KR20230155924A - 안테나를 포함하는 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
본 문서의 일 실시예에 따르면, 전자 장치는, 하우징, 상기 하우징의 내부 공간에 위치되고, 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어레이, 상기 안테나 어레이를 통해 외부와 통신을 수행하도록 구성된 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 제 1 안테나 엘리먼트는 제 1 편파를 방사하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 제 2 안테나 엘리먼트는 상기 제 1 편파와는 적어도 일부 다른 방향으로 전기장이 진동하는 제 2 편파를 방사할 수 있다. 다양한 다른 실시예들이 가능할 수 있다.
Description
본 문서의 다양한 실시예들은 안테나를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 UWB(ultra wide band)를 지원할 수 있다. UWB는 IEEE 802.15.4의 국제 표준을 따르는 기술로 광대역의 대역폭을 가지고 통신 할 수 있다. UWB는 기존 통신들에서 광대역을 사용하여 광대역의 대역폭을 사용하여 위치 측위를 하는 형태의 기술로 개발되고 있다.
전자 장치는 두 안테나들에 수신되는 신호의 위상 차(phase difference)를 이용하여 신호원의 위치를 확인 또는 추정할 수 있다. 전자 장치는, 위치 측위 방법(예: AOA(angle of arrival))을 이용하여, 전자 장치의 설정된 축에 대한 신호의 수신 각도(예: 신호의 방향), 또는 전자 장치 및 신호원 간의 거리를 확인할 수 있다. 전자 장치로부터 방사되는 전자기파의 편파 특성은, 예를 들어, 전자 장치가 향하고 있는 다양한 방향(orientation) 또는 자세에 따라 다양할 수 있다. 이러한 편파 특성으로 인해 신호원에 대한 전파 수신 효율이 확보되기 어려운 경우 위치 측위에 대한 정확성 및 신뢰성(또는 품질)이 확보되기 어려울 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 통신 성능(또는 전파 송수신 성능)을 향상시킬 수 있는 안테나를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 신호원으로부터 전송되는 신호의 편파 특성, 또는 전자 장치가 향하고 있는 방향 또는 자세가 다양하더라도 신호원에 대한 위치 측위의 정확성 및 품질을 확보할 수 있는 안테나를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이해될 수 있을 것이다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 전자 장치는, 하우징, 상기 하우징의 내부 공간에 위치되고, 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어레이, 상기 안테나 어레이를 통해 외부와 통신을 수행하도록 구성된 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 제 1 안테나 엘리먼트는 제 1 편파를 방사하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 제 2 안테나 엘리먼트는 상기 제 1 편파와는 적어도 일부 다른 방향으로 전기장이 진동하는 제 2 편파를 방사할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 안테나를 포함하는 전자 장치는 통신 성능(또는 전파 송수신 성능)을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 본 문서의 안테나를 포함하는 전자 장치는 신호원에 대한 위치 측위를 이행할 수 있고, 신호원으로부터 전송되는 신호의 편파 특성, 또는 전자 장치가 향하고 있는 방향 또는 자세가 다양하더라도 위치 측위의 정확성 및 품질을 확보하기 용이할 수 있다.
그 외에 본 문서의 다양한 실시예들로 인하여 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 문서의 실시예에 대한 상세한 설명에서 직접적으로 또는 암시적으로 개시될 수 있다.
도 1은, 일 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 도면들이다.
도 3 및 4는 일 실시예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 5는일 실시예에 따른 전자 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 전자 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 8은 비교 예시에 따른 전자 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 9는 비교 예시에 따른 전자 장치에 포함된 제 2 안테나 구조체의 방사 특성을 나타내는 그래프, 제 2 안테나 구조체의 전기장 분포를 나타내는 도면, 및 제 2 안테나 구조체의 방사 패턴을 나타내는 도면이다.
도 10은 비교 예시에 따른 전자 장치에 대한 PDoA 특성을 나타내는 그래프 및 일 실시예에 따른 전자 장치에 대한 PDoA 특성을 나타내는 그래프이다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 14는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 15는, 일 실시예에 따른, 선형 편파를 제공하는 안테나 엘리먼트를 나타내는 도면, 및 안테나 엘리먼트의 방사 특성 및 위상 특성을 나타내는 그래프들이다.
도 16은, 일 실시예에 따른, 원형 편파를 제공하는 안테나 엘리먼트를 나타내는 도면, 및 안테나 엘리먼트의 방사 특성 및 위상 특성을 나타내는 그패프들이다.
도 17은 도 16의 실시예에 따른 안테나 엘리먼트, 및 안테나 엘리먼트에 대한 급전부의 위치에 따른 제 1 편파 성분 및 제 2 편파 성분에 관한 축비 특성 및 위상 차 특성을 나타내는 그래프들이다.
도 18은 다양한 실시예에 따른 안테나 엘리먼트들을 나타내는 도면들, 및 안테나 엘리먼트들의 공진 특성을 나타내는 그래프들이다.
도 19는, 다양한 실시예에 따른, 도 18의 안테나 엘리먼트, 및 안테나 엘리먼트의 급전 위치에 따라 안테나 엘리먼트에 관한 방사 특성을 나타내는 표, 및 제 1 위치 또는 제 3 위치로 급전 시 편파 별 이득을 나타내는 그래프를 보인다.
도 20은 다양한 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체를 나타내는 도면이다.
도 21은 다양한 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체를 나타내는 도면이다.
도 22는 다양한 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체를 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 도면들이다.
도 3 및 4는 일 실시예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 5는일 실시예에 따른 전자 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 전자 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 8은 비교 예시에 따른 전자 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 9는 비교 예시에 따른 전자 장치에 포함된 제 2 안테나 구조체의 방사 특성을 나타내는 그래프, 제 2 안테나 구조체의 전기장 분포를 나타내는 도면, 및 제 2 안테나 구조체의 방사 패턴을 나타내는 도면이다.
도 10은 비교 예시에 따른 전자 장치에 대한 PDoA 특성을 나타내는 그래프 및 일 실시예에 따른 전자 장치에 대한 PDoA 특성을 나타내는 그래프이다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 14는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 15는, 일 실시예에 따른, 선형 편파를 제공하는 안테나 엘리먼트를 나타내는 도면, 및 안테나 엘리먼트의 방사 특성 및 위상 특성을 나타내는 그래프들이다.
도 16은, 일 실시예에 따른, 원형 편파를 제공하는 안테나 엘리먼트를 나타내는 도면, 및 안테나 엘리먼트의 방사 특성 및 위상 특성을 나타내는 그패프들이다.
도 17은 도 16의 실시예에 따른 안테나 엘리먼트, 및 안테나 엘리먼트에 대한 급전부의 위치에 따른 제 1 편파 성분 및 제 2 편파 성분에 관한 축비 특성 및 위상 차 특성을 나타내는 그래프들이다.
도 18은 다양한 실시예에 따른 안테나 엘리먼트들을 나타내는 도면들, 및 안테나 엘리먼트들의 공진 특성을 나타내는 그래프들이다.
도 19는, 다양한 실시예에 따른, 도 18의 안테나 엘리먼트, 및 안테나 엘리먼트의 급전 위치에 따라 안테나 엘리먼트에 관한 방사 특성을 나타내는 표, 및 제 1 위치 또는 제 3 위치로 급전 시 편파 별 이득을 나타내는 그래프를 보인다.
도 20은 다양한 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체를 나타내는 도면이다.
도 21은 다양한 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체를 나타내는 도면이다.
도 22는 다양한 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체를 나타내는 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
도 1은, 일 실시예에 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 외부 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 외부 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 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), 및/또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 본 문서의 어떤 실시예에서, 전자 장치(101)에는, 이 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 본 문서의 어떤 실시예에서, 이 구성 요소들 중 일부들은 하나의 통합 회로(single integrated circuitry)로 구현될 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197)은 하나의 구성 요소(예: 디스플레이 모듈(160))에 내장되어(embedded) 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성 요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성 요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드(load)하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치(CPU(central processing unit)) 또는 어플리케이션 프로세서(AP(application processor))) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치(GPU(graphics processing unit)), 신경망 처리 장치(NPU(neural processing unit)), 이미지 시그널 프로세서(ISP(image signal processor)), 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(CP(communication processor)))를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 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 구성 요소들 중 적어도 하나의 구성 요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서(ISP) 또는 커뮤니케이션 프로세서(CP))는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 본 문서의 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치(neural network processing device))는 인공지능 모델을 처리하기 위하여 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 있거나, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수 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 DNN), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks), 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 어느 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 하드웨어 구조뿐만 아니라, 인공지능 모델은 추가적으로 또는 대체적으로 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 다양한 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), 및/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), 및/또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은 전자 장치(101)의 다른 구성 요소(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 있고, 리시버는 착신 전화를 위해 사용될 수 있다. 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. 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(예: 터치 센서), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 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: 외부 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. 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: 외부 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD 카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 외부 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 및/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. 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. 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서(ISP)들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되거나 전자 장치(101)에 의해 소비되는 전력을 관리할 수 있다. 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. 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지, 및/또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 외부 전자 장치(102), 외부 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(AP))와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서(CP)들을 포함할 수 있다. 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(BLUETOOTH), WiFi(wireless fidelity) direct, 또는 IrDA(IR data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G(5th generation) 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(SIM)(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(4th generation) 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(즉, 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: 외부 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 본 문서의 일 실시예에 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. 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB(printed circuit board)) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴을 포함하는 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 안테나 어레이(antenna array))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. 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 본 문서의 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판(PCB), 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 구성 요소들 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.
명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(104) 간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 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 컴퓨팅(MEC)을 이용하여 초저지연 서비스(ultra-low delay service)를 제공할 수 있다. 본 문서의 다른 실시예에 있어서, 외부 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. 본 문서의 일 실시예에 따르면, 외부 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 그러나, 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정되지 않는다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성 요소에 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 구성 요소를 다른 해당 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성 요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 하나의 요소(예: 제 1 구성 요소)가 다른 요소(예: 제 2 구성 요소)에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성 요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
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, 본 문서의 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101))에 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.
본 문서의 일 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: CD-ROM(compact disc read only memory))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: PLAYSTORETM)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.
상기 기술한 구성 요소들의 각각의 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 전술한 해당 구성 요소들 중 하나 이상의 구성 요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성 요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성 요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성 요소는 상기 복수의 구성 요소들 각각의 구성 요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성 요소들 중 해당 구성 요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자 장치(200)를 나타내는 도면들이다.
본 문서의 다양한 실시예에서, 설명의 편의를 위해 전자 장치(200)에 포함된 디스플레이(301)가 시각적으로 노출되는 방향(예: -z 축 방향)을 전면으로, 그 반대 방향(예: +z 축 방향)을 후면으로 정의하여 사용한다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 하우징(210)을 포함할 수 있다. 하우징(210)은, 예를 들어, 전자 장치(200)의 전면(210A), 전자 장치(200)의 후면(210B), 및 전자 장치(200)의 측면(210C)을 제공할 수 있다. 어떤 실시예에서, 하우징(210)은 전면(210A), 후면(210B), 및 측면(210C) 중 적어도 일부를 포함하는 구조를 지칭할 수 있다. 일 실시예에서, 하우징(210)은 전면 플레이트(또는 제 1 플레이트)(201), 후면 플레이트(또는 제 2 플레이트)(202), 및/또는 측면 부재(또는, 측면 베젤 구조, 측벽부, 또는 측면부)(203)를 포함할 수 있다. 전자 장치(200)의 전면(210A)은 전면 플레이트(201)에 의해 제공될 수 있다. 전면 플레이트(201)는 적어도 일부분이 실질적으로 투명할 수 있고, 예를 들어, 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트를 포함할 수 있다. 전자 장치(200)의 후면(210B)은 후면 플레이트(202)에 의해 제공될 수 있다. 후면 플레이트(202)는 실질적으로 불투명할 수 있고, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 측면 부재(203)는 전면 플레이트(201) 및 후면 플레이트(202)와 결합될 수 있고, 전자 장치(200)의 측면(210C)을 제공할 수 있다. 측면 부재(203)는 금속 및/또는 폴리머를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 후면 플레이트(202)는 제 1 후면 플레이트(2021) 및 제 2 후면 플레이트(2022)를 포함할 수 있다. 제 1 후면 플레이트(2021)는 전자 장치(200)의 후면(210B) 중 일부 영역을 제공할 수 있고, 제 2 후면 플레이트(2022)는 전자 장치(200)의 후면(210B) 중 다른 일부 영역을 제공할 수 있다. 제 2 후면 플레이트(2022)는 복수의 후면 카메라 모듈들(3071, 3072, 3073)에 대응하여 위치될 수 있고, 제 1 후면 플레이트(2021) 및 측면 부재(203)와 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 후면 플레이트(2022) 및 측면 부재(203)를 포함하는 일체의 구조 또는 부재가 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 후면 플레이트(2021) 및 제 2 후면 플레이트(2022)를 포함하는 일체의 후면 플레이트가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 측면 부재(203)는 제 1 측면부(또는, 제 1 측벽, 제 1 측벽부, 제 1 베젤, 또는 제 1 베젤부)(2031), 제 2 측면부(또는, 제 2 측벽, 제 2 측벽부, 제 2 베젤, 또는 제 2 베젤부)(2032), 제 3 측면부(또는, 제 3 측벽, 제 3 측벽부, 제 3 베젤, 또는 제 3 베젤부)(2033), 및/또는 제 4 측면부(또는, 제 4 측벽, 제 4 측벽부, 제 4 베젤, 또는 제 4 베젤부)(2034)를 포함할 수 있다. 전면 플레이트(201)의 위에서 볼 때(예: +z 축 방향으로 볼 때), 제 1 측면부(2031)는 제 2 측면부(2032)로부터 +x 축 방향으로 이격하여 위치될 수 있고, 제 2 측면부(2032)와 실질적으로 평행할 수 있다. 제 1 측면부(2031)는 측면(210C) 중 전자 장치(200)의 +x 축 방향에 대응하는 제 1 측면을 제공할 수 있고, 제 2 측면부(2032)는 측면(210C) 중 전자 장치(200)의 -x 축 방향에 대응하는 제 2 측면을 제공할 수 있다. 제 3 측면부(2033)는 제 1 측면부(2031)의 일단부 및 제 2 측면부(2032)의 일단부를 연결할 수 있다. 제 4 측면부(2034)는 제 1 측면부(2031)의 타단부 및 제 2 측면부(2032)의 타단부를 연결할 수 있다. 전면 플레이트(201)의 위에서 볼 때, 제 3 측면부(2033)는 제 4 측면부(2034)로부터 +y 축 방향으로 이격하여 위치될 수 있고, 제 4 측면부(2034)와 실질적으로 평행할 수 있다. 제 3 측면부(2033)는 측면(210C) 중 전자 장치(200)의 +y 축 방향에 대응하는 제 3 측면을 제공할 수 있고, 제 4 측면부(2034)는 측면(210C) 중 전자 장치(200)의 -y 축 방향에 대응하는 제 4 측면을 제공할 수 있다. 제 1 측면부(2031) 및 제 3 측면부(2033)가 연결된 코너, 제 1 측면부(2031) 및 제 4 측면부(2034)가 연결된 코너, 제 2 측면부(2032) 및 제 3 측면부(2033)가 연결된 코너, 및/또는 제 2 측면부(2032) 및 제 4 측면부(2034)가 연결된 코너는 매끄러운 곡형으로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 측면 부재(203)는 복수의 절연부들(2035), 및 복수의 절연부들(2035)에 의해 서로 분리된 복수의 도전성 부분들을 포함할 수 있다. 전자 장치(200)의 측면(210C)은 복수의 도전성 부분들 및 복수의 절연부들(2035)에 의해 제공될 수 있다. 전자 장치(200)의 측면(210C)은 측면 부재(203)에 포함된 복수의 도전성 부분들에 의해 제공된 제 1 영역들을 포함할 수 있다. 측면(210C)은 측면 부재(203)에 포함된 복수의 절연부들(2035)에 의해 제공된 제 2 영역들을 포함할 수 있다. 측면(210C)의 제 1 영역들 및 제 2 영역들은 실질적인 높이 차 없이 매끄럽게 연결될 수 있다. 측면 부재(203)에 포함된 복수의 도전성 부분들을 가리켜 전자 장치(200)의 '측면 도전 구조', '측면 금속 구조', '외측 도전 구조', '외측 금속 구조', '측면 도전체', '측면 금속체, '외측 도전체', 또는 '외측 금속체'와 같은 다양한 용어로 지칭될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는, 디스플레이(301), 제 1 오디오 모듈, 제 2 오디오 모듈, 제 3 오디오 모듈, 제 4 오디오 모듈, 센서 모듈, 전면 카메라 모듈(306), 복수의 후면 카메라 모듈들(예: 제 1 후면 카메라 모듈(3071), 제 2 후면 카메라 모듈(3072), 제 3 후면 카메라 모듈(3073)), 발광 모듈(308), 입력 모듈(309), 제 1 연결 단자 모듈(310), 제 2 연결 단자 모듈(311), 및/또는 제 2 안테나 구조체(5) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(200)는 상기 구성 요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(301)의 디스플레이 영역(예: 화면 표시 영역 또는 액티브 영역)은, 예를 들어, 전면 플레이트(201)를 통해 시각적으로 노출될 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(200)는 전면 플레이트(201)를 통해 보이는 디스플레이 영역을 가능한 크게 보여지도록 구현될 수 있다 (예: 대화면 또는 풀 스크린(full screen)). 예를 들어, 디스플레이(301)는 전면 플레이트(201)의 외곽 형상과 대체로 동일한 형태의 외곽을 가지도록 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이(301)는 터치 감지 회로를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 디스플레이(301)는 터치의 세기(압력)을 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 디스플레이(301)는 자기장 방식의 전자 펜(예: 스타일러스 펜)을 검출하는 디지타이저(digitizer)(예: 전자기 유도 패널)와 결합되거나 디지타이저와 인접하여 위치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 디스플레이(301)는 디지타이저를 포함하여 구현될 수 있다.
제 1 오디오 모듈은, 예를 들어, 전자 장치(200)의 측면(210C)에 제공된 제 1 마이크 홀(302)에 대응하여 전자 장치(200)의 내부에 위치된 제 1 마이크(또는 제 1 마이크로폰)를 포함할 수 있다. 제 1 마이크 홀(302)은 전자 장치(200)의 측면(210C) 중 측면 부재(203)의 제 3 측면부(2033)에 제공될 수 있다. 제 2 오디오 모듈은, 예를 들어, 전자 장치(200)의 측면(210C)에 제공된 제 2 마이크 홀(303)에 대응하여 전자 장치(200)의 내부에 위치된 제 2 마이크(또는 제 2 마이크로폰)를 포함할 수 있다. 제 2 마이크 홀(303)은 전자 장치(200)의 측면(210C) 중 측면 부재(203)의 제 4 측면부(2034)에 제공될 수 있다. 마이크를 포함하는 오디오 모듈의 위치 또는 개수는 도시된 예시에 국한되지 않고 다양할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(200)는 전자 장치(200)의 후면(210B)에 제공된 마이크 홀 및 마이크 홀에 대응하여 전자 장치(200)의 내부에 위치된 마이크를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(200)는 소리의 방향을 감지하는데 이용되는 복수의 마이크들을 포함할 수 있다.
제 3 오디오 모듈은, 예를 들어, 전자 장치(200)의 측면(210C)에 제공된 제 1 스피커 홀(304)에 대응하여 전자 장치(200)의 내부에 위치된 제 1 스피커를 포함할 수 있다. 제 1 스피커 홀(304)은 전자 장치(200)의 측면(210C) 중 측면 부재(203)의 제 4 측면부(2034)가 제공하는 제 4 측면에 제공될 수 있다. 제 4 오디오 모듈은, 예를 들어, 전자 장치(200)의 전면(210A)에 제공된 제 2 스피커 홀(305)에 대응하여 전자 장치(200)의 내부에 위치된 제 2 스피커를 포함할 수 있다. 제 2 스피커 홀(305)은 전면 플레이트(201) 및 제 1 측면부(2031) 사이에서 전면 플레이트(201)에 제공된 노치 형태의 오프닝을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 스피커는 통화(phone calls)용 리시버를 포함할 수 있고, 제 2 스피커 홀은 리시버 홀로 지칭될 수 있다. 제 3 오디오 모듈 또는 제 4 오디오 모듈의 위치 또는 개수는 도시된 예시에 국한되지 않고 다양할 수 있다. 어떤 실시예에서, 마이크 홀 및 스피커 홀이 하나의 싱글 홀(single hole)로 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 3 오디오 모듈 또는 제 4 오디오 모듈은 스피커 홀이 생략된 피에조 스피커를 포함할 수 있다.
