WO2020262745A1 - Electronic device comprising antenna for millimeter wave band - Google Patents

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WO2020262745A1
WO2020262745A1 PCT/KR2019/007905 KR2019007905W WO2020262745A1 WO 2020262745 A1 WO2020262745 A1 WO 2020262745A1 KR 2019007905 W KR2019007905 W KR 2019007905W WO 2020262745 A1 WO2020262745 A1 WO 2020262745A1
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electronic device
antenna
antenna element
conductive member
disposed
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PCT/KR2019/007905
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French (fr)
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Inventor
우승민
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엘지전자 주식회사
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device including a millimeter wave band antenna. More particularly, it relates to an electronic device including a double polarized antenna in a millimeter wave band.
  • Electronic devices can be divided into mobile/portable terminals and stationary terminals depending on whether they can be moved. Again, electronic devices can be divided into handheld terminals and vehicle mounted terminals depending on whether the user can directly carry them.
  • the functions of electronic devices are diversifying. For example, there are functions of data and voice communication, taking pictures and videos through a camera, recording voice, playing music files through a speaker system, and outputting images or videos to the display unit.
  • Some terminals add an electronic game play function or perform a multimedia player function.
  • recent mobile terminals can receive multicast signals providing visual content such as broadcasting and video or television programs.
  • Such electronic devices are diversified, they are implemented in the form of a multimedia player with complex functions such as, for example, taking photos or videos, playing music or video files, and receiving games and broadcasts. have.
  • wireless communication systems using LTE communication technology have recently been commercialized in electronic devices, providing various services.
  • wireless communication systems using 5G communication technology are expected to be commercialized and provide various services. Meanwhile, some of the LTE frequency bands may be allocated to provide 5G communication services.
  • the mobile terminal may be configured to provide 5G communication services in various frequency bands. Recently, attempts have been made to provide a 5G communication service using a Sub6 band below 6GHz band. However, in the future, it is expected to provide 5G communication service using millimeter wave (mmWave) band in addition to Sub6 band for faster data rate.
  • mmWave millimeter wave
  • the frequency bands to be allocated for 5G communication services in the millimeter wave (mmWave) band are the 28 GHz band, 39 GHz and 64 GHz bands.
  • a plurality of array antennas may be disposed in the electronic device in the millimeter wave band.
  • each of a plurality of transceiver circuits may be connected to each of the plurality of array antennas.
  • multi-input multi-output may be performed using a plurality of array antennas.
  • MIMO multi-input multi-output
  • a plurality of array antennas are provided in a mobile terminal type electronic device, only one array antenna may be used according to a position and orientation state of the terminal. Accordingly, there is a problem in that multiple input/output (MIMO) cannot be performed using antennas disposed at different positions of the electronic device.
  • multiple input/output may be performed using an orthogonal characteristic such as a dual polarization characteristic.
  • an orthogonal characteristic such as a dual polarization characteristic.
  • the vertical polarization antenna in order to obtain orthogonal polarization of the horizontal polarization and the vertical polarization, the vertical polarization antenna must be disposed in a direction perpendicular to the electronic device. Accordingly, when such a vertically polarized antenna is disposed on the side of an electronic device, there is a problem in that an arrangement space is limited.
  • Another object is to provide an electronic device capable of arranging a double polarized antenna in a limited arrangement space in a millimeter wave band.
  • Another object of the present invention is to arrange a double polarized antenna in an electronic device in a millimeter wave band, and to secure electrical performance between the double polarized antennas.
  • Another object of the present invention is to perform multiple input/output (MIMO) using a double polarized antenna in a millimeter wave band.
  • MIMO multiple input/output
  • an electronic device in which a dual polarized antenna is disposed in a millimeter wave band according to the present invention is provided to perform 5G communication.
  • the electronic device includes a first antenna element configured to radiate a first signal having a first polarization from a side surface of the electronic device, and the first polarization from the side surface.
  • at least a partial area of the second antenna element is arranged to be parallel to the first antenna element, so that the double polarized antenna is arranged in a limited space, particularly without increasing the height of the side of the electronic device, and Can be placed on
  • the electronic device is connected to the first antenna element and the second antenna element, and transmits at least one of the first signal and the second signal among the first antenna element and the second antenna element.
  • Including a transceiver circuit that controls radiation through at least one, multiple input/output (MIMO) can be adaptively provided through different array antennas or dual polarized antennas.
  • the first antenna element is a printed antenna element printed on a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device It can be implemented with (printed antenna element). Accordingly, there is an advantage that the first antenna element can be configured to transmit and receive a horizontal polarization signal.
  • the second antenna element is an antenna element formed perpendicularly to a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device It can be implemented as Accordingly, the second antenna element has an advantage that it can be configured to transmit and receive a vertical polarization signal.
  • the second antenna element is formed perpendicularly to a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device.
  • a first conductive member and a second conductive member connected vertically to the first conductive member and disposed in parallel with the first antenna element may be included.
  • the double polarized antenna can be disposed on the side of the electronic device without increasing the height of the side of the electronic device in a limited arrangement space in the millimeter wave band.
  • the second antenna element may further include a third conductive member vertically connected to the second conductive member and disposed parallel to the first conductive member. Accordingly, there is an advantage in that the double polarized antenna can be disposed on the side of the electronic device without increasing the height of the side of the electronic device in a limited arrangement space in the millimeter wave band. In addition, it is possible to improve the radiation efficiency characteristics and bandwidth characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
  • the first conductive member and the third conductive member may be formed by bending in different directions to be disposed in a side surface space of the electronic device. Accordingly, there is an advantage in that the double polarized antenna can be disposed on the side of the electronic device without increasing the height of the side of the electronic device in a limited arrangement space in the millimeter wave band. In addition, it is possible to improve the radiation efficiency characteristics and bandwidth characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
  • a ground wall formed perpendicular to the front surface of the circuit board disposed in the electronic device may further include a ground wall serving as a ground for the second antenna element. Accordingly, it is possible to improve the isolation characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
  • the ground wall includes: a first ground formed perpendicular to the front surface of the circuit board; And a second ground connected perpendicularly to the first ground and formed parallel to the front surface of the circuit board. Accordingly, it is possible to improve the radiation efficiency characteristics and bandwidth characteristics of each of the double polarized antennas in the millimeter wave band. In addition, it is possible to improve the isolation characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
  • the height of the ground wall is formed substantially the same as the height of the second antenna element, thereby minimizing the thickness of the electronic device and improving the impedance matching characteristic of the second antenna element.
  • the height of the ground wall is formed higher than the height of the second antenna element, so that the radiation efficiency of the second antenna element may be improved.
  • the second conductive member may extend in both directions along one axis of the side surface in a horizontal direction with the side surface, and a center of the second conductive member may be connected to the first conductive member.
  • a third conductive member connected vertically to the second conductive member at both ends of the second conductive member may be further included.
  • the first conductive member and the third conductive member may be formed by bending in different directions to be disposed in a side surface space of the electronic device. Accordingly, there is an advantage in that the double polarized antenna can be disposed on the side of the electronic device without increasing the height of the side of the electronic device in a limited arrangement space in the millimeter wave band. In addition, it is possible to improve the bandwidth characteristics of each dual polarized antenna in the millimeter wave band.
  • the first antenna element may be formed as a dipole antenna
  • the second antenna element may be formed as a monopole antenna
  • the first antenna element and the second antenna element may be configured to operate in the same frequency band of the millimeter wave band.
  • the first antenna element and the second antenna element may include a first array antenna and a second array antenna in which a plurality of antenna elements are arranged. Meanwhile, the transmission/reception unit circuit controls the first array antenna and the second array antenna to form beams in different directions, thereby reducing a mutual interference level.
