KR20220140197A - 안테나를 포함하는 전자 장치 및 안테나 제어 동작 - Google Patents

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KR20220140197A
KR20220140197A KR1020210046386A KR20210046386A KR20220140197A KR 20220140197 A KR20220140197 A KR 20220140197A KR 1020210046386 A KR1020210046386 A KR 1020210046386A KR 20210046386 A KR20210046386 A KR 20210046386A KR 20220140197 A KR20220140197 A KR 20220140197A
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윤수민
조재훈
최동권
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삼성전자주식회사
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Abstract

전자 장치는 메모리; 프로세서; 통신 회로; 입출력 확장기(I/O expander); 및 배열 안테나를 포함하며, 상기 프로세서는 입출력 테이블을 상기 메모리에 저장하도록 제어하고, 상기 입출력 테이블에 기반하여 안테나를 통해 RF 신호를 방사하도록 제어할 수 있다.

Description

안테나를 포함하는 전자 장치 및 안테나 제어 동작{electronic device including antenna and method for controlling antenna}
본 발명의 다양한 실시예들은 안테나를 포함하는 전자 장치 및 안테나 제어 동작에 관한 것이다.
무선 통신이 가능한 전자 장치가 증가되는 추세이다. 전자 장치는 다양한 주파수 영역을 이용하는 통신 시스템을 지원할 수 있다. 5G 통신 시스템을 포함하는 전자 장치는 통신 채널의 품질 향상을 위해서, 원하는 방향으로 신호를 송수신하는 빔 포밍 기술 및 이중 편파 방사 기술을 포함할 수 있다. 전자 장치는 빔 포밍(beam forming) 기술 및 이중 편파 방사 기술을 구현하기 위해서 다수의 입출력 포트(port)를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다.
다수의 입출력 포트를 통해 통신하는 경우 통신 회로가 복잡해지고 제작 비용이 증가되거나 성능이 열화될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나를 포함하는 전자 장치 및 안테나 제어 동작은 수동 소자를 이용하여 안테나 및 통신 회로의 복잡도를 낮추면서 다중 입출력 포트를 지원할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 메모리; 프로세서; 통신 회로; 입출력 확장기(I/O expander); 및 배열 안테나를 포함하며, 상기 프로세서는 입출력 테이블을 상기 메모리에 저장하도록 제어하고, 상기 입출력 테이블에 기반하여 안테나를 통해 RF 신호를 방사하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 안테나 제어 방법은 입출력 테이블을 상기 메모리에 저장하도록 제어하는 동작; 및 상기 입출력 테이블에 기반하여 안테나를 통해 RF 신호를 방사하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 안테나를 포함하는 전자 장치 및 안테나 제어 동작은 입력 포트 대비 출력 포트를 증가시켜서 통신 회로의 복잡도를 낮출 수 있다.
또, 본 발명의 다양한 실시예에 안테나를 포함하는 전자 장치 및 안테나 제어 동작은 빔 포밍 및 편파 방사를 제공할 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명 다양한 실시예에 따른 안테나를 포함하는 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 통신 회로를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 입출력 확장기를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 입출력 확장기와 복수의 안테나가 결합한 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 입출력 확장기를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 랫-레이스 커플러를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 쿼드러쳐(Quadrature) 커플러를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 복수의 입출력 확장기 및 복수의 안테나를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 안테나 제어 동작을 나타내는 흐름도다.
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 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 본 발명 다양한 실시예에 따른 안테나를 포함하는 전자 장치(101)를 나타내는 블록도이다.
전자 장치(101)는 프로세서(210, 예를 들어, 도 1의 프로세서(120)), 통신 회로(220), 입출력 확장부(I/O expander, 230) 및/또는 배열 안테나(240)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로세서(210)는 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 5G 네트워크 통신을 지원할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(210)는 통신 회로(220), 입출력 확장부(I/O expander, 230) 및/또는 배열 안테나(240)와 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 통신 회로(220)는, 송신 시에, 프로세서(210)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 네트워크(예: 5G 네트워크)에 사용되는 라디오 주파수(RF) 신호로 변환할 수 있다. 통신 회로(220)는, 수신 시에, RF 신호를 안테나(예: 배열 안테나(240))를 통해 네트워크(예: 5G 네트워크)로부터 획득하고 전처리(preprocess)할 수 있다.