센서 모듈은, 예를 들어, 전자 장치(200)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 센서 모듈은 전자 장치(200)의 전면(210A)에 대응하여 전자 장치(200)의 내부에 위치된 광학 센서를 포함할 수 있다. 광학 센서는, 예를 들어, 근접 센서 또는 조도 센서를 포함할 수 있다. 광학 센서는 디스플레이(301)에 제공된 오프닝과 정렬될 수 있다. 외부 광은 전면 플레이트(201) 및 디스플레이(301)의 오프닝을 통해 광학 센서에 도달할 수 있다. 어떤 실시예에서, 광학 센서는 디스플레이(301)의 배면에 또는 디스플레이(301)의 아래에(below or beneath) 위치될 수 있고, 광학 센서의 위치가 시각적으로 구별(또는 노출)되지 않고 관련 기능을 수행할 수 있다. 어떤 실시예에서, 광학 센서는 디스플레이(301)의 배면에 제공된 리세스(recess)에 정렬되어 위치될 수 있다. 광학 센서는 화면(또는 디스플레이 영역)의 적어도 일부에 중첩하여 배치되어, 시각적으로 노출되지 않으면서 그 센싱 기능을 수행할 수 있다. 이 경우, 광학 센서와 적어도 일부 중첩된 디스플레이(301)의 일부 영역은 다른 영역 대비 다른 픽셀 구조 및/또는 배선 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 센서와 적어도 일부 중첩된 디스플레이(301)의 일부 영역은 다른 영역 대비 다른 픽셀 밀도를 가질 수 있다. 어떤 실시예에서, 광학 센서와 적어도 일부 중첩되는 디스플레이(301)의 일부 영역에는 복수의 픽셀들이 배치되지 않을 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(200)는 디스플레이(301)의 배면에 또는 디스플레이(301)의 아래에 위치된 생체 센서(예: 지문 센서)를 포함할 수 있다. 생체 센서는 광학 센서, 정전 센서, 또는 초음파 센서로 구현될 수 있고, 그 위치 또는 개수는 다양할 수 있다. 전자 장치(200)는 이 밖의 다양한 센서 모듈들, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 온도 센서, 또는 습도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
전면 카메라 모듈(306)은, 예를 들어, 전자 장치(200)의 전면(210A)에 대응하여 전자 장치(200)의 내부에 위치될 수 있다. 복수의 후면 카메라 모듈들(3071, 3072, 3073)은, 예를 들어, 전자 장치(200)의 후면(210B)에 대응하여 전자 장치(200)의 내부에 위치될 수 있다. 복수의 후면 카메라 모듈들(3071, 3072, 3073)은, 전자 장치(200)의 후면(210B)의 위에서 볼 때(예: -z 축 방향으로 볼 때), 제 1 측면부(2031)보다 제 2 측면부(2032)에 가깝게, 및 제 4 측면부(2034)보다 제 3 측면부(2033)에 가깝게 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 후면 카메라 모듈들(3071, 3072, 3073)은 전자 장치(200)의 후면(210B)의 위에서 볼 때 제 3 측면부(2033)로부터 제 4 측면부(2034)로 향하는 방향(예: -y 축 방향)으로 배열될 수 있다. 전면 카메라 모듈(306) 및/또는 후면 카메라 모듈(3071, 3072, 또는 3073)은 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 카메라 모듈의 위치 또는 개수는 도시된 예시에 국한되지 않고 다양할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이(301)는 전면 카메라 모듈(306)과 정렬된 오프닝을 포함할 수 있다. 외부 광은 전면 플레이트(201) 및 디스플레이(301)의 오프닝을 통해 전면 카메라 모듈(306)에 도달할 수 있다. 전면 카메라 모듈(306)과 정렬 또는 중첩된 디스플레이(301)의 오프닝은 홀 형태로 제공될 수 있다. 어떤 실시예에서, 전면 카메라 모듈(306)과 정렬 또는 중첩된 디스플레이(301)의 오프닝은 노치(notch) 형태로 제공될 수 있다. 어떤 실시예에서, 전면 카메라 모듈(306)은 디스플레이(301)의 배면에 또는 디스플레이(301)의 아래에(below or beneath) 위치될 수 있고, 전면 카메라 모듈(306)의 위치가 시각적으로 구별(또는 노출)되지 않고 관련 기능(예: 이미지 촬영)을 수행할 수 있다. 전면 카메라 모듈(306)은, 예를 들어, 감춰진 디스플레이 배면 카메라(예: UDC(under display camera))를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 전면 카메라 모듈(306)은 디스플레이(301)의 배면에 제공된 리세스에 정렬되어 위치될 수 있다. 전면 카메라 모듈(306)은 화면(또는 디스플레이 영역)의 적어도 일부에 중첩되게 배치되어, 외부로 시각적으로 노출되지 않으면서, 외부 피사체의 이미지를 획득할 수 있다. 이 경우, 전면 카메라 모듈(306)과 적어도 일부 중첩된 디스플레이(301)의 일부 영역은 다른 영역 대비 다른 픽셀 구조 및/또는 배선 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전면 카메라 모듈(306)과 적어도 일부 중첩된 디스플레이(301)의 일부 영역은 다른 영역 대비 다른 픽셀 밀도를 가질 수 있다. 전면 카메라 모듈(306)과 적어도 일부 중첩된 디스플레이(301)의 일부 영역에 배치된 픽셀 구조 및/또는 배선 구조는 외부 및 전면 카메라 모듈(306) 사이에서 광의 손실을 줄일 수 있다. 어떤 실시예에서, 전면 카메라 모듈(306)과 적어도 일부 중첩되는 디스플레이(301)의 일부 영역에는 픽셀이 배치되지 않을 수도 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(200)는 전자 장치(200)의 전면(210A)에 대응하여 전자 장치(200)의 내부에 위치된 발광 모듈(예: 광원)을 더 포함할 수 있다. 발광 모듈은, 예를 들어, 전자 장치(200)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 어떤 실시예에서, 발광 모듈은 전면 카메라 모듈(306)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 모듈은, 예를 들어, LED, IR LED, 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 후면 플레이트(2022)는 복수의 후면 카메라 모듈들(3071, 3072, 3073)에 대응하여 위치될 수 있다. 제 2 후면 플레이트(2022)는 복수의 후면 카메라 모듈들(3071, 3072, 3073)과 일대일로 대응된 복수의 오프닝들을 포함할 수 있다. 복수의 후면 카메라 모듈들(3071, 3072, 3073)은 제 2 후면 플레이트(2022)의 복수의 오프닝들을 관통하여 위치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 2 후면 플레이트(2022)는, 복수의 후면 카메라 모듈들(3071, 3072, 3073)에 대응하는 복수의 오프닝들을 대체하여, 실질적으로 투명한 광 투과 영역들을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 후면 카메라 모듈들(3071, 3072, 3073)은 서로 다른 속성(예: 화각) 또는 기능을 가질 수 있고, 예를 들어, 듀얼 카메라 또는 트리플 카메라를 포함할 수 있다. 복수의 후면 카메라 모듈들(3071, 3072, 3073)은 서로 다른 화각을 갖는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈을 복수 개 포함할 수 있고, 전자 장치(200)는, 사용자의 선택에 기반하여, 전자 장치(200)에서 수행되는 카메라 모듈의 화각을 변경하도록 구현될 수 있다. 복수의 후면 카메라 모듈들(3071, 3072, 3073)은 광각 카메라, 망원 카메라, 컬러 카메라, 흑백(monochrome) 카메라, 또는 IR(infrared) 카메라(예: TOF(time of flight) camera, structured light camera) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, IR 카메라는 센서 모듈의 적어도 일부로 동작될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 후면 플레이트(2021)는 발광 모듈(308)에 대응된 오프닝을 포함할 수 있다. 발광 모듈(308)은 제 1 후면 플레이트(2021)의 오프닝을 관통하여 위치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 1 후면 플레이트(2021)는, 발광 모듈(308)에 대응하는 오프닝을 대체하여, 실질적으로 투명한 광 투과 영역들을 제공할 수 있다. 발광 모듈(308)은 복수의 후면 카메라 모듈들(3071, 3072, 3073)을 위한 광원(예: 플래시)을 포함할 수 있다. 발광 모듈(308)은, 예를 들어, LED 또는 제논 램프를 포함할 수 있다.
입력 모듈(309)은, 예를 들어, 하나 이상의 키 입력 장치들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 키 입력 장치들은 전자 장치(200)의 측면(210C)(예: 전자 장치(200)의 측면(210C) 중 측면 부재(203)의 제 2 측면부(2032))에 제공된 오프닝에 위치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(200)는 키 입력 장치들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고, 포함되지 않은 키 입력 장치는 디스플레이(301)를 이용하여 소프트 키로 구현될 수 있다. 입력 모듈(309)의 위치 또는 개수는 다양할 수 있고, 어떤 실시예에서, 입력 모듈(309)은 적어도 하나의 센서 모듈을 포함할 수 있다.
제 1 연결 단자 모듈(예: 제 1 커넥터 모듈(connector module) 또는 제 1 인터페이스 단자 모듈(interface terminal module))(310)은, 예를 들어, 전자 장치(200)의 내부에 위치된 제 1 커넥터(또는, 제 1 인터페이스 단자) 및 제 1 커넥터에 대응하여 전자 장치(200)의 측면(210C)에 제공된 제 1 커넥터 홀을 포함할 수 있다. 제 1 커넥터 홀은 전자 장치(200)의 측면(210C) 중 측면 부재(203)의 제 4 측면부(2034)에 제공될 수 있다. 전자 장치(200)는 제 1 커넥터와 전기적으로 연결된 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 커넥터는 USB(universal serial bus) 커넥터 또는 HDMI(high definition multimedia interface) 커넥터를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(200)는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터 또는 이어셋 커넥터)를 포함하는 다른 연결 단자 모듈을 더 포함할 수 있다. 제 2 연결 단자 모듈(예: 제 2 커넥터 모듈 또는 제 2 인터페이스 단자 모듈)(311)은 외부저장매체(예: SIM 카드 또는 메모리 카드)를 전자 장치(200)에 장착하기 위한 것일 수 있다. 제 2 연결 단자 모듈(311)은, 예를 들어, 전자 장치(200)의 내부에 위치된 제 2 커넥터(또는, 제 2 인터페이스 단자) 및 제 2 커넥터에 대응하여 전자 장치(200)의 측면(210C)에 제공된 제 2 커넥터 홀을 포함할 수 있다. 제 2 커넥터 홀은 전자 장치(200)의 측면(210C) 중 측면 부재(203)의 제 4 측면부(2034)에 제공될 수 있다. 제 2 연결 단자 모듈(311)은 제 2 커넥터 홀에 위치되어(예: 끼워 맞춰져) 전자 장치(200)의 측면(210C) 일부를 형성하는 커버를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연결 단자 모듈(311)은 외부저장매체를 제 2 커넥터에 전기적으로 또는 기계적으로 접속하기 위한 트레이(tray)(또는 어댑터(adapter))(예: SIM 트레이)를 포함할 수 있다. 외부저장매체는 트레이에 배치되어 제 2 커넥터 홀에 삽입되고, 외부저장매체는 제 2 커넥터와 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 트레이는 커버와 연결될 수 있다. 연결 단자 모듈의 위치 또는 개수는 도시된 예시에 국한되지 않고 다양할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 안테나 구조체(5)는 제 1 후면 플레이트(2021)로 향하고 제 1 후면 플레이트(2021)와 대면하는 제 1 면, 및 제 1 면과는 반대 편에 위치되고 전면 플레이트(201)를 향하는 제 2 면을 포함하는 필름 형태(예: 연성 인쇄 회로 기판)로 제공될 수 있다. 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))와 전기적으로 연결된 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 제 2 안테나 구조체(5)를 이용하여 신호원(예: responder, transmitter, 또는 Tx(transmitter) 디바이스)에 대한 위치 측위 기능을 이행할 수 있다. 프로세서는 각도를 측정하는 측위(예: AOA) 또는 거리를 측정하는 측위(ranging)를 수행할 수 있다. 프로세서는, 일 실시예에서, 제 2 안테나 구조체(5)에 포함된 하나 이상의 안테나 엘리먼트들(또는 안테나 방사체들)(예: 제 1 안테나 엘리먼트, 제 2 안테나 엘리먼트, 및/또는 제 3 안테나 엘리먼트)를 이용하여 전자 장치(200) 및 신호원 간의 거리를 확인(또는 추정)할 수 있다. 프로세서는, 일 실시예에서, 제 2 안테나 구조체(5)에 포함된 적어도 두 개의 안테나 엘리먼트들을 통해 요청 메시지에 대한 응답 메시지의 도달 시간의 차이, 수신된 신호들 간의 도달 거리 차이 또는 위상 차 중 적어도 하나를 이용하여 전자 장치(200)의 설정된 축에 대한 신호의 수신 각도(예: 신호의 방향)를 확인 또는 추정할 수 있다. 전자 장치(200)는 광대역의 대역폭(예: UWB(ultra-wide band))을 사용하여 위치 측위 기능을 지원할 수 있다. UWB는, 예를 들어, IEEE 802.15.4의 국제 표준을 따르는 기술로 광대역의 대역폭을 가지고 통신하는 기술을 가리킬 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서는 제 2 안테나 구조체(5)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들을 통해 수신되는 신호의 위상 차를 이용하여 전자 장치(200)(예: initiator, receiver, 또는 Rx(receiver) 디바이스)에 대한 신호원(예: responder, transmitter, 또는 Tx 디바이스)의 위치를 확인 또는 추정할 수 있다. 제 2 안테나 구조체(5)는 인쇄 회로 기판(예: FPCB(flexible printed circuit board))으로 구현될 수 있고, 예를 들어, 복수의 패치들(patches)(예: 제 1 안테나 엘리먼트, 제 2 안테나 엘리먼트, 및 제 3 안테나 엘리먼트)을 포함하는 패치 안테나(patch antenna)일 수 있다.
전자 장치(200)는 그 제공 형태에 따라 다양한 구성 요소들을 더 포함할 수 있다. 이러한 구성 요소들은 전자 장치(200)의 컨버전스(convergence) 추세에 따라 변형이 다양하여 모두 열거할 수는 없으나, 상기 언급된 구성 요소들과 동등한 수준의 구성 요소가 전자 장치(200)에 추가로 더 포함될 수 있다. 다양한 실시예에서, 그 제공 형태에 따라 상기한 구성 요소에서 특정 구성 요소들이 제외되거나 다른 구성 요소로 대체될 수도 있다.
도 3 및 4는 일 실시예에 따른 전자 장치(200)의 분해 사시도들(exploded perspective views)이다. 도 5는 일 실시예에 따른 전자 장치(200)의 일부를 나타내는 도면이다. 도 6은 일 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체(5)를 나타내는 도면이다.
도 3, 4, 5, 및 6을 참조하면, 전자 장치(200)는 전면 플레이트(201), 후면 플레이트(202), 측면 부재(203), 제 1 지지 부재(410), 제 2 지지 부재(420), 제 3 지지 부재(430), 디스플레이(301), 제 1 기판 조립체(440), 제 2 기판 조립체(450), 배터리(460), 제 1 안테나 구조체(470), 및/또는 제 2 안테나 구조체(5)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(200)는 상기 구성 요소들 중 일부를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 지지 부재(410)는 전자 장치(200)의 내부에 위치되어 측면 부재(203)와 연결될 수 있거나, 측면 부재(203)와 적어도 일부 일체로 형성될 수 있다. 제 1 지지 부재(410)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 재질(예: 폴리머)로 형성될 수 있다. 제 1 지지 부재(410)는 적어도 하나의 도전성 부분, 및 적어도 하나의 도전성 부분과 연결된 적어도 하나의 비도전성 부분을 포함할 수 있다. 제 1 지지 부재(410)에 포함된 적어도 하나의 도전성 부분은 전자 장치(200)의 측면 도전 구조(예: 측면 부재(203)의 복수의 도전성 부분들을 포함하는 금속 구조)의 적어도 일부와 연결되거나 일체로 제공될 수 있다. 제 1 지지 부재(410)에 포함된 적어도 하나의 비도전성 부분은 측면 부재(203)에 포함된 복수의 절연부들(2035)과 연결되거나 일체로 제공될 수 있다. 제 1 지지 부재(410) 및 측면 부재(203)를 포함하여 '프론트 케이스(front case)'(400)로 지칭될 수 있다. 디스플레이(301), 제 1 기판 조립체(440), 제 2 기판 조립체(450), 또는 배터리(460)와 같은 전자 부품들, 또는 전자 부품들과 관련된 다양한 부재들은 프론트 케이스(400) 또는 제 1 지지 부재(410)에 배치되거나, 프론트 케이스(400) 또는 제 1 지지 부재(410)에 의해 지지될 수 있다. 프론트 케이스(400) 또는 제 1 지지 부재(410)는 하중을 견딜 수 있도록 전자 장치(200)에 포함되어, 전자 장치(200)의 내구성 또는 강성(예: 비틀림 강성)에 기여할 수 있다. 어떤 실시예에서, 프론트 케이스(400) 또는 제 1 지지 부재(410)는 '프레임(frame)', '프레임 구조(frame structure)', 또는 '프레임워크(framework)'와 같은 다양한 다른 용어로 지칭될 수 있다. 제 1 지지 부재(410)는 전자 장치(200)의 내부 공간에 위치된 내부 구조로서, 어떤 실시예에서, '브라켓(bracket)', '제 1 지지체(support)', 또는 '제 1 지지 구조'와 같은 다양한 다른 용어로 지칭될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 1 지지 부재(410)는 하우징(210)(도 2 참조)의 일부로 해석될 수 있다.
디스플레이(301)는, 예를 들어, 제 1 지지 부재(410) 및 전면 플레이트(201) 사이에 위치될 수 있고, 제 1 지지 부재(410)에 배치될 수 있다. 디스플레이(301)는 OCA(optical clear resin), OCR(optical clear resin), 또는 SVR(super view resin)과 같은 광학용 투명 점착 부재를 통해 전면 플레이트(201)와 결합될 수 있다. 제 1 기판 조립체(440) 및 제 2 기판 조립체(450)는 제 1 지지 부재(410) 및 후면 플레이트(202) 사이에 위치될 수 있고, 제 1 지지 부재(410)에 배치될 수 있다. 배터리(460)는 제 1 지지 부재(410) 및 후면 플레이트(202) 사이에 위치될 수 있고, 제 1 지지 부재(410)에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 기판 조립체(440)는 제 1 인쇄 회로 기판(441)(예: PCB(printed circuit board), 또는 PBA(printed circuit board assembly))을 포함할 수 있다. 제 1 기판 조립체(440)는 제 1 인쇄 회로 기판(441)과 전기적으로 연결된 다양한 전자 부품들을 포함할 수 있다. 상기 전자 부품들은 제 1 인쇄 회로 기판(441)에 배치되거나, 케이블 또는 FPCB(flexible printed circuit board)와 같은 전기적 경로를 통해 제 1 인쇄 회로 기판(441)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전자 부품들은, 예를 들어, 제 1 마이크 홀(302)(도 2 참조)에 대응하는 제 1 마이크, 제 2 스피커 홀(305)(도 2 참조)에 대응하는 제 2 스피커, 센서 모듈(예: 근접 센서 또는 조도 센서), 전면 카메라 모듈(306)(도 2 참조), 복수의 후면 카메라 모듈들(3071, 3072, 3073), 발광 모듈(308), 또는 입력 모듈(309)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 기판 조립체(450)는, 전면 플레이트(201)의 위에서 볼 때(예: +z 축 방향으로 볼 때), 배터리(460)를 사이에 두고 제 1 기판 조립체(440)와 이격하여 위치될 수 있다. 제 2 기판 조립체(450)는 제 1 기판 조립체(440)의 제 1 인쇄 회로 기판(441)과 전기적으로 연결된 제 2 인쇄 회로 기판(451)을 포함할 수 있다. 제 2 기판 조립체(450)는 제 2 인쇄 회로 기판(451)과 전기적으로 연결된 다양한 전자 부품들을 포함할 수 있다. 상기 전자 부품들은 제 2 인쇄 회로 기판(451)에 배치되거나, 케이블 또는 FPCB와 같은 전기적 경로를 통해 제 2 인쇄 회로 기판(451)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전자 부품들은, 예를 들어, 제 2 마이크 홀(303)에 대응하는 제 2 마이크, 제 1 스피커 홀(304)에 대응하는 제 1 스피커, 제 1 연결 단자 모듈(310)에 포함된 제 1 커넥터, 또는 제 2 연결 단자 모듈(311)에 포함된 제 2 커넥터를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 기판 조립체(440) 또는 제 2 기판 조립체(450)는 primary PCB (또는, main PCB), primary PCB와 일부 중첩하여 배치된 secondary PCB (또는 sub PCB), 및/또는 primary PCB 및 secondary PCB 사이의 인터포저 기판(interposer substrate)을 포함할 수 있다.
