WO2019160346A1 - 다중 급전을 이용한 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치 - Google Patents

다중 급전을 이용한 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치 Download PDF

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WO2019160346A1
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antenna element
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wireless communication
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윤수민
박세현
정명훈
정재훈
조재훈
정진우
천재봉
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    • H04B1/0064—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with separate antennas for the more than one band
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    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H01Q21/0025—Modular arrays

Definitions

  • Various embodiments of the present invention relate to an antenna using multi-feeding and an electronic device including the same.
  • Next-generation wireless communication technology may use a millimeter wave of 20GHz or more substantially, and use an array structure in which a plurality of antenna elements are arranged at regular intervals in order to overcome high free space loss due to frequency characteristics and to increase antenna gain. Can be. Although the gain increases as the number of unit antenna elements increases, the array antenna may have difficulty when mounted in an electronic device due to an increase in the volume of the antenna.
  • the antenna electron volume can be reduced by reducing the spacing between the antenna elements.
  • this method can reduce the overall gain of the antenna by increasing the mutual interference by reducing the spacing between the antenna elements.
  • the antenna element may be mounted on various surfaces of the substrate to reduce the size while maintaining the number of antenna elements.
  • the antenna elements have directivity in different directions, it is difficult to obtain the effect of the array antenna due to constructive interference.
  • Various embodiments of the present disclosure may provide an antenna using multiple power feeds and an electronic device including the same.
  • Various embodiments of the present invention can provide an antenna using multiple feeds and an electronic device including the same that can reduce the mounting space while reducing the gain reduction of the antenna.
  • an electronic device may include a housing including a first plate, a second plate facing in a direction opposite to the first plate, and a side member surrounding a space between the first plate and the second plate;
  • An antenna structure comprising at least one plane parallel to said second plate, said antenna structure comprising: a first element disposed on said plane and said plane at said plane when viewed from above; A second element disposed to be spaced apart from the first element, a third element disposed to be spaced apart from the second element on the plane when viewed from the top of the plane, and the second element may be spaced apart from the first element
  • a wireless communication circuit disposed between the third elements and electrically configured to transmit and receive a signal having a frequency in a range of 10 GHz to 100 GHz,
  • the wireless communication circuit may include a first electrical path connected to the first element, a second electrical path connected to a first point on the second element, and the first point is closer to the first element than the third element.
  • the communication circuit may be configured to provide a phase difference between the first signal at the first point and the second signal at the second point.
  • an electronic device may include a housing including a first plate, a second plate facing in a direction opposite to the second plate, and a side member surrounding a space between the first plate and the second plate;
  • An antenna structure comprising at least one plane disposed parallel to the first plate, the antenna structure comprising a first antenna element disposed on the plane and electrically configured to transmit and receive signals having a frequency in the range of 10 GHz to 100 GHz
  • a wireless communication circuit comprising electrical paths electrically connected to each of a plurality of spaced apart points on the first antenna element, the wireless communication circuit being at least two at the plurality of points; The phase difference of at least one of the two signals may be provided.
  • Various embodiments of the present invention can reduce the volume of the electronic device by minimizing gain reduction and reducing the total volume of the antenna by reducing the number of antenna elements through multiple feeds while maintaining the same number of feed ports.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2A is a perspective view of a mobile electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2B is a rear perspective view of the electronic device of FIG. 2A, according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2C is an exploded perspective view of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • 3A is a diagram illustrating an example of an electronic device supporting 5G communication according to various embodiments of the present disclosure.
  • 3B is a block diagram of a communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4A is a perspective view of a communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view illustrating a laminated structure of the communication device of FIG. 4A according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4C illustrates an electric field distribution of the communication device of FIG. 4A, according to various embodiments of the present disclosure.
  • 4D to 4F are cross-sectional views illustrating various stacking structures of a communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a perspective view of a communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating a configuration of a communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7B is a block diagram illustrating a power supply structure of the communication device of FIG. 7A according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7C is a configuration diagram illustrating a power supply structure of a communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a radiation pattern of a communication device of FIG. 7 and a radiation pattern of a conventional communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • 9A is a diagram illustrating a radiation pattern of a single powered antenna on each of three antenna elements according to the prior art.
  • 9B is a diagram illustrating a radiation pattern of the communication device of FIG. 7 according to various embodiments of the present disclosure.
  • 10A to 10H illustrate a multi-powered communication device using a switching device according to various embodiments of the present disclosure.
  • 11A and 11B illustrate a communication device in which conductive elements arranged in different forms according to various embodiments of the present invention are formed into an antenna array through multiple feeding.
  • FIG. 12 is a perspective view of a communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 13A is a block diagram illustrating a configuration of a first antenna A1 of the communication device of FIG. 12 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 13B is a cross-sectional view illustrating a laminated structure of the first antenna viewed from the line A-A 'of FIG. 13A according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 14A is a partial perspective view illustrating a configuration of a fifth antenna A5 and a seventh antenna A7 of the communication device of FIG. 12 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 14B is a cross-sectional view illustrating a laminated structure of a second antenna viewed from the line BB ′ of FIG. 14A according to various embodiments of the present disclosure.
  • 15A and 15B illustrate various power supply structures of a communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • 16 is a configuration diagram of a communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • 17A and 17B illustrate a power supply structure of a second antenna array and a fourth antenna array of FIG. 16 according to various embodiments of the present disclosure.
  • 18A to 18C illustrate various feeding structures of the third antenna array and the fifth antenna array of FIG. 16 according to various embodiments of the present disclosure.
  • 19A and 19B illustrate an arrangement of a communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100, according to various embodiments.
  • the electronic device 101 communicates with the electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or the second network 199.
  • the electronic device 104 may communicate with the server 108 through a long range wireless communication network.
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108.
  • the electronic device 101 may include a processor 120, a memory 130, an input device 150, an audio output device 155, a display device 160, an audio module 170, and a sensor module. 176, interface 177, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196, or antenna module 197.
  • the components may be included.
  • at least one of the components may be omitted or one or more other components may be added to the electronic device 101.
  • some of these components may be implemented in one integrated circuit.
  • the sensor module 176 eg, fingerprint sensor, iris sensor, or illuminance sensor
  • the display device 160 eg, display
  • the processor 120 executes software (eg, the program 140) to execute at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of the data processing or operation, the processor 120 may send instructions or data received from another component (eg, the sensor module 176 or the communication module 190) to the volatile memory 132. Can be loaded into, processed in a command or data stored in volatile memory 132, and stored in the non-volatile memory (134).
  • software eg, the program 140
  • the processor 120 may send instructions or data received from another component (eg, the sensor module 176 or the communication module 190) to the volatile memory 132. Can be loaded into, processed in a command or data stored in volatile memory 132, and stored in the non-volatile memory (134).
  • the processor 120 may include a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor), and a coprocessor 123 (eg, a graphics processing unit, an image signal processor) that may operate independently or together. , Sensor hub processor, or communication processor). Additionally or alternatively, the coprocessor 123 may be set to use lower power than the main processor 121 or to be specialized for its designated function. The coprocessor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121.
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a coprocessor 123 eg, a graphics processing unit, an image signal processor
  • the coprocessor 123 may be set to use lower power than the main processor 121 or to be specialized for its designated function.
  • the coprocessor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121.
  • the coprocessor 123 may, for example, replace the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 may be active (eg, execute an application). At least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display device 160, the sensor module 176, or the communication module 190) together with the main processor 121 while in the) state. Control at least some of the functions or states associated with the. According to one embodiment, the coprocessor 123 (eg, image signal processor or communication processor) may be implemented as part of other functionally related components (eg, camera module 180 or communication module 190). have.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176) of the electronic device 101.
  • the data may include, for example, software (eg, the program 140) and input data or output data for a command related thereto.
  • the memory 130 may include a volatile memory 132 or a nonvolatile memory 134.
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130, and may include, for example, an operating system 142, middleware 144, or an application 146.
  • the input device 150 may receive a command or data to be used for a component (for example, the processor 120) of the electronic device 101 from the outside (for example, a user) of the electronic device 101.
  • the input device 150 may include, for example, a microphone, a mouse, or a keyboard.
  • the sound output device 155 may output a sound signal to the outside of the electronic device 101.
  • the sound output device 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker may be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback, and the receiver may be used to receive an incoming call.
  • the receiver may be implemented separately from or as part of a speaker.
  • the display device 160 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 101.
  • the display device 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display device 160 may include touch circuitry configured to sense a touch, or sensor circuit (eg, a pressure sensor) configured to measure the strength of the force generated by the touch. have.
  • the audio module 170 may convert sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 170 may acquire sound through the input device 150, or may output an external electronic device (eg, a sound output device 155, or directly or wirelessly connected to the electronic device 101). Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • an external electronic device eg, a sound output device 155, or directly or wirelessly connected to the electronic device 101. Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101, or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an infrared sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used for the electronic device 101 to be directly or wirelessly connected to an external electronic device (for example, the electronic device 102).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 may be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that can be perceived by the user through tactile or kinesthetic senses.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and videos. According to one embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101.
  • the power management module 388 may be implemented, for example, as at least part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101.
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell or a fuel cell.
  • the communication module 190 may establish a direct (eg wired) communication channel or wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). Establish and perform communication over established communication channels.
  • the communication module 190 may operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and include one or more communication processors supporting direct (eg, wired) or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a near field communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module.
  • GNSS global navigation satellite system
  • the corresponding communication module of these communication modules may be a first network 198 (e.g. a short range communication network such as Bluetooth, WiFi direct or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (e.g. cellular network, the Internet, or Communicate with external electronic devices via a telecommunications network, such as a computer network (eg, LAN or WAN).
  • a first network 198 e.g. a short range communication network such as Bluetooth, WiFi direct or infrared data association (IrDA)
  • a second network 199 e.g. cellular network, the Internet, or Communicate with external electronic devices via a telecommunications network, such as a computer network (eg, LAN or WAN).
  • a telecommunications network such as a computer network (eg, LAN or WAN).
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information (e.g., international mobile subscriber identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 in a communication network such as the first network 198 or the second network 199.
  • subscriber information e.g., international mobile subscriber identifier (IMSI)
  • IMSI international mobile subscriber identifier
  • the antenna module 197 may transmit or receive a signal or power to an external (eg, an external electronic device) or from the outside.
  • antenna module 197 may comprise one or more antennas, from which at least one antenna suitable for a communication scheme used in a communication network, such as first network 198 or second network 199, For example, it may be selected by the communication module 190.
  • the signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and the external electronic device through the at least one selected antenna.
  • peripheral devices eg, a bus, a general purpose input and output (GPIO), a serial peripheral interface (SPI), or a mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199.
  • Each of the electronic devices 102 and 104 may be a device of the same or different type as the electronic device 101.
  • all or part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external devices among the external electronic devices 102, 104, or 108. For example, when the electronic device 101 needs to perform a function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 instead of executing the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
  • the one or more external electronic devices that receive the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may process the result as it is or additionally and provide it as at least part of a response to the request.
  • cloud computing distributed computing, or client-server computing technology may be used.
  • Electronic devices may be various types of devices.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smartphone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smartphone
  • a computer device e.g., a tablet, or a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch
  • first, second, or first or second may be used merely to distinguish a component from other corresponding components, and to separate the components from other aspects (e.g. Order).
  • Some (eg first) component may be referred to as “coupled” or “connected” to another (eg second) component, with or without the term “functionally” or “communically”.
  • any component can be connected directly to the other component (eg, by wire), wirelessly, or via a third component.
  • module may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic block, component, or circuit.
  • the module may be an integral part or a minimum unit or part of the component, which performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Various embodiments of this document may include one or more instructions stored on a storage medium (eg, internal memory 136 or external memory 138) that can be read by a machine (eg, electronic device 101). It may be implemented as software (eg, program 140) including the.
  • a processor eg, the processor 120 of the device (eg, the electronic device 101) may call and execute at least one command among one or more instructions stored from the storage medium. This enables the device to be operated to perform at least one function in accordance with the at least one command invoked.
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' means only that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g., electromagnetic waves), which is the case when data is stored semi-permanently on the storage medium. It does not distinguish cases where it is temporarily stored.
  • a signal e.g., electromagnetic waves
  • a method according to various embodiments disclosed in the present disclosure may be included in a computer program product.
  • the computer program product may be traded between the seller and the buyer as a product.
  • the computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (e.g. Play StoreTM) or two user devices ( Example: smartphones) can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly or online.
  • a device-readable storage medium such as a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server, or may be temporarily created.
  • each component eg, module or program of the above-described components may include a singular or plural entity.
  • one or more of the aforementioned components or operations may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of the component of each of the plurality of components the same as or similar to that performed by the corresponding component of the plurality of components before the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, or omitted. Or one or more other actions may be added.
  • 2A is a perspective view of a front side of a mobile electronic device 200 according to various embodiments of the present disclosure.
  • 2B is a perspective view of a rear side of the mobile electronic device 200 of FIG. 1, in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • the mobile electronic device 200 may include a first side (or front side) 210A, a second side (or rear side) 210B, and a first side 210A. ) And a housing 210 including a side surface 210C surrounding the space between the second surface 210B.
  • the housing may refer to a structure that forms some of the first side 210A, the second side 210B, and the side surfaces 210C of FIG. 1.
  • the first face 210A may be formed by a front plate 202 (eg, a glass plate comprising various coating layers, or a polymer plate) that is at least partially substantially transparent.
  • the second surface 210B may be formed by the back plate 211 which is substantially opaque.
  • the back plate 211 is formed by, for example, coated or colored glass, ceramic, polymer, metal (eg, aluminum, stainless steel (STS), or magnesium), or a combination of at least two of the above materials. Can be.
  • the side 210C may be formed by a side bezel structure (or “side member”) 218 that engages the front plate 202 and the back plate 211 and includes metal and / or polymer.
  • back plate 211 and side bezel structure 218 may be integrally formed and include the same material (eg, a metal material such as aluminum).
  • the front plate 202 includes two first regions 210D extending seamlessly from the first surface 210A toward the rear plate 211 and extending seamlessly. It may be included at both ends of the long edge (202).
  • the back plate 211 is a long edge of two second regions 210E extending seamlessly from the second face 210B towards the front plate 202. It can be included at both ends.
  • the front plate 202 (or the back plate 211) may include only one of the first regions 210D (or the second regions 210E). In another embodiment, some of the first regions 210D or the second regions 210E may not be included.
  • the side bezel structure 218 when viewed from the side of the electronic device 200, may be formed on the side of the side that does not include the first region 210D or the second region 210E. It has a thickness (or width) and may have a second thickness thinner than the first thickness on the side surface including the first region 210D or the second region 210E.
  • the electronic device 200 may include a display 201, audio modules 203, 207, and 214, sensor modules 204, 216, and 219, camera modules 205, 212, and 213, and key inputs. And at least one of the device 217, the light emitting element 206, and the connector holes 208, 209. In some embodiments, the electronic device 200 may omit at least one of the components (for example, the key input device 217 or the light emitting device 206) or further include other components.
  • Display 201 may be exposed through, for example, a substantial portion of front plate 202. In some embodiments, at least a portion of the display 201 may be exposed through the first surface 210A and the front plate 202 forming the first area 210D of the side surface 210C. In some embodiments, the corners of the display 201 may be formed approximately the same as the adjacent outer shape of the front plate 202. In another embodiment (not shown), the distance between the outer side of the display 201 and the outer side of the front plate 202 may be substantially the same in order to expand the area where the display 201 is exposed.
  • an audio module 214 and a sensor are formed in a portion of the screen display area of the display 201 and are aligned with the recess or opening. It may include at least one of the module 204, the camera module 205, and the light emitting device 206. In another embodiment (not shown), an audio module 214, a sensor module 204, a camera module 205, a fingerprint sensor 216, and a light emitting element 206 are located behind the screen display area of the display 201. It may include at least one of).
  • the display 201 is coupled or adjacent to a touch sensing circuit, a pressure sensor capable of measuring the intensity (pressure) of the touch, and / or a digitizer for detecting a magnetic field stylus pen.
  • a touch sensing circuit capable of measuring the intensity (pressure) of the touch
  • a digitizer for detecting a magnetic field stylus pen.
  • at least a portion of the sensor modules 204, 219, and / or at least a portion of the key input device 217 may be connected to the first region 210D and / or the second region 210E. Can be deployed.
  • the audio module 203, 207, or 214 may include a microphone hole 203 and a speaker hole 207, 214.
  • the microphone hole 203 may include a microphone for acquiring an external sound, and in some embodiments, a plurality of microphones may be disposed to detect a direction of the sound.
  • the speaker holes 207 and 214 may include an external speaker hole 207 and a receiver receiver hole 214 for a call.
  • the speaker holes 207 and 214 and the microphone hole 203 may be implemented as a single hole, or the speaker may be included without the speaker holes 207 and 214 (eg, a piezo speaker).
  • the sensor modules 204, 216, and 219 may generate an electrical signal or data value corresponding to an operating state inside the electronic device 200 or an external environment state.
  • the sensor modules 204, 216, 219 are, for example, a first sensor module 204 (eg, proximity sensor) and / or a second sensor module (eg, disposed on the first surface 210A of the housing 210). (Not shown) (eg, fingerprint sensor), and / or third sensor module 219 (eg, HRM sensor) and / or fourth sensor module 216 disposed on the second side 210B of the housing 210. ) (Eg, fingerprint sensor).
  • the fingerprint sensor may be disposed on the first surface 210A (eg, the display 201 as well as the second surface 210B) of the housing 210.
  • the electronic device 200 may be a sensor module (not shown), for example.
  • a gesture sensor e.g., a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a color sensor, an infrared (IR) sensor, a biometric sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor 204 may be used. It may include.
  • the camera modules 205, 212, and 213 are the first camera device 205 disposed on the first surface 210A of the electronic device 200, and the second camera device 212 disposed on the second surface 210B. ) And / or flash 213.
  • the camera modules 205 and 212 may include one or a plurality of lenses, an image sensor, and / or an image signal processor.
  • the flash 213 may include, for example, a light emitting diode or a xenon lamp. In some embodiments, two or more lenses (infrared cameras, wide angle and telephoto lenses) and image sensors may be disposed on one side of the electronic device 200.
  • the key input device 217 may be disposed on the side surface 210C of the housing 210.
  • the electronic device 200 may not include some or all of the above-mentioned key input devices 217 and the non-included key input device 217 may include a soft key or the like on the display 201. It may be implemented in other forms.
  • the key input device may include a sensor module 216 disposed on the second surface 210B of the housing 210.
  • the light emitting element 206 may be disposed, for example, on the first surface 210A of the housing 210.
  • the light emitting device 206 may provide, for example, state information of the electronic device 200 in the form of light.
  • the light emitting element 206 may provide, for example, a light source that is interoperable with the operation of the camera module 205.
  • the light emitting element 206 may include, for example, an LED, an IR LED, and a xenon lamp.
  • the connector holes 208 and 209 may include a first connector hole 208 that may receive a connector (eg, a USB connector) for transmitting and receiving power and / or data with an external electronic device, and / or an external electronic device. And a second connector hole (eg, an earphone jack) 209 that can receive a connector for transmitting and receiving an audio signal.
  • a connector eg, a USB connector
  • a second connector hole eg, an earphone jack
  • FIG. 2C is an exploded perspective view of the mobile electronic device (eg, the mobile electronic device 200 of FIG. 2A) of FIG. 2A according to various embodiments of the present disclosure.
  • the mobile electronic device 220 may include a side bezel structure 221, a first support member 2211 (eg, a bracket), a front plate 222, a display 223, and a printed circuit board 224. ), A battery 225, a second support member 226 (eg, a rear case), an antenna 227, and a back plate 228.
  • the electronic device 220 may omit at least one of the components (eg, the first support member 2211 or the second support member 226) or may further include other components. .
  • At least one of the components of the electronic device 220 may be the same as or similar to at least one of the components of the electronic device 200 of FIG. 2A or 2B, and redundant descriptions thereof will be omitted below.
  • the first support member 2211 may be disposed inside the electronic device 220 to be connected to the side bezel structure 221 or may be integrally formed with the side bezel structure 221.
  • the first support member 2211 may be formed of, for example, a metal material and / or a nonmetal (eg, polymer) material.
  • the first support member 2211 may have a display 223 coupled to one surface and a printed circuit board 224 coupled to the other surface.
  • the printed circuit board 224 may be equipped with a processor, a memory, and / or an interface.
  • the processor may include, for example, one or more of a central processing unit, an application processor, a graphics processing unit, an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the memory may include, for example, volatile memory or nonvolatile memory.
  • the interface may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, and / or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • the interface may, for example, electrically or physically connect the electronic device 220 to an external electronic device, and may include a USB connector, an SD card / MMC connector, or an audio connector.
  • the battery 225 is a device for supplying power to at least one component of the electronic device 220 and may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell. . At least a portion of the battery 225 may be disposed on substantially the same plane as the printed circuit board 224, for example. The battery 225 may be integrally disposed in the electronic device 220 or may be detachably attached to the electronic device 220.
  • the antenna 227 may be disposed between the back plate 228 and the battery 225.
  • Antenna 227 may include, for example, a near field communication (NFC) antenna, a wireless charging antenna, and / or a magnetic secure transmission (MST) antenna.
  • the antenna 227 may perform, for example, short-range communication with an external device or wirelessly transmit and receive power required for charging.
  • the antenna structure may be formed by some or a combination of the side bezel structure 221 and / or the first support member 2211.
  • 3A is a diagram illustrating an example of an electronic device 300 supporting 5G communication.
  • the electronic device 300 (eg, the electronic device 200 of FIG. 2A) includes a housing 310, a processor 340, and a communication module 350 (eg, the communication module 190 of FIG. 1). ),
  • the housing 310 may protect other components of the electronic device 300.
  • the housing 310 is, for example, a front plate, a back plate facing away from the front plate, and attached to or formed integrally with the back plate, It may include a side member (or metal frame) surrounding the space between the plate and the back plate.
  • the electronic device 300 may include a first communication device 321, a second communication device 322, a third communication device 323, or a fourth communication device 324.
  • the first communication device 321, the second communication device 322, the third communication device 323, or the fourth communication device 324 may be located inside the housing 310.
  • the first communication device 321 when viewed from the rear plate of the electronic device, the first communication device 321 may be disposed on the upper left side of the electronic device 300, and the second communication device 322 may be the electronic device 300.
  • the third communication device 323 may be disposed at a lower left side of the electronic device 300, and the fourth communication device 300 may be disposed at a lower right side of the electronic device 300. Can be.
  • the processor 340 may be one of a central processing unit, an application processor, a graphics processing unit (GPU), an image signal processor of a camera, or a baseband processor (or a communication processor (CP)). Or more.
  • the processor 340 may be implemented as a system on chip (SoC) or a system in package (SiP).
  • the communication module 350 may include a first conductive line 331, a second conductive line 332, a third conductive line 333, or a fourth conductive line 334.
  • the communication device 321, the second communication device 322, the third communication device 323, or the fourth communication device 324 may be electrically connected.
  • the communication module 350 may include, for example, a baseband processor or at least one communication circuit (eg, IFIC or RFIC).
  • the communication module 350 may include, for example, a baseband processor separate from the processor 340 (eg, an application processor (AP)).
  • the first conductive line 331, the second conductive line 332, the third conductive line 333, or the fourth conductive line 334 may include, for example, a coaxial cable or an FPCB.
  • the communication module 350 may include a first baseband processor (BP) (not shown) or a second baseband processor (BP) (not shown).
  • the electronic device 300 may further include one or more interfaces for supporting inter-chip communication between the first BP (or the second BP) and the processor 340.
  • the processor 340 and the first BP or the second BP may transmit and receive data using the inter processor communication channel.
  • the first BP or the second BP may provide an interface for communicating with other entities.
  • the first BP may, for example, support wireless communication for a first network (not shown).
  • the second BP may, for example, support wireless communication for a second network (not shown).
  • the first BP or the second BP may form one module with the processor 340.
  • the first BP or the second BP may be integrally formed with the processor 340.
  • the first BP or the second BP may be disposed in one chip or may be formed in an independent chip form.
  • the processor 340 and at least one baseband processor eg, the first BP
  • SoC chip the other baseband processor
  • the second BP is an independent chip. It may be formed in the form.
  • the first network (not shown) or the second network (not shown) may correspond to the network 199 of FIG. 1.
  • each of the first network (not shown) and the second network (not shown) may include a 4th generation (4G) network and a 5th generation (5G) network.
  • the 4G network may support, for example, the long term evolution (LTE) protocol defined in 3GPP.
  • 5G networks may support, for example, the new radio (NR) protocol as defined in 3GPP.
  • 3B is a block diagram of a communication device 360 according to an embodiment.
  • the communication device 360 (eg, the first communication device 321, the second communication device 322, the third communication device 323, or the fourth communication device 324 of FIG. 3A). May include a communication circuit 362 (eg, an RFIC), a printed circuit board 361, a first antenna array 363, or a second antenna array 364.
  • a communication circuit 362 eg, an RFIC
  • a printed circuit board 361 e.g., a first antenna array 363, or a second antenna array 364.
  • the PCB 361 may include a communication circuit 362, a first antenna array 363, or a second antenna array 364.
  • a first antenna array 363, or a second antenna array 364 is disposed on a first side of the PCB 361, and a communication circuit 362 is disposed on the second side of the PCB 361.
  • the PCB 361 is electrically connected to another PCB (eg, a PCB on which the communication module 350 of FIG. 3a is disposed) using a transmission line (eg, the first conductive line 331 of FIG. 3a or a coaxial cable).
  • Connector for example, a coaxial cable connector or a board to board (B-to-B).
  • the PCB 361 is connected to the PCB on which the communication module 350 is disposed, for example, by using a coaxial cable connector, and the coaxial cable may be used for transmitting and receiving IF signals or RF signals. have. As another example, power or other control signals may be transmitted through the B-to-B connector.
  • the first antenna array 363 or the second antenna array 364 may include a plurality of antenna elements.
  • the antenna elements may comprise a patch antenna, a loop antenna or a dipole antenna.
  • the antenna element included in the first antenna array 363 may be a patch antenna to form a beam toward the back plate of the electronic device 360.
  • the antenna element included in the second antenna array 364 may be a dipole antenna or a loop antenna to form a beam toward a side member of the electronic device (eg, the electronic device 200 of FIG. 2A).
  • the communication circuit 362 may support at least some bands (eg, 30 GHZ at 24 GHZ or 40 GHz at 40 GHz) of 3 GHZ to 100 GHZ bands.
  • the communication circuit 362 may up-convert or down-convert the frequency.
  • the communication circuit 362 included in the communication device 360 eg, the first communication device 321 of FIG. 3A
  • the communication module eg, the communication module 350 of FIG. 3A
  • the IF signal received through the first conductive line 331 of FIG. 3A may be up-converted to an RF signal.
  • the communication circuit 362 included in the communication device 360 may be received through the first antenna array 363 or the second antenna array 364.
  • One RF signal eg millimeter wave signal
  • FIG. 4A is a perspective view of a communication device 400 in accordance with various embodiments of the present invention.
  • the communication device 400 of FIG. 4A may be at least partially similar to the communication devices 321, 322, 323, 324 of FIG. 3A, or may include other embodiments of communication devices.
  • the communication device 400 may include a substrate 410.
  • the substrate 410 may include a first surface 411 and a second surface 412 facing in a direction opposite to the first surface 411.
  • the substrate 410 may face the second surface 412 toward the back plate (eg, the back plate 211 of FIG. 2B) of the electronic device (eg, the electronic device 200 of FIG. 2B).
  • the substrate 410 is not limited thereto, and the substrate 410 may include a side member (eg, side member 216 of FIG. 2A) or a front plate (eg, front plate 202 of FIG. 2A) of the electronic device. It may be arranged to face).
  • the communication device 400 may include an antenna 450 disposed on the second surface 412 of the substrate 410.
  • the antenna structure may include at least one plane and an antenna 450 of the substrate 410 parallel to the second plate of the electronic device (eg, the electronic device 300 of FIG. 3A).
  • the antenna 450 may include an antenna element 420 (eg, a conductive plate or a conductive patch) disposed on the second surface 412 of the substrate 410.
