KR20220130484A

KR20220130484A - 밀리미터파 모듈 검사 시스템, 밀리미터파 모듈 검사 장치 및 밀리미터파 모듈 검사 방법

Info

Publication number: KR20220130484A
Application number: KR1020210035443A
Authority: KR
Inventors: 조남준; 심상훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-03-18
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2022-09-27
Also published as: US20240007202A1; WO2022196978A1

Abstract

다양한 실시예에 따라서, 밀리미터파 모듈 검사 시스템은, 프로세서를 포함하는 전자 장치; 및 메모리, 적어도 하나의 안테나 및 적어도 하나의 송수신기를 포함하는 밀리미터파 모듈(mmWave module)을 포함하고, 상기 전자 장치의 프로세서는, 상기 밀리미터파 모듈의 송신 신호 입력단자로 신호가 입력되도록 제어하고, 상기 입력된 신호가 상기 밀리미터파 모듈 내의 상기 적어도 하나의 안테나를 거쳐 수신 신호 출력단자를 통해 출력되는 출력 신호를 확인하고, 상기 메모리에 저장된 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터, 및 상기 밀리미터파 모듈의 수신 경로와 관련된 이득(Rx Chain Gain)에 대응하는 제2 데이터를 확인하고, 상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단할 수 있다. 그 밖의 다양한 실시예가 가능할 수 있다.

Description

밀리미터파 모듈 검사 시스템, 밀리미터파 모듈 검사 장치 및 밀리미터파 모듈 검사 방법{SYSTEM FOR TESTING A MILLIMETER WAVE MODULE, MILLIMETER WAVE MODULE TEST APPATATUS, AND METHOD FOR TESTING THE MILLIMETER WAVE MODULE}

다양한 실시예들은, 밀리미터파 모듈 검사 시스템, 밀리미터파 모듈 검사 장치 및 밀리미터파 모듈 검사 방법에 관한 것이다.

이동통신 기술의 발전으로 다양한 기능을 제공하는 휴대 단말기의 사용이 보편화됨에 따라, 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해 차세대 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 예를 들어, 5G 통신 시스템과 같은 차세대 통신 시스템은 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 보다 빠른 데이터 전송 속도를 제공할 수 있도록, 3G 통신 시스템과 LTE(long term evolution) 통신 시스템에서 사용하던 주파수 대역에 추가하여, 더 높은 주파수 대역(예를 들어, 25~60GHz 대역)에서의 구현이 고려되고 있다.

예를 들어, mmWave 대역에서 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input multiple-output)), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO; FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및/또는 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

5G의 통신을 구현하는 방식으로, SA(stand alone) 방식 및 NSA(non-stand alone) 방식이 고려되고 있다. 이 중, SA 방식은 NR(new radio) 시스템만을 이용하는 방식일 수 있으며, NSA 방식은 NR 시스템을 기존의 LTE 시스템과 함께 이용하는 방식일 수 있다. NSA 방식에서, 사용자 단말은, LTE 시스템의 eNB뿐만 아니라, NR 시스템의 gNB를 이용할 수 있다. 사용자 단말이 이종의 통신 시스템을 가능하도록 하는 기술을 듀얼 커넥티비티(dual connectivity)로 명명할 수 있다.

5G 통신 기술 표준은 기존 4G 대비 높은 전송 속도를 달성하기 위해 mmWave 대역(예컨대, 20GHz 이상)에서의 이동 통신을 포함할 수 있다. 상기 mmWave 대역을 지원하기 위해 어레이 안테나와 트랜시버가 하나의 모듈에 통합된 프론트 앤드(front end) 구조가 채택될 수 있으며, 이를 밀리미터파(mmWave) 모듈이라 지칭할 수 있다.

상기 밀리미터파 모듈은 안테나와 RFIC(radio frequency integrated circuit)가 일체화 되어 있는 AiP(antenna-in-package) 형태로 제작되기 때문에 안테나가 배제된 RFIC 자체만의 성능을 측정하기 위한 별도의 외부 연결 포트를 만들 수 없다. 다양한 실시예에 따라, 패치 안테나의 H-pol 및 V-pol을 이용한 셀프 루프백(self-loopback) 경로를 형성하여 RFIC 성능의 양품 또는 불량 여부의 검사(이하, '불량 검사 또는 '이상 여부 검사'라 한다)를 수행할 수 있다. 상기 셀프 루프백 경로를 이용하는 방식은 검사 챔버를 이용하는 파-필드(far-field) 루프백 방식보다 공간을 효과적으로 줄일 수 있는 장점이 있는 반면, 상대적으로 검출 능력이 떨어질 수 있다.

다양한 실시예에서는, 셀프 루프백 경로를 이용하는 방식에서의 검출 능력 저하를 해결하기 위해, 웨어퍼(wafer) 상태의 RFIC 검사 시 측정된 TX 체인 게인(chain gain) 및 RX 체인 게인을 RFIC의 메모리에 저장하고, 밀리미터파 모듈 제작 후 RFIC의 불량 검사 시 사용하는 밀리미터파 모듈 검사 시스템, 밀리미터파 모듈 검사 장치 및 밀리미터파 모듈 검사 방법을 제공할 수 있다.

다양한 실시예 중 어느 하나에 따른 밀리미터파 모듈 검사 시스템은, 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 전자 장치, 및 메모리, 적어도 하나의 안테나 및 적어도 하나의 송수신기를 포함하는 밀리미터파 모듈(mmWave module)을 포함하고, 상기 전자 장치의 상기 프로세서는, 상기 밀리미터파 모듈의 송신 신호 입력단자로 입력 신호가 입력되도록 제어하고, 상기 입력된 신호가 상기 밀리미터파 모듈 내의 상기 적어도 하나의 안테나를 거쳐 수신 신호 출력단자를 통해 출력되는 출력 신호를 확인하고, 상기 메모리에 저장된 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터, 및 상기 밀리미터파 모듈의 수신 경로와 관련된 이득(Rx Chain Gain)에 대응하는 제2 데이터를 확인하고, 상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단할 수 있다.

다양한 실시예 중 어느 하나에 따른 전자 장치는, 통신 인터페이스, 상기 통신 인터페이스와 작동적으로 연결된 프로세서, 및 상기 프로세서와 작동적으로 연결된 메모리를 포함하고, 상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가, 적어도 하나의 안테나 및 적어도 하나의 송수신기를 포함하는 밀리미터파 모듈(mmWave module)의 송신 신호 입력단자로 상기 통신 인터페이스를 통해 신호를 전송하고, 상기 입력단자로 전송된 신호가 상기 밀리미터파 모듈 내의 상기 적어도 하나의 안테나를 거쳐 수신 신호 출력단자를 통해 출력되는 출력 신호를 상기 통신 인터페이스를 통해 수신하고, 상기 밀리미터파 모듈 내의 메모리에 저장된 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터, 및 상기 밀리미터파 모듈의 수신 경로와 관련된 이득(Rx Chain Gain)에 대응하는 제2 데이터를 확인하고, 상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.

다양한 실시예 중 어느 하나에 따른 밀리미터파 모듈 검사 방법은, 밀리미터파 모듈의 송신 신호 입력단자로 입력 신호를 입력하는 동작, 상기 입력된 신호가 상기 밀리미터파 모듈 내의 상기 적어도 하나의 안테나를 거쳐 수신 신호 출력단자를 통해 출력되는 출력 신호를 확인하는 동작, 상기 밀리미터파 모듈 내의 메모리에 저장된 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터, 및 상기 밀리미터파 모듈의 수신 경로와 관련된 이득(Rx Chain Gain)에 대응하는 제2 데이터를 확인하는 동작, 및 상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하는 동작을 포함할 수 있다.

다양한 실시예 중 어느 하나에 따른 밀리미터파 모듈 검사 방법은, 밀리미터파 모듈의 송신 신호 입력단자로 입력 신호를 입력하는 동작, 테스트할 송신 체인이 온 상태가 되도록 제어하는 동작, 상기 입력된 신호가 상기 밀리미터파 모듈 내의 상기 적어도 하나의 안테나를 거쳐 수신 신호 출력단자를 통해 출력되는 출력 신호를 확인하는 동작, 상기 밀리미터파 모듈 내의 메모리에 저장된 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터, 및 상기 밀리미터파 모듈의 수신 경로와 관련된 이득(Rx Chain Gain)에 대응하는 제2 데이터를 확인하는 동작, 및 상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하는 동작을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 웨어퍼(wafer) 상태의 RFIC 검사 시 측정된 TX 체인 게인(chain gain) 및 RX 체인 게인을 RFIC의 메모리에 저장하고, 밀리미터파 모듈 제작 후 RFIC의 불량 검사 시 상기 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 불량 검사를 수행함으로써, 셀프 루프백 경로를 이용하는 방식에서의 검출 능력을 향상시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 밀리미터파 모듈 제조 라인에서 모듈 불량 판정을 위한 고가 장비 및 파-필드를 사용하지 않음으로써 제조 비용을 줄이고, 제조 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.