배터리(460)는 전자 장치(200)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 지지 부재(410)에 포함된 적어도 하나의 도전성 부분은 디스플레이(301), 제 1 기판 조립체(440), 제 2 기판 조립체(450), 또는 이 밖의 다양한 전기적 구성 요소들에 대한 전자기 차폐의 역할을 할 수 있다. 제 1 지지 부재(410)에 포함된 적어도 하나의 도전성 부분은 제 1 지지 부재(410) 및 제 1 인쇄 회로 기판(441) 사이에 위치된 가요성 도전 부재(또는 가요성 도전체), 또는 도전성 점착 부재(또는 도전성 점착 물질)을 통해 제 1 인쇄 회로 기판(441)에 포함된 제 1 그라운드 플레인(ground plane)(또는 제 1 그라운드 층)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 지지 부재(410)에 포함된 적어도 하나의 도전성 부분은 제 1 지지 부재(410) 및 제 2 인쇄 회로 기판(451) 사이에 위치된 가요성 도전 부재(또는 가요성 도전체), 또는 도전성 점착 부재(또는 도전성 점착 물질)을 통해 제 2 인쇄 회로 기판(450)에 포함된 제 2 그라운드 플레인(또는 제 2 그라운드 층)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 그라운드 플레인 및 제 2 그라운드 플레인은 제 1 인쇄 회로 기판(441) 및 제 2 인쇄 회로 기판(451)을 전기적으로 연결하는 전기적 연결 부재(예: 연성 인쇄 회로 기판(FPCB(flexible printed circuit))를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 가요성 도전 부재는, 예를 들어, 도전성 클립(예: 탄력 구조를 포함하는 도전 구조), 포고 핀(pogo-pin), 스프링, 도전성 포론, 도전성 러버, 도전성 테이프, 또는 도전성 커넥터를 포함할 수 있다. 제 1 지지 부재(410)에 포함된 적어도 하나의 도전성 부분, 제 1 그라운드 플레인, 및 제 2 그라운드 플레인을 포함하는 도전 구조는 전자 장치(200)의 그라운드(또는 그라운드 구조체)로 정의 또는 해석될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 지지 부재(또는, 제 2 지지체 또는 제 2 지지 구조)(420)는 제 1 지지 부재(410) 및 후면 플레이트(202) 사이에 위치될 수 있고, 스크류(screw)(또는 볼트)와 같은 체결 요소를 이용하여 제 1 지지 부재(410) 및/또는 제 1 기판 조립체(440)와 결합될 수 있다. 제 1 기판 조립체(440)의 적어도 일부는 제 1 지지 부재(410) 및 제 2 지지 부재(420) 사이에 위치될 수 있고, 제 2 지지 부재(420)는 제 1 기판 조립체(440)를 커버하여 보호할 수 있다. 제 3 지지 부재(또는, 제 3 지지체 또는 제 3 지지 구조)(430)는, 후면 플레이트(202)의 위에서 볼 때(예: -z 축 방향으로 볼 때), 배터리(460)를 사이에 두고 제 2 지지 부재(420)와 적어도 일부 이격하여 위치될 수 있다. 제 3 지지 부재(430)는 제 1 지지 부재(410) 및 후면 플레이트(202) 사이에 위치될 수 있고, 스크류(또는 볼트)와 같은 체결 요소를 이용하여 제 1 지지 부재(410) 및/또는 제 2 기판 조립체(450)와 결합될 수 있다. 제 2 기판 조립체(450)의 적어도 일부는 제 1 지지 부재(410) 및 제 3 지지 부재(430) 사이에 위치될 수 있고, 제 3 지지 부재(430)는 제 2 기판 조립체(450)를 커버하여 보호할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 2 지지 부재(420) 및/또는 제 3 지지 부재(430)는 '리어 케이스(rear case)'로 지칭될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 2 지지 부재(420) 및/또는 제 3 지지 부재(430)는 하우징(210)(도 2 참조)의 일부로 해석될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(441) 및 제 2 인쇄 회로 기판(451)을 대체하여 일체의 인쇄 회로 기판이 제공될 수 있다. 예를 들어, 후면 플레이트(202)의 위에서 볼 때(예: -z 축 방향으로 볼 때), 일체의 인쇄 회로 기판은 배터리(460)를 사이에 두고 서로 이격하여 위치된 제 1 부분 및 제 2 부분, 및 배터리(460) 및 측면 부재(203) 사이로 연장되고 제 1 부분 및 제 2 부분을 연결하는 제 3 부분을 포함할 수 있다. 제 3 부분은 실질적으로 리지드하게 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 3 부분은 실질적으로 플렉서블하게 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 2 지지 부재(420) 및 제 3 지지 부재(430)를 포함하는 일체의 지지 부재가 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 지지 부재(420)(예: 리어 케이스)는 비금속 물질(예: 폴리머)로 형성된 비도전 부재(또는 비도전체)(421), 및/또는 비도전 부재(421)에 배치된 복수의 도전성 패턴들(422, 423, 424, 425)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도전성 패턴(422, 423, 424, 또는 425)은 LDS(laser direct structuring)로 구현될 수 있다. LDS는, 예를 들어, 레이저를 이용하여 비도전 부재(421)에 패턴을 도안(또는 디자인)하고, 그 위에 구리 또는 니켈과 같은 도전성 물질을 도금하여 도전성 패턴을 형성하는 방식일 수 있다. 복수의 도전성 패턴들(422, 423, 424, 425)은 제 1 기판 조립체(440)에 포함된 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))와 전기적으로 연결되어 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 일 실시예에서, 측면 부재(203)에 포함된 적어도 일부 도전부는 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 무선 통신 회로는 적어도 하나의 안테나 방사체를 통해 적어도 하나의 선택된 또는 지정된 주파수 대역에서 송신 신호 또는 수신 신호를 처리할 수 있다. 선택된 또는 지정된 주파수 대역은, 예를 들어, LB(low band)(약 600MHz ~ 약 1GHz), MB(middle band)(약 1GHz ~ 약 2.3GHz), HB(high band)(약 2.3GHz ~ 약 2.7GHz), 또는 UHB(ultra-high band)(약 2.7GHz ~ 약 6GHz) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 지정된 주파수 대역은 이 밖의 다양한 다른 주파수 대역을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 구조체(470)는 배터리(460) 및 후면 플레이트(202) 사이에 적어도 일부 위치될 수 있다. 제 1 안테나 구조체(470)는 루프형 방사체로 활용되는 적어도 하나의 도전성 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 적어도 하나의 도전성 패턴은 평면 형태 또는 평평한(flat) 나선형 도전성 패턴(예: 평면 코일, 또는 패턴 코일(pattern coil))을 포함할 수 있다. 제 1 안테나 구조체(470)는, 예를 들어, 배터리(460)와 적어도 일부 중첩되게 배치되고 나선형 도전성 패턴을 포함하는 제 1 영역(471) 및 제 1 영역(471)으로부터 연장되어 제 1 기판 조립체(440)와 전기적으로 연결된 제 2 영역(472)을 포함할 수 있다. 제 1 안테나 구조체(470)에 포함된 적어도 하나의 도전성 패턴은 제 1 기판 조립체(440)에 포함된 무선 통신 회로(또는 무선 통신 모듈)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 도전성 패턴은 NFC(near field communication)와 같은 근거리 무선 통신에 활용될 수 있다. 다른 예를 들어, 적어도 하나의 도전성 패턴은 마그네틱 신호를 송신 및/또는 수신하는 MST(magnetic secure transmission)에 활용될 수 있다. 어떤 실시예에서, 안테나 구조체(470)에 포함된 적어도 하나의 도전성 패턴은 제 1 기판 조립체(440)에 포함된 전력 송수신 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 전력 송수신 회로는 적어도 하나의 도전성 패턴을 이용하여 외부 전자 장치로부터 전력을 무선으로 수신하거나, 외부 전자 장치로 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 전력 송수신 회로는 전력 관리 모듈을 포함할 수 있고, 예를 들어, PMIC(power management integrated circuit), 또는 충전 IC(charger integrated circuit)를 포함할 수 있다. 전력 송수신 회로는 도전성 패턴을 이용하여 무선으로 수신한 전력을 이용하여 배터리(460)를 충전시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 안테나 구조체(5)는 제 1 기판 조립체(440) 및 후면 플레이트(202) 사이에 적어도 일부 위치될 수 있다. 또 다른 예로, 제 2 안테나 구조체(5)는, 후면 플레이트(202)의 위에서 볼 때(예: -z 축 방향으로 볼 때), 제 2 지지 부재(420) 및 배터리(460) 사이에 적어도 일부 위치될 수 있다. 제 2 안테나 구조체(5)는, 후면 플레이트(202)의 위에서 볼 때, 제 2 지지 부재(420), 제 1 안테나 구조체(470), 배터리(460), 복수의 제 2 카메라 모듈들(3071, 3072, 3073), 또는 발광 모듈(308)과 실질적으로 중첩되지 않을 수 있다. 제 2 안테나 구조체(5)는, 후면 플레이트(202)의 위에서 볼 때, 제 2 지지 부재(420)의 복수의 도전성 패턴들(422, 423, 424, 425) 또는 제 1 안테나 구조체(470)의 도전성 패턴과 실질적으로 중첩되지 않을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 안테나 구조체(5)는 회로 기판(circuit board, 또는 substrate)(500) 및 복수의 안테나 엘리먼트들(또는 복수의 안테나 방사체들)(①, ②, ③)을 포함할 수 있다. 회로 기판(500)은 복수의 안테나 엘리먼트들(①, ②, ③)과 같은 도전성 패턴(예: 동박의 패턴)(또는 회로)을 배치할 수 있는 절연 재료를 가리킬 수 있다. 복수의 안테나 엘리먼트들(①, ②, ③)은 실질적으로 평평한(flat) 플레이트일 수 있고, 전자 장치(200)의 후면(210B)(도 2 참조)이 향하는 방향(예: +z축 방향)을 향하도록 배치될 수 있다. 제 2 안테나 구조체(5)는 회로 기판(예: 절연 기판)(500)에 회로(예: 도전성 패턴)가 위치된 형태로서 인쇄 회로 기판(PCB(printed circuit board))(50)을 포함할 수 있다. 제 2 안테나 구조체(5)의 인쇄 회로 기판(50)은, 예를 들어, RPCB(rigid printed circuit board), FPCB(flexible printed circuit board), 또는 RFPCB(rigid flexible printed circuit board)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제 1 기판 조립체(440) 및 후면 플레이트(202) 사이에 위치된 커버 부재(또는, 커버 구조 또는 지지 구조)(480)를 포함할 수 있다. 커버 부재(480)는 금속 및/또는 폴리머를 포함할 수 있고, 볼트를 이용하여 제 1 기판 조립체(440) 및/또는 제 1 지지 부재(410)와 결합될 수 있다. 후면 플레이트(202)의 위에서 볼 때(예: -z 축 방향으로 볼 때), 제 1 기판 조립체(440)의 일부는 제 2 지지 부재(420)와 중첩될 수 있고, 제 2 기판 조립체(440)의 다른 일부는 커버 부재(480)와 중첩될 수 있다. 제 2 지지 부재(420) 및 커버 부재(480)는 후면 플레이트(320)를 통과한 외부 광을 이용하는 복수의 제 2 카메라 모듈들(3071, 3072, 3073) 및 후면 플레이트(202)를 통과하는 빛을 출력하는 발광 모듈(308)을 가리지 않게 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 안테나 구조체(5)는 커버 부재(480)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 안테나 구조체(5) 및 커버 부재(480) 사이에는 폴리머의 점착 물질이 위치될 수 있다. 제 2 안테나 구조체(5)의 인쇄 회로 기판(50)은 복수의 안테나 엘리먼트들(①, ②, ③)을 포함하는 제 1 부분(51), 및 제 1 부분(51)으로부터 연장되어 제 1 기판 조립체(440)와 전기적으로 연결된 제 2 부분(52)을 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(50)의 제 1 부분(51)은 커버 부재(480)에 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(50)의 제 2 부분(52)은, 예를 들어, 커버 부재(480)에 오프닝(예: 노치 형태의 오프닝)(481)을 통해 제 1 기판 조립체(440)와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄 회로 기판(50)의 제 2 부분(52)은, 예를 들어, 제 1 기판 조립체(440)의 제 1 인쇄 회로 기판(441)에 배치된 커넥터와 전기적으로 연결된 커넥터(521)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 2 지지 부재(420) 및 커버 부재(480)를 대체하는 일체의 부재가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 안테나 구조체(5)의 인쇄 회로 기판(50)은 도전성 패턴을 포함하는 복수의 도전성 층들 및 복수의 도전성 층들과 교번하여 적층된 복수의 비도전성 층들(예: 절연성 층들)을 포함할 수 있다. 복수의 도전성 층들 중 일부 도전성 패턴은 복수의 안테나 엘리먼트들(또는 안테나 방사체들)(①, ②, ③)로 활용될 수 있다. 복수의 도전성 층들 중 일부 도전성 패턴은 안테나 엘리먼트(①, ②, 또는 ③) 및 커넥터(521) 사이에서 전자기 신호(또는, 무선 신호(RF 신호) 또는 방사 전류)를 전달하는 전기적 경로(예: 신호선)으로 활용될 수 있다. 복수의 도전성 층들 중 일부 도전성 패턴은 그라운드 플레인으로 활용될 수 있다. 복수의 도전성 층들 중 일부 도전성 패턴은 그라운드 플레인 및 커넥터(521)를 전기적으로 연결하는 전기적 경로로 활용될 수 있다. 인쇄 회로 기판(50)은 복수의 도전성 비아들(vias)을 포함할 수 있다. 도전성 비아는 서로 다른 도전 층들의 도전성 패턴들을 전기적으로 연결하기 위한 접속 도선을 배치할 수 있도록 뚫은 도전성 홀(hole)일 수 있다. 도전성 비아는, 예를 들어, PTH(plated through hole), LVH(laser via hole), BVH(buried via hole), 또는 stacked via를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 도전성 비아는, 예를 들어, 신호선의 일부로서 서로 다른 층에 배치된 신호선 패턴들을 전기적으로 연결할 수 있다. 적어도 하나의 도전성 비아는, 예를 들어, 서로 다른 층의 그라운드 플레인들을 전기적으로 연결할 수 있고, 그라운드 플레인들 및 이들을 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 도전성 비아를 포함하는 도전 구조는 제 2 안테나 구조체(5)의 그라운드(또는 그라운드 구조체)로 정의 또는 해석될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 복수의 안테나 엘리먼트들(①, ②, ③)을 포함하는 안테나 어레이(AR)를 이용하여 신호원(예: responder, transmitter, 또는 Tx 디바이스)과 통신할 수 있다. 전자 장치(200)는, 예를 들어, 안테나 어레이(AR)를 이용하여 신호원에 대한 위치 측위 기능(예: AOA)을 이행할 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 어레이(AR)는 'L' 형으로 배치될 수 있다. 'L' 형 배치에 따라, 안테나 어레이(AR) 중 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 제 2 안테나 엘리먼트(②)가 전자 장치(200)의 설정된 x 축 방향으로 이격하여 정렬될 수 있고, 안테나 어레이(AR) 중 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 제 3 안테나 엘리먼트(③)는 전자 장치(200)의 설정된 y 축 방향으로 이격하여 정렬될 수 있다. 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 제 2 안테나 엘리먼트(②)를 통해 수신된 신호들 간의 시간 차 및 이로 인한 위상 차를 이용하여, 전자 장치(200)의 설정된 x 축에 대하여 신호가 수신되는 제 1 각도(예: 제 1 신호 수신 각도)를 확인 또는 추정할 수 있다. 전자 장치(200)의 설정된 x 축은, 예를 들어, 측면 부재(203)의 제 3 측면부(2033) 및 제 4 측면부(2034)가 평행하게 연장된 방향일 수 있다. 프로세서는, 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 제 3 안테나 엘리먼트(③)를 통해 수신된 신호들 간의 시간 차 및 이로 인한 위상 차를 이용하여, 전자 장치(200)의 설정된 y 축에 대하여 신호가 수신되는 제 2 각도(예: 제 2 신호 수신 각도)를 확인 또는 추정할 수 있다. 전자 장치(200)의 설정된 y 축은, 예를 들어, 측면 부재(203)의 제 1 측면부(2031) 및 제 2 측면부(2032)가 평행하게 연장된 방향일 수 있다. 프로세서는 제 1 각도 및 제 2 각도를 이용하여 전자 장치(200)에 대한 신호원의 방향을 확인 또는 추정할 수 있다. 전자 장치(200)는 복수의 안테나 엘리먼트들(①, ②, ③)을 통해 수신된 신호들 간의 시간 차 및 이로 인한 위상 차를 이용하여 전자 장치(200) 및 신호원 사이의 거리를 확인 또는 추정할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 제 2 안테나 엘리먼트(②)가 x 축 방향으로 비정렬 상태(misalign state)에 있거나, 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 제 3 안테나 엘리먼트(③)가 y 축 방향으로 비정렬 상태에 있는 경우, 위치 측위의 인식 오류를 줄이기 위하여, 전자 장치(200)는 안테나들 간의 비정렬 거리를 기초로 하는 보상(offset) 값을 적용하여 보정하도록 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 안테나 어레이(AR)에 포함된 안테나의 개수 또는 위치는 도시된 예시에 국한되지 않고 다양할 수 있다. 어떤 실시예에서, 안테나 어레이(AR)는 도시된 'L' 형과는 다른 다양한 형태로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2 안테나 구조체(5)는 안테나 어레이(AR)와 적어도 일부 유사하거나 실질적으로 동일한 방식으로 형성된 복수의 안테나 어레이들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 안테나 구조체(5)는 제 1 안테나 어레이 및 제 2 안테나 어레이를 포함하는 인쇄 회로 기판(예: RPCB, FPCB, 또는 RFPCB)을 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 제 2 안테나 구조체(5)는 제 1 안테나 어레이, 제 2 안테나 어레이, 및 제 3 안테나 어레이를 포함하는 인쇄 회로 기판(예: RPCB, FPCB, 또는 RFPCB)을 포함할 수 있다. 제 1 안테나 어레이 및 제 2 안테나 어레이는 x 축 방향으로 배열되고, 제 1 안테나 어레이 및 제 3 안테나 어레이는 y 축 방향으로 배열될 수 있다. 다른 예를 들어, 제 2 안테나 구조체(5)는 그 이상의 개수의 안테나 어레이들을 포함하는 인쇄 회로 기판(예: RPCB, FPCB, 또는 RFPCB)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2 안테나 구조체(5)는 안테나 어레이(AR)와는 적어도 일부 다른 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하는 다른 안테나 어레이(미도시)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제 2 안테나 구조체(5)와 실질적으로 적어도 일부 동일한 적어도 하나의 다른 안테나 구조체를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 2 안테나 구조체(5) 및 적어도 하나의 다른 안테나 구조체는 일체의 인쇄 회로 기판(예: RPCB, FPCB, 또는 RFPCB)로 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 2 안테나 구조체(5) 및 적어도 하나의 다른 안테나 구조체가 일체의 인쇄 회로 기판으로 구현된 경우, 제 1 인쇄 회로 기판(441)과의 전기적으로 연결을 위한 커넥터는 하나로 제공되거나, 제 2 안테나 구조체(5) 및 적어도 하나의 안테나 구조체 각각에 대응하는 커넥터들이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 선택된 또는 지정된 적어도 하나의 주파수 대역의 신호를 안테나 엘리먼트(예: 제 1 안테나 엘리먼트(①), 제 2 안테나 엘리먼트(②), 또는 제 3 안테나 엘리먼트(③))를 통해 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로는 제 1 주파수의 제 1 신호(또는 제 1 주파수 신호) 및 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수의 제 2 신호(또는 제 2 주파수 신호)를 안테나 엘리먼트(예: 제 1 안테나 엘리먼트(①), 제 2 안테나 엘리먼트(②), 또는 제 3 안테나 엘리먼트(③))를 통신 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 신호의 주파수는 약 6.5GHz일 수 있고, 제 2 신호의 주파수는 약 8GHz일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 안테나 구조체(5)는 제 1 신호선(또는 제 1 전기적 경로)(S1), 제 2 신호선(또는 제 2 전기적 경로)(S2), 및 제 3 신호선(또는 제 3 전기적 경로)(S3))을 포함할 수 있다. 제 1 신호선(S1)은 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 커넥터(521)를 전기적으로 연결할 수 있다. 제 2 신호선(S2)은 제 2 안테나 엘리먼트(②) 및 커넥터(521)를 전기적으로 연결할 수 있다. 제 3 신호선(S3)은 제 3 안테나 엘리먼트(③) 및 커넥터(521)를 전기적으로 연결할 수 있다. 제 1 신호선(S1)은 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 무선 통신 회로(예: 제 1 인쇄 회로 기판(441))에 배치된 도 1의 무선 통신 모듈(192)) 사이에서 전자기 신호(또는, 무선 신호 또는 방사 전류)(예: UWB 신호)가 전달되는 제 1 전송 선로 중 제 2 안테나 구조체(5)에 포함된 일부일 수 있다. 무선 통신 회로가 제 1 전송 선로를 통해 전자기 신호를 제 1 안테나 엘리먼트(①)로 제공하면(또는 급전하면), 무선 통신 회로로부터 제공된(또는 급전된) 전자기 신호는 제 1 안테나 엘리먼트(①)를 통해 전자 장치(200)의 외부로 전송(또는 방사)될 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(①)는 전자 장치(200)의 외부로부터 전자기 신호를 수신할 수 있고, 수신된 전자기 신호는 제 1 전송 선로를 통해 무선 통신 회로로 전달될 수 있다. 제 2 신호선(S2)은 제 2 안테나 엘리먼트(②) 및 무선 통신 회로 사이에서 전자기 신호가 전달되는 제 2 전송 선로 중 제 2 안테나 구조체(5)에 포함된 일부일 수 있다. 무선 통신 회로가 제 2 전송 선로를 통해 전자기 신호를 제 2 안테나 엘리먼트(②)로 제공하면(또는 급전하면), 무선 통신 회로로부터 제공된(또는 급전된) 전자기 신호는 제 2 안테나 엘리먼트(②)를 통해 전자 장치(200)의 외부로 전송(또는 방사)될 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(②)는 전자 장치(200)의 외부로부터 전자기 신호를 수신할 수 있고, 수신된 전자기 신호는 제 2 전송 선로를 통해 무선 통신 회로로 전달될 수 있다. 제 3 신호선(S3)은 제 3 안테나 엘리먼트(③) 및 무선 통신 회로 사이에서 전자기 신호가 전달되는 제 3 전송 선로 중 제 2 안테나 구조체(5)에 포함된 일부일 수 있다. 무선 통신 회로가 제 3 전송 선로를 통해 전자기 신호를 제 3 안테나 엘리먼트(③)로 제공하면(또는 급전하면), 무선 통신 회로로부터 제공된(또는 급전된) 전자기 신호는 제 3 안테나 엘리먼트(③)를 통해 전자 장치(200)의 외부로 전송(또는 방사)될 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(③)는 전자 장치(200)의 외부로부터 전자기 신호를 수신할 수 있고, 수신된 전자기 신호는 제 3 전송 선로를 통해 무선 통신 회로로 전달될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 안테나 구조체(5)는 그라운드 플레인을 포함할 수 있다. 복수의 안테나 엘리먼트들(①, ②, ③)은 인쇄 회로 기판(50)의 제 1 층에 포함될 수 있고, 그라운드 플레인은 제 1 층보다 전면 플레이트(201)에 가깝게 위치된 제 2 층에 포함될 수 있다. 예를 들어, 복수의 안테나 엘리먼트들(①, ②, ③)은 패치 안테나를 형성할 수 있다. 복수의 안테나 엘리먼트들(①, ②, ③)은 패치일 수 있고, 그라운드 플레인은 안테나 그라운드로 동작할 수 있다. 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))가 전자기 신호(또는, 무선 신호 또는 방사 전류)를 복수의 안테나 엘리먼트들(①, ②, ③)로 제공하면, 제 2 안테나 구조체(5)는 복수의 안테나 엘리먼트들(①, ②, ③)이 그라운드 플레인과 공진되면서 선택된 또는 지정된 주파수 대역에서 방사되는 패치 안테나(또는 공진기)로 동작할 수 있다. 복수의 안테나 엘리먼트들(①, ②, ③)은 무선 통신 회로로부터 제공된 전자기 신호를 외부로 전송하거나 외부로부터 전자기 신호를 수신하는 안테나 방사체(또는 방사부(radiation part))로 동작할 수 있고, 그라운드 플레인은 안테나 그라운드(또는, 또는 안테나 그라운드 영역 또는 접지부(grounding part))로 동작할 수 있다. 안테나 그라운드로 활용되는 그라운드 플레인은, 복수의 안테나 엘리먼트들(①, ②, ③)에 관하여, 안테나 방사 성능(또는, 전파 송수신 성능 또는 통신 성능)의 확보, 커버리지(coverage)의 확보, 및/또는 전자기 간섭(EMI(electro-magnetic interference))(또는 신호 손실)을 줄이는데 기여할 수 있다. 그라운드 플레인은 복수의 안테나 엘리먼트들(①, ②, ③)에 의한 방사 패턴(또는 빔 패턴)이 전자 장치(200)의 후면(210B)(도 2 참조)이 향하는 방향(예: +z 축 방향)으로 전파 송수신 성능을 확보 또는 향상시킬 수 있는 형태로 제공될 수 있는 전자기적 영향(예: 전자기적 힘 또는 전파의 방사)을 작용할 수 있다. 