다양한 실시예에서, 통신 회로(220)는 트랜스시버 및/또는 RFFE(radio frequency front end)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 통신 회로(220)는 RF 신호 또는 전처리된 RF 신호를 프로세서(210)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 다양한 실시예에서, 통신 회로(220)는 위상 배열 빔(beam) 조향이 가능한 IC일 수 있다.
다양한 실시예에서, 통신 회로(220)는 입출력 확장부(230)에서 수신한 RF 신호를 기저 대역 신호로 변환하여 프로세서(120)에 전달할 수 있다.
다양한 실시예에서, 입출력 확장부(I/O expander, 230)는 분배기(divider)와 커플러(coupler)를 포함할 수 있다. 입출력 확장부(230)는 통신 회로(220)를 통해 전달되는 RF 신호를 배열 안테나(240)로 전달할 수 있다.
다양한 실시예에서, 입출력 확장부(230)는 입력 포트 및 출력 포트를 포함할 수 있다. 입출력 확장부(230)의 입력 포트는 통신 회로(220)와 연결될 수 있다. 입출력 확장부(230)의 입력 포트는 통신 회로(220)에서 출력되는 신호를 수신할 수 있다. 입출력 확장부(230)의 출력 포트는 배열 안테나(240)가 연결될 수 있다.
다양한 실시예에서, 입출력 확장부(230)는 분배기와 커플러를 이용하여 통신 회로(220)에서 입력되는 신호를 분배 및/또는 결합하여 배열 안테나(240)에 전달할 수 있다.
다양한 실시예에서, 전자 장치(101)는 입출력 확장부(230)에서 분배 및/또는 결합되는 입력 신호 대비 출력 신호의 데이터를 메모리(130)에 저장할 수 있다.
배열 안테나(240)는 복수의 안테나(241, 242)를 포함할 수 있다. 배열 안테나(240)는 RF 신호를 수신하거나 방사할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 통신 회로(220)를 나타내는 도면이다.
통신 회로(220)는 복수의 포트(311, 312, 313, 314)를 포함할 수 있다. 복수의 포트(311, 312, 313, 314)는 입출력 확장기(230)에 연결될 수 있다.
다양한 실시예에서, 통신 회로(220)는 프로세서(210)로부터 수신한 기저대역 신호를 RF 신호로 변환하여 복수의 포트(311, 312, 313, 314)로 출력할 수 있다. 통신 회로(220)는 복수의 포트(311, 312, 313, 314)로 출력되는 RF 신호를 입출력 확장기(230)로 전달될 수 있다. 통신 회로(220)는 복수의 포트(311, 312, 313, 314)로 입력되는 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하여 프로세서(210)에 전달할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 입출력 확장기(230)를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예에서, 입출력 확장기(230)는 복수의 분배기(411, 412, 413, 414) 및 복수의 커플러(421, 422, 423, 424)를 포함할 수 있다. 복수의 분배기(411, 412, 413, 414) 및 복수의 커플러(421, 422, 423, 424)는 체인 구조로 교차 배열될 수 있다. 예를 들어, 제 1 분배기(411)와 제 2 분배기(412)는 사이에 제 1 커플러(421)가 연결될 수 있다. 제 2 분배기(412)와 제 3 분배기(413)는 사이에 제 2 커플러(422)가 연결될 수 있다. 제 3 분배기(413)와 제 4 분배기(414)는 사이에 제 3 커플러(423)가 연결될 수 있다. 제 4 분배기(414)와 제 1 분배기(411)는 사이에 제 4 커플러(424)가 연결될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 분배기(411)는 제 1 포트(311)가 연결될 수 있다. 제 2 분배기(412)는 제 2 포트(312)가 연결될 수 있다. 제 3 분배기(413)는 제 3 포트(313)가 연결될 수 있다. 제 4 분배기(414)는 제 4 포트(314)가 연결될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 커플러(421)는 제 1 분배기(411) 및 제 2 분배기(412)와 연결되어 통신 회로(220)로부터 전달된 입력 신호를 수신하여 복수의 출력 포트로 출력할 수 있다. 제 1 커플러(421)는 랫-레이스(rat-race) 커플러일 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 2 커플러(422)는 제 2 분배기(412) 및 제 3 분배기(413)와 연결되어 통신 회로(220)로부터 전달된 입력 신호를 수신하여 복수의 출력 포트로 출력할 수 있다. 