도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2a는 다양한 실시예들에 따른, 복수개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치의 블록도이다.
도 2b는 다양한 실시예들에 따른, 복수개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치의 블록도이다.
도 3은, 다양한 실시예들에 따른, 안테나 모듈의 구조의 일실시예를 도시한다.
도 4는, 다양한 실시예들에 따른, 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치의 블록도이다.
도 5는, 다양한 실시예들에 따른, IFIC의 블록도이다.
도 6은, 다양한 실시예들에 따른, RFIC 및 안테나 모듈의 구조를 도시한다.
도 7은, 다양한 실시예들에 따른, 셀프 루프백 방식의 검사 시스템을 도시한다.
도 8a는 다양한 실시예들에 따른, 밀리미터파 모듈 내의 TX 체인을 도시한다.
도 8b는 다양한 실시예들에 따른, 밀리미터파 모듈 내의 RX 체인을 도시한다.
도 8c는 다양한 실시예들에 따른, 밀리미터파 모듈 내의 주파수 합성기를 도시한다.
도 8d는 다양한 실시예들에 따른, 밀리미터파 모듈 내의 안테나를 도시한다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른, 파-필드 루프백 검사 시 오 판정 가능 구간을 나타낸다.
도 10은, 다양한 실시예들에 따른, 셀프 루프백 방식의 검사 시스템을 도시한다.
도 11은 다양한 실시예에 따른, 셀프 루프백 검사 시 오 판정 가능 구간을 나타낸다.
도 12는 다양한 실시예에 따른, RFIC의 TX 체인 게인 및 RX 체인 게인 획득 방법을 나타내는 도면이다.
도 13은, 다양한 실시예들에 따른, 셀프 루프백 방식의 검사 시스템을 도시한다.
도 14는 다양한 실시예에 따른, 셀프 루프백 검사 시 오 판정 가능 구간을 나타낸다.
도 15는 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 17은 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 18은 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.

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 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 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 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 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 제1 네트워크(198) 또는 제2 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: 제2 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, 제1 네트워크(198) 또는 제2 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 제1 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 제2 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 제2 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 제2 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 2a는 다양한 실시예들에 따른, 복수개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치(101)의 블록도(200)이다. 도 2a를 참조하면, 전자 장치(101)는 제1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제1 radio frequency integrated circuit(RFIC)(222), 제2 RFIC(224), 제3 RFIC(226), 제4 RFIC(228), 제1 radio frequency front end(RFFE)(232), 제2 RFFE(234), 제1 안테나 모듈(242), 제2 안테나 모듈(244), 및 안테나(248)을 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 더 포함할 수 있다. 제2 네트워크(199)는 제1 셀룰러 네트워크(292)와 제2 셀룰러 네트워크(294)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 도1에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 제2 네트워크(199)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제1 RFIC(222), 제2 RFIC(224), 제4 RFIC(228), 제1 RFFE(232), 및 제2 RFFE(234)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제4 RFIC(228)는 생략되거나, 제3 RFIC(226)의 일부로서 포함될 수 있다.

제1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제1 셀룰러 네트워크(292)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제1 셀룰러 네트워크는 2세대(2G), 3G, 4G, 또는 long term evolution(LTE) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제2 셀룰러 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 지정된 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제2 셀룰러 네트워크(294)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일실시예에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제2 셀룰러 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 다른 지정된 대역(예: 약 6GHz 이하)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 보조 프로세서(123), 또는 통신 모듈(190)과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 인터페이스(미도시)에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 서로 연결되어, 어느 한 방향으로 또는 양 방향으로 데이터 또는 제어 신호를 제공하거나 받을 수 있다.

구현에 따라, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)와 직접 연결되지 않을 수도 있다. 이 경우, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)와, 프로세서(120)(예: application processor)를 통하여 데이터를 송수신할 수도 있다. 예를 들어, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 및 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는, 프로세서(120)(예: application processor)와 HS-UART 인터페이스 또는 PCIe 인터페이스를 통하여 데이터를 송수신할 수 있으나, 인터페이스의 종류에는 제한이 없다. 또는, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 및 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는, 프로세서(120)(예: application processor)와 공유 메모리(shared memory)를 이용하여 컨트롤 정보와 패킷 데이터 정보를 교환할 수 있다.

일실시예에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 보조 프로세서(123), 또는 통신 모듈(190)과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2b에서와 같이, 통합 커뮤니케이션 프로세서(260)는, 제1 셀룰러 네트워크, 및 제2 셀룰러 네트워크와의 통신을 위한 기능을 모두 지원할 수 있다.

제1 RFIC(222)는, 송신 시에, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 라디오 주파수(RF) 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 안테나(예: 제1 안테나 모듈(242))를 통해 제1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제1 RFFE(232))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제1 RFIC(222)는 전처리된 RF 신호를 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.

제2 RFIC(224)는, 송신 시에, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에 사용되는 Sub6 대역(예: 약 6GHz 이하)의 RF 신호(이하, 5G Sub6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Sub6 RF 신호가 안테나(예: 제2 안테나 모듈(244))를 통해 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제2 RFFE(234))를 통해 전처리될 수 있다. 제2 RFIC(224)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.

제3 RFIC(226)는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에서 사용될 5G Above6 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 RF 신호(이하, 5G Above6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제3 RFFE(236)를 통해 전처리될 수 있다. 제3 RFIC(226)는 전처리된 5G Above6 RF 신호를 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제3 RFFE(236)는 제3 RFIC(226)의 일부로서 형성될 수 있다.

전자 장치(101)는, 일실시예에 따르면, 제3 RFIC(226)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제4 RFIC(228)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제4 RFIC(228)는 제2 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 제3 RFIC(226)로 전달할 수 있다. 제3 RFIC(226)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제3 RFIC(226)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제4 RFIC(228)는 IF 신호를 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.

일실시예에 따르면, 제1 RFIC(222)와 제2 RFIC(224)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1 RFFE(232)와 제2 RFFE(234)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1 안테나 모듈(242) 또는 제2 안테나 모듈(244)중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.

일실시예에 따르면, 제3 RFIC(226)와 안테나(248)는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 제3 안테나 모듈(246)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제1 서브스트레이트(예: main PCB)에 배치될 수 있다. 이런 경우, 제1 서브스트레이트와 별도의 제2 서브스트레이트(예: sub PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제3 RFIC(226)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(248)가 배치되어, 제3 안테나 모듈(246)이 형성될 수 있다. 제3 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 제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.

일실시예에 따르면, 안테나(248)는 빔포밍에 사용될 수 있는 복수개의 안테나 엘레멘트들을 포함하는 안테나 어레이로 형성될 수 있다. 이런 경우, 제3 RFIC(226)는, 예를 들면, 제3 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.

제2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)는 제1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)와 독립적으로 운영되거나(예: Stand-Alone (SA)), 연결되어 운영될 수 있다(예: Non-Stand Alone (NSA)). 예를 들면, 5G 네트워크에는 액세스 네트워크(예: 5G radio access network(RAN) 또는 next generation RAN(NG RAN))만 있고, 코어 네트워크(예: next generation core(NGC))는 없을 수 있다. 이런 경우, 전자 장치(101)는 5G 네트워크의 액세스 네트워크에 액세스한 후, 레거시 네트워크의 코어 네트워크(예: evolved packed core(EPC))의 제어 하에 외부 네트워크(예: 인터넷)에 액세스할 수 있다. 레거시 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: LTE 프로토콜 정보) 또는 5G 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: New Radio(NR) 프로토콜 정보)는 메모리(230)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(120), 제1 커뮤니케이션 프로세서(212), 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214))에 의해 액세스될 수 있다.

도 3은, 예를 들어, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명된 제3 안테나 모듈(246)의 구조의 일실시예를 도시한다. 도 3의 (a)는, 상기 제3 안테나 모듈(246)을 일측에서 바라본 사시도이고, 도 3의 (b)는 상기 제3 안테나 모듈(246)을 다른 측에서 바라본 사시도이다. 도 3의 (c)는 상기 제3 안테나 모듈(246)의 A-A'에 대한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 일실시예에서, 제3 안테나 모듈(246)은 인쇄회로기판(310), 안테나 어레이(330), RFIC(radio frequency integrate circuit)(352), 또는 PMIC(power manage integrate circuit)(354)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 제3 안테나 모듈(246)은 차폐 부재(390)를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서는, 상기 언급된 부품들 중 적어도 하나가 생략되거나, 상기 부품들 중 적어도 두 개가 일체로 형성될 수도 있다.

인쇄회로기판(310)은 복수의 도전성 레이어들, 및 상기 도전성 레이어들과 교번하여 적층된 복수의 비도전성 레이어들을 포함할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(310)은, 상기 도전성 레이어에 형성된 배선들 및 도전성 비아들을 이용하여 인쇄회로기판(310) 및/또는 외부에 배치된 다양한 전자 부품들 간 전기적 연결을 제공할 수 있다.

안테나 어레이(330)(예를 들어, 도 2의 248)는, 방향성 빔을 형성하도록 배치된 복수의 안테나 엘레멘트들(332, 334, 336, 또는 338)을 포함할 수 있다. 상기 안테나 엘레멘트들은, 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(310)의 제1 면에 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 안테나 어레이(330)는 인쇄회로기판(310)의 내부에 형성될 수 있다. 실시예들에 따르면, 안테나 어레이(330)는, 동일 또는 상이한 형상 또는 종류의 복수의 안테나 어레이들(예: 다이폴 안테나 어레이, 및/또는 패치 안테나 어레이)을 포함할 수 있다.

