WO2020085863A1 - 복수 개의 도전성 엘리먼트들을 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 포함하는 광 도전성 소자를 가지는 전자 장치 - Google Patents

복수 개의 도전성 엘리먼트들을 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 포함하는 광 도전성 소자를 가지는 전자 장치 Download PDF

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WO2020085863A1
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antenna
layer
electronic device
photoconductive
conductive
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양동일
이종인
나효석
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삼성전자 주식회사
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    • H01Q5/335—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors at the feed, e.g. for impedance matching
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    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to an electronic device having a photoconductive element including a photoconductive member capable of electrically connecting a plurality of conductive elements.
  • Electronic devices have been provided in various forms such as smart phones, tablet personal computers (PDAs), personal digital assistants (PDAs), etc.
  • Electronic devices are portable and accessible to users ( In order to improve accessibility, it is also being developed in a form that can be worn by a user.
  • the electronic device is an antenna for transmitting radio waves in a free space or receiving external radio waves, and resonance of the antenna It may include an element for adjusting the frequency (hereinafter referred to as a 'frequency adjusting element'.)
  • a 'frequency adjusting element' High-speed wireless communication technology in a high-frequency band is being developed, and as the frequency band to be secured in an electronic device is wide and diverse, it is mounted on an electronic device
  • the number of frequency adjustment elements for example, tuners or phase shifters) is increasing.
  • a tuner is an element in which an LC circuit is mounted, and can convert impedance.
  • the tuner may have device characteristics that affect antenna performance.
  • the tuner generates parasitic components such as resistance or parasitic capacitance due to device characteristics, and these parasitic components cause mismatching between the impedance of the antenna and the impedance of the transmission line to improve antenna performance. It can decrease.
  • the tuner's parasitic component may have a small value, but in communication in a high frequency band, the parasitic component may be a major factor in antenna performance degradation.
  • There is a solution to mount an additional device for removing parasitic components of the tuner but it may be necessary to secure cost and space for mounting such a device (eg, a lump component).
  • phased array antenna In order for a wireless communication system such as satellite communication, broadcasting, mobile communication, and ground communication to operate properly in a mobile environment, a highly directional phased array antenna is required.
  • a beam forming system that processes a transmission or reception signal so that energy radiated from the phased array antenna is concentrated in a specific direction in space may be utilized, and such a beamforming system is a phase for each antenna element of the phased array antenna. It may include a phase shifter for adjusting the.
  • a phase shifter since a phase shifter is required for each antenna element, the structure may be complicated as the number of arrays increases.
  • a phase shifter having a fixed electrical length value may be a limitation in designing to secure a wide variety of frequency bands.
  • phase shifter since the phase shifter only shifts phases at several discrete angles, a method of changing the phase of the baseband signal or correcting the beam direction and shape at a modem stage for precise beam direction and shape This may be necessary, and as the number of arrays increases, it may be accompanied by hardware complexity and current consumption.
  • a photoconductive element including a photoconductive member capable of electrically connecting a plurality of conductive elements capable of securing performance while resolving the complexity of the structure in changing the impedance or shifting the phase
  • the branch can provide an electronic device.
  • An electronic device includes an antenna, and a photo conductive device electrically connected to the antenna, wherein the photo conductive device is a plurality of conductive elements spaced apart at specified intervals
  • the photo conductive device is a plurality of conductive elements spaced apart at specified intervals
  • a third layer having a photoconductive member capable of electrically connecting at least a portion of the plurality of conductive elements by at least a portion of the conductive elements may be changed.
  • An optically conductive element for frequency adjustment and an electronic device including the same can facilitate RF calibration and reduce its loss when adjusting the frequency of an RF signal supplied to an antenna.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram of an electronic device in a network environment including a plurality of cellular networks according to various embodiments.
  • FIG. 3 is a block diagram of an electronic device including a photoconductive element for frequency adjustment according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the photoconductive element of FIG. 3.
  • 5A shows a printed circuit board including a photoconductive element according to one embodiment.
  • 5B schematically illustrates the structure of an open stub according to one embodiment.
  • 5C is a diagram for describing parameters for a stub according to an embodiment.
  • 6A shows a printed circuit board including a photoconductive element according to one embodiment.
  • 6B and 6C illustrate conductive patterns that may be formed on the photoconductive element according to various embodiments.
  • FIG. 7 is a block diagram of an electronic device including a photoconductive element for frequency adjustment according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram of an antenna module according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view of an antenna module according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram of an antenna module according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram of an antenna module according to an embodiment.
  • FIG 12 illustrates an operation flow of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment according to an embodiment.
  • the electronic device 101 communicates with the electronic device 102 through the first network 198 (eg, a short-range wireless communication network), or the second network 199 It may communicate with the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a remote wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108.
  • the first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • the second network 199 It may communicate with the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a remote wireless communication network).
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108.
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input device 150, an audio output device 155, a display device 160, an audio module 170, 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 for example, the display device 160 or the camera module 180
  • the sensor module 176 eg, a fingerprint sensor, an iris sensor, or an illuminance sensor
  • the display device 160 eg., a display
  • the sensor module 176 eg, a fingerprint sensor, an iris sensor, or an illuminance sensor
  • 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 be controlled and can perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or computation, the processor 120 may receive instructions or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190) in the volatile memory 132. Loaded into, process instructions or data stored in volatile memory 132, and store result data in non-volatile memory 134.
  • software eg, the program 140
  • the processor 120 may receive instructions or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190) in the volatile memory 132. Loaded into, process instructions or data stored in volatile memory 132, and store result data in non-volatile memory 134.
  • the processor 120 may include a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor), and an auxiliary processor 123 (eg, a graphics processing unit, an image signal processor) that may be operated 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 a designated function. The coprocessor 123 may be implemented separately from the main processor 121 or as part of it.
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • an auxiliary processor 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 a designated function.
  • the coprocessor 123 may be implemented separately from the main processor 121 or as part of it.
  • the coprocessor 123 may replace, for example, 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) ), While in the state, along with the main processor 121, 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) It can control at least some of the functions or states associated with.
  • the coprocessor 123 eg, image signal processor or communication processor
  • may be implemented as part of other functionally relevant components eg, camera module 180 or communication module 190). have.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component of the electronic device 101 (eg, the processor 120 or the sensor module 176).
  • the data may include, for example, software (eg, the program 140) and input data or output data for commands related thereto.
  • the memory 130 may include a volatile memory 132 or a non-volatile 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 commands or data to be used for components (eg, the processor 120) of the electronic device 101 from outside (eg, a user) of the electronic device 101.
  • the input device 150 may include, for example, a microphone, mouse, or keyboard.
  • the audio output device 155 may output an audio signal to the outside of the electronic device 101.
  • the audio output device 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback, and the receiver can be used to receive an incoming call.
  • the receiver may be implemented separately from, or as part of, the speaker.
  • the display device 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • 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 a touch circuit set to sense a touch, or a sensor circuit (eg, a pressure sensor) set to measure the strength of the force generated by the touch. have.
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal, or vice versa. According to an embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input device 150, or an external electronic device (eg, directly or wirelessly connected to the sound output device 155 or the electronic device 101) Sound may be output through the electronic device 102 (eg, speakers or headphones).
  • an external electronic device eg, directly or wirelessly connected to the sound output device 155 or the electronic device 101
  • Sound may be output through the electronic device 102 (eg, speakers or headphones).
  • 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, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an infrared (IR) sensor, a biological 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 can be used for the electronic device 101 to be directly or wirelessly connected to an external electronic device (eg, 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 can 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 electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or movement) or electrical stimuli that the user can perceive through tactile or motor sensations.
  • 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 188 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 is a direct (eg, wired) communication channel or a 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). It can support establishing and performing communication through the established communication channel.
  • the communication module 190 operates independently of the processor 120 (eg, an application processor), and may include one or more communication processors supporting direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 may include a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg : Local area network (LAN) communication module, or power line communication module.
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • LAN Local area network
  • Corresponding communication module among these communication modules includes a first network 198 (for example, a short-range communication network such as Bluetooth, WiFi direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (for example, a cellular network, the Internet, or It may communicate with external electronic devices through a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or WAN).
  • a computer network eg, a telecommunication network such
  • the wireless communication module 192 uses a subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199.
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the antenna module 197 may transmit a signal or power to the outside (eg, an external electronic device) or receive it from the outside.
  • the antenna module 197 may be formed of a conductor or a conductive pattern according to one embodiment, and according to some embodiments, may further include other components (eg, RFIC) in addition to the conductor or the conductive pattern.
  • the antenna module 197 may include one or more antennas, from which at least one suitable for a communication scheme used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 The antenna of, for example, may be selected by the communication module 190.
  • the signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the at least one selected antenna.
  • peripheral devices for example, 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 the same or a different type of device from the electronic device 101.
  • all or some of the operations performed on the electronic device 101 may be performed on one or more external devices of the external electronic devices 102, 104, or 108.
  • the electronic device 101 when the electronic device 101 needs to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 instead executes the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a portion of the function or the service.
  • the one or more external electronic devices receiving 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 deliver the 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 can be used.
  • the electronic device may be various types of devices.
  • the electronic device may include, for example, a portable antenna module (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable antenna module eg, a smart phone
  • the electronic device according to the embodiment of the present document is not limited to the above-described devices.
  • any (eg, first) component is referred to as “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the term “functionally” or “communically” When referred to, it means that any of the above components can be connected directly to the other components (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module may include units implemented in hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic blocks, components, or circuits.
  • the module may be an integrally configured component or a minimum unit of the component or a part thereof performing 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 the present document may include one or more instructions stored in a storage medium (eg, internal memory 136 or external memory 138) readable by a machine (eg, electronic device 101). It may be implemented as software (e.g., program 140) that includes.
  • a processor eg, processor 120
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the storage medium readable by the device may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (eg, electromagnetic waves), and this term is used when data is stored semi-permanently in a storage medium. It does not distinguish between temporary storage cases.
  • a signal eg, electromagnetic waves
  • a method according to various embodiments disclosed in this document may be provided as being included in a computer program product.
  • Computer program products are commodities that can be traded between sellers and buyers.
  • the computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (eg Play StoreTM) or two user devices ( It can be distributed (eg, downloaded or uploaded) directly or online between smartphones).
  • a portion of the computer program product may be temporarily stored at least temporarily in a storage medium readable by a device such as a memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server, or temporarily generated.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a singular or a plurality of entities.
  • one or more components or operations of the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • multiple components eg, modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components the same or similar to that performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, or omitted Or, one or more other actions can be added.
  • FIG. 2 is a block diagram 200 of an electronic device 101 in a network environment including a plurality of cellular networks, according to various embodiments.
  • the electronic device 101 includes a first communication processor 212, a second communication processor 214, a first radio frequency integrated circuit (RFIC) 222, a second RFIC 224, and a third RFIC 226, fourth RFIC 228, first radio frequency front end (RFFE) 232, second RFFE 234, first antenna module 242, second antenna module 244, and antenna ( 248.
  • the electronic device 101 may further include a processor 120 and a memory 130.
  • the second network 199 may include a first cellular network 292 and a second cellular network ( 294. According to another embodiment, the electronic device 101 may further include at least one of the components illustrated in FIG. 1, and the second network 199 may include at least one other network.
  • the first communication processor 212, the second communication processor 214, the first RFIC 222, the second RFIC 224, The fourth RFIC 228, the first RFFE 232, and the second RFFE 234 may form at least a portion of the wireless communication module 192.
  • the fourth RFIC 228 is omitted Or as part of the third RFIC 226.
  • the first communication processor 212 may support establishment of a communication channel in a band to be used for wireless communication with the first cellular network 292, and legacy network communication through the established communication channel.
  • the first cellular network may be a legacy network including a second generation (2G), 3G, 4G, or long term evolution (LTE) network.
  • the second communication processor 214 establishes a communication channel corresponding to a designated band (for example, about 6 GHz to about 60 GHz) among bands to be used for wireless communication with the second cellular network 294, and a 5G network through the established communication channel Can support communication.
  • the second cellular network 294 may be a 5G network defined in 3GPP.
  • the first communication processor 212 or the second communication processor 214 corresponds to another designated band (eg, about 6 GHz or less) among bands to be used for wireless communication with the second cellular network 294
  • the communication channel can be established, and 5G network communication through the established communication channel can be supported.
  • the first communication processor 212 and the second communication processor 214 may be implemented in a single chip or a single package.
  • the first communication processor 212 or the second communication processor 214 may include a processor 120, a coprocessor (eg, the coprocessor 123 of FIG. 1), or a communication module (eg, FIG. 1 communication module 190) and a single chip or a single package.
  • the first communication processor 212 and the second communication processor 214 are directly or indirectly connected to each other by an interface (not shown), so that data or control signals in either or both directions You can provide or receive.
  • the first RFIC 222 when transmitting, transmits a baseband signal generated by the first communication processor 212 to a first cellular network 292 (eg, a legacy network) from about 700 MHz to about It can be converted into a radio frequency (RF) signal of 3 GHz.
  • a radio frequency (RF) signal of 3 GHz.
  • an RF signal is obtained from a first cellular network 292 (eg, legacy network) through an antenna (eg, first antenna module 242), and an RFFE (eg, first RFFE 232) is received.
  • the first RFIC 222 may convert the preprocessed RF signal into a baseband signal to be processed by the first communication processor 212.
  • the second RFIC 224 when transmitting, uses the baseband signal generated by the first communication processor 212 or the second communication processor 214 for the second cellular network 294 (eg, 5G network). It can be converted to an RF signal (hereinafter, 5G Sub6 RF signal) of the Sub6 band (eg, about 6 GHz or less). Upon reception, a 5G Sub6 RF signal is obtained from a second cellular network 294 (eg, 5G network) through an antenna (eg, second antenna module 244), and an RFFE (eg, second RFFE 234) ). The second RFIC 224 may convert the pre-processed 5G Sub6 RF signal into a baseband signal to be processed by a corresponding communication processor among the first communication processor 212 or the second communication processor 214.
  • the third RFIC 226 transmits the baseband signal generated by the second communication processor 214 in a 5G Above6 band (eg, about 6 GHz to about 60 GHz) to be used in the second cellular network 294 (eg, 5G network). It can be converted into an RF signal (hereafter, 5G Above6 RF signal).
  • a 5G Above6 RF signal may be obtained from a second cellular network 294 (eg, 5G network) via an antenna (eg, antenna 248) and pre-processed through a third RFFE 236.
  • the third RFIC 226 may convert the pre-processed 5G Above6 RF signal into a baseband signal to be processed by the second communication processor 214.
  • the third RFFE 236 may be formed as part of the third RFIC 226.
  • the electronic device 101 may include the fourth RFIC 228 separately from the third RFIC 226 or at least as a part thereof.
  • the fourth RFIC 228 converts the baseband signal generated by the second communication processor 214 into an RF signal (hereinafter, IF signal) of an intermediate frequency band (eg, about 9 GHz to about 11 GHz). After conversion, the IF signal may be transmitted to the third RFIC 226.
  • the third RFIC 226 may convert the IF signal into a 5G Above6 RF signal.
  • a 5G Above6 RF signal may be received from the second cellular network 294 (eg, 5G network) via an antenna (eg, antenna 248) and converted into an IF signal by a third RFIC 226.
  • the fourth RFIC 228 may convert the IF signal into a baseband signal for processing by the second communication processor 214.
  • the first RFIC 222 and the second RFIC 224 may be implemented as a single chip or at least part of a single package.
  • the first RFFE 232 and the second RFFE 234 may be implemented as a single chip or at least a part of a single package.
  • at least one antenna module of the first antenna module 242 or the second antenna module 244 may be omitted or combined with another antenna module to process RF signals of a corresponding plurality of bands.
  • the third RFIC 226 and the antenna 248 may be disposed on the same substrate to form the third antenna module 246.
  • the wireless communication module 192 or the processor 120 may be disposed on the first substrate (eg, main PCB).
  • a high frequency band eg, about 6 GHz to about 60 GHz
  • the electronic device 101 can improve the quality or speed of communication with the second cellular network 294 (eg, a 5G network).
  • the antenna 248 may be formed of an antenna array including a plurality of antenna elements that can be used for beamforming.
  • the third RFIC 226 may include a plurality of phase shifters 238 corresponding to a plurality of antenna elements, for example, as part of the third RFFE 236.
  • each of the plurality of phase converters 238 may convert the phase of the 5G Above6 RF signal to be transmitted to the outside of the electronic device 101 (eg, a base station of a 5G network) through a corresponding antenna element.
  • each of the plurality of phase converters 238 may convert the phase of the 5G Above6 RF signal received from the outside to the same or substantially the same phase through a corresponding antenna element. This enables transmission or reception through beamforming between the electronic device 101 and the outside.
  • the second cellular network 294 may be operated independently of the first cellular network 292 (eg, legacy network) (eg, Stand-Alone (SA)) or connected and operated ( Example: Non-Stand Alone (NSA)).
  • a 5G network may have only an access network (eg, 5G radio access network (RAN) or next generation RAN (NG RAN)), and no core network (eg, next generation core (NGC)).
  • the electronic device 101 may access the access network of the 5G network, and then access the external network (eg, the Internet) under the control of the core network (eg, evolved packed core (EPC)) of the legacy network.
  • the core network eg, evolved packed core (EPC)
  • Protocol information (eg, LTE protocol information) for communication with a legacy network or protocol information (eg, New Radio (NR) protocol information) for communication with a 5G network is stored in the memory 130, and other components (eg, a processor) 120, the first communication processor 212, or the second communication processor 214.
  • LTE protocol information for communication with a legacy network
  • protocol information eg, New Radio (NR) protocol information
  • 5G network is stored in the memory 130, and other components (eg, a processor) 120, the first communication processor 212, or the second communication processor 214.
  • FIG. 3 is a block diagram of an electronic device including a photoconductive element for frequency adjustment according to an embodiment.
  • 4 is a cross-sectional view of the photoconductive device of FIG. 3 according to an embodiment.
  • the electronic device 300 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 or 2) includes a processor 310 (eg, the processor 120 of FIG. 1 or 2), a wireless communication module 320 (Eg, the wireless communication module 192 of FIG. 1 or 2), at least one photo conductive device 330, at least one antenna 340 (eg, the antenna module 197 of FIG. 1 or The antenna of FIG. 2) or the memory 350 (eg, the memory 130 of FIG. 1 or 2) may be included.
  • a processor 310 eg, the processor 120 of FIG. 1 or 2
  • a wireless communication module 320 Eg, the wireless communication module 192 of FIG. 1 or 2
  • at least one photo conductive device 330 At least one antenna 340 (eg, the antenna module 197 of FIG. 1 or The antenna of FIG. 2) or the memory 350 (eg, the memory 130 of FIG. 1 or 2)
  • the memory 350 eg, the memory 130 of FIG. 1 or 2
  • the processor 310 may control overall operations of the electronic device 300. For example, the processor 310 may transmit and / or receive a signal through the wireless communication module 320. The processor 310 can write data to and read data from the memory 350. The processor 310 may perform functions of a protocol stack required by a communication standard. A part of the wireless communication module 320 and / or the processor 310 may be referred to as a communication processor (CP).
  • CP communication processor
  • the wireless communication module 320 may perform functions for transmitting and receiving signals through a wireless channel.
  • the wireless communication module 320 may perform a conversion function between a baseband signal and / or a bit stream according to a physical layer standard of the system.
  • the wireless communication module 320 may generate complex symbols by encoding and modulating a transmission bit stream.
  • the wireless communication module 320 may restore the received bit stream through demodulation and decoding of the baseband signal.
  • the wireless communication module 320 up-converts the baseband signal to a radio frequency (RF) band signal, transmits it through at least one antenna 340, and transmits an RF band signal received through the at least one antenna 340.
  • RF radio frequency
  • the wireless communication module 320 may include a transmission filter, a reception filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a digital to analog converter (DAC), or an analog to digital converter (ADC).
  • DAC digital to analog converter
  • ADC analog to digital converter
  • the wireless communication module 320 may include a plurality of communication modules to process signals of different frequency bands. According to various embodiments, the wireless communication module 320 may include a plurality of communication modules to support multiple different wireless access technologies. For example, different wireless access technologies may include Bluetooth low energy (BLE), Wireless Fidelity (Wi-Fi), WiFi Gigabyte (WiGig), cellular networks (eg Long Term Evolution (LTE), etc.). In addition, different frequency bands may include a super high frequency (SHF) band (eg, 2.5 GHz, 5 Ghz) and a millimeter wave (eg, 60 GHz) band.
  • SHF super high frequency
  • the wireless communication module 320 may include a baseband processor or at least one communication circuit (eg, an intermediate frequency integrated circuit (IFIC), or a radio frequency integrated circuit (RFIC)). have.
  • the wireless communication module 320 may include, for example, a baseband processor separate from the processor 310 (eg, an application processor (AP)).
  • the wireless communication module 320 may be electrically connected to at least one antenna 340 through a transmission line 360.
  • the transmission line 360 is a structure for transmitting a frequency signal (voltage, current), and may be a conductive system using a wave transfer function by electrical parameters (resistance, inductance, conductance, and capacitance per unit length). .
  • the at least one antenna 340 may be a transducer that transmits electromagnetic waves from the transmission line 360 to free space or from free space to the transmission line 360, and electromagnetic waves in a direction and polarization suitable for the purpose Energy can be transmitted or received.
  • the reflection characteristics and impedance of the at least one antenna 340 are related to antenna performance, and may vary according to the shape and size of the antenna and the material of the antenna.
  • the radiation characteristics of the at least one antenna 340 include an antenna radiation pattern (or antenna pattern), which is a directional function indicating a relative distribution of power radiated from the antenna, and radio waves emitted from the antenna. It may include a polarization state (or antenna polarization).