  • the present disclosure is not limited thereto, and the antenna element 420 may be interposed between a plurality of insulating layers forming the substrate 410.
  • the antenna elements 420 may be formed in a shape that is symmetrical with respect to the line C-C 'passing through the center.
  • the antenna element 420 may include a pair of feeders 421 and 422.
  • the pair of feed parts 421 and 422 may be disposed at points that are symmetrical to each other (eg, opposed to each other) with respect to the symmetry line C-C '.
  • the pair of feed units 421 and 422 may be electrically connected to the wireless communication circuit 430 disposed on the first surface 411 of the substrate 410.
  • the wireless communication circuit 430 may be configured to transmit and receive at least one signal having a frequency band in the range of 10 GHz to 100 GHz through the antenna element 420.
  • the pair of feed portions 421, 422 communicate wirelessly via conductive vias electrically connected from the first surface 411 to the second surface 412 of the substrate 410. It may be electrically connected to the circuit 430.
  • the pair of feed units 421 and 422 may be electrically connected to the wireless communication circuit 430 through a coupling feed.
  • the antenna element 420 may include a conductive pattern formed on the substrate.
  • the antenna element 420 may include a metal plate, a flexible printed circuit (FPCB), or a conductive paint attached to the substrate 410.
  • FPCB flexible printed circuit
  • the communication device 400 may be configured such that two feed ports of the wireless communication circuit 430 are electrically connected to one antenna element 420 used as the antenna element.
  • the communication device 400 may double the input port to increase the input power applied to the antenna element 420, thereby increasing the output power of the communication device 400.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view illustrating a laminated structure of the communication device 400 of FIG. 4A according to various embodiments of the present disclosure.
  • the substrate 410 may include a plurality of insulating layers.
  • the substrate 410 may include a first layer region 4101 including at least one insulating layer, or a first layer region 4101 adjacent to the first layer region 4101 and another layer including at least one insulating layer. It may include a two-layer area 4102.
  • the first layer area 4101 may include an antenna 450.
  • the antenna 450 may include an antenna element 420 (eg, conductive plate or conductive patch).
  • the first layer region 4101 extends from the antenna element 420 to the second layer region 4102 at positions symmetrical with each other and is electrically connected to the wireless communication circuit 430, respectively.
  • the feeder 421 and the second feeder 422 may be included.
  • the first feed part 421 and the second feed part 422 may include conductive vias that penetrate the first layer area 4101 in the thickness direction of the substrate 410.
  • the first feeder 421 may be electrically connected to the wireless communication circuit 430 through the first feeder line 442 disposed in the second layer area 4102.
  • the second feeder 422 may be electrically connected to the wireless communication circuit 430 through a second feeder line 443 disposed in the second layer area 4102.
  • the first feed line 442 and the second feed line 443 may be formed to be electrically disconnected from at least one of the ground planes 441 disposed in the second layer area 4102. .
  • one or more ground planes 441 may be provided.
  • the antenna element 420 may be disposed on the top surface (eg, the second surface 412) of the first layer area 4101 of the substrate 410, but is not limited thereto.
  • the antenna element 420 may be disposed in an insulating layer of any one of the first layer regions 4101.
  • the second layer area 4102 may include a ground plane 441 disposed on different insulating layers.
  • the wireless communication circuit 430 may be mounted on the first surface 411 of the substrate 410 in a ball grid array (BGA) manner.
  • the ground planes 441 may be electrically connected to each other through conductive vias 4411.
  • the conductive via 4411 may be one or more.
  • FIG. 4C illustrates an electric field distribution of the communication device 400 of FIG. 4A, according to various embodiments of the present disclosure, in which electric field distributions symmetrical from left to right are formed based on the symmetric line C-C ′ of FIG. 4A. It can be seen. Therefore, even if the feed parts 421 and 422 are disposed at the points symmetrical (opposed) of each area with respect to the symmetrical line C-C ', the radiation characteristics of the antenna element 420 remain unchanged, and the output power increases. Can be.
  • 4D to 4F are cross-sectional views illustrating various stacking structures of a communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the communication device 400-1 may include a substrate 410.
  • the substrate 410 may include a first layer region 4101 including at least one insulating layer, or a first layer region 4101 adjacent to the first layer region 4101 and another layer including at least one insulating layer. It may include a two-layer area 4102.
  • the first layer area 4101 may include an antenna 450.
  • antenna 450 may include antenna element 420.
  • the first layer region 4101 extends from the antenna element 420 to the second layer region 4102 at positions symmetrical with each other and is electrically connected to the wireless communication circuit 430, respectively.
  • the feeder 421 and the second feeder 422 may be included.
  • the first feed part 421 and the second feed part 422 may include conductive vias that penetrate the first layer area 4101 in the thickness direction of the substrate 410.
  • the first feeder 421 may be electrically connected to the wireless communication circuit 430 through the first feeder line 442 disposed in the second layer area 4102.
  • the second feeder 422 may be electrically connected to the wireless communication circuit 430 through a second feeder line 443 disposed in the second layer area 4102.
  • the second layer area 4102 may include an extension area F that does not overlap when the second surface 412 is viewed from above.
  • the extension region F may be extended flexibly. At least a portion of the extension area F may include a wireless communication circuit 430 extending from the first surface 411 and mounted therein.
  • the extension region F may be formed as short as possible for low loss.
  • the extension region F may be formed using a high frequency low loss material.
  • the communication device 400-1 may use the extension area F to provide various positions of the electronic device (eg, an electronic device (eg, the electronic device 200 of FIG. 2A)) (eg, FIG. 2A).
  • the mounting space utilization may be maximized by being mounted on the rear plate (eg, the position from the side plate 210C of 2a to the rear plate 210B of 2c).
  • the communication device 400-2 may include a substrate 410.
  • the substrate 410 may include a first layer region 4101 including at least one insulating layer, or a first layer region 4101 adjacent to the first layer region 4101 and another layer including at least one insulating layer. It may include a two-layer area 4102.
  • the first layer area 4101 may include an antenna 450.
  • antenna 450 may include antenna element 420.
  • the first layer area 4101 is spaced apart from the antenna element 420 at a first interval d1 and disposed at symmetrical positions with each other, such that the first conductive pad 423 and the second conductive pad ( 424).
  • the first conductive pad 423 and the second conductive pad 424 may be electrically connected to the antenna element 420 in a capacitively coupled manner.
  • the first layer area 4101 extends from the first feed pad 423 and the second feed pad 424 to the second layer area 4102, respectively, and with the wireless communication circuit 430, respectively.
  • the first feeder 421 and the second feeder 422 may be electrically connected.
  • the first feed part 421 and the second feed part 422 may include conductive vias that penetrate the first layer area 4101 in the thickness direction of the substrate 410.
  • the first feeder 421 may be electrically connected to the wireless communication circuit 430 through the first feeder line 442 disposed in the second layer area 4102.
  • the second feeder may be electrically connected to the wireless communication circuit 430 through the second feeder line 443 disposed in the second layer area 4102.
  • the communication device 400-3 may include a substrate 410.
  • the substrate 410 may include a first layer region 4101 including at least one insulating layer, or a first layer region 4101 adjacent to the first layer region 4101 and another layer including at least one insulating layer. It may include a two-layer area 4102.
  • the communication device may include an antenna 450-1 disposed at different positions of the first layer area 4101.
  • the antenna 450-1 may include a first antenna element 420 disposed in the first layer area 4101.
  • the first layer region 4101 is spaced apart from the first antenna element 420 at a first interval d1 and disposed at symmetrical positions with the first conductive pad 423 and the second conductive region. It may include a pad 424.
  • the antenna 450-1 may be arranged to be spaced apart from the first conductive pad 423 and the second conductive pad 424 of the first layer area 4101 at a second interval d2.
  • Element 426 may be included.
  • the first conductive pads 423 and the second conductive pads 424 may include a first antenna element 420 and a second antenna between the first antenna element 420 and the second antenna element 426. It may be electrically coupled with the element 426 capacitively coupled.
  • the first layer area 4101 extends from the first feed pad 423 and the second feed pad 424 to the second layer area 4202, respectively, and with the wireless communication circuit 430, respectively.
  • the first feeder 421 and the second feeder 422 may be electrically connected.
  • the first feed part 421 and the second feed part 422 may include conductive vias that penetrate the first layer area 4101 in the thickness direction of the substrate 410.
  • the first feeder 421 may be electrically connected to the wireless communication circuit 430 through the first feeder line 442 disposed in the second layer area 4102.
  • the second feeder 422 may be electrically connected to the wireless communication circuit 430 through a second feeder line 443 disposed in the second layer area 4102.
  • the wireless communication circuit 430 may transmit and receive a radio signal of a first frequency band through the first antenna element 420. According to an embodiment, the wireless communication circuit 430 may transmit and receive a wireless signal of a second frequency band through the second antenna element 426. According to one embodiment, the first frequency may be set higher than the second frequency. However, the present invention is not limited thereto, and the first frequency may be set relatively lower than the second frequency according to the sizes of the first antenna element 420 and the second antenna element 426.
  • FIG. 5 is a perspective view of a communication device 510 according to various embodiments of the present invention.
  • the communication device 510 of FIG. 5 may be at least partially similar to the communication devices 321, 322, 323, 324 of FIG. 3A, or may include other embodiments of communication devices.
  • FIG. 5 illustrates a state in which its size is reduced relative to an existing communication device through multiple feeding (eg, double feeding) applied to an antenna element according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the communication device 510 may include a substrate 511, an antenna array 520 disposed on the substrate 511, and a wireless communication circuit 514 electrically connected to the antenna array 520.
  • the antenna array 520 may include a first antenna 551 and a second antenna 552 spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • the first antenna 551 may include the first antenna element 512.
  • the second antenna 552 may include a second antenna element 513.
  • the wireless communication circuit 514 may be configured to transmit and receive at least one signal having a frequency band in the range of 10 GHz to 100 GHz via the first antenna element 512 and the second antenna element 513. .
  • the antenna elements 512 and 513 disposed on the second surface 5112 of the substrate 511 at regular intervals may be disposed in a wireless communication circuit disposed on the first surface 5111 of the substrate 511.
  • 514 may be electrically connected.
  • the communication device 510 may include a wireless communication circuit 514 having four feed ports and antenna elements 512, 513 disposed on the substrate 511.
  • the antenna elements 512, 513 may be electrically connected to the wireless communication circuit 514 in the same or similar manner as the configuration of FIGS. 4A and 4B described above.
  • the wireless communication circuit 514 may be electrically connected to the first feed part 5121 and the second feed part 5122 of the first antenna element 512 through two feed ports, respectively, and the remaining two feed sources.
  • the port may be electrically connected to the third feed portion 5131 and the fourth feed portion 5152 of the second antenna element 513.
  • the first feed part 5121 and the second feed part 5122 of the first antenna element 512 or the third feed part 5131 and the fourth feed part of the second antenna element 513. 5222 may be disposed at a point symmetrical (opposed) with respect to the line C-C 'passing through the centers of the first antenna element 512 and the second antenna element 513.
  • the communication device 510 uses the same number of feed ports, its volume may be reduced by reducing the number of antenna elements (eg, conductive plates) through multiple feeds (eg, double feeds).
  • the number L of the substrate 511 May be reduced than the length of the substrate (eg, 2L) in which the wireless communication circuit 514 is electrically connected to each of the four antenna elements in a single feed manner. This may induce slimming of the electronic device by efficiently using a mounting space inside the electronic device (eg, the electronic device 200 of FIG. 2A) on which the communication device is mounted.
  • the number of antenna elements when the number of antenna elements is inevitably limited due to the mounting space of the communication device 510 within an electronic device (eg, the electronic device 200 of FIG. 2A), the number of antenna elements may be reduced.
  • Applying multiple feed configurations to 512 and 513 reduces the number of antenna elements (conductive plates) to slightly reduce the gain, but increases the number of ports compared to the single feed configuration applied to the reduced antenna element, effectively isotropically radiated power (eg effective isotropic radiation power) can be increased relatively.
  • EIRP can be significantly reduced.
  • the communication device 510 has only two antenna elements 512, 513, the number of feed ports is maintained and the reduction in EIRP is relatively reduced because a multi feed (double feed) configuration is applied according to an embodiment of the present invention. Can be reduced.
  • Table 1 below shows an antenna element (eg, a first antenna element 512 or a second antenna element 513) that is electrically connected to a wireless communication circuit 514 having four feed ports.
  • Various electrical connections are shown.
  • 'Single 1 ⁇ 4' means when four feed ports are single fed to four antenna elements (in case of (a))
  • 'Dual 1 ⁇ 2' means that four feed ports have two
  • Each of the antenna elements is double fed (in case of (b)) (e.g., in the case of FIG. 5)
  • 'Dual 1 ⁇ 3' means that two of the four feed ports are connected to one of the three antenna elements.
  • double feeding of one antenna element in case of (c)
  • FIG. 7A In the case of double feeding of one antenna element (in case of (c)), for example, in case of FIG. 7A.
  • the gain of the communication device of (b) is 11dBi to 8dBi compared to the communication device of (a).
  • the EIRP decreases from 27dBm to 24dBm because the number of feed ports is maintained.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a communication device 600 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the communication device 600 of FIG. 6 may be at least partially similar to the communication devices 310, 320, 330, 340 of FIG. 3, or may include other embodiments of the communication devices.
  • the communication device 600 is disposed on the substrate 610, the antenna 650 disposed on the second surface 612 of the substrate 610, and the first surface 611 of the substrate 610. It may include a wireless communication circuit 630 in electrical connection with the antenna element 620.
  • Antenna 650 may include antenna element 620.
  • the antenna element 620 may be symmetrically formed with respect to at least two virtual lines (eg, the x axis and the y axis) perpendicular to each other through the center.
  • the antenna element 620 may be formed in a circular shape.
  • the present invention is not limited thereto, and the antenna element 620 may be formed in a square or an octagonal shape.
  • the antenna element 620 may be electrically connected to the wireless communication circuit 630 in a multi-feed manner. According to one embodiment, the antenna element 620 may be powered by four feed ports of the wireless communication circuit 630 at four points of the antenna element 620.
  • the antenna element 620 may include a first feed part 621 and a second feed part 622 disposed at a point having an angle of 90 degrees with respect to the Z axis of the first feed part 621.
  • the third feeder 623 is disposed at a point symmetrical with the first feeder 621 based on the y axis, and the third feeder 623 is disposed at a point symmetrical with the second feeder 622 with respect to the x axis.
  • a fourth feeder 624 may be included.
  • the first feed portion 621 and the third feed portion 623 disposed symmetrically with respect to the electric field with the first feed portion 621 may have an increased output power and form a first polarization.
  • the second feeder 622 and the fourth feeder 624 symmetrically disposed with respect to the electric field with the second feeder 622 are perpendicular to the first polarization and have an increased output power. Two polarizations can be formed.
  • the positions of the power feeding units 621, 622, 623, and 624 may be changed for impedance matching or the like.
  • the communication device 600 may have the same symmetrical structure even in a structure that supports two circularly polarized waves (eg, RHCP or LHCP) rather than a structure in which neighboring feeders support a vertically arranged double polarization. Multiple feeds can be applied.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating a configuration of a communication device 710 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the communication device 710 of FIG. 7A may be at least partially similar to the communication devices 321, 322, 323, 324 of FIG. 3A, or may include other embodiments of the communication devices 321, 322, 323, 324. .
  • FIG. 7A illustrates a communication device 710 in which antenna elements 712 and 714 with single feed and antenna element 713 with multiple feeds (eg, double feed) are mixed.
  • the communication device 710 may include a substrate 711, an antenna array 720 disposed on the substrate 711, and a wireless communication circuit 715 electrically connected to the antenna array 720 (eg, FIG. Communication circuit 362 of 3b).
  • the antenna array 720 may include a first antenna 751, a second antenna 752, and a third antenna 753 disposed on the substrate 711 at predetermined intervals.
  • the first antenna 751 may include a first antenna element 712.
  • the second antenna 752 may include a second antenna element 713.
  • the third antenna 753 may include a third antenna element 714.
  • the communication device 710 may include wireless communication circuitry 715 electrically connected with the first antenna element 712, the second antenna element 713, or the third antenna element 714. Can be. According to one embodiment, the wireless communication circuit 715 has at least one having a frequency band in the range of 10 GHz to 100 GHz via the first antenna element 712, the second antenna element 713, or the third antenna element 714. It may be configured to transmit and receive a signal of.
  • the antenna elements 712, 713, and 714 disposed on the second surface 7112 of the substrate 711 at regular intervals may be disposed on the first surface 7111 of the substrate 711. It may be electrically connected to the circuit 715.
  • the communication device 710 may include a wireless communication circuit 715 having four feed ports, or antenna elements 712, 713, 714 disposed on the substrate 711.
  • the first antenna element 712, or the third antenna element 714 may feed each power of the wireless communication circuit 715 through the first feed part 7121 or the fourth feed part 7141.
  • the port can be electrically connected via a single feed.
  • the fourth feeder 7141 may be disposed in an opposite direction symmetrical to the third antenna element 714.
  • the second antenna element 713 disposed between the first antenna element 712 or the third antenna element 714 may include two ports and a second feed portion of the wireless communication circuit 715. 7131 and the third feed part 7272 may be electrically connected in a double feed method.
  • the second and third feed parts 7131 and 7132 of each second antenna element 713 may be disposed at points symmetrically (opposed) with respect to the line C-C 'passing through the center. .
  • the wireless communication circuit 715 having four feed ports when the wireless communication circuit 715 having four feed ports is electrically connected through the double feed of the second antenna element 713 disposed in the center, the length (1.5L) of the substrate 521 is In this case, the wireless communication circuit may be shorter than the length of the substrate (eg, 2L) that is electrically connected to each of the four antenna elements through a single feed. This may induce a slimmer electronic device by efficiently using a mounting space inside the electronic device in which the communication device is mounted.
  • At least one antenna element (eg, a second antenna) among a plurality of antenna elements (eg, a first antenna element 712, a second antenna element 713, or a third antenna element 714)
  • the reduction in EIRP can be reduced.
  • the communication device of (c) compared to the communication device of (a) (eg The gain is slightly reduced from 11 dBi to 9.78 dBi.
  • the EIRP decreases from 27 dBm to 25.78 dBm.
  • At least one antenna element (eg, the second antenna element 713 of FIG. 7A) of the plurality of antenna elements (eg, the antenna elements 712, 713, and 714 of FIG. 7A) may be used.
  • the antenna element (for example, the second antenna element of FIG. 7A) disposed in the center of the plurality of antenna elements (eg, the antenna elements 712, 713, and 714 of FIG. 7A) may be used.
  • the antenna elements (e.g., FIG. 7A) to which the power radiated from the relatively centered antenna element (e.g., the second antenna element 713 of FIG. 1a, the first antenna element 712 and the third antenna element 714) of 7a can be expressed higher, thereby reducing side lobe levels (eg, side lobe levels) and wider beam widths of the single beam. Can lose.
  • Table 2 below shows a change in the radiation pattern according to the power distribution of the communication device having the antenna element arrangement of 1 ⁇ 3.
  • '(d) Single 1: 1: 1' means that three antenna elements are electrically connected to a wireless communication circuit through a single power supply, respectively, and '(e) Dual 1: 2: 1' The case where one double fed antenna element is disposed between two single fed antenna elements (eg, in case of FIG. 7A) is shown.
  • FIG. 7B is a diagram illustrating a power supply structure of the communication device 710 of FIG. 7A according to various embodiments of the present disclosure.
  • the first antenna element 712 may be electrically connected to a wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 715 of FIG. 7A) through a first RF chain 7141 in a single power feeding manner.
  • the second antenna element 713 is in dual feed with a wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 715 of FIG. 7A) via a second RF chain 7152 and a third RF chain 7153.
  • the third antenna element 714 may be electrically connected to the wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 715 of FIG. 7A) through a fourth RF chain 7714 in a single power feeding manner.
  • the communication device 710 uses phase shifters 7161, 7162, 7163, 7164 that are electrically connected to the antenna elements 712, 713, 714 to have a specific phase. It may include. According to an embodiment, the phase shifters 7161, 7162, 7163, 7164 are disposed in the first RF chain 7141 and determine the phase of the first antenna element 712, the first phase shifter 7161, A second phase shifter 7152, a third phase shifter 7163, and a fourth RF chain disposed in the second RF chain 7152 and the third RF chain 7153, respectively, to determine the phase of the second antenna element 712.
  • a fourth phase shifter 7164 may be disposed in 7714 to determine the phase of the third antenna element 714.
  • the first antenna element 712 is fed so that it has a phase of zero degrees through the first RF chain 7141, and the second antenna element 713 has a phase of zero degrees and a second through the second RF chain 7272.
  • the third antenna element 714 is supplied to have a phase of 180 degrees through the third RF chain 7153, and the third antenna element 714 is supplied to have a phase of 120 degrees through the fourth RF chain 7714, the beam pattern 742 of the communication device 730 is provided.
  • the beam pattern 741 may be formed in an outward direction perpendicular to the second surface 7112 of the substrate 711.
  • FIG. 7C is a block diagram illustrating a power supply structure of the communication device 710 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the first antenna element 712 may be electrically connected to a wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 715 of FIG. 7A) through a first RF chain 7141 in a single power feeding manner.
  • the second antenna element 713 is in dual feed with a wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 715 of FIG. 7A) via a second RF chain 7152 and a third RF chain 7153. Can be electrically connected.
  • the third antenna element 713 may be electrically connected to the wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 715 of FIG. 7A) through the fourth RF chain 7714 in a single power feeding manner.
  • the two feed parts of the second antenna element 713 may have a second RF chain 7152 and a third RF.
  • the power may be fed to have a phase difference of 180 degrees through the chain (7153).
  • one feeding part of the second antenna element 713 eg, the second feeding part 7171 of FIG. 7A
  • the other one feeding unit eg, the third feeding unit 7122 of FIG. 7A
  • the communication device may change the beam pattern direction by using a phase difference between at least one antenna element of the plurality of antenna elements.
  • the first antenna element 712 is fed so that it has a phase of zero degrees through the first RF chain 7141, and the second antenna element 713 is 60 degrees of phase and the third RF chain (via the second RF chain 7272).
  • the third antenna element 714 is supplied to have a phase of 120 degrees through the fourth RF chain 7144
  • the beam pattern 742 of the communication device 730 is connected to the substrate (7153). It may be set to be deflected toward the third antenna element 714 in the outward direction of the second surface 7112 of 711.
  • FIG. 8 is a diagram comparing a radiation pattern of the communication device of FIG. 7A and a radiation pattern of the conventional communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 9A illustrates a radiation pattern of a single-fed antenna on three antenna elements 712, 713, and 714 according to the prior art
  • FIG. 9B illustrates the communication device of FIG. 7 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the radiation pattern 710 it can be seen that in the case of (e), beamforming is smoothly performed in the corresponding direction.
  • the communication device 710 implements only the second antenna element 713 disposed in the center of the three antenna elements 712, 713, and 714 by double feeding to reduce the reduction of the EIRP or reduce the SLL. But is not limited to this.
  • the communication device may be implemented in a manner to double feed at least one antenna element disposed generally centrally in a communication device including four or more antenna elements.
  • 10A to 10H illustrate multi-fed communication devices 1010, 1020, 1030, and 1040 using a switching device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the communication devices 1010, 1020, 1030, 1040 of FIGS. 10A-10H are at least partially similar to the communication devices 321, 322, 323, 324 of FIG. 3A, or the communication devices 321, 322, 323, And other embodiments of 324.
  • the communication device 1010 may include an antenna array 1019 disposed on a substrate 1011.
  • the antenna array 1019 may include a first antenna 1051, a second antenna 1052, and a third antenna 1053 disposed on the substrate 1010 at regular intervals.
  • the first antenna 1051 may include a first antenna element 1012.
  • the second antenna 1052 may include a second antenna element 1013.
  • the third antenna 1053 may include a third antenna element 1014.
  • each of the first antenna element 1012 and the third antenna element 1014 may be connected to the wireless communication circuit 1016 in a single power feeding manner through the first feed part F1 and the fourth feed part F5. And may be electrically connected with.
  • the second antenna element 1013 is disposed between the first antenna element 1012 and the third antenna element 1014, and the second feed part F3 and the third feed part F4 are disposed. It may be electrically connected to the wireless communication circuit 1016 via a double feed through.
  • the third feed part F4 may be disposed in an opposite direction symmetrical to the third antenna element 1014. This may increase the degree of freedom of the internal wiring by providing a maximum separation distance in order to minimize interference with the internal wiring or the third feed part F4 of the second antenna element 1013.
  • the communication device 1010 may include a switching device 1015 interposed between the antenna elements 1012, 1013, and 1014 and the plurality of feed ports P1 to P6 of the wireless communication circuit 1016. It may include.
  • the electronic device eg, the electronic device 200 of FIG. 2A
  • the power supply may be electrically connected to the wireless communication circuit 1016.
  • the first antenna element 1012 and the third antenna element 1014 may be electrically connected to the first port P1 and the fifth port P5 by a single power feeding method through the switching device 1015.
  • the second antenna element 1013 is electrically connected to the wireless communication circuit 1016 in a dual feed mode using the third port P3 and the fourth port P4 of the wireless communication circuit 1016. Can be connected.
  • the communication device 1020 may include an antenna array 1029 disposed on the substrate 1021.
  • the antenna array 1029 may include the first antenna 1054, the second antenna 1055, the third antenna 1056, and the fourth antenna 1057 disposed at regular intervals on the substrate 1020. It may include.
  • the first antenna 1054 may include a first antenna element 1022.
  • the second antenna 1055 may include a second antenna element 1023.
  • the third antenna 1056 may include a third antenna element 1024.
  • the fourth antenna 1057 may include a fourth antenna element 1025.
  • the first antenna element 1022 and the fourth antenna element 1025 are each united through one feed part, for example, the first feed part F1 and the sixth feed part F7.
  • the power supply may be electrically connected to the wireless communication circuit 1027.
  • the second antenna element 1023 and the third antenna element 1024 are disposed between the first antenna element 1022 and the fourth antenna element 1025, respectively, with two feed portions, eg
  • the second feeder F3, the third feeder F4, and the fourth feeder F5 and the fifth feeder F6 may be electrically connected to the wireless communication circuit 1027 through double feeding.
  • the sixth feed part F7 may be disposed in an opposite direction symmetrical to the fourth antenna element 1057. This may increase the degree of freedom of the internal wiring by providing a maximum separation distance in order to minimize interference with the internal wiring or the fifth feed part F6 of the third antenna element 1056.
  • the communication device 1020 is a switching device 1026 interposed between the antenna elements 1022, 1023, 1024, 1025 and the plurality of feed ports P1 to P8 of the wireless communication circuit 1027. ) May be included.
  • the electronic device controls the switching device 1026 to thereby double feed the second antenna element 1023, or the third antenna element 1024 of the antenna elements 1022, 1023, 1024, 1025. Electrical connection with the wireless communication circuit 1027 in a manner.
  • the first antenna element 1022 and the fourth antenna element 1025 may be electrically connected to the first port P1 and the seventh port P7 through a switching device 1026 in a single power feeding manner. .
  • the second antenna element 1023 may be electrically connected to the wireless communication circuit 1027 in a double feed manner using the third port P3 and the fourth port P4 of the wireless communication circuit 1027. Can be connected.
  • the third antenna element 1024 is electrically connected to the wireless communication circuit 1027 in a double feed manner using the fifth port P5 and the sixth port P6 of the wireless communication circuit 1027. Can be connected.
  • the communication device 1030 may include an antenna array 1039 disposed on a substrate 1031.
  • the antenna array 1039 may include a first antenna 1058, a second antenna 1059, and a third antenna 1060 disposed on the substrate 1030 at predetermined intervals.
  • the first antenna 1058 may include a first antenna element 1032.
  • the second antenna 1059 may include a second antenna element 1033.
  • the third antenna 1060 may include a third antenna element 1034.
  • the first antenna element 1032 and the third antenna element 1034 may be provided with two feed parts, for example, the first feed part F1, the second feed part F2, and the seventh feed element, respectively.
  • the power supply unit F9 and the eighth power supply unit F10 may be electrically connected to the wireless communication circuit 1036 in such a manner that each polarized wave among the double polarized waves is single fed.