RFIC(352)(예를 들어, 도 2의 226)는, 상기 안테나 어레이(330)와 이격된, 인쇄회로기판(310)의 다른 영역(예: 상기 제1 면의 반대쪽인 제2 면)에 배치될 수 있다. 상기 RFIC는, 안테나 어레이(330)를 통해 송/수신되는, 선택된 주파수 대역의 신호를 처리할 수 있도록 구성된다. 일실시예에 따르면, RFIC(352)는, 송신 시에, 통신 프로세서(미도시)로부터 획득된 기저대역 신호를 지정된 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다. 상기 RFIC(352)는, 수신 시에, 안테나 어레이(330)를 통해 수신된 RF 신호를, 기저대역 신호로 변환하여 통신 프로세서(예: 2a의 제2 커뮤니케이션 프로세서(214) 또는 도 2b의 통합 커뮤니케이션 프로세서(260))에 전달할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, RFIC(352)는, 송신 시에, IFIC(intermediate frequency integrate circuit)(예를 들어, 도 2의 제4 RFIC(228))로부터 획득된 IF 신호(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz) 를 선택된 대역의 RF 신호로 업 컨버트 할 수 있다. 상기 RFIC(352)는, 수신 시에, 안테나 어레이(330)를 통해 획득된 RF 신호를 다운 컨버트하여 IF 신호로 변환하여 상기 IFIC에 전달할 수 있다.

PMIC(354)는, 상기 안테나 어레이와 이격된, 인쇄회로기판(310)의 다른 일부 영역(예: 상기 제2 면)에 배치될 수 있다. PMIC는 메인 PCB(미도시)로부터 전압을 공급받아서, 안테나 모듈 상의 다양한 부품(예를 들어, RFIC(352))에 필요한 전원을 제공할 수 있다.

차폐 부재(390)는 RFIC(352) 또는 PMIC(354) 중 적어도 하나를 전자기적으로 차폐하도록 상기 인쇄회로기판(310)의 일부(예를 들어, 상기 제2 면)에 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 차폐 부재(390)는 쉴드캔을 포함할 수 있다.

도시되지 않았으나, 다양한 실시예들에서, 제3 안테나 모듈(246)은, 모듈 인터페이스를 통해 다른 인쇄회로기판(예: 주 회로기판)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 연결 부재를 통하여, 상기 안테나 모듈의 RFIC(352) 및/또는 PMIC(354)가 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다.

도 4는, 다양한 실시예들에 따른, 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치의 블록도이다. 전자 장치 (401)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 프로세서(410), 커뮤니케이션 프로세서(420), IFIC(430), RFIC(440), 및/또는 안테나 어레이(450)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, RFIC(440) 및 안테나 어레이(450)는 안테나 모듈에 포함될 수 있다.도 4에서는 간략한 설명을 위하여, 전자 장치(401)에 포함되는 구성요소 중 프로세서(410), 커뮤니케이션 프로세서(420), IFIC(430), RFIC(440), 및 안테나 어레이(450)를 제외한 다른 구성요소는 생략되었다. 다양한 실시예에 따라서, 프로세서(410)는 도 1의 프로세서(120)일 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 커뮤니케이션 프로세서(420)는 도 2a의 제2 커뮤니케이션 프로세서(214) 또는 도 2b의 통합 커뮤니케이션 프로세서(260)일 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, IFIC(430)는 도 2a 또는 도 2b의 제4 RFIC(228)일 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, RFIC(440)는 도 2a 또는 도 2b의 제3 RFIC(226)일 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 안테나 어레이(450)는 도 2a 또는 도 2b의 안테나(248)일 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 안테나 어레이(450)는 적어도 하나의 안테나 엘레멘트(예를 들어, 도 3에 도시된 복수의 안테나 엘레멘트들(332, 334, 336, 또는 338))를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 커뮤니케이션 프로세서(420)는 프로세서(420)로부터의 제어 신호에 기초하여, 기저대역 신호를 생성할 수 있다. 커뮤니케이션 프로세서(420)에서 생성된 기저대역 신호는 IFIC(430)에 전달될 수 있다. IFIC(430)는 기저대역 신호에 기초하여 RFIC(440)에 하나 이상의 중간 주파수 대역의 신호를 전달할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, IFIC(430)로부터 RFIC(440)에 전달되는 중간 주파수 대역 신호는 제1 편파 특성 신호를 방사하는 적어도 하나의 안테나(예: V-pol 안테나)에 대응되는 제1 중간 주파수 대역(intermediate frequency, IF) 신호(이하 "제1 IF 신호"라 칭하기로 한다) 및 제2 편파 특성 신호를 방사하는 적어도 하나의 안테나(예: H-pol 안테나)에 대응되는 제2 중간 주파수 대역 신호(이하 "제2 IF 신호"라 칭하기로 한다) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, IFIC(430)와 RFIC(440) 사이에는 제1 IF 신호가 전달되기 위한 인터페이스(예를 들어, 포트) 및 제2 IF 신호가 전달되기 위한 인터페이스(예를 들어, 포트)가 별개로 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, IFIC(430)로부터 출력되는 제1 IF 신호는 상기 RFIC(440)를 통해 제1 RF 신호로 변환될 수 있으며, 상기 제1 RF 신호는 상기 안테나 어레이(450) 중 적어도 하나의 V-pol 안테나를 통해 제1 편파 특성을 갖는 신호로 방사될 수 있다. IFIC(430)로부터 출력되는 제2 IF 신호는 상기 RFIC(440)를 통해 제2 RF 신호로 변환될 수 있으며, 상기 제2 RF 신호는 상기 안테나 어레이(450) 중 적어도 하나의 H-pol 안테나를 통해 제2 편파 특성을 갖는 신호로 방사될 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 제1 편파 특성을 갖는 것은 지면과 수직인 방향으로 편파(polarized)된 전기장을 갖는 것을 의미할 수 있으며, 제2 편파 특성을 갖는 것은 지면과 수평인 방향으로 편파(polarized)된 전기장을 갖는 것을 의미할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

다양한 실시예에 따라, 상기 RFIC(440)(예: 도 2a의 제3 RFIC(226)) 및 안테나 어레이(450)(예: 도 2a의 안테나(248))는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 하나의 모듈(예컨대, 밀리미터파 모듈(예: 도 2a의 제3 안테나 모듈(246)))로 구성될 수 있으며, 이에 대한 상세한 예시는 도 6의 설명에서 후술하기로 한다.

도 5는, 다양한 실시예들에 따른, IFIC의 블록도이다. 다양한 실시예에 따라서, IFIC(510)는 복수의 밴드패스 필터(531, 532, 533, 및/또는 534), 복수의 믹서(540-1, 540-2, 540-3, 540-4), 또는 복수의 다이플렉서(561, 및/또는 562)를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, IFIC(510)는 포트(521)를 통하여 커뮤니케이션 프로세서(예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(420))에서 생성되는 기저 대역 신호를 수신할 수 있다. 포트(521)를 통하여 수신된 신호는 지정된 기저 대역 주파수 성분을 통과시키는 밴드패스 필터(531)를 통과할 수 있고, 밴드패스 필터(531)를 통과한 신호는 믹서(540-1)를 통하여 로컬 오실레이터(541)에 의하여 주파수가 제1 대역(예를 들어, 8GHz)으로 변환되어 다이플렉서(561)에 입력될 수 있다. 여기서, 밴드패스 필터(531)에서 출력되는 신호를 제1 기저대역 신호로 명명할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, IFIC(510)는 포트(522)를 통하여 커뮤니케이션 프로세서(예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(420))에서 생성되는 기저 대역 신호를 수신할 수 있다. 포트(522)를 통하여 수신된 신호는 밴드패스 필터(531)와 상이한, 지정된 기저 대역 주파수 성분을 통과시키는 밴드패스 필터(532)를 통과할 수 있고, 밴드패스 필터(532)를 통과한 신호는 믹서(540-2)를 통하여 로컬 오실레이터(542)에 의하여 주파수가 제2 대역(예를 들어, 10.5GHz)으로 변환되어 다이플렉서(561)에 입력될 수 있다. 여기서, 밴드패스 필터(532) 에서 출력되는 신호를 제2 기저대역 신호로 명명할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 다이플렉서(561)는 로컬 오실레이터(541)에 의하여 주파수가 제1 대역(예를 들어, 8GHz)으로 변환된 신호(551) 및 로컬 오실레이터(542)에 의하여 주파수가 제2 대역(예를 들어, 10.5GHz)으로 변환된 신호(552)를 합성하여 출력할 수 있다. 다이플렉서(561)에서 출력되는 신호는 제1 IF 신호(571)로 명명될 수 있고, 제1 주파수를 갖는 제1 IF 성분(572) 및 제2 주파수를 갖는 제2 IF 성분(573)을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, IFIC(510)는 포트(523)를 통하여 커뮤니케이션 프로세서(예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(420))에서 생성되는 기저 대역 신호를 수신할 수 있다. 포트(523)를 통하여 수신된 신호는 지정된 기저 대역 주파수 성분을 통과시키는 밴드패스 필터(533)를 통과할 수 있고, 밴드패스 필터(533)를 통과한 신호는 믹서(540-3)를 통하여 로컬 오실레이터(543)에 의하여 주파수가 제1 대역(예를 들어, 8GHz)으로 변환되어 다이플렉서(562)에 입력될 수 있다. 여기서, 밴드패스 필터(533)에서 출력되는 신호를 제3 기저대역 신호로 명명할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, IFIC(510)는 포트(524)를 통하여 커뮤니케이션 프로세서(예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(420))에서 생성되는 기저 대역 신호를 수신할 수 있다. 포트(524)를 통하여 수신된 신호는 밴드패스 필터(533)와 상이한, 지정된 기저 대역 주파수 성분을 통과시키는 밴드패스 필터(534)를 통과할 수 있고, 밴드패스 필터(534)를 통과한 신호는 믹서(540-4)를 통하여 로컬 오실레이터(544)에 의하여 주파수가 제2 대역(예를 들어, 10.5GHz)으로 변환되어 다이플렉서(562)에 입력될 수 있다. 여기서, 밴드패스 필터(534) 에서 출력되는 신호를 제4 기저대역 신호로 명명할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 다이플렉서(562)는 로컬 오실레이터(543)에 의하여 주파수가 제1 대역(예를 들어, 8GHz)으로 변환된 신호(553) 및 로컬 오실레이터(544)에 의하여 주파수가 제2 대역(예를 들어, 10.5GHz)으로 변환된 신호(554)를 합성하여 출력할 수 있다. 다이플렉서(562)에서 출력되는 신호는 제2 IF 신호(574)로 명명될 수 있고, 제1 주파수를 갖는 제3 IF 성분(575) 및 제2 주파수를 갖는 제4 IF 성분(576)을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, IFIC(510)는 주파수 변환기(예: 믹서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, IFIC(510)는 포트(예: 521, 522, 523, 및/또는 524)를 통하여 수신된 신호를 주파수 변환기(예: 믹서)를 이용하여, 주파수를 변환할 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 다이플렉서(561 및/또는 562)는 트리플렉서(triplexer)를 포함할 수 있다. 예를 들어, IFIC(510)는 복수의 밴드패스 필터(531, 532, 533, 및/또는 534), 복수의 믹서(540-1, 540-2, 540-3, 및/또는 540-4), 또는 복수의 트리플렉서를 포함할 수 있다.

