KR20230063280A - 안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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KR20230063280A
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antenna module
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유연식
박상욱
김호용
천정남
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삼성전자주식회사
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
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Abstract

본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제1 방향을 향하는 전면, 및 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향을 향하는 후면을 포함하고, 상기 전면에 디스플레이가 배치된 본체; 상기 본체의 후면에 인접하게 배치된 안테나 모듈;을 포함하고, 상기 안테나 모듈은, 상기 본체의 가장자리 영역에 위치하고, 상기 본체의 상기 후면에 대해 지정된 각도로 기울어진 기판(예: 도 1의 전자 장치(101)); 상기 기판의 상 또는 내부에서, 상기 기판과 대응되도록 상기 지정된 각도로 기울어지도록 배치되고, 전파를 방출하기 위한 방사 부재(예: 도 1의 전자 장치(101)); 및 상기 방사 부재와 대면하고, 상기 지정된 각도와 대응된 각도로 형성된 제1 면(예: 도 1의 전자 장치(101)); 및 상기 본체의 상기 후면과 인접 배치된 제2 면(예: 도 1의 전자 장치(101));을 포함하고, 상기 전파의 적어도 일부가 상기 제1 방향을 향하도록 가이드하는 방사 가이드(예: 도 1의 전자 장치(101));를 포함할 수 있다.

Description

안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치{ANTENNA DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 개시의 다양한 실시예들은, 안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
정보통신 기술과 반도체 기술 등의 눈부신 발전에 힘입어 각종 전자 장치들의 보급과 이용이 급속도로 증가하고 있다. 특히 최근의 전자 장치들은 휴대하고 다니며 통신할 수 있도록 개발되고 있다.
전자 장치라 함은, 가전제품으로부터, 전자 수첩, 휴대용 멀티미디어 재생기, 이동통신 단말기, 태블릿 PC, 영상/음향 장치, 데스크톱/랩톱 컴퓨터, 또는 차량용 내비게이션과 같이, 탑재된 프로그램에 따라 특정 기능을 수행하는 장치를 의미할 수 있다. 전자 장치의 집적도가 높아지고, 초고속, 대용량 무선통신이 보편화되면서, 최근에는, 이동통신 단말기와 같은 하나의 전자 장치에 다양한 기능이 탑재될 수 있다.
전자 장치의 디스플레이는 외부로부터 수신된 디지털 또는 아날로그 영상 신호 또는 내부 저장장치에 다양한 포맷의 압축 파일로 저장된 다양한 영상 신호 등이 처리되어 표시되도록 하는 장치이다. 최근의 디스플레이를 포함하는 전자 장치는 이미지 센서가 배치되며, 이미지 센서에서 촬상된 이미지를 이용하여 사용자의 움직임 등을 확인하고, 확인된 움직임에 따라 다양한 디스플레이에 대한 제어를 수행하였다.
일반적으로 전자 장치의 정면에 위치하는 사용자를 감지하기 위하여, 이미지 센서가 디스플레이의 베젤 측에 배치되었다. 이에 따라, 디스플레이의 베젤의 크기를 줄이는데 한계가 있었으며, 렌즈의 노출에 따른 디자인이 저해될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치는, 최소화로 노출된 센서부(예: 안테나 모듈)를 이용하여 사용자 움직임을 감지할 수 있는 안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공하는 데 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 디스플레이를 포함하고, 상기 디스플레이를 전면에 배치한 본체; 상기 본체의 후면에 인접하게 배치된 안테나 모듈;을 포함하고, 상기 안테나 모듈은, 상기 본체의 가장자리 영역에 위치하고, 상기 본체에 대해 지정된 각도로 기울어진 기판; 상기 기판의 상 또는 내부에 배치된 방사 부재; 및 상기 본체의 상기 후면과 인접 배치된 제1 면; 및 상기 본체에 대해 상기 지정된 각도와 대응된 각도로 형성된 제2 면;을 포함하고, 전파의 적어도 일부가 전면을 향하도록 가이드하는 방사 가이드;를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈은, 상기 본체의 가장자리 영역에 위치하고, 상기 본체에 대해 지정된 각도로 기울어진 기판; 상기 기판의 상 또는 내부에 배치된 방사 부재; 및 상기 본체의 상기 후면과 인접 배치된 제1 면; 및 상기 본체에 대해 상기 지정된 각도와 대응된 각도로 형성된 제2 면;을 포함하고, 전파의 적어도 일부가 전면을 향하도록 가이드하는 방사 가이드;를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치는, 전자 장치의 디자인상 미감, 및 전자 장치의 두께의 슬림화를 고려할 때, 안테나 모듈의 노출 영역을 최소화하기 위해 안테나 모듈을 후면에 배치할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치는, 전자 장치의 전면 방향으로 안테나 방사 가이드 하여 방사 성능을 원활하게 하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 안테나 장치들 간 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치의 전면도이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치의 측면도이다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 안테나 모듈의 후면 사시도이다.