제 2 커플러(422)는 랫-레이스(rat-race) 커플러일 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 3 커플러(423)는 제 3 분배기(413) 및 제 4 분배기(414)와 연결되어 통신 회로(220)로부터 전달된 입력 신호를 수신하여 복수의 출력 포트로 출력할 수 있다. 제 3 커플러(421)는 랫-레이스(rat-race) 커플러일 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 4 커플러(424)는 제 4 분배기(414) 및 제 1 분배기(411)와 연결되어 통신 회로(220)로부터 전달된 입력 신호를 수신하여 복수의 출력 포트로 출력할 수 있다. 제 4 커플러(424)는 랫-레이스(rat-race) 커플러일 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 커플러(421)는 제 1 출력 포트(521) 및 제 2 출력 포트(522)를 포함할 수 있다. 제 1 출력 포트(521) 및 제 2 출력 포트(522)는 도 5의 제 1 안테나(511)와 연결될 수 있다. 제 2 커플러(422)는 제 3 출력 포트(523) 및 제 4 출력 포트(524)를 포함할 수 있다. 제 3 출력 포트(523) 및 제 4 출력 포트(524)는 도 5의 제 2 안테나(512)와 연결될 수 있다. 제 3 커플러(423)는 제 5 출력 포트(525) 및 제 6 출력 포트(526)를 포함할 수 있다. 제 5 출력 포트(525) 및 제 6 출력 포트(526)는 도 5의 제 3 안테나(513)와 연결될 수 있다. 제 4 커플러(424)는 제 7 출력 포트(527) 및 제 8 출력 포트(528)를 포함할 수 있다. 제 7 출력 포트(527) 및 제 8 출력 포트(528)는 도 5의 제 4 안테나(514)와 연결될 수 있다.
도 5는 도 4의 입출력 확장기(230)와 복수의 안테나가 결합한 상태를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예에서, 제 1 커플러(421)는 제 1 분배기(411) 및 제 2 분배기(412)와 연결되어 통신 회로(220)로부터 전달된 입력 신호를 수신하여 복수의 출력 포트(521, 522)로 출력할 수 있다. 제 1 출력 포트(521) 및 제 2 출력 포트(522)는 제 1 안테나(511)와 연결될 수 있다. 제 1 안테나(511)는 제 1 출력 포트(521) 및 제 2 출력 포트(522)와 연결되어 RF 신호를 방사할 수 있다. 제 1 안테나(511)는 제 1 출력 포트(521) 및 제 2 출력 포트(522)와 연결되어 RF 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 2 커플러(422)는 제 2 분배기(412) 및 제 3 분배기(413)와 연결되어 통신 회로(220)로부터 전달된 입력 신호를 수신하여 복수의 출력 포트(523, 524)로 출력할 수 있다. 제 3 출력 포트(523) 및 제 4 출력 포트(524)는 제 2 안테나(512)와 연결될 수 있다. 제 2 안테나(512)는 제 3 출력 포트(523) 및 제 4 출력 포트(524)와 연결되어 RF 신호를 방사할 수 있다. 제 2 안테나(512)는 제 3 출력 포트(523) 및 제 4 출력 포트(524)와 연결되어 RF 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 3 커플러(423)는 제 3 분배기(413) 및 제 4 분배기(414)와 연결되어 통신 회로(220)로부터 전달된 입력 신호를 수신하여 복수의 출력 포트(525, 526)로 출력할 수 있다. 제 5 출력 포트(525) 및 제 6 출력 포트(526)는 제 3 안테나(513)와 연결될 수 있다. 제 3 안테나(513)는 제 5 출력 포트(525) 및 제 6 출력 포트(526)와 연결되어 RF 신호를 방사할 수 있다. 제 3 안테나(513)는 제 5 출력 포트(525) 및 제 6 출력 포트(526)와 연결되어 RF 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 4 커플러(424)는 제 2 분배기(412) 및 제 3 분배기(413)와 연결되어 통신 회로(220)로부터 전달된 입력 신호를 수신하여 복수의 출력 포트(527, 528)로 출력할 수 있다. 제 7 출력 포트(527) 및 제 8 출력 포트(528)는 제 4 안테나(514)와 연결될 수 있다. 제 4 안테나(514)는 제 7 출력 포트(527) 및 제 8 출력 포트(528)와 연결되어 RF 신호를 방사할 수 있다. 제 4 안테나(514)는 제 7 출력 포트(527) 및 제 8 출력 포트(528)와 연결되어 RF 신호를 수신할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 입출력 확장기(600)를 나타내는 도면이다.