그라운드 플레인은 복수의 안테나 엘리먼트들(①, ②, ③)이 전자 장치(200)의 후면(210B)이 향하는 공간에 대하여 지향성을 가진 방사 패턴을 제공하는데 기여할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))가 제 1 신호선(S1)을 통해 제 1 안테나 엘리먼트(①)로 선택된 또는 지정된 적어도 하나의 주파수 대역의 전자기 신호(또는, 무선 신호 또는 방사 전류)(예: UWB 신호)를 제공(또는 급전)하면, 제 1 안테나 엘리먼트(①)로부터 선택된 또는 지정된 적어도 하나의 주파수 대역의 제 1 선형 편파(또는 제 1 직선 편파)(linear polarization)가 방사될 수 있다. 제 1 선형 편파는 제 1 편파 방향(61)으로 진동하면서 진행하는 전자기파일 수 있다. 제 1 선형 편파는 제 1 안테나 엘리먼트(①)로부터 방사(또는 전송)되는 전자기파의 진행 방향(또는 전송 방향)에 대한 전기장의 극성 방향을 의미한다. 제 1 편파 방향(61)은 전기장이 진동하는 방향(또는, 전기장의 벡터와 평행한 방향)이고, 전자기파의 진행 방향과 수직할 수 있다. 일 실시예에서, 전자기파의 진행 방향은 평평한 플레이트 형태의 제 1 안테나 엘리먼트(①)의 x-y 평면이 향하는 방향(예: +z 축 방향)일 수 있고, 제 1 편파 방향(61)은 전자 장치(200)의 x 축 방향 및 y 축 방향과 평행하지 않을 수 있다. 제 1 편파 방향(61)은 전자 장치(200)의 x 축의 양의 방향(예: +x 축 방향)과 예각 또는 둔각을 이룰 수 있다. 예를 들어, 제 1 편파 방향(61)은 전자 장치(200)의 +x 축 방향과 약 45도의 각도를 이룰 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 1 선형 편파의 제 1 편파 방향(61)은 전자 장치(200)의 x 축의 음의 방향(예: -x 축 방향)과 예각 또는 둔각을 이룰 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(①)는 전자기 신호가 급전되는 부분인 하나의 제 1 급전부(또는 제 1 급전 포인트)(FP1)를 포함할 수 있다. 제 1 급전부(FP1)는 제 1 신호선(S1)이 제 1 안테나 엘리먼트(①)와 전기적으로 연결되는 제 1 안테나 엘리먼트(①) 상의 위치일 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(441)에 배치된 무선 통신 회로가 제 1 안테나 엘리먼트(①)의 제 1 급전부(FP1)로 방사 전류를 제공하면, 제 1 안테나 엘리먼트(①) 상의 전류 경로(또는 표면 전류의 분포)에 의해 제 1 선형 편파가 방사될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(①)는 제 1 테두리(E1), 제 2 테두리(E2), 제 3 테두리(E3), 및/또는 제 4 테두리(E4)를 포함할 수 있다. 제 1 테두리(E1)는, 후면 플레이트(202)의 위에서 볼 때(예: -z 축 방향으로 볼 때), 제 3 테두리(E3)로부터 +x 축 방향으로 이격하여 위치될 수 있고, 제 3 테두리(E3)와 실질적으로 평행할 수 있다. 제 2 테두리(E2)는, 후면 플레이트(202)의 위에서 볼 때, 제 4 테두리(E4)로부터 +y 축 방향으로 이격하여 위치될 수 있고, 제 4 테두리(E4)와 실질적으로 평행할 수 있다. 제 1 테두리(E1) 및 제 3 테두리(E3)는 +y 축 방향으로 연장될 수 있고, 제 2 테두리(E2) 및 제 4 테두리(E4)는 +x 축 방향으로 연장될 수 있다. 제 1 테두리(E1) 및 제 3 테두리(E3)는 제 2 테두리(E2) 및 제 4 테두리(E4)와 실질적으로 수직일 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 테두리(E1)가 제 3 테두리(E3)로부터 +x 축 방향으로 이격된 제 1 거리는 제 2 테두리(E2)가 제 4 테두리(E4)로부터 +y 축 방향으로 이격된 제 2 거리와 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 예를 들어, 제 1 거리 및 제 2 거리는 다를 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 급전부(FP1)는 제 2 테두리(E2) 및 제 3 테두리(E3)가 만나는 제 2 모서리, 제 3 테두리(E3) 및 제 4 테두리(E4)가 만나는 제 3 모서리, 및 제 1 테두리(E1) 및 제 4 테두리(E4)가 만나는 제 4 모서리보다 제 1 테두리(E1) 및 제 2 테두리(E2)가 만나는 제 1 모서리에 가깝게 위치될 수 있다. 제 1 급전부(FP1)로 방사 전류가 제공되면, 제 1 안테나 엘리먼트(①) 상의 전류 경로(또는 표면 전류의 분포)에 의해 제 1 편파 방향(61)을 갖는(또는 제 1 편파 방향(61)으로 진동하는) 제 1 선형 편파가 방사될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(①)로부터 방사되는 제 1 선형 편파의 제 1 편파 방향(61)은 제 1 테두리(E1) 및 제 2 테두리(E2)가 만나는 제 1 모서리 및 제 3 테두리(E3) 및 제 4 테두리(E4)가 만나는 제 3 모서리 사이의 방향과(예: 대각선 방향(diagonal direction)과 실질적으로 평행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(①)는 복수의 노치들(notches)(또는 슬릿들(slits))(N1, N2, N3, N4)을 포함할 수 있다. 제 1 노치(N1)는 제 1 테두리(E1) 및 제 2 테두리(E2)가 만나는 제 1 모서리에 대응하여 제공될 수 있다. 제 2 노치(N2)는 제 2 테두리(E2) 및 제 3 테두리(E3)가 만나는 제 2 모서리에 대응하여 제공될 수 있다. 제 3 노치(N3)는 제 3 테두리(E3) 및 제 4 테두리(E4)가 만나는 제 3 모서리에 대응하여 제공될 수 있다. 제 4 노치(N4)는 제 1 테두리(E1) 및 제 4 테두리(E4)가 만나는 제 4 모서리에 대응하여 제공될 수 있다. 제 1 노치(N1)는 제 1 모서리로부터 제 3 모서리로 향하는 대각선 방향으로 연장될 수 있다. 제 2 노치(N2)는 제 2 모서리로부터 제 4 모서리로 향하는 대각선 방향으로 연장될 수 있다. 제 3 노치(N3)는 제 3 모서리로부터 제 1 모서리로 향하는 대각선 방향으로 연장될 수 있다. 제 4 노치(N4)는 제 4 모서리로부터 제 2 모서리로 향하는 대각선 방향으로 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 노치들(N1, N2, N3, N4)은 제 1 안테나 엘리먼트(①)의 제 1 중심(C1)을 기준으로 실질적으로 90도의 각도로 배열될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 노치(N1) 및 제 3 노치(N3)는 제 1 중심(C1)을 기준으로 실질적으로 대칭적으로 제공될 수 있고, 제 2 노치(N2) 및 제 4 노치(N4)는 제 1 중심(C1)을 기준으로 실질적으로 대칭적으로 제공될 수 있다. 제 1 중심(C1)은 제 1 테두리(E1) 및 제 3 테두리(E3)로부터 실질적으로 동일한 거리, 및 제 2 테두리(E2) 및 제 4 테두리(E4)로부터 실질적으로 동일한 거리에 위치된 제 1 안테나 엘리먼트(①) 상의 포인트를 가리킬 수 있다. 제 1 중심(C1)은 제 1 노치(N1) 및 제 3 노치(N3) 사이, 및 제 2 노치(N2) 및 제 4 노치(N4) 사이에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 안테나 엘리먼트(①)는 선택된 또는 지정된 이중 대역에서 공진할 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나 엘리먼트(①)는 신호원과 송수신하는 제 1 공진 주파수(예: 약 6.5GHz)의 전자기 신호가 가지는 파장의 1/2 길이(반파장)의 전기적 길이(예: 파장의 비로 나타낸 길이)를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나 엘리먼트(①)는 신호원과 송수신하는 제 2 공진 주파수(예: 약 8GHz)의 전자기 신호가 가지는 파장의 1/2 길이의 전기적 길이를 가질 수 있다. 제 1 노치(N1), 제 2 노치(N2), 제 3 노치(N3), 및 제 4 노치(N4) 중 대각선 방향으로 배열된 한 쌍의 두 노치들은 제 1 안테나 엘리먼트(①)가 제 1 공진 주파수(예: 약 6.5GHz)를 가지도록 기여할 수 있고, 나머지 한 쌍의 노치들은 제 1 안테나 엘리먼트(①)가 제 1 공진 주파수와는 다른 제 2 공진 주파수(예: 약 8GHz)를 가지도록 기여할 수 있다. 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 제 1 안테나 엘리먼트(①)를 통해 선택된 또는 지정된 제 1 주파수 대역(또는, 제 1 사용 주파수 대역 또는 제 1 동작 주파수 대역)에 포함된 제 1 전자기 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 무선 통신 회로는 제 1 안테나 엘리먼트(①)를 통해 제 1 주파수 대역과는 다른 선택된 또는 지정된 제 2 주파수 대역(또는, 제 2 사용 주파수 대역 또는 제 2 동작 주파수 대역)에 포함된 제 2 전자기 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 전자기 신호는 약 6.5GHz의 주파수를 가질 수 있고, 제 2 전자기 신호는 약 8GHz의 주파수를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(①)의 제 1 급전부(FP1)는 제 1 중심(C1) 및 제 1 노치(N1) 사이에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 급전부(FP1)는 제 1 중심(C1)보다 제 1 노치(N1)에 가깝게 위치될 수 있다. 제 1 급전부(FP1)가 제 1 중심(C1)보다 제 1 노치(N1)에 가깝게 위치되면, 제 1 안테나 엘리먼트(①)는 이중 대역에서 전력 손실을 줄일 수 있는 임피던스를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(50) 중 제 1 안테나 엘리먼트(①)가 포함된 층은 제 1 안테나 엘리먼트(①)의 제 1 급전부(FP1)와 연결된 제 1 신호선(S1)의 일부(예: 마이크로스트립의 전송 선로)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 1 신호선(S1)은 비아를 통해 제 1 안테나 엘리먼트(①)의 제 1 급전부(FP1)와 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 인쇄 회로 기판(50)은 제 1 안테나 엘리먼트(①)와는 다른 층에 포함된 제 1 급전 엘리먼트를 포함할 수 있고, 제 1 급전 엘리먼트는 제 1 신호선(S1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(①)는 전자 장치(200)의 후면(210B)(도 2 참조)의 위에서 볼 때(예: -z 축 방향으로 볼 때) 제 1 급전 엘리먼트와 적어도 일부 중첩될 수 있고, 제 1 급전 엘리먼트와의 전자기적 커플링에 의해 간접적으로 급전될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(①)의 형태, 또는 제 1 급전부(FP1)의 위치는 도시된 예시에 국한되지 않고, 적어도 하나의 선택된 또는 지정된 주파수 대역에 대응하여 제 1 선형 편파를 방사할 수 있도록 다양하게 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))가 제 2 신호선(S2)을 통해 제 2 안테나 엘리먼트(②)로 선택된 또는 지정된 적어도 하나의 주파수 대역의 전자기 신호(또는, 무선 신호 또는 방사 전류)(예: UWB 신호)를 제공(또는 급전)하면, 제 2 안테나 엘리먼트(②)로부터 선택된 또는 지정된 적어도 하나의 주파수 대역의 제 2 선형 편파(또는 제 2 직선 편파)가 방사될 수 있다. 제 2 선형 편파는 제 2 편파 방향(62)으로 진동하면서 진행하는 전자기파일 수 있다. 제 2 선형 편파는 제 2 안테나 엘리먼트(②)로부터 방사(또는 전송)되는 전자기파의 진행 방향(또는 전송 방향)에 대한 전기장의 극성 방향을 의미한다. 제 2 편파 방향(62)은 전기장이 진동하는 방향(또는, 전기장의 벡터와 평행한 방향)이고, 전자기파의 진행 방향과 수직할 수 있다. 일 실시예에서, 전자기파의 진행 방향은 평평한 플레이트 형태의 제 2 안테나 엘리먼트(②)의 x-y 평면이 향하는 방향(예: +z 축 방향)일 수 있고, 제 2 편파 방향(62)은 제 1 선형 편파의 제 1 편파 방향(61)과 평행하지 않을 수 있다. 제 2 편파 방향(62)은, 예를 들어, 전자 장치(200)의 x 축 방향일 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(②)는 전자기 신호가 급전되는 부분인 하나의 제 2 급전부(또는 제 2 급전 포인트)(FP2)를 포함할 수 있다. 제 2 급전부(FP2)는 제 2 신호선(S2)이 제 2 안테나 엘리먼트(②)와 전기적으로 연결되는 제 2 안테나 엘리먼트(②) 상의 위치일 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(441)에 배치된 무선 통신 회로가 제 2 안테나 엘리먼트(②)의 제 2 급전부(FP2)로 방사 전류를 제공하면, 제 2 안테나 엘리먼트(②) 상의 전류 경로(또는 표면 전류의 분포)에 의해 제 2 선형 편파가 방사될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 안테나 엘리먼트(②)는 제 5 테두리(E5), 제 6 테두리(E6), 제 7 테두리(E7), 및/또는 제 8 테두리(E8)를 포함할 수 있다. 제 5 테두리(E5)는, 후면 플레이트(202)의 위에서 볼 때(예: -z 축 방향으로 볼 때), 제 7 테두리(E7)로부터 +x 축 방향으로 이격하여 위치될 수 있고, 제 7 테두리(E7)와 실질적으로 평행할 수 있다. 제 6 테두리(E6)는, 후면 플레이트(202)의 위에서 볼 때, 제 8 테두리(E8)로부터 +y 축 방향으로 이격하여 위치될 수 있고, 제 8 테두리(E8)와 실질적으로 평행할 수 있다. 제 5 테두리(E5) 및 제 7 테두리(E7)는 +y 축 방향으로 연장될 수 있고, 제 6 테두리(E6) 및 제 8 테두리(E8)는 +x 축 방향으로 연장될 수 있다. 제 5 테두리(E5) 및 제 7 테두리(E7)는 제 6 테두리(E6) 및 제 8 테두리(E8)와 실질적으로 수직일 수 있다. 일 실시예에서, 제 5 테두리(E5)가 제 7 테두리(E7)로부터 +x 축 방향으로 이격된 제 3 거리는 제 6 테두리(E6)가 제 8 테두리(E8)로부터 +y 축 방향으로 이격된 제 4 거리와 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 예를 들어, 제 3 거리 및 제 4 거리는 다를 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 급전부(FP2)는 제 5 테두리(E5), 제 6 테두리(E6), 및 제 8 테두리(E8)보다 제 7 테두리(E7)에 가깝게 위치될 수 있다. 제 2 급전부(FP2)로 방사 전류가 제공되면, 제 2 안테나 엘리먼트(②) 상의 전류 경로(또는 표면 전류의 분포)에 의해 제 2 편파 방향(62)을 갖는(또는 제 2 편파 방향(62)으로 진동하는) 제 2 선형 편파가 방사될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 안테나 엘리먼트(②)는 복수의 노치들(또는 슬릿들)(N5, N6, N7, N8)을 포함할 수 있다. 복수의 노치들(N5, N6, N7, N8)은 제 5 테두리(E5)에 제공된 제 5 노치(N5), 제 6 테두리(E6)에 제공된 제 6 노치(N6), 제 7 테두리(E7)에 제공된 제 7 노치(N7), 및 제 8 테두리(E8)에 제공된 제 8 노치(N8)를 포함할 수 있다. 제 5 노치(N5)는 제 5 테두리(E5)로부터 제 7 테두리(E7)로 향하는 방향(예: -x 축 방향)으로 제 5 테두리(E5)에 움폭 파인 형태의 오프닝일 수 있다. 제 6 노치(N6)는 제 6 테두리(E6)로부터 제 8 테두리(E8)로 향하는 방향(예: -y 축 방향)으로 제 6 테두리(E6)에 움폭 파인 형태의 오프닝일 수 있다. 제 7 노치(N7)는 제 7 테두리(E7)로부터 제 5 테두리(E5)로 향하는 방향(예: +x 축 방향)으로 제 7 테두리(E7)에 움폭 파인 형태의 오프닝일 수 있다. 제 8 노치(N8)는 제 8 테두리(E8)로부터 제 6 테두리(E6)로 향하는 방향(예: +y 축 방향)으로 제 8 테두리(E8)에 움폭 파인 형태의 오프닝일 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 노치들(N5, N6, N7, N8)은 제 2 안테나 엘리먼트(②)의 제 2 중심(C2)을 기준으로 실질적으로 90도의 각도로 배열될 수 있다. 일 실시예에서, 제 5 노치(N5) 및 제 7 노치(N7)는 제 2 중심(C2)을 기준으로 실질적으로 대칭적으로 제공될 수 있고, 제 6 노치(N6) 및 제 8 노치(N8)는 제 2 중심(C2)을 기준으로 실질적으로 대칭적으로 제공될 수 있다. 제 2 중심(C2)은 제 5 테두리(E5) 및 제 7 테두리(E7)로부터 실질적으로 동일한 거리, 및 제 6 테두리(E6) 및 제 8 테두리(E8)로부터 실질적으로 동일한 거리에 위치된 제 2 안테나 엘리먼트(②) 상의 포인트를 가리킬 수 있다. 제 2 중심(C2)은 제 5 노치(N5) 및 제 7 노치(N7) 사이, 및 제 6 노치(N6) 및 제 8 노치(N8) 사이에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 안테나 엘리먼트(②)는 선택된 또는 지정된 이중 대역에서 공진할 수 있다. 예를 들어, 제 2 안테나 엘리먼트(②)는 신호원과 송수신하는 제 1 공진 주파수(예: 약 6.5GHz)의 전자기 신호가 가지는 파장의 1/2 길이(반파장)의 전기적 길이(예: 파장의 비로 나타낸 길이)를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 2 안테나 엘리먼트(②)는 신호원과 송수신하는 제 2 공진 주파수(예: 약 8GHz)의 전자기 신호가 가지는 파장의 1/2 길이의 전기적 길이를 가질 수 있다. 제 5 노치(N5), 제 6 노치(N6), 제 7 노치(N7), 및 제 8 노치(N8) 중 제 2 중심(C2)을 기준으로 실질적으로 대칭적으로 제공된 한 쌍의 두 노치들은 제 2 안테나 엘리먼트(②)가 제 1 공진 주파수(예: 약 6.5GHz)를 가지도록 기여할 수 있고, 나머지 한 쌍의 노치들은 제 2 안테나 엘리먼트(②)가 제 1 공진 주파수와는 다른 제 2 공진 주파수(예: 약 8GHz)를 가지도록 기여할 수 있다. 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 제 2 안테나 엘리먼트(②)를 통해 선택된 또는 지정된 제 1 주파수 대역(또는, 제 1 사용 주파수 대역 또는 제 1 동작 주파수 대역)에 포함된 제 1 전자기 신호(예: 약 6.5GHz의 주파수를 가진 신호)를 송신 또는 수신할 수 있다. 무선 통신 회로는 제 2 안테나 엘리먼트(②)를 통해 제 1 주파수 대역과는 다른 선택된 또는 지정된 제 2 주파수 대역(또는, 제 2 사용 주파수 대역 또는 제 2 동작 주파수 대역)에 포함된 제 2 전자기 신호(예: 약 8GHz의 주파수를 가진 신호)를 송신 또는 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 안테나 엘리먼트(②)의 제 2 급전부(FP2)는 제 2 중심(C2) 및 제 7 노치(N7) 사이에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 급전부(FP2)는 제 2 중심(C2)보다 제 7 노치(N7)에 가깝게 위치될 수 있다. 제 2 급전부(FP2)가 제 2 중심(C2)보다 제 7 노치(N7)에 가깝게 위치되면, 제 2 안테나 엘리먼트(②)는 이중 대역에서 전력 손실을 줄일 수 있는 임피던스를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(50) 중 제 2 안테나 엘리먼트(②)가 포함된 층은 제 2 안테나 엘리먼트(②)의 제 2 급전부(FP2)와 연결된 제 2 신호선(S2)의 일부(예: 마이크로스트립의 전송 선로)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 2 신호선(S2)은 비아를 통해 제 2 안테나 엘리먼트(②)의 제 2 급전부(FP2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 인쇄 회로 기판(50)은 제 2 안테나 엘리먼트(②)와는 다른 층에 포함된 제 2 급전 엘리먼트를 포함할 수 있고, 제 2 급전 엘리먼트는 제 2 신호선(S2)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(②)는 전자 장치(200)의 후면(210B)(도 2 참조)의 위에서 볼 때(예: -z 축 방향으로 볼 때) 제 2 급전 엘리먼트와 적어도 일부 중첩될 수 있고, 제 2 급전 엘리먼트와의 전자기적 커플링에 의해 간접적으로 급전될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2 안테나 엘리먼트(②)의 형태, 또는 제 2 급전부(FP2)의 위치는 도시된 예시에 국한되지 않고, 적어도 하나의 선택된 또는 지정된 주파수 대역에 대응하여 제 2 선형 편파를 방사할 수 있도록 다양하게 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))가 제 3 신호선(S3)을 통해 제 3 안테나 엘리먼트(③)로 선택된 또는 지정된 적어도 하나의 주파수 대역의 전자기 신호(또는, 무선 신호 또는 방사 전류)(예: UWB 신호)를 제공(또는 급전)하면, 제 3 안테나 엘리먼트(③)로부터 선택된 또는 지정된 적어도 하나의 주파수 대역의 제 3 선형 편파(또는 제 3 직선 편파)가 방사될 수 있다. 제 3 선형 편파는 제 3 편파 방향(63)으로 진동하면서 진행하는 전자기파일 수 있다. 제 3 선형 편파는 제 3 안테나 엘리먼트(③)로부터 방사(또는 전송)되는 전자기파의 진행 방향(또는 전송 방향)에 대한 전기장의 극성 방향을 의미한다. 제 3 편파 방향(63)은 전기장이 진동하는 방향(또는, 전기장의 벡터와 평행한 방향)이고, 전자기파의 진행 방향과 수직할 수 있다. 일 실시예에서, 전자기파의 진행 방향은 평평한 플레이트 형태의 제 3 안테나 엘리먼트(③)의 x-y 평면이 향하는 방향(예: +z 축 방향)일 수 있고, 제 3 편파 방향(63)은 제 2 선형 편파의 편파 방향(62)과 실질적으로 수직할 수 있다. 제 3 선형 편파의 편파 방향(63)은, 예를 들어, 전자 장치(200)의 y 축 방향일 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(③)는 전자기 신호가 급전되는 부분인 하나의 제 3 급전부(또는 제 3 급전 포인트)(FP3)를 포함할 수 있다. 제 3 급전부(FP3)는 제 3 신호선(S3)이 제 3 안테나 엘리먼트(③)와 전기적으로 연결되는 제 3 안테나 엘리먼트(③) 상의 위치일 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(441)에 배치된 무선 통신 회로가 제 3 안테나 엘리먼트(③)의 제 3 급전부(FP3)로 방사 전류를 제공하면, 제 3 안테나 엘리먼트(③) 상의 전류 경로(또는 표면 전류의 분포)에 의해 제 3 선형 편파가 방사될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 안테나 엘리먼트(③)는 제 9 테두리(E9), 제 10 테두리(E10), 제 11 테두리(E11), 및/또는 제 12 테두리(E12)를 포함할 수 있다. 제 9 테두리(E9)는, 후면 플레이트(202)의 위에서 볼 때(예: -z 축 방향으로 볼 때), 제 11 테두리(E11)로부터 +x 축 방향으로 이격하여 위치될 수 있고, 제 11 테두리(E11)와 실질적으로 평행할 수 있다. 제 10 테두리(E10)는, 후면 플레이트(202)의 위에서 볼 때, 제 12 테두리(E12)로부터 +y 축 방향으로 이격하여 위치될 수 있고, 제 12 테두리(E12)와 실질적으로 평행할 수 있다. 제 9 테두리(E9) 및 제 11 테두리(E11)는 +y 축 방향으로 연장될 수 있고, 제 10 테두리(E10) 및 제 12 테두리(E12)는 +x 축 방향으로 연장될 수 있다. 제 9 테두리(E9) 및 제 11 테두리(E11)는 제 10 테두리(E10) 및 제 12 테두리(E12)와 실질적으로 수직일 수 있다. 일 실시예에서, 제 9 테두리(E9)가 제 11 테두리(E11)로부터 +x 축 방향으로 이격된 제 5 거리는 제 10 테두리(E10)가 제 12 테두리(E12)로부터 +y 축 방향으로 이격된 제 6 거리와 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 예를 들어, 제 5 거리 및 제 6 거리는 다를 수 있다. 일 실시예에서, 제 3 급전부(FP3)는 제 9 테두리(E9), 제 10 테두리(E10), 및 제 11 테두리(E11)보다 제 12 테두리(E12)에 가깝게 위치될 수 있다. 제 2 급전부(FP2)로 방사 전류가 제공되면, 제 3 안테나 엘리먼트(③) 상의 전류 경로(또는 표면 전류의 분포)에 의해 제 3 편파 방향(63)을 갖는(또는 제 3 편파 방향(63)으로 진동하는) 제 3 선형 편파가 방사될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 안테나 엘리먼트(③)는 복수의 노치들(또는 슬릿들)(N9, N10, N11, N12)을 포함할 수 있다. 복수의 노치들(N9, N10, N11, N12)은 제 9 테두리(E9)에 제공된 제 9 노치(N9), 제 10 테두리(E10)에 제공된 제 10 노치(N10), 제 11 테두리(E11)에 제공된 제 11 노치(N11), 및 제 12 테두리(E12)에 제공된 제 12 노치(N12)를 포함할 수 있다. 제 9 노치(N9)는 제 9 테두리(E9)로부터 제 11 테두리(E11)로 향하는 방향(예: -x 축 방향)으로 제 9 테두리(E9)에 움폭 파인 형태의 오프닝일 수 있다. 제 10 노치(N10)는 제 10 테두리(E10)로부터 제 12 테두리(E12)로 향하는 방향(예: -y 축 방향)으로 제 10 테두리(E10)에 움폭 파인 형태의 오프닝일 수 있다. 제 11 노치(N11)는 제 11 테두리(E11)로부터 제 9 테두리(E9)로 향하는 방향(예: +x 축 방향)으로 제 11 테두리(E11)에 움폭 파인 형태의 오프닝일 수 있다. 제 12 노치(N12)는 제 12 테두리(E12)로부터 제 10 테두리(E10)로 향하는 방향(예: +y 축 방향)으로 제 12 테두리(E12)에 움폭 파인 형태의 오프닝일 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 노치들(N9, N10, N11, N12)은 제 3 안테나 엘리먼트(③)의 제 3 중심(C3)을 기준으로 실질적으로 90도의 각도로 배열될 수 있다. 일 실시예에서, 제 9 노치(N9) 및 제 11 노치(N11)는 제 3 중심(C3)을 기준으로 실질적으로 대칭적으로 제공될 수 있고, 제 10 노치(N10) 및 제 12 노치(N12)는 제 3 중심(C3)을 기준으로 실질적으로 대칭적으로 제공될 수 있다. 제 3 중심(C3)은 제 9 테두리(E9) 및 제 11 테두리(E11)로부터 실질적으로 동일한 거리, 및 제 10 테두리(E10) 및 제 12 테두리(E12)로부터 실질적으로 동일한 거리에 위치된 제 3 안테나 엘리먼트(③) 상의 포인트를 가리킬 수 있다. 제 3 중심(C3)은 제 9 노치(N9) 및 제 11 노치(N11) 사이, 및 제 10 노치(N10) 및 제 12 노치(N12) 사이에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 제 3 안테나 엘리먼트(③)는 선택된 또는 지정된 이중 대역에서 공진할 수 있다. 예를 들어, 제 3 안테나 엘리먼트(③)는 신호원과 송수신하는 제 1 공진 주파수(예: 약 6.5GHz)의 전자기 신호가 가지는 파장의 1/2 길이(반파장)의 전기적 길이(예: 파장의 비로 나타낸 길이)를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 3 안테나 엘리먼트(③)는 신호원과 송수신하는 제 2 공진 주파수(예: 약 8GHz)의 전자기 신호가 가지는 파장의 1/2 길이의 전기적 길이를 가질 수 있다. 제 9 노치(N9), 제 10 노치(N10), 제 11 노치(N11), 및 제 12 노치(N12) 중 제 3 중심(C3)을 기준으로 실질적으로 대칭적으로 제공된 한 쌍의 두 노치들은 제 3 안테나 엘리먼트(③)가 제 1 공진 주파수(예: 약 6.5GHz)를 가지도록 기여할 수 있고, 나머지 한 쌍의 노치들은 제 3 안테나 엘리먼트(③)가 제 1 공진 주파수와는 다른 제 2 공진 주파수(예: 약 8GHz)를 가지도록 기여할 수 있다. 