도 6는 일 개시의 다양한 실시예들에 따른, 메탈 시트층을 포함하는 방사 가이드의 사시도이다.
도 7은 다른 개시의 다양한 실시예들에 따른, 메탈 시트층을 포함하는 방사 가이드의 사시도이다.
도 8a은, 일반적인 전자 장치에서, 안테나 모듈의 기판이 본체와 나란히 배치된 경우, 주된 방사 방향을 나타내는 도면이다.
도 8b는, 일반적인 전자 장치에서, 방사 가이드를 포함하지 않은 경우, 안테나 모듈의 주된 방사 방향을 나타내는 도면이다.
도 8c는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 방사 가이드를 포함하는 안테나 모듈의 주된 방사 방향을 나타내는 도면이다.
도 9a는, 도 8a 상태일 때, 안테나 모듈에서 수직 방향으로 형성된 방사 패턴들을 나타내는 도면들이다.
도 9b는, 도 8b 상태일 때, 안테나 모듈에서 수직 방향으로 형성된 방사 패턴들을 나타내는 도면들이다.
도 9c는, 도 8c 상태일 때, 안테나 모듈에서 수직 방향으로 형성된 방사 패턴들을 나타내는 도면들이다.
도 10a는, 도 8a 상태일 때, 안테나 모듈에서 수평 방향으로 형성된 방사 패턴들을 나타내는 도면들이다.
도 10b는, 도 8b 상태일 때, 안테나 모듈에서 수평 방향으로 형성된 방사 패턴들을 나타내는 도면들이다.
도 10c는, 도 8c 상태일 때, 안테나 모듈에서 수평 방향으로 형성된 방사 패턴들을 나타내는 도면들이다.
도 1은, 다양한 실시예에 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) 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 구성 요소가 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 구성 요소(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 외부의 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 외부의 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 외부의 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 구성 요소에 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 외부의 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 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(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), 외부의 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 모듈은 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))를 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 외부 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.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 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. "제1", "제2", 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: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 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) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치)의 프로세서(예: 프로세서)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 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 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 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 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 실시예에 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 수 있다. 다양한 실시예에 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 실시예에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 안테나 장치들 간 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에서, 안테나 장치는, 회로 기판(410)(예: PCB(printed circuit board))에 구현될 수 있다. 예를 들어, 안테나 장치는, 회로 기판(410)의 테두리(예: 회로 기판(410)의 최외곽 부분) 및/또는 회로 기판(410) 내에 구현되는 적어도 하나의 AOB(antenna on board)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 안테나 장치는 안테나 장치의 측면이 향하는 방향으로 무선 통신(예: 밀리미터파 통신)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 참조 부호 201에 도시된 바와 같이, 제 1 안테나 장치(210)의 측면(예: 제 1 안테나 장치(210)의 최외곽 부분)에 제 1 방사 부재(211)가 배치되고, 제 2 안테나 장치(220)의 측면에 제 2 방사 부재(221)가 배치될 수 있다. 제 1 안테나 장치(210) 및 제 2 안테나 장치(220)는, 제 1 안테나 장치(210)의 측면 및 제 2 안테나 장치(220)의 측면이 대향하는 상태에서, 제 1 방사 부재(211) 및 제 2 방사 부재(221)를 통하여, 무선 통신(230)을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 참조 부호 201에서, 제 1 안테나 장치(210) 및 제 2 안테나 장치(220)는, 전자 장치(101)에 포함된 구성들일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 제 1 안테나 장치(210)는 전자 장치(101)에 포함된 구성이고, 제 2 안테나 장치(220)는 다른 전자 장치(101)(예: 전자 장치(102) 또는 전자 장치(104))에 포함된 구성일 수 있다. 안테나 장치의 측면이 향하는 방향으로 무선 통신을 수행하기 위한, 안테나 장치의 구조에 대하여 도 3 내지 도 7c를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
일 실시예에서, 안테나 장치는 안테나 장치의 면(예: 안테나 장치의 상면 또는 하면)이 향하는 방향으로 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 참조 부호 202에 도시된 바와 같이, 제 3 안테나 장치(240)의 하면(예: 제 3 안테나 장치(240)의 하면의 일부를 포함하는 영역)에 제 3 방사 부재(241)가 배치되고, 제 4 안테나 장치(250)의 상면(예: 제 4 안테나 장치(250)의 상면의 일부를 포함하는 영역)에 제 4 방사 부재(251)가 배치될 수 있다. 제 3 안테나 장치(240) 및 제 4 안테나 장치(250)는, 제 3 안테나 장치(240)의 하면 및 제 4 안테나 장치(250)의 상면이 대향하는 상태에서, 제 3 방사 부재(241) 및 제 4 방사 부재(251)를 통하여, 무선 통신(260)을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 참조 부호 202에서, 제 3 안테나 장치(240) 및 제 4 안테나 장치(250)는, 전자 장치(101)에 포함된 구성들일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 제 3 안테나 장치(240)는 전자 장치(101)에 포함된 구성이고, 제 4 안테나 장치(250)는 다른 전자 장치(101)(예: 전자 장치(102) 또는 전자 장치(104))에 포함된 구성일 수 있다. 안테나 장치의 면(예: 안테나 장치의 상면 또는 하면)이 향하는 방향으로 무선 통신을 수행하기 위한, 안테나 장치의 구조에 대하여 도 3 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 안테나 모듈(400)을 포함하는 전자 장치(101)의 전면도이다. 도 4는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 안테나 모듈(400)을 포함하는 전자 장치(101)의 측면도이다. 도 5는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 안테나 모듈(400)의 후면 사시도이다.