도 6은, 다양한 실시예들에 따른, IFIC에 연결된 밀리미터파 모듈의 구조를 도시한다. 도 6을 참조하면, 밀리미터파 모듈(예컨대, 도 1의 안테나 모듈(197), 도 2a 또는 도 2b의 제3 안테나 모듈(246))은 RFIC(620) 및 안테나 어레이(610)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, RFIC(620)는 PLL(621), 증폭기(622-1, 622-2), 제1 믹서(623-1), 제2 믹서(623-2), 제1 스플리터(spliter)/컴바이너(combiner)(631), 제2 스플리터/컴바이너(632), 복수의 위상 변환기(641, 642, 643, 644, 645 및/또는 646), 복수의 PA(power amplifier)(651-1, 652-1, 653-1, 654-1, 655-1 및/또는 656-1), 및/또는 복수의 LNA(now noise amplifier)(651-2, 652-2, 653-2, 654-2, 655-2 및/또는 656-2)를 포함할 수 있다.

도 6을 참조하면, 안테나 어레이(610)는 복수의 안테나 엘레멘트들을 포함하고, 복수의 안테나 엘레멘트들은 제1 안테나 엘레멘트(611), 제2 안테나 엘레멘트(612), 또는 제3 안테나 엘레멘트(613)를 포함할 수 있다. 상기 각 안테나 엘레멘트는 H-pol(611-1, 612-1, 613-1) 및 V-pol(611-2, 612-2, 613-2)의 급전점을 포함할 수 있다.

도 6을 참조하면, IF H 신호는 제1 믹서(623-1)를 통해 F_LO 신호와 합성되어 제1 스플리터/컴바이너(631)로 입력될 수 있다. 상기 제1 스플리터/컴바이너(631)로 입력된 신호는 N개의 신호로 분기되어 제1 위상 변환기(641), 제3 위상 변환기(643), 또는 제5 위상 변환기(645)로 전송될 수 있다. 각 위상 변환기(641, 643, 645)를 통해 위상 변환된 신호는 PA(651-1, 653-1, 655-1)를 통해 증폭된 후, H-pol(611-1, 612-1, 613-1)을 통해 무선 공간으로 전송될 수 있다. IF V 신호는 제2 믹서(623-2)를 통해 F_LO 신호와 합성되어 제2 스플리터/컴바이너(632)로 입력될 수 있다. 상기 제2 스플리터/컴바이너(632)로 입력된 신호는 N개의 신호로 분기되어 제2 위상 변환기(642), 제4 위상 변환기(644), 또는 제6 위상 변환기(646)로 전송될 수 있다. 각 위상 변환기(642, 644, 646)를 통해 위상 변환된 신호는 PA(652-1, 654-1, 656-1)를 통해 증폭된 후, V-pol(611-2, 612-2, 613-2)을 통해 무선 공간으로 전송될 수 있다.

다양한 실시예에 따라, H-pol(611-1, 612-1, 613-1)을 통해 수신된 신호는 LNA(651-2, 653-2, 655-2)를 통해 증폭된 후, 제1 위상 변환기(641), 제3 위상 변환기(643), 또는 제5 위상 변환기(645)로 전송될 수 있다. 위상 변환기(641, 643, 645)를 통해 위상 변환된 신호는 제1 스플리터/컴바이너(631)에서 결합되어 제1 믹서(623-1)로 전송될 수 있다. 상기 제1 믹서(623-1)는 상기 제1 스플리터/컴바이너(631)에서 결합된 신호를 수신하고, F_LO 신호와 합성하여 IF H 신호를 출력할 수 있다. 각 V-pol(611-2, 612-2, 613-2)을 통해 수신된 신호는 LNA(652-2, 654-2, 656-2)를 통해 증폭된 후, 제2 위상 변환기(642), 제4 위상 변환기(644), 또는 제6 위상 변환기(646)로 전송될 수 있다. 위상 변환기(642, 644, 646)를 통해 위상 변환된 신호는 제2 스플리터/컴바이너(632)에서 결합되어 제2 믹서(623-2)로 전송될 수 있다. 상기 제2 믹서(623-2)는 상기 제2 스플리터/컴바이너(632)에서 결합된 신호를 수신하고, F_LO 신호와 합성하여 IF V 신호를 출력할 수 있다. 상기 IF H 신호 및 상기 IF V 신호는 IFIC(예컨대, 도 4의 IFIC(430))에 전달될 수 있다. IFIC는 IF 신호를 기저 대역 신호로 변환하여 커뮤니케이션 프로세서(예컨대, 도 4의 커뮤니케이션 프로세서(420))에 전달할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 상기 도 6의 밀리미터파 모듈에 포함된 RFIC(620)의 불량 여부를 테스트하기 위해 방사(OTA(on the air)) 검증 시스템을 이용한 파-필드 루프백(far-field loopback) 검사 시스템을 이용할 수 있다. 밀리미터파 모듈(예컨대, 도 1의 안테나 모듈(197) 또는 도 2a의 제3 안테나 모듈(246))은 어레이 안테나(610)와 RFIC(620)가 일체화되어 있는 AiP (antenna-in-package) 형태로 제작될 수 있어 안테나가 배제된 RFIC 자체만의 성능을 측정하기 위한 별도의 외부 연결 포트를 만들기 어려울 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 모듈 제작 시, 파-필드 루프백 검사 시스템의 챔버 내에서 밀리미터파 모듈이 신호를 방사할 수 있는 환경을 구성하여 RF 특성에 대한 불량 판정 시험을 진행할 수 있다.

상기 파-필드 루프백 방식은 밀리미터파 모듈의 제작 라인 상에 거대한 파-필드 챔버(chamber)를 설치하고, 5G 신호의 인가를 위해 상대적으로 고가의 장비를 사용하므로, 비용, 공간, 또는 시간 측면에서 비효율적일 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 상기 파-필드 루프백 방식 대신, 밀리미터파 모듈 내에 존재하는 패치 안테나의 H-pol과 V-pol을 이용해 자체 루프백 경로를 형성함으로써 밀리미터파 모듈의 불량 검사를 수행할 수 있다.

도 7은, 다양한 실시예들에 따른, 셀프 루프백 방식의 검사 시스템을 도시한다. 도 7을 참조하면, 챔버 역할을 하는 쉴딩 지그(chielding-jig)(710) 내에 밀리미터파 모듈(예컨대, 어레이 안테나(610)와 RFIC(620)가 일체화된 모듈)을 배치하고, 셀프 루프백 방식에 의해 밀리미터파 모듈 스스로 신호 분석을 진행할 수 있다. 예컨대, 신호 생성기(740)에서 생성된 IF 신호는 쉴딩 지그(710) 내에 배치된 밀리미터파 모듈의 RFIC(620)의 입력 단자로 입력될 수 있다. 전력 공급부(760)는 밀리미터파 모듈에 설정된 전압(예컨대, 1.8V, 4.5V)의 전원을 공급할 수 있다. 공정용 단말(720)은 UART(universial asynchronous receiver/transmitter)를 통해 FPGA(field programmable gate array) 보드(730)로 제어 신호를 전송하고, FPGA 보드(730)는 밀리미터파 모듈 내에서 사용된 LO(local oscillator) 주파수를 생성하기 위한 기준 클록(reference clock)(RFE CLK) 및 제어 신호(control signal)를 생성하여 RFIC(620)의 입력 단자로 입력시킬 수 있다.

상기 밀리미터파 모듈의 RFIC(620)로 입력된 IF 신호는 RF 신호로 변화된 후, 어레이 안테나(610)의 특정 H-pol을 통해 방사될 수 있다. 상기 H-pol을 통해 방사된 신호의 적어도 일부는 특정 V-pol을 통해 입력될 수 있다. 상기 특정 V-pol을 통해 입력된 신호는 RFIC(620)를 통해 IF 신호로 변환될 수 있다. 전력 측정기(750)는 상기 IF신호로 변환된 수신 신호의 크기를 측정함으로써 RFIC의 불량을 판정할 수 있다.