  • the antenna impedance may be related to power transmission from the antenna to the transmitter or power transmission from the antenna to the receiver.
  • the impedance of the antenna is designed to match the impedance of the transmission line, thereby enabling maximum power transmission (or minimizing power loss) through the antenna or efficient signal transmission. It may be possible. This impedance matching can lead to efficient signal flow at a specific frequency.
  • At least one photoconductive element 330 is connected to the transmission line 360, for example, to adjust the frequency under the control of the wireless communication module 320 or the processor 310 to support the corresponding communication mode.
  • the electrical length used can be changed.
  • the electrical length may refer to a length of an electrical wavelength unit of a line or device against a wavelength for a frequency to be used in the electronic device 300.
  • the electrical length may refer to a value obtained by dividing the physical length by the wavelength ( ⁇ ).
  • the electrical length (or phase length) may refer to the length of the conductive pattern (or electrical conductor) for a phase shift exhibited by transmission through the conductor at a specific frequency.
  • the electrical length may vary depending on the length, width (or width), width (or area), or shape of the conductive pattern that may be formed by the at least one photoconductive element 330.
  • the at least one photoconductive element 330 may adjust (or shift) the phase of the RF signal supplied to the at least one antenna 340.
  • the photoconductive element 330 may be implemented with the phase converter 238 of FIG. 2.
  • the at least one photoconductive element 330 may move the resonant frequency of the at least one antenna 340 at a specified frequency or the resonant frequency of the at least one antenna 340 by a specified amount. .
  • At least one photoconductive element 330 includes a first layer 410 and a first layer including a plurality of conductive elements 411 spaced apart at a specified interval.
  • a second layer 420 disposed on the 410 and including at least one light source capable of outputting light, and a second layer 420 disposed between the first layer 410 and the second layer 420.
  • a third layer 430 having a photoconductive member 431, at least a portion of which is changed to conductivity by the light output from may be included.
  • at least a portion of the photoconductive member 431 is changed to conductivity, at least some of the plurality of conductive elements 411 of the first layer 410 may be electrically connected through a portion of the photoconductive member 431 that is changed to conductivity. You can.
  • the electrical length of the photoconductive element 330 is determined, and the determined electrical length can be utilized for frequency adjustment.
  • the first layer 510 is a dielectric layer comprising a first surface 4131 facing the third layer 430 and a second surface 4132 opposite the first surface 4131 413 and a plurality of conductive elements 411 may be disposed on the first surface 4131. At least some of the plurality of conductive elements 411 may have the same width 411a, or according to some embodiments, different widths. The gap 411b between at least some of the plurality of conductive elements 411 may be the same, or may be different according to some embodiments.
  • the plurality of conductive elements 411 of the first layer 410 may be disposed on the dielectric layer 413 by utilizing etching or redistribution layer formation in semiconductor fabrication. .
  • the photoconductive element 330 may be formed on the basis of a printed circuit board.
  • the first layer 410 may include a plurality of conductive elements 411 and a ground plane 414 based on copper clad laminates (CCLs) (or discs) as a dielectric layer. It may be formed of a structure fixed to (413).
  • a first layer 410 having a plurality of conductive elements 411 and a ground plane 414 is formed through a series of flows such as circuit printing, copper foil etching, resist peeling, etc., based on a copper foil laminate. Can be.
  • the copper-clad laminate is a laminate used in a printed circuit, and may include a structure in which copper foils are attached to both sides of various insulating material substrates (eg, resin) and insulating layer (eg, dielectric layer 413).
  • the insulating rare of the copper foil laminate may include, for example, a resin such as phenol or epoxy.
  • the copper-clad laminate may further include a reinforcing substrate such as paper, glass fiber, or glass non-woven fabric, and the reinforcing substrate may increase the rigidity (eg, longitudinal and stiffness) of an insulating layer that is insufficient with resin or insulate against temperature. The rate of dimensional change of the layer can be reduced.
  • the copper foil laminate may be, for example, a glass-epoxy copper foil laminate comprising a substrate impregnated (or infiltrated) with an epoxy resin in a glass fiber and copper foils bonded thereto.
  • the NEMA national electrical manufacturers association
  • FR copper foil laminate and flame retardant
  • FR-4 or FR-5 may include a substrate in which woven glass fibers impregnated with an epoxy resin are stacked in multiple layers and copper foil bonded thereto.
  • the copper foil laminate may be, for example, a paper-phenolic copper foil laminate comprising a substrate impregnated with paper with a phenol resin and copper foils bonded thereto.
  • the paper-phenolic copper foil laminate may be one of flame retardant (FR) -1, FR-2 or FR-3 classified by NEMA.
  • the copper-clad laminate may be, for example, a composite copper-clad laminate made of two or more types of reinforcing substrates.
  • the composite copper foil laminate may include a composite type of laminate material bonded with a flame retardant epoxy resin (CEM) -1 or CEM-3 defined by NEMA.
  • CEM-1 may include a central substrate (or core) made of a paper impregnated with an epoxy resin, an outer substrate made of woven glass fibers impregnated with an epoxy resin, and a copper foil combined with the outer substrate. .
  • CEM-3 is composed of a non-woven glass fiber impregnated with an epoxy resin (e.g., a glass nonwoven fabric), an outer substrate made of woven glass fibers impregnated with an epoxy resin, and an outer substrate. It may include a combined copper foil. Glass fibers or paper can improve mechanical processability, heat resistance or dimensional stability.
  • the copper-clad laminate is composed of a non-woven glass fiber impregnated with a polyester resin (for example, a glass nonwoven fabric), an outer substrate made of glass fibers impregnated with a resin, and an outer substrate. It may be FR-6 containing copper foil combined with.
  • the copper foil laminate may be a high frequency copper foil laminate made of a material capable of coping with high-speed signal transmission.
  • the speed of signal propagation in a printed circuit board is inversely proportional to the dielectric constant of the material, so a material having a low dielectric constant can increase the speed of signal propagation.
  • the copper foil laminate may be in the form of bonding a copper foil to a film prepreg after disposing a film prepreg of an insulating material on a plate formed of a metal such as aluminum or iron.
  • the copper foil laminate may include a flexible copper clad laminate (FCCL) for a flexible printed circuit board (FPCB).
  • FCCL flexible copper clad laminate
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the flexible copper foil laminate may be in the form of, for example, a flexible polyester film or a polyimide film or the like, and a copper foil bonded with an adhesive.
  • the photoconductive element 330 may be included in a printed circuit board on which at least one of the processor 310, the wireless communication module 320, or the memory 350 of FIG. 3 is mounted. According to some embodiments, the photoconductive element 330 may be included in a printed circuit board on which at least one antenna 340 of FIG. 3 is disposed, and the printed circuit board may include a wireless communication module 320 or a memory 350 At least one of them may be separated from the printed circuit board.
  • the third layer 430 may include a third surface 4301 facing the second layer 420 and a fourth surface 4302 facing the first layer 410. have.
  • the plurality of conductive elements 411 of the first layer 410 may be disposed between the first surface 4131 of the first layer 410 and the fourth surface 4302 of the third layer 430, The fourth surface 4302 of the third layer 430 may be combined.
  • the photoconductive member 431 of the third layer 430 may include a plurality of photoconductive elements (431_1, 431_2, 431_3, ..., 431_N) spaced apart at a specified interval. have.
  • the photoconductive element 431_N may include a photoconductive material such as Si, and may form part of the fourth surface 4302 of the third layer 430.
  • the photoconductive element 431_N may be in physical contact with at least two conductive elements 411_N and 411_N + 1 adjacent to each other.
  • the photoconductive element 431_N When the photoconductive element 431_N is changed to conductive by light output from the light source of the second layer 420, at least two conductive elements 411_N, 411_N + 1 in physical contact with the photoconductive element 431_N ) May be electrically connected through the photoconductive element 431_N changed to conductivity.
  • the photoconductive element 431_N may be expanded to occupy empty spaces 412 between the plurality of conductive elements 411.
  • an insulating material such as SiO 2 may be filled in the empty spaces 412 between the plurality of conductive elements 411.
  • the photoconductive member 431 utilizes various deposition methods such as physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD) or sputtering, or a photoconductive layer (or photoconductive plate) It may be formed by etching it after forming.
  • PVD physical vapor deposition
  • CVD chemical vapor deposition
  • sputtering or a photoconductive layer (or photoconductive plate) It may be formed by etching it after forming.
  • the third layer 430 may include an insulating member 432 including a material such as SiO 2 filling between the photoconductive elements 431_1, 431_2, 431_3, ..., 431_N. have.
  • a portion of the insulating member 432 may be disposed between the plurality of photoconductive elements 431_1, 431_2, 431_3, ..., 431_N to form a portion of the fourth surface 4302.
  • the insulating member 432 may form a third surface 4301 bonded to the second layer 420.
  • the insulating member 432 may be formed using various deposition methods, such as sputtering.
  • the insulating member 432 may include a light transmissive material, and light output from the second layer 420 may pass through the insulating member 432 and be transmitted to the light conductive member 431. have.
  • the third layer 430 may be formed of a structure including an array made of a plurality of photo switches (or photo-electric switches) replacing the photoconductive member 431. It might be.
  • the plurality of light switches replaces the plurality of light conductive elements 431_1, 431_2, 431_3, ..., 431_N, and a plurality of light sources 421_1, 421_2, 421_3, .. ., 421_N) may be disposed on the third layer 430.
  • the plurality of optical switches When at least a portion of the plurality of optical switches is turned on, at least some of the plurality of conductive elements 411 of the first layer 410 may be electrically connected through at least a portion of the plurality of optical switches.
  • the second layer 420 includes a plurality of light sources (or light sources) aligned with a plurality of light conductive elements 431_1, 431_2, 431_3, ..., 431_N of the third layer 430 Cells (light source cells)) (421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N).
  • the light source 421_N may include a light emitting diode (LED) element (or chip), and the LED element utilized as the light source 421_N may be embedded in the second layer 420.
  • LED light emitting diode
  • a second substrate in which a plurality of LED elements are coupled to the first substrate It can be formed.
  • the first substrate may include a material formed of a single element or a material formed of at least two or more elements, and may be a thin plate (eg, a wafer) on which a semiconductor device is formed.
  • the LED device is a semiconductor device including a diode, an N-type material and a P-type material inside the diode, and can output light of various wavelengths according to the type of material used in the semiconductor.
  • the second substrate is cut, a plurality of LED elements can be separated.
  • the LED element can include contacts, and when the current is supplied to the contacts, the LED element can emit light.
  • a wiring layer for example, a re-distribution layer (RDL)
  • RDL re-distribution layer
  • one surface of the light-transmitting plate may include recesses for arranging LED elements.
  • the fine pattern of the wiring layer may be electrically connected to the LED element and the control circuit (eg, the processor 310 or wireless communication module 320 of FIG. 3).
  • the LED device may be turned on or off by receiving a low or high signal from the control circuit through the wiring layer.
  • the LED element is connected to the power supply through a wiring layer, and the control circuit may control the LED elements through decoding logic gates between the LED elements and the control circuit.
  • the power supply unit may be implemented in the form of a current mirror that is connected to a DC-DC converter that supplies DC voltage or a low dropout voltage regulator (LDO) to supply a constant voltage.
  • the interface between the control circuit and the LED elements may be implemented by a mobile industry processor interface (MIPI) or a digital interface corresponding thereto.
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the LED element utilized as the light source 421_N may be a micro LED element.
  • the micro LED device is a hexahedron having horizontal, vertical, and height, and may be an LED device designed to have a width, height, or height of about 200 ⁇ m or less.
  • the micro LED device may be an LED device that is designed to have a volume of about 200 ⁇ 200 ⁇ 200 ⁇ m 3 or less.
  • at least one of the horizontal, vertical, and height of the micro LED device may be designed to 100 ⁇ m or less.
  • the horizontal ⁇ vertical size of the micro LED device may be about 5 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m.
  • the shape or size of the micro LED device cannot be all listed, but the variation may vary according to a convergence trend.
  • a light emitting device that can replace a micro LED device may be defined as a 'micro light emitting device'.
  • the light sources 421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N may emit organic light emitting diodes (OLED) or quantum dots (eg, light itself) It can be formed by using a few nanometers (nm) semiconductor crystals that can be produced.
  • the second layer 420 may be formed to include various other light sources.
  • the photoconductive device 430 may include a bonding layer disposed between the second layer 420 and the third layer 430, and the bonding layer may be variously formed, such as an organic material or a polymer. It may contain substances.
  • the photoconductive element ( The electrical length of 330) may be determined.
  • the electrical length determined by the photoconductive element 330 shifts the phase of the RF signal supplied to the at least one antenna 340, moves the resonant frequency of the at least one antenna 340 to a specified frequency, or moves as much as specified. I can do it.
  • the wireless communication module 320 may include a plurality of transmission / reception paths.
  • the at least one antenna 340 may include an antenna array including a plurality of antenna elements.
  • the wireless communication module 320 may include a beam forming system that processes a transmission or reception signal so that energy emitted from the antenna element is concentrated in a specific direction in space.
  • the beamforming system may be configured to receive a signal having a stronger intensity in a desired direction, or to transmit a signal in a desired direction, or not to receive a signal from an unwanted direction.
  • the beamforming system may adjust the shape and direction of the beam by using a difference in amplitude or phase of a carrier signal in the RF band.
  • the wireless communication module 320 may determine the phase for each antenna element by utilizing the photoconductive element 330. According to an embodiment, in the beamforming system, the wireless communication module 320 may control to have a phase difference for each antenna element. For example, assuming that at least one antenna 340 includes a first antenna element and a second antenna element, the wireless communication module 320 is first connected electrically to a first point on the first antenna element. And an electrical path and a second electrical path electrically connected to a second point on the second antenna element. The processor 310 or the wireless communication module 320 controls at least one photoconductive element 330 to phase difference between the first signal at the first point and the second signal at the second point. Can provide.
  • the memory 350 (eg, the memory 130 of FIG. 1 or 2) is set with respect to the light sources 421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N of the photoconductive element 330 You can store the values.
  • the processor 310 may control the light sources 421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N of the photoconductive element 330 based on the set values stored in the memory 350.
  • set values for light sources 421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N of the photoconductive element 330 to implement impedance matching or set beamforming through RF calibration Can be calculated.
  • the calculated set values can be stored and updated in the memory 350.
  • the memory 350 may store codebook information regarding beamforming.
  • the processor 310 or the wireless communication module 320 may efficiently control a plurality of beams through at least one antenna 340 based on codebook information.
  • 5A shows a printed circuit board including a photoconductive element according to one embodiment.
  • 5B schematically illustrates the structure of an open stub according to one embodiment.
  • 5C is a diagram for describing parameters for a stub according to an embodiment.
  • the printed circuit board 500 includes a transmission line 560 (eg, the transmission line 360 of FIG. 3) and a photoconductive element electrically connected to the transmission line 560 ( 530).
  • the photoconductive element 530 may include a plurality of conductive elements 511 disposed on one surface 5003 of the printed circuit board 500.
  • a ground plane 570 may be disposed on one surface 5003 of the printed circuit board 500, and the ground plane 570 may be provided on the plurality of conductive elements 511 and the transmission line 560. It can be placed in an area that does not occupy.
  • the plurality of conductive elements 511 may include a plurality of columns arranged in the first direction 5001.
  • the photoconductive element 530 may include an end-side pattern 511c that electrically connects the first column 511b disposed adjacent to the transmission line 560 among the plurality of columns.
  • the first column 511b and the end-side pattern 511c may be integrally formed.
  • the printed circuit board 500 may include a connection pattern 580 that electrically connects the transmission line 560 and the end-side pattern 511c.
  • a plurality of connection patterns 580 may be provided between the transmission line 560 and the end-side pattern 511c.
  • the photoconductive element 530 may include a second layer (eg, the second layer 420 of FIG. 4) disposed on the plurality of conductive elements 511 and including at least one light source. You can.
  • the photoconductive element 530 has a third layer (for example, the photoconductive element 431 of FIG. 4) disposed between the plurality of conductive elements 511 and the second layer (for example, the photoconductive element 431 of FIG. 4)
  • the third layer 430 may be included, and at least a portion of the photoconductive member may be changed to conductive by light output from the second layer. If at least a portion of the photoconductive member is changed to conductive, at least some of the plurality of conductive elements 511 may be electrically connected through a portion of the photoconductive member that is changed to conductive.
  • the photoconductive element 530 may be implemented as an open stub designed based on a microstrip.
  • a microstrip includes a first conductor and a second conductor wider than the first conductor (eg, the ground plane 414 in FIG. 4), a layer of dielectric material (eg, the dielectric layer 413 in FIG. 4). )) May be disposed between.
  • the first conductor may include at least some of a portion of the photoconductive member that is changed to conductivity and a plurality of conductive elements 511 electrically connected thereto, in parallel to the transmission line 560. It can be used as a connected branch line (eg, open stub).
  • the electrical length of the first conductor may be utilized for frequency adjustment (eg, phase shift, resonant frequency shift), and at least one light source included in the second layer (eg, the second layer 420 of FIG. 4) may be controlled. It can be decided when.
  • the open stub 530b (eg, in FIG. 5A, at least a portion of a photoconductive member that is changed to conductivity and a plurality of conductive elements 511 electrically connected thereto) is a transmission line 560b ) (For example, one end 501b connected to the transmission line 560 of FIG. 5A) and a second end 502b extending from one end 501b and being in an open state.
  • the input impedance which is an electrical parameter of the open stub 560b to the transmission line 560b, may vary depending on the length 503b of the open stub 560b. Equations 1 and 2 below relate to the input impedance of the open stub 530b.
  • the open stub acts as a capacitor, and the length 503b of the open stub 530b is greater than ⁇ / 4 If less than ⁇ / 2, the open stub 530b may act as an inductor.
  • the open stub 530b may also operate as a band elimination filter (BEF).
  • a first conductor including at least a portion of a portion of a photoconductive member that has been changed to conductivity and a plurality of conductive elements 511 electrically connected thereto is an open stub defined with reference to FIG. 5B ( 530b), and may provide electrical parameters such as resistance, inductance, and capacitance to the transmission line 560.
  • the printed circuit board 500c (eg, the photoconductive element of FIG. 5A) has a first conductor 501c and a second conductor wider than the first conductor 501c (eg It may include a structure in which a ground plane (502c) (eg, the ground plane 414 of FIG. 4) is fixed with a dielectric 503c (eg, the dielectric layer 413 of FIG. 4).
  • the first conductor 501c supported in parallel to the second conductor 502c may be used as an open stub.
  • Equation 3 Equation 4, Equation 5, and Equation 6 relate to parameters related to the design of the first conductor 501c.
  • Equation 3 Equation 4, Equation 5, and Equation 6, when the width W of the first conductor 501c is increased, the inductance of the first conductor 501c is reduced and the first conductor 501c ) Capacitance can be increased.
  • the width W of the first conductor 501c is reduced, the inductance of the first conductor 501c is increased and the capacitance of the first conductor 501c can be reduced.
  • the relative dielectric constant Er increases, the capacitance of the first conductor 501c increases, and when the relative dielectric constant Er decreases, the capacitance of the first conductor 501c may decrease.
  • the inductance of the first conductor 501c can be increased and the capacitance of the first conductor 501c can be reduced.
  • the inductance of the first conductor 501c may be reduced and the capacitance of the first conductor 501c may be increased.
  • the impedance of the first conductor 501c may vary depending on the width W of the first conductor 501c. For example, when the width W of the first conductor 501c is increased, the impedance of the first conductor 501c is reduced, and when the width W of the first conductor 501c is decreased, the first conductor 501c.
  • the impedance of can be increased.
  • a control method for at least a portion of the printed circuit board 500 including the photoconductive element 530 of FIG. 5A and at least one light source of the photoconductive element 530 may be designed.
  • the plurality of conductive elements 511 may include an array 511a arranged at a specified interval in the first direction 5001.
  • a first physical length in the first direction 5001 utilizing the arrangement 511a by controlling at least one light source of the second layer (eg, the second layer 420 of FIG. 4) (eg, FIG. 5B) Length 503b) may be determined.
  • the first physical length utilizing the array 511a increases, resistance or insertion loss may increase.
  • a plurality of the arrays 511a are disposed in a second direction 5002 orthogonal to the first direction 5001, and a second layer (eg, the second layer 420 in FIG. 4) When the second physical length is extended in the second direction 5002 by controlling at least one light source, the resistance or insertion loss may be reduced.
  • the electrical length of the photoconductive element 530 may be determined.
  • the electrical length determined by the photoconductive element 530 shifts the phase of the RF signal supplied to at least one antenna connected to the transmission line 560 (eg, at least one antenna 340 of FIG. 3), or at least one.
  • the resonant frequency of the antenna can be moved to a specified frequency or a specified amount.
  • the electrical length (or phase length) may refer to the length of the conductive pattern for phase shift caused by transmission through the conductor at a specific frequency.
  • the electrical length is a physical length (eg, the first physical length) and a width (eg, the second physical length) of a conductive pattern (or electrical conductor) that may be formed by the photoconductive element 530.
  • Length the length
  • width for example, the area having the first physical length and the second physical length
  • the photoconductive element 530 may be controlled to form various conductive patterns connected to the transmission line 560 according to a communication mode utilizing the corresponding frequency band.
  • a conductor (or, at least a portion of a photoconductive element 530 that is changed to conductivity and a plurality of conductive elements 511 electrically connected thereto)
  • the conductive path may be formed of a short stub, which is a structure in which the fabric is shorted while being connected in parallel to the transmission line 560.
  • the photoconductive element 530 may be provided in a plurality connected to the transmission line 560.