도 3을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)는, 디스플레이(301)를 포함하는 본체(300), 및 본체(300)와 인접하게 배치된 안테나 모듈(400)을 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈(400)은 기판(410), 기판(410)과 인접 배치된 방사 부재(420), 전파의 방향을 가이드 하는 방사 가이드(430), 및 방사 하우징(440)을 포함할 수 있다. 상기 도 3의 안테나 모듈(400), 방사 부재(420) 구성은 도 2의 안테나 장치(예: 제 1 안테나 장치(210), 제 2 안테나 장치(220)), 방사 부재(예: 제 1 방사 부재(211), 제 2 방사 부재(221))의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
도 4, 및 도 5에서, 'X'는 상기 전자 장치(101)의 길이 방향을 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, '+X'는 전자 장치(101)의 전면 방향을 의미하고, '-X'는 전자 장치(101)의 후면 방향을 의미할 수 있다. 'Y'는 상기 전자 장치(101)의 폭 방향을 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, '+Y'는 전자 장치(101)의 좌측 방향을 의미하고, '-Y'는 전자 장치(101)의 우측 방향을 의미할 수 있다.'Z'는 상기 전자 장치(101)의 두께 방향을 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, '+Z'는 전자 장치(101)의 상측 방향을 의미하고, '-Z'는 전자 장치(101)의 하측 방향을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 본체(300)는 디스플레이(301)를 포함하고, 디스플레이(301)는 본체(300)의 전면에 배치할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 사물을 인지하고 사용자의 움직임을 감지하는 안테나 모듈(400)은, 본체(300)의 후면에 인접 배치될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(400)은 본체(300)의 후면의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(400)은 본체(300)의 후면의 하단부 영역에 배치될 수 있다. 전자 장치(101)의 디자인상 미감을 고려하여 안테나 모듈(400)의 노출 영역을 최소화하기 위해 안테나 모듈(400)을 후면에 배치할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(410)은, 복수의 층들이 적층된 것으로서, 가요성 인쇄회로 기판(410) 및 유전체 기판(410)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 기판(410)에 포함된 복수의 층들의 적어도 일부는 도전체로 형성된 인쇄회로 패턴, 접지부(예: 접지층), 전면/후면(또는 상면/하면)을 관통하여 형성된 복수의 비아 홀들(via holes)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 비아 홀들은 서로 다른 층들에 형성된 인쇄회로 패턴을 전기적으로 연결하거나 방열을 위하여 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 도 4 및 도 5에 도시하지는 않았지만, 기판(410)은 급전부(예: 통신 회로부, RF IC(radio frequency integrated circuit)), 급전부로부터 방사 부재(420)로 급전 신호를 전달하기 위한 급전 라인, 및 접지부로부터 방사 부재(420)로 접지를 제공하기 위한 접지 라인을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기판(410)은 제 1 비아 패드(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제1 비아 패드(미도시)는 방사 부재(420)로 급전 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제 1 비아 패드(미도시)는, 기판(410)에 포함된 복수의 홀들 중에서 하나 이상의 홀들과 연결되어, 기판(410)에 포함된 급전부로부터, 방사 부재(420)로 급전 신호를 전달할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 비아 패드(미도시)는, 급전부로부터 방사 부재(420)로 급전 신호를 전달하는 급전 라인의 일부일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기판(410)은 제 2 비아 패드(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제 2 비아 패드(미도시)는 방사 부재(420)로 접지를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제 2 비아 패드(미도시)는, 기판(410)에 포함된 복수의 홀들 중에서 하나 이상의 홀들과 연결되어, 접지부로부터 방사 부재(420)로 접지를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 비아 패드(미도시)는, 접지부로부터 방사 부재(420)로 접지를 제공하는 접지 라인의 일부일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(400)이 제 1 비아 패드(미도시) 및 제 2 비아 패드(미도시)를 포함함으로써, 안테나 모듈(400)은 별도의 접속 부재를 포함하지 않더라도, 기판(410)(예: 급전부 및 접지부)으로부터 방사 부재(420)로, 급전 신호 및 접지를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(410)은 본체(300)에 대해 지정된 각도(θ)로 기울어질 수 있다. 기판을 기울어지게 배치하여 전자 장치(101)의 본체(300)에 의해 안테나 모듈(400)에서 방사된 전파가 제한되지 않고, 전자 장치(101)의 본체(300) 내부에 배치된 도체와 안테나와의 직접 반사를 회피하기 위함일 수 있다. 기판을 기울어지게 배치하여 방사 가이드(430)의 부피를 확보하기 위함일 수 있다. 기판(410)의 지정된 각도(θ)는 전자 장치(101)의 종류, 및/또는 전자 장치(101)의 디자인 두께에 의해서 결정될 수 있다. 기판(410)을 본체(300)에 대해 지정된 각도로 기울어지게 배치함에 따른 방사 방향 및/또는 방사 패턴의 변화는 도 8a 내지 도 10c를 참고하여 후술한다.