다양한 실시예에서, 입출력 확장기(600)는 제 5 분배기(611), 제 6 분배기(612), 제 5 커플러(621) 및 제 6 커플러(622)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 5 분배기(611), 제 6 분배기(612), 제 5 커플러(621) 및 제 6 커플러(622)는 체인 구조로 교차 배열될 수 있다. 예를 들어, 제 5 분배기(611)와 제 6 분배기(612)는 사이에 제 5 커플러(621) 및 제 6 커플러(622)가 연결될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 5 분배기(611)는 제 5 포트(601)가 연결될 수 있다. 제 6 분배기(612)는 제 6 포트(602)가 연결될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 5 커플러(621)는 제 5 분배기(611) 및 제 6 분배기(612)와 연결되어 통신 회로(220)로부터 전달된 입력 신호를 수신하여 복수의 출력 포트로 출력할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 6 커플러(622)는 제 5 분배기(611) 및 제 6 분배기(612)와 연결되어 통신 회로(220)로부터 전달된 입력 신호를 수신하여 복수의 출력 포트로 출력할 수 있다.
예를 들어, 제 5 커플러(621) 및 제 6 커플러(622)는 랫-레이스(rat-race) 커플러일 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 5 커플러(621)는 제 5 분배기(611) 및 제 6 분배기(612)와 연결되어 통신 회로(220)로부터 전달된 입력 신호를 수신하여 복수의 출력 포트로 출력할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 6 커플러(622)는 제 5 분배기(611) 및 제 6 분배기(612)와 연결되어 통신 회로(220)로부터 전달된 입력 신호를 수신하여 복수의 출력 포트로 출력할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 5 커플러(621)는 제 9 출력 포트(631) 및 제 10 출력 포트(632)를 포함할 수 있다. 제 9 출력 포트(631) 및 제 10 출력 포트(632)는 안테나와 연결될 수 있다. 제 6 커플러(622)는 제 11 출력 포트(633) 및 제 12 출력 포트(634)를 포함할 수 있다. 제 11 출력 포트(633) 및 제 12 출력 포트(634)는 안테나와 연결될 수 있다.
다양한 실시예에서, 통신 회로(220)로부터 전달된 입력 신호는 제 5 포트(601) 및 제 6 포트(602)로 전달될 수 있다. 제 5 포트(601) 및 제 6 포트(602)로 입력된 신호는 제 9 출력 포트(631), 제 10 출력 포트(632), 제 11 출력 포트(633) 및 제 12 출력 포트(634)를 통해 출력될 수 있다. 제 9 출력 포트(631), 제 10 출력 포트(632), 제 11 출력 포트(633) 및 제 12 출력 포트(634)를 통해 출력되는 신호는 입력 신호 값의 위상 차 등으로 인하여 출력 값이 차이가 있을 수 있다. 이를 통해서, 제 9 출력 포트(631), 제 10 출력 포트(632), 제 11 출력 포트(633) 및 제 12 출력 포트(634)와 연결된 안테나의 특성을 조정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 5 포트(601) 및 제 6 포트(602)로 입력되는 신호와 제 9 출력 포트(631), 제 10 출력 포트(632), 제 11 출력 포트(633) 및 제 12 출력 포트(634)를 통해 출력되는 신호의 입출력 관계는 표 1과 같을 수 있다. 제 5 포트(601)로 입력되는 신호는 제 1 입력 신호이고, 제 6 포트(602)로 입력되는 신호는 제 2 입력 신호일 수 있다.