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 제 3 안테나 엘리먼트(③)를 통해 선택된 또는 지정된 제 1 주파수 대역(또는, 제 1 사용 주파수 대역 또는 제 1 동작 주파수 대역)에 포함된 제 1 전자기 신호(예: 약 6.5GHz의 주파수를 가진 신호)를 송신 또는 수신할 수 있다. 무선 통신 회로는 제 3 안테나 엘리먼트(③)를 통해 제 1 주파수 대역과는 다른 선택된 또는 지정된 제 2 주파수 대역(또는, 제 2 사용 주파수 대역 또는 제 2 동작 주파수 대역)에 포함된 제 2 전자기 신호(예: 약 8GHz의 주파수를 가진 신호)를 송신 또는 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 안테나 엘리먼트(③)의 제 3 급전부(FP3)는 제 3 중심(C3) 및 제 12 노치(N12) 사이에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제 3 급전부(FP3)는 제 3 중심(C3)보다 제 12 노치(N12)에 가깝게 위치될 수 있다. 제 3 급전부(FP3)가 제 3 중심(C3)보다 제 12 노치(N12)에 가깝게 위치되면, 제 3 안테나 엘리먼트(③)는 이중 대역에서 전력 손실을 줄일 수 있는 임피던스를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(50) 중 제 3 안테나 엘리먼트(③)가 포함된 층은 제 3 안테나 엘리먼트(③)의 제 3 급전부(FP3)와 연결된 제 3 신호선(S3)의 일부(예: 마이크로스트립의 전송 선로)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 3 신호선(S3)은 비아를 통해 제 3 안테나 엘리먼트(③)의 제 3 급전부(FP3)와 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 인쇄 회로 기판(50)은 제 3 안테나 엘리먼트(③)와는 다른 층에 포함된 제 3 급전 엘리먼트를 포함할 수 있고, 제 3 급전 엘리먼트는 제 3 신호선(S3)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(③)는 전자 장치(200)의 후면(210B)(도 2 참조)의 위에서 볼 때(예: -z 축 방향으로 볼 때) 제 3 급전 엘리먼트와 적어도 일부 중첩될 수 있고, 제 3 급전 엘리먼트와의 전자기적 커플링에 의해 간접적으로 급전될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 3 안테나 엘리먼트(③)의 형태, 또는 제 3 급전부(FP3)의 위치는 도시된 예시에 국한되지 않고, 적어도 하나의 선택된 또는 지정된 주파수 대역에 대응하여 제 3 선형 편파를 방사할 수 있도록 다양하게 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(①), 제 2 안테나 엘리먼트(②), 또는 제 3 안테나 엘리먼트(③)는 실질적으로 하나의 주파수(예: 제 1 사용 주파수(예: 약 6.5GHz) 또는 제 2 사용 주파수(예: 약 8GHz))에서 공진하도록 구현될 수 있다. 이 경우, 안테나 엘리먼트(예: 제 1 안테나 엘리먼트(①), 제 2 안테나 엘리먼트(②), 또는 제 3 안테나 엘리먼트(③))는 노치를 포함하지 않는 형태로 제공될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 전자 장치(200)의 일부를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 전자 장치(200)는 세로 자세(예: portrait orientation)(도면 부호 '701' 참조) 또는 가로 자세(예: landscape orientation)(도면 부호 '702' 참조)로 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(200)는 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 제 2 안테나 엘리먼트(②)를 통해 수신된 신호들 간의 시간 차 및 이로 인한 위상 차를 이용하여 위치 측위 기능을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(200)는 가로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 제 3 안테나 엘리먼트(③)를 통해 수신된 신호들 간의 시간 차 및 이로 인한 위상 차를 이용하여 위치 측위 기능을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체(5)는 전자 장치(200)의 자세가 전파 송수신 성능(또는 통신 성능)에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 일 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체(5)는 전자 장치(200)의 세로 자세에서 전파 송수신 성능 및 전자 장치(200)의 가로 자세에서 전파 송수신 성능 간의 차이를 줄일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)의 세로 자세 또는 가로 자세에서, 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 제 2 안테나 엘리먼트(②)로부터 방사된 선형 편파는 신호원으로부터 방사된 전자기파를 원활히 수신할 수 있는 편파 방향을 제공할 수 있다. 이하, 전자 장치(200)의 자세에 따른 전파 수신의 이해를 돕기 위해 신호원은 수평 편파(예: 전기장이 수평 방향으로 진동하는 편파)를 방사하는 것으로 하겠다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(①)로부터 방사되는 제 1 선형 편파는 제 2 안테나 엘리먼트(②)로부터 방사되는 제 2 선형 편파의 제 2 편파 방향(62)에 대응하는 제 1 편파 성분을 포함할 수 있다. 제 1 선형 편파는 제 1 편파 성분 및 제 2 편파 성분이 합성된 합성파로 정의 또는 해석될 수 있다. 제 1 편파 성분은 제 2 편파 방향(62)으로 실질적으로 진동할 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(①)로부터 방사되는 제 1 선형 편파는 제 3 안테나 엘리먼트(③)로부터 방사되는 제 3 선형 편파의 제 3 편파 방향(63)에 대응하는 제 2 편파 성분을 포함할 수 있다. 제 2 편파 성분은 제 3 편파 방향(63)으로 실질적으로 진동할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)의 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 제 2 안테나 엘리먼트(②)를 이용하여 위치 측위 기능이 수행될 때, 전자기파의 방향성(예: 전기장이 진동하는 방향, 전기장의 극성 방향, 또는 전기장의 방향)으로 인해 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 제 2 안테나 엘리먼트(②)는 신호원으로부터 수평 편파를 수신할 수 있다. 전자 장치(200)의 세로 자세에서, 제 1 안테나 엘리먼트(①)를 통해 수신된 신호 및 제 2 안테나 엘리먼트(②)를 통해 수신된 신호 간의 시간 차 및 위상 차를 기초로, 전자 장치(200)는 신호원에 대한 측위(예: 각도를 측정하는 측위 및/또는 거리를 측정하는 측위)를 수행할 수 있다. 전자 장치(200)의 세로 자세에서, 제 1 안테나 엘리먼트(①)가 위치 측위 기능의 정확성 및 신뢰성(또는 품질)을 확보할 수 있는 전파 수신 효율을 가질 수 있도록, 제 1 안테나 엘리먼트(①)로부터 방사된 제 1 편파 성분의 편파 방향은 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있도록 제공될 수 있다. 전자 장치(200)의 세로 자세에서, 제 2 안테나 엘리먼트(②)가 위치 측위 기능의 정확성 및 신뢰성을 확보할 수 있는 전파 수신 효율을 가질 수 있도록, 제 2 안테나 엘리먼트(②)로부터 방사된 제 2 선형 편파의 제 2 편파 방향(62)은 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)의 세로 자세에서, 제 1 안테나 엘리먼트(①)로부터 방사된 제 1 편파 성분의 편파 방향 및 제 2 안테나 엘리먼트(②)로부터 방사된 제 2 선형 편파의 제 2 편파 방향(62)이 신호원으로부터 방사된 수평 편파의 편파 방향과 평행하는 경우, 전파 수신 효율은 실질적으로 최대가 될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)의 가로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 제 3 안테나 엘리먼트(③)를 이용하여 위치 측위 기능이 수행될 때, 전자기파의 방향성(예: 전기장이 진동하는 방향, 전기장의 극성 방향, 또는 전기장의 방향)으로 인해 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 제 3 안테나 엘리먼트(③)는 신호원으로부터 수평 편파를 수신할 수 있다. 전자 장치(200)의 가로 자세에서, 제 1 안테나 엘리먼트(①)를 통해 수신된 신호 및 제 3 안테나 엘리먼트(③)를 통해 수신된 신호 간의 시간 차 및 위상 차를 기초로, 전자 장치(200)는 신호원에 대한 측위(예: 각도를 측정하는 측위 및/또는 거리를 측정하는 측위)를 수행할 수 있다. 전자 장치(200)의 가로 자세에서, 제 1 안테나 엘리먼트(①)가 위치 측위 기능의 정확성 및 신뢰성을 확보할 수 있는 전파 수신 효율을 가질 수 있도록, 제 1 안테나 엘리먼트(①)로부터 방사된 제 2 편파 성분의 편파 방향은 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있도록 제공될 수 있다. 전자 장치(200)의 가로 자세에서, 제 3 안테나 엘리먼트(③)가 위치 측위 기능의 정확성 및 신뢰성을 확보할 수 있는 전파 수신 효율을 가질 수 있도록, 제 3 안테나 엘리먼트(③)로부터 방사된 제 3 선형 편파의 제 3 편파 방향(63)은 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)의 가로 자세에서, 제 1 안테나 엘리먼트(①)로부터 방사된 제 2 편파 성분의 편파 방향 및 제 3 안테나 엘리먼트(③)로부터 방사된 제 3 선형 편파의 제 3 편파 방향(63)이 신호원으로부터 방사된 수평 편파의 편파 방향과 평행하는 경우, 전파 수신 효율은 실질적으로 최대가 될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 급전부(FP1)(도 6 참조)의 위치를 변경하여, 제 1 안테나 엘리먼트(①)가 방사하는 제 1 선형 편파는 도면 부호 '61'이 가리키는 방향, 제 2 편파 방향(62), 및 제 3 편파 방향(63)과는 다른 제 1 편파 방향을 가지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나 엘리먼트(①)가 방사하는 제 1 선형 편파는 도면 부호 '61'이 가리키는 방향과 수직하는 제 1 편파 방향(61A)을 가지도록 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제 1 선형 편파는 제 2 안테나 엘리먼트(②)가 방사하는 제 2 선형 편파가 가지는 제 2 편파 방향(62)과 평행하는 편파 성분, 및 제 3 안테나 엘리먼트(③)가 방사하는 제 3 선형 편파가 가지는 제 3 편파 방향(63)과 평행하는 편파 성분을 가지므로, 전자 장치(200)가 향하고 있는 방향 또는 자세가 다양하더라도 위치 측위의 정확성 및 품질이 확보될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2 안테나 엘리먼트(②)가 방사하는 제 2 선형 편파는 도면 부호 '62'가 가리키는 방향 및 제 1 편파 방향(61)과는 다른 제 2 편파 방향을 가지도록 구성될 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(③)가 방사하는 제 3 선형 편파는 도면 부호 '63'가 가리키는 방향 및 제 1 편파 방향(61)과는 다른 제 3 편파 방향을 가지도록 구성될 수 있다. 제 2 편파 방향 및 제 3 편파 방향은 서로 다르도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 안테나 엘리먼트(②)가 방사하는 제 2 선형 편파는 도면 부호 '62'가 가리키는 방향과 수직하는 제 2 편파 방향(62A)을 가지도록 구성되고, 제 3 안테나 엘리먼트(③)가 방사하는 제 3 선형 편파는 도면 부호 '63'가 가리키는 방향과 수직하는 제 3 편파 방향(63A)을 가지도록 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제 1 선형 편파는 제 2 안테나 엘리먼트(②)가 방사하는 제 2 선형 편파가 가지는 제 2 편파 방향(62A)과 평행하는 편파 성분, 및 제 3 안테나 엘리먼트(③)가 방사하는 제 3 선형 편파가 가지는 제 3 편파 방향(63A)과 평행하는 편파 성분을 가지므로, 전자 장치(200)가 향하고 있는 방향 또는 자세가 다양하더라도 위치 측위의 정확성 및 품질이 확보될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 수평 방향으로 배열된 두 안테나 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어레이에서 수평 편파(예: 전기장이 수평 방향으로 진동하는 편파)가 전파 수신 효율의 확보 또는 향상에 실질적인 영향을 미칠 수 있다. 수직 방향으로 배열된 두 안테나 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어레이에서 수직 편파(예: 전기장이 수직 방향으로 진동하는 편파)가 전파 수신 효율의 확보 또는 향상에 실질적인 영향을 미칠 수 있다.
도 8은 비교 예시에 따른 전자 장치(800)의 일부를 나타내는 도면이다. 도 9는 비교 예시에 따른 전자 장치(800)에 포함된 제 2 안테나 구조체(8)에 관한 방사 특성을 나타내는 그래프, 제 2 안테나 구조체(8)의 전기장 분포를 나타내는 도면, 및 제 2 안테나 구조체(8)의 방사 패턴을 나타내는 도면이다. 도 10은 비교 예시에 따른 전자 장치(800)에 대한 PDoA(phase difference of Arrival) 특성을 나타내는 그래프 및 일 실시예에 따른 전자 장치(200)에 대한 PDoA 특성을 나타내는 그래프이다.
도 8을 참조하면, 비교 예시의 전자 장치(800)는 일 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체(5)를 대체하는 제 2 안테나 구조체(8)를 포함할 수 있다. 이하, 비교 예시는 본 문서의 실시예와의 비교를 위하여 제시한 것일 뿐이며, 본 문서의 다양한 실시예들에 대한 선행 지위를 가지는 것은 아니다. 비교 예시의 제 2 안테나 구조체(8)에 포함된 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ), 제 2 안테나 엘리먼트(ⓑ), 및 제 3 안테나 엘리먼트(ⓒ)는, 예를 들어, 전자 장치(800)의 x 축 방향과 실질적으로 평행한 편파 방향을 갖는 선형 편파를 방사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(800)의 세로 자세(도면 부호 '801' 참조)에서 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 2 안테나 엘리먼트(ⓑ)를 포함하는 어레이(8011)를 이용하여 위치 측위 기능이 수행될 때, 전자기파의 방향성(예: 전기장이 진동하는 방향, 전기장의 극성 방향, 또는 전기장의 방향)으로 인해 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 2 안테나 엘리먼트(ⓑ)는 신호원으로부터 수평 편파를 수신할 수 있다. 전자 장치(800)의 세로 자세에서, 어레이(8011)에 포함된 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 2 안테나 엘리먼트(ⓑ)는 신호원으로부터의 수평 편파가 가지는 편파 방향으로 실질적으로 위치될 수 있다. 전자 장치(800)의 세로 자세에서, 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ)로부터 방사된 제 1 선형 편파의 편파 방향 및 제 2 안테나 엘리먼트(ⓑ)로부터 방사된 제 2 선형 편파의 편파 방향은 신호원으로부터의 수평 편파가 가지는 편파 방향과 실질적으로 평행할 수 있다. 전자 장치(800)의 세로 자세에서, 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ)를 통해 수신된 신호 및 제 2 안테나 엘리먼트(ⓑ)를 통해 수신된 신호 간의 시간 차 및 위상 차를 기초로, 전자 장치(200)는 신호원에 대한 측위(예: 각도를 측정하는 측위 및/또는 거리를 측정하는 측위)를 수행할 수 있다. 전자 장치(800)의 세로 자세에서, 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 2 안테나 엘리먼트(ⓑ)가 위치 측위 기능의 정확성 및 신뢰성을 확보할 수 있는 전파 수신 효율을 가질 수 있도록, 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ)로부터 방사된 선형 편파의 편파 방향 및 제 2 안테나 엘리먼트(ⓑ)로부터 방사된 선형 편파의 편파 방향은 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있도록 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(800)의 가로 자세(도면 부호 '802' 참조)에서 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 3 안테나 엘리먼트(ⓒ)를 포함하는 어레이(8021)를 이용하여 위치 측위 기능이 수행될 때, 전자기파의 방향성(예: 전기장이 진동하는 방향, 전기장의 극성 방향, 또는 전기장의 방향)으로 인해, 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 3 안테나 엘리먼트(ⓑ)는 신호원으로부터 수평 편파를 원활히 수신하기 어려울 수 있다. 전자 장치(800)의 가로 자세에서, 어레이(8021)에 포함된 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 3 안테나 엘리먼트(ⓒ)는 신호원으로부터의 수평 편파가 가지는 편파 방향으로 실질적으로 위치될 수 있다. 전자 장치(800)의 가로 자세에서, 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ)로부터 방사된 제 1 선형 편파의 편파 방향 및 제 3 안테나 엘리먼트(ⓒ)로부터 방사된 제 3 선형 편파의 편파 방향은 신호원으로부터의 수평 편파가 가지는 편파 방향과 평행하지 않을 수 있다. 전자 장치(800)의 가로 자세에서, 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ)로부터 방사된 선형 편파의 편파 방향 및 제 3 안테나 엘리먼트(ⓒ)로부터 방사된 선평 편파의 편파 방향은 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 없도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)의 가로 자세에서, 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ)로부터 방사된 선형 편파의 편파 방향 및 제 3 안테나 엘리먼트(ⓒ)로부터 방사된 선형 편파의 편파 방향은 신호원으로부터 방사된 수평 편파의 편파 방향과 실질적으로 수직할 수 있고, 이 경우 전파 수신 효율은 실질적으로 최소가 될 수 있다. 전자 장치(800)의 가로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ)에 대한 전파 수신 효율 및 제 3 안테나 엘리먼트(ⓒ)에 대한 전파 수신 효율이 확보되기 어려워, 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 3 안테나 엘리먼트(ⓒ)를 이용하는 위치 측위 기능에 대한 정확성 및 신뢰성이 확보되기 어려울 수 있다.
도 9를 참조하면, 도면 부호 '910'은 비교 예시에 따른 제 2 안테나 구조체(8)에 포함된 안테나 엘리먼트(921)(예: 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ), 제 2 안테나 엘리먼트(ⓑ), 또는 제 3 안테나 엘리먼트(ⓒ))에 대한 빔 주사각도에 따른 방사 특성을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '920'은 비교 예시에 따른 제 2 안테나 구조체(8) 중 안테나 엘리먼트(921)를 포함하는 일부에 대한 전기장 분포를 나타낸다. 도면 부호 '930'은 비교 예시에 따른 제 2 안테나 구조체(8)에 포함된 안테나 엘리먼트(921)에 대한 방사 패턴(또는 빔 패턴)을 나타낸다. 안테나 엘리먼트(921)로부터 방사된 선형 편파는 x 축 방향에 해당하는 편파 방향(예: 전기장이 진동하는 방향, 전기장의 극성 방향, 또는 전기장의 방향)(922)을 가질 수 있고, 이로 인해 안테나 엘리먼트(821)의 x-y 평면이 향하는 공간에 대하여 지향성을 갖는 방사 패턴이 제공될 수 있다. 안테나 엘리먼트(921)에서 제공되는 방사 패턴은 편파 방향(922)(예: E-평면(plane)으로서 x-z 평면)에 대응하는 제 1 방사 영역(또는 제 1 방사 패턴) 및 편파 방향(922)과 수직하는 방향(예: H-평면으로서 y-z 평면)에 대응하는 제 2 방사 영역(또는 제 2 방사 패턴)을 포함할 수 있다. 도면 부호 '911'는, 편파 방향(922)에 대응하는 제 1 방사 영역에 관하여, 빔 주사각도에 따른 메인 빔 이득(main beam gain)(또는 메인 로브 이득(main lobe gain))을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '911'이 가리키는 그래프는, 예를 들어, 도 8의 예시에서, 전자 장치(800)의 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 2 안테나 엘리먼트(ⓑ)를 포함하는 어레이(8011)를 사용하는 경우에 해당할 수 있다. 도면 부호 '912'는, 편파 방향(922)과 수직하는 방향(923)에 대응하는 제 2 방사 영역에 관하여, 빔 주사각도에 따른 메인 빔 이득을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '912'이 가리키는 그래프는, 예를 들어, 도 8의 예시에서, 전자 장치(800)의 가로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 3 안테나 엘리먼트(ⓒ)를 포함하는 어레이(8021)를 사용하는 경우에 해당할 수 있다. 편파 방향(922)에 대응하는 제 1 방사 영역은, 편파 방향(922)과 수직하는 방향에 대응하는 제 2 방사 영역 대비, 편파 방향(922)과 수직하는 방향 쪽에서 상대적으로 이득이 저하된 널 영역(924, 925)을 포함할 수 있다. 널 영역(924, 925)은 전자기파를 실질적으로 전송(또는 방사) 또는 수신(또는 감지)하기 어려운 비유효 영역으로서, 예를 들어, 전기장 분포에서 전기장의 세기가 실질적으로 0인 부분일 수 있다. 전자 장치(800)의 가로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 3 안테나 엘리먼트(ⓒ)를 이용하여 위치 측위 기능이 수행될 때, 편파 방향(922)과 수직하는 방향 쪽 널 영역(924, 925)으로 인해, 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 3 안테나 엘리먼트(ⓒ)를 통해 신호원으로부터 수평 편파가 원활히 수신되기 어려울 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(200)에 포함된 제 2 안테나 구조체(5)는, 비교 예시에 따른 전자 장치(800)에 포함된 제 2 안테나 구조체(8) 대비, 전자 장치(200)의 자세가 전파 수신 효율에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 일 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체(5)는, 비교 예시에 따른 제 2 안테나 구조체(8) 대비, 전자 장치(200)의 세로 자세에서 전파 수신 효율 및 전자 장치(200)의 가로 자세에서 전파 수신 효율 간의 차이를 줄일 수 있으므로, 전자 장치(200)의 자세가 위치 측위 기능의 정확성 및 신뢰성에 미치는 영향을 줄일 수 있다.
도 8 및 10을 참조하면, 도면 부호 '1010'은 비교 예시에 따른 전자 장치(800)에 대한 PDoA 특성을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '1011'은 세로 자세의 전자 장치(800)를 y 축 방향과 평행인 중심 축을 기준으로 지정된 각도 범위에서 회전시키면서, 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 2 안테나 엘리먼트(ⓑ)를 통해 신호원으로부터 수신된 신호들 간의 PDoA 특성을 나타내는 그래프이다. 지정된 각도 범위는 전자 장치가 신호원으로부터 수신된 데이터에 관한 신뢰성을 확보하기 위한 회전 범위로서, 예를 들어, 약 -60도 내지 약 +60도일 수 있다. 도면 부호 '1012'는 가로 자세의 전자 장치(800)를 x 축 방향과 평행인 중심 축을 기준으로 지정된 각도 범위에서 회전시키면서, 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 3 안테나 엘리먼트(ⓒ)를 통해 신호원으로부터 수신된 신호들 간의 PDoA 특성을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '1020'은 일 실시예에 따른 전자 장치(200)에 대한 PDoA 특성을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '1021'은 세로 자세의 전자 장치(200)를 y 축 방향과 평행인 중심 축을 기준으로 지정된 각도 범위에서 회전시키면서, 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 제 2 안테나 엘리먼트(②)를 통해 신호원으로부터 수신된 신호들 간의 PDoA 특성을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '1022'는 가로 자세의 전자 장치(200)를 x 축 방향과 평행인 중심 축을 기준으로 지정된 각도 범위에서 회전시키면서 제 2 안테나 구조체(5)를 통해 신호원으로부터 수평 편파를 수신하도록 할 때, 제 1 안테나 엘리먼트(①) 및 제 3 안테나 엘리먼트(③)를 통해 신호원으로부터 수신된 신호들 간의 PDoA 특성을 나타내는 그래프이다.
비교 예시에 따른 전자 장치(800)가 가로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 3 안테나 엘리먼트(ⓒ)를 이용하여 위치 측위 기능을 수행하는 경우, 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 2 안테나 엘리먼트(ⓑ)를 이용하여 위치 측위 기능을 수행하는 경우 대비, 편파 방향(922)과 수직하는 방향에 대응하는 제 2 방사 영역에 포함된 널 영역(924, 925)으로 인해 위치 측위 기능에 대한 정확성 및 신뢰성이 확보되기 어려울 수 있다. 비교 예시에 따른 전자 장치(800)의 가로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 3 안테나 엘리먼트(ⓒ)를 통해 수신된 신호들 간의 PDoA 특성은, 비교 예시에 따른 전자 장치(800)의 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(ⓐ) 및 제 2 안테나 엘리먼트(ⓑ)를 통해 수신된 신호들 간의 PDoA 특성 대비, 측정 각도가 커질수록 PDoA의 선형성이 저하되거나 그 선형성을 따르지 않는 역전 현상(도면 부호 '1011a' 및 '1011b' 참조)을 포함할 수 있다. PDoA의 선형성이 저하되거나 그 선형성을 따르지 않는 역전 현상은, 예를 들어, 신호원이 AOA를 측정하는 각도 범위(예: FoV(field of view))로부터 실제로 벗어나 있으나 상기 각도 범위 내에 있는 것으로 확인 또는 추정되는 오류를 일으킬 수 있다.