상기 쉴딩 지그(710) 내에 배치되는 밀리미터파 모듈은 도 6과 같이 형성될 수 있으며, 상기 밀리미터파 모듈을 각 하드웨어 구성 요소로 구분하면 도 8a 내지 도 8d로 구분될 수 있다. 도 8a는 다양한 실시예들에 따른, 밀리미터파 모듈 내의 TX 체인을 도시한다. 도 8b는 다양한 실시예들에 따른, 밀리미터파 모듈 내의 RX 체인을 도시한다. 도 8c는 다양한 실시예들에 따른, 밀리미터파 모듈 내의 주파수 합성기를 도시한다. 도 8d는 다양한 실시예들에 따른, 밀리미터파 모듈 내의 안테나를 도시한다.

도 8a를 참조하면, RFIC(620)의 TX 체인은 제1 다이플렉서(diplexer)(811), 믹서(623-1), 스플리터/컴바이너(631), 위상 변환기(641), 또는 PA(651-2)를 포함할 수 있다. 도 8b를 참조하면, RFIC(620)의 RX 체인은 LNA(652-1), 위상 변환기(642), 스플리터/컴바이너(632), 믹서(623-2), 또는 제2 다이플렉서(812)를 포함할 수 있다. 도 8c를 참조하면, VCO 신호(820)는 주파수 합성기(frequency synthesizer)(830)를 통해 주파수 합성되어 F_LO 주파수 신호를 출력할 수 있다. 도 8d를 참조하면, 안테나 어레이(610)에 포함되는 안테나 엘레멘트(611)는 H-pol(611-1) 및 V-pol(611-2)의 급전점을 포함할 수 있다.

상기 밀리미터파 모듈을 형성하는 도 8a, 도 8b, 도 8c, 도 8d 중 주파수 합성기(830)의 불량 여부는 상기 주파수 합성기(830)에 포함되는 PLL(phase-locked-loop)(621)의 락킹 여부를 판별하는 상태 플래그(status flag)를 통해 정상 동작 여부를 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 상기 도 8a의 TX 체인의 불량 여부는 IF 입력 단의 외부에서 IF 주파수 대역의 신호를 인가한 후, TX 출력 단에서의 RF 대역 신호의 전력을 측정함으로써 판별할 수 있다. 예컨대, TX 체인에 포함되는 소자 중 어느 하나라도 불량이 발생하면, 최종 TX 출력 단에서 출력되는 TX 신호 크기가 정상 범위를 벗어나게 되어 불량 여부를 확인할 수 있다. 상기 도 8b의 RX 체인의 불량 여부는 RX 입력 단에 외부에서 RF(mmWave) 주파수 대역의 신호를 인가한 후, RX 출력 단에서 IF 대역 신호의 크기를 측정함으로써 판별할 수 있다. 도 8d의 안테나 어레이의 불량 여부는 H/V pol에 신호를 인가한 후 안테나가 정상적으로 신호를 방사하는지 확인함으로써 판단할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 상기 도 8a, 도 8b, 도 8c, 도 8d의 밀리미터파 모듈을 구성하는 HW 구성들이 하나의 AiP 모듈 내에 집적되어 있는 상황에서는 각 구성 요소의 불량을 개별적으로 판단할 수 없으며, 밀리미터파 모듈 내 하드웨어 구성 요소들이 복합적으로 동작하는 상황에서 불량을 통합해서 판단할 수 있다.

예컨대, 파-필드 루프백 방식에 기반한 불량 검사 방식은 TX 측정 시, 도 8a의 TX Chain과 도 8d의 안테나 어레이 특성을 같이 판별할 수 있다. 또한, RX 측정 시에는 도 8b의 RX 체인과 도 8d의 안테나 어레이 특성을 같이 판별할 수 있다. 상기 파-필드 루프백 방식의 불량 판정 기준은 각 하드웨어 구성 별 양품 편차 범위를 고려해 산정될 수 있다.

예를 들어, 도 9를 참조하면, RX 체인의 양품 편차 범위(910)가 +/-2dB이고, ANT 게인의 양품 편차 범위(920)가 +/-1dB 라면, 도시된 바와 같이 모듈 상태에서 RX 경로에 대한 불량 판정 시험 시, 양품 판정 범위(930)는 각 구성 요소의 양품들을 커버할 수 있도록 +/-3dB로 결정이 되어야 한다. 그러나, 상기 기준으로 양품 테스트를 할 경우, Rx 체인의 수치가 평균값에서 +2 ~ +3dB에 해당하는 샘플(931)이나 -2 ~ -3dB에 해당하는 샘플(932)들 중 일부 불량 샘플들은 함께 테스트되는 ANT의 분포에 따라 양품으로 오판정될 수 있다. 이는 모든 하드웨어 구성요소를 한 번에 테스트 하지 않고, 복합적으로 테스트할 수 밖에 없는 상황에서 발생하는 검출 능력의 저하를 나타낸다. 다양한 실시예에 따라, 전술한 파-필드 루프백 방식에 비해, 도 7에 도시된 셀프 루프백 방식은 상기 도 9에서보다 더 큰 검출 능력 저하가 발생할 수 있다.

도 10은, 다양한 실시예들에 따른, 셀프 루프백 방식의 검사 시스템을 도시한다. 도 10을 참조하면, 모듈 외부에서 IF 주파수 대역에서 TX 신호를 인가하면, RFIC(620) 내부의 TX 체인을 거쳐, RF 주파수 대역으로 변환되고, 위상 변환기(641)를 거쳐 PA(651-2)를 통해 증폭이 될 수 있다. 상기 증폭된 신호는 어레이 안테나의 H-pol(또는 V-pol)에 인가되고, 인가된 신호 대비 커플링 팩터(coupling factor; CF)만큼 감쇄된 신호가 어레이 안테나의 V-pol로 입력될 수 있다. 상기 커플링 팩터는 어레이 안테나의 H-pol과 V-pol 간의 커플링 량으로 정의될 수 있다. 상기 V-pol로 입력된 신호는 RFIC(620)의 RX 입력 단으로 인가되고, RFIC(620)의 RX 체인을 거치면서 IF 주파수 대역으로 변환되어 RX 출력 신호로 출력될 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 상기 파-필드 루프백 방식에 의해 얻게 되는 루프백 게인에는 하기 <수학식 1>과 같이 하드웨어 구성 요소의 모든 성능 인자(예컨대, TX 체인 게인(G_TX), RX 체인 게인(G_RX), 안테나 게인의 이상 여부를 판정할 수 있는 커플링 팩터(Ant CF(coupling factor)))가 합쳐진 값으로 확인될 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 <수학식 1>의 루프백 게인 값 만을 가지고, 불량 여부를 판정하려면, 하드웨어 구성 요소들의 양품 편차 범위를 모두 포함할 수 있도록 불량 기준을 설정해야 한다. 예컨대, 상기 루프백 게인으로 판정된 불량 여부는 도 11과 같이 나타낼 수 있다. 도 11을 참조하면, 셀프-루프백 테스트의 경우 TX 체인의 게인 편차(1110)가 +/-2dB, RX 체인의 게인 편차(1120)가 +/-2dB, 안테나의 커플링 팩터 편차(1130)가 +/-2dB라 가정할 경우, 루프백 게인의 양품 판정 기준(1140)은 +/-6dB로 결정될 수 있다. 이 경우, RX 체인만을 생각하면, +2 ~ +6dB 구간(1141) 및, -2 ~ -6dB 구간(1142)에 해당하는 샘플들 중 일부 불량 샘플들이 양품으로 오판정될 수 있다. 상기 도 11의 셀프 루프백 테스트는 전술한 도 9의 파-필드 루프백 방식에 비해 상대적으로 넓은 오판정 가능 영역을 가지게 되어, 검출 능력이 상대적으로 떨어질 수 있다.

이하, 도 12 내지 도 18을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 밀리미터파 검사 방법을 설명하기로 한다. 다양한 실시예에 따라, 셀프-루프백 방식이 가지는 검출 능력 저하를 해결하기 위해 RFIC의 ATE(automated test equipment) 시험 결과를 이용하여 검사할 수 있다. 상기 검사 방법은 ATE-기반 셀프 루프백 검사 방식으로 지칭될 수 있으나 다양한 실시예들이 상기 특정 용어로 한정되는 것은 아니다. 다양한 실시예에 따라, RFIC가 제조될 때, 웨어퍼(wafer) 상태에서의 IC의 기본 성능을 확인하는 ATE 시험이 수행될 수 있다.

도 12는 다양한 실시예에 따른, RF IC의 TX 체인 게인 및 RX 체인 게인 획득 방법을 나타내는 도면이다. 도 12를 참조하면, 상기 ATE 시험 시 RF 측정 장치(1210) 및 프로브 스테이션(1220)을 이용하여, TX 입력에 신호를 인가하고 TX 출력의 전력을 측정할 수 있으며, RX 입력에 신호를 인가하고 RX 출력의 전력을 측정할 수 있다. 상기 측정된 데이터를 이용하면, RFIC 내부에 있는 TX 체인 게인(G_TX) 및 RX 체인 게인(G_RX)을 획득할 수 있다. 상기 획득된 TX 체인 게인 및 RX 체인 게인은 RFIC(620) 내의 메모리에 저장될 수 있다.