[제 9 출력 포트(631), 제 10 출력 포트(632)]
[제 11 출력 포트(633), 제 12 출력 포트(634)]		 제 6 포트(602)-제 2 입력 신호
X 1∠0 1∠π
제 5 포트(601)
-

제 1 입력 신호		 X [X, X]
[X, X]		 [1/2∠π/2, 1/2∠-π/2]
[1/2∠-π/2, 1/2∠-π/2]		 [1/2∠-π/2, 1/2∠π/2]
[1/2∠π/2, 1/2∠π/2]
1∠0 [1/2∠-π/2, 1/2∠-π/2]
[1/2∠π/2, 1/2∠-π/2]		 [X, 2∠-π/2]
[X, 2∠-π/2]		 [2∠-π/2, X]
[2∠π/2, X]
1∠π [1/2∠π/2, 1/2∠π/2][1/2∠-π/2, 1/2∠π/2] [2∠π/2, X]
[2∠-π/2, X]		 [X, 2∠π/2]
[X, 2∠π/2]
표 1을 참조하면, 랫-레이스 커플러는 입력 신호 값의 위상 차 등으로 인하여 출력 값이 차이가 있을 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 랫-레이스 커플러(700)를 나타내는 도면이다.
랫-레이스 커플러(700)는 복수의 포트(701, 702, 711, 712)를 포함할 수 있다. 랫-레이스 커플러(700)는 복수의 입력 포트(701, 702) 및/또는 복수의 출력 포트(711, 712)를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 쿼드러쳐(Quadrature) 커플러(800)를 나타내는 도면이다.
쿼드러쳐 커플러(800)는 복수의 포트(801, 802, 811, 812)를 포함할 수 있다. 쿼드러쳐 커플러(800)는 복수의 입력 포트(801, 802) 및/또는 복수의 출력 포트(811, 812)를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)의 복수의 입출력 확장기 및 복수의 안테나를 나타내는 도면이다.
전자 장치(101)는 제 1 입출력 확장기(921), 제 2 입출력 확장기(922), 제 3 입출력 확장기(923), 제 4 입출력 확장기(924), 제 5 안테나(911), 제 6 안테나(912), 제 7 안테나(913), 제 8 안테나(914), 제 9 안테나(915), 제 10 안테나(916), 제 11 안테나(917) 및/또는 제 12 안테나(918)를 포함할 수 있다. 제 5 안테나(911), 제 6 안테나(912), 제 7 안테나(913), 제 8 안테나(914), 제 9 안테나(915), 제 10 안테나(916), 제 11 안테나(917) 및/또는 제 12 안테나(918)는 2*4 다중편파 안테나 어레이로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 입출력 확장기(921), 제 2 입출력 확장기(922), 제 3 입출력 확장기(923) 및 제 4 입출력 확장기(924)는 랫-레이스 커플러 또는 쿼드러쳐 커플러를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 5 안테나(911), 제 6 안테나(912), 제 7 안테나(913), 제 8 안테나(914), 제 9 안테나(915), 제 10 안테나(916), 제 11 안테나(917) 및/또는 제 12 안테나(918)는 패치 안테나일 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 5 안테나(911), 제 6 안테나(912), 제 7 안테나(913), 제 8 안테나(914), 제 9 안테나(915), 제 10 안테나(916), 제 11 안테나(917) 및 제 12 안테나(918)는 각각 두개의 급전점을 포함할 수 있다.
제 1 입출력 확장기(921)는 제 7 포트(901), 제 11 포트(905)를 통해 신호를 수신하고, 제 5 안테나(911) 및 제 6 안테나(912)로 전달할 수 있다.