  • a third array antenna and a fourth array antenna corresponding to the first array antenna and the second array antenna may be further included on the other side of the electronic device.
  • a second transceiver circuit for controlling to emit at least one of a third signal and a fourth signal through at least one of the third array antenna and the fourth array antenna may be further included.
  • a control unit for controlling at least one of the transmission/reception unit circuit and the second transmission/reception unit circuit to operate may be further included. That is, it may further include a baseband processor or modem for controlling at least one of the transceiver circuit and the second transceiver circuit to operate. Accordingly, the control unit (that is, the baseband processor or modem), when the horizontal direction movement of the electronic device is greater than the vertical direction movement, the same polarization of the same polarization by changing the operation state between the transmission/reception unit circuit and the second transmission/reception unit circuit It can be controlled to emit a signal through the array antenna.
  • the control unit ie, the baseband processor or modem
  • the control unit may control the electronic device to emit signals through array antennas of different polarizations when the vertical movement is greater than the horizontal movement.
  • an antenna module in which a dual polarized antenna is disposed in a millimeter wave band is provided to perform 5G communication.
  • the antenna module may be disposed on a side surface of the electronic device, and the electronic device includes: a first antenna configured to radiate a first signal having a first polarization from a side surface of the electronic device; And a second antenna configured to emit a second signal having a second polarization different from the first polarization and being substantially perpendicular to the first antenna in the aspect.
  • at least a partial area of the second antenna element is arranged to be parallel to the first antenna element, so that the double polarized antenna is arranged in a limited space, particularly without increasing the height of the side of the electronic device, and Can be placed on
  • transmission/reception connected to the first antenna and the second antenna and controlling to radiate at least one of the first signal and the second signal through at least one of the first antenna and the second antenna It may further include a sub-circuit (transceiver circuit). Accordingly, there is an advantage in that a dual polarized antenna is provided as an array antenna, and multiple input/output (MIMO) can be adaptively provided through different array antennas or dual polarized antennas.
  • MIMO multiple input/output
  • the first antenna is a printed antenna element printed on a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device. antenna element). Accordingly, the first antenna has an advantage that it can be configured to transmit and receive horizontal polarization signals from the side of the electronic device.
  • the second antenna is an antenna element formed perpendicularly to a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device. I can. Accordingly, the second antenna has an advantage that it can be configured to transmit and receive vertical polarization signals from the side of the electronic device.
  • the second antenna is a second antenna formed perpendicularly to a circuit board disposed in parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device. It may be configured to include one conductive member and a second conductive member vertically connected to the first conductive member and disposed in parallel with the first antenna element.
  • the second antenna may be configured to further include a third conductive member vertically connected to the second conductive member and disposed parallel to the first conductive member.
  • the first conductive member and the third conductive member may be formed by bending in different directions so as to be disposed in a side surface space of the electronic device. Accordingly, there is an advantage in that the double polarized antenna can be disposed on the side of the electronic device without increasing the height of the side of the electronic device in a limited arrangement space in the millimeter wave band. In addition, it is possible to improve the radiation efficiency characteristics and bandwidth characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
  • a ground wall formed perpendicular to the front surface of the circuit board disposed in the electronic device may further include a ground wall operating as a ground for the second antenna. Accordingly, it is possible to improve the radiation efficiency characteristics and bandwidth characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band. In addition, it is possible to improve the radiation efficiency characteristics and bandwidth characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
  • it may be configured to include a first ground vertically formed on the front surface of the circuit board, and a second ground vertically connected to the first ground and formed parallel to the front surface of the circuit board. Accordingly, it is possible to improve impedance matching characteristics and radiation efficiency characteristics of each of the double polarized antennas in the millimeter wave band.
  • the double polarized antenna can be disposed on the side of the electronic device without increasing the height of the side of the electronic device in a limited arrangement space, particularly in the millimeter wave band.
  • a dual polarized antenna is provided as an array antenna, and multiple input/output (MIMO) can be adaptively provided through different array antennas or dual polarized antennas.
  • MIMO multiple input/output
  • FIGS. 1B and 1C are conceptual views of an example of an electronic device related to the present disclosure viewed from different directions.
  • FIG. 2 shows a configuration of a wireless communication unit of an electronic device capable of operating in a plurality of wireless communication systems according to the present invention.
  • FIG. 3 shows an example of a configuration in which a plurality of antennas of an electronic device according to the present invention can be disposed.
  • FIG. 4 is a perspective view of an electronic device having a double polarized antenna according to the present invention.
  • FIG. 5 shows a top view of an electronic device having a double polarized antenna according to the present invention.
  • FIG. 6 shows a side view of an electronic device having a double polarized antenna according to the present invention.
  • FIG. 7 shows a shape of a vertically polarized antenna according to the present invention.
  • FIG. 8A illustrates an electronic device in which a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna according to the present invention are configured with a plurality of array antennas.
  • 8B is a diagram illustrating a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna according to the present invention disposed on one side of an electronic device.
  • FIG. 9 is a comparison between a vertically polarized antenna and a ground wall structure having a bending structure according to the present invention and a case without a bending structure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an electronic device including a bending vertically polarized antenna according to the present invention and an electronic device including a vertically polarized antenna of a different type.
  • FIG. 11 shows a reflection loss (RL) characteristic according to a frequency change in Structures 1 to 3 in relation to the present invention.
  • 13A shows the return loss characteristics according to frequency change in Structures 1 and 2 of FIG. 12.
  • 13B is a smith chart showing the return loss characteristics according to the frequency change in Structures 1 and 2 of FIG. 12.
  • Electronic devices described herein include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistants (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, and a slate PC.
  • PDA personal digital assistants
  • PMP portable multimedia player
  • slate PC slate PC
  • Tablet PC tablet PC
  • ultrabook ultrabook
  • wearable device wearable device, for example, smartwatch, glass-type terminal (smart glass), HMD (head mounted display)
  • HMD head mounted display
  • FIG. 1A is a block diagram illustrating an electronic device related to the present invention
  • FIGS. 1B and 1C are conceptual views of an example of an electronic device related to the present disclosure viewed from different directions.
  • the electronic device 100 includes a wireless communication unit 110, an input unit 120, a sensing unit 140, an output unit 150, an interface unit 160, a memory 170, a control unit 180, and a power supply unit 190. ), etc.
  • the components shown in FIG. 1A are not essential for implementing an electronic device, and thus an electronic device described in the present specification may have more or fewer components than the components listed above.
  • the wireless communication unit 110 may be configured between the electronic device 100 and the wireless communication system, between the electronic device 100 and other electronic devices 100, or between the electronic device 100 and an external server. It may include one or more modules that enable wireless communication between. In addition, the wireless communication unit 110 may include one or more modules that connect the electronic device 100 to one or more networks.
  • the one or more networks may be, for example, a 4G communication network and a 5G communication network.
  • the wireless communication unit 110 may include at least one of a 4G wireless communication module 111, a 5G wireless communication module 112, a short-range communication module 113, and a location information module 114.
  • the 4G wireless communication module 111 may transmit and receive 4G base stations and 4G signals through a 4G mobile communication network. At this time, the 4G wireless communication module 111 may transmit one or more 4G transmission signals to the 4G base station. In addition, the 4G wireless communication module 111 may receive one or more 4G reception signals from the 4G base station.
  • an uplink (UL) multi-input multi-output (MIMO) may be performed by a plurality of 4G transmission signals transmitted to the 4G base station.
  • a downlink (DL) multi-input multiple output (MIMO) may be performed by a plurality of 4G reception signals received from a 4G base station.
  • the 5G wireless communication module 112 may transmit and receive 5G base stations and 5G signals through a 5G mobile communication network.
  • the 4G base station and the 5G base station may have a non-stand-alone (NSA) structure.