  • the second antenna element 1033 is disposed between the first antenna element 1032 and the third antenna element 1034, and four feed parts, for example, a third feed part F5.
  • Each of the double polarized waves may be electrically connected to the wireless communication circuit 1036 through the double feed through the fourth feed part F6, the fifth feed part F7, and the sixth feed part F8.
  • the seventh feed part F9 may be disposed in an opposite direction to be symmetrical to the third antenna element 1034. This may increase the degree of freedom of the internal wiring by providing a maximum separation distance in order to minimize interference with the internal wiring or the fifth feed part F7 of the second antenna element 1033.
  • the communication device 1030 uses a switching device 1035 interposed between the antenna elements 1032, 1033, 1034 and the plurality of feed ports P1-P12 of the wireless communication circuit 1016. It may include.
  • the electronic device eg, the electronic device 200 of FIG. 2A
  • Each polarized wave of the polarized wave may be electrically connected to the wireless communication circuit 1036 in a double feeding manner.
  • the first antenna element 1032 and the third antenna element 1034 may be connected to the first port P1, the second port P2, the ninth port P9, and the tenth through the switching device 1035.
  • Each polarization of the port P10 and the dual polarization may be electrically connected in a single feed method.
  • the second antenna element 1033 uses the fifth port P5, the sixth port P6, the seventh port P7, and the eighth port P8 of the wireless communication circuit 1036. Therefore, the wireless communication circuit 1036 and the double polarized wave may be electrically connected to each other in a manner of double feeding.
  • the communication device 1040 may include an antenna array 1049 disposed on the substrate 1041.
  • the antenna array 1049 may include the first antenna 1061, the second antenna 1062, the third antenna 1063, and the fourth antenna 1064 disposed at regular intervals on the substrate 1040. It may include.
  • the first antenna 1061 may include a first antenna element 1042.
  • the second antenna 1062 may include a second antenna element 1043.
  • the third antenna 1063 may include a third antenna element 1044.
  • the fourth antenna 1064 may include a fourth antenna element 1045.
  • the first antenna element 1042 and the fourth antenna element 1045 may each have two feed portions, for example, a first feed portion F1, a second feed portion F2, and an eleventh portion.
  • Each of the dual polarized waves may be electrically connected to the wireless communication circuit 1047 in a single power feeding manner through the power feeding unit F11 and the twelfth feeding unit F12.
  • the second antenna element 1043 and the third antenna element 1044 are disposed between the first antenna element 1042 and the fourth antenna element 1045 and each of four feed parts, for example, , The third feed part F3, the fourth feed part F4, the fifth feed part F5, the sixth feed part F6 and the seventh feed part F7, the eighth feed part F8, and the eighth feed part F8
  • Each of the double polarized waves may be electrically connected to the wireless communication circuit 1047 through the double feed method through the ninth feed unit F9 and the tenth feed unit F10.
  • the communication device 1040 is a switching device 1046 interposed between the antenna elements 1042, 1043, 1044, 1045 and the plurality of feed ports P1-P16 of the wireless communication circuit 1047. ) May be included.
  • the electronic device eg, the electronic device 200 of FIG. 2A
  • the third antenna element 1044 may electrically connect each polarization of the double polarization with the wireless communication circuit 1047 in a double feeding manner.
  • the first antenna element 1042 and the fourth antenna element 1045 are connected to the first port P1, the second port P2, the thirteenth port P13, and the fourteenth through the switching device 1046.
  • Each polarization of the port P14 and the dual polarization may be electrically connected in a single feed method.
  • the second antenna element 1043 uses the fifth port P5, the sixth port P6, the seventh port P7, and the eighth port P8 of the wireless communication circuit 1047. Therefore, the wireless communication circuit 1047 and the double polarized wave may be electrically connected to each other in a manner of double feeding.
  • the third antenna element 1044 uses the ninth port P9, the tenth port P10, the eleventh port P11, and the twelfth port P12 of the wireless communication circuit 1047. Therefore, the wireless communication circuit 1047 and the double polarized wave may be electrically connected to each other in a manner of double feeding.
  • the electronic device may be a switching device (eg, the switching device 1015 of FIG. 10B) of the communication device (eg, the communication device 1010 of FIG. 10A).
  • the plurality of ports eg, the plurality of ports P1 to P6 of FIG. 10B
  • the antenna elements eg, the antenna elements 1012, 1013, and 1014 of FIG. 10A
  • at least one antenna element at a specific position may electrically connect each polarization of single feed, double feed, and dual polarization to the wireless communication circuit in a single feed and / or dual polarization of double polarization.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating a communication device 1130 in which antenna elements disposed in a form of each other are formed as an antenna array through multiple feedings according to various embodiments of the present disclosure.
  • the communication device 1130 of FIG. 11A may be at least partially similar to the communication devices 321, 322, 323, 324 of FIG. 3A, or may include other embodiments of communication devices.
  • FIG. 11A illustrates a state in which its size is reduced relative to an existing communication device through multiple feeding (eg, double feeding) applied to conductive elements having different shapes according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the communication device 1130 may include a substrate 1131, a first antenna array 1110 arranged near the substrate 1131, and a second antenna array disposed near the first antenna array 1110.
  • the first antenna array 1110 may include a first antenna 1111 and a second antenna 1112 disposed on the second surface 1104 of the substrate 1131 at predetermined intervals.
  • the first antenna 1111 may include a first antenna element 1132.
  • the second antenna 1112 may include a second antenna element 1134.
  • the second antenna array 1120 is located near the third antenna 1121 and the second antenna 1112 disposed near the first antenna 1111 at the second surface 1104 of the substrate 1131.
  • the third antenna 1121 may include a third antenna element 1136 and a fourth antenna element 1137 disposed at regular intervals.
  • the fourth antenna 1122 may include a fifth antenna element 1138 and a sixth antenna element 1139 disposed at regular intervals.
  • the communication device 1130 is disposed on the first surface 1103 of the substrate 1131 and is electrically connected to the first antenna array 1110 and the second antenna array 1120. 1170). According to one embodiment, as long as the first antenna array 1110 is disposed symmetrically about each line C-C 'passing through the center of the first antenna element 1132 and the second antenna element 1134, respectively.
  • the pair of feed portions 1142 and 1143 and 1144 and 1145 may be electrically connected to the wireless communication circuit 1170.
  • the second antenna array 1120 may include a line passing between the third antenna element 1136 and the fourth antenna element 1137 and the fifth antenna element 1138 and the sixth antenna element 1139, respectively. It may be electrically connected to the wireless communication circuit 1170 through a pair of feed units 1146 and 1147 and 1148 and 1149 disposed based on C-C ', respectively.
  • the first antenna element 1132 and the second antenna element 1134 included in the first antenna array 1110 may be formed of a radiator in the form of a conductive plate or a conductive patch.
  • the third antenna element 1136, the fourth antenna element 1137, the fifth antenna element 1138, and the sixth antenna element 1139 included in the second antenna array 1120 may be formed of a substrate ( It may be formed of a dipole emitter in the form of a conductive pattern formed on 1131.
  • the third antenna element 1136 and the fourth antenna element 1137 may be formed of one dipole-shaped radiator.
  • the fifth antenna element 1138 and the sixth antenna element 1139 may be formed of another dipole emitter.
  • the communication device 1130 may be configured to transmit and receive at least one signal having a frequency band in the range of 10 GHz to 100 GHz through the wireless communication circuit 1170.
  • the communication device 1130 of FIG. 11A may have eight feed ports. According to one embodiment, at least one of the first antenna element 1132 of the first antenna array 1110, and the second antenna element 1134, or each third antenna element 1136 of the second antenna array 1120. ), At least one of the fourth antenna element 1137, the fifth antenna element 1138, and the sixth antenna element 1139 may be double-fed to provide a first antenna array 1110 and a second antenna array 1120. The number of antenna elements can be reduced to reduce the volume of the communication device.
  • FIG. 11B is a diagram illustrating a communication device 1150 in which conductive elements disposed in the form of each other are formed as an antenna array through multiple feedings according to various embodiments of the present disclosure.
  • the communication device 1150 of FIG. 11B may be at least partially similar to the communication devices 321, 322, 323, 324 of FIG. 3A, or may include other embodiments of the communication devices 321, 322, 323, 324. have.
  • the communication device 1150 may include a substrate 1151, a first antenna array 1180 disposed at a predetermined interval on the substrate 1151, and a second antenna array disposed near the first antenna array 1180. 1190.
  • the first antenna array 1180 may be disposed on the second surface 1106 of the substrate 1151 at first intervals 1113, 2nd antennas 1114, and 3rd antennas 1115. ) May be included.
  • the first antenna 1113 may include a first antenna element 1152.
  • the second antenna 1114 may include a second antenna element 1153.
  • the third antenna 1115 may include a third antenna element 1155.
  • the second antenna array 1190 may be disposed on the second surface 1106 of the substrate 1151 at intervals of the fourth antenna 1123, the fifth antenna 1124, and the sixth antenna 1125. ) May be included.
  • the fourth antenna 1123 may include a fourth antenna element 1156 and a fifth antenna element 1157 disposed at regular intervals.
  • the fifth antenna 1124 may include a sixth antenna element 1158 and a seventh antenna element 1159 disposed at regular intervals.
  • the sixth antenna 1125 may include an eighth antenna element 1160 and a ninth antenna element 1161 disposed at regular intervals.
  • the communication device 1150 is disposed on the first surface 1105 of the substrate 1151 and is electrically connected to the first antenna array 1180 and the second antenna array 1190. 1170).
  • the plurality of antenna elements 1152, 1153, and 1155 included in the first antenna array 1180 may be formed of a radiator in the form of a conductive plate or a conductive patch.
  • the plurality of antenna elements 1156, 1157, 1158, 1159, 1160, and 1161 included in the second antenna array 1190 may be formed of a dipole emitter having a conductive pattern formed on the substrate 1151. Can be.
  • the fourth antenna element 1156 and the fifth antenna element 1157 may be formed of one dipole-shaped radiator.
  • the sixth antenna element 1158 and the seventh antenna element 1159 may be formed of another dipole-shaped radiator.
  • the eighth antenna element 1160 and the ninth antenna element 1161 may be formed of another dipole emitter.
  • the first antenna element 1152, or the third antenna element 1155 of the first antenna array 1180 may be wirelessly connected through the first feeder 1162 or the fourth feeder 1165. It may be electrically connected to the communication circuit 1170.
  • the fourth antenna element 1156, or the eighth antenna element 1160 of the second antenna array 1190 may be wirelessly connected through the fifth feeder 1166 or the eighth feeder 1169. It may be electrically connected to the communication circuit 1170.
  • the second antenna element 1153 is disposed between the first antenna element 1152, or the third antenna element 1155 of the first antenna array 1180, and the second feed part 1163 is disposed. And / or may be electrically connected to the wireless communication circuit 1170 through the third feeder 1164.
  • the sixth antenna element 1158 and the seventh antenna element 1159 of the second antenna array 1190 are disposed between the fifth antenna element 1157 and the eighth antenna element 1160, and The sixth feeder 1167 and / or the seventh feeder 1168 may be electrically connected to the wireless communication circuit 1170.
  • the plurality of antenna elements 1152, 1153, 1155 of the first antenna array 1180 and / or the plurality of antenna elements 1156, 1157, 1158, 1159 of the second antenna array 11190 When double feeding is applied to at least one of the antennas formed of the antennas 1160 and 1161, the reduction width of the EIRP of the communication device 1150 may be reduced even if the volume is reduced. According to one embodiment, the plurality of antenna elements 1152, 1153, 1155 of the first antenna array 1180 and / or the plurality of antenna elements 1156, 1157, 1158, 1159 of the second antenna array 11190.
  • a double feed is applied to at least one of the antennas formed of the antennas 1160 and 1161, for example, when the at least one antenna to which the double feed is applied is disposed at the center of other antennas, a relatively centered antenna
  • the power radiated at can be expressed higher than that of the surrounding single feed antennas, which can reduce the SLL and expand the single beamwidth.
  • FIG. 12 is a perspective view of a communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the communication device 1200 of FIG. 12 may be at least partially similar to the communication devices 321, 322, 323, 324 of FIG. 3A, or may include another embodiment of the communication devices 321, 322, 323, 324. have.
  • the communication device 1200 may include a substrate 1210.
  • the substrate 1210 may include a first surface 1211, a second surface 1212 facing in a direction opposite to the first surface 1211, and between the first surface 1211 and the second surface 1212. It may include a side 1213 surrounding the space of the.
  • the substrate 1210 may face the second surface 1212 toward the back plate of the electronic device (eg, the electronic device 200 of FIG. 2B) (eg, the back plate 211 of FIG. 2B). Can be arranged.
  • the present disclosure is not limited thereto, and the second surface 1212 of the substrate 1210 may be a side member of the electronic device (eg, the side member 216 of FIG. 2A), or a front plate (eg, the front plate 202 of FIG. 2A). It may be arranged to face).
  • the communication device 1200 may include a first antenna array 1214, a second antenna array 1215, a third antenna array 1216, and a fourth antenna array 1217 disposed on the substrate 1210. And a fifth antenna array 1218.
  • the first antenna array 1214 may be arranged to form a beam pattern in the z-axis direction through the second surface 1212 of the substrate 1210.
  • the second antenna array 1215 may be arranged such that a beam pattern is formed in the y axis direction in the first edge region E1 of the substrate 1210.
  • the third antenna array 1216 is disposed to be adjacent to the second antenna array 1215, and arranged so that a beam pattern is formed in the y axis direction in the first edge region E1 of the substrate 1210.
  • the fourth antenna array 1217 may extend in the x axis direction in the second edge area E2 of the substrate 1210 extending at an angle (eg, vertically) from the first edge area E1.
  • the beam pattern may be arranged to form.
  • the fifth antenna array 1218 may be disposed to be adjacent to the fourth antenna array 1217, and may be arranged to form a beam pattern in the x axis direction in the second edge region E2 of the substrate 1210. Can be.
  • the first antenna array 1214 may include a first antenna A1, a second antenna A2, and a third antenna A3 arranged at regular intervals on the second surface 1212 of the substrate 1210. Or a fourth antenna A4.
  • the second antenna array 1215 may include a fifth antenna A5 or a sixth antenna A6 disposed at regular intervals in the first edge region E1 of the substrate 1210. have.
  • the third antenna array 1216 may include a seventh antenna A7 or an eighth antenna A8 disposed at a predetermined interval in the first edge region E1.
  • the fourth antenna array 1217 may include a ninth antenna A9 or a tenth antenna A10 disposed at predetermined intervals in the second edge region E2 of the substrate.
  • the fifth antenna array 1218 may include an eleventh antenna A11 or a twelfth antenna A12 disposed at regular intervals in the second edge area E2.
  • the communication device 1200 may include a wireless communication circuit 1247 mounted on the first surface 1211 of the substrate 1210 and electrically connected to the plurality of antennas A1 to A12. Can be.
  • the wireless communication circuit 1247 may be configured to transmit and receive at least one signal having a frequency band in the range of 10 GHz to 100 GHz through the plurality of antennas A1 to A12.
  • At least one of the first antenna A1, the second antenna A2, the third antenna A3, or the fourth antenna A4 of the first antenna array 1214, the second antenna array At least one of the fifth antenna A5 or the sixth antenna A6 of 1215, at least one of the seventh antenna A7 of the third antenna array 1216, or the eighth antenna A8, and the fourth At least one of the ninth antenna A9 or the tenth antenna A10 of the antenna array 1217 and at least one of the eleventh antenna A11 or the twelfth antenna A12 of the fifth antenna array 1218 Electrically connected to the wireless communication circuit 1247 in dual feed and / or dual polarized dual feed, thereby reducing the number of antennas through multiple feeds (e.g., double feed), even when using the same number of feed ports. The volume of can be reduced.
  • FIG. 13A is a diagram illustrating a configuration of a first antenna A1 of the communication device 1200 of FIG. 12 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 13B is a cross-sectional view illustrating a laminated structure of the first antenna viewed from the line A-A 'of FIG. 13A according to various embodiments of the present disclosure.
  • the configuration of the first antenna A1 in the first antenna array 1214 is illustrated and described. However, the second antenna A2 and the third antenna A2 of the first antenna array 1214 are described. And it is apparent that the fourth antenna A4 may also be formed the same as or similar to the first antenna A1.
  • the first antenna A1 may include an antenna element 1221 disposed on the second surface 1212 of the substrate 1210.
  • the antenna element 1221 may be formed of a metal plate or a metal patch type.
  • the first antenna A1 may include a conductive pattern 1226 disposed around the antenna element 1221 and disposed in a manner surrounding the antenna element 1221. According to an embodiment of the present disclosure, as shown in the figure, if there are a plurality of conductive patterns 1226, the remaining conductive patterns may have the same or similar configuration as the conductive pattern 1226.
  • the conductive pattern 1226 has an inner space and may be formed in a closed loop. According to one embodiment, the conductive pattern 1226 is formed in a square, but is not limited thereto. For example, the conductive pattern 1226 may be formed in various shapes such as circular, elliptical, or polygonal. According to an embodiment, the conductive pattern 1226 may be disposed at a position capacitively coupled with the antenna element 1221 to improve the radiation performance of the antenna element 1221. According to an embodiment, the conductive pattern 1226 may have a specific periodic structure. For example, antenna element 1221 may be formed of a periodic structure having an electrical length of ⁇ / 4. According to an embodiment, the antenna element 1221 may be an artificial magnetic conductor (AMC) structure or may include a superstrate artificial magnetic conductor (SAMC).
  • AMC artificial magnetic conductor
  • SAMC superstrate artificial magnetic conductor
  • the conductive pattern 1226 may include a dummy pattern 1227 disposed in an internal space.
  • the dummy pattern 1227 may prevent the warpage of the substrate 1210, which may be caused by high temperature heat, by providing an equal coefficient of thermal expansion during manufacturing of the substrate.
  • the dummy pattern 1227 may be formed of a conductive material or a non-conductive material. According to an embodiment of the present disclosure, as shown, if there are a plurality of dummy patterns 1227, the remaining dummy patterns may have the same or similar configuration as the dummy pattern 1227.
  • the antenna element 1221 may be electrically connected to a wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12) mounted on the first surface 1211 of the substrate 1210. According to an embodiment, the antenna element 1221 may be electrically connected to the wireless communication circuit 1247 through four feeders 1222, 1223, 1224, and 1225. According to an embodiment, the antenna element 1221 of the at least one first antenna A1 may be disposed at the first feed part 1222 or the second feed part 1223 and the respective feed parts disposed at positions symmetric to each other. The third feeder 1224 or the fourth feeder 1225 may be electrically connected to the wireless communication circuit 1247 through a double polarized double feed method disposed at a position rotated 90 degrees with respect to the central axis.
  • a wireless communication circuit eg, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12
  • the antenna element 1221 may be electrically connected to the wireless communication circuit 1247 through four feeders 1222, 1223, 1224, and 1225.
  • the substrate 1210 may include a plurality of insulating layers. According to an embodiment, the substrate 1210 is adjacent to the first layer region 1201 including the at least one insulating layer and the first layer region 1201, and the second layer including the at least one insulating layer. It may include a layer region 1202. According to an embodiment, the first layer area 1201 may include an antenna element 1221.
  • the first layer region 1201 extends from the antenna element 1221 to the second layer region 1202 at positions symmetrical with each other and is electrically connected to the wireless communication circuit 1247, respectively.
  • the feeder 1222 and the second feeder 1223 may be included.
  • the third feeder eg, the third feeder 1224 of FIG. 13A
  • the fourth feeder eg, the fourth feeder 1225 of FIG. 13A
  • the first feed part 1222 and the second feed part 1223 may include conductive vias that penetrate the first layer area 1201 in the thickness direction of the substrate 1210. have.
  • the first feeder 1222 may be electrically connected to the wireless communication circuit 1247 through the first feedline 1205 disposed in the second layer area 1202.
  • the second feeder 1223 may be electrically connected to the wireless communication circuit 1247 through the second feedline 1206 disposed in the second layer area 1202.
  • the first feed line 1205 and the second feed line 1206 may be formed to be electrically disconnected from the ground plane 1203 disposed in the second layer area 1202.
  • the antenna element 1221 may be disposed in the first layer area 1201 of the substrate 1210.
  • the conductive pattern 1226 is disposed on a plane disposed closer to the second surface 1212 of the substrate 1210 than to the antenna element 1221 of the first layer region 1201 of the substrate 1210.
  • the dummy pattern 1227 may be disposed on a plane disposed farther from the second surface 1212 of the substrate 1210 than the conductive pattern 1226.
  • the antenna element 1221 may be disposed on the same plane as the plane on which at least a portion of the dummy pattern 1227 is disposed.
  • the present disclosure is not limited thereto, and the antenna element 1221, the conductive pattern 1226, and / or the dummy pattern 1227 may be disposed on the same plane and / or different planes of the first layer area 1201.
  • the first antenna A1 may have an increased bandwidth and an improved gain due to the conductive pattern 1226.
  • the gain may be expressed at 6.5 dBi and the bandwidth at 1 GHz.
  • the gain is 7.5 dBi and the bandwidth is
  • SAM superstrate artificial magnetic conductor
  • FIG. 14A is a partial perspective view illustrating a configuration of a fifth antenna A5 and a seventh antenna A7 of the communication device 1200 of FIG. 12, according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 14B is a cross-sectional view illustrating a laminated structure of a second antenna viewed from the line BB ′ of FIG. 14A according to various embodiments of the present disclosure.
  • the configuration of the fifth antenna A5 in the second antenna array 1215 is illustrated and described, but the sixth antenna A6 and the fourth antenna array 1217 of the second antenna array 1215 are illustrated. It will be apparent that the ninth antenna A9 and the tenth antenna A10 of) may be formed the same as or similar to the fifth antenna A5. As another example, although the configuration of the seventh antenna A7 is illustrated and described in the third antenna array 1216, the eighth antenna A8 and the fifth antenna array 1218 of the third antenna array 1216 are illustrated. It is apparent that the 11th antenna A11 and the 12th antenna A12 may be formed the same as or similar to the 7th antenna A7.
  • the fifth antenna A5 may include a first antenna element 1232 and a second antenna element 1233.
  • the first antenna element 1232 and the second antenna element 1233 when the first antenna element 1232 and the second antenna element 1233 are viewed from the top of the second surface 1212 of the substrate 1210, the first antenna element 1232 and the second antenna element 1233 may be fixed at positions where at least some regions overlap each other. It can be arranged to be spaced apart.
  • the wireless communication circuit eg, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12
  • the first antenna element 1232 and the second antenna element 1233 may be formed in the form of a metal plate or a metal patch.
  • the seventh antenna A7 may include a third antenna element 1236 and a fourth antenna element 1237.
  • the third antenna element 1236 and the fourth antenna element 1237 may be disposed side by side and disposed in a space between the first antenna element 1232 and the second antenna element 1233.
  • the wireless communication circuit eg, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12
  • the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12 may transmit and receive horizontal polarized waves through the third antenna element 1236 and the fourth antenna element 1237.
  • the third antenna element 1236 and the fourth antenna element 1237 may be formed of a dipole emitter in the form of a metal pattern on the substrate 1210.
  • the first antenna element 1232 and the second antenna element 1233 of the fifth antenna A5 and / or the third antenna element 1236 and the fourth antenna element of the seventh antenna A7 may be used.
  • 1237 is electrically connected to a wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12), so that the number of antennas may be changed through multiple feeding (eg, double feeding) even when using the same number of feeding ports.
  • a wireless communication circuit eg, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12
  • the substrate 1210 may include a feeding area NA, a matching area MA, and an antenna arrangement area FA.
  • the fifth antenna A5 may include a first antenna element 1232 and a second antenna element 1233 disposed on different planes among the insulating layers of the substrate 1210.
  • the first antenna element 1232 may be electrically connected to the wireless communication circuit 1247 at the first feed point 1242 through the first feed line 1251 and the first feed line 1241.
  • the second antenna element 1233 may be electrically connected to the wireless communication circuit 1247 at the second feed point 1244 through the second feed line 1252 and the second feed line 1243. have.
  • the fifth antenna A5 may include a first matching area MA1 (eg, an impedance matching area, a cavity), and a second of the first antenna element 1232 and the second antenna element 1233.
  • the operating frequency band may be determined through the second matching area MA2 (eg, the impedance matching area and the cavity).
  • the operating frequency of the fifth antenna A5 may be determined according to the capacitance value according to the vertical distance and / or the coupling area of the first antenna element 1232 with the first feed line 1241.
  • the operating frequency of the fifth antenna A5 may be determined according to the capacitance value according to the vertical distance and / or the coupling area of the second antenna element 1233 to the second feed line 1243.
  • the present invention is not limited thereto, and the fifth antenna A5 has a vertical distance or couple between the first feed line 1241 and the ground plane 1207 and / or the second feed line 1243 and the ground plane 1207.
  • the operating frequency may be determined by the capacitance value along the ring area.
  • the seventh antenna A7 is disposed in a space between the first antenna element 1232 and the second antenna element 1233 of the fifth antenna A5 and at least from the fifth antenna A5. It may include a third conductive pattern 1236 and a fourth conductive pattern 1237 disposed at the ends of the third feed line 1245 and the fourth feed line 1246 formed so as to protrude.
  • the third feed line 1245 may be electrically connected to the wireless communication circuit 1247 through the third feed line 1253.
  • the fourth feed line 1246 may be electrically connected to the wireless communication circuit 1247 through the fourth feed line 1254.
  • 15A and 15B illustrate various power supply structures of the communication device 1500 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the communication device 1500 of FIG. 15A may be at least partially similar to the communication devices 321, 322, 323, 324 of FIG. 3A, or may include another embodiment of the communication devices 321, 322, 323, 324. have.
  • the communication device 1500 may include a first antenna array 1520 disposed on a substrate 1510 and a second antenna array 1530 disposed on the substrate 1510 adjacent to the first antenna array 1520. ) And a third antenna array 1540 disposed on the substrate 1510 adjacent to the second antenna array 1530.
  • the first antenna array 1520 may include four antennas A1, A2, A3, and A4 in an 1 ⁇ 4 array disposed on the substrate 1510.
  • the antennas A1, A2, A3, and A4 of the first antenna array 1520 may have the same or similar configuration as that of the first antenna A1 of FIG. 12.
  • the second antenna array 1530 may include four antennas A5, A6, A7, and A8 in an 1 ⁇ 4 array disposed on the substrate 1510.
  • the antennas A5, A6, A7, and A8 of the second antenna array 1530 may have the same or similar configuration as that of the fifth antenna A5 of FIG. 12.
  • the third antenna array 1540 may include four antennas A9, A10, A11, and A12 in an 1 ⁇ 4 array disposed on the substrate 1510.
  • the antennas A9, A10, A11, and A12 of the third antenna array 1540 may have a configuration that is the same as or similar to that of the seventh antenna A7 of FIG. 12.
  • the first antenna array 1520 may include a first antenna A1, a second antenna A2, a third antenna A3, and a fourth antenna A4.
  • the first antenna A1 is a closed loop conductive pattern 1526 disposed in a manner surrounding the first antenna element 1521 and the first antenna element 1521 (for example, in FIG. 13A).
  • the conductive pattern 1226 and the dummy pattern 1527 eg, the dummy pattern 1227 of FIG. 13A
  • the conductive pattern 1526 or the dummy pattern 1527 may be a plurality.
  • the first antenna element 1521 may be double polarized through the first feed part F1, the second feed part F2, the third feed part F3, and the fourth feed part F4.
  • the power supply method may be electrically connected to a wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12).
  • the second antenna A2, the third antenna A3, and the fourth antenna A4 may also have the second antenna element 1522, the third antenna element 1523, and the fourth antenna element 1524.
  • the second antenna element 1522, the third antenna element 1523, and the fourth antenna element 1524 may include a plurality of feed parts F6, F7, and F8 in the same manner as the first antenna element 1521.
  • F9, F10, F11, F12, F13, F14, F15, and F16 may be electrically connected to a wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12) by a dual polarized dual feeding method.