  • a conductor (or a conductive path) formed of at least a portion of a portion of the photoconductive element 530 that is changed to conductivity and electrically connected to the photoconductive member ) May be formed to be connected in series to the transmission line 560.
  • 6A shows a printed circuit board including a photoconductive element according to one embodiment.
  • 6B and 6C illustrate conductive patterns that may be formed on the photoconductive element according to various embodiments.
  • the printed circuit board 600 includes a transmission line 660 (eg, the transmission line 360 of FIG. 3) and a photoconductive element electrically connected to the transmission line 660 ( 630).
  • the transmission line 660 includes at least one antenna 640 (eg, at least one antenna 340 of FIG. 3) and a wireless communication module 620 (eg, a wireless communication module of FIG. 3 ( 320), the photoconductive element 630 may connect one end 661 and the other end 662 of the transmission line 660.
  • the photoconductive element 630 may include a plurality of conductive elements 611 disposed on one surface 6003 of the printed circuit board 600.
  • the plurality of conductive elements 611 may include an array 611a to be arranged at a specified interval in the first direction 6001.
  • a plurality of the arrays 611a may be arranged in a second direction 6002 orthogonal to the first direction 6001.
  • the photoconductive element 630 may include a second layer (eg, the second layer 420 of FIG. 4) disposed on the plurality of conductive elements 611 and including at least one light source. You can.
  • the photoconductive element 630 is a third layer having a photoconductive element (for example, the photoconductive member 431 in FIG. 4) disposed between the plurality of conductive elements 611 and the second layer (for example, in FIG.
  • the third layer 430 may be included, and at least a portion of the photoconductive member may be changed to conductive by light output from the second layer.
  • at least a portion of the photoconductive member is changed to conductive, at least some of the plurality of conductive elements 611 may be electrically connected through a portion of the photoconductive member that is changed to conductive.
  • the photoconductive element 630 may be implemented based on a microstrip.
  • a microstrip includes a first conductor and a second conductor wider than the first conductor (eg, the ground plane 414 in FIG. 4), a layer of dielectric material (eg, the dielectric layer 413 in FIG. 4). )) May be disposed between.
  • the first conductor may include at least a portion of a portion of the photoconductive member that is changed to conductivity and a plurality of conductive elements 611 electrically connected thereto, in series with the transmission line 660. It can be used as a connected line.
  • the electrical length of the first conductor can be utilized for frequency adjustment (eg, phase shift, resonant frequency shift), and is included in the second layer of the photoconductive element 630 (eg, the second layer 420 of FIG. 4). It can be determined when the at least one light source is controlled.
  • frequency adjustment eg, phase shift, resonant frequency shift
  • At least one of the plurality of conductive elements 611 is controlled by controlling at least one light source of the second layer (eg, the second layer 420 of FIG. 4), one end of the transmission line 660 A conductive pattern connecting 661 and the other end 662 may be formed.
  • the electrical length of the conductive pattern may be determined according to the physical length, width, width, or shape of the conductive pattern. The electrical length of the conductive pattern shifts the phase of the RF signal supplied to the at least one antenna 640 connected to the transmission line 660, or shifts the resonant frequency of the at least one antenna 640 to a specified frequency or as specified Can be moved.
  • a conductive pattern 630b connecting one end 661 and the other end 662 of the transmission line 660 is in a straight line shape.
  • the photoconductive element 630 may be controlled to be formed of.
  • a conductive pattern 630c connecting one end 661 and the other end 662 of the transmission line 660 is shown in FIG. 6B.
  • the photoconductive element 630 may be controlled to be formed in a shape different from the linear shape shown in FIG.
  • various types of conductive patterns connecting one end 661 and the other end 662 of the transmission line 660 are formed so that the photoconductive pattern is formed.
  • the element 630 can be controlled.
  • the photoconductive element 630 in a corresponding communication mode, the photoconductive element 630 may be controlled to form a plurality of conductive patterns connecting one end 661 and the other end 662 of the transmission line 660.
  • FIG. 7 is a block diagram of an electronic device including a photoconductive element for frequency adjustment according to an embodiment.
  • the electronic device 700 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 or 2) includes a processor 710 (eg, the processor 120 of FIG. 1 or 2, or the processor 310 of FIG. 3) )), Wireless communication module 720 (eg, wireless communication module 192 of FIG. 1 or 2, or wireless communication module 320 of FIG. 3), first antenna module 771, second antenna module 772 ), At least one of a third antenna module 773, a fourth antenna module 774, or a memory 750 (eg, the memory 130 of FIG. 1 or 2, or the memory 350 of FIG. 3). can do.
  • a processor 710 eg, the processor 120 of FIG. 1 or 2, or the processor 310 of FIG. 3
  • Wireless communication module 720 eg, wireless communication module 192 of FIG. 1 or 2, or wireless communication module 320 of FIG. 3
  • first antenna module 771, second antenna module 772 At least one of a third antenna module 773, a fourth antenna module 774, or a memory 750 (eg, the memory 130 of FIG
  • the processor 710 may execute software to control at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 700 connected to the processor 710, and may control various data. It can perform processing or operations. According to an embodiment, the processor 710 may process instructions or data stored in the memory 750.
  • the processor 710 may process instructions or data stored in the memory 750.
  • the wireless communication module 720 is electrically connected to the first antenna module 771 through the first electrical connection member 781, and the second antenna through the second electrical connection member 782. It is electrically connected to the module 772, and is electrically connected to the third antenna module 773 through the third electrical connection member 783, and the fourth antenna module 774 through the fourth electrical connection member 784. It can be electrically connected to.
  • the wireless communication module 720 may include, for example, a baseband processor, or at least one communication circuit (eg, an intermediate frequency integrated circuit (IFIC), or a radio frequency integrated circuit (RFIC)). have.
  • the wireless communication module 720 may include, for example, a baseband processor separate from the processor 710 (eg, an application processor (AP)).
  • At least one of the first electrical connection member 781, the second electrical connection member 782, the third electrical connection member 783, or the fourth electrical connection member 784 is a flexible printed circuit board It may include various conductive paths such as (flexible printed circuit board) or coaxial cables.
  • the wireless communication module 720 may include at least one of the first wireless communication module 721 or the second wireless communication module 722.
  • the electronic device 700 may further include one or more interfaces for supporting inter-chip communication between the wireless communication module 720 and the processor 710.
  • the processor 710 and the first wireless communication module 721 or the second wireless communication module 722 may transmit or receive data using the inter-processor communication channel.
  • the first wireless communication module 721 or the second wireless communication module 722 may provide an interface for performing communication with other entities.
  • the first wireless communication module 721 may support, for example, wireless communication regarding a first network (not shown) utilizing one or more antennas 740.
  • the second wireless communication module 722 may utilize, for example, a first antenna module 771, a second antenna module 772, a third antenna module 773 or a second antenna module 774 that utilizes the second wireless communication module 722. It can support wireless communication on a network (not shown).
  • the first network (not shown) or the second network (not shown) may include the network 199 of FIG. 1.
  • the first network may include a 4G (4 th generation) network
  • the second network may include a 5G (5 th generation) network.
  • the 4G network may support a long term evolution (LTE) protocol defined in 3GPP, for example.
  • the 5G network may support a new radio (NR) protocol defined in 3GPP, for example.
  • the first network may be associated with wireless fidelity (WiFi) or global positioning system (GPS).
  • WiFi wireless fidelity
  • GPS global positioning system
  • the first wireless communication module 721 receives a high frequency signal (hereinafter, a radio frequency (RF) signal) related to a first network (eg, a 4G network) through one or more antennas 740. Then, the received RF signal may be modulated (eg, down-converted) into a low-frequency signal (hereinafter, a baseband signal) and transmitted to the processor 440.
  • the first wireless communication module 721 receives the baseband signal for the first network from the processor 710 and modulates the received baseband signal into an RF signal (eg, up-converting) one or more signals. It can be transmitted to the outside through the antennas 740.
  • the first wireless communication module 721 may include a radio frequency integrated circuit (RFIC). According to various embodiments, when modulating an RF signal into a baseband signal or modulating a baseband signal into an RF signal, an input of a local oscillator (LO) may be utilized.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the second wireless communication module 722 may receive a baseband signal for the second network from the processor 710.
  • the second wireless communication module 722 up-converts the baseband signal to an IF signal by using an input (hereinafter, a LO signal) of a local oscillator (LO), and electrically connects the IF signal to members 781. It can be transmitted to the antenna modules 771, 772, 773, 774 through 782, 783, 784.
  • the antenna modules 771, 772, 773, and 774 may receive an IF signal from the wireless communication module 720 through the electrical connection members 781, 782, 783, and 784.
  • the antenna modules 771, 772, 773, and 774 use the LO signal to upconvert the IF signal to the RF signal, and a plurality of antenna elements included in the antenna modules 771, 772, 773, and 774 It can be transmitted to the outside through the field (not shown).
  • the antenna modules 771, 772, 773, and 774 may include a plurality of antennas (not shown), and receive an RF signal through the plurality of antennas.
  • the antenna modules 771, 772, 773, and 774 downconvert the RF signal to the IF signal by using the LO signal, and the second wireless communication through the IF signals through the electrical connection members 781, 782, 783, and 784 Module 722.
  • the second wireless communication module 722 may receive the IF signal from the antenna modules 771, 772, 773, 774 through the electrical connection members 781, 782, 783, 784.
  • the second wireless communication module 722 may down convert the IF signal into a baseband signal by using the LO signal and transmit the baseband signal to the processor 710.
  • the second wireless communication module 722 may include an intermediate frequency integrated circuit (IFIC).
  • IFIC intermediate frequency integrated circuit
  • the second wireless communication module 722 may transmit and / or receive a first signal in a frequency band between about 5 GHz and about 15 GHz.
  • At least one of the first antenna module 771, the second antenna module 772, the third antenna module 773, or the fourth antenna module 774 may include an RFIC. At least one of the first antenna module 771, the second antenna module 772, the third antenna module 773, or the fourth antenna module 774 is at least some of the bands from about 6 GHZ to about 100 GHZ (for example: And transmit and / or receive a second signal in a frequency band of about 24 GHz to about 100 GHz, a frequency band of about 24 GHZ to about 30 GHZ, or a frequency band of about 37 GHz to about 40 GHz).
  • the first antenna module 771, the second antenna module 772, the third antenna module 773, or the fourth antenna module 774 is a side bezel structure of the electronic device 700 (eg: It is disposed adjacent to (for example, within about 10 mm) a side member forming a side surface of the electronic device, and thus can reduce electromagnetic interference by surrounding elements.
  • the first antenna module 771 may include at least one first photoconductive element (eg, the photoconductive element 330 of FIG. 4, the photoconductive element 530 of FIG. 5A, or the light of FIG. 6A). It may include a conductive element (630). According to one embodiment, when at least one light source included in the at least one first photoconductive element is controlled by the processor 710, the electrical length of the at least one first photoconductive element is determined, and thereby the first antenna The phases for the plurality of antenna elements included in the module 771 may be adjusted (or shifted).
  • the memory 750 eg, non-volatile random access memory 134 of FIG. 1) may store setting values for at least one light source included in at least one first photoconductive element, The processor 710 may control at least one light source based on the set value.
  • the second antenna module 772 may include at least one second optically conductive element (eg, the optically conductive element 330 of FIG. 4, the optically conductive element 530 of FIG. 5A, or the optical conductivity of FIG. 6A).
  • Device 630 when at least one light source included in the at least one second optical conductive device is controlled by the processor 710, the at least one second optical conductive device The electrical length of the is determined and the phases for the plurality of antenna elements included in the second antenna module 772 may be adjusted (or shifted)
  • the memory 750 may include at least one second optically conductive element. A setting value for at least one light source included in the may be stored, and the processor 710 may control at least one light source based on the setting value.
  • the third antenna module 773 may include at least one third photoconductive element (eg, the photoconductive element 330 of FIG. 4, the photoconductive element 530 of FIG. 5A, or the light of FIG. 6A). It may include a conductive element (630). According to one embodiment, when at least one light source included in the at least one third optically conductive element is controlled by the processor 710, the electrical length of the at least one third optically conductive element is determined and thereby the third antenna The phases for the plurality of antenna elements included in the module 773 may be adjusted (or shifted).
  • the memory 750 may store setting values for at least one light source included in at least one third photoconductive element, and the processor 710 may control at least one light source based on the setting values.
  • the fourth antenna module 774 may include at least one fourth photoconductive element (eg, the photoconductive element 330 of FIG. 4, the photoconductive element 530 of FIG. 5A, or the light of FIG. 6A). It may include a conductive element (630). According to one embodiment, when at least one light source included in the at least one fourth optically conductive element is controlled by the processor 710, the electrical length of the at least one fourth optically conductive element is determined, and thereby the fourth antenna The phases for the plurality of antenna elements included in the module 774 may be adjusted (or shifted).
  • the memory 750 may store setting values for at least one light source included in the at least one fourth photoconductive element, and the processor 710 may control at least one light source based on the setting values.
  • control signals for the photoconductive elements may be transmitted to the antenna modules 771, 772, 773, 774 through the electrical connection members 781, 782, 783, 784.
  • separate conductive paths may be provided for transmitting control signals for the photoconductive elements.
  • the memory 750 may store codebook information regarding beamforming.
  • the processor 710 or the second wireless communication module 722 can efficiently allocate or place multiple beams through a plurality of antenna elements of the antenna modules 771, 772, 773, and 774 based on codebook information. .
  • the electronic device 700 includes at least one photoconductive element connected in parallel or serially to a conductive path connecting the first wireless communication module 721 and the one or more antennas 740 (eg, FIG. 5 may include the photoconductive element 430 or the photoconductive element 630 of FIG. 6A.
  • the processor 710 or the first wireless communication module 720 may control at least one light source included in the at least one photoconductive element based on the setting value stored in the memory 750.
  • the first wireless communication module 721 and / or the second wireless communication module 722 may form one module with the processor 710.
  • the first wireless communication module 721 and / or the second wireless communication module 722 may be integrally formed with the processor 710.
  • the first wireless communication module 721 and / or the second wireless communication module 722 may be disposed in one chip or may be formed in a separate chip form.
  • the processor 710 and one wireless communication module are integrally formed in one chip (SoC chip), and the other wireless communication module (eg : The second wireless communication module 722 may be formed in an independent chip form.
  • FIG. 8 is a block diagram of an antenna module according to an embodiment.
  • the antenna module 800 (eg, the first antenna module 771, the second antenna module 772, the third antenna module 773, or the fourth antenna module 774 in FIG. 7) is It may include at least one of the first antenna array 810, the second antenna array 820, the communication circuit 830, the at least one photoconductive element 840 or the printed circuit board 850.
  • At least one of the first antenna array 810, the second antenna array 820, the communication circuit 830, or the at least one photoconductive element 840 may be disposed on the printed circuit board 850.
  • a first antenna array 810 or a second antenna array 820 is disposed on a first surface of the printed circuit board 850, and a second surface of the printed circuit board 850 (eg, a first surface) On the opposite side), a communication circuit 830 may be disposed.
  • the at least one photoconductive element 840 may be formed by utilizing a portion of the printed circuit board 850, such as the photoconductive element 430 in FIG. 5 or the photoconductive element 630 in FIG. 6A. You can.
  • the printed circuit board 850 uses an electrical connection member (for example, the electrical connection member 781, 782, 783, or 784 of FIG. 7) to another printed circuit board (for example, wireless communication of FIG. 7).
  • the electrical connection member may be used for transmission of an IF (intermediate) signal or a radio frequency (RF) signal for transmission and reception in a corresponding network (eg, a 5G network). Power or other control signals may be transmitted through the electrical connection member.
  • a processor eg, the processor 710 of FIG. 7) or a wireless communication module (eg, the second wireless communication module 722 of FIG. 7) includes at least one included in the at least one photoconductive element 840. The signal controlling the light source of the may be transmitted to the antenna module 800 through the electrical connection member.
  • the first antenna array 810 or the second antenna array 820 is a structure in which a plurality of antennas (or antenna elements) of substantially the same type are arranged or a plurality of antenna elements are arranged at regular intervals. Can be.
  • the plurality of antenna elements included in the first antenna array 810 or the second antenna array 820 may include, for example, a patch antenna, a loop antenna, or a dipole antenna. (dipole antenna).
  • at least some of the plurality of antenna elements included in the first antenna array 510 may use a patch antenna to form a beam toward the back plate of the electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1). It can contain.
  • the plurality of antenna elements included in the second antenna array 820 may include a dipole antenna or a dipole antenna to form a beam toward a side member of the electronic device (eg, a member forming a side surface of the electronic device). It may include a loop antenna.
  • the at least one light source included in the at least one photoconductive element 840 is controlled by a processor (eg, the processor 710 of FIG. 7) or the communication circuit 830, the at least one light The electrical length of the conductive element 840 is determined, whereby the phases of the plurality of antenna elements included in the first antenna array 810 or the second antenna array 820 may be determined.
  • a processor eg, the processor 710 of FIG. 7
  • the communication circuit 830 the at least one light The electrical length of the conductive element 840 is determined, whereby the phases of the plurality of antenna elements included in the first antenna array 810 or the second antenna array 820 may be determined.
  • the communication circuit 830 includes at least some of the bands from about 6 GHZ to about 100 GHZ (eg, a frequency band between about 24 GHz and about 100 GHz, a frequency band between about 24 GHZ to about 30 GHZ, Alternatively, a second signal in a frequency band between about 37 GHz and about 40 GHz) may be transmitted and / or received.
  • the communication circuit 830 may up-convert or down-convert a frequency for a signal transmitted and received in wireless communication.
  • the communication circuit 830 is through an electrical connection member (for example, the electrical connection member 781, 782, 783 or 784 of FIG. 7) from a communication module (eg, the wireless communication module 720 of FIG. 7).
  • the received IF (intermediate frequency) signal may be received, and the received IF signal may be up-converted to a radio frequency (RF) signal.
  • the communication circuit 830 may receive an RF signal (eg, a millimeter wave signal) received through a plurality of antenna elements included in the first antenna array 810 or the second antenna array 820. Down-converting to an IF signal, the IF signal may be provided to a communication module (eg, the wireless communication module 720 of FIG. 7).
  • FIG. 9 is a perspective view of an antenna module according to an embodiment.
  • the antenna module (or antenna structure) 900 is the first antenna array 910 (eg, the first antenna array 810 of FIG. 8) ), Second antenna array 920 (e.g., second antenna array 820 of FIG. 8), communication circuit 930 (e.g., communication circuit 830 of FIG. 8), or printed circuit board 950 ( Example: The printed circuit board 850 of FIG. 8 may be included.
  • the first antenna array 910 or the second antenna array 920 is disposed on the first surface 990a of the printed circuit board 950, and the communication circuit 930 or various electrical elements related thereto Fields (eg, passive elements or active elements) 931 may be disposed on the second side of the printed circuit board 950 (eg, the side facing opposite to the first side 950a).
  • Fields eg, passive elements or active elements
  • the first antenna array 910 or the second antenna array 920 may be implemented with circuits included in the inner layer of the printed circuit board 950.
  • the first antenna array 910 or the second antenna array 920 may be electrically connected to the communication circuit 930 through circuits (or wirings) of at least one inner layer included in the printed circuit board 950.
  • the printed circuit board 950 includes inner layers having circuits formed using copper clad laminates (CCL), and first and second outer layers disposed on both sides of the circuit and having circuits formed thereon.
  • a structure including prepregs that adhere and insulate between layers, and the circuits between the layers can be electrically connected through vias (VIAs) formed in the printed circuit board 950.
  • the circuit included in the first outer layer includes the first antenna array 910 or the second antenna array 920, and the circuit included in the second outer layer solders the communication circuit 930. ) May include pads (or terminals) for mounting using a conductive material.
  • the first antenna array 910 or the second antenna array 920 is formed by using a conductive coating applied separately to the metal plate printed circuit board 640 attached to the printed circuit board 950 separately. It may be.
  • the first antenna array 910 or the second antenna array 920 is, for example, in a wireless communication utilizing a millimeter wave of about 20 GHz or more, high free space loss due to frequency characteristics And overcome the antenna gain.
  • the number of antenna elements is not limited to the illustrated example, and may vary depending on the size of the printed circuit board 950 or the antenna gain.
  • the antenna elements 910a, 910b, and 910c included in the first antenna array 910 include a patch antenna
  • the antenna elements 920a, 920b included in the second antenna array 920 , 920c, 920d) may include a dipole antenna or a loop antenna.
  • the first antenna array 910 forms a beam toward the back plate of the electronic device.
  • the second antenna array 920 may form a beam toward a side bezel structure of the electronic device (eg, a side member forming a side surface of the electronic device).
  • the antenna module 900 may include a beamforming system that processes a transmission or reception signal so that energy emitted from the antenna element is concentrated in a specific direction in space.
  • the beamforming system may be configured to receive a signal having a stronger intensity in a desired direction, or to transmit a signal in a desired direction, or not to receive a signal from an unwanted direction.
  • the beamforming system may adjust the shape and direction of a beam by using a difference in amplitude or phase of a carrier signal in an RF band, and according to an embodiment, one or more optically conductive elements that adjust a phase for each antenna element ( Examples: may include the photoconductive element 330 of FIG. 4, the photoconductive element 530 of FIG. 5A, the photoconductive element 630 of FIG.
  • the beamforming system may be controlled to have a phase difference for each antenna element.
  • the communication circuit 930 includes a first electrical path electrically connected to a first point on the first antenna element, and And a second electrical path electrically connected to a second point on the second antenna element.
  • the communication circuit 930 may utilize one or more optical conductive elements to provide a phase difference between the first signal at the first point and the second signal at the second point.