일 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체(5)는, 비교 예시에 따른 제 2 안테나 구조체(8) 대비, 전자 장치(200)의 가로 자세에서 이득 저하를 줄일 수 있다. 일 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체(5)는, 비교 예시에 따른 제 2 안테나 구조체(8) 대비, 전자 장치(200)의 세로 자세에서 전파 수신 효율 및 전자 장치(200)의 가로 자세에서 전파 수신 효율 간의 차이를 줄일 수 있으므로, 전자 장치(200)의 자세가 위치 측위 기능의 정확성 및 신뢰성에 미치는 영향을 줄일 수 있다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치(11)의 일부를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 전자 장치(11)는 도 6의 제 2 안테나 구조체(5)를 대체하는 제 2 안테나 구조체(1100)를 포함할 수 있다. 제 2 안테나 구조체(1100)는 제 1 안테나 엘리먼트(1110), 제 2 안테나 엘리먼트(1120), 및 제 3 안테나 엘리먼트(1130)를 포함할 수 있다. 전자 장치(11)는 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(1110)로부터 수신된 신호 및 제 2 안테나 엘리먼트(1120)로부터 수신된 신호 간의 시간 차 및 위상 차를 이용하여 신호원에 대한 위치 측위 기능을 수행할 수 있다. 전자 장치(11)는 가로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(1110)로부터 수신된 신호 및 제 3 안테나 엘리먼트(1130)로부터 수신된 신호 간의 시간 차 및 위상 차를 이용하여 신호원에 대한 위치 측위 기능을 수행할 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(1110)는, 급전 시, 제 1 편파 방향(1111)을 가지는(또는 제 1 편파 방향(1111)으로 진동하는) 제 1 선형 편파를 전자 장치(200)의 +z 축 방향(예: 전자기파의 진행 방향)으로 방사할 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(1120)는, 급전 시, 제 2 편파 방향(1121)을 가지는(또는 제 2 편파 방향(1121)으로 진동하는) 제 2 선형 편파를 전자 장치(200)의 +z 축 방향(예: 전자기파의 진행 방향)으로 방사할 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(1130)는, 급전 시, 제 3 편파 방향(1131)을 가지는(또는 제 3 편파 방향(1131)으로 진동하는) 제 3 선형 편파를 전자 장치(200)의 +z 축 방향(예: 전자기파의 진행 방향)으로 방사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 편파 방향(1111), 제 2 편파 방향(1121), 및 제 3 편파 방향(1131)은 서로 다를 수 있다. 제 1 편파 방향(1111), 제 2 편파 방향(1121), 및 제 3 편파 방향(1131)은 전자 장치(11)의 x 축 방향 및 y 축 방향과 평행하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제 1 편파 방향(1111) 및 제 2 편파 방향(1121)은 전자 장치(11)의 +x 축 방향(예: x 축의 양의 방향)과 예각 또는 둔각을 이룰 수 있고, 제 1 편파 방향(1111)이 +x 축 방향과 이루는 각도 및 제 2 편파 방향(1121)이 +x 축 방향과 이루는 각도는 다를 수 있다. 예를 들어, 제 3 편파 방향(1131)은 전자 장치(11)의 -x 축 방향(예: x 축의 음의 방향)과 예각 또는 둔각을 이룰 수 있다. 제 3 편파 방향(1131)이 전자 장치(11)의 -x 축 방향과 이루는 각도는 제 1 편파 방향(1111)이 -x 축 방향과 이루는 각도 또는 제 2 편파 방향(1121)이 -x 축 방향과 이루는 각도와 다르거나 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 안테나 구조체(1100)는 전자 장치(11)의 세로 자세에서 전파 수신 효율 및 전자 장치(11)의 가로 자세에서 전파 수신 효율 간의 차이를 줄일 수 있으므로, 전자 장치(11)의 자세가 위치 측위 기능의 정확성 및 신뢰성에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(1110)로부터 방사되는 제 1 편파 방향(1111)을 갖는 제 1 선형 편파는 전자 장치(11)의 x 축 방향과 평행하는 편파 방향을 가지는 x 축 편파 성분, 및 전자 장치(11)의 y 축 방향과 평행하는 편파 방향을 가지는 y 축 편파 성분을 포함할 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(1120)로부터 방사되는 제 2 편파 방향(1121)을 갖는 제 2 선형 편파는 전자 장치(11)의 x 축 방향과 평행하는 편파 방향을 가지는 x 축 편파 성분, 및 전자 장치(11)의 y 축 방향과 평행하는 편파 방향을 가지는 y 축 편파 성분을 포함할 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(1130)로부터 방사되는 제 3 편파 방향(1131)을 갖는 제 3 선형 편파는 전자 장치(11)의 x 축 방향과 평행하는 편파 방향을 가지는 x 축 편파 성분, 및 전자 장치(11)의 y 축 방향과 평행하는 편파 방향을 가지는 y 축 편파 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(11)의 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(1110) 및 제 2 안테나 엘리먼트(1120)를 이용하여 위치 측위 기능이 수행될 때, 제 1 안테나 엘리먼트(1110)는 제 1 안테나 엘리먼트(1110)로부터 방사된 x 축 편파 성분으로 인해 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있고, 제 2 안테나 엘리먼트(1120)는 제 2 안테나 엘리먼트(1120)로부터 방사된 x 축 편파 성분으로 인해 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(11)의 가로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(1110) 및 제 3 안테나 엘리먼트(1130)를 이용하여 위치 측위 기능이 수행될 때, 제 1 안테나 엘리먼트(1110)는 제 1 안테나 엘리먼트(1110)로부터 방사된 y 축 편파 성분으로 인해 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있고, 제 3 안테나 엘리먼트(1130)는 제 3 안테나 엘리먼트(1130)로부터 방사된 y 축 편파 성분으로 인해 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(12)의 일부를 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 전자 장치(12)는 도 6의 제 2 안테나 구조체(5)를 대체하는 제 2 안테나 구조체(1200)를 포함할 수 있다. 제 2 안테나 구조체(1200)는 제 1 안테나 엘리먼트(1210), 제 2 안테나 엘리먼트(1220), 및 제 3 안테나 엘리먼트(1230)를 포함할 수 있다. 전자 장치(12)는 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(1210)로부터 수신된 신호 및 제 2 안테나 엘리먼트(1220)로부터 수신된 신호 간의 시간 차 및 위상 차를 이용하여 신호원에 대한 위치 측위 기능을 수행할 수 있다. 전자 장치(12)는 가로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(1210)로부터 수신된 신호 및 제 3 안테나 엘리먼트(1230)로부터 수신된 신호 간의 시간 차 및 위상 차를 이용하여 신호원에 대한 위치 측위 기능을 수행할 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(1210)는, 급전 시, 제 1 편파 방향(1211)을 가지는 제 1 선형 편파를 전자 장치(12)의 +z 축 방향(예: 전자기파의 진행 방향)으로 방사할 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(1220)는, 급전 시, 제 2 편파 방향(1221)을 가지는 제 2 선형 편파를 전자 장치(12)의 +z 축 방향(예: 전자기파의 진행 방향)으로 방사할 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(1230)는, 급전 시, 제 3 편파 방향(1231)을 가지는 제 3 선형 편파를 전자 장치(12)의 +z 축 방향(예: 전자기파의 진행 방향)으로 방사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 편파 방향(1211), 제 2 편파 방향(1221), 및 제 3 편파 방향(1231) 중 어느 하나는 나머지와 다를 수 있다. 예를 들어, 제 1 편파 방향(1211) 및 제 3 편파 방향(1231)은 전자 장치(12)의 x 축 방향 또는 y 축 방향과 예각 또는 둔각을 이룰 수 있고, 실질적으로 평행할 수 있다. 예를 들어, 제 2 편파 방향(1221)은 전자 장치(12)의 x 축 방향과 실질적으로 평행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 안테나 구조체(1200)는 전자 장치(12)의 세로 자세에서 전파 수신 효율 및 전자 장치(12)의 가로 자세에서 전파 수신 효율 간의 차이를 줄일 수 있으므로, 전자 장치(12)의 자세가 위치 측위 기능의 정확성 및 신뢰성에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(1210)로부터 방사되는 제 1 선형 편파는 전자 장치(12)의 x 축 방향과 평행하는 편파 방향을 가지는 x 축 편파 성분, 및 전자 장치(12)의 y 축 방향과 평행하는 편파 방향을 가지는 y 축 편파 성분을 포함할 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(1230)로부터 방사되는 제 3 선형 편파는 전자 장치(12)의 x 축 방향과 평행하는 편파 방향을 가지는 x 축 편파 성분, 및 전자 장치(12)의 y 축 방향과 평행하는 편파 방향을 가지는 y 축 편파 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(12)의 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(1210) 및 제 2 안테나 엘리먼트(1220)를 이용하여 위치 측위 기능이 수행될 때, 제 1 안테나 엘리먼트(1210)는 제 1 안테나 엘리먼트(1210)로부터 방사된 x 축 편파 성분으로 인해 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있고, 제 2 안테나 엘리먼트(1220)는 제 2 안테나 엘리먼트(1220)로부터 방사된 제 2 선형 편파로 인해 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(12)의 가로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(1210) 및 제 3 안테나 엘리먼트(1230)를 이용하여 위치 측위 기능이 수행될 때, 제 1 안테나 엘리먼트(1210)는 제 1 안테나 엘리먼트(1210)로부터 방사된 y 축 편파 성분으로 인해 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있고, 제 3 안테나 엘리먼트(1230)는 제 3 안테나 엘리먼트(1230)로부터 방사된 y 축 편파 성분으로 인해 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 전자 장치(13)의 일부를 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 전자 장치(13)는 도 6의 제 2 안테나 구조체(5)를 대체하는 제 2 안테나 구조체(1300)를 포함할 수 있다. 제 2 안테나 구조체(1300)는 제 1 안테나 엘리먼트(1310) 및 제 2 안테나 엘리먼트(1320)를 포함할 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(1310)는, 급전 시, 제 1 편파 방향(1311)을 가지는(또는 제 1 편파 방향(1311)으로 진동하는) 제 1 선형 편파를 전자 장치(13)의 +z 축 방향(예: 전자기파의 진행 방향)으로 방사할 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(1320)는, 급전 시, 제 2 편파 방향(1321)을 가지는(또는 제 2 편파 방향(1321)으로 진동하는) 제 2 선형 편파를 전자 장치(13)의 +z 축 방향(예: 전자기파의 진행 방향)으로 방사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 편파 방향(1310) 및 제 2 편파 방향(1320)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제 1 편파 방향(1310)은 전자 장치(13)의 x 축 방향과 약 45도의 각도를 이룰 수 있고, 제 2 편파 방향(1320)은 전자 장치(13)의 x 축 방향과 실질적으로 평행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(1310) 및 제 2 안테나 엘리먼트(1320)는 페이딩(fading)을 줄이기 위한 편파 다이버시티(polarization diversity)에 이용될 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(1320)는 전자 장치(13)의 x 축 방향과 평행한 편파 방향을 갖는 제 2 선형 편파를 제공하므로, 전자 장치(13)의 세로 자세에서 제 2 안테나 엘리먼트(1320)를 통해 신호원으로부터 수직 편파(예: 전기장이 수직 방향으로 진동하는 편파)가 실질적으로 수신되기 어려울 수 있다. 제 1 안테나(1310)로부터 방사된 제 1 선형 편파는 전자 장치(13)의 x 축 방향과 평행한 x 축 편파 성분 및 전자 장치(13)의 y 축 방향과 평행한 y 축 편파 성분을 포함하므로, 전자 장치(13)의 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(1310)를 통해 신호원으로부터 수직 편파가 수신될 수 있다.
도 14는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(14)의 일부를 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 전자 장치(14)는, 도 6의 제 2 안테나 구조체(5)를 대체하여, 제 1 안테나 엘리먼트(1410), 제 2 안테나 엘리먼트(1420), 및 제 3 안테나 엘리먼트(1430)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 안테나 엘리먼트(1410), 제 2 안테나 엘리먼트(1420), 또는 제 3 안테나 엘리먼트(1430)은 제 1 인쇄 회로 기판(441)(도 3 참조)에 배치된 칩 형태 안테나 엘리먼트일 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 1 안테나 엘리먼트(1410), 제 2 안테나 엘리먼트(1420), 또는 제 3 안테나 엘리먼트(1430)은 제 2 지지 부재(420)(도 3 또는 4 참조)에 배치된 도전성 패턴일 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나 엘리먼트(1410), 제 2 안테나 엘리먼트(1420), 또는 제 3 안테나 엘리먼트(1430)는 LDS를 통해 제 2 지지 부재(420)의 비도전 부재(421)(도 5 참조)에 배치된 도전성 패턴일 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(1410)는, 급전 시, 제 1 편파 방향(1411)을 가지는(또는 제 1 편파 방향(1411)으로 진동하는) 제 1 선형 편파를 전자 장치(14)의 +z 축 방향(예: 전자기파의 진행 방향)으로 방사할 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(1420)는, 급전 시, 제 2 편파 방향(1421)을 가지는(또는 제 2 편파 방향(1421)으로 진동하는) 제 2 선형 편파를 전자 장치(14)의 +z 축 방향(예: 전자기파의 진행 방향)으로 방사할 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(1430)는, 급전 시, 제 3 편파 방향(1431)을 가지는(또는 제 3 편파 방향(1431)으로 진동하는) 제 3 선형 편파를 전자 장치(14)의 +z 축 방향(예: 전자기파의 진행 방향)으로 방사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(14)의 세로 자세에서 전파 수신 효율 및 전자 장치(14)의 가로 자세에서 전파 수신 효율 간의 차이를 줄일 수 있으므로, 전자 장치(14)의 자세가 위치 측위 기능의 정확성 및 신뢰성에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 제 2 편파 방향(1421)은 전자 장치(14)의 x 축 방향과 평행할 수 있고, 제 3 편파 방향(1431)은 전자 장치(14)의 y 축 방향과 평행할 수 있다. 제 1 편파 방향(1411)은 제 2 편파 방향(1421) 및 제 3 편파 방향(1431)과 다를 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(1410)로부터 방사되는 제 1 선형 편파는 전자 장치(14)의 x 축 방향(또는 제 2 편파 방향(1421))과 평행하는 편파 방향을 가지는 x 축 편파 성분, 및 전자 장치(14)의 y 축 방향(또는 제 3 편파 방향(1431))과 평행하는 편파 방향을 가지는 y 축 편파 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(14)의 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(1410) 및 제 2 안테나 엘리먼트(1420)를 이용하여 위치 측위 기능이 수행될 때, 제 1 안테나 엘리먼트(1410)는 제 1 안테나 엘리먼트(1410)로부터 방사된 x 축 편파 성분으로 인해 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있고, 제 2 안테나 엘리먼트(1420)는 제 2 안테나 엘리먼트(1420)로부터 방사된 제 2 선형 편파로 인해 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(14)의 가로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(1410) 및 제 3 안테나 엘리먼트(1430)를 이용하여 위치 측위 기능이 수행될 때, 제 1 안테나 엘리먼트(1410)는 제 1 안테나 엘리먼트(1410)로부터 방사된 y 축 편파 성분으로 인해 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있고, 제 3 안테나 엘리먼트(1430)는 제 3 안테나 엘리먼트(1430)로부터 방사된 제 3 선형 편파로 인해 신호원으로부터 방사된 수평 편파를 원활히 수신할 수 있다.
도 15는, 일 실시예에 따른, 선형 편파를 제공하는 안테나 엘리먼트(1500)를 나타내는 도면, 및 안테나 엘리먼트(1500)의 방사 특성 및 위상 특성을 나타내는 그래프들이다. 도 16은, 일 실시예에 따른, 원형 편파(circular polarization)를 제공하는 안테나 엘리먼트(1600)를 나타내는 도면, 및 안테나 엘리먼트(1600)의 방사 특성 및 위상 특성을 나타내는 그래프들이다.
도 15를 참조하면, 선형 편파를 제공하는 안테나 엘리먼트(1500)는 도 2의 전자 장치(200)에 포함된 패치 안테나(예: 제 2 안테나 구조체(5))에 포함됨 하나 이상의 패치들 중 어느 하나일 수 있다. 안테나 엘리먼트(1500)는 전자 장치(200)의 x-y 평면과 실질적으로 평행한 평평한 플레이트일 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 엘리먼트(1500)는 제 1 테두리(1501), 제 2 테두리(1502), 제 3 테두리(1503), 및 제 4 테두리(1504)를 포함하는 정사각형 패치일 수 있다. 제 1 테두리(1501) 및 제 3 테두리(1503)는 전자 장치(200)의 y 축 방향과 실질적으로 평행할 수 있고, 제 2 테두리(1502) 및 제 4 테두리(1504)는 전자 장치(200)의 x 축 방향과 실질적으로 평행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1500)는 제 4 테두리(1504) 상의 또는 제 4 테두리(1504)에 인접하여 위치된 급전부(또는 급전 포인트)(1514)를 포함할 수 있고, 급전부(1514)는 제 4 테두리(1504)의 중심에 대응하여 위치될 수 있다. 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))가 급전부(1514)를 통해 방사 전류를 제공하면, 정사각형 패치의 안테나 엘리먼트(1500)가 갖는 대칭성(또는 대칭적 형상) 및 안테나 엘리먼트(1500) 상의 전류 경로(또는 표면 전류의 분포)에 의해, 전자 장치(200)의 y 축 방향과 실질적으로 평행하는 편파 방향을 가진 선형 편파가 방사될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 급전부(1514)로 방사 전류가 제공되면, 서로 수직하는 편파 방향을 갖는 제 1 편파 성분(또는 제 1 대각 편파 성분) 및 제 2 편파 성분(또는 제 2 대각 편파 성분)이 합성된 선형 편파가 방사될 수 있다. 제 1 편파 성분은, 예를 들어, 전자 장치(200)의 +x 축 방향(예: x 축의 양의 방향)과 45도의 각도를 이루는 대각선 방향과 평행한 제 1 편파 방향(1511)을 가질 수 있다. 제 2 편파 성분은 제 1 편파 방향(1511)과 수직하는 제 2 편파 방향(1512)을 가질 수 있다. 정사각형 패치의 안테나 엘리먼트(1500)가 갖는 대칭성으로 인해, 안테나 엘리먼트(1500) 상에서 제 1 편파 방향(1511)에 대응하는 전기적 경로(path)의 길이(또는 공진 길이) 및 제 2 편파 방향(1512)에 대응하는 전기적 경로의 길이는 실질적으로 동일할 수 있다. 도면 부호 '1520'는 제 1 편파 방향(1511)으로 진동하는 제 1 편파 성분의 공진 특성 및 제 2 편파 방향(1512)으로 진동하는 제 2 편파 성분의 공진 특성을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '1530'은 제 1 편파 방향(1511)으로 진동하는 제 1 편파 성분의 위상 특성 및 제 2 편파 방향(1512)으로 진동하는 제 2 편파 성분의 위상 특성을 나타내는 그래프이다. 제 1 편파 성분 및 제 2 편파 성분은 동일한 공진 주파수(F11)(또는 동일한 공진 특성) 및 동위상을 가질 수 있다. 제 1 편파 성분 및 제 2 편파 성분은 실질적으로 동일한 진폭을 가질 수 있다. 제 1 편파 성분 및 제 2 편파 성분이 합성된 합성파는 위상이 일치된 고정 진폭을 가질 수 있고, 제 1 편파 방향(1511) 및 제 2 편파 방향(1512)과 45도의 각도를 이루는 편파 방향(1513)(예: 전자 장치(200)의 y축 방향과 평행한 편파 방향)을 가지는(또는 편파 방향(1513)으로 진동하는) 선형 편파를 제공할 수 있다.
도 16의 실시예에 따른 안테나 엘리먼트(1600)는, 도 15의 실시예에 따른 안테나 엘리먼트(1500) 대비, 동일 위치에 제공된 급전부로 급전 시 원형 편파를 방사할 수 있는 형상을 가질 수 있다. 안테나 엘리먼트(1600)는, 예를 들어, 도 2의 전자 장치(200)에 포함된 패치 안테나(예: 제 2 안테나 구조체(5))에 포함됨 하나 이상의 패치들 중 어느 하나일 수 있다. 안테나 엘리먼트(1600)는 전자 장치(200)의 x-y 평면과 실질적으로 평행한 평평한 플레이트일 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 엘리먼트(1600)는 제 1 테두리(1601), 제 2 테두리(1602), 제 3 테두리(1603), 제 4 테두리(1604), 및 제 1 truncated corner (1605), 및/또는 제 2 truncated corner (1606)를 포함할 수 있다. 도 16의 안테나 엘리먼트(1600)는 도 15의 안테나 엘리먼트(1500) 대비 제 1 truncated corner (1605) 및 제 2 truncated corner (1606)를 더 포함하는 형태일 수 있다. 제 1 테두리(1601) 및 제 3 테두리(1603)는 전자 장치(200)의 y 축 방향으로 곧게 연장되고, 제 1 테두리(1601)는 제 3 테두리(1603)로부터 전자 장치(200)의 +x 축 방향으로 이격하여 위치될 수 있다. 제 2 테두리(1602) 및 제 4 테두리(1604)는 전자 장치(200)의 x 축 방향으로 곧게 연장되고, 제 2 테두리(1602)는 제 4 테두리(1604)로부터 전자 장치(200)의 +y 축 방향으로 이격하여 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 테두리(1601)가 제 3 테두리(1603)로부터 전자 장치(200)의 +x 축 방향으로 이격된 거리는 제 2 테두리(1602)가 제 4 테두리(1604)로부터 전자 장치(200)의 +y 축 방향으로 이격된 거리와 실질적으로 동일할 수 있다. 제 1 truncated corner (1605)는 제 1 테두리(1601) 및 제 2 테두리(1602)를 연결하는 사선 형태의 테두리일 수 있다. 제 2 truncated corner (1606)는 제 3 테두리(1603) 및 제 4 테두리(1604)를 연결하는 사선 형태의 테두리일 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 truncated corner (1605) 및 제 2 truncated corner (1606)는 안테나 엘리먼트(1600)의 중심을 기준으로 실질적으로 대칭적으로 제공될 수 있다. 안테나 엘리먼트(1600)의 중심은 제 1 테두리(1601) 및 제 3 테두리(1603)로부터 실질적으로 동일한 거리, 및 제 2 테두리(1602) 및 제 4 테두리(1604)로부터 실질적으로 동일한 거리에 위치된 안테나 엘리먼트(1600) 상의 포인트를 가리킬 수 있다. 제 1 truncated corner (1605)는 제 1 테두리(1601) 및 제 2 테두리(1602)와 약 135도의 각도를 이룰 수 있고, 제 2 truncated corner (1606)는 제 3 테두리(1603) 및 제 4 테두리(1604)와 약 135도의 각도를 이룰 수 있다. 대각선 방향으로 서로 반대 편에 위치된 두 코너들에 각각 제공된 제 1 truncated corner (1605) 및 제 2 truncated corner (1606)로 인해 안테나 엘리먼트(1600)는 실질적으로 원형 편파를 방사할 수 있다. 다양한 실시예에서, 제 1 truncated corner (1605) 및 제 2 truncated corner (1605)는 도시된 예시와는 다른 각도로 형성될 수 있다. 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))가 급전부(1614)를 통해 방사 전류를 제공하면, 안테나 엘리먼트(1600) 상의 전류 경로(또는 표면 전류의 분포)에 의해 원형 편파가 방사될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 급전부(1614)로 방사 전류가 제공되면, 제 1 편파 성분(또는 제 1 대각 편파 성분) 및 제 2 편파 성분(또는 제 2 대각 편파 성분)이 합성된 원형 편파가 방사될 수 있다. 제 1 편파 성분은, 예를 들어, 전자 장치(200)의 +x 축 방향(예: x 축의 양의 방향)과 45도의 각도를 이루는 대각선 방향과 평행한 제 1 편파 방향((1611)을 가질 수 있다. 제 2 편파 성분은 제 1 편파 방향(1611)과 수직하는 제 2 편파 방향(1612)을 가질 수 있다. '도면 부호 '1621'은 제 1 편파 방향(1611)으로 진동하는 제 1 편파 성분의 공진 특성을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '1622'는 제 2 편파 방향(1612)으로 진동하는 제 2 편파 성분의 공진 특성을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '1631'은 제 1 편파 방향(1611)으로 진동하는 제 1 편파 성분의 위상 특성을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '1632'는 제 2 편파 방향(1612)으로 진동하는 제 2 편파 성분의 위상 특성을 나타내는 그래프이다. 안테나 엘리먼트(1600) 상에서 제 1 편파 방향(1611)에 대응하는 전기적 경로의 길이는, 제 1 truncated corner (1605) 및 제 2 truncated corner (1606)로 인해, 제 2 편파 방향(1612)에 대응하는 전기적 경로의 길이보다 짧을 수 있다. 이로 인해, 제 1 편파 성분의 공진 주파수(F21)는 제 2 편파 성분의 공진 주파수(F22)보다 클 수 있고, 제 1 편파 성분 및 제 2 편파 성분 간의 위상 차가 있을 수 있다. 제 1 편파 성분 및 제 2 편파 성분은 실질적으로 동일한 진폭을 가질 수 있다. 제 1 편파 성분 및 제 2 편파 성분 사이의 위상 차가 실질적으로 90도인 경우, 제 1 편파 성분 및 제 2 편파 성분의 합성은 축비(axial ratio)가 실질적으로 1에 가까운 원형 편파의 특성을 갖는 합성파를 제공할 수 있다.