  • the first antenna array 1520 may be dual polarized through a first antenna element 1221, a first antenna element 1522, a third antenna element 1223, and a fourth antenna element 1524. Electrically connected to a wireless communication circuit (for example, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12) in a power feeding method, so that the number of antennas can be increased by using multiple power feeding (for example, double feeding) even when using the same number of feeding ports. By reducing the volume of the communication device can be reduced.
  • a wireless communication circuit for example, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12
  • the antenna elements 1521, 1522, 1523, and 1524 disposed in the four antennas A1, A2, A3, and A4 of the first antenna array 1520 of FIG. 15A described above, respectively.
  • the first antenna element 1521 of the first antenna A1 and the fourth antenna element 1524 of the fourth antenna A4 are the first feed part F1, the fourth feed part F4, and the thirteenth class.
  • the second antenna is electrically connected to the wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12) in such a manner that each polarization of the double polarized waves is single-fed through the entire F13 and the sixteenth feed part F16.
  • the second antenna element 1522 of (A2) and the third antenna element 1523 of the third antenna A3 transmit each polarization of the double polarization through the fifth feed part F5 to the twelfth feed part F12. It may be electrically connected to a wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12) in a double feed manner.
  • a wireless communication circuit eg, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12
  • corresponding antenna elements of the second antenna A2 and the third antenna A3 disposed at least in the center of the plurality of antennas A1, A2, A3, and A4 ( 1522.
  • the radiation power can be expressed higher than the antennas A1 and A4 to which each polarization of the surrounding double polarization is applied.
  • the side lobe level (SLL) is reduced and the beam width of the single beam can be widened.
  • 16 is a configuration diagram of a communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the communication device 1600 of FIG. 16 may be at least partially similar to the communication devices 321, 322, 323, 324 of FIG. 3A, or may include another embodiment of the communication devices 321, 322, 323, 324. have.
  • the communication device 1600 may include a substrate 1610.
  • the substrate 1610 may include a first surface 1611 and a second surface 1612 facing in a direction opposite to the first surface 1611.
  • the communication device 1600 may include a first antenna array 1620 disposed on a substrate 1610, a second antenna array 1630 and a third antenna array 1640 disposed on one side of the substrate 1610. ) May be included.
  • the communication device 1600 may include a fourth antenna array 1650 and a fifth antenna array 1660 which are disposed near the other side of the substrate 1610 opposite to one side of the substrate 1610.
  • the second antenna array 1630 and the fourth antenna array 1650 may include substantially the same configuration.
  • the third antenna array 1640 and the fifth antenna array 1660 may include substantially the same configuration.
  • the first antenna array 1620 may include a first antenna 1621, a second antenna 1622, and a third antenna in which a beam pattern is formed in a direction of the second surface 1612 of the substrate 1610. 1623).
  • the first antenna 1621, the second antenna 1622, and the third antenna 1623 may be formed in the form of a conductive plate or a conductive patch.
  • the second antenna array 1630 is disposed at a position corresponding to the antennas 1621, 1622, and 1623 of the first antenna array 1620 on one side of the substrate 1610. ), A fifth antenna 1632, or a sixth antenna 1633.
  • the fourth antenna array 1650 is disposed at a position corresponding to the antennas 1621, 1622, and 1623 of the first antenna array 1620 on the other side of the substrate 1610.
  • An eighth antenna 1652, or a ninth antenna 1653 may be formed in the form of conductive plates or conductive patches.
  • the third antenna array 1640 may include a tenth antenna 1641, an eleventh antenna 1644, or a twelfth antenna 1643 disposed near the second antenna array 1630. have.
  • the fifth antenna array 1660 may include a thirteenth antenna 1641, a fourteenth antenna 1662, or a fifteenth antenna 1663 disposed near the fourth antenna array 1650. have.
  • the tenth antennas 1641 to 15th antennas 1663 may be formed of a dipole emitter in the form of a conductive pattern formed on the substrate 1610.
  • the fourth antennas 1631 to ninth antennas 1653 may have substantially the same configuration as the fifth antenna A5 of FIG. 14A.
  • the tenth antennas 1641 to 1515 may have substantially the same configuration as the seventh antenna A7 of FIG. 14A.
  • the fourth antenna 1631 may be spaced apart at regular intervals and may include a first antenna element 1631-1 and a second antenna element 1631-2 disposed to face each other.
  • the fifth antenna 1632 may include a third antenna element 1632-1 and a fourth antenna element 1632-2.
  • the sixth antenna 1633 may include a fifth antenna element 1633-1 and a sixth antenna element 1633-2.
  • the seventh antenna 1651 may include a seventh antenna element 1165-1 and an eighth antenna element 1651-2.
  • the eighth antenna 1652 may include a ninth antenna element 1652-1 and a tenth antenna element 1652-2.
  • the ninth antenna 1653 may include an eleventh antenna element 1653-1 and a twelfth antenna element 1653-2.
  • the tenth antenna 1641 may be spaced apart at regular intervals and may include a thirteenth antenna element 1641-1 and a fourteenth antenna element 1641-2 disposed to face each other.
  • the eleventh antenna 1641 may include a fifteenth antenna element 1644-1 and a sixteenth antenna element 1644-2.
  • the twelfth antenna 1643 may include a seventeenth antenna element 1643-1 and an eighteenth antenna element 1643-2.
  • the thirteenth antenna 1661 may include a nineteenth antenna element 1661-1 and a twentieth antenna element 1661-2.
  • the fourteenth antenna 1662 may include a twenty-first antenna element 1662-1 and a twenty-second antenna element 1622-2.
  • the fifteenth antenna 1663 may include a twenty-third antenna element 1663-1 and a twenty-fourth antenna element 1663-2.
  • the second antenna array 1630 and the fourth antenna array 1650 are electrically connected to a wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12) to form a side surface of the substrate 1610.
  • a wireless communication circuit eg, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12
  • the third antenna array 1640 and the fifth antenna array 1660 may be electrically connected to a wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12) to form a side surface of the substrate 1610.
  • 17A and 17B illustrate a power supply structure of the second antenna array 1630 and the fourth antenna array 1650 of FIG. 16 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the antenna 1652 may be electrically connected to the power feeding ports port 1 to port 8 of the wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 1247 of FIG. 12) of the communication device 1600 in a dual power feeding manner.
  • the second antenna array 1630 may include a first antenna element 1631-1 of the fourth antenna 1631 connected to a first feed port 1 and a second antenna 1632 of the second antenna array 1630.
  • the third antenna element 1632-1 and the fourth antenna element 1632-2 are connected to the second feed port port 2 and the third feed port port 3, respectively, and are formed of the sixth antenna 1633.
  • the five antenna element 1633-1 may be electrically connected to the fourth feed port 4.
  • the fourth antenna array 1650 is connected to the seventh antenna element (1651-1) of the seventh antenna (1651) to the fifth feed port (port 5), the eighth antenna (1652)
  • the ninth antenna element 1652-1 and the tenth antenna element 1652-2 are connected to the sixth feed port 6 and the seventh feed port 7, respectively, and are formed of the ninth antenna 1653.
  • the antenna element 1653-1 may be electrically connected to the eighth feed port 8.
  • 18A to 18C illustrate various feeding structures of the third antenna array 1640 and the fifth antenna array 1660 of FIG. 16 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the third antenna array 1640 may include a thirteenth antenna element 1641-1 of the tenth antenna 1641 connected to a ninth feed port 9, and an eleventh antenna 1644 of the third antenna array 1640.
  • the fifteenth antenna element 1642-1 and the sixteenth antenna element 1642-2 are connected to the tenth feed port 10 and the eleventh feed port 11, respectively, and are formed of the twelfth antenna 1643.
  • An 18 antenna element 1643-2 may be electrically connected to the twelfth feed port 12.
  • the fifth antenna array 1660 may include a nineteenth antenna element 1661-1 of the thirteenth antenna 1601 connected to a thirteenth feed port, and a thirteenth antenna 1662 of the fourteenth antenna 1662.
  • the twenty-first antenna element 1662-1 and the twenty-second antenna element 1662-2 are connected to the fourteenth feed port 14 and the fifteenth feed port 15, respectively,
  • the 24 antenna element 1663-2 may be electrically connected to the sixteenth feed port 16.
  • the three antennas 1641, 1642, and 1643 of the third antenna array 1640 have substantially the same feeding structure as that of 18a, and antenna elements 1644, 1645, and 1646 in folded dipole form. It can be formed as.
  • the three antennas 1661, 1662, 1663 of the fifth antenna array 1660 have a feeding structure substantially the same as that of 18a, and the antenna elements 1664, 1665, 1666 in the folded dipole form. It can be formed as.
  • the tenth antenna 1644 and the twelfth antenna 1646 of the third antenna array 1640 are formed of antennas 1641 and 1643 having a general dipole shape, and the eleventh antenna 1645 may be formed in a folded dipole form.
  • the present disclosure is not limited thereto, and at least one of the folded dipole-type antennas 1645, 1664, 1665, and 1666 may also be connected to at least one of the general dipole antennas 1641, 1661, 1662, and 1663, as shown in FIG. 18A. It may be formed in the same form.
  • 19A and 19B illustrate an arrangement of a communication device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the communication devices 520, 520-1, 520-2 of FIGS. 19A and 19B include the communication devices 321, 322, 323, and 324 of FIG. 3A, the communication device 400 of FIG. 4A, and the communication of FIG. 5.
  • the electronic device 1900 may include a housing 1910.
  • the housing 1910 may include a side member 1920.
  • at least a portion of the side member 1920 may be formed of a conductive member, and may be implemented as a unit conductive portion by a non-conductive portion to operate as an antenna radiator.
  • the housing 1910 may include a first portion 1911 having a first length, a second portion 1912 having a second length, and a second portion 1912 extending in a direction perpendicular to the first portion 1911.
  • a third portion 1913 extending in parallel with the first portion 1911 in the portion 1912 and a second length in parallel with the second portion 1912 in the third portion 1913 May include a fourth portion 1914.
  • the first communication device 520 or the second communication device 520-1 may be disposed in the internal space 1901 of the electronic device 1900. According to an embodiment of the present disclosure, the first communication device 520 or the second communication device 520-1 may be disposed at at least one corner portion of the electronic device 1900 having a substantially rectangular shape.
  • the first side portion 5201 of the first communication device 520 is adjacent to the first portion 1911 of the housing 1910 and the second side portion 5202 of the first communication device 520. May be disposed adjacent to the second portion 1912 of the housing 1910.
  • the electrical connection member 550 eg, the power terminal and / or the RF terminal
  • the electrical connection member 550 is connected to the electronic device 1900 at the fourth side portion 5204 of the first communication device 520. May be drawn out in the center direction.
  • the electrical connection member 550 may be drawn out from the third side portion 5203 of the first communication device 520 toward the center of the electronic device 1900.
  • the first side portion 5201 of the second communication device 520-1 is adjacent to the fourth portion 1914 of the housing 1910, and the second of the second communication device 520-1.
  • the side portion 5202 can be disposed adjacent to the first portion 1911 of the housing 1910.
  • the first communication device 520 may form a beam pattern toward a rear plate (eg, the rear plate 211 of FIG. 2B) of the electronic device.
  • the first communication device 520, the second communication device 520-1, or the third communication device 520-2 may be disposed at a portion of an edge of the electronic device 1900.
  • the first communication device 520 may include a second surface (eg, the second surface 412 of FIG. 4A) of the substrate 521 of the first communication device 520. It may be disposed to face the first portion 1911 substantially at the center of the one portion 1911.
  • the second plate eg, the second plate 211 of FIG. 2B
  • the first communication device 520 may be connected to the first communication device 520.
  • the first side portion 5201 of the substrate 521 may be disposed in parallel with the first portion 1911 of the housing 1910.
  • the second communication device 520-1 may include a second surface (eg, the second surface 412 of FIG. 4A) of the substrate 521 of the second communication device 520-1. In some regions of the fourth portion 1914 of 1910, it may be disposed adjacent to and parallel to the fourth portion 1914.
  • the third communication device 520-2 may include a second surface (eg, the second surface 412 of FIG. 4A) of the substrate 521 of the third communication device 520-2. In some regions of the second portion 1912 of 1910, the second portion 1912 may be disposed adjacent to and parallel to the second portion 1912.
  • the first communication device 520 may form a beam pattern directed toward the first portion 1911 of the housing 1910 (eg, facing in the direction of?).
  • the second communication device 520-1 may form a beam pattern directed toward the fourth portion 1914 of the housing 1910 (eg, directed in the direction of 4).
  • the third communication device 520-2 may form a beam pattern directed toward the second portion 1912 of the housing 1910 (eg, directed toward 3).
  • the communication devices 520, 520-1, and 520-2 shown in FIGS. 19A and 19B may have at least one corner, or at least one corner, of the substantially rectangular electronic device 1900. It may be arranged in some areas, or may be mixed in corners or corners.
  • an area of the housing 1910 corresponding to a portion in which the communication devices 520, 520-1, and 520-2 are mounted may be formed of a non-conductive material so as to prevent degradation of radiation performance of the communication device. It may be formed of a material (eg, a dielectric material). However, the present disclosure is not limited thereto, and the corresponding region of the housing 1910 may be replaced with a metal periodic structure (eg, a metal grid) through which holes may be formed or the beam may pass through the beam forming direction of the communication device.
  • a metal periodic structure eg, a metal grid
  • the electronic device may include a first plate (eg, the first plate 202 of FIG. 2A) and a second surface facing away from the first plate.
  • a housing comprising a plate (eg, the second plate 211 of FIG. 2B) and a side member (eg, the side support structure 218 of FIG. 2A) surrounding the space between the first plate and the second plate (
  • An antenna structure eg, antenna array 720 of FIG. 7A
  • the antenna structure comprises: A first element disposed in the in (eg, the second element 712 of FIG.
  • Wireless communication circuitry eg, wireless communication circuitry 715 of FIG. 7A
  • the wireless communication circuitry comprising: a first electrical path (eg, FIG.
  • First electrical path 7121 a second electrical path connected to a first point on the second element (eg, second electrical path 7171 of FIG. 7A), and the first point is the third element.
  • a third electrical path closer to the first element and connected to a second point on the second element eg, the third electric path 7122 of FIG. 7A
  • the second point is a third element than the first element.
  • a fourth electrical path connected to the third element eg A fourth electrical path 7141 of FIG. 7A, wherein the wireless communication circuitry is configured to provide a phase difference between the first signal at the first point and the second signal at the second point. Can be.
  • the phase difference may be 180 degrees.
  • the first element eg, the first element 712 of FIG. 7A
  • the second element eg, the second element 713 of FIG. 7A
  • the third element eg, FIG. 7
  • the third element 714 of 7a may be formed in a symmetrical shape having the same diameter as each other.
  • the first point (eg, the first point 7171 of FIG. 7A) is the center of the second element (eg, the second element 713 of FIG. 7A) and the first element (eg 7a is disposed between the first element 712 of FIG. 7a, and the second point (eg, the second point 7122 of FIG. 7a) is the second element (eg, the second element 713 of FIG. 7a).
  • the third element eg, the third element 714 of FIG. 7A).
  • the first element eg, the first element 1152 of FIG. 11B
  • the second element eg, the second element 1153 of FIG. 11B
  • the third element eg, FIG.
  • the third element 1155 of 11b forms a first column (eg, the first column 1180 of FIG. 11B), and the antenna structure is arranged in a second column parallel to the first column (eg, a dipole antenna array)
  • the second antenna array 1190 of FIG. 11B may be further included.
  • the electronic device may include a first plate (eg, the first plate 202 of FIG. 2A) and a second plate facing the first plate (eg, the second plate 211 of FIG. 2A). And a housing (eg, the housing 210 of FIG. 2A) comprising a side member (eg, the side support structure 218 of FIG. 2A) surrounding the space between the first plate and the second plate, An antenna structure (eg, FIG. 4A) comprising at least one plane disposed parallel to the first plate and comprising a first antenna element (eg, antenna element 420 of FIG. 4A) disposed on the plane Antenna 450) and wireless communication circuitry (eg, wireless communication circuitry 430 of FIG.
  • each of the plurality of spaced points on the antenna element Electrical paths (eg, electrical paths 421 and 422 of FIG. 4A) that are connected spontaneously, and wherein the wireless communication circuitry is to provide a phase difference of at least one of at least two signals at the plurality of points. Can be.
  • At least two of the at least a plurality of points may be disposed symmetrically with respect to the center of the first antenna element.
  • the first antenna element (eg, the antenna element 620 of FIG. 6) is formed to be symmetrical with respect to a virtual line passing through a center, and the plurality of points are formed in the first antenna.
  • a first point (eg, the first point 621 of FIG. 6) disposed on one side of the element with respect to the line, and a second point disposed at a position symmetrical to the first point on the other side with respect to the line. (Eg, the second point 623 of FIG. 6).
  • the first antenna element may include a third point (eg, the third point 622 of FIG. 6) and the third point disposed at a position rotated 90 degrees from the first point with respect to the center.
  • a fourth point eg, fourth point 624 of FIG. 6) disposed on the first antenna element that is symmetrical to three points, wherein the third point and fourth point are the wireless communication circuit (eg, It may be electrically connected to the wireless communication circuit 630 of FIG. 6.
  • the method may further include a substrate (eg, the substrate 410 of FIG. 4B) formed in such a manner that a plurality of insulating layers are stacked, and the first antenna element (eg, the antenna element 420 of FIG. 4B). ) May be formed on a first plane (eg, the first plane 4101 of FIG. 4B) of the insulating layer of the substrate.
  • a substrate eg, the substrate 410 of FIG. 4B
  • the first antenna element eg, the antenna element 420 of FIG. 4B
  • a first plane eg, the first plane 4101 of FIG. 4B
  • the wireless communication circuit may be electrically connected to the first antenna element using the electrical paths (eg, the electrical paths 421 and 422 of FIG. 4B) disposed through the insulating layer of the substrate. .
  • the electrical paths may be different from the first plane of the insulating layer of the substrate (eg, the second plane of FIG. 4E).
  • at least two conductive pads eg, conductive pads 423 and 424 of FIG. 4E disposed correspondingly to (4101), wherein the at least two conductive pads are capacitively coupled to the antenna element.
  • a third plane of the insulating layer spaced apart from the first antenna element (eg, the first antenna element 420 of FIG. 4F) (eg, the third plane 4101 of FIG. 4F). And further comprising a second antenna element (second antenna element 426 of FIG. 4F) disposed thereon, wherein the at least two second conductive pads (eg, two conductive pads 423, 424 of FIG. 4F)
  • the antenna may be disposed between the first antenna element and the second antenna element, and the second antenna element may be disposed at a position capable of coupling with the at least two second conductive pads.
  • the wireless communication circuit (eg, the wireless communication circuit 430 of FIG. 4F) transmits a signal of a first frequency band through the first antenna element (eg, the antenna element 420 of FIG. 4F).
  • a second frequency band different from the signal of the first frequency band may transmit / receive a signal through the second antenna element (eg, the second antenna element 426 of FIG. 4F).
  • the method may further include a switching device (eg, the switching device 1015 of FIG. 10B) for selectively switching the plurality of electrical paths.
  • a switching device eg, the switching device 1015 of FIG. 10B
  • the first antenna element (eg, antenna elements 1232 and 1234 of FIG. 11A) is formed around the first antenna element (eg, the wireless communication circuit 1170 of FIG. 11A).
  • the electronic device may further include at least one conductive pattern (eg, the conductive patterns 1121 and 1122 of FIG. 11A) electrically connected at the point.
  • the at least one conductive pattern may include a dipole antenna or a folded dipole antenna.
  • the at least one conductive pattern may include a first conductive pattern and a second conductive pattern electrically connected to the wireless communication circuit, respectively. have.
  • a first surface (eg, first surface 1103 of FIG. 11A) facing the first plate (eg, first plate 202 of FIG. 2A) and the second plate (eg, FIG. Further comprising a substrate (eg, the substrate 1131 of FIG. 11A) including a second surface (eg, the second surface 1104 of FIG. 11A) facing the second plate 211 of FIG. 2B.
  • An antenna element (eg, antenna element 1132 of FIG. 11A) may be disposed on the second surface.
  • the first antenna element may include a metal pattern formed on the substrate, a metal plate attached to the substrate, a flexible printed circuit (FPCB), or the substrate. It may include a conductive paint applied to.
  • FPCB flexible printed circuit

Abstract

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 제1플레이트, 상기 제1플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2플레이트 및 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징과, 상기 제2플레이트와 평행한 적어도 하나의 플래인을 포함하는 안테나 구조로써, 상기 안테나 구조는, 상기 플래인에 배치되는 제1엘리먼트와, 상기 플래인의 상부에서 바라볼 때, 상기 플래인에서 상기 제1엘리먼트와 이격되도록 배치되는 제2엘리먼트와, 상기 플래인의 상부에서 바라볼 때, 상기 플래인에서 상기 제2엘리먼트와 이격되도록 배치되는 제3엘리먼트, 상기 제2엘리먼트는 상기 제1엘리먼트와 상기 제3엘리먼트 사이에 배치되고, 10GHz ~ 100GHz 범위의 주파수를 갖는 신호를 송수신하도록 전기적으로 구성되는 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는, 상기 제1엘리먼트에 연결되는 제1전기적 경로와, 상기 제2엘리먼트상의 제1지점에 연결되는 제2전기적 경로, 상기 제1지점은 상기 제3엘리먼트보다 제1엘리먼트에 가까우며, 상기 제2엘리먼트상의 제2지점에 연결되는 제3전기적 경로, 상기 제2지점은 상기 제1엘리먼트보다 제3엘리먼트에 가까우며, 상기 제3엘리먼트에 연결되는 제4전기적 경로를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1지점에서의 제1신호와 상기 제2지점에서의 제2신호간의 위상차(phase difference)를 제공하도록 구성될 수 있다. 이 외에 다양한 실시 예들이 가능할 수 있다.

Description

다중 급전을 이용한 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
본 발명의 다양한 실시예들은 다중 급전(multi-feeding)을 이용한 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
무선 통신 기술의 발전에 따라 전자 장치(예: 통신용 전자 장치)는 일상 생활에 보편적으로 사용되고 있으며, 이로 인한 컨텐츠 사용이 기하급수적으로 증가되고 있는 추세이다. 이러한 컨텐츠 사용의 급속한 증가에 의해 네트워크 용량은 점차 한계에 도달하고 있으며, low latency 데이터 통신이 요구됨에 따라 차세대 무선 통신 기술(예: 5G 통신) 또는 WIGIG(wireless gigabit alliance)(예: 802.11AD) 등의 고속 무선 통신 기술이 개발되고 있다.
차세대 무선 통신 기술은 실질적으로 20GHz 이상의 밀리미터웨이브(millimeter wave)가 사용될 수 있으며, 주파수 특성상 높은 자유 공간 손실을 극복하고, 안테나의 이득을 높이기 위하여 복수의 안테나 엘리먼트가 일정 간격으로 배열된 어레이 구조를 사용할 수 있다. 이러한 어레이 안테나는 단위 안테나 엘리먼트의 개수가 증가할수록 이득은 증가하지만 안테나의 부피가 증가하여 전자 장치에 실장할 경우, 어려움이 있을 수 있다.
안테나의 부피를 줄이기 위하여, 안테나 엘리먼트들 사이의 간격을 줄임으로써 안테나 전자 부피를 감소시킬 수 있다. 그러나 이러한 방법은 안테나 엘리먼트 사이의 간격이 줄어듦으로써 상호 간섭이 증가되어 안테나의 전체 이득이 감소될 수 있다. 또한, 안테나 엘리먼트를 기판의 여러면에 실장하여 안테나 엘리먼트의 개수를 유지하면서 크기를 감소시킬 수 있으나, 서로 다른 방향으로 지향성을 가지기 때문에 보강 간섭에 의한 어레이 안테나의 효과를 얻기 힘들다.
본 발명의 다양한 실시예들은 다중 급전을 이용한 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 안테나의 이득 저하를 감소시키면서 실장 공간을 줄일 수 있는 다중 급전을 이용한 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 제1플레이트, 상기 제1플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2플레이트 및 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징과, 상기 제2플레이트와 평행한 적어도 하나의 플래인을 포함하는 안테나 구조로써, 상기 안테나 구조는, 상기 플래인에 배치되는 제1엘리먼트와, 상기 플래인의 상부에서 바라볼 때, 상기 플래인에서 상기 제1엘리먼트와 이격되도록 배치되는 제2엘리먼트와, 상기 플래인의 상부에서 바라볼 때, 상기 플래인에서 상기 제2엘리먼트와 이격되도록 배치되는 제3엘리먼트, 상기 제2엘리먼트는 상기 제1엘리먼트와 상기 제3엘리먼트 사이에 배치되고, 10GHz ~ 100GHz 범위의 주파수를 갖는 신호를 송수신하도록 전기적으로 구성되는 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는, 상기 제1엘리먼트에 연결되는 제1전기적 경로와, 상기 제2엘리먼트상의 제1지점에 연결되는 제2전기적 경로, 상기 제1지점은 상기 제3엘리먼트보다 제1엘리먼트에 가까우며, 상기 제2엘리먼트상의 제2지점에 연결되는 제3전기적 경로, 상기 제2지점은 상기 제1엘리먼트보다 제3엘리먼트에 가까우며, 상기 제3엘리먼트에 연결되는 제4전기적 경로를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1지점에서의 제1신호와 상기 제2지점에서의 제2신호간의 위상차(phase difference)를 제공하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 제1플레이트, 상기 제2플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2플레이트 및 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징과, 상기 제1플레이트에 평행하게 배치되는 적어도 하나의 플래인을 포함하고, 상기 플래인에 배치되는 제1안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 구조 및 10GHz ~ 100GHz 범위의 주파수를 갖는 신호를 송수신하도록 전기적으로 구성되는 무선 통신 회로를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1안테나 엘리먼트상의 서로 이격된 복수의 지점들 각각에 전기적으로 연결되는 전기적 경로들을 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 복수의 지점들에서 적어도 두 개의 신호들 중 적어도 하나의 위상차를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 동일 개수의 급전 포트를 유지하면서 다중 급전을 통하여 안테나 엘리먼트의 개수를 줄임으로써, 이득 저하를 최소화하고 안테나의 전체 부피를 감소시켜 전자 장치의 부피를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 모바일 전자 장치의 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 2a의 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 2c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 5G 통신을 지원하는 전자 장치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 통신 장치의 블록도이다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 4a의 통신 장치의 적층 구조를 도시한 단면도이다.
도 4c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 4a의 통신 장치의 전계 분포를 도시한 도면이다.
도 4d 내지 도 4f는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 다양한 적층 구조를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 7a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 7b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 7a의 통신 장치의 급전 구조를 도시한 구성도이다.
도 7c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 급전 구조를 도시한 구성도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 7의 통신 장치의 방사 패턴과 종래 통신 장치의 방사 패턴을 비교한 도면이다.
도 9a는 종래 기술에 따른 3개의 안테나 엘리먼트에 각각 단일 급전된 안테나의 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 9b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 7의 통신 장치의 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 10a 내지 도 10h는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 스위칭 장치를 이용하여 다중 급전된 통신 장치를 도시한 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 서로 다른 형태로 배치된 도전성 엘리먼트들이 다중 급전을 통해 안테나 어레이로 형성된 통신 장치를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 사시도이다.
도 13a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 12의 통신 장치의 제1안테나(A1)의 구성을 도시한 구성도이다.
도 13b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 13a의 라인 A-A'에서 바라본 제1안테나의 적층 구조를 도시한 단면도이다.
도 14a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 12의 통신 장치의 제5안테나(A5) 및 제7안테나(A7)의 구성을 도시한 부분 사시도이다.
도 14b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 14a의 라인 B-B'에서 바라본 제2안테나의 적층 구조를 도시한 단면도이다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 다양한 급전 구조를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 구성도이다.
도 17a 및 도 17b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 16의 제2안테나 어레이 및 제4안테나 어레이의 급전 구조를 도시한 도면이다.
도 18a 내지 도 18c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 16의 제3안테나 어레이 및 제5안테나 어레이의 다양한 급전 구조를 도시한 도면이다.