다양한 실시예에 따르면, 방사 부재(420)는, 기판(410)의 상 또는 내부에 배치될 수 있다. 방사 부재(420)는, 예를 들어 인쇄회로 패턴, 금속 구조물 및/또는 칩 안테나 형태일 수 있다. 칩 안테나는 칩 내부에 안테나가 포함되어 있는 구조일 수 있다. 칩 안테나는 일반적으로 직사각형 형태일 수 있으나, 칩 안테나의 형태는 상기 실시예에 제한되지 않으며, 주변 구조물의 크기, 용도에 의해 다양하게 설계 변경될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 방사 부재(420)는, 기판(410)에 포함된 구성(예: 인쇄회로 패턴)에 의하여 발생하는 방사 성능과 관련된 영향을 최소화하기 위하여, 기판(410)으로부터 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 방사 가이드(430)는, 본체(300)와 인접 배치되고, 적어도 일부가 전자 장치(101)의 전면 방향(예: 도 4의 +X방향)으로 돌출된 유전체(예: FR4(flame retardant 4) 유전체)로 구성될 수 있다. 방사 가이드(430)는, 유전체를 도파관(예: 구형 도파관) 형태로 가공함으로써, 구현될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 방사 가이드(430)는, 방사 부재(420)와 인접 배치될 수 있다. 방사 가이드(430)는, 본체(300)에 대해 지정된 각도로 기울어진 기판(410)과 대응되는 각도로 형성된 제1 면(예: 도 6의 제1 면(431))을 포함할 수 있다. 방사 가이드(430)의 제1 면(431)은 방사 부재(420)의 크기보다 크게 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 방사 가이드(430)의 제1 면(431)은 방사 부재(420)와 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 이는 안테나를 포함하는 방사 부재(420)에 유전체인 방사 가이드(430)가 인접하게 및/또는 직접 맞닿게 위치하는 경우, 방사 가이드(430) 유전체의 유전율에 영향을 받아 안테나 공진이 이동하는 경우, 원하는 서비스 대역을 벗어나 안테나 성능을 감소시킬 수 있기 때문이다. 일 실시예에 따르면, 방사가이드(430)의 제1 면(431)은, 방출된 전파를 효과적으로 모아주기 위해서 볼록한 면, 또는 오목한 면과 같은 다양한 면을 가질 수 있다. 기판(410)의 지정된 각도와 대응되는 각도로 기울어지게 형성되고, 제1 면(431)이 방사 부재(420)와 접함으로써 방사 부재(420)에서 방사되는 전파의 대부분이 방사 가이드(430)에 전달될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 방사 가이드(430)는, 본체(300)의 후면과 인접 배치된 제2 면(432)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 방사 가이드(430)의 제2 면(432)은 본체(300)의 후면과 접할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 방사 가이드(430)의 하단면은 본체(300)의 하단면보다 지정된 길이(h)만큼 더 하측 방향(예: 도 4의 -Z 방향) 에 배치될 수 있다. 방사 가이드(430)가 본체(300)보다 하측 방향으로 돌출된 길이(h)는 예를 들어, 대략 1mm 내지 4mm일 수 있다. 방사 가이드(430)가 본체(300)보다 하측 방향으로 돌출된 길이(h)는 예를 들어, 대략 3mm일 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(101)의 전면에서 바라볼 때, 본체(300)의 후면에 위치한 방사 가이드(430)는, 도 3, 도 4를 참고할 때, 본체(300)의 하단에서 적어도 일부가 노출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 방사 가이드(430)는, 적어도 일부가 전자 장치(101)의 전면 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 방사 가이드(430)의 전자 장치(101)의 전면 방향으로 돌출 형성된 부분은, 전자 장치(101)의 본체(300) 하측에 배치되고, 전자 장치(101)의 전면 방향을 향하도록 형성된 제3 면(433)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 방사 가이드(430)는, 안테나의 방사 전파를 모아주는 제1 부분, 상기 방사 전파의 각도를 전자 장치(101)의 전면 방향으로 변경해주는 제2 부분, 및 방사 전파를 전자 장치(101)의 전면 방향으로 가이드 해주는 제3 부분을 포함할 수 있다. 