도 17은 도 16의 실시예에 따른 안테나 엘리먼트(1700), 및 안테나 엘리먼트(1700)에 대한 급전부의 위치에 따른 제 1 편파 성분 및 제 2 편파 성분에 관한 축비 특성 및 위상 차 특성을 나타내는 그래프들이다.
도 17을 참조하면, 일 실시예에서, 급전부가 제 1 테두리(1601) 상의 또는 제 1 테두리(1601)에 인접하는 제 1 위치(1701)에 제공될 수 있고, 제 1 위치(1701)는 제 2 테두리(1602) 및 제 4 테두리(1604)로부터 실질적으로 동일한 거리에 있을 수 있다. 서로 수직하는 편파 방향을 갖는 두 편파 성분들(예: 도 16에서, 제 1 편파 방향(1611)을 갖는 제 1 편파 성분 및 제 2 편파 방향(1612)을 갖는 제 2 편파 성분)은 실질적으로 동일한 진폭을 가질 수 있다. 서로 수직하는 두 편파 성분들 간의 위상 차가 실질적으로 90도인 경우, 두 편파 성분들의 합성은 축비가 실질적으로 1에 가까운 LHCP(right-handed circular polarization) 특성을 갖는 합성파를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 급전부가 제 2 테두리(1602) 상의 또는 제 2 테두리(1602)에 인접하는 제 2 위치(1702)에 제공될 수 있고, 제 2 위치(1702)는 제 1 테두리(1601) 및 제 3 테두리(1603)로부터 실질적으로 동일한 거리에 있을 수 있다. 서로 수직하는 편파 방향을 갖는 두 편파 성분들(예: 도 16에서, 제 1 편파 방향(1611)을 갖는 제 1 편파 성분 및 제 2 편파 방향(1612)을 갖는 제 2 편파 성분)은 실질적으로 동일한 진폭을 가질 수 있다. 서로 수직하는 두 편파 성분들 간의 위상 차가 실질적으로 90도인 경우, 두 편파 성분들의 합성은 축비가 실질적으로 1에 가까운 RHCP(right-handed circular polarization) 특성을 갖는 합성파를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 급전부가 제 3 테두리(1603) 상의 또는 제 3 테두리(1603)에 인접하는 제 3 위치(1703)에 제공될 수 있고, 제 3 위치(1703)는 제 2 테두리(1602) 및 제 4 테두리(1604)로부터 실질적으로 동일한 거리에 있을 수 있다. 서로 수직하는 편파 방향을 갖는 두 편파 성분들(예: 도 16에서, 제 1 편파 방향(1611)을 갖는 제 1 편파 성분 및 제 2 편파 방향(1612)을 갖는 제 2 편파 성분)은 실질적으로 동일한 진폭을 가질 수 있다. 서로 수직하는 두 편파 성분들 간의 위상 차가 실질적으로 90도인 경우, 두 편파 성분들의 합성은 축비가 실질적으로 1에 가까운 LHCP 특성을 갖는 합성파를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 급전부가 제 4 테두리(1604) 상의 또는 제 4 테두리(1604)에 인접하는 제 4 위치(1704)에 제공될 수 있고, 제 4 위치(1704)는 제 1 테두리(1601) 및 제 3 테두리(1603)로부터 실질적으로 동일한 거리에 있을 수 있다. 서로 수직하는 편파 방향을 갖는 두 편파 성분들(예: 도 16에서, 제 1 편파 방향(1611)을 갖는 제 1 편파 성분 및 제 2 편파 방향(1612)을 갖는 제 2 편파 성분)은 실질적으로 동일한 진폭을 가질 수 있다. 서로 수직하는 두 편파 성분들 간의 위상 차가 실질적으로 90도인 경우, 두 편파 성분들의 합성은 축비가 실질적으로 1에 가까운 RHCP 특성을 갖는 합성파를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 급전부가 제 1 위치(1701) 및 제 2 위치(1702) 사이를 연결하는 직선의 중심(1705)에 제공될 수 있다. 서로 수직하는 편파 방향을 갖는 두 편파 성분들 간의 위상 차가 실질적으로 0도인 경우, 두 편파 성분들의 합성은 축비가 실질적으로 무한대에 가까운 선형 편파 특성을 갖는 합성파를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 급전부가 제 3 위치(1703) 및 제 4 위치(1704) 사이를 연결하는 직선의 중심(1706)에 제공될 수 있다. 서로 수직하는 편파 방향을 갖는 두 편파 성분들 간의 위상 차가 실질적으로 0도인 경우, 두 편파 성분들의 합성은 축비가 실질적으로 무한대에 가까운 선형 편파 특성을 갖는 합성파를 제공할 수 있다.
도 15, 16, 및 17을 참조하면, 안테나 엘리먼트의 형상 및 급전부의 위치에 따라, 서로 수직하는 편파 방향을 갖는 두 선형 편파 성분들의 합성은 선형 편파의 특성 또는 원형 편파의 특성을 제공할 수 있다.
도 18은 다양한 실시예에 따른 안테나 엘리먼트들을 나타내는 도면들, 및 안테나 엘리먼트들의 공진 특성을 나타내는 그래프들이다.
일 실시예에 따르면, 원형 편파를 제공하기 위한 서로 수직하는 두 선형 편파들(또는 선형 편파 성분들)은 안테나 엘리먼트의 형상을 기초로 적어도 결정될 수 있다. 도 18을 참조하면, 도면 부호 '1810'은 정사각형 패치의 중심에 대응하여 제공된 직사각 오프닝(또는 직사각 슬릿)(1813)을 포함하는 안테나 엘리먼트이다. 직사각 오프닝(1813)은 제 1 대각선 방향으로 연장된 제 1 너비(1813b), 및 제 2 대각선 방향으로 연장된 제 2 너비(1813a)를 포함할 수 있다. 직사각 오프닝(1813)은 안테나 엘리먼트(1810)의 중심에 대응하여 위치될 수 있다. 직사각 오프닝(1813)의 형태에 따라 안테나 엘리먼트(1810) 상의 전기적 경로, 또는 전기적 경로의 길이(또는 공진 길이)는 달라질 수 있고, 이로 인해 편파에 관한 특성(예: 공진 주파수, 편파 방향, 축비 특성, 또는 위상 차 특성)이 결정될 수 있다. 예를 들어, 제 1 너비(1813b)의 길이, 제 2 너비(1813a)의 길이, 제 1 너비(1813b)의 길이 및 제 2 너비(1813a)의 길이 간의 비율에 따라, 안테나 엘리먼트(1810)가 제공되는 편파에 관한 특성은 다양할 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 엘리먼트(1810)로부터 방사되는 편파는, 제 1 대각 편파 방향 및 제 1 대각 편파 방향과 수직하는 제 2 대각 편파 방향을 기준으로 할 때, 제 1 대각 편파 방향을 갖는 제 1 대각 편파 성분(또는, 제 1 선형 편파 또는 제 1 선형 편파 성분) 및 제 2 대각 편파 방향을 갖는 제 2 대각 편파 성분(또는, 제 2 선형 편파 또는 제 2 선형 편파 성분)을 포함할 수 있다. 도면 부호 '1811'은 제 1 대각 편파 성분의 공진 특성(1811a) 및 제 2 대각 편파 성분의 공진 특성(1811b)을 나타내는 그래프이다. 제 1 대각 편파 성분은 제 1 대각 편파 방향에 대응하는 전기적 경로(1810a)의 길이(또는 공진 길이)에 대응하는 공진 주파수를 가질 수 있다. 제 2 대각 편파 성분은 제 2 대각 편파 방향에 대응하는 전기적 경로(1810b)의 길이에 대응하는 공진 주파수를 가질 수 있다. 제 1 대각 편파 방향은 안테나 엘리먼트(1810)의 서로 반대 편에 위치된 두 모서리들 간의 대각선 방향으로서, 예를 들어, 전자 장치(200)의 x 축 및 y 축과 45도의 각도를 이룰 수 있다. 제 2 대각 편파 방향은 안테나 엘리먼트(1810)의 서로 반대 편에 위치된 두 모서리들 간의 대각선 방향으로서 제 1 대각 편파 방향과 수직할 수 있다. 제 1 대각 편파 방향에 대응하는 전기적 경로(1810a)의 길이 및 제 2 대각 편파 방향에 대응하는 전기적 경로(1810b)의 길이는 다를 수 있고, 이로 이해, 제 1 대각 편파 성분 및 제 2 대각 편파 성분은 서로 다른 공진 특성(또는 공진 주파수)을 가질 수 있다. 서로 다른 공진 특성을 갖는 제 1 대각 편파 성분 및 제 2 대각 편파 성분은 동위상이 아닌 90도의 위상 차로 제공될 수 있고, 제 1 대각 편파 성분 및 제 2 대각 편파 성분의 합성은 원형 편파를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1810)로부터 방사되는 편파는, 수평 편파 방향 및 수평 편파 방향과 수직하는 수직 편파 방향을 기준으로 할 때, 수평 편파 방향을 갖는 수평 편파 성분 및 수직 편파 방향을 갖는 수직 편파 성분을 포함할 수 있다. 도면 부호 '1812'은 수평 편파 성분의 공진 특성 및 수직 편파 성분의 공진 특성을 나타내는 그래프이다. 수평 편파 성분은 x 축 방향과 평행하는 수평 편파 방향에 대응하는 전기적 경로의 길이(또는 공진 길이)에 대응하는 공진 주파수를 가질 수 있다. 수직 편파 성분은 y 축 방향과 평행하는 수직 편파 방향에 대응하는 전기적 경로의 길이에 대응하는 공진 주파수를 가질 수 있다. 수평 편파 방향에 대응하는 전기적 경로의 길이 및 수직 편파 방향에 대응하는 전기적 경로의 길이는 실질적으로 동일할 수 있고, 이로 인해, 수평 편파 성분 및 수직 편파 성분은 실질적으로 동일한 공진 특성(또는 공진 주파수)을 가질 수 있다. 수평 편파 성분 및 수직 편파 성분은 원형 편파에 대응하는 선택된 또는 지정된 주파수 대역(또는 원형 편파가 발생하는 주파수 대역)에서 실질적으로 동일한 세기(예: 방사 세기, 방사 강도, 또는 전기장 세기)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 원형 편파에 대응하는 선택된 또는 지정된 주파수 대역과는 적어도 일부 다르거나 더 넓은 주파수 대역에서, 수평 편파 성분 및 수직 편파 성분 중 하나는 나머지 하나 대비 상대적으로 큰 세기를 가진 우세한(dominant) 선형 편파가 될 수 있다. 수평 편파 성분 및 수직 편파 성분 중 우세한 하나는 나머지 하나 대비 상대적으로 넓은 대역에서 향상된 이득을 가질 수 있다. 일 실시예에서, UWB는 원형 편파를 이용하는 CP(circular polarization) 동작 대역(또는 제 1 주파수 대역) 및 선형 편파를 이용하는 LP(linear polarization) 동작 대역(또는 제 2 주파수 대역)을 포함할 수 있다. 우세한 선형 편파는 LP 주파수 대역에서 위치 측위 기능, 또는 신호 송신 또는 수신에 이용될 수 있다. 예를 들어, 선형 편파를 이용하는 LP 주파수 대역은 원형 편파를 이용하는 CP 주파수 대역 대비 먼 거리에 위치된 신호원에 대한 위치 측위 기능 시 정확성 및 신뢰성 확보에 유리할 수 있다. 원형 편파를 위한 제 1 대각 편파 성분(또는, 제 1 선형 편파 또는 제 1 선형 편파 성분) 및 제 2 대각 편파 성분(또는, 제 2 선형 편파 또는 제 2 선형 편파 성분)은 서로 다른 공진 특성을 가지므로, 원형 편파 중 우세한 선형 편파는 실질적으로 없는 것으로 해석될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도면 부호 '1820'은 테두리에 제공된 노치들(N181, N182, N183, N184)을 포함하는 정사각형 패치의 안테나 엘리먼트이다. 노치들(N181, N182, N183, N184)의 형태에 따라 안테나 엘리먼트(1810) 상의 전기적 경로, 또는 전기적 경로의 길이(또는 공진 길이)는 달라질 수 있고, 이로 인해 안테나 엘리먼트(1820)가 제공하는 편파에 관한 특성(예: 공진 주파수, 편파 방향, 축비 특성, 또는 위상 차 특성)이 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 엘리먼트(1810)로부터 방사되는 편파는, 수평 편파 방향 및 수평 편파 방향과 수직하는 수직 편파 방향을 기준으로 할 때, 수평 편파 방향을 갖는 수평 편파 성분 및 수직 편파 방향을 갖는 수직 편파 성분을 포함할 수 있다. 도면 부호 '1822'는 수평 편파 성분의 공진 특성 및 수직 편파 성분의 공진 특성을 나타내는 그래프이다. 수평 편파 성분은 x 축 방향과 평행하는 수평 편파 방향에 대응하는 전기적 경로(1820a)의 길이에 대응하는 공진 주파수를 가질 수 있다. 수직 편파 성분은 y 축 방향과 평행하는 수직 편파 방향에 대응하는 전기적 경로(1820b)의 길이(또는 공진 길이)에 대응하는 공진 주파수를 가질 수 있다. 수평 편파 방향에 대응하는 전기적 경로의 길이 및 수직 편파 방향에 대응하는 전기적 경로의 길이는 다를 수 있고, 이로 인해, 수평 편파 성분 및 수직 편파 성분은 실질적으로 다른 공진 특성(또는 공진 주파수)을 가질 수 있다. 서로 다른 공진 특성을 갖는 수평 편파 성분 및 수직 편파 성분은 동위상이 아닌 90도의 위상 차로 제공될 수 있고, 수직 편파 성분 및 수평 편파 성분의 합성은 원형 편파를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1820)로부터 방사되는 편파는, 제 1 대각 편파 방향 및 제 1 대각 편파 방향과 수직하는 제 2 대각 편파 방향을 기준으로 할 때, 제 1 대각 편파 방향을 갖는 제 1 대각 편파 성분(또는, 제 1 선형 편파 또는 제 1 선형 편파 성분) 및 제 2 대각 편파 방향을 갖는 제 2 대각 편파 성분(또는, 제 2 선형 편파 또는 제 2 선형 편파 성분)을 포함할 수 있다. 도면 부호 '1821'은 제 1 대각 편파 성분의 공진 특성 및 제 2 대각 편파 성분의 공진 특성을 나타내는 그래프이다. 제 1 대각 편파 성분은 제 1 대각 편파 방향에 대응하는 전기적 경로의 길이(또는 공진 길이)에 대응하는 공진 주파수를 가질 수 있다. 제 2 대각 편파 성분은 제 2 대각 편파 방향에 대응하는 전기적 경로의 길이에 대응하는 공진 주파수를 가질 수 있다. 제 1 대각 편파 방향은 안테나 엘리먼트(1820)의 서로 반대 편에 위치된 두 모서리들 간의 대각선 방향으로서, 예를 들어, 전자 장치(200)의 x 축 및 y 축과 45도의 각도를 이룰 수 있다. 제 2 대각 편파 방향은 안테나 엘리먼트(1820)의 서로 반대 편에 위치된 두 모서리들 간의 대각선 방향으로서 제 1 대각 편파 방향과 수직할 수 있다. 제 1 대각 편파 방향에 대응하는 전기적 경로의 길이 및 제 2 대각 편파 방향에 대응하는 전기적 경로의 길이는 실질적으로 동일할 수 있고, 이로 인해, 제 1 대각 편파 성분 및 제 2 대각 편파 성분은 실질적으로 동일한 공진 특성(또는 공진 주파수)을 가질 수 있다. 제 1 대각 편파 성분 및 제 2 대각 편파 성분 원형 편파에 대응하는 선택된 또는 지정된 주파수 대역(또는 원형 편파가 발생하는 주파수 대역)에서 실질적으로 동일한 세기(예: 방사 세기, 방사 강도, 또는 전기장 세기)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 원형 편파에 대응하는 선택된 또는 지정된 주파수 대역과는 다른 주파수 대역에서, 제 1 대각 편파 성분 및 제 2 대각 편파 성분 중 하나는 나머지 하나 대비 상대적으로 큰 세기를 가진 우세한 선형 편파가 될 수 있다. 제 1 대각 편파 성분 및 제 2 대각 편파 성분 중 우세한 하나는 나머지 하나 대비 상대적으로 넓은 대역에서 향상된 이득을 가질 수 있다. 원형 편파를 위한 수평 편파 성분 및 수직 편파 성분은 서로 다른 공진 특성을 가지므로, 원형 편파 중 우세한 선형 편파는 실질적으로 없는 것으로 해석될 수 있다.
도 19는, 다양한 실시예에 따른, 도 18의 안테나 엘리먼트(1810), 및 안테나 엘리먼트(1810)의 급전 위치에 따라 안테나 엘리먼트(1810)에 관한 방사 특성을 나타내는 표(1930), 및 제 1 위치(1901) 또는 제 3 위치(1903)로 급전 시 편파 별 이득을 나타내는 그래프(1940)를 보인다.
도 19를 참조하면, 급전부는 제 1 테두리(1801) 상의 또는 제 1 테두리(1801)에 인접하는 제 1 위치(1901), 제 2 테두리(1802) 상의 또는 제 2 테두리(1802)에 인접하는 제 2 위치(1902), 제 3 테두리(1803) 상의 또는 제 3 테두리(1803)에 인접하는 제 3 위치(1903), 또는 제 4 테두리(1804) 상의 또는 제 4 테두리(1804)에 인접하는 제 4 위치(1904)에 제공될 수 있다. 제 1 위치(1901) 또는 제 3 위치(1903)는 제 2 테두리(1802) 및 제 4 테두리(1804)로부터 실질적으로 동일한 거리에 있을 수 있다. 제 2 위치(1902) 또는 제 4 위치(1904)는 제 1 테두리(1801) 및 제 3 테두리(1803)로부터 실질적으로 동일한 거리에 있을 수 있다. 급전부로 방사 전류가 제공되면, 제 1 대각선 방향과 평행한 제 1 편파 방향(1910)으로 진동하는 제 1 대각 편파 성분 및 제 2 대각선 방향과 평행한 제 2 편파 방향(1920)으로 진동하는 제 2 대각 편파 성분은 서로 다른 공진 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 편파 방향(1910)으로 진동하는 제 1 대각 편파 성분은 제 2 편파 방향(1920)으로 진동하는 제 2 대각 편파 성분보다 낮은 공진 주파수를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도면 부호 '1941'는 급전부가 제 1 위치(1901) 또는 제 3 위치(1903)에 제공되는 경우 LHCP에 관한 이득을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '1942'는 급전부가 제 1 위치(1901) 또는 제 3 위치(1903)에 제공되는 경우 RHCP에 관한 이득을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '1951'는 급전부가 제 1 위치(1901) 또는 제 3 위치(1903)에 제공되는 경우 수평 편파 성분(예: 전자 장치(200)의 x 축과 평행한 편파 방향으로 진동하는 편파)에 관한 이득을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '1952'는 급전부가 제 1 위치(1901) 또는 제 3 위치(1903)에 제공되는 경우 수직 편파 성분(예: 전자 장치(200)의 y 축과 평행한 편파 방향으로 진동하는 편파)에 관한 이득을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '1961'는 급전부가 제 1 위치(1901) 또는 제 3 위치(1903)에 제공되는 경우 제 1 대각 편파 성분(예: 전자 장치(200)의 x 축 및 y 축과 45도의 각도를 이루는 편파 방향으로 진동하는 편파)에 관한 이득을 나타내는 그래프이다. 도면 부호 '1962'는 급전부가 제 1 위치(1901) 또는 제 3 위치(1903)에 제공되는 경우 제 1 대각 편파 성분의 편파 방향과 수직하는 편파 방향으로 진동하는 제 2 대각 편파 성분에 관한 이득을 나타내는 그래프이다. 급전부가 제 1 위치(1901) 또는 제 3 위치(1903)에 제공되는 경우, 제 1 대각 편파 성분 및 제 2 대각 편파 성분의 합성은 LHCP 특성을 갖는 원형 편파를 제공할 수 있다. 급전부가 제 1 위치(1801) 또는 제 3 위치(1803)에 제공되는 경우, 수평 편파 성분이 우세한 선형 편파로 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 급전부가 제 2 위치(1902) 또는 제 4 위치(1904)에 제공되는 경우, 제 1 대각 편파 성분 및 제 2 대각 편파 성분의 합성은 RHCP 특성을 갖는 원형 편파를 제공할 수 있다. 급전부가 제 2 위치(1902) 또는 제 4 위치(1904)에 제공되는 경우, 수직 편파 성분(예: 전자 장치(200)의 y 축과 평행한 편파 방향으로 진동하는 편파)이 우세한 선형 편파로 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도시된 예시에 국한되지 않고, 우세한 선형 편파의 편파 방향은 안테나 엘리먼트(1810)의 급전 위치에 따라 다양할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도시된 예시에 국한되지 않고, 안테나 엘리먼트의 형상 및 그 급전 위치에 따라 서로 수직하는 편파 방향을 갖는 두 선형 편파 성분들이 제공하는 공진 특성 및 위상 특성을 기초로, 안테나 엘리먼트로부터 방사되는 편파의 특성은 다양할 수 있다.
도 20은 다양한 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체(2000)를 나타내는 도면이다.