  • the 4G base station and the 5G base station may have a co-located structure disposed at the same location within a cell.
  • the 5G base station may be disposed in a separate location from the 4G base station in a stand-alone (SA) structure.
  • SA stand-alone
  • the 5G wireless communication module 112 may transmit and receive 5G base stations and 5G signals through a 5G mobile communication network. In this case, the 5G wireless communication module 112 may transmit one or more 5G transmission signals to the 5G base station. In addition, the 5G wireless communication module 112 may receive one or more 5G received signals from the 5G base station.
  • the 5G frequency band may use the same band as the 4G frequency band, and this may be referred to as LTE re-farming.
  • the 5G frequency band the Sub6 band, which is a band below 6GHz, may be used.
  • a millimeter wave (mmWave) band may be used as a 5G frequency band to perform broadband high-speed communication.
  • the electronic device 100 may perform beam forming to expand communication coverage with a base station.
  • uplink MIMO may be performed by a plurality of 5G transmission signals transmitted to the 5G base station.
  • downlink (DL) MIMO may be performed by a plurality of 5G reception signals received from the 5G base station.
  • the wireless communication unit 110 may be in a dual connectivity (DC) state with a 4G base station and a 5G base station through the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112.
  • DC dual connectivity
  • the dual connection between the 4G base station and the 5G base station may be referred to as EN-DC (EUTRAN NR DC).
  • EUTRAN is an Evolved Universal Telecommunication Radio Access Network, which means 4G wireless communication system
  • NR is New Radio, which means 5G wireless communication system.
  • a 4G reception signal and a 5G reception signal may be simultaneously received through the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112.
  • the short range communication module 113 is for short range communication, and includes BluetoothTM, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and NFC. Near field communication may be supported by using at least one of (Near Field Communication), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, and Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technologies.
  • the short-range communication module 114 may be configured between the electronic device 100 and a wireless communication system, between the electronic device 100 and other electronic devices 100, or between the electronic device 100 and other electronic devices 100 through wireless area networks. ) And a network in which the other electronic device 100 or an external server is located may support wireless communication.
  • the local area wireless communication network may be a wireless personal area network (Wireless Personal Area Networks).
  • short-range communication between electronic devices may be performed using the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112.
  • short-range communication may be performed between electronic devices through a device-to-device (D2D) method without passing through a base station.
  • D2D device-to-device
  • carrier aggregation using at least one of the 4G wireless communication module 111 and 5G wireless communication module 112 and the Wi-Fi communication module 113 for transmission speed improvement and communication system convergence (convergence)
  • carrier aggregation using at least one of the 4G wireless communication module 111 and 5G wireless communication module 112 and the Wi-Fi communication module 113 for transmission speed improvement and communication system convergence (convergence)
  • 4G + WiFi carrier aggregation may be performed using the 4G wireless communication module 111 and the Wi-Fi communication module 113.
  • 5G + WiFi carrier aggregation may be performed using the 5G wireless communication module 112 and the Wi-Fi communication module 113.
  • the location information module 114 is a module for obtaining a location (or current location) of an electronic device, and a representative example thereof is a GPS (Global Positioning System) module or a WiFi (Wireless Fidelity) module.
  • a GPS module Global Positioning System
  • WiFi Wireless Fidelity
  • the electronic device may acquire the location of the electronic device using a signal transmitted from a GPS satellite.
  • the location of the electronic device may be obtained based on information of the Wi-Fi module and a wireless access point (AP) that transmits or receives a wireless signal.
  • AP wireless access point
  • the location information module 114 may perform any function among other modules of the wireless communication unit 110 in order to obtain data on the location of the electronic device as a substitute or additionally.
  • the location information module 114 is a module used to obtain the location (or current location) of the electronic device, and is not limited to a module that directly calculates or obtains the location of the electronic device.
  • the electronic device may acquire the location of the electronic device based on information of the 5G wireless communication module and a 5G base station transmitting or receiving a wireless signal.
  • the 5G base station in the mmWave band is deployed in a small cell having a narrow coverage, it is advantageous to obtain the location of the electronic device.
  • the input unit 120 includes a camera 121 or an image input unit for inputting an image signal, a microphone 122 for inputting an audio signal, or an audio input unit, and a user input unit 123 for receiving information from a user, for example, , A touch key, a mechanical key, etc.).
  • the voice data or image data collected by the input unit 120 may be analyzed and processed as a user's control command.
  • the sensing unit 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the electronic device, information on surrounding environments surrounding the electronic device, and user information.
  • the sensing unit 140 includes a proximity sensor 141, an illumination sensor 142, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, and gravity.
  • G-sensor for example, camera (see 121)), microphone (microphone, see 122), battery gauge, environmental sensor (for example, barometer, hygrometer, thermometer, radiation detection sensor, It may include at least one of a heat sensor, a gas sensor, etc.), and a chemical sensor (eg, an electronic nose, a healthcare sensor, a biometric sensor, etc.). Meanwhile, the electronic device disclosed in this specification may combine and utilize information sensed by at least two or more of these sensors.
  • the output unit 150 is for generating an output related to visual, auditory or tactile sense, and includes at least one of the display unit 151, the sound output unit 152, the hap tip module 153, and the light output unit 154 can do.
  • the display unit 151 may implement a touch screen by forming a layer structure or integrally with the touch sensor.
  • the touch screen may function as a user input unit 123 that provides an input interface between the electronic device 100 and a user, and may provide an output interface between the electronic device 100 and a user.
  • the interface unit 160 serves as a passage between various types of external devices connected to the electronic device 100.
  • the interface unit 160 connects a wired/wireless headset port, an external charger port, a wired/wireless data port, a memory card port, and a device equipped with an identification module. It may include at least one of a port, an audio input/output (I/O) port, an input/output (video I/O) port, and an earphone port.
  • the electronic device 100 may perform appropriate control related to the connected external device in response to the connection of the external device to the interface unit 160.
  • the memory 170 stores data supporting various functions of the electronic device 100.
  • the memory 170 may store a plurality of application programs or applications driven by the electronic device 100, data for the operation of the electronic device 100, and commands. At least some of these application programs may be downloaded from an external server through wireless communication. In addition, at least some of these application programs may exist on the electronic device 100 from the time of delivery for basic functions of the electronic device 100 (eg, incoming calls, outgoing functions, message receiving, and outgoing functions). Meanwhile, the application program may be stored in the memory 170, installed on the electronic device 100, and driven by the controller 180 to perform an operation (or function) of the electronic device.
  • the controller 180 In addition to operations related to the application program, the controller 180 generally controls overall operations of the electronic device 100.
  • the controller 180 may provide or process appropriate information or functions to a user by processing signals, data, information, etc. input or output through the above-described components or by driving an application program stored in the memory 170.
  • the controller 180 may control at least some of the components examined together with FIG. 1A. Furthermore, in order to drive the application program, the controller 180 may operate by combining at least two or more of the components included in the electronic device 100 with each other.
  • the power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the controller 180 and supplies power to each of the components included in the electronic device 100.
  • the power supply unit 190 includes a battery, and the battery may be a built-in battery or a replaceable battery.
  • At least some of the respective components may operate in cooperation with each other to implement an operation, control, or control method of an electronic device according to various embodiments described below.
  • the operation, control, or control method of the electronic device may be implemented on the electronic device by driving at least one application program stored in the memory 170.
  • the disclosed electronic device 100 includes a bar-shaped terminal body.
  • the present invention is not limited thereto, and may be applied to various structures such as a watch type, a clip type, a glass type, or a folder type in which two or more bodies are relatively movably coupled, a flip type, a slide type, a swing type, and a swivel type. .
  • a description of a specific type of electronic device may be generally applied to other types of electronic devices.
  • the terminal body may be understood as a concept referring to the electronic device 100 as at least one aggregate.