도 19a 및 도 19b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 배치를 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 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 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 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. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150) 를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)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. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있고, 이로부터, 제 1 네트워크 198 또는 제 2 네트워크 199와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 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, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", “A 또는 B 중 적어도 하나,”"A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,”및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 모바일 전자 장치(200)의 전면의 사시도이다. 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 1의 모바일 전자 장치(200)의 후면의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 일 실시예에 따른 모바일 전자 장치(200)는, 제 1 면(또는 전면)(210A), 제 2 면(또는 후면)(210B), 및 제 1 면(210A) 및 제 2 면(210B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(210C)을 포함하는 하우징(210)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 1의 제 1 면(210A), 제 2 면(210B) 및 측면(210C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(210A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(202)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(210B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(211)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(211)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(210C)은, 전면 플레이트(202) 및 후면 플레이트(211)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 “측면 부재”)(218)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(211) 및 측면 베젤 구조(218)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(202)는, 상기 제 1 면(210A)으로부터 상기 후면 플레이트(211) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제 1 영역(210D)들을, 상기 전면 플레이트(202)의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(도 2b 참조)에서, 상기 후면 플레이트(211)는, 상기 제 2 면(210B)으로부터 상기 전면 플레이트(202) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제 2 영역(210E)들을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(202) (또는 상기 후면 플레이트(211))가 상기 제 1 영역(210D)들 (또는 상기 제 2 영역(210E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 제 1 영역(210D)들 또는 제 2 영역(210E)들 중 일부가 포함되지 않을 수 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치(200)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(218)는, 상기와 같은 제 1 영역(210D) 또는 제 2 영역(210E)이 포함되지 않는 측면 쪽에서는 제 1 두께 (또는 폭)을 가지고, 상기 제 1 영역(210D) 또는 제 2 영역(210E)을 포함한 측면 쪽에서는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는, 디스플레이(201), 오디오 모듈(203, 207, 214), 센서 모듈(204, 216, 219), 카메라 모듈(205, 212, 213), 키 입력 장치(217), 발광 소자(206), 및 커넥터 홀(208, 209) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(200)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(217), 또는 발광 소자(206))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(201)는, 예를 들어, 전면 플레이트(202)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 제 1 면(210A), 및 상기 측면(210C)의 제 1 영역(210D)을 형성하는 전면 플레이트(202)를 통하여 상기 디스플레이(201)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 디스플레이(201)의 모서리를 상기 전면 플레이트(202)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(201)의 외곽과 전면 플레이트(202)의 외곽간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다.
다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)의 화면 표시 영역의 일부에 리세스 또는 개구부(opening)을 형성하고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 오디오 모듈(214), 센서 모듈(204), 카메라 모듈(205), 및 발광 소자(206) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)의 화면 표시 영역의 배면에, 오디오 모듈(214), 센서 모듈(204), 카메라 모듈(205), 지문 센서(216), 및 발광 소자(206) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 센서 모듈(204, 219)의 적어도 일부, 및/또는 키 입력 장치(217)의 적어도 일부가, 상기 제 1 영역(210D), 및/또는 상기 제 2 영역(210E)에 배치될 수 있다.
오디오 모듈(203, 207, 214)은, 마이크 홀(203) 및 스피커 홀(207, 214)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(203)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(207, 214)은, 외부 스피커 홀(207) 및 통화용 리시버 홀(214)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(207, 214)과 마이크 홀(203)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(207, 214) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
센서 모듈(204, 216, 219)은, 전자 장치(200)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(204, 216, 219)은, 예를 들어, 하우징(210)의 제 1 면(210A)에 배치된 제 1 센서 모듈(204)(예: 근접 센서) 및/또는 제 2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(210)의 제 2 면(210B)에 배치된 제 3 센서 모듈(219)(예: HRM 센서) 및/또는 제 4 센서 모듈(216) (예: 지문 센서)을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서는 하우징(210)의 제 1면(210A)(예: 디스플레이(201)뿐만 아니라 제 2면(210B)에 배치될 수 있다. 전자 장치(200)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서(204) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(205, 212, 213)은, 전자 장치(200)의 제 1 면(210A)에 배치된 제 1 카메라 장치(205), 및 제 2 면(210B)에 배치된 제 2 카메라 장치(212), 및/또는 플래시(213)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈(205, 212)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(213)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들 (적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(200)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(217)는, 하우징(210)의 측면(210C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(200)는 상기 언급된 키 입력 장치(217)들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(217)는 디스플레이(201) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 입력 장치는 하우징(210)의 제 2면(210B)에 배치된 센서 모듈(216)을 포함할 수 있다.
발광 소자(206)는, 예를 들어, 하우징(210)의 제 1 면(210A)에 배치될 수 있다. 발광 소자(206)는, 예를 들어, 전자 장치(200)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 발광 소자(206)는, 예를 들어, 카메라 모듈(205)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 소자(206)는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(208, 209)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제 1 커넥터 홀(208), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제 2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(209)을 포함할 수 있다.
도 2c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 2a의 모바일 전자 장치(예: 도 2a의 모바일 전자 장치(200))의 전개 사시도이다.
도 2c를 참조하면, 모바일 전자 장치(220)는, 측면 베젤 구조(221), 제 1 지지부재(2211)(예 : 브라켓), 전면 플레이트(222), 디스플레이(223), 인쇄 회로 기판(224), 배터리(225), 제 2 지지부재(226)(예 : 리어 케이스), 안테나(227), 및 후면 플레이트(228)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(220)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제 1 지지부재(2211), 또는 제 2 지지부재(226))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(220)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 2a, 또는 도 2b의 전자 장치(200)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제 1 지지부재(2211)는, 전자 장치(220) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(221)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(221)와 일체로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(2211)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(2211)는, 일면에 디스플레이(223)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(224)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(224)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(220)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(225)는 전자 장치(220)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(225)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(224)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(225)는 전자 장치(220) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(220)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(227)는, 후면 플레이트(228)와 배터리(225) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(227)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(227)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 다른 실시예에서는, 측면 베젤 구조(221) 및/또는 상기 제 1 지지부재(2211)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
도 3a는 5G 통신을 지원하는 전자 장치(300)의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3a을 참조하면, 전자 장치(300)(예: 도 2a의 전자 장치(200))는 하우징(310), 프로세서(340), 통신 모듈(350)(예: 도 1의 통신 모듈(190)), 제1 통신 장치(321), 제2 통신 장치(322), 제3 통신 장치(323), 제4 통신 장치(324), 제1 도전성 라인(331), 제2 도전성 라인(332), 제3 도전성 라인(333), 또는 제4 도전성 라인(334)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(310)은 전자 장치(300)의 다른 구성요소들을 보호할 수 있다. 하우징(310)은, 예를 들어, 전면 플레이트(front plate), 전면 플레이트와 반대 방향을 향하는(facing away) 후면 플레이트(back plate), 및 후면 플레이트에 부착되거나 후면 플레이트와 일체로 형성되고, 전면 플레이트와 후면 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재(또는 메탈 프레임)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(300)는 제1 통신 장치(321), 제2 통신 장치(322), 제3 통신 장치(323), 또는 제4 통신 장치(324)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 통신 장치(321), 제2 통신 장치(322), 제3 통신 장치(323), 또는 제4 통신 장치(324)는 하우징(310)의 내부에 위치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치의 후면 플레이트 위에서 볼 때, 제1 통신 장치(321)는 전자 장치(300)의 좌측 상단에 배치될 수 있고, 제2 통신 장치(322)는 전자 장치(300)의 우측 상단에 배치될 수 있고, 제3 통신 장치(323)는 전자 장치(300)의 좌측 하단에 배치될 수 있고, 제4 통신 장치(300)는 전자 장치(300)의 우측 하단에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(340)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, GPU(graphic processing unit), 카메라의 이미지 신호 프로세서, 또는 baseband processor(또는, 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP))) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(340)는 SoC(system on chip) 또는 SiP(system in package)으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(350)은 제1 도전성 라인(331), 제2 도전성 라인(332), 제3 도전성 라인(333), 또는 제4 도전성 라인(334)을 이용하여, 제1 통신 장치(321), 제2 통신 장치(322), 제3 통신 장치(323), 또는 제4 통신 장치(324)와 전기적으로 연결될 수 있다. 통신 모듈(350)은, 예를 들어, baseband processor, 또는 적어도 하나의 통신 회로(예: IFIC, 또는 RFIC)를 포함할 수 있다. 통신 모듈(350)은, 예를 들어, 프로세서(340)(예: 어플리케이션 프로세서 (AP))와 별개의 baseband processor 를 포함할 수 있다. 제1 도전성 라인(331), 제2 도전성 라인(332), 제3 도전성 라인(333), 또는 제4 도전성 라인(334)은, 예를 들어, 동축 케이블, 또는 FPCB를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(350)은 제 1 Baseband Processor(BP)(미도시), 또는 제 2 Baseband Processor(BP)(미도시)를 포함할 수 있다. 전자 장치(300)는 제1 BP(또는 제2 BP)와 프로세서(340) 사이에 칩(chip) 간 통신을 지원하기 위한, 하나 이상의 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 프로세서(340)와 제1 BP 또는 제2 BP는 상기 칩 간 인터페이스(inter processor communication channel)를 사용하여 데이터를 송수신 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 BP 또는 제2 BP는 다른 개체들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 제1 BP는, 예를 들어, 제1 네트워크(미도시)에 대한 무선 통신을 지원할 수 있다. 제2 BP는, 예를 들어, 제2 네트워크(미도시)에 대한 무선 통신을 지원할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 BP 또는 제2 BP는 프로세서(340)와 하나의 모듈을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 BP 또는 제2 BP는 프로세서(340)와 통합적으로 형성(integrally formed)될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 제1 BP 또는 제2 BP는 하나의 칩(chip)내에 배치되거나, 또는 독립된 칩 형태로 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(340)와 적어도 하나의 Baseband Processor(예: 제 1 BP)는 하나의 칩(SoC chip)내에 통합적으로 형성되고, 다른 Baseband Processor(예: 제 2 BP)는 독립된 칩 형태로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 네트워크(미도시), 또는 제2 네트워크(미도시)는 도 1의 네트워크(199)에 대응할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 네트워크(미도시) 및 제2 네트워크(미도시) 각각은 4G(4th generation) 네트워크 및 5G(5th generation) 네트워크를 포함할 수 있다. 4G 네트워크는 예를 들어, 3GPP에서 규정되는 LTE(long term evolution) 프로토콜을 지원할 수 있다. 5G 네트워크는 예를 들어, 3GPP에서 규정되는 NR(new radio) 프로토콜을 지원할 수 있다.
도 3b는 일 실시 예에 따른 통신 장치(360)의 블록도이다.
도 3b를 참조하면, 통신 장치(360)(예: 도 3a의 제1 통신 장치(321), 제2 통신 장치(322), 제3 통신 장치(323), 또는 제4 통신 장치(324))는 통신 회로(362)(예: RFIC), PCB(printed circuit board)(361), 제1 안테나 어레이(363), 또는 제2 안테나 어레이(364)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, PCB(361)에는 통신 회로(362), 제1 안테나 어레이(363), 또는 제2 안테나 어레이(364)가 위치할 수 있다. 예를 들어, PCB(361)의 제1 면에는 제1 안테나 어레이(363), 또는 제2 안테나 어레이(364)가 배치되고, PCB(361)의 제 2면에는 통신 회로(362)가 위치할 수 있다. PCB(361)는 전송선로(예: 도 3a의 제1 도전성 라인(331), 동축 케이블)를 이용하여 다른 PCB(예: 도 3a의 통신 모듈(350)가 배치된 PCB)와 전기적으로 연결하기 위한 커넥터(예: 동축 케이블 커넥터 또는 B-to-B(board to board))가 포함될 수 있다. 상기 PCB(361)는 예를 들어, 동축 케이블 커넥터를 이용하여 통신 모듈(350)이 배치된 PCB와 동축 케이블로 연결되고, 동축 케이블은 송신 및 수신 IF 신호 또는 RF 신호의 전달을 위해 이용될 수 있다. 또 다른 예로, B-to-B 커넥터를 통해서, 전원이나 그 밖의 제어 신호가 전달될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 어레이(363), 또는 제2 안테나 어레이(364)는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 상기 안테나 엘리먼트들은 패치 안테나, 루프 안테나 또는 다이폴 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 어레이(363)에 포함된 안테나 엘리먼트는 전자 장치(360)의 후면 플레이트를 향해 빔을 형성하기 위해 패치 안테나일 수 있다. 또 다른 예로, 제2 안테나 어레이(364)에 포함된 안테나 엘리먼트는 전자 장치(예: 도 2a의 전자 장치(200)의 측면 부재를 향해 빔을 형성하기 위해 다이폴 안테나, 또는 루프 안테나일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(362)는 3GHZ에서 100GHZ 대역 중 적어도 일부 대역(예: 24GHZ에서 30GHZ 또는 37GHz 에서 40GHz)을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 회로(362)는 주파수를 업 컨버터 또는 다운 컨버터 할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(360)(예: 도 3a의 제 1 통신 장치(321))에 포함된 통신 회로(362)는 통신 모듈(예: 도 3a의 통신 모듈(350))로부터 도전성 라인(예: 도 3a의 제1 도전성 라인(331))을 통해 수신한 IF 신호를 RF 신호로 업 컨버터 할 수 있다. 또 다른 예로, 통신 장치(360)(예: 도 3a의 제 1 통신 장치(321))에 포함된 통신 회로(362)는 제1 안테나 어레이(363) 또는 제2 안테나 어레이(364)를 통해 수신한 RF 신호(예: 밀리미터 웨이브 신호)를 IF 신호로 다운 컨버터 하여 도전성 라인을 이용하여 통신 모듈에 전송할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치(400)의 사시도이다.
도 4a의 통신 장치(400)는 도 3a의 통신 장치들(321, 322, 323, 324)과 적어도 일부 유사하거나, 통신 장치들의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 4a를 참고하면, 통신 장치(400)는 기판(410)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(410)은 제1면(411) 및 제1면(411)의 반대 방향으로 향하는 제2면(412)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(410)은 제2면(412)이 전자 장치(예: 도 2b의 전자 장치(200))의 후면 플레이트(예: 도 2b의 후면 플레이트(211))를 향하도록 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 기판(410)은 제2면(412)이 전자 장치의 측면 부재(예: 도 2a의 측면 부재(216)), 또는 전면 플레이트(예: 도 2a의 전면 플레이트(202))를 향하도록 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치(400)는 기판(410)의 제2면(412)에 배치되는 안테나(450)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 구조는 전자 장치(예: 도 3a의 전자 장치(300))의 제2플레이트와 평행한 기판(410)의 적어도 하나의 플래인 및 안테나(450)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나(450)는 기판(410)의 제2면(412)에 배치되는 안테나 엘리먼트(420)(예: 도전성 플레이트 또는 도전성 패치)를 포함할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 안테나 엘리먼트(420)는 기판(410)을 형성하는 복수의 절연층들 사이에 개재될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(420)는 중앙을 지나는 라인 C-C'을 기준으로 상호 대칭되는 형상으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(420)는 한 쌍의 급전부(421, 422)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 한 쌍의 급전부(421, 422)는 대칭 라인 C-C'을 기준으로 상호 대칭되는(예: 대향되는) 지점에 각각 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 한 쌍의 급전부(421, 422)는 기판(410)의 제1면(411)에 배치되는 무선 통신 회로(430)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(430)는 안테나 엘리먼트(420)를 통해 10GHz ~ 100GHz 범위의 주파수 대역을 갖는 적어도 하나의 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 한 쌍의 급전부(421, 422)는 기판(410)의 제1면(411)에서 제2면(412)까지 전기적으로 연결되는 도전성 비아(conductive via)를 통해 무선 통신 회로(430)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 한 쌍의 급전부(421, 422)는 무선 통신 회로(430)와 커플링 급전을 통해 전기적으로 연결될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(420)는 기판에 형성되는 도전성 패턴을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(420)는 기판(410)에 부착되는 금속 플레이트, 가요성 인쇄회로(FPCB) 또는 도전성 도료를 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 장치(400)는 안테나 엘리먼트로 사용되는 하나의 안테나 엘리먼트(420)에 무선 통신 회로(430)의 두 개의 급전 포트가 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 통신 장치(400)는 입력 포트가 두 배로 증가하여 안테나 엘리먼트(420)로 인가되는 입력 파워가 증가되고, 이로 인하여 통신 장치(400)의 출력 파워가 증가될 수 있다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 4a의 통신 장치(400)의 적층 구조를 도시한 단면도이다.
도 4b를 참고하면, 기판(410)은 복수의 절연 레이어를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(410)은 적어도 하나의 절연 레이어를 포함하는 제1레이어 영역(4101), 또는 제1레이어 영역(4101)과 이웃하고, 또 다른 적어도 하나의 절연 레이어를 포함하는 제2레이어 영역(4102)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1레이어 영역(4101)은 안테나(450)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나(450)는 안테나 엘리먼트(420)(예: 도전성 플레이트 또는 도전성 패치)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1레이어 영역(4101)은 안테나 엘리먼트(420)로부터 서로 대칭되는 위치에서 제2레이어 영역(4102)까지 연장되고, 무선 통신 회로(430)와 각각 전기적으로 연결되는 제1급전부(421) 및 제2급전부(422)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1급전부(421) 및 제2급전부(422)는 기판(410)의 두께 방향으로 제1레이어 영역(4101)을 관통하는 도전성 비아를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1급전부(421)는 제2레이어 영역(4102)에 배치되는 제1급전 선로(442)를 통하여 무선 통신 회로(430)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2급전부(422)는 제2레이어 영역(4102)에 배치되는 제2급전 선로(443)를 통하여 무선 통신 회로(430)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1급전 선로(442) 및 제2급전 선로(443)는 제2레이어 영역(4102)에 배치되는 그라운드 플래인(441) 중 적어도 하나와 전기적으로 단절되도록 형성될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 그라운드 플래인(441)은 하나 이상일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(420)는 기판(410)의 제1레이어 영역(4101)의 최상면(예: 제2면(412))에 배치될 수 있으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 안테나 엘리먼트(420)는 제1레이어 영역(4101) 중 어느 하나의 절연 레이어에 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2레이어 영역(4102)은 서로 다른 절연 레이어에 배치되는 그라운드 플래인(441)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(430)는 BGA(ball grid array) 방식으로 기판(410)의 제1면(411)에 실장될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 그라운드 플래인(441)은 도전성 비아(4411)를 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 도전성 비아(4411)는 하나 이상일 수 있다.
도 4c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 4a의 통신 장치(400)의 전계 분포를 도시한 도면으로써, 도 4a의 대칭 라인 C-C'을 기준으로 좌우에 대칭을 이루는 전계 분포가 형성됨을 알 수 있다. 따라서, 대칭 라인 C-C'을 기준으로 각각의 영역 중 서로 대칭되는(대향되는) 지점에 급전부(421, 422)를 배치하더라도 안테나 엘리먼트(420)의 방사 특성은 변함없으며, 출력 파워가 증가될 수 있다.
도 4d 내지 도 4f는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 다양한 적층 구조를 도시한 단면도이다.
도 4d를 참고하면, 통신 장치(400-1)는 기판(410)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(410)은 적어도 하나의 절연 레이어를 포함하는 제1레이어 영역(4101), 또는 제1레이어 영역(4101)과 이웃하고, 또 다른 적어도 하나의 절연 레이어를 포함하는 제2레이어 영역(4102)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1레이어 영역(4101)은 안테나(450)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나(450)는 안테나 엘리먼트(420)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1레이어 영역(4101)은 안테나 엘리먼트(420)로부터 서로 대칭되는 위치에서 제2레이어 영역(4102)까지 연장되고, 무선 통신 회로(430)와 각각 전기적으로 연결되는 제1급전부(421) 및 제2급전부(422)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1급전부(421) 및 제2급전부(422)는 기판(410)의 두께 방향으로 제1레이어 영역(4101)을 관통하는 도전성 비아를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1급전부(421)는 제2레이어 영역(4102)에 배치되는 제1급전 선로(442)를 통하여 무선 통신 회로(430)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2급전부(422)는 제2레이어 영역(4102)에 배치되는 제2급전 선로(443)를 통하여 무선 통신 회로(430)와 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2레이어 영역(4102)은 제2면(412)을 위에서 바라볼 때, 중첩되지 않도록 연장되는 연장 영역(F)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 연장 영역(F)은 flexible하게 연장될 수 있다. 연장 영역(F)의 적어도 일부는 제1면(411)으로부터 연장되고, 그곳에 실장되는 무선 통신 회로(430)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 연장 영역(F)은 저손실을 위하여 최대한 짧게 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 연장 영역(F)은 고주파 저손실 소재를 이용하여 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치(400-1)는 연장 영역(F)을 이용하여 전자 장치의 다양한 위치(예: 전자 장치(예: 도 2a의 전자 장치(200))의 측면(예: 도 2a의 측면(210C)으로부터 후면 플레이트(예: 2c의 후면 플레이트(210B) 까지의 위치)에 실장됨으로써 실장 공간 활용성이 극대화될 수 있다.
도 4e를 참고하면, 통신 장치(400-2)는 기판(410)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(410)은 적어도 하나의 절연 레이어를 포함하는 제1레이어 영역(4101), 또는 제1레이어 영역(4101)과 이웃하고, 또 다른 적어도 하나의 절연 레이어를 포함하는 제2레이어 영역(4102)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1레이어 영역(4101)은 안테나(450)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나(450)는 안테나 엘리먼트(420)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1레이어 영역(4101)은 안테나 엘리먼트(420)로부터 제1간격(d1)으로 이격되고, 서로 대칭되는 위치에 배치되는 제1도전성 패드(423) 및 제2도전성 패드(424)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 패드(423) 및 제2도전성 패드(424)는 안테나 엘리먼트(420)와 커플링 가능하게(capacitively coupled) 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1레이어 영역(4101)은 제1급전 패드(423) 및 제2급전 패드(424)로부터 제2레이어 영역(4102)까지 각각 연장되고, 무선 통신 회로(430)와 각각 전기적으로 연결되는 제1급전부(421) 및 제2급전부(422)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1급전부(421) 및 제2급전부(422)는 기판(410)의 두께 방향으로 제1레이어 영역(4101)을 관통하는 도전성 비아를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1급전부(421)는 제2레이어 영역(4102)에 배치되는 제1급전 선로(442)를 통하여 무선 통신 회로(430)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2급전부는 제2레이어 영역(4102)에 배치되는 제2급전 선로(443)를 통하여 무선 통신 회로(430)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4f를 참고하면, 통신 장치(400-3)는 기판(410)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(410)은 적어도 하나의 절연 레이어를 포함하는 제1레이어 영역(4101), 또는 제1레이어 영역(4101)과 이웃하고, 또 다른 적어도 하나의 절연 레이어를 포함하는 제2레이어 영역(4102)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치는 제1레이어 영역(4101)의 서로 다른 위치에 배치되는 안테나(450-1)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나(450-1)는 제1레이어 영역(4101)에 배치되는 제1안테나 엘리먼트(420)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1레이어 영역(4101)은 제1안테나 엘리먼트(420)로부터 제1간격(d1)으로 이격되고, 서로 대칭되는 위치에 배치되는 제1도전성 패드(423) 및 제2도전성 패드(424)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나(450-1)는 제1레이어 영역(4101)의 제1도전성 패드(423) 및 제2도전성 패드(424)로부터 제2간격(d2)으로 이격 배치되는 제2안테나 엘리먼트(426)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 패드(423) 및 제2도전성 패드(424)는 제1안테나 엘리먼트(420) 및 제2안테나 엘리먼트(426) 사이에서 제1안테나 엘리먼트(420) 및 제2안테나 엘리먼트(426)와 커플링 가능하게(capacitively coupled) 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1레이어 영역(4101)은 제1급전 패드(423) 및 제2급전 패드(424)로부터 제2레이어 영역(4202)까지 각각 연장되고, 무선 통신 회로(430)와 각각 전기적으로 연결되는 제1급전부(421) 및 제2급전부(422)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1급전부(421) 및 제2급전부(422)는 기판(410)의 두께 방향으로 제1레이어 영역(4101)을 관통하는 도전성 비아를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1급전부(421)는 제2레이어 영역(4102)에 배치되는 제1급전 선로(442)를 통하여 무선 통신 회로(430)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2급전부(422)는 제2레이어 영역(4102)에 배치되는 제2급전 선로(443)를 통하여 무선 통신 회로(430)와 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(430)는 제1안테나 엘리먼트(420)를 통하여 제1주파수 대역의 무선 신호를 송수신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(430)는 제2안테나 엘리먼트(426)를 통하여 제2주파수 대역의 무선 신호를 송수신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1주파수는 제2주파수보다 높게 설정될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 제1안테나 엘리먼트(420) 및 제2안테나 엘리먼트(426)의 크기에 따라 제1주파수는 제2주파수보다 상대적으로 낮게 설정될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치(510)의 사시도이다.
도 5의 통신 장치(510)는 도 3a의 통신 장치들(321, 322, 323, 324)과 적어도 일부 유사하거나, 통신 장치들의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 안테나 엘리먼트에 적용된 다중 급전(예: 이중 급전)을 통해 기존의 통신 장치 대비 상대적으로 그 크기가 감소된 상태를 도시하고 있다.
도 5를 참고하면, 통신 장치(510)는 기판(511), 기판(511)에 배치되는 안테나 어레이(520) 및 안테나 어레이(520)와 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(514)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 어레이(520)는 일정 간격으로 이격 배치되는 제1안테나(551) 및 제2안테나(552)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나(551)는 제1안테나 엘리먼트(512)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나(552)는 제2안테나 엘리먼트(513)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(514)는 제1안테나 엘리먼트(512) 및 제2안테나 엘리먼트(513)을 통해 10GHz ~ 100GHz 범위의 주파수 대역을 갖는 적어도 하나의 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(511)의 제2면(5112)에 일정 간격으로 배치되는 안테나 엘리먼트들(512, 513)은 기판(511)의 제1면(5111)에 배치되는 무선 통신 회로(514)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치(510)는 4개의 급전 포트를 갖는 무선 통신 회로(514)와 기판(511)에 배치되는 안테나 엘리먼트들(512, 513)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트들(512, 513)은 전술한 도 4a 및 도 4b의 구성과 동일 또는 유사한 방식으로 무선 통신 회로(514)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 무선 통신 회로(514)는 두 개의 급전 포트를 통해 제1안테나 엘리먼트(512)의 제1급전부(5121) 및 제2급전부(5122)에 각각 전기적으로 연결될 수 있으며, 나머지 두 개의 급전 포트를 통해 제2안테나 엘리먼트(513)의 제3급전부(5131) 및 제4급전부(5132)에 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 엘리먼트(512)의 제1급전부(5121) 및 제2급전부(5122) 또는 제2안테나 엘리먼트(513)의 제3급전부(5131) 및 제4급전부(5132)는 제1안테나 엘리먼트(512) 및 제2안테나 엘리먼트(513)의 중심을 지나는 라인 C-C'을 기준으로 대칭되는(대향되는) 지점에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 장치(510)는 동일한 개수의 급전 포트를 이용하더라도 다중 급전(예: 이중 급전)을 통해 안테나 엘리먼트(예: 도전성 플레이트)의 개수를 줄임으로써 그 부피가 감소할 수 있다. 예를 들어, 4개의 급전 포트를 갖는 무선 통신 회로(514)가 이중 급전을 통하여 제1안테나 엘리먼트(512) 및 제2안테나 엘리먼트(513)에 전기적으로 연결되면 기판(511)의 길이(L)는, 무선 통신 회로(514)가 단일 급전 방식으로 4개의 안테나 엘리먼트 각각에 전기적으로 연결되는 기판의 길이(예: 2L) 보다 감소될 수 있다. 이는 통신 장치가 실장되는 전자 장치(예: 도 2a의 전자 장치(200)) 내부의 실장 공간을 효율적으로 사용함으로써 전자 장치의 슬림화를 유도할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 2a의 전자 장치(200)) 내부에서 통신 장치(510)의 실장 공간이 고려되어 안테나 엘리먼트의 개수가 부득이하게 제한될 경우, 개 수가 줄어든 안테나 엘리먼트들(512, 513)에 다중 급전 구성을 적용하면, 안테나 엘리먼트(도전성 플레이트)의 수가 감소되어 이득은 다소 감소하나, 줄어든 안테나 엘리먼트에 적용되는 단일 급전 구성 대비 포트의 수가 증가되어, EIRP(effective isotropically radiated power)(예: 실효등방성 복사전력)는 상대적으로 증가할 수 있다. 예컨대, 무선 통신 회로(514)의 4개의 급전 포트 각각에 급전되는 4개의 안테나 엘리먼트를 갖는 통신 장치가 설치 공간의 제약에 의해 2개의 안테나 엘리먼트만을 가지며, 단일 급전 방식으로 통신 장치로 변경될 경우, EIRP는 현저히 감소될 수 있다. 그러나 통신 장치(510)가 2개의 안테나 엘리먼트들(512, 513)만을 갖더라도, 본 발명의 실시예에 따라 다중 급전(이중 급전) 구성이 적용되기 때문에 급전 포트의 수가 유지되고 상대적으로 EIRP의 감소폭을 줄일 수 있다.