도 13은, 다양한 실시예들에 따른, 셀프 루프백 방식의 검사 시스템을 도시한다. 도 13을 참조하면, 상기 도 12의 ATE 시험 시 획득한 TX 체인 게인 및 RX 체인 게인을 메모리(1310)(예컨대, OTP(one-time programmable) 메모리)에 저장할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 밀리미터파 모듈이 제조된 후, 상기 메모리에 저장된 정보를 이용하여 ATE 기반 셀프 루프백 테스트를 수행함으로써 검출 능력을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 밀리미터파 모듈의 입력 단에 IF 주파수를 인가하고, 루프백되어 출력되는 IF 주파수 신호를 측정할 수 있으며, 상기 RFIC(620) 내부의 메모리(1310)로부터 ATE 시험 시 측정해 저장해 둔 G_TX, 또는 G_RX 값을 로딩할 수 있다. 다양한 실시예에 따라. 상기 로딩된 정보 및 측정된 값에 기반하여 하기 <수학식 2>와 같이 커플링 팩터(CF_calc)를 계산할 수 있으며, 상기 커플링 팩터에 기반하여 RFIC의 불량 판정을 수행할 수 있다.

상기 방식에 따라 밀리미터파 모듈을 통해 루프백되는 신호들의 관계는 하기 <수학식 3>과 같이 나타낼 수 있다.

상기 <수학식 3>에서 CF는 안테나의 커플링 팩터로서 예컨대, +/-2dB 수준의 편차를 가질 수 있다. G_TX는 도 12의 ATE시 측정되어 메모리(1310)에 저장된 Tx 체인의 게인값을 의미하며, G_RX는 도 12의 ATE시 측정되어 메모리(1310)에 저장된 Rx 체인의 게인값을 의미한다. 상기 TX Corr Factor는 RFIC가 모듈 내부에 어셈블(assemble)되고 어레이 안테나(610)와 연결됨으로 인해 변경되는 TX 정정 팩터(TX correction factor)를 의미할 수 있으며, 정적인 값(static value)으로 확인될 수 있다. TX Error는 안테나 VSWR(voltage standing-wave ratio)의 모듈 간 편차 등으로 인해 발생하는 모듈별 TX 게인 편차(gain variation)를 나타낸다. RX Corr Factor는 RFIC(620)가 밀리미터파 모듈 내부에 어셈블(assemble)되고 어레이 안테나와 연결됨으로 인해 변경되는 RX 정정 팩터(RX correction factor)를 의미할 수 있으며, 정적인 값(static value)으로 확인될 수 있다. RX Error는 안테나 VSWR의 모듈 간 편차 등으로 인해 발생하는 모듈 별 RX 게인 편차를 나타낸다.

다양한 실시예에 따라, ATE 기반의 루프백 검사 방식에서는 RFIC 별 존재하는 TX 체인 게인, 및/또는 RX 체인 게인을 메모리(1310)를 통해 확인할 수 있으며, 상기 TX 정정 팩터 및 RX 정정 팩터는 정적인 값으로 확인할 수 있다. 상기 TX 체인 게인 및 RX 체인 게인을 확인함으로써 밀리미터파 모듈별로 차이를 발생시키는 요인은 TX 체인/RX 체인이 모듈에 포함되는 안테나별 VSWR 값의 차이로 인해 발생하는 게인 변화량뿐이다. 이는 기존의 체인 게인 변화(예컨대, +/-2dB 수준)보다 상대적으로 훨씬 작은 범위(예컨대, +/-0.5dB) 이내에서 분포할 수 있다. 이를 고려해 CF_Calc의 편차 요인을 유도하면 하기 <수학식 4>와 같이 나타낼 수 있다.

상기 <수학식 4>에 기반해서 ATE 기반 셀프 루프백 방식의 불량 판정 기준과, 오 판정 가능 범위를 확인하면, 도 14와 같이 나타낼 수 있다. 도 14를 참조하면, 셀프-루프백 테스트의 경우 안테나 CF의 게인 편차(1410)가 +/-2dB, TX Error의 게인 편차(1420)가 +/-0.5dB, RX Error의 게인 편차(1420)가 +/-0.5dB라 가정할 경우, 루프백 게인의 양품 판정 기준(1440)은 +/-3dB로 결정될 수 있다. 이 경우, 안테나 CF 양품 분포 영역(1440)은 +/-2dB이며, +2 ~ +3dB 구간(1441) 및, -2 ~ -3dB 구간(1442)에 해당하는 샘플들 중 일부 불량 샘플들이 양품으로 오판정될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 상기 도 14의 셀프 루프백 테스트는 전술한 도 11의 셀프 루프백 테스트 방식에 비해 상대적으로 검출 능력이 향상됨을 알 수 있다.

다양한 실시예에 따라, TX 체인에서 PA 출력 단에 TX PDET(1010) 또는 RX PDET(1020)을 이용하여 검출 능력을 향상시킬 수 있다. 예컨대, ATE 시험 단계에서 TX 체인에서 출력되는 실제 전력과 TX PDET(1010)에서 읽게 되는 검출 코드(detection code)값을 통해 둘 간의 상관 팩터(correlation factor)(pcorr)값을 찾아내고 이를 메모리(1310) 내에 저장하면, RFIC(620)가 밀리미터파 모듈 내에 통합되었을 때 발생할 수 있는 불량/안테나 특성의 틀어짐으로 인한 게인 저하 현상 등을 검출함에 있어 TX 체인 게인의 양품 편차가 미치는 불확실성을 줄일 수 있다.

예컨대, 상기 TX PDET(1010)의 값을 통해 상기 TX 게인 에러를 확인하는 방법은 하기 <수학식 5>를 통해 산출될 수 있다

다양한 실시예에 따라, 상기 <수학식 5>에 의해 산출된 TX Gain Error 값이 설정된 범위 내에 속할 경우 밀리미터파 모듈을 양품으로 판단할 수 있다.

이하, 도 15 내지 도 18을 참조하여, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법들을 설명한다.

도 15는 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 15를 참조하면, 다양한 실시예에 따라, 전자 장치(예컨대, 검사 장치)(예: 도 1의 전자 장치(101, 102))는 동작 1510에서 밀리미터파 모듈(예컨대, 도 1의 안테나 모듈(197) 또는 도 2a의 제3 안테나 모듈(246))의 송신 신호 입력단자로 신호를 전송할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 전자 장치는 동작 1520에서 상기 송신 신호 입력단자로 전송된 신호가 상기 밀리미터파 모듈 내의 상기 적어도 하나의 안테나를 거쳐 수신 신호 출력단자를 통해 출력되는 출력 신호를 수신할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 전자 장치는 동작 1530에서 상기 밀리미터파 모듈 내의 메모리에 저장된 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터, 및 수신 경로와 관련된 이득(Rx Chain Gain)에 대응하는 제2 데이터를 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 전자 장치는 동작 1540에서 상기 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 전자 장치는 전술한 <수학식 3> 및 <수학식 4>에 의해 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단할 수 있다.

도 16은 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 16을 참조하면, 다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)(예, 도 1의 전자 장치(101, 102))는 동작 1610에서 전자 장치(1601)(예: 도 1의 전자 장치(101))의 밀리미터파 모듈(예컨대, 도 1의 안테나 모듈(197) 또는 도 2a의 제3 안테나 모듈(246))의 송신 신호 입력단자로 IF 입력 신호를 인가할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 전자 장치(1601)는 동작 1620에서 복수의 송신 체인들 중 테스트할 송신 체인(TX chain)을 온 상태로 스위칭할 수 있다. 예컨대, 상기 복수의 송신 체인들은 검사를 위해 순차적으로 온 상태로 스위칭될 수 있다. 전자 장치(1601)는 동작 1630에서 루프백 수신 체인(RX chain)을 온 상태로 스위칭할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 전자 장치(1601)는 상기 송신 신호 입력단자로 입력된 IF 입력 신호가 상기 밀리미터파 모듈 내의 송신 체인, 적어도 하나의 안테나, 수신 체인을 거쳐 수신 신호 출력단자를 통해 출력될 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)는 동작 1640에서 상기 수신 신호 출력단자를 통해 출력되는 IF 출력 신호를 측정할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)는 동작 1650에서 상기 전자 장치(1601)의 밀리미터파 모듈 내의 메모리에 저장된 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터, 및 수신 경로와 관련된 이득(Rx Chain Gain)에 대응하는 제2 데이터를 로딩하여 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)는 동작 1660에서 상기 측정된 IF 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 불량 또는 이상 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 전자 장치는 전술한 <수학식 3> 및 <수학식 4>에 의해 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단할 수 있다.