  • the electronic device 100 includes a case (for example, a frame, a housing, a cover, etc.) forming an exterior. As shown, the electronic device 100 may include a front case 101 and a rear case 102. Various electronic components are disposed in an inner space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102. At least one middle case may be additionally disposed between the front case 101 and the rear case 102.
  • a case for example, a frame, a housing, a cover, etc.
  • the electronic device 100 may include a front case 101 and a rear case 102.
  • Various electronic components are disposed in an inner space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102.
  • At least one middle case may be additionally disposed between the front case 101 and the rear case 102.
  • a display unit 151 is disposed on the front of the terminal body to output information. As illustrated, the window 151a of the display unit 151 may be mounted on the front case 101 to form the front surface of the terminal body together with the front case 101.
  • electronic components may be mounted on the rear case 102 as well.
  • Electronic components that can be mounted on the rear case 102 include a removable battery, an identification module, and a memory card.
  • a rear cover 103 for covering the mounted electronic component may be detachably coupled to the rear case 102. Accordingly, when the rear cover 103 is separated from the rear case 102, the electronic components mounted on the rear case 102 are exposed to the outside. Meanwhile, a part of the side surface of the rear case 102 may be implemented to operate as a radiator.
  • the rear cover 103 when the rear cover 103 is coupled to the rear case 102, a part of the side surface of the rear case 102 may be exposed. In some cases, when the rear case 102 is combined, the rear case 102 may be completely covered by the rear cover 103. Meanwhile, the rear cover 103 may be provided with an opening for exposing the camera 121b or the sound output unit 152b to the outside.
  • the electronic device 100 includes a display unit 151, first and second sound output units 152a and 152b, a proximity sensor 141, an illuminance sensor 142, a light output unit 154, and first and second sound output units.
  • Cameras 121a and 121b, first and second operation units 123a and 123b, microphone 122, interface unit 160, and the like may be provided.
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the electronic device 100.
  • the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven by the electronic device 100, or UI (User Interface) and GUI (Graphic User Interface) information according to such execution screen information. .
  • two or more display units 151 may exist depending on the implementation form of the electronic device 100.
  • a plurality of display units may be spaced apart or integrally disposed on one surface, or may be disposed on different surfaces, respectively.
  • the display unit 151 may include a touch sensor that senses a touch on the display unit 151 so as to receive a control command by a touch method. Using this, when a touch is made to the display unit 151, the touch sensor detects the touch, and the controller 180 may be configured to generate a control command corresponding to the touch based on this.
  • Content input by the touch method may be letters or numbers, or menu items that can be indicated or designated in various modes.
  • the display unit 151 may form a touch screen together with a touch sensor, and in this case, the touch screen may function as a user input unit 123 (see FIG. 1A). In some cases, the touch screen may replace at least some functions of the first manipulation unit 123a.
  • the first sound output unit 152a may be implemented as a receiver that transmits a call sound to the user's ear, and the second sound output unit 152b is a loud speaker that outputs various alarm sounds or multimedia reproduction sounds. ) Can be implemented.
  • the light output unit 154 is configured to output light for notifying when an event occurs. Examples of the event include message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, e-mail reception, and information reception through an application.
  • the controller 180 may control the light output unit 154 to terminate the light output.
  • the first camera 121a processes an image frame of a still image or moving picture obtained by an image sensor in a photographing mode or a video call mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151 and may be stored in the memory 170.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b are an example of a user input unit 123 that is operated to receive a command for controlling the operation of the electronic device 100, and may also be collectively referred to as a manipulating portion. have.
  • the first and second operation units 123a and 123b may be employed in any manner as long as the user operates while receiving a tactile feeling such as touch, push, and scroll.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may also be employed in a manner in which the first and second manipulation units 123a and 123b are operated without a user's tactile feeling through proximity touch, hovering touch, or the like.
  • the electronic device 100 may be provided with a fingerprint recognition sensor for recognizing a user's fingerprint, and the controller 180 may use fingerprint information detected through the fingerprint recognition sensor as an authentication means.
  • the fingerprint recognition sensor may be embedded in the display unit 151 or the user input unit 123.
  • the microphone 122 is configured to receive a user's voice and other sounds.
  • the microphone 122 may be provided in a plurality of locations and configured to receive stereo sound.
  • the interface unit 160 becomes a passage through which the electronic device 100 can be connected to an external device.
  • the interface unit 160 is a connection terminal for connection with other devices (eg, earphones, external speakers), a port for short-range communication (eg, an infrared port (IrDA Port), a Bluetooth port (Bluetooth Port), a wireless LAN port, etc.], or at least one of a power supply terminal for supplying power to the electronic device 100.
  • the interface unit 160 may be implemented in the form of a socket for accommodating an external card such as a subscriber identification module (SIM) or a user identity module (UIM), or a memory card for storing information.
  • SIM subscriber identification module
  • UIM user identity module
  • a second camera 121b may be disposed on the rear surface of the terminal body.
  • the second camera 121b has a photographing direction substantially opposite to that of the first camera 121a.
  • the second camera 121b may include a plurality of lenses arranged along at least one line.
  • the plurality of lenses may be arranged in a matrix format.
  • Such a camera may be referred to as an array camera.
  • an image may be photographed in various ways using a plurality of lenses, and an image of better quality may be obtained.
  • the flash 124 may be disposed adjacent to the second camera 121b.
  • the flash 124 illuminates light toward the subject when photographing the subject with the second camera 121b.
  • a second sound output unit 152b may be additionally disposed on the terminal body.
  • the second sound output unit 152b may implement a stereo function together with the first sound output unit 152a, and may be used to implement a speakerphone mode during a call.
  • At least one antenna for wireless communication may be provided in the terminal body.
  • the antenna may be embedded in the terminal body or may be formed in a case. Meanwhile, a plurality of antennas connected to the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 may be disposed on the side of the terminal.
  • the antenna may be formed in a film type and attached to the inner surface of the rear cover 103, or a case including a conductive material may be configured to function as an antenna.
  • each of the plurality of antennas is implemented as an array antenna, a plurality of array antennas may be disposed in the electronic device.
  • mmWave millimeter wave
  • the terminal body is provided with a power supply unit 190 (refer to FIG. 1A) for supplying power to the electronic device 100.
  • the power supply unit 190 may include a battery 191 built in the terminal body or configured to be detachable from the outside of the terminal body.
  • the electronic device includes a first power amplifier 210, a second power amplifier 220, and an RFIC 250.
  • the electronic device may further include a modem 400 and an application processor 500.
  • the modem 400 and the application processor AP 500 may be physically implemented in one chip, and may be implemented in a logically and functionally separate form.
  • the present invention is not limited thereto and may be implemented in the form of physically separated chips depending on the application.
  • the electronic device includes a plurality of low noise amplifiers (LNAs) 410 to 440 in the receiver.
  • LNAs low noise amplifiers
  • the first power amplifier 210, the second power amplifier 220, the controller 250, and the plurality of low noise amplifiers 310 to 340 are all operable in the first communication system and the second communication system.
  • the first communication system and the second communication system may be a 4G communication system and a 5G communication system, respectively.
  • the RFIC 250 may be configured as a 4G/5G integrated type, but is not limited thereto and may be configured as a 4G/5G separate type according to an application.
  • the RFIC 250 is configured as a 4G/5G integrated type, it is advantageous in terms of synchronization between 4G/5G circuits and has an advantage that control signaling by the modem 400 can be simplified.
  • the RFIC 250 when configured as a 4G/5G separate type, it may be referred to as a 4G RFIC and a 5G RFIC, respectively.
  • the RFIC 250 when the 5G band and the 4G band have a large difference in bands, such as when the 5G band is configured as a millimeter wave band, the RFIC 250 may be configured as a 4G/5G separate type. In this way, when the RFIC 250 is configured as a 4G/5G separate type, there is an advantage that RF characteristics can be optimized for each of the 4G band and the 5G band.