예를 들어, 하기 <표 1>은 4개의 급전 포트를 갖는 무선 통신 회로(514)와 전기적으로 연결되는 안테나 엘리먼트(예: 제1안테나 엘리먼트(512), 또는 제2안테나 엘리먼트(513))의 다양한 전기적 연결 관계를 도시하고 있다. 예를 들어, 'Single 1×4'는 4개의 급전 포트가 4개의 안테나 엘리먼트에 단일 급전되는 경우((a)의 경우)를 의미하며, 'Dual 1×2'는 4개의 급전 포트가 2개의 안테나 엘리먼트에 각각 이중 급전되는 경우((b)의 경우)(예: 도 5의 경우)를 의미하고, 'Dual 1×3'은 4개의 급전 포트 중 두 개의 급전 포트가 3개의 안테나 엘리먼트 중 어느 하나의 안테나 엘리먼트에 이중 급전되는 경우((c)의 경우)(예: 도 7a의 경우)를 의미할 수 있다.
Figure PCTKR2019001811-appb-I000001
상술한 <표 1>을 참고할 때, 각 안테나 엘리먼트의 이득이 5dBi이고, 급전 포트 하나의 입력 파워가 10dBm일 경우, (a)의 통신 장치 대비 (b)의 통신 장치의 경우 이득은 11dBi에서 8dBi로 다소 감소되었으나, 급전 포트의 수가 유지되기 때문에 EIRP는 27dBm에서 24dBm으로 감소폭이 줄어듦을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치(600)의 구성을 도시한 도면이다.
도 6의 통신 장치(600)는 도 3의 통신 장치들(310, 320, 330, 340)와 적어도 일부 유사하거나, 통신 장치들의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 6을 참고하면, 통신 장치(600)는 기판(610), 기판(610)의 제2면(612)에 배치되는 안테나(650) 및 기판(610)의 제1면(611)에 배치되어 안테나 엘리먼트(620)와 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(630)를 포함할 수 있다. 안테나(650)는 안테나 엘리먼트(620)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(620)는 중심을 지나며 서로 수직한 적어도 두 개의 가상의 라인(예: x 축 및 y 축)을 기준으로 대칭적으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(620)는 원형으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 안테나 엘리먼트(620)는 정사각형 또는 정팔각형으로 형성될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(620)는 무선 통신 회로(630)와 다중 급전되는 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(620)는 무선 통신 회로(630)의 4개의 급전 포트가 안테나 엘리먼트(620)의 4개의 지점에서 급전될 수 있다. 예컨대, 안테나 엘리먼트(620)는 제1급전부(621), 제1급전부(621)에서 중심을 Z축으로 90도의 각도를 갖는 지점에 배치되는 제2급전부(622)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, y 축을 기준으로 제1급전부(621)와 대칭되는 지점에 배치되는 제3급전부(623)와, x 축을 기준으로 제2급전부(622)와 대칭되는 지점에 배치되는 제4급전부(624)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1급전부(621)와, 제1급전부(621)와 전계에 대해 대칭으로 배치되는 제3급전부(623)는 증가된 출력 파워를 가지며 제1편파를 형성할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2급전부(622)와, 제2급전부(622)와 전계에 대해 대칭으로 배치되는 제4급전부(624)는 제1편파와 수직하고 증가한 출력 파워를 갖는 제2편파를 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 각 급전부(621, 622, 623, 624)의 위치는 임피던스 정합 등을 위해서 변경될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치(600)는 이웃하는 급전부가 수직하게 배치된 이중 편파를 지원하는 구조가 아닌 두 개의 원형 편파(예: RHCP, 또는 LHCP)를 지원하는 구조에서도 동일하게 대칭 구조를 통해 다중 급전을 적용할 수 있다.
도 7a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치(710)의 구성을 도시한 도면이다.
도 7a 통신 장치(710)는 도 3a의 통신 장치들(321, 322, 323, 324)와 적어도 일부 유사하거나, 통신 장치들(321, 322, 323, 324)의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 7a는 단일 급전이 적용된 안테나 엘리먼트들(712, 714)과 다중 급전(예: 이중 급전)이 적용된 안테나 엘리먼트(713)가 혼합된 통신 장치(710)를 도시하고 있다.
도 7a를 참고하면, 통신 장치(710)는 기판(711), 기판(711)에 배치되는 안테나 어레이(720) 및 안테나 어레이(720)와 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(715)(예: 도 3b의 통신 회로(362))를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 어레이(720)는 기판(711)에 일정 간격으로 배치되는 제1안테나(751), 제2안테나(752) 및 제3안테나(753)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나(751)는 제1 안테나 엘리먼트(712)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나(752)는 제2 안테나 엘리먼트(713)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나(753)는 제3 안테나 엘리먼트(714)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치(710)는 제1 안테나 엘리먼트(712), 제2 안테나 엘리먼트(713), 또는 제3 안테나 엘리먼트(714)와 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(715)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(715)는 제1 안테나 엘리먼트(712), 제2 안테나 엘리먼트(713), 또는 제3 안테나 엘리먼트(714) 를 통해 10GHz ~ 100GHz 범위의 주파수 대역을 갖는 적어도 하나의 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(711)의 제2면(7112)에 일정 간격으로 배치되는 안테나 엘리먼트들(712, 713, 714)은 기판(711)의 제1면(7111)에 배치되는 무선 통신 회로(715)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치(710)는 4개의 급전 포트를 갖는 무선 통신 회로(715), 또는 기판(711)에 배치되는 안테나 엘리먼트들(712, 713, 714)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 엘리먼트(712), 또는 제3안테나 엘리먼트(714)는 제1 급전부(7121), 또는 제 4 급전부(7141)를 통하여 무선 통신 회로(715)의 각 급전 포트와 단일 급전을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4 급전부(7141)는 제3안테나 엘리먼트(714)에서 대칭되는 반대 방향에 배치될 수도 있다. 이는 내부 배선 또는 제2안테나 엘리먼트(713)의 제3 급전부(7132)와의 간섭을 최소화하기 위하여 최대 이격 거리를 두어 내부 배선의 자유도를 높일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 엘리먼트(712), 또는 제3안테나 엘리먼트(714) 사이에 배치된 제2안테나 엘리먼트(713)는 무선 통신 회로(715)의 두 개의 포트와 제2 급전부(7131), 및 제3 급전부(7132)를 통하여 이중 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 각 제2안테나 엘리먼트(713)의 제2, 3급전부(7131, 7132)는 중심을 지나는 라인 C-C'을 기준으로 대칭되는(대향되는) 지점에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 4개의 급전 포트를 갖는 무선 통신 회로(715)가 중앙에 배치된 제2안테나 엘리먼트(713)의 이중 급전을 통하여 전기적으로 연결되면 기판(521)의 길이(1.5L)는, 무선 통신 회로가 단일 급전을 통하여 4개의 안테나 엘리먼트 각각에 전기적으로 연결되는 기판의 길이(예: 2L) 보다 감소될 수 있다. 이는 통신 장치가 실장되는 전자 장치 내부의 실장 공간을 효율적으로 사용함으로써 전자 장치의 슬림화를 유도할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 안테나 엘리먼트(예: 제1안테나 엘리먼트(712), 제2 안테나 엘리먼트(713), 또는 제3안테나 엘리먼트(714)) 중 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(예: 제2 안테나 엘리먼트(713))에 이중 급전이 적용될 경우, 전술한 바와 같이, EIRP의 감소폭을 줄일 수 있다. 예를 들어, 상기 <표 1>을 참고할 때, 각 안테나 엘리먼트의 이득이 5dBi이고, 급전 포트 하나의 입력 파워가 10dBm일 경우, (a)의 통신 장치 대비 (c)의 통신 장치의 경우(예: 도 7의 경우) 이득은 11dBi에서 9.78dBi로 다소 감소되었으나, 급전 포트의 수가 유지되기 때문에 EIRP는 27dBm에서 25.78dBm으로 그 감소폭이 줄어듦을 알 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 안테나 엘리먼트들(예: 도 7a의 안테나 엘리먼트들(712, 713, 714)) 중 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(예: 도 7a의 제2안테나 엘리먼트(713))에 대한 이중 급전이 적용될 경우, 예를 들어, 복수의 안테나 엘리먼트들(예: 도 7a의 안테나 엘리먼트들(712, 713, 714)) 중 중앙에 배치되는 안테나 엘리먼트(예: 도 7a의 제2안테나 엘리먼트(713))에만 이중 급전이 적용될 경우, 상대적으로 중앙에 배치되는 안테나 엘리먼트(예: 도 7a의 제2안테나 엘리먼트(713))에서 방사하는 파워가 주변의 단일 급전이 적용된 안테나 엘리먼트들(예: 도 7a의 제1안테나 엘리먼트(712) 및 제3안테나 엘리먼트(714)))에 비해 높게 발현될 수 있고, 이를 통해 SLL(side lobe level)(예: 부엽 레벨)을 감소시키고 single beam의 빔폭이 넓어질 수 있다.
예를 들어, 하기 <표 2>는 1×3의 안테나 엘리먼트 배열 구성을 갖는 통신 장치의 파워 분포에 따른 방사 패턴의 변화를 나타내고 있다. 예를 들어, '(d) Single 1:1:1'은 3개의 안테나 엘리먼트가 각각 단일 급전을 통해 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 경우를 의미하고, '(e) Dual 1:2:1'은 두 개의 단일 급전된 안테나 엘리먼트 사이에 하나의 이중 급전된 안테나 엘리먼트가 배치되는 경우(예: 도 7a의 경우)를 나타내고 있다.
도 7b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 7a의 통신 장치(710)의 급전 구조를 도시한 구성도이다.
도 7b를 참고하면, 제1안테나 엘리먼트(712)는 제1RF 체인(chain)(7151)을 통해 무선 통신 회로(예: 도 7a의 무선 통신 회로(715))와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 엘리먼트(713)는 제2RF 체인(7152) 및 제3RF 체인(7153)을 통해 무선 통신 회로(예: 도 7a의 무선 통신 회로(715))와 이중 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나 엘리먼트(714)는 제4RF 체인(7154)을 통해 무선 통신 회로(예: 도 7a의 무선 통신 회로(715))와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치(710)는 특정 위상을 가지도록 안테나 엘리먼트들(712, 713, 714)에 전기적으로 연결되는 위상 천이기(phase shifter)들(7161, 7162, 7163, 7164)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 위상 천이기들(7161, 7162, 7163, 7164)은 제1RF 체인(7151) 중에 배치되고 제1안테나 엘리먼트(712)의 위상을 결정하는 제1위상 천이기(7161), 제2RF 체인(7152)과 제3RF 체인(7153) 중에 각각 배치되어 제2안테나 엘리먼트(712)의 위상을 결정하는 제2위상 천이기(7162)와 제3위상 천이기(7163) 및 제4RF 체인(7154) 중에 배치되어 제3안테나 엘리먼트(714)의 위상을 결정하는 제4위상 천이기(7164)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 엘리먼트(712)가 제1RF 체인(7151)을 통해 0도의 위상을 갖도록 급전되고, 제2안테나 엘리먼트(713)가 제2RF 체인(7152)을 통해 0도의 위상 및 제3RF 체인(7153)을 통해 180도의 위상을 갖도록 급전되며, 제3안테나 엘리먼트(714)가 제4RF 체인(7154)을 통해 120도의 위상을 갖도록 급전되면, 통신 장치(730)의 빔 패턴(742)은 기판(711)의 제2면(7112)과 수직한 외측 방향으로 빔 패턴(741)이 형성될 수 있다.
도 7c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치(710)의 급전 구조를 도시한 구성도이다.
도 7c를 참고하면, 제1안테나 엘리먼트(712)는 제1RF 체인(chain)(7151)을 통해 무선 통신 회로(예: 도 7a의 무선 통신 회로(715))와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 엘리먼트(713)는 제2RF 체인(7152) 및 제3RF 체인(7153)을 통해 무선 통신 회로(예: 도 7a의 무선 통신 회로(715))와 이중 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나 엘리먼트(713)는 제4RF 체인(7154)을 통해 무선 통신 회로(예: 도 7a의 무선 통신 회로(715))와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 엘리먼트(713)의 두 급전부(예: 도 7a의 제2 급전부(7131), 또는 제3 급전부(7132))는 제2RF 체인(7152) 및 제3RF 체인(7153)을 통해 180도의 위상 차이를 가지도록 급전될 수 있다. 예컨대, 제2안테나 엘리먼트(713)의 하나의 급전부(예: 도 7a의 제2 급전부(7131))가 제2RF 체인(7152)을 통해 60도의 위상을 갖도록 급전된다면, 제2안테나 엘리먼트(713)의 나머지 하나의 급전부(예: 도 7a의 제3 급전부(7132))는 제3RF 체인(7153)을 통해 240도의 위상을 갖도록 급전될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 장치(예: 도 7a의 통신 장치(710))는 복수의 안테나 엘리먼트 중 적어도 하나의 안테나 엘리먼트의 위상차를 이용하여 빔 패턴 방향이 변경될 수도 있다. 예컨대, 제1안테나 엘리먼트(712)가 제1RF 체인(7151)을 통해 0도의 위상을 갖도록 급전되고, 제2안테나 엘리먼트(713)가 제2RF 체인(7152)을 통해 60도의 위상 및 제3RF 체인(7153)을 통해 240도의 위상을 갖도록 급전되며, 제3안테나 엘리먼트(714)가 제4RF 체인(7154)을 통해 120도의 위상을 갖도록 급전되면, 통신 장치(730)의 빔 패턴(742)은 기판(711)의 제2면(7112)의 외측 방향의 제3안테나 엘리먼트(714) 방향으로 편향되도록 설정될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 7a의 통신 장치의 방사 패턴과 종래 통신 장치의 방사 패턴을 비교한 도면이다.
Figure PCTKR2019001811-appb-I000002
상기 <표 2> 및 도 8을 참고하면, (d)의 경우대비 (e)의 경우에 SLL은 -13dB 에서 -42dB로 현저히 감소함을 알 수 있으며, 단일 빔폭 역시 32.9°에서 37.5°로 현저히 넓어짐을 알 수 있다.
도 9a는 종래 기술에 따른 3개의 안테나 엘리먼트(712, 713, 714)에 각각 단일 급전된 안테나의 방사 패턴을 도시한 도면이고, 도 9b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 7의 통신 장치(710)의 방사 패턴을 도시한 도면으로써, (e)의 경우, 해당 방향으로 빔포밍이 원활히 수행되는 것을 알 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 장치(710)는 3개의 안테나 엘리먼트(712, 713, 714) 중 중앙에 배치된 제2 안테나 엘리먼트(713)만을 이중 급전으로 구현하여 EIRP의 감소폭을 줄이거나 SLL을 저감시키고 있으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 통신 장치는 4개 이상으로 배치되는 안테나 엘리먼트를 포함하는 통신 장치에서 대체적으로 중앙에 배치되는 적어도 하나의 안테나 엘리먼트를 이중 급전시키는 방식으로 구현될 수도 있다.
도 10a 내지 도 10h는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 스위칭 장치를 이용하여 다중 급전된 통신 장치들(1010, 1020, 1030, 1040)을 도시한 도면이다.
도 10a 내지 도 10h의 통신 장치들(1010, 1020, 1030, 1040)은 도 3a의 통신 장치들(321, 322, 323, 324)과 적어도 일부 유사하거나, 통신 장치들(321, 322, 323, 324)의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 10a 및 도 10b를 참고하면, 통신 장치(1010)는 기판(1011)에 배치되는 안테나 어레이(1019)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 어레이(1019)는 기판(1010)에 일정 간격으로 배치되는 제1안테나(1051), 제2안테나(1052) 및 제3안테나(1053)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나(1051)는 제1안테나 엘리먼트(1012)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나(1052)는 제2안테나 엘리먼트(1013)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나(1053)는 제3안테나 엘리먼트(1014)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 엘리먼트(1012) 및 제3안테나 엘리먼트(1014) 각각은 제1 급전부(F1) 및 제4 급전부(F5)를 통하여 단일 급전 방식으로 무선 통신 회로(1016)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 엘리먼트(1013)는 제1안테나 엘리먼트(1012) 및 제3안테나 엘리먼트(1014) 사이에 배치되고, 제2 급전부(F3) 및 제3 급전부(F4)를 통하여 이중 급전을 통하여 무선 통신 회로(1016)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3 급전부(F4)는 제3안테나 엘리먼트(1014)에서 대칭되는 반대 방향에 배치될 수도 있다. 이는 내부 배선 또는 제2안테나 엘리먼트(1013)의 제3 급전부(F4)와의 간섭을 최소화하기 위하여 최대 이격 거리를 두어 내부 배선의 자유도를 높일 수 있다
다양한 실시예에 따르면, 통신 장치(1010)는 안테나 엘리먼트들(1012, 1013, 1014)과 무선 통신 회로(1016)의 복수의 급전 포트들(P1 ~ P6) 사이에 개재되는 스위칭 장치(1015)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 2a의 전자 장치(200))는 스위칭 장치(1015)를 제어함으로써, 안테나 엘리먼트들(1012, 1013, 1014) 중 제2 안테나 엘리먼트(1013)를 이중 급전 방식으로 무선 통신 회로(1016)와 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 제1안테나 엘리먼트(1012) 및 제3안테나 엘리먼트(1014)는 스위칭 장치(1015)를 통하여 제1포트(P1) 및 제5포트(P5)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 엘리먼트(1013)는 무선 통신 회로(1016)의 제3포트(P3) 및 제4포트(P4)를 이용하여 무선 통신 회로(1016)와 이중 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다.
도 10c 및 도 10d를 참고하면, 통신 장치(1020)는 기판(1021)에 배치되는 안테나 어레이(1029)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 어레이(1029)는 기판(1020)에 일정 간격으로 배치되는 제1안테나(1054), 제2안테나(1055), 제3안테나(1056) 및 제4안테나(1057)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나(1054)는 제1안테나 엘리먼트(1022)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나(1055)는 제2안테나 엘리먼트(1023)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나(1056)는 제3안테나 엘리먼트(1024)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4안테나(1057)는 제4안테나 엘리먼트(1025)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 엘리먼트(1022) 및 제4안테나 엘리먼트(1025)는 각각 하나의 급전부, 예를 들면, 제1 급전부(F1) 및 제6 급전부(F7)를 통하여 단일 급전 방식으로 무선 통신 회로(1027)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 엘리먼트(1023) 및 제3안테나 엘리먼트(1024)는 제1안테나 엘리먼트(1022) 및 제4안테나 엘리먼트(1025) 사이에 배치되고, 각각 두 개의 급전부, 예를 들면, 제2 급전부(F3), 제3 급전부(F4), 및 제4 급전부(F5), 제5 급전부(F6)를 통하여 이중 급전을 통하여 무선 통신 회로(1027)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제6 급전부(F7)는 제4안테나 엘리먼트(1057)에서 대칭되는 반대 방향에 배치될 수도 있다. 이는 내부 배선 또는 제3안테나 엘리먼트(1056)의 제5 급전부(F6)와의 간섭을 최소화하기 위하여 최대 이격 거리를 두어 내부 배선의 자유도를 높일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 장치(1020)는 안테나 엘리먼트들(1022, 1023, 1024, 1025)과 무선 통신 회로(1027)의 복수의 급전 포트들(P1 ~ P8) 사이에 개재되는 스위칭 장치(1026)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 스위칭 장치(1026)를 제어함으로써, 안테나 엘리먼트들(1022, 1023, 1024, 1025) 중 제2 안테나 엘리먼트(1023), 또는 제3 안테나 엘리먼트(1024)를 이중 급전 방식으로 무선 통신 회로(1027)와 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 제1안테나 엘리먼트(1022) 및 제4안테나 엘리먼트(1025)는 스위칭 장치(1026)를 통하여 제1포트(P1) 및 제7포트(P7)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 엘리먼트(1023)는 무선 통신 회로(1027)의 제3포트(P3) 및 제4포트(P4)를 이용하여 무선 통신 회로(1027)와 이중 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나 엘리먼트(1024)는 무선 통신 회로(1027)의 제5포트(P5) 및 제6포트(P6)를 이용하여 무선 통신 회로(1027)와 이중 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다.
도 10e 및 도 10f를 참고하면, 통신 장치(1030)는 기판(1031)에 배치되는 안테나 어레이(1039)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 어레이(1039)는 기판(1030)에 일정 간격으로 배치되는 제1안테나(1058), 제2안테나(1059) 및 제3안테나(1060)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나(1058)는 제1안테나 엘리먼트(1032)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나(1059)는 제2안테나 엘리먼트(1033)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나(1060)는 제3안테나 엘리먼트(1034)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 엘리먼트(1032) 및 제3안테나 엘리먼트(1034)는 각각 두 개의 급전부, 예를 들면, 제1 급전부(F1), 제2 급전부(F2) 및 제7 급전부(F9), 제8 급전부(F10)를 통하여 이중 편파 중 각 편파를 단일 급전되는 방식으로 무선 통신 회로(1036)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 엘리먼트(1033)는 제1안테나 엘리먼트(1032) 및 제3안테나 엘리먼트(1034) 사이에 배치되고, 네 개의 급전부, 예를 들면, 제3 급전부(F5), 제4 급전부(F6), 제5 급전부(F7), 및 제6 급전부(F8)를 통하여 이중 편파 중 각 편파를 이중 급전을 통하여 무선 통신 회로(1036)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제7 급전부(F9)는 제3안테나 엘리먼트(1034)에서 대칭되는 반대 방향에 배치될 수도 있다. 이는 내부 배선 또는 제2안테나 엘리먼트(1033)의 제5 급전부(F7)와의 간섭을 최소화하기 위하여 최대 이격 거리를 두어 내부 배선의 자유도를 높일 수 있다
다양한 실시예에 따르면, 통신 장치(1030)는 안테나 엘리먼트들(1032, 1033, 1034)과 무선 통신 회로(1016)의 복수의 급전 포트들(P1 ~ P12) 사이에 개재되는 스위칭 장치(1035)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 2a의 전자 장치(200))는 스위칭 장치(1035)를 제어함으로써, 안테나 엘리먼트들(1032, 1033, 1034) 중 제2 안테나 엘리먼트(1033)를 이중 편파 중 각 편파를 이중 급전 방식으로 무선 통신 회로(1036)와 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 제1안테나 엘리먼트(1032) 및 제3안테나 엘리먼트(1034)는 스위칭 장치(1035)를 통하여 제1포트(P1), 제2포트(P2) 및 제9포트(P9), 제10포트(P10)와 이중 편파 중 각 편파를 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 엘리먼트(1033)는 무선 통신 회로(1036)의 제5포트(P5), 제6포트(P6), 제7포트(P7) 및 제8포트(P8)를 이용하여 무선 통신 회로(1036)와 이중 편파 중 각 편파를 이중 급전되는 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다.
도 10g 및 도 10h를 참고하면, 통신 장치(1040)는 기판(1041)에 배치되는 안테나 어레이(1049)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 어레이(1049)는 기판(1040)에 일정 간격으로 배치되는 제1안테나(1061), 제2안테나(1062), 제3안테나(1063) 및 제4안테나(1064)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나(1061)는 제1안테나 엘리먼트(1042)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나(1062)는 제2안테나 엘리먼트(1043)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나(1063)는 제3안테나 엘리먼트(1044)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4안테나(1064)는 제4안테나 엘리먼트(1045)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 엘리먼트(1042) 및 제4안테나 엘리먼트(1045)는 각각 두 개의 급전부, 예를 들면, 제1 급전부(F1), 제2 급전부(F2) 및 제11 급전부(F11), 제12 급전부(F12)를 통하여 이중 편파 중 각 편파를 단일 급전 방식으로 무선 통신 회로(1047)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 엘리먼트(1043) 및 제3안테나 엘리먼트(1044)는 제1안테나 엘리먼트(1042) 및 제4안테나 엘리먼트(1045) 사이에 배치되고, 각각 네 개의 급전부 예를 들면, 제3 급전부(F3), 제4 급전부(F4), 제5 급전부(F5), 제6 급전부(F6) 및 제7 급전부(F7), 제8 급전부(F8), 제9 급전부(F9), 제10 급전부(F10)를 통하여 이중 편파 중 각 편파를 이중 급전 방식으로 무선 통신 회로(1047)와 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 장치(1040)는 안테나 엘리먼트들(1042, 1043, 1044, 1045)과 무선 통신 회로(1047)의 복수의 급전 포트들(P1 ~ P16) 사이에 개재되는 스위칭 장치(1046)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 2a의 전자 장치(200))는 스위칭 장치(1046)를 제어함으로써, 안테나 엘리먼트들(1042, 1043, 1044, 1045) 중 제2 안테나 엘리먼트(1043), 또는 제3 안테나 엘리먼트(1044)를 이중 편파 중 각 편파를 이중 급전 방식으로 무선 통신 회로(1047)와 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 제1안테나 엘리먼트(1042) 및 제4안테나 엘리먼트(1045)는 스위칭 장치(1046)를 통하여 제1포트(P1), 제2포트(P2) 및 제13포트(P13), 제14포트(P14)와 이중 편파 중 각 편파를 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 엘리먼트(1043)는 무선 통신 회로(1047)의 제5포트(P5), 제6포트(P6), 제7포트(P7) 및 제8포트(P8)를 이용하여 무선 통신 회로(1047)와 이중 편파 중 각 편파를 이중 급전되는 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나 엘리먼트(1044)는 무선 통신 회로(1047)의 제9포트(P9), 제10포트(P10), 제11포트(P11) 및 제12포트(P12)를 이용하여 무선 통신 회로(1047)와 이중 편파 중 각 편파를 이중 급전되는 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 2a의 전자 장치(200))는 통신 장치(예: 도 10a의 통신 장치(1010))의 스위칭 장치(예: 도 10b의 스위칭 장치(1015))를 통하여 복수의 포트들(예: 도 10b의 복수의 포트들(P1~P6))과 안테나 엘리먼트들(예: 도 10a의 안테나 엘리먼트들(1012, 1013, 1014))간의 전기적 연결을 선택적으로 설정함으로써 특정 위치의 적어도 하나의 안테나 엘리먼트를 단일 급전, 이중 급전, 이중 편파 중 각 편파를 단일 급전 및/또는 이중 편파 중 각 편파를 이중 급전 방식으로 무선 통신 회로와 전기적으로 연결시킬 수 있다.
도 11a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 서로 형태로 배치된 안테나 엘리먼트들이 다중 급전을 통해 안테나 어레이로 형성된 통신 장치(1130)를 도시한 도면이다.
도 11a의 통신 장치(1130)는 도 3a의 통신 장치들(321, 322, 323, 324)과 적어도 일부 유사하거나, 통신 장치들의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 11a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 서로 다른 형태를 갖는 도전성 엘리먼트들에 적용된 다중 급전(예: 이중 급전)을 통해 기존의 통신 장치 대비 상대적으로 그 크기가 감소된 상태를 도시하고 있다.
