치되는 전자 부품(예: 도 6a의 키 버튼 장치(600)) 및 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 적어도 하나의 급전부와 전기적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 도전성 패치를 통해 상기 제1방향으로 빔 패턴을 형성하도록 설정된 무선 통신 회로(예: 도 6a의 무선 통신 회로(595))를 포함하고, 상기 전자 부품은 상기 기판에 배치된 적어도 하나의 전기적 연결 구조를 통해 메인 기판(예: 도 3c의 인쇄 회로 기판(340))에 전기적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 전기적 연결 구조는, 상기 적어도 하나의 도전성 패치 및 상기 그라운드 층을 관통하도록 배치되는 제1도전성 비아(예: 도 6a의 제1도전성 비아(623)) 및 상기 적어도 하나의 도전성 패치를 관통하고, 상기 그라운드 층에 전기적으로 연결되는 제2도전성 비아(예: 도 6a의 제2도전성 비아(624))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 급전부는, 상기 중심을 지나는 제1라인상에 배치되는 제1급전부 및 상기 중심을 지나고 상기 제1라인과 직교하는 제2라인상에 배치되는 제2급전부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 패치를 위에서 바라볼 때, 상기 제1도전성 비아 및 상기 제2도전성 비아는 상기 중심을 기준으로 대칭이 되도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 비아 및 상기 제2도전성 비아는 상기 중심으로부터 상기 도전성 패치 끝단까지 직선 거리의 30% 거리 이내에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 패치를 위에서 바라볼 때, 상기 제2도전성 비아는 상기 중심과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 비아는 상기 중심으로부터 상기 도전성 패치 끝단까지 직선 거리의 30% 거리 이내에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 기판의 제2면에 배치되고, 상기 제1도전성 비아와 전기적으로 연결되는 커넥터를 더 포함하고, 상기 커넥터는 상기 메인 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 부품과 상기 제1기판면 사이에 배치된 SMD 패드를 더 포함하고, 상기 SMD 패드는 상기 제1기판면에 노출된 상기 제1도전성 비아와 전기적으로 연결된 제1도전성 패드를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 패드는, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 중심으로부터 외측으로 길이를 갖도록 형성되고, 상기 전자 부품은 상기 제1도전성 패드의 제1지점에서 전기적으로 연결되고, 제1도전성 비아는 상기 제1도전성 패드의, 상기 제1지점보다 상기 중심에 더 가까운 제2지점에서 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 SMD 패드는, 상기 제1기판면에 노출된 상기 제2도전성 비아와 전기적으로 연결된 제2도전성 패드를 포함하고, 상기 제2도전성 패드는, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 중심으로부터 외측으로 길이를 갖도록 형성되고, 상기 전자 부품은 상기 제2도전성 패드의 제1지점에서 전기적으로 연결되고, 제2도전성 비아는 상기 제2도전성 패드의, 상기 제1지점보다 상기 중심에 더 가까운 제2지점에서 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 구조체의 방사 특성은, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 중심으로부터 제2도전성 비아까지의 이격 거리를 통해 결정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 부품은 상기 하우징에 적어도 부분적으로 배치된 도전성 부분에 형성된 오프닝을 통해 적어도 부분적으로 외부로 노출된 적어도 하나의 키 버튼을 갖는 키 버튼 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 오프닝의 테두리를 따라 형성된 비도전성 부분을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 적어도 하나의 키 버튼은 상기 적어도 하나의 도전성 패치와 적어도 부분적으로 중첩 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 키 버튼은 비도전성 소재로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 키 버튼은 적어도 하나의 비도전성 부분을 통해 분절된 적어도 두 개의 도전성 부분을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 도전성 패치는 지정된 간격으로 배치되는 복수의 도전성 패치들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 키 버튼 장치는 두 개 이상의 도전성 패치들과 각각 중첩 배치되는 키 모듈들을 포함하고, 상기 적어도 하나의 전기적 연결 부재는 상기 키 모듈들 각각에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 키 모듈들은 상기 복수의 도전성 패치들에서 대칭적으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 키 버튼은 상기 키 모듈들을 함께 수용하는 하나의 키 버튼 또는 상기 키 모듈들 중 적어도 두 개의 키 모듈들을 개별적으로 수용하는 두 개 이상의 키 버튼들을 포함할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
300: 전자 장치 310: 하우징
320: 측면 부재 321: 오프닝
500: 안테나 구조체 510: 도전성 패치
511: 급전부 590: 기판
592: 그라운드 층 595: 무선 통신 회로
600: 키 버튼 장치 610: 키 버튼
620, 630: 키 모듈 621, 631: 버튼 기판
622, 632: 도전성 컨택

Claims (20)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 안테나 구조체로써,
    제1방향을 향하는 제1기판면, 상기 제1기판면과 반대 방향으로 향하는 제2기판면 및 상기 제1기판면과 상기 제2기판면 사이의 공간에 배치되는 그라운드 층을 포함하는 기판;
    상기 그라운드층과 상기 제1면 사이 또는 상기 제1면에 노출되도록 배치되는 적어도 하나의 도전성 패치; 및
    상기 적어도 하나의 도전성 패치의 지정된 위치에 배치된 적어도 하나의 급전부를 포함하는 안테나 구조체;
    상기 제1기판면에 배치되고, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 적어도 하나의 도전성 패치와 적어도 부분적으로 중첩 배치되는 전자 부품; 및