제1 부분은 본체(300)에 대해 지정된 각도로 기울어진 기판(410)과 대응되는 각도로 기울어지게 형성된 제1 면(431)을 의미할 수 있다. 제2 부분은 방사 가이드(430)의 내부 공간을 의미할 수 있다. 제3 부분은 제3 면(433)을 포함하는 전자 장치(101)의 전면 방향으로 돌출 형성된 부분의 적어도 일부를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 방사가이드(430)의 제3 면(433)은, 전면 방향으로 전파를 효과적으로 가이드하기 위해서 볼록한 면, 또는 오목한 면과 같은 다양한 면을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 방사 하우징(440)은, 안테나 모듈(400)을 구성하는 기판(410), 방사 부재(420), 및 방사 가이드(430)의 위치 및/또는 배치를 고정시킬 수 있다. 다만, 방사 하우징(440)의 형상 및 크기는 상기 실시예에 제한되지 않으며, 주변 구조물의 크기 또는 배치 관계에 의해 다양하게 설계 변경될 수 있다.
도 6는 일 개시의 다양한 실시예들에 따른, 메탈 시트층(434)을 포함하는 방사 가이드(430)의 사시도이다. 도 7은 다른 개시의 다양한 실시예들에 따른, 메탈 시트층(434)을 포함하는 방사 가이드(430)의 사시도이다. 상기 도 6, 및 도 7의 방사 가이드(430) 구성은 도 4의 방사 가이드(430) 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
도 6, 및 도 7에서, 'X'는 상기 전자 장치(101)의 길이 방향을 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, '-X'는 전자 장치(101)의 전면 방향을 의미하고, '+X'는 전자 장치(101)의 후면 방향을 의미할 수 있다. 'Y'는 상기 전자 장치(101)의 폭 방향을 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, '-Y'는 전자 장치(101)의 좌측 방향을 의미하고, '+Y'는 전자 장치(101)의 우측 방향을 의미할 수 있다. 'Z'는 상기 전자 장치(101)의 두께 방향을 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, '+Z'는 전자 장치(101)의 상측 방향을 의미하고, '-Z'는 전자 장치(101)의 하측 방향을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 유전체인 방사 가이드(430)의 적어도 일부는 메탈 시트층(434)을 더 포함할 수 있다. 메탈 시트층(434)은 방사 가이드(430)를 구성하는 면의 상측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 방사 가이드(430)를 구성하는 면 중 제1 면(431)과 제3 면(433)을 제외한 면의 적어도 일부에 메탈 시트층(434)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따르면, 도 6을 참조할 때, 방사 가이드(430)를 구성하는 면 중 전면 방향, 및/또는 후면 방향을 향하는 면 상에 메탈 시트층(434)을 배치할 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예에 따르면, 도 7을 참조할 때, 방사 가이드(430)를 구성하는 면 중 전면 방향, 후면 방향, 좌측 방향, 및/또는 우측 방향을 향하는 면 상에 메탈 시트층(434)을 배치할 수 있다. 이는 방사 부재(420)에서 방사된 전파를 특정 방향(예: 전면 방향)으로 가이드 하기 위해 다른 방향을 향하는 면의 적어도 일부를 차폐하기 위함이다.