  • one of the first antenna array 910 and the second antenna array 920 may be omitted.
  • the printed circuit board 950 may include an antenna matching circuit.
  • the radiation characteristics and impedance of the first antenna array 910 or the second antenna array 920 are related to antenna performance, and may vary according to the shape and size of the antenna element and the material of the antenna element.
  • the radiation characteristics of the antenna element include an antenna radiation pattern (or antenna pattern), which is a directional function indicating a relative distribution of power radiated from the antenna element, and a polarization state of radio waves emitted from the antenna element ( Alternatively, antenna polarization may be included.
  • the impedance of the antenna element may be related to power transfer from the transmitter to the antenna element or power transfer from the antenna element to the receiver.
  • the impedance of the antenna element is designed to match the impedance of the transmission line, thereby maximizing power transmission (or minimizing power loss) through the antenna element or efficient signal transmission This may be possible.
  • Impedance matching can lead to efficient signal flow at a specific frequency (or resonant frequency).
  • Impedance mismatch can reduce power loss or transmit / receive signals and degrade communication performance.
  • the at least one device 931 mounted on the printed circuit board 950 may be used as a frequency adjustment circuit to solve such impedance mismatch.
  • the frequency adjustment circuit may move the resonant frequency to a specified frequency, or may move the resonant frequency by a specified amount.
  • the at least one element 931 is a photoconductive element (eg, the photoconductive element 330 of FIG. 4, the photoconductive element 530 of FIG. 5A, the photoconductive element 630 of FIG. 6A), Or it may include a photo-conductive device (840) of FIG.
  • the electrical length of the photoconductive element can be determined, thereby causing impedance matching or phase for the antenna elements 910a, 910b, 910c, 920a, 920b, 920c or 920d. This can be a transition.
  • other printed circuit boards eg, the processor 710 of FIG. 7 or the wireless communication module 720
  • an electrical connection member eg, the electrical connection member 781, 782, 783, or 784 of FIG. 7
  • a signal related to wireless communication, power, or various other functions may be transmitted, and the printed circuit board 950
  • One or more devices mounted in may include passive devices or active devices involved in transmitting and receiving such signals.
  • FIG. 10 is a block diagram of an antenna module according to an embodiment.
  • the antenna module 1000 (eg, the antenna module 800 of FIG. 8 or the antenna module 900 of FIG. 9) includes a communication circuit 1030, a first antenna element ( 1041), a second antenna element 1041, a third antenna element 1043, or a fourth antenna element 1044.
  • the first antenna element 1041 may be electrically connected to the communication circuit 1030 through a first RF chain 1011 (eg, a first transmission line) in a single feeding manner.
  • the second antenna element 1042 may be electrically connected to the communication circuit 1030 through a second RF chain 1012 (eg, a second transmission line) in a single feeding manner.
  • the third antenna element 1043 may be electrically connected to the communication circuit 1030 through a third RF chain 1013 (eg, a third transmission line) in a single feeding manner.
  • the fourth antenna element 1044 may be electrically connected to the communication circuit 1030 through a fourth RF chain 1014 (eg, the 4 transmission line) in a single feeding manner.
  • the antenna module 1000 may include a first photoconductive element 1021 electrically connected to the first RF chain 1011 to determine the phase of the first antenna element 1041. have.
  • the antenna module 1000 may include a second optically conductive element 1022 electrically connected to the second RF chain 1012 to determine the phase of the second antenna element 1042.
  • the antenna module 1000 may include a third optical conductive element 1023 for electrically connecting to the third RF chain 1013 to determine the phase of the third antenna element 1043.
  • the antenna module 1000 may include a fourth optical conductive element 1024 that is electrically connected to the fourth RF chain 1014 to determine the phase of the fourth antenna element 1044.
  • the first photoconductive element 1021, the second photoconductive element 1022, the third photoconductive element 1023, or the fourth photoconductive element 1024 is photoconductive in FIG. 4.
  • the device 330 may include the photoconductive device 530 of FIG. 5A or the photoconductive device 630 of FIG. 6A.
  • the first antenna element 1041 may be fed through the first RF chain 1011 to have a designated phase.
  • the second antenna element 1042 may be fed through the second RF chain 1012 to have a designated phase.
  • the third antenna element 1043 may be fed through the third RF chain 1013 to have a designated phase.
  • the fourth antenna element 1044 may be fed through the fourth RF chain 1014 to have a designated phase.
  • FIG. 11 is a block diagram of an antenna module according to an embodiment.
  • the antenna module 1100 (eg, the antenna module 800 of FIG. 8 or the antenna module 900 of FIG. 9) includes a communication circuit 1130, a first antenna element ( 1141), the second antenna element 1141, the third antenna element 1143, or the fourth antenna element 1144.
  • the first antenna element 1141 may be electrically connected to the communication circuit 1130 through the first RF chain 1111 in a single feeding method.
  • the second antenna element 1142 may be electrically connected to the communication circuit 1130 through the second RF chain 1112 and the third RF chain 1113 in a double feeding manner.
  • the fourth antenna element 1144 may be electrically connected to the communication circuit 1130 through the fourth RF chain 1114 in a single feeding method.
  • the antenna module 1100 may include a first photoconductive element 1121 electrically connected to the first RF chain 1111 to determine the phase of the first antenna element 1141. have.
  • the antenna module 1100 is electrically connected to the second RF chain 1112, a second optical conductive element 1122 for determining the phase of the second antenna element 1142, and a third RF chain 1113
  • a third optically conductive element 1123 may be electrically connected to determine the phase of the second antenna element 1142.
  • the antenna module 1100 may include a fourth optical conductive element 1124 electrically connected to the fourth RF chain 1114 to determine the phase of the fourth antenna element 1144.
  • At least one of the first photoconductive element 1121, the second photoconductive element 1122, the third photoconductive element 1123, or the fourth photoconductive element 1124 is the conductive element of FIG. 4 330, the photoconductive element 530 of FIG. 5A, or the photoconductive element 630 of FIG. 6A.
  • the first antenna element 1141 may be fed through the first RF chain 1111 to have a specified phase.
  • the second antenna element 1142 may be fed through the second RF chain 1012 to have a designated phase.
  • the third antenna element 1143 may be fed through the third RF chain 1113 to have a designated phase.
  • the fourth antenna element 1144 may be fed to have a specified phase through the fourth RF chain 1114.
  • FIG. 12 illustrates an operation flow of an electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 or 2 or the electronic device 700 of FIG. 7) according to an embodiment.
  • an electronic device eg, the electronic device 101 of FIG. 1 or 2 or the electronic device 700 of FIG. 7 according to an embodiment.
  • a processor eg, the processor 120 of FIG. 1 or 2, or the processor 710 of FIG. 7) identifies a communication mode using at least one frequency. You can.
  • the processor is based on the identified communication mode, the photoconductive element (eg, the photoconductive element 330 of FIG. 3, the photoconductive element 530 of FIG. 5A, or FIG. 6A) At least one light source of the photoconductive element 630 may be controlled.
  • the processor may control at least one light source of the photoconductive element so that the photoconductive element has characteristics corresponding to the identified communication mode.
  • the memory (eg, the memory 130 of FIG. 1 or 2, the memory 350 of FIG. 3, or the memory 750 of FIG. 7) is configured by the processor to correspond to a communication mode.
  • Instructions to store at least one light source can be stored.
  • the memory may include instructions for the processor to selectively activate at least one light source among a plurality of light sources at different locations of the photoconductive element in correspondence with the communication mode.
  • the memory 750 may store setting values for at least one light source of the photoconductive element corresponding to each communication mode.
  • the set value for at least one light source included in the photoconductive element may be a value calculated through RF calibration to implement impedance matching or set beamforming in a corresponding communication mode.
  • the set values for the at least one light source may be stored or updated directly in the memory by an external device related to RF calibration accessing the memory.
  • the processor may control at least one light source of the photoconductive element based on a setting value for at least one light source stored in the memory in a corresponding communication mode.
  • the electrical length of the photoconductive element may be determined.
  • the electrical length determined by the photoconductive element is the phase of the RF signal supplied to at least one antenna (eg, at least one antenna 340 of FIG. 3) connected to a transmission line (eg, transmission line 360 of FIG. 3). Can be shifted, or the resonance frequency of at least one antenna can be shifted to a specified frequency or shifted by a specified frequency.
  • the electrical length may vary depending on the physical length, width, or shape of the conductive pattern that may be formed by the photoconductive element.
  • the operation 1203 may include controlling an optical conductive element to form various conductive patterns connected to a transmission line according to a communication mode using a corresponding frequency band.
  • the memory may include an instruction to cause the processor to control the light source of the photoconductive element based on the first control information when in the first communication mode using the first frequency.
  • the memory is optically conductive based on at least some other control information different from the first control information when the processor is in a second communication mode using a second frequency different from the first frequency. It may include instructions to control the light source of the device.
  • the direction of the beam (eg, main lobe) may be changed according to a situation (or surrounding conditions), for example, when the user carries the electronic device.
  • the memory may store a set value for at least one light source corresponding to the above situation
  • the processor may use a photoconductive element (eg, the photoconductive element 330 of FIG. 4, 5a of FIG.
  • the signal to noise ratio (SNR) may be optimized by controlling at least one light source of the photoconductive element 530 or the photoconductive element 630 of FIG. 6A.
  • an electronic device eg, the electronic device 300 of FIG. 3 includes an antenna (eg, at least one antenna 340 of FIG. 3) and optical conductivity electrically connected to the antenna. It may include a device (for example, the photoconductive device 330 of FIG. 3).
  • the photoconductive element is a first layer including a plurality of conductive elements (eg, a plurality of conductive elements 411 in FIG. 4) spaced apart at a predetermined interval (eg, the first layer 410 in FIG. 4) )).
  • the photoconductive element is disposed on the first layer and includes at least one light source capable of outputting light (eg, a plurality of light sources 421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N of FIG. 4).
  • a second layer eg, the second layer 420 of FIG. 4 may be included.
  • the photoconductive element is disposed between the first layer and the second layer, and at least a portion of the photoconductive element can be electrically connected to at least a portion of the plurality of conductive elements by being changed to conductive by the light. : May include a third layer (eg, the third layer 430 of FIG. 4) having the photoconductive member 431 of FIG. 4.
  • the electronic device further includes a wireless communication module (eg, the wireless communication module 320 of FIG. 3) electrically connected to the antenna (eg, the antenna 340 of FIG. 3). can do.
  • the photoconductive element may be electrically connected to a transmission line (eg, transmission line 360 of FIG. 3) between the antenna and the wireless communication module.
  • a portion of the photoconductive member (for example, the photoconductive member 431 of FIG. 4) which is changed to conductivity and electrically connected to the plurality of conductive elements (eg, of FIG. 4) At least some of the plurality of conductive elements 411 may be used as a branch line connected in parallel to the transmission line (eg, the transmission line 560 of FIG. 5A).
  • At least a portion of the plurality of conductive elements 611 electrically connected to the portion of the optically conductive member that is changed to conductivity and thereby electrically connected to the transmission line may be utilized as a line connected in series.
  • the antenna eg, the antenna 440 of FIG. 4
  • the wireless communication module eg, the optical conductive element 430 of FIG. 4
  • the optical conductive element eg: It may be fed through the wireless communication module 420 of Figure 4 to have a specified phase.
  • the photoconductive element (eg, the photoconductive element 330 of FIG. 3) sets the resonance frequency of the antenna (eg, at least one antenna 340 of FIG. 3) to a designated frequency You can move it or move it as much as specified
  • the photoconductive member (eg, the photoconductive member 531 of FIG. 5) includes a plurality of photoconductive elements (eg, a plurality of photoconductive elements 531_1 and 531_2 in FIG. 5). 531_3, ..., 531_N)). At least a portion of the plurality of photoconductive elements may be changed to conductivity by the light to electrically connect the at least a portion of the plurality of conductive elements.
  • the first layer (eg, the first layer 410 of FIG. 4) is provided with the plurality of conductive elements (eg, the plurality of conductive elements 411 of FIG. 4).
  • a dielectric layer (eg, first side 4131 in FIG. 4) and a second side facing the opposite side of the first side (eg, second side 4132 in FIG. 4) :
  • the dielectric layer 413 of FIG. 4 and a ground plane disposed on the second surface may be further included.
  • the plurality of conductive elements may be arranged in a matrix.
  • the photoconductive member (eg, the photoconductive member 431 of FIG. 4) may include Si.
  • the at least one light source may include a light emitting diode (LED).
  • LED light emitting diode
  • the electronic device includes the second layer (eg, the second layer of FIG. 4 (eg, the second layer 420 of FIG. 4)) and the third layer (eg, FIG. 4) It may further include a bonding layer of a polymer material disposed between the third layer (430).
  • the electronic device further includes a processor (eg, the processor 310 of FIG. 3) controlling the at least one light source based on a communication mode using at least one frequency. You can.
  • a processor eg, the processor 310 of FIG. 3 controlling the at least one light source based on a communication mode using at least one frequency. You can.
  • an electronic device eg, the electronic device 300 of FIG. 3 includes an antenna (eg, at least one antenna 340 of FIG. 3) and wireless communication electrically connected to the antenna.
  • a module for example, the wireless communication module 320 of FIG. 3 and a photoconductive element electrically connected to a transmission line (for example, the transmission line 360 of FIG. 3) between the antenna and the wireless communication module (for example, FIG. 3 may include a photoconductive element (330).
  • the photoconductive element is a first layer including a plurality of conductive elements (eg, a plurality of conductive elements 411 in FIG. 4) spaced apart at a predetermined interval (eg, the first layer 410 in FIG. 4) )).
  • the photoconductive element may include a plurality of light sources disposed on the first layer corresponding to the plurality of photoconductive elements (eg, a plurality of light sources 421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N in FIG. 4). )) May be included (eg, the second layer 420 of FIG. 4). The photoconductive element is disposed between the first layer and the second layer, and at least a portion of the photoconductive element can be electrically connected to at least a portion of the plurality of conductive elements by being changed to conductive by the light. : May include a third layer (eg, the third layer 430 of FIG. 4) having the photoconductive member 431 of FIG. 4.
  • a third layer eg, the third layer 430 of FIG. 4
  • a portion of the photoconductive member (for example, the photoconductive member 431 of FIG. 4) which is changed to conductivity and electrically connected to the plurality of conductive elements (eg, of FIG. 4) At least some of the plurality of conductive elements 411 may be used as a branch line connected in parallel to the transmission line (eg, the transmission line 560 of FIG. 5A).
  • the antenna for example, at least one antenna 340 of FIG. 3
  • the wireless communication module by the optical conductive element eg, the optical conductive element 330 of FIG. 3
  • It may be powered to have a specified phase through (eg, the wireless communication module 320 of FIG. 3).
  • the electronic device among the plurality of light sources (for example, a plurality of light sources (421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N) of FIG. 4) based on the communication mode
  • a processor configured to selectively activate at least one light source (eg, the processor 310 of FIG. 3) may be further included.
  • the processor the plurality of light sources based on the first control information in the first communication mode using the first frequency (eg, a plurality of light sources (421_1, 421_2 in FIG. 4) , 421_3, ..., 421_N)), and second control information at least partially different from the first control information in a second communication mode using a second frequency different from the first frequency. Based on the at least one light source among the plurality of light sources may be controlled.
  • the first frequency eg, a plurality of light sources (421_1, 421_2 in FIG. 4) , 421_3, ..., 421_N
  • the photoconductive element (eg, the photoconductive element 330 of FIG. 4) includes a plurality of conductive elements (eg, a plurality of conductive elements of FIG. 4) spaced apart at a specified interval. (411)) may include a first layer (for example, the first layer 410 of FIG. 4).
  • the photoconductive element is disposed on the first layer and includes at least one light source capable of outputting light (eg, a plurality of light sources 421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N of FIG. 4).
  • a second layer (eg, the second layer 420 of FIG. 4) may be included.
  • the photoconductive element is disposed between the first layer and the second layer, and at least a portion of the photoconductive element can be electrically connected to at least a portion of the plurality of conductive elements by being changed to conductive by the light.
  • the at least one light source is aligned with the plurality of photoconductive elements (eg, a plurality of photoconductive elements 531_1, 531_2, 531_3, ..., 531_N in FIG. 5). It may include a plurality of light sources (for example, a plurality of light sources (521_1, 521_2, 521_3, ..., 521_N) of FIG. 5).
  • the third layer may further include an insulating member (eg, the insulating member 532 of FIG. 5).
  • the insulating member (eg, the insulating member 532 of FIG. 5) may include SiO 2 .
  • the first layer (eg, the first layer 510 of FIG. 5) is between the plurality of conductive elements (eg, the plurality of conductive elements 511 of FIG. 5). Empty spaces (eg, empty space 512 of FIG. 5) may be included.
  • the first layer (eg, the first layer 510 of FIG. 5) is a gap between the plurality of conductive elements (eg, the plurality of elements 511 of FIG. 5). It may further include an insulating material disposed on.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전자 장치는, 안테나, 및 상기 안테나와 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(photo conductive device)를 포함하고, 상기 광 도전성 소자는, 지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들을 포함하는 제 1 레이어와, 상기 제 1 레이어 위에 배치되고, 광을 출력할 수 있는 적어도 하나의 광원을 포함하는 제 2 레이어, 및 상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고, 상기 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 가지는 제 3 레이어를 포함할 수 있다. 그 밖에 다양한 실시예들을 포함할 수 있다.

Description

복수 개의 도전성 엘리먼트들을 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 포함하는 광 도전성 소자를 가지는 전자 장치
본 발명의 일 실시예는 복수 개의 도전성 엘리먼트들을 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 포함하는 광 도전성 소자를 가지는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 디지털 기술의 발달과 함께 스마트폰(smart phone, 태블릿 PC(tablet personal computer), PDA(personal digital assistant) 등과 같은 다양한 형태로 제공되고 있다. 전자 장치는 이동성(portability) 및 사용자의 접근성(accessibility)을 향상시킬 수 있도록 사용자에게 착용할 수 있는 형태로도 개발되고 있다. 전자 장치는 자유 공간(free space)으로 전파를 송신하거나 외부 전파를 수신하기 위한 안테나(antenna), 및 상기 안테나의 공진 주파수를 조정하기 위한 소자(이하, '주파수 조정 소자')를 포함할 수 있다. 고주파수 대역의 고속 무선 통신 기술이 개발되고 있고 전자 장치에서 확보해야 하는 주파수 대역이 넓고 다양해지면서, 전자 장치에 장착되는 주파수 조정 소자(예: 튜너(tuner) 또는 위상 천이기(phase shifter))의 수가 늘고 있는 추세이다.
튜너는 LC 회로가 그 내부에 실장되어 있는 소자로서, 임피던스를 변환시킬 수 있다. 하지만, 튜너는 안테나 성능에 영향을 미치는 소자 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 튜너는 소자 특성에 기인하는 저항 또는 기생 용량(parasitic capacitance) 등의 기생 성분을 발생시키고, 이러한 기생 성분은 안테나의 임피던스와 전송 선로의 임피던스 간의 부정합(mismatching)을 초래하여 안테나 성능을 저하시킬 수 있다. 튜너의 기생 성분이 작은 값을 가질 수 있으나, 고주파수 대역의 통신에서 이러한 기생 성분은 안테나 성능 저하의 큰 요인이 될 수 있다. 튜너의 기생 성분을 제거하기 위한 추가적인 소자를 실장하는 해결책이 있으나, 이러한 소자(예: lump component)를 실장하기 위한 비용 및 공간 확보가 필요할 수 있다.
위성 통신, 방송, 이동 통신, 지상 통신 등의 무선 통신 시스템이 이동 환경하에서 적절히 동작하기 위해서는 높은 지향성의 위상 배열 안테나가 요구된다. 위상 배열 안테나로부터 방사된 에너지가 공간에서 특정한 방향으로 집중되도록 송신 또는 수신 신호를 처리하는 빔포밍(beam forming) 시스템이 활용될 수 있고, 이러한 빔포밍 시스템은 위상 배열 안테나의 각 안테나 엘리먼트에 대한 위상을 조정하기 위한 위상 천이기를 포함할 수 있다. 다만, 각 안테나 엘리먼트별로 위상 천이기가 요구되므로, 배열 수가 늘어날수록 구조가 복잡해질 수 있다. 또한, 고정된 전기적 길이 값을 가지는 위상 천이기는, 넓고 다양한 주파수 대역을 확보하려는 설계에 있어서 제약이 될 수 있다. 또한, 위상 천이기는 몇 개의 이산적인 각도로 위상을 천이할 뿐이므로, 정교한 빔 방향 및 형태를 위해서는 모뎀(modem) 단에서 베이스밴드(baseband) 신호의 위상을 변경하거나 빔 방향 및 형태를 보정하는 방식이 필요할 수 있고, 배열 수가 늘어날수록 이에 관한 하드웨어 복잡성 및 소모 전류가 동반될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 임피던스를 변경하거나 위상을 천이함에 있어서 구조의 복잡성을 해소하면서 성능을 확보할 수 있는, 복수 개의 도전성 엘리먼트들을 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 포함하는 광 도전성 소자를 가지는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 안테나, 및 상기 안테나와 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(photo conductive device)를 포함하고, 상기 광 도전성 소자는, 지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들을 포함하는 제 1 레이어와, 상기 제 1 레이어 위에 배치되고, 광을 출력할 수 있는 적어도 하나의 광원을 포함하는 제 2 레이어, 및 상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고, 상기 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 가지는 제 3 레이어를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 조정을 위한 광 도전성 소자 및 이를 포함하는 전자 장치는, RF 캘리브레이션(calibration)을 용이하게 하고 안테나로 공급되는 RF 신호의 주파수를 조정할 때 그 손실을 줄일 수 있다.