제 2 입출력 확장기(922)는 제 8 포트(902), 제 12 포트(906)를 통해 신호를 수신하고, 제 7 안테나(913) 및 제 8 안테나(914)로 전달할 수 있다.
제 3 입출력 확장기(923)는 제 9 포트(903), 제 13 포트(907)를 통해 신호를 수신하고, 제 9 안테나(915) 및 제 10 안테나(916)로 전달할 수 있다.
제 4 입출력 확장기(924)는 제 10 포트(904), 제 14 포트(908)를 통해 신호를 수신하고, 제 11 안테나(917) 및 제 12 안테나(918)로 전달할 수 있다.
제 7 포트(901), 제 8 포트(902), 제 9 포트(903) 및 제 10 포트(904)는 제 1 입력 신호를 수신할 수 있다. 제 11 포트(905), 제 12 포트(906), 제 13 포트(907) 및 제 14 포트(908)는 제 2 입력 신호를 수신할 수 있다.
제 5 안테나(911), 제 6 안테나(912), 제 7 안테나(913), 제 8 안테나(914), 제 9 안테나(915), 제 10 안테나(916), 제 11 안테나(917) 및/또는 제 12 안테나(918)는 제 1 입력 신호 및 제 2 입력 신호 각각의 위상을 조정하여 수직 편파, 수평 편파, 좌 편파, 우 편파의 다중 편파 안테나로 동작할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 7 포트(901), 제 8 포트(902), 제 9 포트(903) 및 제 10 포트(904)로 입력되는 제 1 입력 신호 및 제 11 포트(905), 제 12 포트(906), 제 13 포트(907) 및 제 14 포트(908)로 입력되는 제 2 입력 신호에 따른 제 5 안테나(911), 제 6 안테나(912), 제 7 안테나(913), 제 8 안테나(914), 제 9 안테나(915), 제 10 안테나(916), 제 11 안테나(917) 및/또는 제 12 안테나(918)에 출력되는 어레이 안테나의 동작 모드는 표 2와 같을 수 있다.
포트 입력 조합 안테나 모드
Figure pat00001
, B = T + 90 deg		 V-pol (수직 편파)
+αsteering
Figure pat00002
, B= T-90deg		 H-pol (수평 편파)
+αsteering
Figure pat00003
, B 신호 off		 LHCP-pol(좌 편파)
+αsteering
T 신호 off,
Figure pat00004
 RHCP-pol(우 편파)
+αsteering
표 2에서, T는 제 1 입력 신호 이고, B는 제 2 입력 신호일 수 있다. 전자 장치(101)는 제 1 입력 신호와 제 2 입력 신호의 값을 +90˚, -90˚및/또는 오프(off)하여 2*4 다중편파 안테나 어레이로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제 1 입력 신호의 T1=0, T2=+α, T3=+2α, T4=+3α이고, 제 2 입력 신호의 B1내지 B4는 제 1 입력 신호의 +90˚인 경우, 수직 편파 신호에 +α 만큼 빔포밍 가능할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)의 안테나 제어 동작을 나타내는 흐름도다.
전자 장치(101)는, 프로세서(220)의 제어 하에, 1001 동작에서, 데이터를 계산 및/또는 저장할 수 있다.
다양한 실시예에서, 전자 장치(101)는, 프로세서(220)의 제어 하에, 1001 동작에서, 데이터를 메모리(130)에 저장할 수 있다. 메모리(130)에 저장되는 데이터는 입출력 확장기(230)의 입력 신호에 대한 출력 신호를 나타내는 입출력 테이블일 수 있다.
다양한 실시예에서, 입출력 확장기(230)는 수동소자이므로, 전자 장치(101)는 입출력 확장기(230)에 대해서 입력 신호에 대한 출력 신호의 동작을 데이터로 저장할 수 있다. 예를 들어, 데이터는 전자 장치(101)의 제조 시에 저장될 수 있다. 다양한 실시예에서, 데이터는 전자 장치(101)의 통신 모듈(190)을 통해서 수신되어 메모리(130)에 저장될 수 있다.