도 8a은, 일반적인 전자 장치(101)에서, 안테나 모듈(400)의 기판(410)이 본체(300)와 나란히 배치된 경우, 주된 방사 방향을 나타내는 도면이다. 도 8b는, 일반적인 전자 장치(101)에서, 방사 가이드(430)를 포함하지 않은 경우, 안테나 모듈(400)의 주된 방사 방향을 나타내는 도면이다. 도 8c는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 방사 가이드(430)를 포함하는 안테나 모듈(400)의 주된 방사 방향을 나타내는 도면이다. 도 9a는, 도 8a 상태일 때, 안테나 모듈(400)에서 수직 방향으로 형성된 방사 패턴들을 나타내는 도면들이다. 도 9b는, 도 8b 상태일 때, 안테나 모듈(400)에서 수직 방향으로 형성된 방사 패턴들을 나타내는 도면들이다. 도 9c는, 도 8c 상태일 때, 안테나 모듈(400)에서 수직 방향으로 형성된 방사 패턴들을 나타내는 도면들이다. 도 10a는, 도 8a 상태일 때, 안테나 모듈(400)에서 수평 방향으로 형성된 방사 패턴들을 나타내는 도면들이다. 도 10b는, 도 8b 상태일 때, 안테나 모듈(400)에서 수평 방향으로 형성된 방사 패턴들을 나타내는 도면들이다. 도 10c는, 도 8c 상태일 때, 안테나 모듈(400)에서 수평 방향으로 형성된 방사 패턴들을 나타내는 도면들이다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)는, 디스플레이(301)를 포함하는 본체(300), 및 본체(300)와 인접하게 배치된 안테나 모듈(400)을 포함할 수 있다. 안테나 모듈(400)은 기판(410), 기판(410)과 인접 배치된 방사 부재(420), 및 전파의 방향을 가이드 하는 방사 가이드(430)를 포함할 수 있다. 상기 도 8c의 본체(300), 안테나 모듈(400), 기판(410), 방사 부재(420), 및 방사 가이드(430) 구성은 도 4의 본체(300), 안테나 모듈(400), 기판(410), 방사 부재(420), 및 방사 가이드(430) 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
일반적인 전자 장치(101)에서, 안테나 모듈(400)의 기판(410)이 본체(300)와 나란히 배치된 경우, 도 8a를 참조할 때, 주된 방사 방향이 전면 방향이나, 본체(300)에 의해 전파가 막힐 수 있다. 일반적인 전자 장치(101)에서, 안테나 모듈(400)의 기판(410)이 본체(300)와 지정된 각도로 기울어지게 배치되고, 안테나 모듈(400)이 방사 가이드(430)를 포함하지 않는 경우, 도 8b를 참조할 때, 주된 방사 방향이 전면, 및/또는 하측 방향으로 형성될 수 있다. 이에 따라 전면 방향에 대한 전파는 약할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(400)의 기판(410)이 본체(300)와 지정된 각도로 기울어지게 배치되고, 안테나 모듈(400)이 방사 가이드(430)를 포함하는 경우, 도 8c를 참조할 때, 주된 방사 방향이 전면 방향으로 형성될 수 있다.
도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 도 9a 내지 도 9c의 라인들(901, 902, 903)은, 방사 부재(420)에서 수직 방향(예: 도 5의 X축 및 Z축에 의해 형성된 면 방향)으로 형성된 방사 패턴들을 나타낼 수 있다. 도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 방사 부재(420)에서 수평 방향(예: 도 5의 X축 및 Y축에 의해 형성된 면 방향)으로 형성된 방사 패턴들을 나타낼 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 9a 내지 도 9c를 참조할 때, 도 9a의 경우, 안테나 모듈(400)이 본체(300)와 수평으로 배치되어, 본체(300)에 의해 전파가 막혀 전파가 전면 방향(F)으로 강하지 않음을 알 수 있다. 도 9b의 경우, 안테나 모듈(400)의 기판(410)이 본체(300)와 지정된 각도로 기울어 지게 배치되나, 전파가 하측 방향으로 방사되어, 전파가 전면 방향(F)으로 강하지 않음을 알 수 있다. 도 9c의 경우, 안테나 모듈(400)의 기판(410)이 본체(300)와 지정된 각도로 기울어 지게 배치되고, 방사 가이드(430)를 포함하여, 전면 방향으로 방사되어, 전파가 전면 방향(F)으로 강하고 고르게 방사됨을 알 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 10a 내지 도 10c를 참조할 때, 도 10a의 경우, 안테나 모듈(400)이 본체(300)와 수평으로 배치되어, 본체(300)에 의해 전파가 막혀 전파가 전면 방향(S2)으로 강하지 않음을 알 수 있다. 도 10b의 경우, 안테나 모듈(400)의 기판(410)이 본체(300)와 지정된 각도로 기울어 지게 배치되나, 전파가 하측 방향으로 방사되어, 도 10a 에 대하면 전면 방향(S2)의 전파가 강하나, 전체적으로 전파가 전면 방향(S2)으로 강하게 형성되지 않음을 알 수 있다. 