그 외에 본 발명의 다양한 실시 예들로 인하여 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적으로 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 예컨대, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른, 복수 개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 주파수 조정을 위한 광 도전성 소자를 포함하는 전자 장치의 블록도이다.
도 4는 도 3의 광 도전성 소자에 관한 단면도이다.
도 5a는 일 실시예에 따른 광 도전성 소자를 포함하는 인쇄 회로 기판을 도시한다.
도 5b는 일 실시예에 따른 오픈 스터브(open stub)의 구조를 개략적으로 도시한다.
도 5c는 일 실시예에 따른 스터브에 대한 파라미터들(parameters)을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 일 실시예에 따른 광 도전성 소자를 포함하는 인쇄 회로 기판을 도시한다.
도 6b 및 6c는 다양한 실시예에 따른 광 도전성 소자에 형성될 수 있는 도전성 패턴들을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따른 주파수 조정을 위한 광 도전성 소자를 포함하는 전자 장치의 블록도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 블록도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 사시도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 안테나 모듈에 관한 블록도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 안테나 모듈에 관한 블록도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 전자 장치의 동작 흐름을 도시한다.
도 1은 일 실시예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(199)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 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성 요소들 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 구성 요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소)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 구성 요소(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 구성 요소들 중 적어도 하나의 구성 요소(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 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성 요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 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)는, 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)가 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)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 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(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 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. 안테나 모듈(197)은, 일 실시예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴으로 형성될 수 있고, 어떤 실시예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴 이외에 추가적으로 다른 부품(예: RFIC)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있고, 이로부터, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 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 구성 요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))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 안테나 모듈 (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 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성 요소를 다른 해당 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성 요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성 요소가 다른(예: 제 2) 구성 요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성 요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
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 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
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 두 개의 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 구성 요소들의 각각의 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성 요소들 중 하나 이상의 구성 요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성 요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성 요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성 요소는 상기 복수의 구성 요소들 각각의 구성 요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성 요소들 중 해당 구성 요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른, 복수 개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치(101)의 블록도(200)이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(101)는 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(radio frequency integrated circuit(222), 제 2 RFIC(224), 제 3 RFIC(226), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFFE(radio frequency front end)(232), 제 2 RFFE(234), 제 1 안테나 모듈(242), 제 2 안테나 모듈(244), 및 안테나(248)를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 더 포함할 수 있다. 제 2 네트워크(199)는 제 1 셀룰러 네트워크(292)와 제 2 셀룰러 네트워크(294)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 도 1에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 제 2 네트워크(199)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(222), 제 2 RFIC(224), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFFE(232), 및 제 2 RFFE(234)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 4 RFIC(228)는 생략되거나, 제 3 RFIC(226)의 일부로서 포함될 수 있다.
제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제 1 셀룰러 네트워크(292)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 셀룰러 네트워크는 2세대(2G), 3G, 4G, 또는 LTE(long term evolution) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 셀룰러 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 지정된 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 2 셀룰러 네트워크(294)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일 실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 셀룰러 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 다른 지정된 대역(예: 약 6GHz 이하)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 보조 프로세서(예: 도 1의 보조 프로세서(123)), 또는 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190))과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 인터페이스(미도시)에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 서로 연결되어, 어느 한 방향으로 또는 양 방향으로 데이터 또는 제어 신호를 제공하거나 받을 수 있다.
제 1 RFIC(222)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제 1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 라디오 주파수(RF) 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 안테나(예: 제 1 안테나 모듈(242))를 통해 제 1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 1 RFFE(232))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제 1 RFIC(222)는 전처리된 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 2 RFIC(224)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에 사용되는 Sub6 대역(예: 약 6GHz 이하)의 RF 신호(이하, 5G Sub6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Sub6 RF 신호가 안테나(예: 제 2 안테나 모듈(244))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 2 RFFE(234))를 통해 전처리될 수 있다. 제 2 RFIC(224)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 3 RFIC(226)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에서 사용될 5G Above6 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 RF 신호(이하, 5G Above6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제 3 RFFE(236)를 통해 전처리될 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 전처리된 5G Above6 RF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 3 RFFE(236)는 제 3 RFIC(226)의 일부로서 형성될 수 있다.
전자 장치(101)는, 일 실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제 4 RFIC(228)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 4 RFIC(228)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 중간(intermediate) 주파수 대역(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)의 RF 신호(이하, IF 신호)로 변환한 뒤, 상기 IF 신호를 제 3 RFIC(226)로 전달할 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제 3 RFIC(226)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제 4 RFIC(228)는 IF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 RFIC(222)와 제 2 RFIC(224)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 RFFE(232)와 제 2 RFFE(234)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(242) 또는 제 2 안테나 모듈(244)중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)는 동일한 서브스트레이트(substrate)에 배치되어 제 3 안테나 모듈(246)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제 1 서브스트레이트(예: main PCB)에 배치될 수 있다. 이런 경우, 제 1 서브스트레이트와 별도의 제 2 서브스트레이트(예: sub PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제 3 RFIC(226)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(248)가 배치되어, 제 3 안테나 모듈(246)이 형성될 수 있다. 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)를 동일한 서브스트레이트에 배치함으로써 그 사이의 전송 선로의 길이를 줄이는 것이 가능하다. 이는, 예를 들면, 5G 네트워크 통신에 사용되는 고주파 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 신호가 전송 선로에 의해 손실(예: 감쇄)되는 것을 줄일 수 있다. 이로 인해, 전자 장치(101)는 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나(248)는 빔포밍에 사용될 수 있는 복수 개의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어레이로 형성될 수 있다. 이런 경우, 제 3 RFIC(226)는, 예를 들면, 제 3 RFFE(236)의 일부로서, 복수 개의 안테나 엘리먼트들에 대응하는 복수 개의 위상 변환기(phase shifter)(238)들을 포함할 수 있다. 송신 시에, 복수 개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘리먼트를 통해 전자 장치(101)의 외부(예: 5G 네트워크의 베이스 스테이션)로 송신될 5G Above6 RF 신호의 위상을 변환할 수 있다. 수신 시에, 복수 개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘리먼트를 통해 상기 외부로부터 수신된 5G Above6 RF 신호의 위상을 동일한 또는 실질적으로 동일한 위상으로 변환할 수 있다. 이것은 전자 장치(101)와 상기 외부 간의 빔포밍을 통한 송신 또는 수신을 가능하게 한다.
제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)는 제 1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)와 독립적으로 운영되거나(예: Stand-Alone (SA)), 연결되어 운영될 수 있다(예: Non-Stand Alone (NSA)). 예를 들면, 5G 네트워크에는 액세스 네트워크(예: 5G radio access network(RAN) 또는 next generation RAN(NG RAN))만 있고, 코어 네트워크(예: next generation core(NGC))는 없을 수 있다. 이런 경우, 전자 장치(101)는 5G 네트워크의 액세스 네트워크에 액세스한 후, 레거시 네트워크의 코어 네트워크(예: evolved packed core(EPC))의 제어 하에 외부 네트워크(예: 인터넷)에 액세스할 수 있다. 레거시 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: LTE 프로토콜 정보) 또는 5G 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: New Radio(NR) 프로토콜 정보)는 메모리(130)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(120), 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214))에 의해 액세스될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 주파수 조정을 위한 광 도전성 소자를 포함하는 전자 장치의 블록도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 도 3의 광 도전성 소자에 관한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(300)(예: 도 1 또는 2의 전자 장치(101))는 프로세서(310)(예: 도 1 또는 2의 프로세서(120)), 무선 통신 모듈(320)(예: 도 1 또는 2의 무선 통신 모듈(192)), 적어도 하나의 광 도전성 소자(photo conductive device)(330), 적어도 하나의 안테나(340)(예: 도 1의 안테나 모듈(197) 또는 도 2의 안테나) 또는 메모리(350)(예: 도 1 또는 2의 메모리(130)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 전자 장치(300)의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(310)는 무선 통신 모듈(320)을 통하여 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 프로세서(310)는 메모리(350)에 데이터를 기록(write)하고, 읽을 수 있다(read). 프로세서(310)는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 무선 통신 모듈(320)의 일부 및/또는 프로세서(310)는 CP(communication processor)로 지칭될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(320)는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(320)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및/또는 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 무선 통신 모듈(320)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 데이터 수신 시, 무선 통신 모듈(320)은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 무선 통신 모듈(320)은 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향 변환한 후 적어도 하나의 안테나(340)를 통해 송신하고, 적어도 하나의 안테나(340)를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(320)은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC(digital to analog converter), ADC(analog to digital converter) 등을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(320)은 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 복수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(320)은 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 복수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 무선 접속 기술들은 블루투스 저 에너지(bluetooth low energy, BLE), Wi-Fi(Wireless Fidelity), WiGig(WiFi Gigabyte), 셀룰러 망(예: LTE(Long Term Evolution) 등을 포함할 수 있다. 또한, 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(super high frequency, SHF)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(320)은 베이스밴드 프로세서(baseband processor) 또는 적어도 하나의 통신 회로(예: IFIC(intermediate frequency integrated circuit), 또는 RFIC(radio frequency integrated circuit))를 포함할 수 있다. 무선 통신 모듈(320)은, 예를 들어, 프로세서(310)(예: 어플리케이션 프로세서(AP))와 별개의 베이스밴드 프로세서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(320)은 전송 선로(transmission line)(360)를 통해 적어도 하나의 안테나(340)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전송 선로(360)는 주파수 신호(전압, 전류)를 전달하기 위한 구조(structure)로서, 전기적 매개 변수(단위 길이당 저항, 인덕턴스, 컨덕턴스, 커패시턴스)에 의한 파동의 전달 작용을 이용하는 도체계일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 안테나(340)는 전송 선로(360)에서 자유 공간으로 또는 자유 공간에서 전송 선로(360)로 전자파를 전달시키는 변환기일 수 있고, 목적에 맞는 방향과 편파로 전자파 에너지를 송신 또는 수신할 수 있다. 적어도 하나의 안테나(340)의 반사 특성과 임피던스는 안테나 성능과 관련 있고, 안테나의 모양과 크기, 그리고 안테나 재질에 따라 다양할 수 있다. 적어도 하나의 안테나(340)의 방사 특성은 안테나에서 방사되는 전력의 상대적 분포를 나타내는 방향성 함수인 안테나 방사 패턴(antenna radiation pattern)(또는, 안테나 패턴(antenna pattern))과, 안테나에서 방사되는 전파의 편파 상태(또는, 안테나 편파(antenna polarization))를 포함할 수 있다. 안테나 임피던스를 송신기에 안테나로의 전력 전달 또는 안테나에서 수신기로의 전력 전달과 관련 있을 수 있다. 전송 선로(360)와 안테나 접속부에서 반사를 최소화하기 위하여 안테나의 임피던스는 전송 선로의 임피던스와 정합(matching)되도록 설계되고, 이로 인해 안테나를 통한 최대 전력 전달(또는, 전력 손실 최소화) 또는 효율적인 신호 전달 가능할 수 있다. 이러한 임피던스 정합은, 특정 주파수에서의 효율적인 신호의 흐름을 이끌 수 있다.
적어도 하나의 광 도전성 소자(330)는, 예를 들어, 전송 선로(360)에 연결되고, 해당 통신 모드를 지원하기 위하여 무선 통신 모듈(320) 또는 프로세서(310)의 제어에 따라 주파수를 조정에 활용되는 그 전기적 길이(electrical length)를 변경할 수 있다. 전기적 길이는, 전자 장치(300)에서 사용하고자 하는 주파수에 대한 파장 대비 선로 또는 소자의 전기적 파장 단위 길이를 지칭할 수 있다. 전기적 길이는 물리적 길이(physical length)를 파장(λ)으로 나눈 값을 지칭할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전기적 길이(또는 위상 길이)는 특정 주파수에서의 전도체를 통한 전송에 의해 나타나는 위상 변이에 대한 도전성 패턴(또는, 전기 전도체)의 길이를 지칭할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전기적 길이는 적어도 하나의 광 도전성 소자(330)에 의해 형성될 수 있는 도전성 패턴의 길이, 너비(또는 폭), 넓이(또는 면적) 또는 그 형태에 따라 다양할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광 도전성 소자(330)는 적어도 하나의 안테나(340)로 공급되는 RF 신호의 위상을 조정(또는, 천이)할 수 있다. 예를 들어, 광 도전성 소자(330)는 도 2의 위상 변환기(238)로 구현될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광 도전성 소자(330)는 지정된 주파수로 적어도 하나의 안테나(340)의 공진 주파수를 이동시키거나 지정된 만큼 적어도 하나의 안테나(340)의 공진 주파수를 이동시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에서, 적어도 하나의 광 도전성 소자(330)는 지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들(411)을 포함하는 제 1 레이어(410)와, 제 1 레이어(410) 위에 배치되고 광을 출력할 수 있는 적어도 하나의 광원을 포함하는 제 2 레이어(420)와, 제 1 레이어(410) 및 제 2 레이어(420) 사이에 배치되고 제 2 레이어(420)로부터 출력된 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되는 광 도전성 부재(431)를 가지는 제 3 레이어(430)를 포함할 수 있다. 광 도전성 부재(431)의 적어도 일부가 도전성으로 변경되면, 제 1 레이어(410)의 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 중 적어도 일부는 광 도전성 부재(431) 중 도전성으로 변경된 부분을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 2 레이어(420)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 광 도전성 소자(330)의 전기적 길이는 결정되고, 상기 결정된 전기적 길이는 주파수 조정에 활용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 레이어(510)는 제 3 레이어(430)를 향하는 제 1 면(4131)과, 제 1 면(4131)과는 반대로 하는 제 2 면(4132)을 포함하는 유전체 레이어(413)를 포함할 수 있고, 복수의 도전성 엘리먼트들(411)은 제 1 면(4131)에 배치될 수 있다. 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 중 적어도 일부는 동일한 너비(411a)를 가질 수 있거나, 어떤 실시예에 따르면, 서로 다른 너비를 가질 수도 있다. 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 중 적어도 일부들 간의 간극(411b)은 동일할 수 있거나, 어떤 실시예에 따르면, 서로 다를 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 레이어(410)의 복수의 도전성 엘리먼트들(411)은 반도체 제작에서의 에칭(etching) 또는 RDL(redistribution layer) 형성을 활용하여 유전체 레이어(413)에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(330)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board)을 기초로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 레이어(410)는 동박 적층판(CCL(copper clad laminates))(또는, 원판)을 기초로 복수의 도전성 엘리먼트들(411)과 그라운드 플레인(ground plane)(414)을 유전체 레이어(413)로 고정시킨 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 및 그라운드 플레인(414)을 가지는 제 1 레이어(410)는, 동박 적층판을 기초로, 회로 인쇄, 동박 에칭, 레지스트 박리 등의 일련의 흐름을 통해 형성될 수 있다. 동박 적층판은 인쇄 회로에 사용되는 적층판으로서 여러 가지 절연 재료 기재(예: 수지(resin))와 절연성 레이어(예: 유전체 레이어(413))의 양쪽 면에 동박들을 붙인 구조를 포함할 수 있다. 동박 적층판의 절연성 레어어는, 예를 들어, 페놀(phenol) 또는 에폭시(epoxy) 등의 수지를 포함할 수 있다. 동박 적층판은 종이, 유리 섬유(glass fiber) 또는 유리 부직포 등의 보강 기재를 더 포함할 수 있고, 이러한 보강 기재는 수지만으로는 부족한 절연성 레이어의 강성(예: 종횡 방향 강성)을 높이거나 온도에 대한 절연층의 치수 변화율을 감소시킬 수 있다.
동박 적층판은, 예를 들어, 유리 섬유(glass fiber)에 에폭시 수지(epoxy resin)를 함침(또는 침투)시킨 기재와 이와 결합된 동박들을 포함하는 글래스-에폭시 동박 적층판일 수 있다. 일 실시예에 따르면, NEMA(national electrical manufacturers association)에서는 동박 적층판을 기재 및 내연성(또는 난영성)을 기초로 FR(flame retardant)-1, FR-2, FR-3, FR-4, FR-5 또는 FR-6 등의 등급으로 구분하고 있고, 글래스-에폭시 동박 적층판은 FR-4 및 FR-5 중 하나일 수 있다. 일 실시예에 따르면, FR-4 또는 FR-5는, 에폭시 수지를 함침시킨 직조된(woven) 유리 섬유가 여러 겹으로 쌓여 있는 기재와 이와 결합된 동박을 포함할 수 있다.
동박 적층판은, 예를 들어, 페이퍼(paper)에 페놀 수지(phenol resin)를 함침시킨 기재와 이와 결합된 동박들을 포함하는 페이퍼-페놀 동박 적층판일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 페이퍼-페놀 동박 적층판은 NEMA에서 분류한 FR(flame retardant)-1, FR-2 또는 FR-3 중 하나일 수 있다.
동박 적층판은, 예를 들어, 2 종류 이상의 보강 기재를 복합하여 만든 복합 동박 적층판일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복합 동박 적층판은 NEMA에서 정의한 CEM(composite type of laminate material bonded with a flame retardant epoxy resin)-1 또는 CEM-3 등을 포함할 수 있다. CEM-1은 에폭시 수지를 함침시킨 페이퍼로 이루어진 중심 기재(또는 코어(core))와, 에폭시 수지를 함침시킨 직조된 유리 섬유로 이루어진 바깥 기재와, 상기 바깥 기재와 결합된 동박을 포함할 수 있다. CEM-3은 에폭시 수지를 함침시킨 직조되지 않은(non-woven) 유리 섬유(예: 유리 부직포)로 이루어진 중심 기재와, 에폭시 수지를 함침시킨 직조된 유리 섬유로 이루어진 바깥 기재와, 상기 바깥 기재와 결합된 동박을 포함할 수 있다. 유리 섬유 또는 페이퍼는 기계적 가공성, 내열성 또는 치수 안정성을 개선할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 동박 적층판은 폴리에스테르(polyester) 수지를 함침시킨 직조되지 않은 유리 섬유(예: 유리 부직포)로 이루어진 중심 기재와, 수지를 함침시킨 유리 섬유로 이루어진 바깥 기재와, 상기 바깥 기재와 결합된 동박을 포함하는 FR-6일 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동박 적층판은 고속의 신호 전송에 대응할 수 있는 재질로 만든 고주파용 동박 적층판일 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판에서 신호의 전파 속도는 재료의 유전율에 반비례하므로 유전율이 낮은 재료를 사용하면 신호의 전파 속도를 높일 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 동박 적층판은 알루미늄 또는 철과 같은 금속으로 형성된 판에 절연 물질의 필름 프리프레그(film prepreg)를 배치한 후 필름 프리프레그에 동박을 결합하는 형태일 수도 있다.
어떤 실시예에 따르면, 동박 적층판은 연성 인쇄 회로 기판(FPCB(flexible printed circuit board))용 플렉서블 동박 적층판(FCCL(flexible copper clad laminate)) 등을 포함할 수도 있다. 플렉서블 동박 적층판은, 예를 들어, 가요성을 가진 폴리에스테르 필름 또는 폴리이미드 필름 등과 동박을 접착제로 결합한 형태일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(330)는, 도 3의 프로세서(310), 무선 통신 모듈(320) 또는 메모리(350) 중 적어도 하나가 실장되는 인쇄 회로 기판에 포함될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(330)는 도 3의 적어도 하나의 안테나(340)가 배치되는 인쇄 회로 기판에 포함될 수 있고, 상기 인쇄 회로 기판은 무선 통신 모듈(320) 또는 메모리(350) 중 적어도 하나가 실장되는 인쇄 회로 기판과는 분리되어 있을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 레이어(430)는 제 2 레이어(420)와 대면하게 결합되는 제 3 면(4301)과, 제 1 레이어(410)로 향하는 제 4 면(4302)을 포함할 수 있다. 제 1 레이어(410)의 복수의 도전성 엘리먼트들(411)은 제 1 레이어(410)의 제 1 면(4131) 및 제 3 레이어(430)의 제 4 면(4302) 사이에 배치될 수 있고, 제 3 레이어(430)의 제 4 면(4302)과 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 레이어(430)의 광 도전성 부재(431)는 지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 광 도전성 엘리먼트들(431_1, 431_2, 431_3, ..., 431_N)을 포함할 수 있다. 광 도전성 엘리먼트(431_N)는 Si과 같은 광 도전성 물질을 포함할 수 있고, 제 3 레이어(430)의 제 4 면(4302)의 일부를 형성할 수 있다. 광 도전성 엘리먼트(431_N)는 서로 인접하는 적어도 두 개의 도전성 엘리먼트들(411_N, 411_N+1)과 물리적으로 접촉되어 있을 수 있다. 광 도전성 엘리먼트(431_N)가 제 2 레이어(420)의 광원으로부터 출력된 광에 의해 도전성으로 변경되면, 광 도전성 엘리먼트(431_N)와 물리적으로 접촉되어 있는 적어도 두 개의 도전성 엘리먼트들(411_N, 411_N+1)은 도전성으로 변경된 광 도전성 엘리먼트(431_N)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 레이어(410) 및 제 3 레이어(430) 사이에서, 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 간의 빈 공간들(voids)(412)이 있을 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 광 도전성 엘리먼트(431_N)는 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 간의 빈 공간들(412)을 차지하도록 확장될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 간의 빈 공간들(412)에는 SiO2와 같은 절연성 물질이 채워질 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 부재(431)는, PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition) 또는 스퍼터링(sputtering)와 같은 다양한 증착 방법을 활용하여 광 도전성 레이어(또는, 광 도전성 플레이트)를 형성한 후 이를 에칭하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 레이어(430)는 광 도전성 엘리먼트들(431_1, 431_2, 431_3, ..., 431_N) 사이를 채우는 SiO2와 같은 물질을 포함하는 절연성 부재(432)를 포함할 수 있다. 절연성 부재(432)의 일부는 복수의 광 도전성 엘리먼트들(431_1, 431_2, 431_3, ..., 431_N) 사이에 배치되어 제 4 면(4302)의 일부를 형성할 수 있다. 절연성 부재(432)는 제 2 레이어(420)와 접합되는 제 3 면(4301)을 형성할 수 있다. 절연성 부재(432)는, 예를 들어, 스퍼터링(sputtering)과 같은 다양한 증착 방법을 활용하여 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 절연성 부재(432)는 광 투과성 물질을 포함할 수 있고, 제 2 레이어(420)로부터 출력된 광은 절연성 부재(432)를 통과하여 광 도전성 부재(431)로 전달될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 3 레이어(430)는 광 도전성 부재(431)를 대체하는 복수의 광 스위치들(photo switchs, or photo-electric switchs)로 이루어진 배열(array)을 포함하는 구조로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 복수의 광 스위치들은, 복수의 광 도전성 엘리먼트들(431_1, 431_2, 431_3, ..., 431_N)을 대체하여, 복수의 광원들(light sources)(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)과 대응되게 제 3 레이어(430)에 배치될 수 있다. 복수의 광 스위치들의 적어도 일부가 온 되면, 제 1 레이어(410)의 복수의 도전성 엘리먼트들(411) 중 적어도 일부는 복수의 광 스위치들 중 온 된 적어도 일부를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 레이어(420)는 제 3 레이어(430)의 복수의 광 도전성 엘리먼트들(431_1, 431_2, 431_3, ..., 431_N)과 정렬된 복수의 광원들(또는, 광원 셀들(light source cells))(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광원(421_N)은 LED(light emitted diode) 소자(또는 칩)를 포함할 수 있고, 광원(421_N)으로 활용되는 LED 소자는 제 2 레이어(420)에 임베디드 될 수 있다.