도 17은 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 17을 참조하면, 다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)(예, 도 1의 전자 장치(101, 102))는 동작 1710에서 전자 장치(1601)(예: 도 1의 전자 장치(101))의 밀리미터파 모듈(예컨대, 도 1의 안테나 모듈(197) 또는 도 2a의 제3 안테나 모듈(246))의 송신 신호 입력단자로 IF 입력 신호를 인가할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)는 동작 1720에서 전자 장치(1601)로 제어 신호를 입력하여 상기 전자 장치(1601)의 밀리미터파 모듈 내에 포함된 복수의 송신 체인들 중 테스트할 송신 체인(TX chain)을 온 상태가 되도록 제어할 수 있다. 예컨대, 상기 복수의 송신 체인들은 검사를 위해 순차적으로 온 상태가 되도록 제어될 수 있다. 검사 장치(1602)는 동작 1730에서 전자 장치(1601)로 제어 신호를 입력하여 상기 전자 장치(1601)의 밀리미터파 모듈 내에 포함된 루프백 수신 체인(RX chain)을 온 상태가 되도록 제어할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 전자 장치(1601)의 상기 송신 신호 입력단자로 입력된 IF 입력 신호는 상기 밀리미터파 모듈 내의 송신 체인, 적어도 하나의 안테나, 수신 체인을 거쳐 수신 신호 출력단자를 통해 출력될 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)는 동작 1740에서 상기 수신 신호 출력단자를 통해 출력되는 IF 출력 신호를 측정할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)는 동작 1750에서 상기 전자 장치(1601)의 밀리미터파 모듈 내의 메모리(예컨대, OTP)에 저장된 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터, 및 수신 경로와 관련된 이득(Rx Chain Gain)에 대응하는 제2 데이터를 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)는 동작 1760에서 상기 측정된 IF 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 커플링 팩터를 계산할 수 있다. 예컨대, 검사 장치(1602)는 전술한 <수학식 3> 및 <수학식 4>에 의해 커플링 팩터를 계산할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)는 동작 1770에서 상기 계산된 커플링 팩터가 정상 조건을 만족하는지(예컨대, 정상 범위에 포함되는지) 여부를 확인할 수 있다. 상기 확인 결과, 커플링 팩터가 정상 조건을 만족하지 않으면(동작 1770-아니오), 상기 검사 장치(1602)는 동작 1790에서 상기 전자 장치(1601)의 밀리미터파 모듈을 불량으로 판정할 수 있다. 상기 확인 결과, 커플링 팩터가 정상 조건을 만족하면(동작 1770-예), 상기 검사 장치(1602)는 동작 1780에서 상기 전자 장치(1601)의 밀리미터파 모듈을 양품으로 판정할 수 있다.

도 18은 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 18을 참조하면, 다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)(예, 도 1의 전자 장치(101, 102))는 동작 1810에서 전자 장치(1601)(예: 도 1의 전자 장치(101))의 밀리미터파 모듈(예컨대, 도 1의 안테나 모듈(197) 또는 도 2a의 제3 안테나 모듈(246))의 송신 신호 입력단자로 IF 입력 신호를 인가할 수 있다. 예컨대, 상기 IF 입력 신호는 상기 밀리미터파 모듈 내의 TX 체인이 선형 구간에서 동작하도록 하기 위해 상대적으로 낮은 전력의 신호일 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)는 동작 1820에서 전자 장치(1601)로 제어 신호를 입력하여 상기 전자 장치(1601)의 밀리미터파 모듈 내에 포함된 복수의 송신 체인들 중 테스트할 송신 체인(TX chain)을 온 상태가 되도록 제어할 수 있다. 예컨대, 상기 복수의 송신 체인들은 검사를 위해 순차적으로 온 상태가 되도록 제어될 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)는 동작 1830에서 상기 전자 장치(1601)의 밀리미터파 모듈의 온 상태가 된 송신 체인을 경유하여 적어도 하나의 안테나로 입력되는 송신 출력 신호의 전력을 송신 출력 신호 판정 단자(TX PDET)를 통해 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)는 동작 1840에서 상기 송신 출력 신호 판정 단자(TX PDET)에서 측정된 값과 실제 출력 신호 간의 상관 팩터(correlation factor)에 대응하는 데이터를 상기 메모리로부터 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)는 동작 1850에서 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 데이터를 상기 밀리미터파 모듈 내의 메모리로부터 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)는 동작 1860에서 상기 확인된 송신 출력 신호의 전력, 상기 상관 팩터에 대응하는 데이터, 상기 송신 경로와 관련된 이득에 적어도 기반하여 송신 게인 에러를 계산할 수 있다. 예컨대, 검사 장치(1602)는 전술한 <수학식 5>에 의해 송신 게인 에러를 계산할 수 있다.

다양한 실시예에 따라, 검사 장치(1602)는 동작 1870에서 상기 계산된 송신 게인 에러가 정상 조건을 만족하는지(예컨대, 정상 범위에 포함되는지) 여부를 확인할 수 있다. 상기 확인 결과, 송신 게인 에러가 정상 조건을 만족하지 않으면(동작 1870-아니오), 상기 검사 장치(1602)는 동작 1890에서 상기 전자 장치(1601)의 밀리미터파 모듈(예컨대, 밀리미터파 모듈의 해당 송신 체인)을 불량으로 판정할 수 있다. 상기 확인 결과, 송신 게인 에러가 정상 조건을 만족하면(동작 1870-예), 상기 검사 장치(1602)는 동작 1880에서 상기 전자 장치(1601)의 밀리미터파 모듈(예컨대, 밀리미터파 모듈의 해당 송신 체인)을 양품으로 판정할 수 있다.

다양한 실시예 중 어느 하나에 따른 밀리미터파 모듈 검사 시스템은, 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102) 또는 도 16의 검사 장치(1602), 및 메모리(예: 도 13의 메모리(1310)), 적어도 하나의 안테나(예: 도 6의 안테나(610) 및 적어도 하나의 송수신기(예: 도 6의 RFIC(620))를 포함하는 밀리미터파 모듈(mmWave module)(예: 도 2a의 제3 안테나 모듈(246))을 포함하고, 상기 전자 장치의 상기 프로세서는, 상기 밀리미터파 모듈의 송신 신호 입력단자로 입력 신호가 입력되도록 제어하고, 상기 입력된 신호가 상기 밀리미터파 모듈 내의 상기 적어도 하나의 안테나를 거쳐 수신 신호 출력단자를 통해 출력되는 출력 신호를 확인하고, 상기 메모리에 저장된 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터, 및 상기 밀리미터파 모듈의 수신 경로와 관련된 이득(Rx Chain Gain)에 대응하는 제2 데이터를 확인하고, 상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 상기 제1 데이터 또는 상기 제2 데이터는, 상기 밀리미터파 모듈의 제조 전, 상기 밀리미터파 모듈 내에 포함되는 RFIC(radio frequency integrated circuit) 제조 공정 시 측정된 데이터를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 상기 전자 장치의 상기 프로세서는, 상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 안테나의 커플링 팩터를 확인하고, 상기 확인된 커플링 팩터에 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 상기 전자 장치의 상기 프로세서는, 상기 밀리미터파 모듈의 송신 회로 상에 포함된 전력 증폭기의 출력 단에서 검출된 신호에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 상기 전자 장치의 상기 프로세서는, 상기 밀리미터파 모듈의 입력단자로 상기 밀리미터파 모듈 내에서 사용된 LO(local oscillator) 주파수를 생성하기 위한 기준 클록(reference clock)이 입력되도록 제어할 수 있다.

다양한 실시예 중 어느 하나에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101, 102))는, 통신 인터페이스(예: 도 1의 통신 모듈(190) 또는 인터페이스(177)), 상기 통신 인터페이스와 작동적으로 연결된 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)), 및/또는 상기 프로세서와 작동적으로 연결된 메모리(예: 도 1의 메모리(130))를 포함하고, 상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가, 적어도 하나의 안테나(예: 도 2a의 안테나(248)) 및 적어도 하나의 송수신기(예: 도 2a의 제3 RFIC(226))를 포함하는 밀리미터파 모듈(mmWave module)(예: 도 2a의 제3 안테나 모듈(246))의 송신 신호 입력단자로 상기 통신 인터페이스를 통해 신호를 전송하고, 상기 입력단자로 전송된 신호가 상기 밀리미터파 모듈 내의 상기 적어도 하나의 안테나를 거쳐 수신 신호 출력단자를 통해 출력되는 출력 신호를 상기 통신 인터페이스를 통해 수신하고, 상기 밀리미터파 모듈 내의 메모리에 저장된 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터, 및 상기 밀리미터파 모듈의 수신 경로와 관련된 이득(Rx Chain Gain)에 대응하는 제2 데이터를 확인하고, 상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 상기 프로세서는, 상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 안테나의 커플링 팩터를 확인하고, 상기 확인된 커플링 팩터에 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 상기 프로세서는, 상기 밀리미터파 모듈의 송신 회로 상에 포함된 전력 증폭기의 출력 단에서 검출된 신호에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 상기 프로세서는, 상기 밀리미터파 모듈의 입력단자로 상기 밀리미터파 모듈 내에서 사용된 LO(local oscillator) 주파수를 생성하기 위한 기준 클록(reference clock)이 입력되도록 제어할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 상기 방법은, 상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 안테나의 커플링 팩터를 확인하는 동작, 및 상기 확인된 커플링 팩터에 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하는 동작을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 상기 방법은, 상기 밀리미터파 모듈의 송신 회로 상에 포함된 전력 증폭기의 출력 단에서 검출된 신호에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하는 동작을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 상기 방법은, 상기 밀리미터파 모듈의 입력단자로 상기 밀리미터파 모듈 내에서 사용된 LO(local oscillator) 주파수를 생성하기 위한 기준 클록(reference clock)을 입력하는 동작을 더 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따라서, 상기 방법은, 상기 확인된 커플링 팩터가 미리 설정된 정상 조건을 만족하면 상기 밀리미터파 모듈을 양품으로 판정할 수 있다.