도 10c의 경우, 안테나 모듈(400)의 기판(410)이 본체(300)와 지정된 각도로 기울어 지게 배치되고, 방사 가이드(430)를 포함하여, 전면 방향으로 방사되어, 전파가 전면 방향(S2)으로 강하고 고르게 방사됨을 알 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 제1 방향을 향하는 전면, 및 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향을 향하는 후면을 포함하고, 상기 전면에 디스플레이가 배치된 본체(예: 도 4의 본체(300)); 상기 본체의 후면에 인접하게 배치된 안테나 모듈(예: 도 4의 안테나 모듈(400));을 포함하고, 상기 안테나 모듈은, 상기 본체의 가장자리 영역에 위치하고, 상기 본체의 상기 후면에 대해 지정된 각도로 기울어진 기판(예: 도 4의 기판(410)); 상기 기판의 상 또는 내부에서, 상기 기판과 대응되도록 상기 지정된 각도로 기울어지도록 배치되고, 전파를 방출하기 위한 방사 부재(예: 도 4의 방사 부재(420)) 및 상기 방사 부재와 대면하고, 상기 지정된 각도와 대응된 각도로 형성된 제1 면(예: 도 6의 제1 면(431)); 및 상기 본체의 상기 후면과 인접 배치된 제2 면(예: 도 6의 제2 면(432));을 포함하고, 상기 전파의 적어도 일부가 상기 제1 방향을 향하도록 가이드하는 방사 가이드(예: 도 4의 방사 가이드(430));를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 방사 가이드는, 상기 본체의 하측에 위치하고, 상기 제1 방향을 향하도록 형성된 제3 면(예: 도 6의 제3 면(433));을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 방사 가이드는, 상기 방사 부재에서 방출된 전파를 모아주는 제1 부분; 상기 전파의 방향을 변경하기 위한 제2 부분; 및 상기 제2 부분을 관통한 전파를 상기 전자 장치의 전면 방향으로 가이드하는 제3 부분;으로 구분될 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 제1 부분은 상기 제1 면일 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분 사이에 위치하고, 상기 방사 가이드 내부의 공간을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 방사 가이드는, 상기 본체의 하측에 위치하고, 상기 제1 방향을 향하도록 형성된 제3 면;을 더 포함하고, 상기 제3 부분은, 상기 제3 면을 포함하고, 상기 제1 방향으로 돌출 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 제1 면의 크기는 상기 방사 부재의 크기보다 크고, 상기 방사 부재와 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 안테나 모듈은, 상기 기판, 상기 방사 부재, 및 상기 방사 가이드의 위치를 고정시키는 방사 하우징(예: 도 4의 방사 하우징(440));을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 방사 가이드의 적어도 일부는 메탈 시트층(예: 도 6의 메탈 시트층(434));을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 기판은 복수의 층들이 적층된 유전체 기판을 포함하고, 상기 복수의 층들의 적어도 일부는, 도전체로 형성된 인쇄회로 패턴, 접지부, 및 복수의 비아 홀들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 방사 부재는 밀리미터파(mm-Wave) 통신을 지원할 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 방사 가이드의 하단면은 상기 본체의 하단면보다 지정된 길이만큼 하측 방향으로 돌출되어 배치될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈에 있어서, 상기 본체의 가장자리 영역에 위치하고, 상기 본체의 상기 후면에 대해 지정된 각도로 기울어진 기판; 상기 기판의 상 또는 내부에서, 상기 기판과 대응되도록 상기 지정된 각도로 기울어지도록 배치되고, 전파를 방출하기 위한 방사 부재; 및 상기 방사 부재와 대면하고, 상기 지정된 각도와 대응된 각도로 형성된 제1 면; 및 상기 본체의 상기 후면과 인접 배치된 제2 면;을 포함하고, 상기 전파의 적어도 일부가 상기 제1 방향을 향하도록 가이드하는 방사 가이드;를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 방사 가이드는, 상기 제1 방향을 향하도록 형성된 제3 면;을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 방사 가이드는, 상기 방사 부재에서 방출된 전파를 모아주는 제1 부분; 상기 전파의 방향을 변경하기 위한 제2 부분; 및 상기 제2 부분을 관통한 전파를 상기 전자 장치의 전면 방향으로 가이드하는 제3 부분;으로 구분될 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 제1 부분은 상기 제1 면일 수 있다.
상기 제1 면은 평평한 면 뿐만 아니라 전파를 효과적으로 모아주기 위해 오목 혹은 볼록 다양한 면 형태를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분 사이에 위치하고, 상기 방사 가이드 내부의 공간을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 방사 가이드는, 상기 제1 방향을 향하도록 형성된 제3 면;을 더 포함하고, 상기 제3 부분은, 상기 제3 면을 포함하고, 상기 제1 방향으로 돌출 형성될 수 있다.