예를 들어, 제 1 기판(미도시)의 일면에 증착 등을 활용하여 두 개의 전극들(이하, 다이오드(diode))을 결합하게 되면, 제 1 기판에 복수의 LED 소자들이 결합된 제 2 기판이 형성될 수 있다. 제 1 기판은 단일 원소로 형성된 물질 또는 적어도 둘 이상의 원소들로 형성된 물질을 포함하고, 반도체 소자를 만드는 토대가 되는 얇은 판(예: 웨이퍼(wafer))일 수 있다. LED 소자는 다이오드와, 다이오드 내부의 N 타입 물질과 P 타입 물질을 포함하는 반도체 소자로서, 반도체에 사용된 물질의 종류에 따라 다양한 파장의 빛을 출력할 수 있다. 제 2 기판을 컷팅(cutting)하면, 복수의 LED 소자들은 분리될 수 있다. LED 소자는 컨택들(contacts)을 포함할 수 있고, 컨택들로 전류가 공급되면 LED 소자는 발광할 수 있다. 복수의 LED 소자들을 광 투과성 플레이트에 배치한 후, LED 소자의 컨택들과 전기적으로 연결된 배선 층(예: RDL(re-distribution layer))이 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 광 투과성 플레이트의 일면에는 LED 소자들을 배치할 수 있는 리세스들(recesses)을 포함할 수 있다. 배선 층의 미세 패턴은 LED 소자 및 제어 회로(예: 도 3의 프로세서(310) 또는 무선 통신 모듈(320))와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, LED 소자는 배선 층을 통해 제어 회로로부터 low 또는 high 신호를 제공 받아 온 또는 오프될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, LED 소자는 배선 층을 통해 전원부에 연결되고, 제어 회로는 LED 소자들 및 제어 회로 사이의 decoding logic gates를 통하여 LED 소자들을 제어할 수도 있다. 상기 전원부는 DC 전압을 공급하는 DC-DC 컨버터 또는 LDO(low dropout voltage regulator)와 연결되어 일정한 전압을 공급하는 current mirror 형태로 구현될 수 있다. 제어 회로 및 LED 소자들 사이의 인터페이스는, MIPI(mobile industry processor interface) 또는 이에 해당하는 디지털 인터페이스(digital interface)로 구현될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광원(421_N)으로 활용되는 LED 소자는 마이크로 LED 소자일 수 있다. 예를 들어, 마이크로 LED 소자는 가로, 세로 및 높이를 가지는 육면체이고, 가로, 세로 또는 높이가 약 200 ㎛ 이하로 설계된 LED 소자일 수 있다. 어떤 실시예에서, 마이크로 LED 소자는 약 200 × 200 × 200 ㎛3 이하의 체적으로 설계된 LED 소자일 수 있다. 어떤 실시예에서, 마이크로 LED 소자의 가로, 세로 및 높이 중 적어도 하나는 100 ㎛ 이하로 설계될 수 있다. 예를 들어, 마이크로 LED 소자의 가로 × 세로 크기는 약 5 ㎛ × 5 ㎛일 수 있다. 마이크로 LED 소자의 형상 또는 크기는 모두 열거할 수 없으나 컨버전스(convergence) 추세에 따라 그 변형은 다양할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 마이크로 LED 소자를 대체 가능한 발광 소자는 '마이크로 발광 소자'이라고 정의할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)은 자체적으로 빛을 낼 수 있는 OLED(organic light emitting diodes) 또는 퀀텀닷(quantum dot)(예: 자체적으로 빛을 낼 수 있는 수 나노미터(nm)의 반도체 결정)을 활용하여 형성될 수도 있다. 제 2 레이어(420)는 이 밖의 다양한 다른 광원을 포함하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(430)는 제 2 레이어(420) 및 제 3 레이어(430) 사이에 배치되는 접합 레이어를 포함할 수 있고, 접합 레이어는 유기물 또는 폴리머(polymer)와 같은 다양한 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 도 3 및 4를 참조하면, 프로세서(310)가 제 2 레이어(420)에 포함된 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)을 제어하면, 광 도전성 소자(330)의 전기적 길이는 결정될 수 있다. 광 도전성 소자(330)에 의해 결정된 전기적 길이는 적어도 하나의 안테나(340)로 공급되는 RF 신호의 위상을 천이하거나, 적어도 하나의 안테나(340)의 공진 주파수를 지정된 주파수로 이동시키거나 지정된 만큼 이동시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(320)은 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 안테나(340)는 다수의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어레이(antenna array)를 포함할 수 있다. 무선 통신 모듈(320)은 안테나 엘리먼트에서 방사된 에너지가 공간에서 특정한 방향으로 집중되도록 송신 또는 수신 신호를 처리하는 빔포밍(beam forming) 시스템을 포함할 수 있다. 빔포밍 시스템은 원하는 방향으로 보다 세기가 강한 신호를 수신하거나 원하는 방향으로 신호를 전달할 수 있도록 하거나, 원치 않은 방향으로부터 오는 신호를 수신하지 않도록 할 수 있다. 빔포밍 시스템은 RF 대역에서 캐리어(carrier) 신호의 진폭 또는 위상의 차이를 이용하여 빔의 형태 및 방향을 조정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 빔포밍 시스템에서, 무선 통신 모듈(320)은 광 도전성 소자(330)를 활용하여 각 안테나 엘리먼트에 대한 위상을 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 빔포밍 시스템에서, 무선 통신 모듈(320)은 각 안테나 엘리먼트에 대하여 위상 차를 갖도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 안테나(340)가 제 1 안테나 엘리먼트와 제 2 안테나 엘리먼트를 포함한다고 가정할 때, 무선 통신 모듈(320)은 제 1 안테나 엘리먼트 상의 제 1 지점과 전기적으로 연결되는 제 1 전기적 경로와, 상기 제 2 안테나 엘리먼트 상의 제 2 지점과 전기적으로 연결되는 제 2 전기적 경로를 포함할 수 있다. 프로세서(310) 또는 무선 통신 모듈(320)은 적어도 하나의 광 도전성 소자(330)를 제어하여 상기 제 1 지점에서의 제 1 신호와 상기 제 2 지점에서의 제 2 신호 간의 위상 차(phase difference)를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(350)(예: 도 1 또는 도 2의 메모리(130))는 광 도전성 소자(330)의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)에 관한 설정 값들을 저장할 수 있다. 프로세서(310)는 메모리(350)에 저장된 설정 값들을 기초로 광 도전성 소자(330)의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, RF 캘리브레이션(calibration)을 통해, 임피던스 정합 또는 설정된 빔포밍을 구현하도록 광 도전성 소자(330)의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)에 대한 설정 값들이 계산될 수 있다. 계산된 설정 값들은 메모리(350)에 저장 및 업데이트될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(350)는 빔포밍에 관한 코드북 정보를 저장할 수 있다. 프로세서(310) 또는 무선 통신 모듈(320)은 코드북 정보에 기반하여 적어도 하나의 안테나(340)을 통해 다수의 빔들을 효율적으로 제어할 수 있다.
도 5a는 일 실시예에 따른 광 도전성 소자를 포함하는 인쇄 회로 기판을 도시한다. 도 5b는 일 실시예에 따른 오픈 스터브(open stub)의 구조를 개략적으로 도시한다. 도 5c는 일 실시예에 따른 스터브에 대한 파라미터들(parameters)을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 일 실시예에서, 인쇄 회로 기판(500)은 전송 선로(560)(예: 도 3의 전송 선로(360))와, 전송 선로(560)와 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(530)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(530)는 인쇄 회로 기판(500)의 일면(5003)에 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들(511)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(500)의 일면(5003)에는 그라운드 플레인(570)이 배치될 수 있고, 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 및 전송 선로(560)는 그라운드 플레인(570)이 차지하지 않는 영역에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 도전성 엘리먼트들(511)은 제 1 방향(5001)으로 배치된 복수의 열들을 포함할 수 있다. 광 도전성 소자(530)는 복수의 열들 중 전송 선로(560)와 인접하게 배치된 제 1 열(511b)을 전기적으로 연결하는 단부쪽 패턴(511c)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 열(511b) 및 단부쪽 패턴(511c)은 일체로 형성될 수 있다. 인쇄 회로 기판(500)는 전송 선로(560) 및 단부쪽 패턴(511c)을 전기적으로 연결하는 연결 패턴(580)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 연결 패턴(580)은 전송 선로(560) 및 단부쪽 패턴(511c) 사이에서 복수 개로 마련될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(530)는 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 위에 배치되고 적어도 하나의 광원을 포함하는 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))를 포함할 수 있다. 광 도전성 소자(530)는 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 및 제 2 레이어 사이에 배치되는 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431))를 가지는 제 3 레이어(예: 도 4의 제 3 레이어(430))를 포함할 수 있고, 광 도전성 부재는 제 2 레이어로부터 출력된 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경될 수 있다. 광 도전성 부재의 적어도 일부가 도전성으로 변경되면, 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 중 적어도 일부는 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(530)는 마이크로스트립(microstrip)을 기초로 설계되는 오픈 스터브(open stub)로 구현될 수 있다. 예를 들어, 마이크로스트립은, 제 1 도체와, 제 1 도체보다 폭이 넓은 제 2 도체(예: 도 4의 그라운드 플레인(414))이 유전 물질의 레이어(예: 도 4의 유전체 레이어(413))를 사이에 두고 배치되는 구조일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 도체는 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 중 적어도 일부를 포함할 수 있고, 전송 선로(560)에 병렬로 접속된 분기 선로(예: 오픈 스터브)로 활용될 수 있다. 제 1 도체의 전기적 길이는 주파수 조정(예: 위상 천이, 공진 주파수 이동)에 활용될 수 있고, 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어될 때 결정될 수 있다.
일 실시예에서. 도 5b를 참조하면, 오픈 스터브(530b)(예: 도 5a에서, 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 중 적어도 일부)는 전송 선로(560b)(예: 도 5a의 전송 선로(560))에 연결되는 일단부(501b)와, 일단부(501b)로부터 연장되어 개방 상태에 있는 타단부(502b)를 포함하는 형태일 수 있다. 전송 선로(560b)에 대한 오픈 스터브(560b)의 전기적 매개 변수인 입력 임피던스(input impedance)는 오픈 스터브(560b)의 길이(503b)에 따라 다양할 수 있다. 하기 수학식 1 및 수학식 2는 오픈 스터브(530b)의 입력 임피던스에 관한 것이다.
Figure PCTKR2019014196-appb-I000001
(Zin: 입력 임피던스, l: 길이, β: 위상 상수[rad/m])
Figure PCTKR2019014196-appb-I000002
(λg: 전송 선로상의 파장)
수학식 1 및 2를 참조하면, 오픈 스터브(530b)의 길이(503b)가 λ/4 보다 작은 경우 오픈 스터브는 커패시터로 동작하고, 오픈 스터브(530b)의 길이(503b)가 λ/4 보다 크고 λ/2 보다 작을 경우 오픈 스터브(530b)는 인덕터로 동작할 수 있다. 오픈 스터브(530b)의 길이(503b)가 λ/4, 3λ/4, 5λ/4 등인 경우, 오픈 스터브(530b)는 BEF(band elimination filter)로도 동작할 수 있다. 도 5a를 참조하면, 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 중 적어도 일부를 포함하는 제 1 도체는, 도 5b를 참조하여 정의된 오픈 스터브(530b)와 같은 개념적인 구조를 취할 수 있고, 저항, 인덕턴스, 커패시턴스 등의 전기적 매개 변수를 전송 선로(560)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 도 5c를 참조하면, 인쇄 회로 기판(500c)(예: 도 5a의 광 도전성 소자)은 제 1 도체(501c)와 제 1 도체(501c)보다 폭이 넓은 제 2 도체(예: 그라운드 플레인(ground plane))(502c)(예: 도 4의 그라운드 플레인(414))를 유전체(503c)(예: 도 4의 유전체 레이어(413))로 고정시킨 구조를 포함할 수 있다. 제 2 도체(502c)에 대하여 평행으로 지지된 제 1 도체(501c)는 오픈 스터브로 활용될 수 있다. 하기 수학식 3, 수학식 4, 수학식 5 및 수학식 6은 제 1 도체(501c)의 설계에 관한 파라미터들에 관한 것이다.
Figure PCTKR2019014196-appb-I000003
(Ee: 실효적 유전율(effective dielectric constant), Er: 비유전율)
Figure PCTKR2019014196-appb-I000004
(Z0: 임피던스, c = 3 * 108 m/sec, L: 인덕턴스, C: 커패시턴스, Vp: 피크값, Er: 비유전율)
Figure PCTKR2019014196-appb-I000005
Figure PCTKR2019014196-appb-I000006
수학식 3, 수학식 4, 수학식 5 및 수학식 6을 참조하면, 제 1 도체(501c)의 폭(W)이 증가되면, 제 1 도체(501c)의 인덕턴스는 감소되고 제 1 도체(501c)의 커패시턴스는 증가될 수 있다. 제 1 도체(501c)의 폭(W)이 감소되면, 제 1 도체(501c)의 인덕턴스는 증가되고 제 1 도체(501c)의 커패시턴스는 감소될 수 있다. 비유전율(Er)이 증가되면 제 1 도체(501c)의 커패시턴스는 증가되고, 비유전율(Er)이 감소되면 제 1 도체(501c)의 커패시턴스는 감소될 수 있다. 유전체(503c)의 높이(h)가 증가되면, 제 1 도체(501c)의 인덕턴스는 증가되고 제 1 도체(501c)의 커패시턴스는 감소될 수 있다. 유전체(503c)의 높이(h)가 감소되면, 제 1 도체(501c)의 인덕턴스는 감소되고 제 1 도체(501c)의 커패시턴스는 증가될 수 있다. 제 1 도체(501c)의 임피던스는 제 1 도체(501c)의 폭(W)에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제 1 도체(501c)의 폭(W)이 증가되면 제 1 도체(501c)의 임피던스는 감소되고, 제 1 도체(501c)의 폭(W)이 감소되면 제 1 도체(501c)의 임피던스는 증가될 수 있다. 이를 고려하여, 도 5a의 광 도전성 소자(530)를 포함하는 인쇄 회로 기판(500)의 적어도 일부, 및 광 도전성 소자(530)의 적어도 하나의 광원에 대한 제어 방법이 설계될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 일 실시예에서, 복수의 도전성 엘리먼트들(511)은, 제 1 방향(5001)으로 지정된 간격으로 배치된 배열(511a)을 포함할 수 있다. 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))의 적어도 하나의 광원을 제어하여, 상기 배열(511a)을 활용하는 제 1 방향(5001)으로의 제 1 물리적 길이(예: 도 5b의 길이(503b))가 결정될 수 있다. 상기 배열(511a)을 활용하는 제 1 물리적 길이가 커지면, 저항 또는 삽입 손실(insertion loss)이 커질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 배열(511a)을 제 1 방향(5001)과는 직교하는 제 2 방향(5002)으로 복수 개 배치하고, 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))의 적어도 하나의 광원을 제어하여 제 2 방향(5002)으로 제 2 물리적 길이를 확장하면, 상기 저항 또는 삽입 손실이 줄어들 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 광 도전성 소자(530)의 전기적 길이는 결정될 수 있다. 광 도전성 소자(530)에 의해 결정된 전기적 길이는 전송 선로(560)와 연결된 적어도 하나의 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나(340))로 공급되는 RF 신호의 위상을 천이하거나, 적어도 하나의 안테나의 공진 주파수를 지정된 주파수로 이동시키거나 지정된 만큼 이동시킬 수 있다. 전기적 길이(또는 위상 길이)는 특정 주파수에서의 전도체를 통한 전송에 의해 나타나는 위상 변이에 대한 도전성 패턴의 길이를 지칭할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전기적 길이는 광 도전성 소자(530)에 의해 형성될 수 있는 도전성 패턴(또는, 전기 전도체)의 물리적 길이(예: 상기 제 1 물리적 길이), 너비(예: 상기 제 2 물리적 길이), 넓이(예: 상기 제 1 물리적 길이 및 제 2 물리적 길이를 가지는 넓이) 또는 그 형태에 따라 다양할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 해당 주파수 대역을 활용하는 통신 모드에 따라, 전송 선로(560)과 연결된 다양한 도전성 패턴이 형성되도록 광 도전성 소자(530)가 제어될 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 도시하지 않았으나, 광 도전성 소자(530)에서 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 중 적어도 일부를 포함하는 도체(또는, 도전성 경로)는, 전송 선로(560)에 병렬로 접속되면서 그 원단이 단락되는 구조인 쇼트 스터브(short stub)로 형성될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면(미도시), 광 도전성 소자(530)는 전송 선로(560)에 연결된 복수 개로 마련될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도시하지 않았으나, 광 도전성 소자(530)에서 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 복수의 도전성 엘리먼트들(511) 중 적어도 일부로 형성된 도체(또는, 도전성 경로)는, 전송 선로(560)에 직렬로 접속되도록 형성될 수도 있다.
도 6a는 일 실시예에 따른 광 도전성 소자를 포함하는 인쇄 회로 기판을 도시한다. 도 6b 및 6c는 다양한 실시예에 따른 광 도전성 소자에 형성될 수 있는 도전성 패턴들을 도시한다.
도 6a를 참조하면, 일 실시예에서, 인쇄 회로 기판(600)은 전송 선로(660)(예: 도 3의 전송 선로(360))와, 전송 선로(660)와 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(630)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전송 선로(660)은 적어도 하나의 안테나(640)(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나(340)) 및 무선 통신 모듈(620)(예: 도 3의 무선 통신 모듈(320)) 사이에 배치되고, 광 도전성 소자(630)는 전송 선로(660)의 일단부(661) 및 타단부(662)를 연결할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(630)는 인쇄 회로 기판(600)의 일면(6003)에 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들(611)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 도전성 엘리먼트들(611)은 제 1 방향(6001)으로 지정된 간격으로 배치될 배열(611a)을 포함할 수 있다. 상기 배열(611a)은 제 1 방향(6001)과는 직교하는 제 2 방향(6002)으로 복수 개 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(630)는 복수의 도전성 엘리먼트들(611) 위에 배치되고 적어도 하나의 광원을 포함하는 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))를 포함할 수 있다. 광 도전성 소자(630)는 복수의 도전성 엘리먼트들(611) 및 제 2 레이어 사이에 배치되는 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431))를 가지는 제 3 레이어(예: 도 4의 제 3 레이어(430))를 포함할 수 있고, 광 도전성 부재는 제 2 레이어로부터 출력된 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경될 수 있다. 광 도전성 부재의 적어도 일부가 도전성으로 변경되면, 복수의 도전성 엘리먼트들(611) 중 적어도 일부는 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(630)는 마이크로스트립을 기초로 구현될 수 있다. 예를 들어, 마이크로스트립은, 제 1 도체와, 제 1 도체보다 폭이 넓은 제 2 도체(예: 도 4의 그라운드 플레인(414))이 유전 물질의 레이어(예: 도 4의 유전체 레이어(413))를 사이에 두고 배치되는 구조일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 도체는 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 복수의 도전성 엘리먼트들(611) 중 적어도 일부를 포함할 수 있고, 전송 선로(660)에 직렬로 접속된 선로로 활용될 수 있다. 제 1 도체의 전기적 길이는 주파수 조정(예: 위상 천이, 공진 주파수 이동)에 활용될 수 있고, 광 도전성 소자(630)의 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어될 때 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))의 적어도 하나의 광원을 제어하여, 복수의 도전성 엘리먼트들(611) 중 적어도 일부는 전송 선로(660)의 일단부(661) 및 타단부(662)를 연결하는 도전성 패턴이 형성될 수 있다. 도전성 패턴의 물리적 길이, 너비, 넓이 또는 그 형태에 따라 도전성 패턴의 전기적 길이가 결정될 수 있다. 도전성 패턴의 전기적 길이는 전송 선로(660)와 연결된 적어도 하나의 안테나(640)로 공급되는 RF 신호의 위상을 천이하거나, 적어도 하나의 안테나(640)의 공진 주파수를 지정된 주파수로 이동시키거나 지정된 만큼 이동시킬 수 있다.