다양한 실시예 중 어느 하나에 따른 밀리미터파 모듈 검사 방법은, 밀리미터파 모듈의 송신 신호 입력단자로 신호를 입력하는 동작, 검사할 송신 경로가 온 상태가 되도록 제어하는 동작, 상기 입력된 신호가 상기 밀리미터파 모듈 내의 송신 경로를 경유하여 적어도 하나의 안테나로 입력되는 송신 출력 신호의 전력을 송신 출력 신호 판정 단자(TX PDET)를 통해 확인하는 동작, 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터를 상기 밀리미터파 모듈 내의 메모리로부터 확인하는 동작, 상기 송신 출력 신호 판정 단자(TX PDET)에서 측정된 값과 실제 출력 신호 간의 상관 팩터(correlation factor)에 대응하는 제2 데이터를 상기 메모리로부터 확인하는 동작, 및 상기 확인된 송신 출력 신호의 전력, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 상기 송신 경로 상의 이상 여부를 판단하는 동작을 포함할 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 스토어^TM)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.

Claims

밀리미터파 모듈 검사 시스템에 있어서,
적어도 하나의 프로세서를 포함하는 전자 장치; 및
메모리, 적어도 하나의 안테나 및 적어도 하나의 송수신기를 포함하는 밀리미터파 모듈(mmWave module);을 포함하고,
상기 전자 장치의 상기 프로세서는,
상기 밀리미터파 모듈의 송신 신호 입력단자로 입력 신호가 입력되도록 제어하고,
상기 입력된 신호가 상기 밀리미터파 모듈 내의 상기 적어도 하나의 안테나를 거쳐 수신 신호 출력단자를 통해 출력되는 출력 신호를 확인하고,
상기 메모리에 저장된 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터, 및 상기 밀리미터파 모듈의 수신 경로와 관련된 이득(Rx Chain Gain)에 대응하는 제2 데이터를 확인하고,
상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하는, 밀리미터파 모듈 검사 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 데이터 또는 상기 제2 데이터는,
상기 밀리미터파 모듈의 제조 전, 상기 밀리미터파 모듈 내에 포함되는 RFIC(radio frequency integrated circuit) 제조 공정 시 측정된 데이터를 포함하는, 밀리미터파 모듈 검사 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전자 장치의 상기 프로세서는,
상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 안테나의 커플링 팩터를 확인하고,
상기 확인된 커플링 팩터에 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하는, 밀리미터파 모듈 검사 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전자 장치의 상기 프로세서는,
상기 밀리미터파 모듈의 송신 회로 상에 포함된 전력 증폭기의 출력 단에서 검출된 신호에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하는, 밀리미터파 모듈 검사 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전자 장치의 상기 프로세서는,
상기 밀리미터파 모듈의 입력단자로 상기 밀리미터파 모듈 내에서 사용된 LO(local oscillator) 주파수를 생성하기 위한 기준 클록(reference clock)이 입력되도록 제어하는, 밀리미터파 모듈 검사 시스템.
전자 장치에 있어서,
통신 인터페이스;
상기 통신 인터페이스와 작동적으로 연결된 프로세서; 및
상기 프로세서와 작동적으로 연결된 메모리를 포함하고,
상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가,
적어도 하나의 안테나 및 적어도 하나의 송수신기를 포함하는 밀리미터파 모듈(mmWave module)의 송신 신호 입력단자로 상기 통신 인터페이스를 통해 신호를 전송하고,
상기 입력단자로 전송된 신호가 상기 밀리미터파 모듈 내의 상기 적어도 하나의 안테나를 거쳐 수신 신호 출력단자를 통해 출력되는 출력 신호를 상기 통신 인터페이스를 통해 수신하고,
상기 밀리미터파 모듈 내의 메모리에 저장된 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터, 및 상기 밀리미터파 모듈의 수신 경로와 관련된 이득(Rx Chain Gain)에 대응하는 제2 데이터를 확인하고,
상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는, 전자 장치.
제6항에 있어서, 상기 제1 데이터 또는 상기 제2 데이터는,
상기 밀리미터파 모듈의 제조 전, 상기 밀리미터파 모듈 내에 포함되는 RFIC(radio frequency integrated circuit) 제조 공정 시 측정된 데이터를 포함하는, 전자 장치.
제6항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 안테나의 커플링 팩터를 확인하고,
상기 확인된 커플링 팩터에 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하는, 전자 장치.
제6항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 밀리미터파 모듈의 송신 회로 상에 포함된 전력 증폭기의 출력 단에서 검출된 신호에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하는, 전자 장치.
제6항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 밀리미터파 모듈의 입력단자로 상기 밀리미터파 모듈 내에서 사용된 LO(local oscillator) 주파수를 생성하기 위한 기준 클록(reference clock)이 입력되도록 제어하는, 전자 장치.
밀리미터파 모듈 검사 방법에 있어서,
밀리미터파 모듈의 송신 신호 입력단자로 입력 신호를 입력하는 동작;
상기 입력된 신호가 상기 밀리미터파 모듈 내의 적어도 하나의 안테나를 거쳐 수신 신호 출력단자를 통해 출력되는 출력 신호를 확인하는 동작;
상기 밀리미터파 모듈 내의 메모리에 저장된 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터, 및 상기 밀리미터파 모듈의 수신 경로와 관련된 이득(Rx Chain Gain)에 대응하는 제2 데이터를 확인하는 동작; 및
상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하는 동작을 포함하는, 밀리미터파 모듈 검사 방법.
제11항에 있어서, 상기 제1 데이터 또는 상기 제2 데이터는,
상기 밀리미터파 모듈의 제조 전, 상기 밀리미터파 모듈 내에 포함되는 RFIC(radio frequency integrated circuit) 제조 공정 시 측정된 데이터를 포함하는, 밀리미터파 모듈 검사 방법.
제11항에 있어서, 상기 방법은,
상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 안테나의 커플링 팩터를 확인하는 동작; 및
상기 확인된 커플링 팩터에 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하는 동작을 포함하는, 밀리미터파 모듈 검사 방법.
제11항에 있어서, 상기 방법은,
상기 밀리미터파 모듈의 송신 회로 상에 포함된 전력 증폭기의 출력 단에서 검출된 신호에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하는 동작을 포함하는, 밀리미터파 모듈 검사 방법.
제11항에 있어서, 상기 방법은,
상기 밀리미터파 모듈의 입력단자로 상기 밀리미터파 모듈 내에서 사용된 LO(local oscillator) 주파수를 생성하기 위한 기준 클록(reference clock)을 입력하는 동작을 더 포함하는, 밀리미터파 모듈 검사 방법.
밀리미터파 모듈 검사 방법에 있어서,
밀리미터파 모듈의 송신 신호 입력단자로 입력 신호를 입력하는 동작;
검사할 송신 경로가 온 상태가 되도록 제어하는 동작;
상기 입력된 신호가 상기 밀리미터파 모듈 내의 적어도 하나의 안테나를 거쳐 수신 신호 출력단자를 통해 출력되는 출력 신호를 확인하는 동작;
상기 밀리미터파 모듈 내의 메모리에 저장된 상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터, 및 상기 밀리미터파 모듈의 수신 경로와 관련된 이득(Rx Chain Gain)에 대응하는 제2 데이터를 확인하는 동작; 및
상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하는 동작을 포함하는, 밀리미터파 모듈 검사 방법.
제16항에 있어서, 상기 제1 데이터 또는 상기 제2 데이터는,
상기 밀리미터파 모듈의 제조 전, 상기 밀리미터파 모듈 내에 포함되는 RFIC(radio frequency integrated circuit) 제조 공정 시 측정된 데이터를 포함하는, 밀리미터파 모듈 검사 방법.
제16항에 있어서, 상기 방법은,
상기 확인된 출력 신호, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 안테나의 커플링 팩터를 확인하는 동작; 및
상기 확인된 커플링 팩터에 기반하여, 상기 밀리미터파 모듈의 이상 여부를 판단하는 동작을 포함하는, 밀리미터파 모듈 검사 방법.
제18항에 있어서, 상기 방법은,
상기 확인된 커플링 팩터가 미리 설정된 정상 조건을 만족하면 상기 밀리미터파 모듈을 양품으로 판정하는, 밀리미터파 모듈 검사 방법.
밀리미터파 모듈 검사 방법에 있어서,
밀리미터파 모듈의 송신 신호 입력단자로 신호를 입력하는 동작;
검사할 송신 경로가 온 상태가 되도록 제어하는 동작;
상기 입력된 신호가 상기 밀리미터파 모듈 내의 송신 경로를 경유하여 적어도 하나의 안테나로 입력되는 송신 출력 신호의 전력을 송신 출력 신호 판정 단자(TX PDET)를 통해 확인하는 동작;
상기 밀리미터파 모듈의 송신 경로와 관련된 이득(Tx Chain Gain)에 대응하는 제1 데이터를 상기 밀리미터파 모듈 내의 메모리로부터 확인하는 동작;
상기 송신 출력 신호 판정 단자(TX PDET)에서 측정된 값과 실제 출력 신호 간의 상관 팩터(correlation factor)에 대응하는 제2 데이터를 상기 메모리로부터 확인하는 동작; 및
상기 확인된 송신 출력 신호의 전력, 상기 제1 데이터, 및 상기 제2 데이터에 적어도 기반하여, 상기 송신 경로 상의 이상 여부를 판단하는 동작을 포함하는, 밀리미터파 모듈 검사 방법.