  • the RFIC 250 is configured as a 4G/5G separate type, the 4G RFIC and the 5G RFIC are logically and functionally separated, and physically, it is possible to be implemented in one chip.
  • the application processor (AP) 500 is configured to control the operation of each component of the electronic device. Specifically, the application processor (AP) 500 may control the operation of each component of the electronic device through the modem 400.
  • the modem 400 may be controlled through a power management IC (PMIC) for low power operation of an electronic device. Accordingly, the modem 400 may operate the power circuit of the transmitter and the receiver through the RFIC 250 in a low power mode.
  • PMIC power management IC
  • the application processor AP 500 may control the RFIC 250 through the modem 300 as follows. For example, if the electronic device is in the idle mode, the RFIC through the modem 300 so that at least one of the first and second power amplifiers 110 and 120 operates in a low power mode or is turned off. 250 can be controlled.
  • the application processor (AP) 500 may control the modem 300 to provide wireless communication capable of low power communication.
  • the application processor (AP) 500 may control the modem 400 to enable wireless communication with the lowest power. Accordingly, even though the throughput is slightly sacrificed, the application processor (AP) 500 may control the modem 400 and the RFIC 250 to perform short-range communication using only the short-range communication module 113.
  • the modem 300 may be controlled to select an optimal wireless interface.
  • the application processor (AP, 500) may control the modem 400 to receive through both the 4G base station and the 5G base station according to the remaining battery capacity and available radio resource information.
  • the application processor (AP, 500) may receive the remaining battery level information from the PMIC, and the available radio resource information from the modem 400. Accordingly, if the remaining battery capacity and available radio resources are sufficient, the application processor (AP, 500) may control the modem 400 and the RFIC 250 to receive reception through both the 4G base station and the 5G base station.
  • the transmitting unit and the receiving unit of each radio system may be integrated into one transmitting and receiving unit. Accordingly, there is an advantage in that a circuit part integrating two types of system signals can be removed from the RF front-end.
  • the front-end components can be controlled by the integrated transceiver, the front-end components can be integrated more efficiently than when the transmission/reception system is separated for each communication system.
  • the multiple transmission/reception system as shown in FIG. 2 has the advantage of enabling efficient resource allocation since it is possible to control other communication systems as needed, and thereby minimize system delay.
  • the first power amplifier 210 and the second power amplifier 220 may operate in at least one of the first and second communication systems.
  • the first and second power amplifiers 220 can operate in both the first and second communication systems.
  • one of the first and second power amplifiers 210 and 220 may operate in the 4G band and the other may operate in the millimeter wave band. have.
  • 4x4 MIMO can be implemented using four antennas as shown in FIG. 2.
  • 4x4 DL MIMO may be performed through downlink (DL).
  • the first to fourth antennas ANT1 to ANT4 may be configured to operate in both the 4G band and the 5G band.
  • the 5G band is a millimeter wave (mmWave) band
  • the first to fourth antennas ANT1 to ANT4 may be configured to operate in any one of the 4G band and the 5G band.
  • each of a plurality of separate antennas may be configured as an array antenna in the millimeter wave band.
  • 2x2 MIMO can be implemented using two antennas connected to the first power amplifier 210 and the second power amplifier 220 among the four antennas.
  • 2x2 UL MIMO (2 Tx) may be performed through uplink (UL).
  • a transmission signal may be branched in each of one or two transmission paths, and the branched transmission signal may be connected to a plurality of antennas.
  • a switch-type splitter or power divider is built into the RFIC corresponding to the RFIC 250, so that separate parts do not need to be placed outside, thereby improving component mounting performance.
  • I can. Specifically, it is possible to select the transmission unit (TX) of two different communication systems by using a single pole double throw (SPDT) type switch inside the RFIC corresponding to the control unit 250.
  • TX transmission unit
  • SPDT single pole double throw
  • an electronic device capable of operating in a plurality of wireless communication systems according to the present invention may further include a duplexer 231, a filter 232, and a switch 233.
  • the duplexer 231 is configured to separate signals in the transmission band and the reception band from each other.
  • the signal of the transmission band transmitted through the first and second power amplifiers 210 and 220 is applied to the antennas ANT1 and ANT4 through the first output port of the duplexer 231.
  • signals in the reception band received through the antennas ANT1 and ANT4 are received by the low noise amplifiers 310 and 340 through the second output port of the duplexer 231.
  • the filter 232 may be configured to pass a signal in a transmission band or a reception band and block signals in the remaining bands.
  • the filter 232 may include a transmission filter connected to the first output port of the duplexer 231 and a reception filter connected to the second output port of the duplexer 231.
  • the filter 232 may be configured to pass only the signal of the transmission band or only the signal of the reception band according to the control signal.
  • the switch 233 is configured to transmit only either a transmission signal or a reception signal.
  • the switch 233 may be configured in the form of a single pole double throw (SPDT) so as to separate a transmission signal and a reception signal in a time division multiplexing (TDD) scheme.
  • the transmission signal and the reception signal are signals of the same frequency band, and accordingly, the duplexer 231 may be implemented in the form of a circulator.
  • the switch 233 is applicable to a frequency division multiplexing (FDD) scheme.
  • the switch 233 may be configured in the form of a Double Pole Double Throw (DPDT) so as to connect or block a transmission signal and a reception signal, respectively.
  • DPDT Double Pole Double Throw
  • the switch 233 is not necessarily required.
  • the electronic device may further include a modem 400 corresponding to a control unit.
  • the RFIC 250 and the modem 400 may be referred to as a first control unit (or a first processor) and a second control unit (a second processor), respectively.
  • the RFIC 250 and the modem 400 may be implemented as physically separate circuits.
  • the RFIC 250 and the modem 400 may be physically divided into one circuit logically or functionally.
  • the modem 400 may perform control and signal processing for transmission and reception of signals through different communication systems through the RFIC 250.
  • the modem 400 may be obtained through control information received from a 4G base station and/or a 5G base station.
  • the control information may be received through a physical downlink control channel (PDCCH), but is not limited thereto.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the modem 400 may control the RFIC 250 to transmit and/or receive signals through the first communication system and/or the second communication system at a specific time and frequency resource. Accordingly, the RFIC 250 may control transmission circuits including the first and second power amplifiers 210 and 220 to transmit a 4G signal or a 5G signal in a specific time period. Further, the RFIC 250 may control receiving circuits including the first to fourth low noise amplifiers 310 to 340 to receive a 4G signal or a 5G signal in a specific time period.
  • the 5G frequency band may be a higher frequency band than the Sub6 band.
  • the 5G frequency band may be a millimeter wave band, but is not limited thereto and may be changed according to an application.
  • FIG. 3 shows an example of a configuration in which a plurality of antennas of an electronic device according to the present invention can be disposed.
  • a plurality of antennas 1110a to 1110d or 1150B may be disposed on the rear surface of the electronic device 100.
  • a plurality of antennas 1110S1 and 1110S2 may be disposed on the side of the electronic device 100.
  • a plurality of antennas ANT 1 to ANT 4 may be disposed on a side or rear surface of the electronic device 100.
  • each of the plurality of antennas ANT 1 to ANT may be configured as an array antenna to perform beamforming in a millimeter wave band.
  • Each of a plurality of antennas (ANT 1 to ANT) composed of a single antenna and/or a phased array antenna for use of a wireless circuit such as the transceiver circuit 250 is mounted on the electronic device 100 Can be.
  • each of the plurality of antennas 1110a to 1110d may be configured as an array antenna.
  • the electronic device can communicate with the base station through any one of the plurality of antennas 1110a to 1110d.