도 6b를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 주파수 대역을 활용하는 통신 모드에서, 전송 선로(660)의 일단부(661) 및 타단부(662)를 연결하는 도전성 패턴(630b)이 직선 형태로 형성되도록 광 도전성 소자(630)가 제어될 수 있다.
도 6c를 참조하면, 다양한 실시예에서, 제 2 주파수 대역을 활용하는 통신 모드에서, 전송 선로(660)의 일단부(661) 및 타단부(662)를 연결하는 도전성 패턴(630c)이 도 6b에서 도시된 직선 형태와는 다른 형태로 형성되도록 광 도전성 소자(630)가 제어될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 주파수 대역을 활용하는 통신 모드에 따라, 전송 선로(660)의 일단부(661) 및 타단부(662)를 연결하는 다양한 다른 형태의 도전성 패턴이 형성되도록 광 도전성 소자(630)가 제어될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 해당 통신 모드에서, 전송 선로(660)의 일단부(661) 및 타단부(662)를 연결하는 복수 개의 도전성 패턴이 형성되도록 광 도전성 소자(630)가 제어될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 주파수 조정을 위한 광 도전성 소자를 포함하는 전자 장치의 블록도이다.
도 7을 참조하면, 전자 장치(700)(예: 도 1 또는 2의 전자 장치(101))는 프로세서(710)(예: 도 1 또는 2의 프로세서(120), 또는 도 3의 프로세서(310)), 무선 통신 모듈(720)(예: 도 1 또는 2의 무선 통신 모듈(192), 또는 도 3의 무선 통신 모듈(320)), 제 1 안테나 모듈(771), 제 2 안테나 모듈(772), 제 3 안테나 모듈(773), 제 4 안테나 모듈(774), 또는 메모리(750)(예: 도 1 또는 2의 메모리(130), 또는 도 3의 메모리(350)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(710)는 소프트웨어를 실행하여 프로세서(710)에 연결된 전자 장치(700)의 적어도 하나의 다른 구성 요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(710)는 메모리(750)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(720)은, 제 1 전기적 연결 부재(781)를 통해 제 1 안테나 모듈(771)과 전기적으로 연결되고, 제 2 전기적 연결 부재(782)를 통해 제 2 안테나 모듈(772)과 전기적으로 연결되며, 제 3 전기적 연결 부재(783)를 통해 제 3 안테나 모듈(773)과 전기적으로 연결되고, 제 4 전기적 연결 부재(784)를 통해 제 4 안테나 모듈(774)과 전기적으로 연결될 수 있다. 무선 통신 모듈(720)은, 예를 들어, 베이스밴드 프로세서(baseband processor), 또는 적어도 하나의 통신 회로(예: IFIC(intermediate frequency integrated circuit), 또는 RFIC(radio frequency integrated circuit))를 포함할 수 있다. 무선 통신 모듈(720)은, 예를 들어, 프로세서(710)(예: 어플리케이션 프로세서(AP))와 별개의 베이스밴드 프로세서를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 제 1 전기적 연결 부재(781), 제 2 전기적 연결 부재(782), 제 3 전기적 연결 부재(783) 또는 제 4 전기적 연결 부재(784) 중 적어도 하나는, 플렉서블 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board) 또는 동축 케이블과 같은 다양한 도전성 경로(conductive path)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(720)은 제 1 무선 통신 모듈(721) 또는 제 2 무선 통신 모듈(722) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 장치(700)는 무선 통신 모듈(720)과 프로세서(710) 사이에 칩(chip) 간 통신을 지원하기 위한, 하나 이상의 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 프로세서(710)와 제 1 무선 통신 모듈(721) 또는 제 2 무선 통신 모듈(722)은 상기 칩 간 인터페이스(inter processor communication channel)를 사용하여 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 무선 통신 모듈(721) 또는 제 2 무선 통신 모듈(722)은 다른 개체들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 제 1 무선 통신 모듈(721)은, 예를 들어, 하나 이상의 안테나들(740)을 활용하는 제 1 네트워크(미도시)에 관한 무선 통신을 지원할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈(722)은, 예를 들어, 제 1 안테나 모듈(771), 제 2 안테나 모듈(772), 제 3 안테나 모듈(773) 또는 제 4 안테나 모듈(774)을 활용하는 제 2 네트워크(미도시)에 관한 무선 통신을 지원할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 네트워크(미도시) 또는 제 2 네트워크(미도시)는 도 1의 네트워크(199)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 네트워크는 4G(4th generation) 네트워크를 포함하고, 제 2 네트워크는 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. 다양한 실시예에 따르면, 제 1 네트워크는 WiFi(wireless fidelity) 또는 GPS(global positioning system)와 관련할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 무선 통신 모듈(721)은 하나 이상의 안테나들(740)을 통해 제 1 네트워크(예: 4G 네트워크)에 관한 고주파수의 신호(이하, RF(radio frequency) 신호)를 수신하고, 수신한 RF 신호를 저주파수의 신호(이하, 기저대역(baseband) 신호)로 변조(예: 다운 컨버팅(down-converting))하여 프로세서(440)로 전송할 수 있다. 제 1 무선 통신 모듈(721)은 프로세서(710)로부터 제 1 네트워크에 관한 기저대역 신호를 수신하고, 수신한 기저대역 신호를 RF 신호로 변조(예: 업 컨버팅(up-converting))하여 하나 이상의 안테나들(740)을 통해 외부로 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 무선 통신 모듈(721)은 RFIC(radio frequency integrated circuit)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, RF 신호를 기저대역 신호로 변조하거나 기저대역 신호를 RF 신호로 변조할 때, 국부 발진기(LO(local oscillator))의 입력이 활용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 무선 통신 모듈(722)은 프로세서(710)로부터 제 2 네트워크에 관한 기저대역 신호를 수신할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈(722)은 국부 발진기(LO(local oscillator))의 입력(이하, LO 신호)을 활용하여 기저대역 신호를 IF 신호로 업 컨버팅하고, IF 신호를 전기적 연결 부재들(781, 782, 783, 784)을 통하여 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)로 전송할 수 있다. 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)은 전기적 연결 부재들(781, 782, 783, 784)을 통하여 무선 통신 모듈(720)로부터 IF 신호를 수신할 수 있다. 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)은 LO 신호를 활용하여 IF 신호를 RF 신호로 업 컨버팅하고, RF 신호를 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들(미도시)을 통하여 외부로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)은 복수의 안테나들(미도시)을 포함할 수 있고, 복수의 안테나들을 통하여 RF 신호를 수신할 수 있다. 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)은 LO 신호를 활용하여 RF 신호를 IF 신호로 다운 컨버팅하고, IF 신호를 전기적 연결 부재들(781, 782, 783, 784)을 통하여 제 2 무선 통신 모듈(722)로 전송할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈(722)은 전기적 연결 부재들(781, 782, 783, 784)을 통하여 IF 신호를 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)로부터 수신할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈(722)은 LO 신호를 활용하여 IF 신호를 기저대역 신호로 다운 컨버팅하고, 기저대역 신호를 프로세서(710)로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 무선 통신 모듈(722)은 IFIC(intermediate frequency integrated circuit)를 포함할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈(722)은 약 5 GHz에서 약 15 GHz 사이의 주파수 대역의 제 1 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(771), 제 2 안테나 모듈(772), 제 3 안테나 모듈(773) 또는 제 4 안테나 모듈(774) 중 적어도 하나는 RFIC를 포함할 수 있다. 제 1 안테나 모듈(771), 제 2 안테나 모듈(772), 제 3 안테나 모듈(773) 또는 제 4 안테나 모듈(774) 중 적어도 하나는 약 6 GHZ에서 약 100 GHZ 대역 중 적어도 일부 대역(예: 약 24 GHz에서 약 100GHz 사이의 주파수 대역, 약 24 GHZ에서 약 30 GHZ 사이의 주파수 대역, 또는 약 37 GHz에서 약 40 GHz 사이의 주파수 대역)의 제 2 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(771), 제 2 안테나 모듈(772), 제 3 안테나 모듈(773) 또는 제 4 안테나 모듈(774)은 전자 장치(700)의 측면 베젤 구조(예: 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 부재)와 인접하게(예: 약 10 mm 이내) 배치되어, 주변 요소들에 의한 전자기 간섭을 줄일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(771)은 적어도 하나의 제 1 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제 1 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원이 프로세서(710)에 의해 제어되면, 적어도 하나의 제 1 광 도전성 소자의 전기적 길이가 결정되고 이에 의해 제 1 안테나 모듈(771)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들에 대한 위상이 조정(또는, 천이)될 수 있다. 메모리(750)(예: 도 1의 비휘발성 메모리(non-volatile random access memory)(134))는 적어도 하나의 제 1 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원에 관한 설정 값을 저장할 수 있고, 프로세서(710)는 상기 설정 값을 기초로 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 안테나 모듈(772)은 적어도 하나의 제 2 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530, 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제 2 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원이 프로세서(710)에 의해 제어되면, 적어도 하나의 제 2 광 도전성 소자의 전기적 길이가 결정되고 이에 의해 제 2 안테나 모듈(772)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들에 대한 위상이 조정(또는, 천이)될 수 있다. 메모리(750)는 적어도 하나의 제 2 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원에 관한 설정 값을 저장할 수 있고, 프로세서(710)는 상기 설정 값을 기초로 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 안테나 모듈(773)은 적어도 하나의 제 3 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제 3 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원이 프로세서(710)에 의해 제어되면, 적어도 하나의 제 3 광 도전성 소자의 전기적 길이가 결정되고 이에 의해 제 3 안테나 모듈(773)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들에 대한 위상이 조정(또는, 천이)될 수 있다. 메모리(750)는 적어도 하나의 제 3 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원에 관한 설정 값을 저장할 수 있고, 프로세서(710)는 상기 설정 값을 기초로 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 4 안테나 모듈(774)은 적어도 하나의 제 4 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제 4 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원이 프로세서(710)에 의해 제어되면, 적어도 하나의 제 4 광 도전성 소자의 전기적 길이가 결정되고 이에 의해 제 4 안테나 모듈(774)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들에 대한 위상이 조정(또는, 천이)될 수 있다. 메모리(750)는 적어도 하나의 제 4 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원에 관한 설정 값을 저장할 수 있고, 프로세서(710)는 상기 설정 값을 기초로 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자들에 관한 제어 신호들은 전기적 연결 부재들(781, 782, 783, 784)을 통하여 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)로 전달될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 광 도전성 소자들에 관한 제어 신호들을 전달하기 위한 별도의 도전성 경로들이 마련될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(750)는 빔포밍에 관한 코드북 정보를 저장할 수 있다. 프로세서(710) 또는 제 2 무선 통신 모듈(722)은 코드북 정보에 기반하여 안테나 모듈들(771, 772, 773, 774)의 복수의 안테나 엘리먼트들을 통해 다수의 빔들을 효율적으로 할당 또는 배치할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(700)는 제 1 무선 통신 모듈(721) 및 하나 이상의 안테나들(740)을 연결하는 도전성 경로에 병렬 또는 직렬로 접속되는 적어도 하나의 광 도전성 소자(예: 도 5의 광 도전성 소자(430) 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630))를 포함할 수 있다. 프로세서(710) 또는 제 1 무선 통신 모듈(720)은 메모리(750)에 저장된 설정 값을 기초로 적어도 하나의 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 무선 통신 모듈(721) 및/또는 제 2 무선 통신 모듈(722)은 프로세서(710)와 하나의 모듈을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 무선 통신 모듈(721) 및/또는 제 2 무선 통신 모듈(722)은 프로세서(710)와 통합적으로 형성(integrally formed)될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 제 1 무선 통신 모듈(721) 및/또는 제 2 무선 통신 모듈(722)은 하나의 칩(chip) 내에 배치되거나, 또는 독립된 칩 형태로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(710)와 하나의 무선 통신 모듈(예: 제 1 무선 통신 모듈(721))은 하나의 칩(SoC chip) 내에 통합적으로 형성되고, 다른 하나의 무선 통신 모듈(예: 제 2 무선 통신 모듈(722))은 독립된 칩 형태로 형성될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 블록도이다.
도 8을 참조하면, 안테나 모듈(800)(예: 도 7의 제 1 안테나 모듈(771), 제 2 안테나 모듈(772), 제 3 안테나 모듈(773) 또는 제 4 안테나 모듈(774))은 제 1 안테나 어레이(810), 제 2 안테나 어레이(820), 통신 회로(830), 적어도 하나의 광 도전성 소자(840) 또는 인쇄 회로 기판(850) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(850)에는 제 1 안테나 어레이(810), 제 2 안테나 어레이(820), 통신 회로(830) 또는 적어도 하나의 광 도전성 소자(840) 중 적어도 하나가 배치될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(850)의 제 1 면에는 제 1 안테나 어레이(810) 또는 제 2 안테나 어레이(820)가 배치되고, 인쇄 회로 기판(850)의 제 2 면(예: 제 1 면과 반대로 향하는 면)에는 통신 회로(830)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 광 도전성 소자(840)는, 도 5의 광 도전성 소자(430) 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630)과 같이, 인쇄 회로 기판(850)의 일부를 활용하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(850)은 전기적 연결 부재(예: 도 7의 전기적 연결 부재(781, 782, 783 또는 784))를 이용하여 다른 인쇄 회로 기판(예: 도 7의 무선 통신 모듈(720)이 배치된 인쇄 회로 기판)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전기적 연결 부재는 해당 네트워크(예: 5G 네트워크)에서 송신 및 수신에 관한 IF(intermediate) 신호 또는 RF(radio frequency) 신호의 전달에 활용될 수 있다. 전기적 연결 부재를 통해 전원이나 그 밖의 제어 신호가 전달될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(예: 도 7의 프로세서(710)) 또는 무선 통신 모듈(예: 도 7의 제 2 무선 통신 모듈(722))는 적어도 하나의 광 도전성 소자(840)에 포함된 적어도 하나의 광원을 제어하는 신호를 전기적 연결 부재를 통하여 안테나 모듈(800)로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(810) 또는 제 2 안테나 어레이(820)는 대체적으로 동일한 형태의 안테나(또는, 안테나 엘리먼트)가 복수 개 배열된 구조 또는 복수의 안테나 엘리먼트들이 일정 간격으로 배열될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(810) 또는 제 2 안테나 어레이(820)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들은, 예를 들어, 패치 안테나(patch antenna), 루프 안테나(loop antenna) 또는 다이폴 안테나(dipole antenna)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나 어레이(510)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들 중 적어도 일부는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 후면 플레이트를 향해 빔을 형성하기 위해 패치 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 안테나 어레이(820)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들 중 적어도 일부는 전자 장치의 측면 부재(예: 전자 장치의 측면을 형성하는 부재)를 향해 빔을 형성하기 위해 다이폴 안테나 또는 루프 안테나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광 도전성 소자(840)에 포함된 적어도 하나의 광원이 프로세서(예: 도 7의 프로세서(710)) 또는 통신 회로(830)에 의해 제어되면, 적어도 하나의 광 도전성 소자(840)의 전기적 길이가 결정되고 이에 의해 제 1 안테나 어레이(810) 또는 제 2 안테나 어레이(820)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들에 대한 위상이 결정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 통신 회로(830)는 약 6 GHZ에서 약 100 GHZ 대역 중 적어도 일부 대역(예: 약 24 GHz에서 약 100GHz 사이의 주파수 대역, 약 24 GHZ에서 약 30 GHZ 사이의 주파수 대역, 또는 약 37 GHz에서 약 40 GHz 사이의 주파수 대역)의 제 2 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 회로(830)는 무선 통신에서 송수신되는 신호에 대한 주파수를 업 컨버팅(up-converting) 또는 다운 컨버팅(down-converting)할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(830)는 통신 모듈(예: 도 7의 무선 통신 모듈(720))로부터 전기적 연결 부재(예: 도 7의 전기적 연결 부재(781, 782, 783 또는 784))를 통해 수신한 IF(intermediate frequency) 신호를 수신하고, 수신한 IF 신호를 RF(radio frequency) 신호로 업 컨버팅할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(830)는 제 1 안테나 어레이(810) 또는 제 2 안테나 어레이(820)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들을 통하여 수신한 RF 신호(예: 밀리미터 웨이브(millimeter wave) 신호)를 IF 신호로 다운 컨버팅하고, IF 신호는 통신 모듈(예: 도 7의 무선 통신 모듈(720))로 제공될 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 사시도이다.