도 11a를 참고하면, 통신 장치(1130)는 기판(1131), 기판(1131)에 일정 간격으로 배치되는 제1안테나 어레이(1110) 및 제1안테나 어레이(1110) 근처에 배치되는 제2안테나 어레이(1120)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1110)는 기판(1131)의 제2면(1104)에 일정 간격으로 배치되는 제1안테나(1111) 및 제2안테나(1112)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나(1111)는 제1안테나 엘리먼트(1132)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나(1112)는 제2안테나 엘리먼트(1134)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 어레이(1120)는 기판(1131)의 제2면(1104)에서 제1안테나(1111) 근처에 배치되는 제3안테나(1121) 및 제2안테나(1112) 근처에 배치되는 제4안테나(1122)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나(1121)는 일정 간격으로 배치되는 제3안테나 엘리먼트(1136), 제4안테나 엘리먼트(1137)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4안테나(1122)는 일정 간격으로 배치되는 제5안테나 엘리먼트(1138) 및 제6안테나 엘리먼트(1139)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치(1130)는 기판(1131)의 제1면(1103)에 배치되고 제1안테나 어레이(1110) 및 제2안테나 어레이(1120)와 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(1170)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1110)는 제1안테나 엘리먼트(1132), 및 제2안테나 엘리먼트(1134)의 중심을 지나는 각각의 라인 C-C'을 기준으로 대칭되게 각각 배치되는 한 쌍의 급전부들(1142과 1143 및 1144와 1145)을 통하여 무선 통신 회로(1170)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 어레이(1120)는 제3안테나 엘리먼트(1136)와 제4안테나 엘리먼트(1137) 및 제5안테나 엘리먼트(1138)와 제6안테나 엘리먼트(1139) 사이를 각각 지나는 라인 C-C'을 기준으로 각각 배치되는 한 쌍의 급전부들(1146과 1147 및 1148과 1149)을 통하여 무선 통신 회로(1170)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1110)에 포함되는 제1안테나 엘리먼트(1132), 및 제2안테나 엘리먼트(1134)는 도전성 플레이트 또는 도전성 패치 형태의 방사체로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 어레이(1120)에 포함되는 제3안테나 엘리먼트(1136), 제4안테나 엘리먼트(1137), 제5안테나 엘리먼트(1138) 및 제6안테나 엘리먼트(1139)는 기판(1131)에 형성되는 도전성 패턴 형태의 다이폴 방사체로 형성될 수 있다. 예컨대, 제3안테나 엘리먼트(1136)와 제4안테나 엘리먼트(1137)는 하나의 다이폴 형태의 방사체로 형성될 수 있다. 제5안테나 엘리먼트(1138)와 제6안테나 엘리먼트(1139)는 또 다른 하나의 다이폴 방사체로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치(1130)는 무선 통신 회로(1170)를 통해 10GHz ~ 100GHz 범위의 주파수 대역을 갖는 적어도 하나의 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 도 11a의 통신 장치(1130)는 8개의 급전 포트들을 가질 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1110)의 제1안테나 엘리먼트(1132), 및 제2안테나 엘리먼트(1134) 중 적어도 하나, 또는 제2안테나 어레이(1120)의 각 제3안테나 엘리먼트(1136), 제4안테나 엘리먼트(1137), 제5안테나 엘리먼트(1138) 및 제6안테나 엘리먼트(1139) 중 적어도 하나는 이중 급전됨으로써, 제1안테나 어레이(1110), 및 제2안테나 어레이(1120)의 안테나 엘리먼트의 개수를 줄여 통신 장치의 부피를 감소시킬 수 있다.
도 11b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 서로 형태로 배치된 도전성 엘리먼트들이 다중 급전을 통해 안테나 어레이로 형성된 통신 장치(1150)를 도시한 도면이다.
도 11b의 통신 장치(1150)는 도 3a의 통신 장치들(321, 322, 323, 324)과 적어도 일부 유사하거나, 통신 장치들(321, 322, 323, 324)의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 11b를 참고하면, 통신 장치(1150)는 기판(1151), 기판(1151)에 일정 간격으로 배치되는 제1안테나 어레이(1180) 및 제1안테나 어레이(1180) 근처에 배치되는 제2안테나 어레이(1190)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1180)는 기판(1151)의 제2면(1106)에 일정 간격으로 배치되는 제1안테나(1113), 제2안테나(1114) 및 제3안테나(1115)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나(1113)는 제1안테나 엘리먼트(1152)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나(1114)는 제2안테나 엘리먼트(1153)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나(1115)는 제3안테나 엘리먼트(1155)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 어레이(1190)는 기판(1151)의 제2면(1106)에 일정 간격으로 배치되는 제4안테나(1123), 제5안테나(1124) 및 제6안테나(1125)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4안테나(1123)는 일정 간격으로 배치되는 제4안테나 엘리먼트(1156) 및 제5안테나 엘리먼트(1157)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제5안테나(1124)는 일정 간격으로 배치되는 제6안테나 엘리먼트(1158) 및 제7안테나 엘리먼트(1159)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제6안테나(1125)는 일정 간격으로 배치되는 제8안테나 엘리먼트(1160) 및 제9안테나 엘리먼트(1161)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치(1150)는 기판(1151)의 제1면(1105)에 배치되고 제1안테나 어레이(1180) 및 제2안테나 어레이(1190)와 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(1170)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1180)에 포함되는 복수의 안테나 엘리먼트들(1152, 1153, 1155)은 도전성 플레이트 또는 도전성 패치 형태의 방사체로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 어레이(1190)에 포함되는 복수의 안테나 엘리먼트들(1156, 1157, 1158, 1159, 1160, 1161)은 기판(1151)에 형성되는 도전성 패턴의 다이폴 방사체로 형성될 수 있다. 예컨대, 제4안테나 엘리먼트(1156)와 제5안테나 엘리먼트(1157)는 하나의 다이폴 형태의 방사체로 형성될 수 있다. 제6안테나 엘리먼트(1158)와 제7안테나 엘리먼트(1159)는 다른 하나의 다이폴 형태의 방사체로 형성될 수 있다. 제8안테나 엘리먼트(1160)와 제9안테나 엘리먼트(1161)는 또 다른 하나의 다이폴 방사체로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1180)의 제1안테나 엘리먼트(1152), 또는 제3안테나 엘리먼트(1155)는 제1 급전부(1162), 또는 제4 급전부(1165)를 통해 무선 통신 회로(1170)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 어레이(1190)의 제4안테나 엘리먼트(1156), 또는 제8안테나 엘리먼트(1160)는 제5 급전부(1166), 또는 제8 급전부(1169)를 통해 무선 통신 회로(1170)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 엘리먼트(1153)는 제1안테나 어레이(1180)의 제1안테나 엘리먼트(1152), 또는 제3안테나 엘리먼트(1155) 사이에 배치되고, 제2 급전부(1163), 및/또는 제3 급전부(1164)를 통해 무선 통신 회로(1170)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 어레이(1190)의 제6안테나 엘리먼트(1158) 및 제7안테나 엘리먼트(1159)는 제5안테나 엘리먼트(1157)와 제8안테나 엘리먼트(1160) 사이에 배치되고 제6 급전부(1167), 및/또는 제7 급전부(1168)를 통해 무선 통신 회로(1170)와 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1180)의 복수의 안테나 엘리먼트들(1152, 1153, 1155) 및/또는 제2안테나 어레이(1190)의 복수의 안테나 엘리먼트들(1156, 1157, 1158, 1159, 1160, 1161)로 형성된 안테나들 중 적어도 하나에 대한 이중 급전이 적용될 경우, 그 부피가 감소하더라도 통신 장치(1150)의 EIRP의 감소폭을 줄일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1180)의 복수의 안테나 엘리먼트들(1152, 1153, 1155) 및/또는 제2안테나 어레이(1190)의 복수의 안테나 엘리먼트들(1156, 1157, 1158, 1159, 1160, 1161)로 형성된 안테나들 중 적어도 하나에 대한 이중 급전이 적용될 경우, 예를 들어, 이중 급전이 적용되는 적어도 하나의 안테나가 다른 안테나들의 중앙에 배치되는 경우, 상대적으로 중앙에 배치되는 안테나에서 방사하는 파워가 주변의 단일 급전이 적용된 안테나들에 비해 높게 발현될 수 있고, 이를 통해 SLL을 감소시키고 단일 빔폭을 확장시킬 수도 있다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 사시도이다.
도 12의 통신 장치(1200)는 도 3a의 통신 장치들(321, 322, 323, 324)과 적어도 일부 유사하거나, 통신 장치들(321, 322, 323, 324)의 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 12를 참고하면, 통신 장치(1200)는 기판(1210)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(1210)은 제1면(1211), 제1면(1211)의 반대 방향으로 향하는 제2면(1212) 및 제1면(1211)과 제2면(1212) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(1213)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(1210)은 제2면(1212)이 전자 장치(예: 도 2b의 전자 장치(200))의 후면 플레이트(예: 도 2b의 후면 플레이트(211))를 향하도록 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 기판(1210)의 제2면(1212)이 전자 장치의 측면 부재(예: 도 2a의 측면 부재(216)), 또는 전면 플레이트(예: 도 2a의 전면 플레이트(202))를 향하도록 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 장치(1200)는 기판(1210)에 배치되는 제1안테나 어레이(1214), 제2안테나 어레이(1215), 제3안테나 어레이(1216), 제4안테나 어레이(1217) 및 제5안테나 어레이(1218)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1214)는 기판(1210)의 제2면(1212)을 통해 z 축 방향으로 빔 패턴이 형성되도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 어레이(1215)는 기판(1210)의 제1에지 영역(E1)에서 y 축 방향으로 빔 패턴이 형성되도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나 어레이(1216)는 제2안테나 어레이(1215)와 인접하도록 배치되고, 기판(1210)의 제1에지 영역(E1)에서 y 축 방향으로 빔 패턴이 형성되도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4안테나 어레이(1217)는 제1에지 영역(E1)으로부터 일정 각도로(예: 수직으로) 연장된 기판(1210)의 제2에지 영역(E2)에서 x 축 방향으로 빔 패턴이 형성되도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면 제5안테나 어레이(1218)는 제4안테나 어레이(1217)와 인접하도록 배치되고, 기판(1210)의 제2에지 영역(E2)에서 x 축 방향으로 빔 패턴이 형성되도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1214)는 기판(1210)의 제2면(1212)에서 일정 간격으로 배치되는 제1 안테나(A1), 제2 안테나(A2), 제3 안테나(A3), 또는 제4 안테나(A4)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 어레이(1215)는 기판(1210)의 제1에지 영역(E1)에서 일정 간격으로 배치되는 제5 안테나(A5), 또는 제6 안테나(A6)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나 어레이(1216)는 제1에지 영역(E1)에서 일정 간격으로 배치되는 제7 안테나(A7), 또는 제8 안테나(A8)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4안테나 어레이(1217)는 기판의 제2에지 영역(E2)에서 일정 간격으로 배치되는 제9 안테나(A9), 또는 제10 안테나(A10)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제5안테나 어레이(1218)는 제2에지 영역(E2)에서 일정 간격으로 배치되는 제11 안테나(A11), 또는 제12 안테나(A12)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치(1200)는 기판(1210)의 제1면(1211)에 실장되고, 복수의 안테나들(A1 ~ A12)과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(1247)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(1247)는 복수의 안테나들(A1 ~ A12)을 통해 10GHz ~ 100GHz 범위의 주파수 대역을 갖는 적어도 하나의 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1214)의 제1 안테나(A1), 제2 안테나(A2), 제3 안테나(A3), 또는 제4 안테나(A4) 중 적어도 하나, 제2안테나 어레이(1215)의 제5 안테나(A5), 또는 제6 안테나(A6) 중 적어도 하나, 제3안테나 어레이(1216)의 제7 안테나(A7), 또는 제8 안테나(A8) 중 적어도 하나, 제4안테나 어레이(1217)의 제9 안테나(A9), 또는 제10 안테나(A10) 중 적어도 하나 및 제5안테나 어레이(1218)의 제11 안테나(A11), 또는 제12 안테나(A12) 중 적어도 하나는 이중 급전 및/또는 이중 편파 이중 급전 방식으로 무선 통신 회로(1247)와 전기적으로 연결됨으로써 동일한 개 수의 급전 포트를 이용하더라도 다중 급전(예: 이중 급전)을 통해 안테나의 개 수를 줄임으로써 통신 장치의 부피가 감소될 수 있다.
도 13a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 12의 통신 장치(1200)의 제1안테나(A1)의 구성을 도시한 도면이다. 도 13b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 13a의 라인 A-A'에서 바라본 제1안테나의 적층 구조를 도시한 단면도이다
도 13a를 설명함에 있어, 제1안테나 어레이(1214)에서 제1안테나(A1)의 구성을 도시하고 설명하였으나, 제1안테나 어레이(1214)의 제2안테나(A2), 제3안테나(A2) 및 제4안테나(A4) 역시 제1안테나(A1)와 동일 또는 유사하게 형성될 수 있음은 자명하다.
도 13a를 참고하면, 제1안테나(A1)는 기판(1210)의 제2면(1212)에 배치되는 안테나 엘리먼트(1221)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1221)는 금속 플레이트 또는 금속 패치 타입으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나(A1)는 안테나 엘리먼트(1221) 주변에 배치되며, 안테나 엘리먼트(1221)를 둘러싸는 방식으로 배치되는 도전성 패턴(1226)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도시된 바와 같이 도전성 패턴(1226)은 복수 개일 수 있으면, 나머지 도전성 패턴들 역시 도전성 패턴(1226)과 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다.
한 실시예에 따르면, 도전성 패턴(1226)은 내부 공간을 가지며, 폐루프(closed loop)로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패턴(1226)은 사각형으로 형성되었으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 도전성 패턴(1226)은 원형, 타원형 또는 다각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패턴(1226)은 안테나 엘리먼트(1221)와 커플링 가능한(capacitively coupled) 위치에 배치되어 안테나 엘리먼트(1221)의 방사 성능을 향상시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패턴(1226)은 특정 주기 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 안테나 엘리먼트(1221)는 λ/4 의 전기적 길이를 갖는 주기 구조체로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1221)는 AMC(artificial magnetic conductor) 구조이거나 SAMC(superstrate artificial magnetic conductor)를 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(1210)의 제2면(1212)을 상부에서 바라볼 때, 도전성 패턴(1226)은 내부 공간에 배치되는 더미 패턴(1227)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 더미 패턴(1227)은 기판 제조 시 균등한 열팽창계수를 제공함으로써 고온의 열에 의해 발생할 수 있는 기판(1210)의 휨 현상을 방지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 더미 패턴(1227)은 도전성 재질 또는 비도전성 재질로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도시된 바와 같이 더미 패턴(1227)은 복수 개일 수 있으면, 나머지 더미 패턴들 역시 더미 패턴(1227)과 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1221)는 기판(1210)의 제1면(1211)에 실장된 무선 통신 회로(예: 도 12의 무선 통신 회로(1247))와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1221)는 네 개의 급전부(1222, 1223, 1224, 1225)를 통하여 무선 통신 회로(1247)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제1안테나(A1)의 안테나 엘리먼트(1221)는 서로 대칭되는 위치에 배치되는 제1 급전부(1222), 또는 제2 급전부(1223)와 각 급전부에서 중심축을 기준으로 90도 회전되는 위치에 배치되는 제3 급전부(1224), 또는 제4 급전부(1225)를 통하여 이중 편파 이중 급전 방식으로 무선 통신 회로(1247)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 13b를 참고하면, 기판(1210)은 복수의 절연 레이어를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(1210)은 적어도 하나의 절연 레이어를 포함하는 제1레이어 영역(1201), 제1레이어 영역(1201)과 이웃하고, 또 다른 적어도 하나의 절연 레이어를 포함하는 제2레이어 영역(1202)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1레이어 영역(1201)은 안테나 엘리먼트(1221)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1레이어 영역(1201)은 안테나 엘리먼트(1221)로부터 서로 대칭되는 위치에서 제2레이어 영역(1202)까지 연장되고, 무선 통신 회로(1247)와 각각 전기적으로 연결되는 제1급전부(1222) 및 제2급전부(1223)를 포함할 수 있다. 미도시되었으나, 제3급전부(예: 도 13a의 제3급전부(1224)) 및 제4급전부(예: 도 13a의 제4급전부(1225)) 역시 동일한 방식으로 무선 통신 회로(1247)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1급전부(1222) 및 제2급전부(1223)는 기판(1210)의 두께 방향으로 제1레이어 영역(1201)을 관통하는 도전성 비아(conductive via)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1급전부(1222)는 제2레이어 영역(1202)에 배치되는 제1급전 선로(1205)를 통하여 무선 통신 회로(1247)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2급전부(1223)는 제2레이어 영역(1202)에 배치되는 제2급전 선로(1206)를 통하여 무선 통신 회로(1247)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1급전 선로(1205) 및 제2급전 선로(1206)는 제2레이어 영역(1202)에 배치되는 그라운드 플래인(1203)과 전기적으로 단절되도록 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1221)는 기판(1210)의 제1레이어 영역(1201)에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패턴(1226)은 기판(1210)의 제1레이어 영역(1201) 중 안테나 엘리먼트(1221)보다 기판(1210)의 제2면(1212)에 가깝게 배치된 플래인상에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 더미 패턴(1227)은 도전성 패턴(1226)보다 기판(1210)의 제2면(1212)에서 멀게 배치된 플래인상에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트(1221)는 더미 패턴(1227) 중 적어도 일부가 배치된 플래인과 동일한 플래인에 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 안테나 엘리먼트(1221), 도전성 패턴(1226) 및/또는 더미 패턴(1227)은 제1레이어 영역(1201) 중 동일한 플래인 및/또는 서로 다른 플래인에 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1안테나(A1)는 도전성 패턴(1226)에 의해 밴드폭이 확장되고, 이득이 향상될 수 있다. 예를 들어, 하기 <표 3>에 도시된 바와 같이, 안테나 엘리먼트(1221)만으로 제1안테나가 형성될 경우, 이득은 6.5dBi, 밴드폭은 1GHz로 발현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나가 안테나 엘리먼트(1221) 주변에 배치되는 일반적인 형상의 복수의 도전성 패턴을 더 포함하는 AMC(artificial magnetic conductor) 구조로 형성될 경우, 이득은 7.5dBi, 밴드폭은 2.5GHz로 향상될 수 있으며, 제1안테나가 안테나 엘리먼트 주변에 배치되는 상술한 링 타입 도전성 패턴(1226)을 더 포함하는 SAMC(superstrate artificial magnetic conductor) 구조로 형성될 경우, 이득은 8.2dBi, 밴드폭은 5GHz로 향상됨을 알 수 있다.
Figure PCTKR2019001811-appb-I000003
도 14a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 12의 통신 장치(1200)의 제5안테나(A5) 및 제7안테나(A7)의 구성을 도시한 부분 사시도이다. 도 14b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 14a의 라인 B-B'에서 바라본 제2안테나의 적층 구조를 도시한 단면도이다.
도 14a를 설명함에 있어, 제2안테나 어레이(1215)에서 제5안테나(A5)의 구성을 도시하고 설명하였으나, 제2안테나 어레이(1215)의 제6안테나(A6), 제4안테나 어레이(1217)의 제9안테나(A9) 및 제10안테나(A10)는 제5안테나(A5)와 동일 또는 유사하게 형성될 수 있음은 자명하다. 또 다른 예로, 제3안테나 어레이(1216)에서 제7안테나(A7)의 구성을 도시하고 설명하였으나, 제3안테나 어레이(1216)의 제8안테나(A8), 제5안테나 어레이(1218)의 제11안테나(A11) 및 제12안테나(A12)는 제7안테나(A7)와 동일 또는 유사하게 형성될 수 있음은 자명하다.
도 14a를 참고하면, 제5안테나(A5)는 제1안테나 엘리먼트(1232) 및 제2안테나 엘리먼트(1233)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 엘리먼트(1232) 및 제2안테나 엘리먼트(1233)는 기판(1210)의 제2면(1212)을 상부에서 바라볼 때, 적어도 일부 영역이 서로 중접되는 위치에서 일정 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(예: 도 12의 무선 통신 회로(1247))는 제1안테나 엘리먼트(1232) 및 제2안테나 엘리먼트(1233)을 통하여 수직 편파를 송수신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 엘리먼트(1232) 및 제2안테나 엘리먼트(1233)는 금속 플레이트 또는 금속 패치 형태로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제7안테나(A7)는 제3안테나 엘리먼트(1236) 및 제4안테나 엘리먼트(1237)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나 엘리먼트(1236) 및 제4안테나 엘리먼트(1237)는 나란하게 배치되고, 제1안테나 엘리먼트(1232) 및 제2안테나 엘리먼트(1233) 사이의 공간에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(예: 도 12의 무선 통신 회로(1247))는 제3안테나 엘리먼트(1236) 및 제4안테나 엘리먼트(1237)를 통하여 수평 편파를 송수신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나 엘리먼트(1236) 및 제4안테나 엘리먼트(1237)는 기판(1210)에서 금속 패턴 형태의 다이폴 방사체로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제5안테나(A5)의 제1안테나 엘리먼트(1232)와 제2안테나 엘리먼트(1233) 및/또는 제7안테나(A7)의 제3안테나 엘리먼트(1236)와 제4안테나 엘리먼트(1237)는 무선 통신 회로(예: 도 12의 무선 통신 회로(1247))와 전기적으로 연결됨으로써, 동일한 개 수의 급전 포트를 이용하더라도 다중 급전(예: 이중 급전)을 통해 안테나의 개 수를 줄임으로써 통신 장치의 부피가 감소될 수 있다.
도 14b를 참고하면, 기판(1210)은 급전 영역(NA), 매칭 영역(MA) 및 안테나 배치 영역(FA)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제5안테나(A5)는 기판(1210)의 절연 레이어 중 서로 다른 플래인에 배치되는 제1안테나 엘리먼트(1232) 및 제2안테나 엘리먼트(1233)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 엘리먼트(1232)는 제1급전 선로(1251) 및 제1급전 라인(1241)를 통하여 제1급전 지점(1242)에서 무선 통신 회로(1247)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 엘리먼트(1233)는 제2급전 선로(1252) 및 제2급전 라인(1243)를 통하여 제2급전 지점(1244)에서 무선 통신 회로(1247)와 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제5안테나(A5)는 제1안테나 엘리먼트(1232) 및 제2안테나 엘리먼트(1233)의 제1매칭 영역(MA1) (예: 임피던스 매칭 영역, 캐비티(cavity)) 및 제2매칭 영역(MA2)(예: 임피던스 매칭 영역, 캐비티)을 통하여 작동 주파수 대역이 결정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제5안테나(A5)는 제1안테나 엘리먼트(1232)의 제1급전 라인(1241)과의 수직거리 및/또는 커플링 면적에 따른 커패시턴스 값에 따라 작동 주파수가 결정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제5안테나(A5)는 제2안테나 엘리먼트(1233)의 제2급전 라인(1243)과의 수직거리 및/또는 커플링 면적에 따른 커패시턴스 값에 따라 작동 주파수가 결정될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 제5안테나(A5)는 제1급전 라인(1241)과 그라운드 플래인(1207) 및/또는 제2급전 라인(1243)과 그라운드 플래인(1207)과의 수직거리 또는 커플링 면적에 따른 커패시턴스 값에 따라 작동 주파수가 결정될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제7안테나(A7)는 제5안테나(A5)의 제1안테나 엘리먼트(1232) 및 제2안테나 엘리먼트(1233) 사이의 공간에 배치되고, 제5안테나(A5) 로부터 적어도 일부가 돌출되도록 형성되는 제3급전 라인(1245) 및 제4급전 라인(1246)의 단부에 각각 배치되는 제3도전성 패턴(1236) 및 제4도전성 패턴(1237)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3급전 라인(1245)은 제3급전 선로(1253)를 통하여 무선 통신 회로(1247)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4급전 라인(1246)은 제4급전 선로(1254)를 통하여 무선 통신 회로(1247)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치(1500)의 다양한 급전 구조를 도시한 도면이다.
도 15a의 통신 장치(1500)는 도 3a의 통신 장치들(321, 322, 323, 324)과 적어도 일부 유사하거나, 통신 장치들(321, 322, 323, 324)의 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 15a를 참고하면, 통신 장치(1500)는 기판(1510)에 배치되는 제1안테나 어레이(1520), 제1안테나 어레이(1520)와 인접하여 기판(1510)에 배치되는 제2안테나 어레이(1530) 및 제2안테나 어레이(1530)와 인접하여 기판(1510)에 배치되는 제3안테나 어레이(1540)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1520)는 기판(1510)에 배치되는 1X4 배열의 4 개의 안테나들(A1, A2, A3, A4)을 포함할 수 있다. 제1안테나 어레이(1520)의 안테나들(A1, A2, A3, A4)은 도 12의 제1안테나(A1)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 어레이(1530)는 기판(1510)에 배치되는 1X4 배열의 4 개의 안테나들(A5, A6, A7, A8)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 어레이(1530)의 안테나들(A5, A6, A7, A8)은 도 12의 제5안테나(A5)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나 어레이(1540)는 기판(1510)에 배치되는 1X4 배열의 4 개의 안테나들(A9, A10, A11, A12)을 포함할 수 있다. 제3안테나 어레이(1540)의 안테나들(A9, A10, A11, A12)은 도 12의 제7안테나(A7)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1520)는 제1안테나(A1), 제2안테나(A2), 제3안테나(A3) 및 제4안테나(A4)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나(A1)는 제1안테나 엘리먼트(1521), 제1안테나 엘리먼트(1521)를 둘러싸는 방식으로 배치되는 폐루프 형태의 도전성 패턴(1526)(예: 도 13a의 도전성 패턴(1226)) 및 도전성 패턴(1526)의 내부 공간에 배치되는 더미 패턴(1527)(예: 도 13a의 더미 패턴(1227))을 포함할 수 있다. 도전성 패턴(1526), 또는 더미 패턴(1527)은 예를 들면, 복수 개일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 엘리먼트(1521)는 제1급전부(F1), 제2급전부(F2), 제3급전부(F3) 및 제4급전부(F4)를 통하여 이중 편파 이중 급전 방식으로 무선 통신 회로(예: 도 12의 무선 통신 회로(1247))와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나(A2), 제3안테나(A3) 및 제4안테나(A4) 역시 제2안테나 엘리먼트(1522), 제3안테나 엘리먼트(1523) 및 제4안테나 엘리먼트(1524)를 포함할 수 있으며, 제2안테나 엘리먼트(1522), 제3안테나 엘리먼트(1523) 및 제4안테나 엘리먼트(1524)은 제1안테나 엘리먼트(1521)와 동일하게 복수의 급전부(F6, F7, F8, F9, F10, F11, F12, F13, F14, F15, F16)를 통하여 이중 편파 이중 급전 방식으로 무선 통신 회로(예: 도 12의 무선 통신 회로(1247))와 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1520)는 제1안테나 엘리먼트(1221), 제1안테나 엘리먼트(1522), 제3안테나 엘리먼트(1223) 및 제4안테나 엘리먼트(1524)를 통해 이중 편파 이중 급전 방식으로 무선 통신 회로(예: 도 12의 무선 통신 회로(1247))와 전기적으로 연결됨으로써, 동일한 개 수의 급전 포트를 이용하더라도 다중 급전(예: 이중 급전)을 통해 기존보다 안테나의 개 수를 줄임으로써 통신 장치의 부피가 감소될 수 있다.
도 15b에 도시된 바와 같이, 전술한 도 15a의 제1안테나 어레이(1520)의 4개의 안테나들(A1, A2, A3, A4)에 각각 배치된 안테나 엘리먼트들(1521, 1522, 1523, 1524) 중 제1안테나(A1)의 제1안테나 엘리먼트(1521) 및 제4안테나(A4)의 제4안테나 엘리먼트(1524)는 제1급전부(F1), 제4급전부(F4), 제13급전부(F13) 및 제16급전부(F16)를 통하여 이중 편파 중 각 편파를 단일 급전되는 방식으로 무선 통신 회로(예: 도 12의 무선 통신 회로(1247))와 전기적으로 연결되고, 제2안테나(A2)의 제2안테나 엘리먼트(1522) 및 제3안테나(A3)의 제3안테나 엘리먼트(1523)는 제5급전부(F5) 내지 제12급전부(F12)를 통해 이중 편파 중 각 편파를 이중 급전되는 방식으로 무선 통신 회로(예: 도 12의 무선 통신 회로(1247))와 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 경우, 제1안테나 어레이(1520)에서, 복수의 안테나들(A1, A2, A3, A4) 중 적어도 중앙에 배치된 제2안테나(A2) 및 제3안테나(A3)의 대응 안테나 엘리먼트들(1522. 1523)에 이중 편파 중 각 편파를 이중 급전 방식이 적용될 경우, 주변의 이중 편파 중 각 편파를 단일 급전 방식이 적용된 안테나들(A1, A4)에 비해 방사 파워가 높게 발현될 수 있고, 이를 통해 SLL(side lobe level)이 감소되고, single beam의 빔폭이 넓어질 수 있다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 구성도이다.