  • the electronic device may perform multiple input/output (MIMO) communication with a base station through two or more of the plurality of antennas 1110a to 1110d.
  • MIMO multiple input/output
  • At least one signal may be transmitted or received through a plurality of antennas 1110S1 and 1110S2 on the side of the electronic device 100. Unlike illustrated, at least one signal may be transmitted or received through the plurality of antennas 1110S1 to 1110S4 on the side of the electronic device 100.
  • each of the plurality of antennas 1110S1 to 1110S4 may be configured as an array antenna.
  • the electronic device can communicate with the base station through any one of the plurality of antennas 1110S1 to 1110S4. Alternatively, the electronic device may perform multiple input/output (MIMO) communication with the base station through two or more of the plurality of antennas 1110S1 to 1110S4.
  • MIMO multiple input/output
  • the present invention may transmit or receive at least one signal through a plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, 1110S1 to 1110S4 on the back and/or side of the electronic device 100.
  • each of the plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, and 1110S1 to 1110S4 may be configured as an array antenna.
  • the electronic device can communicate with the base station through any one of the plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, and 1110S1 to 1110S4.
  • the electronic device may perform multiple input/output (MIMO) communication with the base station through two or more of the plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, and 1110S1 to 1110S4.
  • MIMO multiple input/output
  • FIG. 4 shows a perspective view of an electronic device having a double polarized antenna according to the present invention.
  • FIG. 5 shows a top view of an electronic device having a double polarized antenna according to the present invention.
  • FIG. 6 shows a side view of an electronic device having a double polarized antenna according to the present invention.
  • the electronic device includes a first antenna element 1110 and a second antenna element 1120.
  • the electronic device further includes a transceiver circuit 1210 and a control unit 1250.
  • the first antenna element 1110 is configured to radiate a first signal having a first polarization from a side surface of the electronic device.
  • the second antenna element 1120 is configured to emit a second signal having a second polarization different from the first polarization from the side.
  • the first polarization and the second polarization may be horizontal polarization (HP) and vertical polarization (VP), respectively.
  • the shape of the first polarization wave and the second polarization wave is not limited thereto, and may be a substantially orthogonal linear polarization (LP) type according to an application.
  • the shape of the first polarization wave and the second polarization wave may be a substantially orthogonal circular polarization (CP) or elliptical polarization (EP) shape depending on the application.
  • the transceiver circuit 1210 is connected to the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120. In addition, the transceiver circuit 1210 controls to radiate at least one of the first signal and the second signal through at least one of the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120.
  • the transceiver circuit 1210 may simultaneously emit (transmit and/or receive) a first signal and a second signal through the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120, respectively.
  • the electronic device may perform a multiple input/output (MIMO) mode to transmit or receive different data using the first signal and the second signal.
  • the electronic device may acquire channel information through a process of exchanging or measuring control information with a base station. For example, if the level of interference between the horizontal polarization and the vertical polarization is less than a certain level, the electronic device may perform a multiple input/output (MIMO) mode to transmit or receive different data using the first signal and the second signal.
  • the controller 1250 may demodulate and decode different data received through the first received signal and the second received signal.
  • the controller 1250 may code and modulate different data and transmit them to the base station through the first transmission signal and the second transmission signal.
  • the electronic device may perform a diversity mode to transmit or receive the same data using the first signal and the second signal.
  • the electronic device may obtain channel information through a process of exchanging or measuring control information with the base station.
  • the controller 1250 may demodulate and decode data through a signal having a high signal quality among the first and second received signals.
  • the controller 1250 may demodulate and decode data through a signal in which the first and second received signals are optimally combined.
  • the controller 1250 may code and modulate the same data and transmit the same data to the base station through the first transmission signal and the second transmission signal.
  • At least a partial area of the second antenna element 1120 may be disposed to be parallel to the first antenna element 1110. Accordingly, as described above, by arranging at least a portion of the second antenna element 1120 to be parallel to the first antenna element 1110, there is an advantage that the height of the second antenna element 1120 can be reduced. have. Accordingly, when the second antenna element 1120 is disposed on the side of the electronic device, a problem in that the height of the electronic device is increased can be solved.
  • the first antenna element 1110 is a printed antenna element printed on a circuit board 1100 disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device. It can be implemented with (printed antenna element). Accordingly, the first antenna element 1110 is configured to transmit and receive a horizontal polarization (HP) signal.
  • HP horizontal polarization
  • the second antenna element 1120 may be implemented as an antenna element formed perpendicular to a circuit board disposed parallel to the top and back surfaces of the electronic device. Do. Accordingly, the second antenna element 1120 is configured to transmit and receive a vertical polarization (VP) signal.
  • VP vertical polarization
  • the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 may be referred to as a horizontal antenna and a bent vertical antenna, respectively.
  • the first antenna element 1110 may be formed as a dipole antenna
  • the second antenna element 1120 may be formed as a monopole antenna.
  • the present invention is not limited thereto, and both the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 may be formed of a dipole antenna according to an application.
  • both the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 may be formed as monopole antennas.
  • the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 may be configured to operate in the same frequency band of the millimeter wave band in order to support multiple input/output (MIMO).
  • MIMO multiple input/output
  • the antenna types of the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 are different, electrical characteristics between them cannot be completely the same.
  • the first antenna element 1110 as a dipole antenna and the second antenna element 1120 as a monopole antenna have similar electrical characteristics, that is, impedance matching characteristics, radiation efficiency, and radiation pattern in the same frequency band, which is at least some of the millimeter wave bands. It can be implemented to have.
  • a monopole antenna may be preferred in order to reduce the size of the antenna in the existing LTE band.
  • a dipole antenna having a larger size may be preferred from the viewpoint of radiation efficiency.
  • both the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 are formed of a monopole antenna, it is advantageous in terms of radiation efficiency. However, interference may occur between monopole antennas of the same type.
  • an object of the present invention is to reduce interference between dual polarized antennas.
  • the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 may be implemented as a dipole antenna and a monopole antenna, which are different types of antennas.
  • a vertical type antenna such as the second antenna element 1120 is implemented as a dipole antenna
  • the height (thickness) of the side of the electronic device may increase.
  • the second antenna element 1120 as a vertical polarized antenna may be implemented as a monopole antenna
  • the first antenna element 1110 as a horizontal polarized antenna may be implemented as a dipole antenna.
  • the reason that the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 are disposed horizontally and vertically on the circuit board 1100, respectively, is to form horizontal polarization and vertical polarization.
  • a dipole antenna generally radiates a signal through the side of a circuit board.
  • monopole antennas generally radiate signals through the front surface of a circuit board.
  • the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 are disposed horizontally and vertically on the circuit board 1100, respectively. Accordingly, the first antenna element 1110 as a dipole antenna forms a radiation pattern in a direction parallel to the electronic device, that is, in the lateral direction of the circuit board 1100.
  • the second antenna element 1120 which is a monopole antenna, forms a radiation pattern in a direction parallel to the electronic device by ground, that is, in the lateral direction of the circuit board 1100.
  • both the radiation patterns of the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 can be formed in the lateral direction of the circuit board 1100. Through this, even when the first signal is transmitted and/or received through the first antenna element 1110, and the second signal is transmitted and/or received through the second antenna element 1120, the radiation pattern is the same. There is an advantage that it can be formed in a direction.
  • a ground plane needs to be formed vertically. Accordingly, as shown in FIGS. 4 to 6, a ground wall 1130 formed perpendicular to the front surface of the circuit board 1100 disposed in the electronic device and operating as a ground for the second antenna element 1120. ) May be further included.
  • the ground wall 1130 is configured to include a first ground 1131 and a second ground 1132.
  • the first ground 1131 and the second ground 1132 formed vertically have the advantage of reducing the side height (thickness) of the electronic device.