도 9를 참조하면, 안테나 모듈(또는, 안테나 구조체)(900)(예: 도 8의 안테나 모듈(800))은 제 1 안테나 어레이(910)(예: 도 8의 제 1 안테나 어레이(810)), 제 2 안테나 어레이(920)(예: 도 8의 제 2 안테나 어레이(820)), 통신 회로(930)(예: 도 8의 통신 회로(830)), 또는 인쇄 회로 기판(950)(예: 도 8의 인쇄 회로 기판(850))을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(910) 또는 제 2 안테나 어레이(920)는 인쇄 회로 기판(950)의 제 1 면(990a)에 배치되고, 통신 회로(930) 또는 이에 관한 다양한 전기 소자들(예: 수동 소자들 또는 능동 소자들)(931)은 인쇄 회로 기판(950)의 제 2 면(예: 제 1 면(950a)과 반대로 향하는 면)에 배치될 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(910) 또는 제 2 안테나 어레이(920)는 인쇄 회로 기판(950)의 내층에 포함된 회로로 구현될 수도 있다. 제 1 안테나 어레이(910) 또는 제 2 안테나 어레이(920)는 인쇄 회로 기판(950)에 포함된 적어도 하나의 내층의 회로(또는 배선)를 통해 통신 회로(930)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(950)은 동박 적층판(CCL(copper clad laminates))을 이용하여 회로가 형성된 내층들과, 내층들 양쪽에 배치되고 회로가 형성된 제 1 외층 및 제 2 외층과, 층들 사이를 접착 및 절연하는 프리프레그들(prepregs)을 포함하는 구조를 포함하고, 층들 간의 회로는 인쇄 회로 기판(950)에 형성된 비아(VIA)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 외층에 포함된 회로는 제 1 안테나 어레이(910) 또는 제 2 안테나 어레이(920)를 포함하고, 제 2 외층에 포함된 회로는 통신 회로(930)를 솔더(solder)와 같은 도전성 물질을 이용하여 실장하기 위한 패드들(또는 단자들)을 포함할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(910) 또는 제 2 안테나 어레이(920)는 인쇄 회로 기판(950)에 별도로 부착된 금속 플레이트 인쇄 회로 기판(640)에 별도로 도포된 도전성 도료를 활용하여 형성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(910) 또는 제 2 안테나 어레이(920)는, 예를 들어, 약 20 GHz 이상의 밀리미터웨이브(millimeter wave)를 활용하는 무선 통신에서, 주파수 특성상 높은 자유 공간 손실을 극복하고 안테나 이득을 높일 수 있다. 안테나 엘리먼트들의 개수는 도시된 예에 국한되지 않고, 인쇄 회로 기판(950)의 사이즈 또는 안테나 이득을 고려하여 달라질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(910)에 포함된 안테나 엘리먼트들(910a, 910b, 910c)은 패치 안테나를 포함하고, 제 2 안테나 어레이(920)에 포함된 안테나 엘리먼트들(920a, 920b, 920c, 920d)은 다이폴 안테나 또는 루프 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(900)이 전자 장치(예: 도 1 또는 2의 전자 장치(101))에 실장되면, 제 1 안테나 어레이(910)는 전자 장치의 후면 플레이트를 향해 빔을 형성하고, 제 2 안테나 어레이(920)는 전자 장치의 측면 베젤 구조(예: 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 부재)를 향해 빔을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(900)은 안테나 엘리먼트에서 방사된 에너지가 공간에서 특정한 방향으로 집중되도록 송신 또는 수신 신호를 처리하는 빔포밍 시스템을 포함할 수 있다. 빔포밍 시스템은 원하는 방향으로 보다 세기가 강한 신호를 수신하거나 원하는 방향으로 신호를 전달할 수 있도록 하거나, 원치 않은 방향으로부터 오는 신호를 수신하지 않도록 할 수 있다. 빔포밍 시스템은 RF 대역에서 캐리어 신호의 진폭 또는 위상의 차이를 이용하여 빔의 형태 및 방향을 조정할 수 있고, 일 실시예에 따르면, 각 안테나 엘리먼트에 대한 위상을 조정하는 하나 이상의 광 도전성 소자들(예: 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 도 6a의 광 도전성 소자(630), 또는 도 8의 광 도전성 소자(840))을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 빔포밍 시스템은 각 안테나 엘리먼트에 대하여 위상 차를 갖도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈이 제 1 안테나 엘리먼트와 제 2 안테나 엘리먼트를 포함한다고 가정할 때, 통신 회로(930))는 제 1 안테나 엘리먼트 상의 제 1 지점과 전기적으로 연결되는 제 1 전기적 경로와, 상기 제 2 안테나 엘리먼트 상의 제 2 지점과 전기적으로 연결되는 제 2 전기적 경로를 포함할 수 있다. 통신 회로(930)는 하나 이상의 광 도전성 소자들 활용하여 상기 제 1 지점에서의 제 1 신호와 상기 제 2 지점에서의 제 2 신호 간의 위상 차(phase difference)를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(910) 및 제 2 안테나 어레이(920) 중 하나는 생략될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(950)은 안테나 매칭 회로를 포함할 수 있다. 제 1 안테나 어레이(910) 또는 제 2 안테나 어레이(920)의 방사 특성과 임피던스(impedance)는 안테나 성능과 관련 있고, 안테나 엘리먼트의 모양과 크기, 그리고 안테나 엘리먼트의 재질에 따라 다양할 수 있다. 안테나 엘리먼트의 방사 특성은 안테나 엘리먼트에서 방사되는 전력의 상대적 분포를 나타내는 방향성 함수인 안테나 방사 패턴(antenna radiation pattern)(또는, 안테나 패턴(antenna pattern))과, 안테나 엘리먼트에서 방사되는 전파의 편파 상태(또는, 안테나 편파(antenna polarization))를 포함할 수 있다. 안테나 엘리먼트의 임피던스는 송신기에서 안테나 엘리먼트로의 전력 전달 또는 안테나 엘리먼트에서 수신기로의 전력 전달과 관련 있을 수 있다. 전송 선로와 안테나 엘리먼트 간의 접속부에서 반사를 최소화하기 위하여 안테나 엘리먼트의 임피던스는 전송 선로의 임피던스와 정합(matching)되도록 설계되고, 이로 인해 안테나 엘리먼트를 통한 최대 전력 전달(또는 전력 손실 최소화) 또는 효율적인 신호 전달이 가능할 수 있다. 임피던스 정합은, 특정 주파수(또는, 공진 주파수)에서의 효율적인 신호의 흐름을 이끌 수 있다. 임피던스 부정합은 전력 손실 또는 송수신 신호를 감소시켜 통신 성능을 저하시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(950)에 실장된 적어도 하나의 소자(931)는 이러한 임피던스 부정합을 해소하기 위한 주파수 조정 회로로 활용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 주파수 조정 회로는 지정된 주파수로 공진 주파수를 이동시키거나, 또는 지정된 만큼 공진 주파수를 이동시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 소자(931)는 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 도 6a의 광 도전성 소자(630), 또는 도 8의 광 도전성 소자(840))를 포함할 수 있다. 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어될 때, 광 도전성 소자의 전기적 길이는 결정될 수 있고 이로 인해 안테나 엘리먼트(910a, 910b, 910c, 920a, 920b, 920c 또는 920d)에 대한 임피던스 정합 또는 위상이 천이될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전기적 연결 부재(예: 도 7의 전기적 연결 부재(781, 782, 783 또는 784))를 통하여 다른 인쇄 회로 기판(예: 도 7의 프로세서(710) 또는 무선 통신 모듈(720)가 배치된 인쇄 회로 기판)으로부터 무선 통신, 전력 또는 그 밖의 다양한 기능과 관련하는 신호(예: 광 도전성 소자의 적어도 하나의 광원을 제어하기 위한 신호)가 전달될 수 있고, 인쇄 회로 기판(950)에 실장된 하나 이상의 소자들은 이러한 신호 송수신에 관련하는 수동 소자들 또는 능동 소자들을 포함할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 안테나 모듈에 관한 블록도이다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에서, 안테나 모듈(1000)(예: 도 8의 안테나 모듈(800), 또는 도 9의 안테나 모듈(900))은 통신 회로(1030), 제 1 안테나 엘리먼트(1041), 제 2 안테나 엘리먼트(1041), 제 3 안테나 엘리먼트(1043) 또는 제 4 안테나 엘리먼트(1044) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(1041)는 제 1 RF 체인(1011)(예: 제 1 전송 선로)을 통해 통신 회로(1030)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(1042)는 제 2 RF 체인(1012)(예: 제 2 전송 선로)을 통해 통신 회로(1030)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(1043)는 제 3 RF 체인(1013)(예: 제 3 전송 선로)을 통해 통신 회로(1030)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제 4 안테나 엘리먼트(1044)는 제 4 RF 체인(1014)(예: 도 4 전송 선로)을 통해 통신 회로(1030)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1000)은, 제 1 RF 체인(1011)과 전기적으로 연결되어 제 1 안테나 엘리먼트(1041)의 위상을 결정하기 위한 제 1 광 도전성 소자(1021)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1000)은, 제 2 RF 체인(1012)과 전기적으로 연결되어 제 2 안테나 엘리먼트(1042)의 위상을 결정하기 위한 제 2 광 도전성 소자(1022)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1000)은, 제 3 RF 체인(1013)과 전기적으로 연결되어 제 3 안테나 엘리먼트(1043)의 위상을 결정하기 위한 제 3 광 도전성 소자(1023)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1000)은, 제 4 RF 체인(1014)과 전기적으로 연결되어 제 4 안테나 엘리먼트(1044)의 위상을 결정하기 위한 제 4 광 도전성 소자(1024)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 광 도전성 소자(1021), 제 2 광 도전성 소자(1022), 제 3 광 도전성 소자(1023) 또는 제 4 광 도전성 소자(1024) 중 적어도 하나는 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 광 도전성 소자(1021)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 1 안테나 엘리먼트(1041)는 제 1 RF 체인(1011)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 2 광 도전성 소자(1022)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 2 안테나 엘리먼트(1042)는 제 2 RF 체인(1012)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 3 광 도전성 소자(1023)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 3 안테나 엘리먼트(1043)는 제 3 RF 체인(1013)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 4 광 도전성 소자(1024)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 4 안테나 엘리먼트(1044)는 제 4 RF 체인(1014)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 광원을 제어하여 광 도전성 소자들(1021, 1022, 1023, 1024)의 전기적 길이가 결정될 때, 안테나 엘리먼트들(1041, 1042, 1043, 1043)에 대한 위상이 결정되어 안테나 모듈(1000)을 활용하는 설정된 빔포밍이 구현될 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 안테나 모듈에 관한 블록도이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에서, 안테나 모듈(1100)(예: 도 8의 안테나 모듈(800), 또는 도 9의 안테나 모듈(900))은 통신 회로(1130), 제 1 안테나 엘리먼트(1141), 제 2 안테나 엘리먼트(1141), 제 3 안테나 엘리먼트(1143) 또는 제 4 안테나 엘리먼트(1144) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(1141)는 제 1 RF 체인(1111)을 통해 통신 회로(1130)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(1142)는 제 2 RF 체인(1112) 및 제 3 RF 체인(1113)을 통해 통신 회로(1130)와 이중 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제 4 안테나 엘리먼트(1144)는 제 4 RF 체인(1114)을 통해 통신 회로(1130)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1100)은, 제 1 RF 체인(1111)과 전기적으로 연결되어 제 1 안테나 엘리먼트(1141)의 위상을 결정하기 위한 제 1 광 도전성 소자(1121)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1100)은, 제 2 RF 체인(1112)과 전기적으로 연결되어 제 2 안테나 엘리먼트(1142)의 위상을 결정하기 위한 제 2 광 도전성 소자(1122)와, 제 3 RF 체인(1113)과 전기적으로 연결되어 제 2 안테나 엘리먼트(1142)의 위상을 결정하기 위한 제 3 광 도전성 소자(1123)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1100)은, 제 4 RF 체인(1114)과 전기적으로 연결되어 제 4 안테나 엘리먼트(1144)의 위상을 결정하기 위한 제 4 광 도전성 소자(1124)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 광 도전성 소자(1121), 제 2 광 도전성 소자(1122), 제 3 광 도전성 소자(1123) 또는 제 4 광 도전성 소자(1124) 중 적어도 하나는 도 4의 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 광 도전성 소자(1121)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 1 안테나 엘리먼트(1141)는 제 1 RF 체인(1111)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 2 광 도전성 소자(1122)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 2 안테나 엘리먼트(1142)는 제 2 RF 체인(1012)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 3 광 도전성 소자(1123)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 3 안테나 엘리먼트(1143)는 제 3 RF 체인(1113)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 4 광 도전성 소자(1124)에 포함된 적어도 하나의 광원이 제어되면, 제 4 안테나 엘리먼트(1144)는 제 4 RF 체인(1114)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 광원을 제어하여 광 도전성 소자들(1121, 1122, 1123, 1124)의 전기적 길이가 결정될 때, 안테나 엘리먼트들(1141, 1142, 1143, 1143)에 대한 위상이 결정되어 안테나 모듈(1100)을 활용한 설정된 빔포밍이 구현될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1 또는 2의 전자 장치(101), 또는 도 7의 전자 장치(700))의 동작 흐름을 도시한다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에서, 1201 동작에서, 프로세서(예: 도 1 또는 2의 프로세서(120), 또는 도 7의 프로세서(710))는 적어도 하나의 주파수를 사용하는 통신 모드를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 1203 동작에서, 프로세서는 상기 확인된 통신 모드를 기초로 광 도전성 소자(예: 도 3의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630))의 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다. 프로세서는, 광 도전성 소자가 상기 확인된 통신 모드에 대응되는 특성을 가지도록 광 도전성 소자의 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(예: 도 1 또는 2의 메모리(130), 도 3의 메모리(350) 또는 도 7의 메모리(750))는, 프로세서가, 통신 모드에 대응하여 광 도전성 소자의 적어도 하나의 광원을 제어하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리는, 프로세서가, 통신 모드에 대응하여 광 도전성 소자의 서로 다른 위치의 복수의 광원들 중 적어도 하나의 광원을 선택적으로 활성화하는 인스트럭션을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(750)는 각 통신 모드에 대응하여 광 도전성 소자의 적어도 하나의 광원에 대한 설정 값을 저장할 수 있다. 광 도전성 소자에 포함된 적어도 하나의 광원에 대한 설정 값은, 해당 통신 모드에서의 임피던스 정합 또는 설정된 빔포밍을 구현하기 위하여 RF 캘리브레이션을 통하여 계산된 값일 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광원에 대한 설정 값은, RF 캘리브레이션에 관한 외부 장치가 메모리에 접근하여 메모리에 직접 저장 또는 업데이트될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서는, 해당 통신 모드에서, 메모리에 저장된 적어도 하나의 광원에 대한 설정 값을 기초로 광 도전성 소자의 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자의 적어도 하나의 광원이 제어되면, 광 도전성 소자의 전기적 길이는 결정될 수 있다. 광 도전성 소자에 의해 결정된 전기적 길이는 전송 선로(예: 도 3의 전송 선로(360))와 연결된 적어도 하나의 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나(340))로 공급되는 RF 신호의 위상을 천이하거나, 적어도 하나의 안테나의 공진 주파수를 지정된 주파수로 이동시키거나 지정된 만큼 이동시킬 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전기적 길이는 광 도전성 소자에 의해 형성될 수 있는 도전성 패턴의 물리적 길이, 넓이 또는 그 형태에 따라 다양할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 1203 동작은, 해당 주파수 대역을 활용하는 통신 모드에 따라, 전송 선로와 연결된 다양한 도전성 패턴이 형성되도록 광 도전성 소자를 제어하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리는, 프로세서가, 제 1 주파수를 사용하는 제 1 통신 모드일 때 제 1 제어 정보를 기초로 광 도전성 소자의 광원을 제어하도록 하는 인스트럭션을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리는, 프로세서가, 상기 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수를 사용하는 제 2 통신 모드일 때 상기 제 1 제어 정보와는 적어도 일부 다른 제 2 제어 정보를 기초로 광 도전성 소자의 광원을 제어하도록 하는 인스트럭션을 포함할 수 있다.
빔의 방향(예: main lobe)은, 예를 들어, 사용자가 전자 장치를 휴대할 때와 같은 상황(또는, 주변 여건)에 따라 변할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리는 상기 상황에 대응하는 적어도 하나의 광원에 대한 설정 값을 저장할 수 있고, 프로세서는 이를 기초로 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(330), 도 5a의 광 도전성 소자(530), 또는 도 6a의 광 도전성 소자(630))의 적어도 하나의 광원을 제어하여 SNR(signal to noise ratio)을 최적화할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300))는, 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나(340))와, 상기 안테나와 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(예: 도 3의 광 도전성 소자(330))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 4의 복수의 도전성 엘리먼트들(411))을 포함하는 제 1 레이어(예: 도 4의 제 1 레이어(410))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 상기 제 1 레이어 위에 배치되고 광을 출력할 수 있는 적어도 하나의 광원(예: 도 4의 복수의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N))을 포함하는 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고 상기 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431))를 가지는 제 3 레이어(예: 도 4의 제 3 레이어(430))를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 안테나(예: 도 3의 안테나(340))와 전기적으로 연결된 무선 통신 모듈(예: 도 3의 무선 통신 모듈(320))을 더 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 상기 안테나 및 무선 통신 모듈 사이의 전송 선로(예: 도 3의 전송 선로(360))에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431)) 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 4의 복수의 도전성 엘리먼트들(411)) 중 적어도 일부는, 상기 전송 선로(예: 도 5a의 전송 선로(560))에 병렬로 접속되는 분기 선로로 활용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들(611) 중 적어도 일부는, 상기 전송 선로(예: 도 6a의 전송 선로(660))에 직렬로 접속되는 선로로 활용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 안테나(예: 도 4의 안테나(440))는, 상기 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(430))에 의해 상기 무선 통신 모듈(예: 도 4의 무선 통신 모듈(420))을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 도전성 소자(예: 도 3의 광 도전성 소자(330))는 상기 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나(340))의 공진 주파수를 지정된 주파수로 이동시키거나 지정된 만큼 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 도전성 부재(예: 도 5의 광 도전성 부재(531))는 복수의 광 도전성 엘리먼트들(예: 도 5의 복수의 광 도전성 엘리먼트들(531_1, 531_2, 531_3, ..., 531_N))을 포함할 수 있다. 상기 복수의 광 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부가 상기 광에 의해 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 상기 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 레이어(예: 도 4의 제 1 레이어(410))는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 4의 복수의 도전성 엘리먼트들(411))이 배치된 제 1 면(예: 도 4의 제 1 면(4131))과, 상기 제 1 면과는 반대로 향하는 제 2 면(예: 도 4의 제 2 면(4132))을 포함하는 유전체 레이어(예: 도 4의 유전체 레이어(413))와, 상기 제 2 면에 배치된 그라운드 플레인(예: 도 4의 그라운드 플레인(414))을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 5a의 복수의 도전성 엘리먼트들(511))은 행렬로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431))는 Si을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 광원(예: 도 4의 광원(421_N))은 LED(light emitting diode)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420)) 및 상기 제 3 레이어(예: 도 4의 제 3 레이어(430)) 사이에 배치된 폴리머 물질의 접합 레이어를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 적어도 하나의 주파수를 사용하는 통신 모드를 기초로 상기 적어도 하나의 광원을 제어하는 프로세서(예: 도 3의 프로세서(310))을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 3 의 전자 장치(300))는, 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나(340))와, 상기 안테나와 전기적으로 연결된 무선 통신 모듈(예: 도 3의 무선 통신 모듈(320))과, 상기 안테나 및 상기 무선 통신 모듈 사이의 전송 선로(예: 도 3의 전송 선로(360))에 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(예: 도 3의 광 도전성 소자(330))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 4의 복수의 도전성 엘리먼트들(411))을 포함하는 제 1 레이어(예: 도 4의 제 1 레이어(410))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 상기 제 1 레이어 위에, 상기 복수의 광 도전성 엘리먼트들에 대응하여 배치된 복수의 광원들(예: 도 4의 복수의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N))을 포함하는 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고 상기 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431))를 가지는 제 3 레이어(예: 도 4의 제 3 레이어(430))를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431)) 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 4의 복수의 도전성 엘리먼트들(411)) 중 적어도 일부는, 상기 전송 선로(예: 도 5a의 전송 선로(560))에 병렬로 접속되는 분기 선로로 활용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나(340))는, 상기 광 도전성 소자(예: 도 3의 광 도전성 소자(330))에 의해 상기 무선 통신 모듈(예: 도 3의 무선 통신 모듈(320))을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 통신 모드를 기초로 상기 복수의 광원들(예: 도 4의 복수의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)) 중 적어도 하나의 광원 을 선택적으로 활성화하도록 설정된 프로세서(예: 도 3의 프로세서(310))를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 제 1 주파수를 사용하는 제 1 통신 모드에서 제 1 제어 정보를 기초로 상기 복수의 광원들(예: 도 4의 복수의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N)) 중 적어도 하나의 광원을 제어하고, 상기 제 1 주파수와 다른 제 2 주파수를 사용하는 제 2 통신 모드에서 상기 제 1 제어 정보와는 적어도 일부 다른 제 2 제어 정보를 기초로 상기 복수의 광원들 중 적어도 하나의 광원을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광 도전성 소자(예: 도 4의 광 도전성 소자(330))는, 지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 4의 복수의 도전성 엘리먼트들(411))을 포함하는 제 1 레이어(예: 도 4의 제 1 레이어(410))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 상기 제 1 레이어 위에 배치되고 광을 출력할 수 있는 적어도 하나의 광원(예: 도 4의 복수의 광원들(421_1, 421_2, 421_3, ..., 421_N))을 포함하는 제 2 레이어(예: 도 4의 제 2 레이어(420))를 포함할 수 있다. 상기 광 도전성 소자는, 상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고 상기 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재(예: 도 4의 광 도전성 부재(431))를 가지는 제 3 레이어(예: 도 4의 제 3 레이어(430))를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 광원은 상기 복수의 광 도전성 엘리먼트들(예: 도 5의 복수의 광 도전성 엘리먼트들(531_1, 531_2, 531_3, ..., 531_N))에 정렬된 복수의 광원들(예: 도 5의 복수의 광원들(521_1, 521_2, 521_3, ..., 521_N))을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 3 레이어(예: 도 5의 제 3 레이어(530))는 절연성 부재(예: 도 5의 절연성 부재(532))를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 절연성 부재(예: 도 5의 절연성 부재(532))는 SiO2를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 레이어(예: 도 5의 제 1 레이어(510))는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 5의 복수의 도전성 엘리먼트들(511)) 사이의 빈 공간들(예: 도 5의 빈 공간(512))을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 레이어(예: 도 5의 제 1 레이어(510))는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들(예: 도 5의 복수의 엘리먼트들(511)) 간의 간극들에 배치되는 절연성 물질을 더 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,
    안테나; 및
    상기 안테나와 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(photo conductive device)를 포함하고, 상기 광 도전성 소자는,
    지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들을 포함하는 제 1 레이어;
    상기 제 1 레이어 위에 배치되고, 광을 출력할 수 있는 적어도 하나의 광원을 포함하는 제 2 레이어; 및
    상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고, 상기 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 가지는 제 3 레이어를 포함하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나와 전기적으로 연결된 무선 통신 모듈을 더 포함하고,
    상기 광 도전성 소자는,
    상기 안테나 및 무선 통신 모듈 사이의 전송 선로에 전기적으로 연결되는 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부는,
    상기 전송 선로에 병렬로 접속되는 분기 선로로 활용되는 전자 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부는,
    상기 전송 선로에 직렬로 접속되는 선로로 활용되는 전자 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 안테나는,
    상기 광 도전성 소자에 의해 상기 무선 통신 모듈을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전되는 전자 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 도전성 소자는,
    상기 안테나의 공진 주파수를 지정된 주파수로 이동시키거나 지정된 만큼 이동시키는 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 도전성 부재는, 복수의 광 도전성 엘리먼트들을 포함하고,
    상기 복수의 광 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부가 상기 광에 의해 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 상기 적어도 일부를 전기적으로 연결하는 전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 레이어는,
    상기 복수의 도전성 엘리먼트들이 배치된 제 1 면과, 상기 제 1 면과는 반대로 향하는 제 2 면을 포함하는 유전체 레이어와,
    상기 제 2 면에 배치된 그라운드 플레인(ground plane)을 더 포함하는 전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 도전성 엘리먼트들은,
    행렬로 배치되는 전자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 주파수를 사용하는 통신 모드를 기초로 상기 적어도 하나의 광원을 제어하는 프로세서를 더 포함하는 전자 장치.
  11. 전자 장치에 있어서,
    안테나;
    상기 안테나와 전기적으로 연결된 무선 통신 모듈;
    상기 안테나 및 상기 무선 통신 모듈 사이의 전송 선로에 전기적으로 연결된 광 도전성 소자(photo conductive device)를 포함하고, 상기 광 도전성 소자는,
    지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들을 포함하는 제 1 레이어;
    상기 제 1 레이어 위에, 상기 복수의 광 도전성 엘리먼트들에 대응하여 배치된 복수의 광원들을 포함하는 제 2 레이어; 및
    상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고, 상기 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 가지는 제 3 레이어를 포함하는 전자 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 광 도전성 부재 중 도전성으로 변경된 부분 및 이에 의해 전기적으로 연결되는 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부는,
    상기 전송 선로에 병렬로 접속되는 분기 선로로 활용되는 전자 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 안테나는,
    상기 광 도전성 소자에 의해 상기 무선 통신 모듈을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전되는 전자 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 통신 모드를 기초로 상기 복수의 광원들 중 적어도 하나의 광원을 선택적으로 활성화하도록 설정된 프로세서를 더 포함하는 전자 장치.
  15. 광 도전성 소자에 있어서,
    지정된 간격으로 이격되어 배치된 복수의 도전성 엘리먼트들을 포함하는 제 1 레이어;
    상기 제 1 레이어 위에 배치되고, 광을 출력할 수 있는 적어도 하나의 광원을 포함하는 제 2 레이어; 및
    상기 제 1 레이어 및 상기 제 2 레이어 사이에 배치되고, 상기 광에 의해 적어도 일부가 도전성으로 변경되어 상기 복수의 도전성 엘리먼트들 중 적어도 일부를 전기적으로 연결할 수 있는 광 도전성 부재를 가지는 제 3 레이어를 포함하는 광 도전성 소자.
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