도 16의 통신 장치(1600)는 도 3a의 통신 장치들(321, 322, 323, 324)과 적어도 일부 유사하거나, 통신 장치들(321, 322, 323, 324)의 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 16을 참고하면, 통신 장치(1600)는 기판(1610)을 포함할 수 있다. 기판(1610)은 제1면(1611) 및 제1면(1611)과 반대 방향으로 향하는 제2면(1612)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치(1600)는 기판(1610)에 배치되는 제1안테나 어레이(1620), 기판(1610)의 일측에 배치되는 제2안테나 어레이(1630) 및 제3안테나 어레이(1640)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 장치(1600)는 기판(1610)의 일측과 대향되는 타측 근처에 배치되는 제4안테나 어레이(1650) 및 제5안테나 어레이(1660)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 어레이(1630)와 제4안테나 어레이(1650)는 실질적으로 동일한 구성을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나 어레이(1640)와 제5안테나 어레이(1660)는 실질적으로 동일한 구성을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나 어레이(1620)는 기판(1610)의 제2면(1612) 방향으로 빔 패턴이 형성되는 제1안테나(1621), 제2안테나(1622) 및 제3안테나(1623)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1안테나(1621), 제2안테나(1622) 및 제3안테나(1623)는 도전성 플레이트 또는 도전성 패치 형태로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2안테나 어레이(1630)는 기판(1610)의 일측에서 제1안테나 어레이(1620)의 안테나들(1621, 1622, 1623)과 대응되는 위치에 배치되는 제4안테나(1631), 제5안테나(1632), 또는 제6안테나(1633)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4안테나 어레이(1650)는 기판(1610)의 타측에서 제1안테나 어레이(1620)의 안테나들(1621, 1622, 1623)과 대응되는 위치에 배치되는 제7안테나(1651), 제8안테나(1652), 또는 제9안테나(1653)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4안테나(1631) 내지 제9안테나(1653)는 도전성 플레이트 또는 도전성 패치 형태로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제3안테나 어레이(1640)는 제2안테나 어레이(1630) 근처에 배치되는 제10안테나(1641), 제11안테나(1642), 또는 제12안테나(1643)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제5안테나 어레이(1660)는 제4안테나 어레이(1650) 근처에 배치되는 제13안테나(1661), 제14안테나(1662), 또는 제15안테나(1663)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제10안테나(1641) 내지 제15안테나(1663)는 기판(1610)에 형성되는 도전성 패턴 형태의 다이폴 방사체로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4안테나(1631) 내지 제9안테나(1653)는 도 14a의 제5안테나(A5)와 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제10안테나(1641) 내지 제15안테나(1653)는 도 14a의 실질적으로 제7안테나(A7)와 동일한 구성을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제4안테나(1631)는 일정 간격으로 이격 배치되고, 서로 마주보도록 배치되는 제1안테나 엘리먼트(1631-1) 및 제2안테나 엘리먼트(1631-2)를 포함할 수 있다. 제5안테나(1632)는 제3안테나 엘리먼트(1632-1) 및 제4안테나 엘리먼트(1632-2)를 포함할 수 있다. 제6안테나(1633)는 제5안테나 엘리먼트(1633-1) 및 제6안테나 엘리먼트(1633-2)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제7안테나(1651)는 제7안테나 엘리먼트(1651-1) 및 제8안테나 엘리먼트(1651-2)를 포함할 수 있다. 제8안테나(1652)는 제9안테나 엘리먼트(1652-1) 및 제10안테나 엘리먼트(1652-2)를 포함할 수 있다. 제9안테나(1653)는 제11안테나 엘리먼트(1653-1) 및 제12안테나 엘리먼트(1653-2)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제10안테나(1641)는 일정 간격으로 이격 배치되고, 서로 마주보도록 배치되는 제13안테나 엘리먼트(1641-1) 및 제14안테나 엘리먼트(1641-2)를 포함할 수 있다. 제11안테나(1642)는 제15안테나 엘리먼트(1642-1) 및 제16안테나 엘리먼트(1642-2)를 포함할 수 있다. 제12안테나(1643)는 제17안테나 엘리먼트(1643-1) 및 제18안테나 엘리먼트(1643-2)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제13안테나(1661)는 제19안테나 엘리먼트(1661-1) 및 제20안테나 엘리먼트(1661-2)를 포함할 수 있다. 제14안테나(1662)는 제21안테나 엘리먼트(1662-1) 및 제22안테나 엘리먼트(1622-2)를 포함할 수 있다. 제15안테나(1663)는 제23안테나 엘리먼트(1663-1) 및 제24안테나 엘리먼트(1663-2)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2안테나 어레이(1630) 및 제4안테나 어레이(1650)는 무선 통신 회로(예: 도 12의 무선 통신 회로(1247))와 전기적으로 연결되어, 기판(1610)의 측면 방향으로 수직 편파를 발생할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나 어레이(1640) 및 제5안테나 어레이(1660)는 무선 통신 회로(예: 도 12의 무선 통신 회로(1247))와 전기적으로 연결되어, 기판(1610)의 측면 방향으로 수평 편파를 발생할 수 있다.
도 17a 및 도 17b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 16의 제2안테나 어레이(1630) 및 제4안테나 어레이(1650)의 급전 구조를 도시한 도면이다.
도 17a 및 도 17b를 참고하면, 제2안테나 어레이(1630)의 3개의 안테나 중 중앙에 배치된 제5안테나(1632)와 제4안테나 어레이(1650)의 3개의 안테나 중 중앙에 배치된 제8안테나(1652)는 이중 급전 방식으로 통신 장치(1600)의 무선 통신 회로(예: 도 12의 무선 통신 회로(1247))의 급전 포트들(port 1 ~ port 8)과 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2안테나 어레이(1630)는 제4안테나(1631)의 제1안테나 엘리먼트(1631-1)가 제1급전 포트(port 1)에 연결되고, 제5안테나(1632)의 제3안테나 엘리먼트(1632-1)와 제4안테나 엘리먼트(1632-2)가 제2급전 포트(port 2) 및 제3급전 포트(port 3)에 각각 연결되고, 제6안테나(1633)의 제5안테나 엘리먼트(1633-1)가 제4급전 포트(port 4)에 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제4안테나 어레이(1650)는 제7안테나(1651)의 제7안테나 엘리먼트(1651-1)가 제5급전 포트(port 5)에 연결되고, 제8안테나(1652)의 제9안테나 엘리먼트(1652-1)와 제10안테나 엘리먼트(1652-2)가 제6급전 포트(port 6) 및 제7급전 포트(port 7)에 각각 연결되고, 제9안테나(1653)의 제11안테나 엘리먼트(1653-1)가 제8급전 포트(port 8)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 18a 내지 도 18c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 16의 제3안테나 어레이(1640) 및 제5안테나 어레이(1660)의 다양한 급전 구조를 도시한 도면이다.
도 18a를 참고하면, 제3안테나 어레이(1640)의 3개의 안테나 중 중앙에 배치된 제11안테나(1642)와 제5안테나 어레이(1660)의 3개의 안테나 중 중앙에 배치된 제14안테나(1662)는 이중 급전 방식으로 통신 장치(1600)의 무선 통신 회로(예: 도 12의 무선 통신 회로(1247))의 일부의 급전 포트들(port 9 ~ port 16)과 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3안테나 어레이(1640)는 제10안테나(1641)의 제13안테나 엘리먼트(1641-1)가 제9급전 포트(port 9)에 연결되고, 제11안테나(1642)의 제15안테나 엘리먼트(1642-1)와 제16안테나 엘리먼트(1642-2)가 제10급전 포트(port 10) 및 제11급전 포트(port 11)에 각각 연결되고, 제12안테나(1643)의 제18안테나 엘리먼트(1643-2)가 제12급전 포트(port 12)에 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제5안테나 어레이(1660)는 제13안테나(1661)의 제19안테나 엘리먼트(1661-1)가 제13급전 포트(port 13)에 연결되고, 제14안테나(1662)의 제21안테나 엘리먼트(1662-1)와 제22안테나 엘리먼트(1662-2)가 제14급전 포트(port 14) 및 제15급전 포트(port 15)에 각각 연결되고, 제15안테나(1663)의 제24안테나 엘리먼트(1663-2)가 제16급전 포트(port 16)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 18b를 참고하면, 제3안테나 어레이(1640)의 3개의 안테나(1641, 1642, 1643)는 18a와 실질적으로 동일한 급전 구조를 가지며, 폴디드 다이폴 형태의 안테나 엘리먼트들(1644, 1645, 1646)로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제5안테나 어레이(1660)의 3개의 안테나(1661, 1662, 1663)는 18a와 실질적으로 동일한 급전 구조를 가지며, 폴디드 다이폴 형태의 안테나 엘리먼트들(1664, 1665, 1666)로 형성될 수 있다.
도 18c를 참고하면, 도 18b의 구성에서 제3안테나 어레이(1640)의 제10안테나(1644) 및 제12안테나(1646)가 일반 다이폴 형태의 안테나(1641, 1643)로 형성되고, 제11안테나(1645)는 폴디드 다이폴 형태로 형성될 수도 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 폴디드 다이폴 형태의 안테나들(1645, 1664, 1665, 1666) 중 적어도 하나의 안테나 역시 도 18a와 같이, 일반 다이폴 안테나들(1642, 1661, 1662, 1663) 중 적어도 하나와 같은 형태로 형성될 수도 있다.
도 19a 및 도 19b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 통신 장치의 배치를 도시한 도면이다.
도 19a 및 도 19b의 통신 장치들(520, 520-1, 520-2)은 도 3a의 통신 장치들(321, 322, 323, 324), 도 4a의 통신 장치(400), 도 5의 통신 장치(510), 도 6의 통신 장치(600), 도 7a의 통신 장치(710), 도 10a의 통신 장치(1010), 도 10c의 통신 장치(1020), 도 10e의 통신 장치(1030), 도 10g의 통신 장치(1040), 도 11a의 통신 장치(1130), 도 11b의 통신 장치(1150), 도 12의 통신 장치(1200), 도 15a의 통신 장치(1500) 또는 도 16의 통신 장치(1600)와 적어도 일부 유사하거나, 통신 장치의 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 19a를 참고하면, 전자 장치(1900)는 하우징(1910)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(1910)은 측면 부재(1920)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 측면 부재(1920)의 적어도 일부 영역은 도전성 부재로 형성될 수 있으며, 비도전성 부분에 의해 단위 도전성 부분으로 구현되어 안테나 방사체로 동작할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하우징(1910)은 제1길이를 갖는 제1부분(1911), 제1부분(1911)과 수직한 방향으로 연장되며 제2길이를 갖는 제2부분(1912), 제2부분(1912)에서 제1부분(1911)과 평행하게 제1길이를 갖도록 연장되는 제3부분(1913) 및 제3부분(1913)에서 제2부분(1912)과 평행하게 제2길이를 갖도록 연장되는 제4부분(1914)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1통신 장치(520), 또는 제2통신 장치(520-1)는 전자 장치(1900)의 내부 공간(1901)에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1통신 장치(520), 또는 제2통신 장치(520-1)는 실질적으로 사각형 형상의 전자 장치(1900)의 적어도 하나의 코너 부분에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1통신 장치(520)의 제1측부(5201)는 하우징(1910)의 제1부분(1911)과 인접하고, 제1통신 장치(520)의 제2측부(5202)는 하우징(1910)의 제2부분(1912)과 인접하게 배치될 수 있다. 이러한 경우, 제1통신 장치(520)의 전기적 연결 부재(550)(예: 전원 단자 및/또는 RF 단자)는 제1통신 장치(520)의 제4측부(5204)에서 전자 장치(1900)의 중심 방향으로 인출될 수 있다. 또 다른 예로, 전기적 연결 부재(550)는 제1통신 장치(520)의 제3측부(5203)에서 전자 장치(1900)의 중심 방향으로 인출될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 제2통신 장치(520-1)의 제1측부(5201)는 하우징(1910)의 제4부분(1914)과 인접하고, 제2통신 장치(520-1)의 제2측부(5202)가 하우징(1910)의 제1부분(1911)과 인접하게 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1통신 장치(520)는 전자 장치의 후면 플레이트(예: 도 2b의 후면 플레이트(211)) 방향으로 빔 패턴을 형성할 수 있다.
도 19b를 참고하면, 제1통신 장치(520), 제2통신 장치(520-1), 또는 제3통신장치(520-2)는 전자 장치(1900)의 모서리 중 일부 영역에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1통신 장치(520)는 제1통신 장치(520)의 기판(521)의 제2면(예: 도 4a의 제2면(412))이 하우징(1910)의 제1부분(1911)의 실질적으로 중앙에서 제1부분(1911)을 향하도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(1900)의 제2플레이트(예: 도 2b의 제2플레이트(211))를 위에서 바라볼 때, 제1통신 장치(520)는 제1통신 장치(520)의 기판(521)의 제1측부(5201)가 하우징(1910)의 제1부분(1911)과 나란한 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2통신 장치(520-1)는 제2통신 장치(520-1)의 기판(521)의 제2면(예: 도 4a의 제2면(412))이 하우징(1910)의 제4부분(1914) 중 일부 영역에서, 제4부분(1914)과 인접하고 나란한 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3통신 장치(520-2)는 제3통신 장치(520-2)의 기판(521)의 제2면(예: 도 4a의 제2면(412))이 하우징(1910)의 제2부분(1912) 중 일부 영역에서, 제2부분(1912)과 인접하고 나란한 방식으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1통신 장치(520)는 하우징(1910)의 제1부분(1911)으로 향하는(예: ① 방향으로 향하는) 빔 패턴을 형성할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2통신 장치(520-1)는 하우징(1910)의 제4부분(1914)으로 향하는(예: ④ 방향으로 향하는) 빔 패턴을 형성할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3통신 장치(520-2)는 하우징(1910)의 제2부분(1912)으로 향하는(예: ③ 방향으로 향하는) 빔 패턴을 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 미도시되었으나, 도 19a 및 도 19b에 제시된 통신 장치들(520, 520-1, 520-2)은 실질적으로 장방형인 전자 장치(1900)의 각 코너, 또는 각 모서리 중 적어도 일부 영역에 배치되거나, 코너 또는 모서리에 혼용으로 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 장치들(520, 520-1, 520-2)이 실장된 부분과 대응하는 하우징(1910)의 영역은 통신 장치의 방사 성능 저하를 방지하기 위하여, 도전성 재질이 아닌 다른 재질(예: 유전체 재질)로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 하우징(1910)의 대응 영역은 통신 장치의 빔 형성 방향으로 하우징 상에 홀이 형성되거나 빔이 통과 가능한 금속 주기 구조체(예: metal grid)로 대체될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 2a의 전자 장치(200))는, 제1플레이트(예: 도 2a의 제1플레이트(202)), 상기 제1플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2플레이트(예: 도 2b의 제2플레이트(211)) 및 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재(예: 도 2a의 측면 지지 구조(218))를 포함하는 하우징(예: 도 2a의 하우징(210))과, 상기 제2플레이트와 평행한 적어도 하나의 플래인을 포함하는 안테나 구조(예: 도 7a의 안테나 어레이(720))로써, 상기 안테나 구조는, 상기 플래인에 배치되는 제1엘리먼트(예: 도 7a의 제2엘리먼트(712))와, 상기 플래인의 상부에서 바라볼 때, 상기 플래인에서 상기 제1엘리먼트와 이격되도록 배치되는 제2엘리먼트(예: 도 7a의 제2엘리먼트(713))와, 상기 플래인의 상부에서 바라볼 때, 상기 플래인에서 상기 제2엘리먼트와 이격되도록 배치되는 제3엘리먼트(예: 도 7a의 제3엘리먼트(714)), 상기 제2엘리먼트는 상기 제1엘리먼트와 상기 제3엘리먼트 사이에 배치되고, 10GHz ~ 100GHz 범위의 주파수를 갖는 신호를 송수신하도록 전기적으로 구성되는 무선 통신 회로(예: 도 7a의 무선 통신 회로(715))를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는, 상기 제1엘리먼트에 연결되는 제1전기적 경로(예: 도 7a의 제1전기적 경로(7121))와, 상기 제2엘리먼트상의 제1지점에 연결되는 제2전기적 경로(예: 도 7a의 제2전기적 경로(7131)), 상기 제1지점은 상기 제3엘리먼트보다 제1엘리먼트에 가까우며, 상기 제2엘리먼트상의 제2지점에 연결되는 제3전기적 경로(예: 도 7a의 제3전기적 경로(7132)), 상기 제2지점은 상기 제1엘리먼트보다 제3엘리먼트에 가까우며, 상기 제3엘리먼트에 연결되는 제4전기적 경로(예: 도 7a의 제4전기적 경로(7141))를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1지점에서의 제1신호와 상기 제2지점에서의 제2신호간의 위상차(phase difference)를 제공하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 위상차는 180도일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1엘리먼트(예: 도 7a의 제1엘리먼트(712)), 상기 제2엘리먼트(예: 도 7a의 제2엘리먼트(713)) 및 상기 제3엘리먼트(예: 도 7a의 제3엘리먼트(714))는 서로 동일 직경을 갖는 대칭 형상으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1지점(예: 도 7a의 제1지점(7131))은 상기 제2엘리먼트(예: 도 7a의 제2엘리먼트(713))의 중앙과 상기 제1엘리먼트(예: 도 7a의 제1엘리먼트(712)) 사이에 배치되고, 상기 제2지점(예: 도 7a의 제2지점(7132))은 상기 제2엘리먼트(예: 도 7a의 제2엘리먼트(713))의 중앙과 상기 제3엘리먼트(예: 도 7a의 제3엘리먼트(714)) 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1엘리먼트(예: 도 11b의 제1엘리먼트(1152)), 상기 제2엘리먼트(예: 도 11b의 제2엘리먼트(1153)) 및 상기 제3엘리먼트(예: 도 11b의 제3엘리먼트(1155))는 제1열(예: 도 11b의 제1열(1180))을 형성하고, 상기 안테나 구조는 상기 제1열과 평행한 제2열에 배치되는 다이폴 안테나 어레이(예: 도 11b의 제2안테나 어레이(1190))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 제1플레이트(예: 도 2a의 제1플레이트(202)), 상기 제1플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2플레이트(예: 도 2a의 제2플레이트(211))및 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재(예: 도 2a의 측면 지지 구조(218))를 포함하는 하우징(예: 도 2a의 하우징(210))과, 상기 제1플레이트에 평행하게 배치되는 적어도 하나의 플래인을 포함하고, 상기 플래인에 배치되는 제1안테나 엘리먼트(예: 도 4a의 안테나 엘리먼트(420))를 포함하는 안테나 구조(예: 도 4a의 안테나(450)) 및 10GHz ~ 100GHz 범위의 주파수를 갖는 신호를 송수신하도록 전기적으로 구성되는 무선 통신 회로(예: 도 4a의 무선 통신 회로(430))를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1안테나 엘리먼트상의 서로 이격된 복수의 지점들 각각에 전기적으로 연결되는 전기적 경로들(예: 도 4a의 전기적 경로들(421, 422))을 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 복수의 지점들에서 적어도 두 개의 신호들 중 적어도 하나의 위상차를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 복수의 지점들 중 적어도 두 개는 상기 제1안테나 엘리먼트의 중앙에 대하여 서로 대칭으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1안테나 엘리먼트(예: 도 6의 안테나 엘리먼트(620))는 중앙을 지나는 가상의 라인을 기준으로 상호 대칭되는 형상으로 형성되고, 상기 복수의 지점은 상기 제1안테나 엘리먼트에서 상기 라인을 기준으로 일측에 배치되는 제1지점(예: 도 6의 제1지점(621))과, 상기 라인을 기준으로 타측에서 상기 제1지점과 대칭되는 위치에 배치되는 제2지점(예: 도 6의 제2지점(623))을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1안테나 엘리먼트는, 상기 중심을 기준으로 상기 제1지점에서 90도 회전된 위치에 배치되는 제3지점(예: 도 6의 제3지점(622)) 및 상기 제3지점과 대칭되는 상기 제1안테나 엘리먼트 상에 배치되는 제4지점(예: 도 6의 제4지점(624))을 포함하고, 상기 제3지점 및 제4지점은 상기 무선 통신 회로(예: 도 6의 무선 통신 회로(630)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 절연 레이어가 적층되는 방식으로 형성되는 기판(예: 도 4b의 기판(410))을 더 포함하고, 상기 제1안테나 엘리먼트(예: 도 4b의 안테나 엘리먼트(420))는 상기 기판의 절연 레이어 중 제1플래인(예: 도 4b의 제1플래인(4101))에 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로는 상기 기판의 절연 레이어를 통하여 배치되는 상기 전기적 경로(예: 도 4b의 전기적 경로(421, 422)를 이용하여 상기 제1안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전기적 경로들(예: 도 4e의 전기적 경로(421, 422))은 상기 기판의 절연 레이어 중 제1플래인과 다른 제2플래인(예 도 4e의 제2플래인(4101))에 대응 배치되는 적어도 두 개의 도전성 패드(예: 도 4e의 도전성 패드(423, 424))와 전기적으로 연결되고, 상기 적어도 두 개의 도전성 패드는 상기 안테나 엘리먼트와 커플링 가능한(capacitively coupled) 위치에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1안테나 엘리먼트(예: 도 4f의 제1안테나 엘리먼트(420))와 이격된 상기 절연 레이어의 제3플래인(예: 도 4f의 제3플래인(4101))상에 배치되는 제2안테나 엘리먼트(도 4f의 제2안테나 엘리먼트(426))를 더 포함하고, 상기 적어도 두 개의 제2도전성 패드(예: 도 4f의 두 개의 도전성 패트(423, 424))는 상기 제1안테나 엘리먼트 및 상기 제2안테나 엘리먼트 사이에 배치되며, 상기 제2안테나 엘리먼트는 상기 적어도 두 개의 제2도전성 패드와 커플링 가능한 위치에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(예: 도 4f의 무선 통신 회로(430))는 상기 제1안테나 엘리먼트(예: 도 4f의 안테나 엘리먼트(420))를 통해 제1주파수 대역의 신호를 송수신하고, 상기 제2안테나 엘리먼트(예: 도 4f의 제2안테나 엘리먼트(426))를 통해 상기 제1주파수 대역의 신호와 다른 제2주파수 대역이 신호를 송수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 복수의 전기적 경로들을 선택적으로 스위칭하기 위한 스위칭 장치(예: 도 10b의 스위칭 장치(1015))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1안테나 엘리먼트(예: 도 11a의 안테나 엘리먼트(1232, 1234)) 주변에 형성되며, 상기 무선 통신 회로(예: 도 11a의 무선 통신 회로(1170))와 적어도 두 지점에서 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 도전성 패턴(예: 도 11a의 도전성 패턴(1121, 1122))을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 도전성 패턴(예: 도 11a의 도전성 패턴(1121, 1122))은 다이폴 안테나 또는 폴디드(folded) 다이폴 안테나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 도전성 패턴(예: 도 11a의 도전성 패턴(1121, 1122))은 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 각각 연결되는 제1도전성 패턴 및 제2도전성 패턴을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1플레이트(예: 도 2a의 제1플레이트(202))를 향하는 제1면(예: 도 11a의 제1면(1103)) 및 상기 제2플레이트(예: 도 2b의 제2플레이트(211))를 향하는 제2면(예: 도 11a의 제2면(1104))을 포함하는 기판(예: 도 11a의 기판(1131))을 더 포함하고, 상기 제1안테나 엘리먼트(예: 도 11a의 안테나 엘리먼트(1132))는 상기 제2면에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1안테나 엘리먼트(예: 도 11a의 안테나 엘리먼트(1132))는 상기 기판에 형성되는 금속 패턴, 상기 기판에 부착되는 금속 플레이트, 가요성 인쇄회로(FPCB) 또는 상기 기판에 도포되는 도전성 도료를 포함할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1플레이트, 상기 제2플레이트와 반대 방향으로 향하는 제2플레이트 및 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징;
    상기 제1플레이트에 평행하게 배치되는 적어도 하나의 플래인을 포함하고, 상기 플래인에 배치되는 제1안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 구조; 및
    10GHz ~ 100GHz 범위의 주파수를 갖는 신호를 송수신하도록 전기적으로 구성되는 무선 통신 회로를 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는 상기 제1안테나 엘리먼트상의 서로 이격된 복수의 지점들 각각에 전기적으로 연결되는 전기적 경로들을 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는 상기 복수의 지점들에서 적어도 두 개의 신호들 중 적어도 하나의 위상차를 제공하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 복수의 지점들 중 적어도 두 개는 상기 제1안테나 엘리먼트의 중앙에 대하여 서로 대칭으로 배치되는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1안테나 엘리먼트는 중앙을 지나는 가상의 라인을 기준으로 상호 대칭되는 형상으로 형성되고,
    상기 복수의 지점은 상기 제1안테나 엘리먼트에서 상기 라인을 기준으로 일측에 배치되는 제1지점과, 상기 라인을 기준으로 타측에서 상기 제1지점과 대칭되는 위치에 배치되는 제2지점을 포함하는 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1안테나 엘리먼트는,
    상기 중심을 기준으로 상기 제1지점에서 90도 회전된 위치에 배치되는 제3지점; 및
    상기 제3지점과 대칭되는 상기 제1안테나 엘리먼트 상에 배치되는 제4지점을 포함하고,
    상기 제3지점 및 제4지점은 상기 무선 통신 회로에 전기적으로 연결되는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    복수의 절연 레이어가 적층되는 방식으로 형성되는 기판을 더 포함하고,
    상기 제1안테나 엘리먼트는 상기 기판의 절연 레이어 중 제1플래인에 형성되는 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 상기 기판의 절연 레이어를 통하여 배치되는 상기 전기적 경로를 이용하여 상기 제1안테나 엘리먼트에 전기적으로 연결되는 전자 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 전기적 경로들은 상기 기판의 절연 레이어 중 제1플래인과 다른 제2플래인에 대응 배치되는 적어도 두 개의 도전성 패드와 전기적으로 연결되고,
    상기 적어도 두 개의 도전성 패드는 상기 제1안테나 엘리먼트와 커플링 가능한(capacitively coupled) 위치에 배치되는 전자 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1안테나 엘리먼트와 이격된 상기 절연 레이어의 제3플래인상에 배치되는 제2안테나 엘리먼트를 더 포함하고, 상기 적어도 두 개의 제2도전성 패드는 상기 제1안테나 엘리먼트 및 상기 제2안테나 엘리먼트 사이에 배치되며,
    상기 제2안테나 엘리먼트는 상기 적어도 두 개의 제2도전성 패드와 커플링 가능한 위치에 배치되는 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 상기 제1안테나 엘리먼트를 통해 제1주파수 대역의 신호를 송수신하고, 상기 제2안테나 엘리먼트를 통해 상기 제1주파수 대역의 신호와 다른 제2주파수 대역이 신호를 송수신하는 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전기적 경로들을 선택적으로 스위칭하기 위한 스위칭 장치를 더 포함하는 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1안테나 엘리먼트 주변에 형성되며, 상기 무선 통신 회로와 적어도 두 지점에서 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 도전성 패턴을 더 포함하는 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 도전성 패턴은 다이폴 안테나 또는 폴디드(folded) 다이폴 안테나를 포함하는 전자 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 도전성 패턴은 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 각각 연결되는 제1도전성 패턴 및 제2도전성 패턴을 포함하는 전자 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1플레이트를 향하는 제1면 및 상기 제2플레이트를 향하는 제2면을 포함하는 기판을 더 포함하고,
    상기 제1안테나 엘리먼트는 상기 제2면에 배치되는 전자 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1안테나 엘리먼트는 상기 기판에 형성되는 금속 패턴, 상기 기판에 부착되는 금속 플레이트, 가요성 인쇄회로(FPCB) 또는 상기 기판에 도포되는 도전성 도료를 포함하는 전자 장치.
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