  • the first ground 1131 is formed perpendicular to the entire surface of the circuit board 1100. That is, the first ground 1131 may be formed perpendicular to the front surface of the first circuit board 1101 corresponding to the front surface of the multilayer circuit board 1100.
  • the second ground 1132 is vertically connected to the first ground 1131 and is formed parallel to the front surface of the circuit board 1100.
  • the second ground 1132 may not cover the second conductive member 1122 of the second antenna element 1120 and may cover only a partial region (ie, the upper portion of the circuit board 1100 ). This is because when the second ground 1132 is formed to cover the second conductive member 1122, there is a restriction that the second ground 1132 must be disposed above the second conductive member 1122.
  • the second ground 1132 when the second ground 1132 is disposed above the second conductive member 1122, signal radiation by the second conductive member 1122 is directed to the bottom of the electronic device. Accordingly, signal radiation by the second conductive member 1122 may affect the first antenna element 1110. Accordingly, interference between the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 may be increased. Accordingly, in the present invention, the second ground 1132 is not formed in a peripheral region of the second conductive member 1122 so as not to operate as a ground for the second conductive member 1122.
  • the height of the ground wall 1130 may be formed substantially the same as the height of the second antenna element 1120. In this way, by limiting the height of the ground wall 1130, it is possible to improve the impedance matching characteristic of the second antenna element 1120 while minimizing the thickness of the electronic device. To this end, the distance d between the second ground 1132 and the second antenna element 1120 may be optimized so that the impedance characteristic in the corresponding frequency band is optimized.
  • the height of the ground wall 1130 is not limited to the shape of FIG. 6.
  • the height of the ground wall 1130 may be formed higher than the height of the second antenna element 1120. Accordingly, it is possible to improve the radiation efficiency of the second antenna element.
  • the antenna performance may be degraded at the end of the second antenna element 1120. In this regard, this is because the second antenna element 1120 may not operate entirely as a monopole antenna according to a finite ground effect at the edge of the second antenna element 1120.
  • the second ground 1132 is the second conductive member 1122 of the second antenna element 1120.
  • FIG. 7 shows the shape of the vertically polarized antenna according to the present invention.
  • FIG. 7(a) shows a'C' type bending antenna as shown in FIGS. 4 to 6.
  • FIG. 7(b) shows a'T' type bending antenna.
  • the second antenna element 1120 may be configured to include a first conductive member 1121 and a second conductive member 1122.
  • the first conductive member 1121 is formed perpendicularly to the circuit board 1110 disposed parallel to the top surface and the back surface of the electronic device in the electronic device.
  • the first conductive member 1121 is connected to the feeder 2 of the circuit board 1110 and receives an RF signal from the feeder 2.
  • the meaning of a conductive member is broadly interpreted as including a conductive pattern.
  • the first and second conductive members 1121 and 1122 may be interpreted as first and second conductive patterns 1121 and 1122.
  • the first and second antenna elements 1110 and 1120 may be implemented as a metal frame like a conductive member.
  • the first and second antenna elements 1110 and 1120 may be implemented as a conductive pattern or a metal pattern printed on a substrate such as a conductive strip.
  • the second conductive member 1122 is vertically connected to the first conductive member 1121 and disposed in parallel with the first antenna element 1120. Specifically, the second conductive member 1122 is disposed substantially parallel to the feeder 1 of the first antenna element 1110. In addition, the second conductive member 1122 is disposed substantially parallel to the feeder 2 of the second antenna element 1120. As described above, there is an advantage in that the space in which the vertically polarized antenna is disposed can be reduced by the second antenna element 1120 formed by the first conductive member 1121 and the second conductive member 1122.
  • the second antenna element 1120 includes a first conductive member 1121, a second conductive member 1122, and a third conductive member 1123.
  • the first conductive member 1121 is formed perpendicularly to the circuit board 1110 disposed parallel to the top surface and the back surface of the electronic device in the electronic device.
  • the first conductive member 1121 is connected to the feeder 2 of the circuit board 1110 and receives an RF signal from the feeder 2.
  • the second conductive member 1122 is vertically connected to the first conductive member 1121 and disposed in parallel with the first antenna element 1120. Specifically, the second conductive member 1122 is disposed substantially parallel to the feeder 1 of the first antenna element 1110. In addition, the second conductive member 1122 is disposed substantially parallel to the feeder 2 of the second antenna element 1120.
  • the third conductive member 1123 is vertically connected to the second conductive member 1122 and disposed parallel to the first conductive member 1121. Specifically, the third conductive member 1123 is disposed substantially perpendicular to the first antenna element 1110. In addition, the third conductive member 1123 is disposed substantially perpendicular to the feeder 2 and the second conductive member 1122 of the second antenna element 1120. As described above, the first conductive member 1121 and the third conductive member 1123 may be formed by bending in different directions to be disposed in a side surface space of the electronic device. Accordingly, the second antenna element 1120 formed by the first conductive member 1121 to the third conductive member 1123 may further reduce an arrangement space in which the vertically polarized antenna is disposed.
  • the second antenna element 1120 may be configured to include a first conductive member 1121 and a second conductive member 1122b.
  • the first conductive member 1121 is formed perpendicularly to the circuit board 1110 disposed parallel to the top surface and the back surface of the electronic device in the electronic device.
  • the first conductive member 1121 is connected to the feeder 2 of the circuit board 1110 and receives an RF signal from the feeder 2.
  • the second conductive member 1122b is vertically connected to the first conductive member 1121 and disposed parallel to the first antenna element 1120. Specifically, the second conductive member 1122b extends in both directions along one axis of the side surface in a horizontal direction with the side surface of the electronic device. Here, the center of the second conductive member 1122b is connected to the first conductive member 1121 so that the radiation pattern may be formed in a symmetrical shape. Meanwhile, the second conductive member 1122b is disposed substantially parallel to the first antenna element 1110 and disposed substantially perpendicular to the feeder of the first antenna element 1110. In addition, the second conductive member 1122b is disposed substantially perpendicular to the feeder 2 of the second antenna element 1120. As described above, there is an advantage in that the space in which the vertically polarized antenna is disposed can be reduced by the second antenna element 1120 formed by the first conductive member 1121 and the second conductive member 1122b.
  • the second antenna element 1120 may be configured to include a first conductive member 1121, a second conductive member 1122b and a third conductive member 1123b.
  • the first conductive member 1121 is formed perpendicularly to the circuit board 1110 disposed parallel to the top surface and the back surface of the electronic device in the electronic device.
  • the first conductive member 1121 is connected to the feeder 2 of the circuit board 1110 and receives an RF signal from the feeder 2.
  • the second conductive member 1122b is vertically connected to the first conductive member 1121 and disposed parallel to the first antenna element 1120. Specifically, the second conductive member 1122b extends in both directions along one axis of the side surface in a horizontal direction with the side surface of the electronic device. Here, the center of the second conductive member 1122b is connected to the first conductive member 1121 so that the radiation pattern may be formed in a symmetrical shape. Meanwhile, the second conductive member 1122b is disposed substantially parallel to the first antenna element 1110 and disposed substantially perpendicular to the feeder of the first antenna element 1110. In addition, the second conductive member 1122b is disposed substantially perpendicular to the feeder 2 of the second antenna element 1120.
  • the third conductive member 1123b is vertically connected to the second conductive member 1122b. Specifically, the third conductive member 1123 may be vertically connected to the second conductive member 1122b at both ends of the second conductive member 1122b. In addition, the third conductive member 1123b is disposed substantially perpendicular to the feeder 2 and the second conductive member 1122b of the second antenna element 1120. As described above, the first conductive member 1121 to the third conductive member 1123b may be formed by bending in different directions so as to be disposed in the side surface space of the electronic device. Accordingly, the second antenna element 1120 formed by the first conductive member 1121 to the third conductive member 1123b has the advantage of further reducing an arrangement space in which the vertically polarized antenna is disposed.