    상기 내부 공간에 배치되고, 상기 적어도 하나의 급전부와 전기적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 도전성 패치를 통해 상기 제1방향으로 빔 패턴을 형성하도록 설정된 무선 통신 회로를 포함하고,
    상기 전자 부품은 상기 기판에 배치된 적어도 하나의 전기적 연결 구조를 통해 메인 기판에 전기적으로 연결되고,
    상기 적어도 하나의 전기적 연결 구조는,
    상기 적어도 하나의 도전성 패치 및 상기 그라운드 층을 관통하도록 배치되는 제1도전성 비아; 및;
    상기 적어도 하나의 도전성 패치를 관통하고, 상기 그라운드 층에 전기적으로 연결되는 제2도전성 비아를 포함하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 급전부는, 상기 중심을 지나는 제1라인상에 배치되는 제1급전부 및 상기 중심을 지나고 상기 제1라인과 직교하는 제2라인상에 배치되는 제2급전부를 포함하는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 패치를 위에서 바라볼 때, 상기 제1도전성 비아 및 상기 제2도전성 비아는 상기 중심을 기준으로 대칭이 되도록 배치되는 전자 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1도전성 비아 및 상기 제2도전성 비아는 상기 중심으로부터 상기 도전성 패치 끝단까지 직선 거리의 30% 거리 이내에 배치되는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 패치를 위에서 바라볼 때, 상기 제2도전성 비아는 상기 중심과 중첩되는 위치에 배치되는 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1도전성 비아는 상기 중심으로부터 상기 도전성 패치 끝단까지 직선 거리의 30% 거리 이내에 배치되는 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 제2면에 배치되고, 상기 제1도전성 비아와 전기적으로 연결되는 커넥터를 더 포함하고,
    상기 커넥터는 상기 메인 기판과 전기적으로 연결되는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전자 부품과 상기 제1기판면 사이에 배치된 SMD 패드를 더 포함하고,
    상기 SMD 패드는, 상기 제1기판면에 노출된 상기 제1도전성 비아와 전기적으로 연결된 제1도전성 패드를 포함하는 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1도전성 패드는, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 중심으로부터 외측으로 길이를 갖도록 형성되고,
    상기 전자 부품은 상기 제1도전성 패드의 제1지점에서 전기적으로 연결되고,
    제1도전성 비아는 상기 제1도전성 패드의, 상기 제1지점보다 상기 중심에 더 가까운 제2지점에서 전기적으로 연결되는 전자 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 SMD 패드는, 상기 제1기판면에 노출된 상기 제2도전성 비아와 전기적으로 연결된 제2도전성 패드를 포함하고,
    상기 제2도전성 패드는, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 중심으로부터 외측으로 길이를 갖도록 형성되고,
    상기 전자 부품은 상기 제2도전성 패드의 제1지점에서 전기적으로 연결되고,
    제2도전성 비아는 상기 제2도전성 패드의, 상기 제1지점보다 상기 중심에 더 가까운 제2지점에서 전기적으로 연결되는 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 구조체의 방사 특성은, 상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 중심으로부터 제2도전성 비아까지의 이격 거리를 통해 결정되는 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전자 부품은 상기 하우징에 적어도 부분적으로 배치된 도전성 부분에 형성된 오프닝을 통해 적어도 부분적으로 외부로 노출된 적어도 하나의 키 버튼을 갖는 키 버튼 장치를 포함하는 전자 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 오프닝의 테두리를 따라 형성된 비도전성 부분을 포함하는 전자 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1기판면을 위에서 바라볼 때, 상기 적어도 하나의 키 버튼은 상기 적어도 하나의 도전성 패치와 적어도 부분적으로 중첩 배치되는 전자 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 키 버튼은 비도전성 소재로 형성되는 전자 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 키 버튼은 적어도 하나의 비도전성 부분을 통해 분절된 적어도 두 개의 도전성 부분을 포함하는 전자 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 도전성 패치는 지정된 간격으로 배치되는 복수의 도전성 패치들을 포함하는 전자 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 키 버튼 장치는 두 개 이상의 도전성 패치들과 각각 중첩 배치되는 키 모듈들을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 전기적 연결 부재는 상기 키 모듈들 각각에 배치되는 전자 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 키 모듈들은 상기 복수의 도전성 패치들에서 대칭적으로 배치되는 전자 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 키 버튼은 상기 키 모듈들을 함께 수용하는 하나의 키 버튼 또는 상기 키 모듈들 중 적어도 두 개의 키 모듈들을 개별적으로 수용하는 두 개 이상의 키 버튼들을 포함하는 전자 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102425821B1 (ko) * 2017-11-28 2022-07-27 삼성전자주식회사 커플링 급전을 이용한 이중 대역 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
US10727580B2 (en) * 2018-07-16 2020-07-28 Apple Inc. Millimeter wave antennas having isolated feeds
KR102553108B1 (ko) * 2018-12-14 2023-07-10 삼성전자주식회사 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치
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KR102598060B1 (ko) * 2019-02-15 2023-11-09 삼성전자주식회사 이중 편파 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024054042A1 (ko) * 2022-09-06 2024-03-14 삼성전자 주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치

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