도 20을 참조하면, 일 실시예에서, 제 2 안테나 구조체(2000)는 제 1 안테나 엘리먼트(2010), 제 2 안테나 엘리먼트(2020), 및 제 3 안테나 엘리먼트(2030)를 포함할 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(2010)는, 급전 시, 원형 편파(2011)를 방사할 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(2010)의 형상 및 그 급전 위치는 원형 편파(2011)를 방사할 수 있도록 제공될 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(2020)는, 급전 시, 원형 편파(2021)를 방사할 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(2020)의 형상 및 그 급전 위치는 원형 편파(2021)를 방사할 수 있도록 제공될 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(2030)는, 급전 시, 원형 편파(2031)를 방사할 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(2030)의 형상 및 그 급전 위치는 원형 편파(2031)를 방사할 수 있도록 제공될 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(2010)는 제 1 안테나 엘리먼트(2010)의 중심에 대응하여 위치된 오프닝(또는 슬릿)(2041)을 포함하는 형태일 수 있으나, 이에 국한되지 않고 다양한 다른 형태로 제공될 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(2020)는 제 2 안테나 엘리먼트(2020)의 중심에 대응하여 위치된 오프닝(또는 슬릿)(2042)을 포함하는 형태일 수 있으나, 이에 국한되지 않고 다양한 다른 형태로 제공될 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(2030)는 제 3 안테나 엘리먼트(2030)의 중심에 대응하여 위치된 오프닝(또는 슬릿)(2043)을 포함하는 형태일 수 있으나, 이에 국한되지 않고 다양한 다른 형태로 제공될 수 있다. 다양한 실시예에서, 안테나 엘리먼트의 형태 및 안테나 엘리먼트 상의 급전 위치를 기초로 원형 편파가 방사되도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 안테나 구조체(2000)를 포함하는 전자 장치는 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(2010) 및 제 2 안테나 엘리먼트(2020)를 통해 선택된 또는 지정된 주파수 대역(예: UWB 중 CP 동작 대역)의 선형 편파 또는 원형 편파를 신호원으로부터 수신하여 위치 측위 기능을 수행할 수 있다. 전자 장치는 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(2010) 및 제 3 안테나 엘리먼트(2030)를 통해 선택된 또는 지정된 주파수 대역(예: UWB 중 CP 동작 대역)의 선형 편파 또는 원형 편파를 신호원으로부터 수신하여 위치 측위 기능을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(2010)는, 급전 시, 원형 편파(2011)에 대응하는 선택된 또는 지정된 주파수 대역과는 적어도 일부 다르거나 더 넓은 주파수 대역(예: UWB 중 LP 동작 대역)에서 상대적으로 전기장 세기 또는 이득이 높은 제 1 우세한 선형 편파를 방사할 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(2020)는, 급전 시, 원형 편파(2021)에 대응하는 선택된 또는 지정된 주파수 대역과는 적어도 일부 다르거나 더 넓은 주파수 대역(예: UWB 중 LP 동작 대역)에서 상대적으로 전기장 세기 또는 이득이 높은 제 2 우세한 선형 편파를 방사할 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(2030)는, 급전 시, 원형 편파(2031)에 대응하는 선택된 또는 지정된 주파수 대역과는 적어도 일부 다르거나 더 넓은 주파수 대역(예: UWB 중 LP 동작 대역)에서 상대적으로 전기장 세기 또는 이득이 높은 제 3 우세한 선형 편파를 방사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 우세한 선형 편파의 편파 방향, 제 2 우세한 선형 편파의 편파 방향, 및 제 3 우세한 선형 편파의 편파 방향 중 적어도 둘은 실질적으로 동일할 수 있다. 제 1 우세한 선형 편파, 제 2 우세한 선형 편파, 및 제 3 우세한 선형 편파 중 동일한 편파 방향을 갖는 적어도 둘 이상의 선형 편파들은, 예를 들어, UWB의 원형 편파를 이용하는 CP 동작 대역 및 선형 편파를 이용하는 LP 동작 대역 중 LP 동작 대역에서 위치 측위 기능, 또는 신호 송신 또는 수신에 이용될 수 있다.
도 21은 다양한 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체(2100)를 나타내는 도면이다.
도 21을 참조하면, 일 실시예에서, 제 2 안테나 구조체(2100)는 제 1 안테나 엘리먼트(2110), 제 2 안테나 엘리먼트(2120), 및 제 3 안테나 엘리먼트(2130)를 포함할 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(2110)는, 급전 시, 원형 편파(2111)를 방사할 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(2110)의 형상 및 그 급전 위치는 원형 편파(2111)를 방사할 수 있도록 제공될 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(2120)는, 급전 시, 원형 편파(2121)를 방사할 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(2120)의 형상 및 그 급전 위치는 원형 편파(2121)를 방사할 수 있도록 제공될 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(2130)는, 급전 시, 선형 편파를 방사할 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(2130)의 형상 및 그 급전 위치는 선형 편파를 방사할 수 있도록 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 안테나 구조체(2100)를 포함하는 전자 장치는 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(2110) 및 제 2 안테나 엘리먼트(2120)를 통해 선택된 또는 지정된 주파수 대역(예: UWB 중 CP 동작 대역)의 선형 편파 또는 원형 편파를 신호원으로부터 수신하여 위치 측위 기능을 수행할 수 있다. 전자 장치는 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(2110) 및 제 3 안테나 엘리먼트(2130)를 통해 선택된 또는 지정된 주파수 대역(예: UWB 중 LP 동작 대역)의 선형 편파를 신호원으로부터 수신하여 위치 측위 기능을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(2110)는, 급전 시, 원형 편파(2111)에 대응하는 선택된 또는 지정된 주파수 대역과는 적어도 일부 다르거나 더 넓은 주파수 대역(예: UWB 중 LP 동작 대역)에서 상대적으로 전기장 세기 또는 이득이 높은 우세한 선형 편파를 방사할 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(2110)로부터 방사된 우세한 선형 편파가 갖는 편파 방향(2112)은 제 3 안테나 엘리먼트(2130)로부터 방사된 선형 편파가 갖는 편파 방향(2131)과 실질적으로 평행할 수 있다. 일 실시예에서, 편파 방향들(2112, 2131)은 전자 장치의 y 축 방향과 실질적으로 평행할 수 있다. 편파 방향들(2112, 2131)이 서로 평행하므로, 제 1 안테나 엘리먼트(2110) 및 제 3 안테나 엘리먼트(2130)를 이용하는 위치 측위 기능에 대한 정확성 및 신뢰성이 확보될 수 있다.
도 22는 다양한 실시예에 따른 제 2 안테나 구조체(2200)를 나타내는 도면이다.
도 22를 참조하면, 일 실시예에서, 제 2 안테나 구조체(2200)는 제 1 안테나 엘리먼트(2210), 제 2 안테나 엘리먼트(2220), 및 제 3 안테나 엘리먼트(2230)를 포함할 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(2210)는, 급전 시, 원형 편파(2211)를 방사할 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(2210)의 형상 및 그 급전 위치는 원형 편파(2211)를 방사할 수 있도록 제공될 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(2220)는, 급전 시, 원형 편파(2221)를 방사할 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(2220)의 형상 및 그 급전 위치는 원형 편파(2221)를 방사할 수 있도록 제공될 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(2230)는, 급전 시, 선형 편파를 방사할 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(2230)의 형상 및 그 급전 위치는 선형 편파를 방사할 수 있도록 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 안테나 구조체(2200)를 포함하는 전자 장치는 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(2210) 및 제 2 안테나 엘리먼트(2220)를 통해 선택된 또는 지정된 주파수 대역(예: UWB 중 CP 동작 대역)의 선형 편파 또는 원형 편파를 신호원으로부터 수신하여 위치 측위 기능을 수행할 수 있다. 전자 장치는 세로 자세에서 제 1 안테나 엘리먼트(2210) 및 제 3 안테나 엘리먼트(2230)를 통해 선택된 또는 지정된 주파수 대역(예: UWB 중 LP 동작 대역)의 선형 편파를 신호원으로부터 수신하여 위치 측위 기능을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(2210)는, 급전 시, 원형 편파(2211)에 대응하는 선택된 또는 지정된 주파수 대역과는 적어도 일부 다르거나 더 넓은 주파수 대역(예: UWB 중 LP 동작 대역)에서 상대적으로 전기장 세기 또는 이득이 높은 우세한 선형 편파를 방사할 수 있다. 제 1 안테나 엘리먼트(2210)로부터 방사된 우세한 선형 편파가 갖는 편파 방향(2212)은 제 3 안테나 엘리먼트(2230)로부터 방사된 선형 편파가 갖는 편파 방향(2231)과 실질적으로 평행할 수 있다. 일 실시예에서, 편파 방향들(2212, 2231)은 전자 장치의 x 축 방향 및 y 축 방향과 평행하지 않을 수 있다. 편파 방향들(2212, 2231)이 서로 평행하므로, 제 1 안테나 엘리먼트(2210) 및 제 3 안테나 엘리먼트(2230)를 이용하는 위치 측위 기능에 대한 정확성 및 신뢰성이 확보될 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 2의 전자 장치(200))는 하우징(예: 도 2의 하우징(210))을 포함할 수 있다. 상기 전자 장치는 상기 하우징의 내부 공간에 위치된 복수의 안테나 엘리먼트들(예: 도 5의 제 1 안테나 엘리먼트(①), 제 2 안테나 엘리먼트(②), 및 제 3 안테나 엘리먼트(③))를 제공하는 안테나 어레이(예: 도 5의 안테나 어레이(AR))를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치는 상기 안테나 어레이를 통해 외부와 통신을 수행하도록 구성된 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))를 포함할 수 있다. 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 제 1 안테나 엘리먼트는 제 1 편파를 방사할 수 있다. 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 제 2 안테나 엘리먼트는 상기 제 1 편파와는 적어도 일부 다른 방향으로 전기장이 진동하는 제 2 편파를 방사할 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 제 1 편파는 전기장이 제 1 편파 방향으로 진동하는 제 1 선형 편파일 수 있다. 상기 제 2 편파는 전기장이 상기 제 1 편파 방향과 예각 또는 둔각을 이루는 제 2 편파 방향으로 진동하는 제 2 선형 편파일 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 제 1 편파 및 상기 제 2 편파 중 하나는 선형 편파이고, 나머지 하나는 원형 편파일 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 제 1 편파는 제 1 주파수 대역에 포함된 원형 편파, 및 상기 제 1 주파수 대역과는 적어도 일부 다르거나 더 넓은 제 2 주파수 대역에서 전기장 세기가 상대적으로 큰 우세한 제 1 선형 편파를 포함할 수 있다. 상기 제 2 편파는 제 2 선형 편파일 수 있다. 상기 제 1 선형 편파 및 상기 제 2 선형 편파는 전기장이 진동하는 동일한 편파 방향을 가질 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 제 1 편파는 제 1 주파수 대역에 포함된 제 1 원형 편파, 및 상기 제 1 주파수 대역과는 적어도 일부 다르거나 더 넓은 제 2 주파수 대역에서 전기장 세기가 상대적으로 큰 우세한 제 1 선형 편파를 포함할 수 있다. 상기 제 2 편파는 상기 제 1 주파수 대역에 포함된 제 2 원형 편파, 및 상기 제 2 주파수 대역에서 전기장 세기가 상대적으로 큰 우세한 제 2 선형 편파를 포함할 수 있다. 상기 제 1 선평 편파 및 상기 제 2 선형 편파는 전기장이 진동하는 동일한 편파 방향을 가질 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 제 1 편파는 전기장이 제 1 편파 방향으로 진동하는 제 1 선형 편파일 수 있다. 상기 제 2 편파는 전기장이 상기 제 1 편파 방향과 예각 또는 둔각을 이루는 제 2 편파 방향으로 진동하는 제 2 선형 편파일 수 있다. 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 제 3 안테나 엘리먼트는 전기장이 제 3 편파 방향으로 진동하는 제 3 선형 편파를 방사할 수 있다. 상기 제 3 편파 방향은 상기 제 1 편파 방향과 예각 또는 둔각을 이루고 상기 제 2 편파 방향과 다를 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 제 2 편파 방향 및 상기 제 3 편파 방향은 수직할 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 제 2 편파 방향 및 상기 제 3 편파 방향은 예각 또는 둔각을 이룰 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 안테나 어레이는 상기 하우징의 내부 공간에 위치된 평면에 배치될 수 있다. 상기 제 1 안테나 엘리먼트 및 상기 제 2 안테나 엘리먼트는 상기 평면의 제 1 축의 방향으로 정렬될 수 있다. 상기 제 1 안테나 엘리먼트 및 상기 제 3 안테나 엘리먼트는 상기 제 1 축과 수직인 제 2 축의 방향으로 정렬될 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 하나 이상의 엘리먼트들은 서로 이격하여 연장된 제 1 테두리 및 제 3 테두리, 및 상기 제 1 테두리 및 상기 제 3 테두리 사이의 거리로 서로 이격하여 평행하게 연장되고, 상기 제 1 테두리 및 상기 제 3 테두리와 수직인 제 2 테두리 및 제 4 테두리를 포함할 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 어느 하나의 안테나 엘리먼트는 상기 제 1 테두리에 제공된 제 1 노치, 상기 제 2 테두리에 제공된 제 2 노치, 상기 제 3 테두리에 제공된 제 3 노치, 및 상기 제 4 테두리에 제공된 제 4 노치를 포함할 수 있다. 상기 제 1 노치, 상기 제 2 노치, 상기 제 3 노치, 및 상기 제 4 노치는 상기 안테나 엘리먼트의 중심을 기준으로 90도의 각도로 배열될 수 있다. 상기 제 1 노치 및 상기 제 3 노치는 상기 안테나 엘리먼트의 중심을 기준으로 대칭적으로 제공될 수 있다. 상기 제 2 노치 및 상기 제 4 노치는 상기 안테나 엘리먼트의 중심을 기준으로 대칭적으로 제공될 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 어느 하나의 안테나 엘리먼트는 상기 제 1 테두리 및 상기 제 2 테두리가 만나는 제 1 모서리에 제공된 제 1 노치, 상기 제 2 테두리 및 제 3 테두리가 만나는 제 2 모서리에 제공된 제 2 노치, 상기 제 3 테두리 및 상기 제 4 테두리가 만나는 제 3 모서리에 제공된 제 3 노치, 및 상기 제 1 테두리 및 상기 제 4 테두리가 만나는 제 4 모서리에 제공된 제 4 노치를 포함할 수 있다. 상기 제 1 노치, 상기 제 2 노치, 상기 제 3 노치, 및 상기 제 4 노치는 상기 안테나 엘리먼트의 중심을 기준으로 90도의 각도로 배열될 수 있다. 상기 제 1 노치 및 상기 제 3 노치는 상기 안테나 엘리먼트의 중심을 기준으로 대칭적으로 제공될 수 있다. 상기 제 2 노치 및 상기 제 4 노치는 상기 안테나 엘리먼트의 중심을 기준으로 대칭적으로 제공될 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 어느 하나의 안테나 엘리먼트는 상기 제 1 테두리 및 상기 제 2 테두리가 만나는 모서리에 제공된 제 1 truncated corner, 및 상기 제 3 테두리 및 상기 제 4 테두리가 만나는 모서리에 제공된 제 2 truncated corner를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 truncated corner 및 상기 제 2 truncated corner는 상기 안테나 엘리먼트의 중심을 기준으로 대칭적으로 제공될 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 어느 하나의 안테나 엘리먼트는 상기 안테나 엘리먼트의 중심에 대응하여 제공된 오프닝을 더 포함할 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 제 1 편파 및 상기 제 2 편파는 UWB에 포함될 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 프로세서를 더 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 복수의 안테나 엘리먼트들을 통해 신호원으로부터 수신된 신호들을 기초로 상기 신호원에 대한 위치 측위 기능을 이행하도록 구성될 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 제 1 방향으로 향하는 제 1 면 및 상기 제 1 방향과는 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 인쇄 회로 기판을 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 안테나 엘리먼트들은 상기 제 1 면 상에 또는 상기 제 2 면보다 상기 제 1 면에 가깝게 상기 인쇄 회로 기판 내에 배치될 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들은 상기 하우징의 내부 공간에 위치된 비도전체에 배치된 도전성 패턴을 포함할 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들은 상기 하우징의 내부 공간에 위치된 인쇄 회로 기판에 배치된 칩 형태 안테나 엘리먼트를 포함할 수 있다.
본 문서의 예시적 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 하우징의 내부 공간에 위치된 디스플레이를 더 포함할 수 있다. 상기 하우징은 상기 전자 장치의 전면, 상기 전자 장치의 후면, 및 상기 전자 장치의 측면을 제공할 수 있다. 상기 디스플레이는 상기 전면을 통해 보일 수 있다. 상기 안테나 어레이는 상기 디스플레이 및 상기 후면 사이에 위치되고, 상기 후면과 평행한 일면에 배치될 수 있다.
본 문서와 도면에 개시된 실시예들은 기술 내용을 쉽게 설명하고 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 문서의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 변경 또는 변형된 형태가 본 문서의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
5: 제 2 안테나 구조체
50: 인쇄 회로 기판
①: 제 1 안테나 엘리먼트
②: 제 2 안테나 엘리먼트
③: 제 3 안테나 엘리먼트
S1: 제 1 신호선
S2: 제 2 신호선
S3: 제 3 신호선
521: 커넥터
61: 제 1 편파 방향
62: 제 2 편파 방향
63: 제 3 편파 방향
50: 인쇄 회로 기판
①: 제 1 안테나 엘리먼트
②: 제 2 안테나 엘리먼트
③: 제 3 안테나 엘리먼트
S1: 제 1 신호선
S2: 제 2 신호선
S3: 제 3 신호선
521: 커넥터
61: 제 1 편파 방향
62: 제 2 편파 방향
63: 제 3 편파 방향
Claims (20)
- 전자 장치에 있어서,
하우징;
상기 하우징의 내부 공간에 위치되고, 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어레이(antenna array); 및
상기 안테나 어레이를 통해 외부와 통신을 수행하도록 구성된 무선 통신 회로를 포함하고,
상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 제 1 안테나 엘리먼트는 제 1 편파를 방사하고,
상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 제 2 안테나 엘리먼트는 상기 제 1 편파와는 적어도 일부 다른 방향으로 전기장이 진동하는 제 2 편파를 방사하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 편파는 전기장이 제 1 편파 방향으로 진동하는 제 1 선형 편파이고,
상기 제 2 편파는 전기장이 상기 제 1 편파 방향과 예각 또는 둔각을 이루는 제 2 편파 방향으로 진동하는 제 2 선형 편파인 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 편파 및 상기 제 2 편파 중 하나는 선형 편파이고, 나머지 하나는 원형 편파인 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 편파는 제 1 주파수 대역에 포함된 원형 편파, 및 상기 제 1 주파수 대역과는 적어도 일부 다르거나 더 넓은 제 2 주파수 대역에서 전기장 세기가 상대적으로 큰 우세한(dominant) 제 1 선형 편파를 포함하고,
상기 제 2 편파는 제 2 선형 편파이고,
상기 제 1 선형 편파 및 상기 제 2 선형 편파는 전기장이 진동하는 동일한 편파 방향을 갖는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 편파는 제 1 주파수 대역에 포함된 제 1 원형 편파, 및 상기 제 1 주파수 대역과는 적어도 일부 다르거나 더 넓은 제 2 주파수 대역에서 전기장 세기가 상대적으로 큰 우세한 제 1 선형 편파를 포함하고,
상기 제 2 편파는 상기 제 1 주파수 대역에 포함된 제 2 원형 편파, 및 상기 제 2 주파수 대역에서 전기장 세기가 상대적으로 큰 우세한 제 2 선형 편파를 포함하고,
상기 제 1 선평 편파 및 상기 제 2 선형 편파는 전기장이 진동하는 동일한 편파 방향을 갖는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 편파는 전기장이 제 1 편파 방향으로 진동하는 제 1 선형 편파이고,
상기 제 2 편파는 전기장이 상기 제 1 편파 방향과 예각 또는 둔각을 이루는 제 2 편파 방향으로 진동하는 제 2 선형 편파이고,
상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 제 3 안테나 엘리먼트는 전기장이 제 3 편파 방향으로 진동하는 제 3 선형 편파를 방사하고,
상기 제 3 편파 방향은 상기 제 1 편파 방향과 예각 또는 둔각을 이루고 상기 제 2 편파 방향과 다른 전자 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 2 편파 방향 및 상기 제 3 편파 방향은 수직하는 전자 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 2 편파 방향 및 상기 제 3 편파 방향은 예각 또는 둔각을 이루는 전자 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 안테나 어레이는 상기 하우징의 내부 공간에 위치된 평면에 배치되고,
상기 제 1 안테나 엘리먼트 및 상기 제 2 안테나 엘리먼트는 상기 평면의 제 1 축의 방향으로 정렬되고, 상기 제 1 안테나 엘리먼트 및 상기 제 3 안테나 엘리먼트는 상기 제 1 축과 수직인 제 2 축의 방향으로 정렬된 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 하나 이상의 엘리먼트들은,
서로 이격하여 연장된 제 1 테두리 및 제 3 테두리; 및
상기 제 1 테두리 및 상기 제 3 테두리 사이의 거리로 서로 이격하여 평행하게 연장되고, 상기 제 1 테두리 및 상기 제 3 테두리와 수직인 제 2 테두리 및 제 4 테두리를 포함하는 전자 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 어느 하나의 안테나 엘리먼트는,
상기 제 1 테두리에 제공된 제 1 노치, 상기 제 2 테두리에 제공된 제 2 노치, 상기 제 3 테두리에 제공된 제 3 노치, 및 상기 제 4 테두리에 제공된 제 4 노치를 포함하고,
상기 제 1 노치, 상기 제 2 노치, 상기 제 3 노치, 및 상기 제 4 노치는 상기 안테나 엘리먼트의 중심을 기준으로 90도의 각도로 배열되고,
상기 제 1 노치 및 상기 제 3 노치는 상기 안테나 엘리먼트의 중심을 기준으로 대칭적으로 제공되고,
상기 제 2 노치 및 상기 제 4 노치는 상기 안테나 엘리먼트의 중심을 기준으로 대칭적으로 제공되는 전자 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 어느 하나의 안테나 엘리먼트는 상기 제 1 테두리 및 상기 제 2 테두리가 만나는 제 1 모서리에 제공된 제 1 노치, 상기 제 2 테두리 및 제 3 테두리가 만나는 제 2 모서리에 제공된 제 2 노치, 상기 제 3 테두리 및 상기 제 4 테두리가 만나는 제 3 모서리에 제공된 제 3 노치, 및 상기 제 1 테두리 및 상기 제 4 테두리가 만나는 제 4 모서리에 제공된 제 4 노치를 포함하고,
상기 제 1 노치, 상기 제 2 노치, 상기 제 3 노치, 및 상기 제 4 노치는 상기 안테나 엘리먼트의 중심을 기준으로 90도의 각도로 배열되고,
상기 제 1 노치 및 상기 제 3 노치는 상기 안테나 엘리먼트의 중심을 기준으로 대칭적으로 제공되고,
상기 제 2 노치 및 상기 제 4 노치는 상기 안테나 엘리먼트의 중심을 기준으로 대칭적으로 제공되는 전자 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 어느 하나의 안테나 엘리먼트는 상기 제 1 테두리 및 상기 제 2 테두리가 만나는 모서리에 제공된 제 1 truncated corner, 및 상기 제 3 테두리 및 상기 제 4 테두리가 만나는 모서리에 제공된 제 2 truncated corner를 더 포함하고,
상기 제 1 truncated corner 및 상기 제 2 truncated corner는 상기 안테나 엘리먼트의 중심을 기준으로 대칭적으로 제공된 전자 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 어느 하나의 안테나 엘리먼트는 상기 안테나 엘리먼트의 중심에 대응하여 제공된 오프닝을 더 포함하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 편파 및 상기 제 2 편파는 UWB(ultra wide band)에 포함된 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 프로세서를 더 포함하고,
상기 프로세서는 상기 복수의 안테나 엘리먼트들을 통해 신호원으로부터 수신된 신호들을 기초로 상기 신호원에 대한 위치 측위 기능을 이행하도록 구성된 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
제 1 방향으로 향하는 제 1 면 및 상기 제 1 방향과는 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 인쇄 회로 기판을 더 포함하고,
상기 복수의 안테나 엘리먼트들은 상기 제 1 면 상에 또는 상기 제 2 면보다 상기 제 1 면에 가깝게 상기 인쇄 회로 기판 내에 배치된 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 안테나 엘리먼트들은 상기 하우징의 내부 공간에 위치된 비도전체에 배치된 도전성 패턴을 포함하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 안테나 엘리먼트들은 상기 하우징의 내부 공간에 위치된 인쇄 회로 기판에 배치된 칩 형태 안테나 엘리먼트를 포함하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하우징의 내부 공간에 위치된 디스플레이를 더 포함하고,
상기 하우징은 상기 전자 장치의 전면, 상기 전자 장치의 후면, 및 상기 전자 장치의 측면을 제공하고,
상기 디스플레이는 상기 전면을 통해 보이고,
상기 안테나 어레이는 상기 디스플레이 및 상기 후면 사이에 위치되고, 상기 후면과 평행한 일면에 배치된 전자 장치.
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