다양한 실시예에서, 전자 장치(101)는, 프로세서(220)의 제어 하에, 1001 동작에서, 입출력 확장기(230)에 입력된 RF 신호의 크기 및 주파수 위상 상태(state)를 조합하여 입출력 확장기(230)에서 출력가능한 RF 신호를 계산하고, 계산된 데이터를 메모리(130)에 저장할 수 있다.
전자 장치(101)는, 프로세서(220)의 제어 하에, 1003 동작에서, 입출력 테이블에 기반하여 안테나를 통해 RF 신호를 방사하거나 수신할 수 있다.
다양한 실시예에서, 전자 장치(101)는, 프로세서(220)의 제어 하에, 1003 동작에서, 입출력 테이블에 기반하여 RF 신호의 위상 배열 빔을 조향하여 RF 신호를 방사할 수 있다.
다양한 실시예에서, 전자 장치(101)는, 프로세서(220)의 제어 하에, 1003 동작에서, 입출력 테이블에 기반하여 RF 신호의 편파를 결정하여 RF 신호를 방사할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (19)

  1. 전자 장치에 있어서,
    메모리;
    프로세서;
    통신 회로;
    입출력 확장기(I/O expander); 및
    배열 안테나를 포함하며,
    상기 프로세서는
    입출력 테이블을 상기 메모리에 저장하도록 제어하고,
    상기 입출력 테이블에 기반하여 안테나를 통해 RF 신호를 방사하도록 제어하는 전자 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 입출력 확장기에 입력된 RF 신호의 크기 및 주파수 위상 상태(state)를 조합하여 상기 입출력 확장기에서 출력 가능한 RF 신호를 계산하는 전자 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 입출력 테이블에 기반하여 RF 신호의 위상 배열 빔을 조향하여 RF 신호를 방사하는 전자 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 입출력 테이블에 기반하여 RF 신호의 편파를 구성하여 RF 신호를 방사하는 전자 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 통신 회로는
    위상 배열 빔(beam) 조향 가능한 IC(integrated Circuit)인 전자 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 통신 회로는
    RF 신호 편파 구성이 가능한 IC인 전자 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 입출력 확장기는
    복수의 분배기 및 복수의 커플러를 포함하는 전자 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 입출력 확장기는
    상기 복수의 분배기 및 상기 복수의 커플러를 체인 구조로 교차 배열하는 전자 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 복수의 커플러 각각은
    랫-레이스(rat-race) 커플러인 전자 장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 복수의 커플러 각각은
    쿼드러쳐(quadrature) 커플러인 전자 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 입출력 확장기는
    제 1 분배기;
    제 2 분배기;
    제 1 커플러; 및
    제 2 커플러를 포함하며,
    상기 1 분배기와 상기 제 2 분배기 사이에 상기 제 1 커플러 및 상기 제 2 커플러가 연결되는 전자 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 1 분배기 및 상기 제 2 분배기는
    한 개의 입력 포트; 및
    두 개의 출력 포트를 포함하는 전자 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 1 커플러 및 상기 제 2 커플러는
    두 개의 입력 포트; 및
    두 개의 출력 포트를 포함하는 전자 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 통신 회로는
    상기 1 분배기 및 상기 제 2 분배기의 입력 포트에 연결되는 전자 장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 배열 안테나는
    상기 상기 1 커플러 및 상기 제 2 커플러의 출력 포트에 연결되는 전자 장치.
  16. 전자 장치의 안테나 제어 방법에 있어서,
    입출력 테이블을 상기 메모리에 저장하도록 제어하는 동작; 및
    상기 입출력 테이블에 기반하여 안테나를 통해 RF 신호를 방사하는 동작을 포함하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 입출력 확장기에 입력된 RF 신호의 크기 및 주파수 위상 상태(state)를 조합하여 상기 입출력 확장기에서 출력 가능한 RF 신호를 계산하는 동작을 더 포함하는 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 입출력 테이블에 기반하여 RF 신호의 위상 배열 빔을 조향하여 RF 신호를 방사하는 동작을 더 포함하는 방법.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 입출력 테이블에 기반하여 RF 신호의 편파를 구성하여 RF 신호를 방사하는 동작을 더 포함하는 방법.
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