상기 제3 면은 평평한 면 뿐만 아니라 전파를 효과적으로 제 1 방향으로 가이드 해주기 위해 오목 혹은 볼록 다양한 면 형태를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 제1 면의 크기는 상기 방사 부재의 크기보다 크고, 상기 방사 부재와 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 안테나 모듈은, 상기 기판, 상기 방사 부재, 및 상기 방사 가이드의 위치를 고정시키는 방사 하우징;을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 있어서, 상기 방사 가이드의 적어도 일부는 메탈 시트층;을 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 본 개시의 다양한 실시예의 안테나 장치 및 이를 포함한 전자 장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 개시의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
101 : 전자 장치
300 : 본체
301 : 디스플레이
400 : 안테나 모듈
410 : 기판
420 : 방사 부재
430 : 방사 가이드
440 : 방사 하우징
431 : 제1 면
432 : 제2 면
433 : 제3 면
434 : 메탈 시트층

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1 방향을 향하는 전면, 및 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향을 향하는 후면을 포함하고, 상기 전면에 디스플레이가 배치된 본체;
    상기 본체의 후면에 인접하게 배치된 안테나 모듈;을 포함하고,
    상기 안테나 모듈은,
    상기 본체의 가장자리 영역에 위치하고, 상기 본체의 상기 후면에 대해 지정된 각도로 기울어진 기판;
    상기 기판의 상 또는 내부에서, 상기 기판과 대응되도록 상기 지정된 각도로 기울어지도록 배치되고, 전파를 방출하기 위한 방사 부재; 및
    상기 방사 부재와 대면하고, 상기 지정된 각도와 대응된 각도로 형성된 제1 면; 및 상기 본체의 상기 후면과 인접 배치된 제2 면;을 포함하고, 상기 전파의 적어도 일부가 상기 제1 방향을 향하도록 가이드하는 방사 가이드;를 포함하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방사 가이드는,
    상기 본체의 하측에 위치하고, 상기 제1 방향을 향하도록 형성된 제3 면;을 더 포함하는 전자 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 방사 가이드는,
    상기 방사 부재에서 방출된 전파를 모아주는 제1 부분;
    상기 전파의 방향을 변경하기 위한 제2 부분; 및
    상기 제2 부분을 관통한 전파를 상기 전자 장치의 전면 방향으로 가이드하는 제3 부분;으로 구분되는 전자 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 상기 제1 면인 전자 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 부분은 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분 사이에 위치하고, 상기 방사 가이드 내부의 공간을 포함하는 전자 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 방사 가이드는,
    상기 본체의 하측에 위치하고, 상기 제1 방향을 향하도록 형성된 제3 면;을 더 포함하고,
    상기 제3 부분은,
    상기 제3 면을 포함하고, 상기 제1 방향으로 돌출 형성된 전자 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 면의 크기는 상기 방사 부재의 크기보다 크고, 상기 방사 부재와 지정된 거리만큼 이격되어 배치된 전자 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은,
    상기 기판, 상기 방사 부재, 및 상기 방사 가이드의 위치를 고정시키는 방사 하우징;을 더 포함하는 전자 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 방사 가이드의 적어도 일부는 메탈 시트층;을 더 포함하는 전자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사 부재는 밀리미터파(mm-Wave) 통신을 지원하는 안테나인 전자 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사 가이드의 하단면은 상기 본체의 하단면보다 지정된 길이만큼 하측 방향으로 돌출되어 배치된 전자 장치.
  12. 안테나 모듈에 있어서,
    상기 본체의 가장자리 영역에 위치하고, 상기 본체의 상기 후면에 대해 지정된 각도로 기울어진 기판;
    상기 기판의 상 또는 내부에서, 상기 기판과 대응되도록 상기 지정된 각도로 기울어지도록 배치되고, 전파를 방출하기 위한 방사 부재; 및
    상기 방사 부재와 대면하고, 상기 지정된 각도와 대응된 각도로 형성된 제1 면; 및 상기 본체의 상기 후면과 인접 배치된 제2 면;을 포함하고, 상기 전파의 적어도 일부가 상기 제1 방향을 향하도록 가이드하는 방사 가이드;를 포함하는 안테나 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 방사 가이드는,
    상기 제1 방향을 향하도록 형성된 제3 면;을 더 포함하는 안테나 모듈.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 방사 가이드는,
    상기 방사 부재에서 방출된 전파를 모아주는 제1 부분;
    상기 전파의 방향을 변경하기 위한 제2 부분; 및
    상기 제2 부분을 관통한 전파를 상기 전자 장치의 전면 방향으로 가이드하는 제3 부분;으로 구분되는 안테나 모듈.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 상기 제1 면인 안테나 모듈.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 제2 부분은 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분 사이에 위치하고, 상기 방사 가이드 내부의 공간을 포함하는 전자 장치.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 방사 가이드는,
    상기 제1 방향을 향하도록 형성된 제3 면;을 더 포함하고,
    상기 제3 부분은,
    상기 제3 면을 포함하고, 상기 제1 방향으로 돌출 형성된 전자 장치.
  18. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 면의 크기는 상기 방사 부재의 크기보다 크고, 상기 방사 부재와 지정된 거리만큼 이격되어 배치된 안테나 모듈.
  19. 제12 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은,
    상기 기판, 상기 방사 부재, 및 상기 방사 가이드의 위치를 고정시키는 방사 하우징;을 더 포함하는 안테나 모듈.
  20. 제12 항에 있어서,
    상기 방사 가이드의 적어도 일부는 메탈 시트층;을 더 포함하는 안테나 모듈.

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