  • The'T'-type bending antenna of FIG. 7(b) has the advantage of further reducing an arrangement space in which the vertically polarized antenna is disposed than the'C'-type bending antenna of FIG. 7(a).
  • the'T' type bending antenna of FIG. 7(b) is disposed farther from the side end of the electronic device than the'C' type bending antenna of FIG. 7(a).
  • the'T' type bending antenna of FIG. 7(b) has the advantage of being less affected by the usage state of the electronic device. For example, in an electronic device such as a mobile terminal, there is little change in characteristics according to a user's grab.
  • the'C' type bending antenna of FIG. 7(a) has an advantage in that electrical characteristics such as vertical polarization characteristics are better than the'T' type bending antenna of FIG. 7(b).
  • the second antenna element 1120 is implemented in a form in which the'C' type bending antenna of FIG. 7(a) and the'T' type bending antenna of FIG. 7(b) are combined. It can be implemented to include a switch. Specifically, a first switch disposed between the first conductive member 1121 and the second conductive member 1122, and second and third disposed on both sides of the first conductive member 1121 and the second conductive member 1122b. It may include a switch.
  • the first conductive member 1121 and the second conductive member 1122b are connected using the second and third switches.
  • the'T' type bending antenna of FIG. 7(b) can be configured.
  • the first conductive member 1121 and the second conductive member 1122 are connected using a first switch to obtain'C' of FIG. 7(a). It is possible to optimize the electrical characteristics by configuring a bending antenna. Accordingly, in the present invention, there is an advantage in that an antenna performance optimized for a situation can be obtained through a T'type bending antenna and a C'type bending antenna that can be adaptively changed according to different environments.
  • beamforming for optimal signal transmission and reception may be implemented by implementing the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 as array antennas.
  • beamforming for optimal signal transmission and reception can be implemented together with multiple input/output (MIMO) by implementing the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 as a plurality of array antennas.
  • FIG. 8A shows an electronic device in which a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna according to the present invention are configured with a plurality of array antennas.
  • FIG. 8B is a diagram illustrating that a horizontal polarized antenna and a vertical polarized antenna according to the present invention are disposed on one side of an electronic device.
  • the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 are composed of a first array antenna ANT1 and a second array antenna ANT2 in which a plurality of antenna elements are arranged.
  • the first array antenna ANT1 and the second array antenna ANT2 can be expanded to 2, 4, 6, 8, 16, etc. depending on the application.
  • the first array antenna ANT1 and the second array antenna ANT2 may be implemented as 2x2 array antennas to enable beamforming in horizontal and vertical directions.
  • the first array antenna ANT1 and the second array antenna ANT2 may be implemented as a 4x1 array antenna so that beamforming is possible only in a horizontal direction.
  • the electronic device includes a first antenna element 1110 and a second antenna element 1120.
  • the electronic device further includes a transceiver circuit 1210 and a control unit 1250.
  • the transmission/reception unit circuit 1210 may include a plurality of transmission unit circuits, that is, first and second transmission/reception unit circuits 1211 and 1212, and may be referred to as RFICs 1211 and 1212.
  • the electronic device may further include an IFIC 1220 configured to control the plurality of transmitter circuits 1211 and 1212.
  • the controller 1250 may control the first and second transceiver circuits 1211 and 1212 through the IFIC 1220.
  • the controller 1250 may be referred to as the baseband processor 1250 or the modem 1250.
  • the first antenna element 1110 is configured to radiate a first signal having a first polarization from a side surface of the electronic device.
  • the second antenna element 1120 is configured to emit a second signal having a second polarization different from the first polarization from the side.
  • the first polarization and the second polarization may be horizontal polarization (HP) and vertical polarization (VP), respectively.
  • the shapes of the first polarization and the second polarization are not limited thereto, and as described above, any orthogonal polarization may be used.
  • the first transceiver circuit 1211 is connected to the first array antenna ANT1 and the second array antenna ANT2. In addition, the first transceiver circuit 1211 controls to radiate at least one of the first signal and the second signal through at least one of the first array antenna ANT1 and the second array antenna ANT2.
  • the first transmission/reception unit circuit 1211 may control the first array antenna ANT1 and the second array antenna ANT2 to form beams in different directions, thereby reducing a level of mutual interference.
  • the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 are implemented as a plurality of array antennas, as described above, to implement beamforming for optimal signal transmission and reception along with multiple input/output (MIMO).
  • MIMO multiple input/output
  • a third array antenna ANT3 and a fourth array antenna ANT4 corresponding to the first array antenna ANT1 and the second array antenna ANT2 may be further disposed on the other side of the electronic device.
  • the first to fourth array antennas ANT1 to ANT4 may be disposed on four different side surfaces of the electronic device as illustrated in FIG. 3.
  • multiple input/output (MIMO) can be implemented by disposing antennas having different double polarizations on one side of an electronic device. Accordingly, in the present invention, it is not necessary to arrange all antennas on four different side surfaces of the electronic device. As shown in FIG. 8A, there is an advantage that an array antenna only needs to be provided on two different sides of the electronic device.
  • the second transceiver circuit 1212 is connected to the third array antenna ANT3 and the fourth array antenna ANT4. In addition, the second transceiver circuit 1212 controls to radiate at least one of the third signal and the fourth signal through at least one of the third array antenna ANT3 and the fourth array antenna ANT4.
  • the control unit 1250 is configured to be connected to the first transmission/reception unit circuit 1211 and the second transmission/reception unit circuit 1212. Meanwhile, the control unit 1250 may control to transmit or receive a signal through the most optimal array antenna through the first transmission/reception unit circuit 1211 and the second transmission/reception unit circuit 1212.
  • the controller 1250 may control to emit a signal through an array antenna having the same polarization as follows. In this case, the controller 1250 may control to search for an optimal beam in the horizontal direction through the antenna rather than changing the polarization of the antenna. Accordingly, the control unit 1250 may control to emit a signal through the array antenna of the same polarization by changing the operating states of the first transmission/reception unit circuit 1211 and the second transmission/reception unit circuit 1212.
  • the controller 1250 may transmit and receive signals through the second transceiver circuit 1212 from the first array antenna ANT1, which is a horizontal polarization antenna, through the first transceiver circuit 1211. Accordingly, the control unit 1250 may transmit and receive signals through the third array antenna ANT3 having the same horizontal polarization as before through the second transceiver circuit 1212. Accordingly, the control unit 1250 may turn off the first transceiver circuit 1211 and turn on the second transceiver circuit 1212. Accordingly, there is an advantage in that the beam formation can be adaptively responded to the movement of the terminal and changes in the surrounding environment by using array antennas disposed at different positions on the side of the electronic device.
  • the controller 1250 may transmit and receive signals through the second transceiver circuit 1212 from the second array antenna ANT2, which is a vertically polarized antenna, through the first transceiver circuit 1211. Accordingly, the control unit 1250 may transmit and receive signals through the fourth array antenna ANT4 having the same vertical polarization as before through the second transceiver circuit 1212. Accordingly, the control unit 1250 may turn off the first transceiver circuit 1211 and turn on the second transceiver circuit 1212. Accordingly, there is an advantage in that the beam formation can be adaptively responded to the movement of the terminal and changes in the surrounding environment by using array antennas disposed at different positions on the side of the electronic device.
  • the controller 1250 may transmit and receive signals through the first transceiver circuit 1211 from the third array antenna ANT3, which is a horizontal polarized antenna, through the second transceiver circuit 1212. Accordingly, the control unit 1250 may transmit and receive signals through the first array antenna ANT1 having the same horizontal polarization as before through the first transmission/reception unit circuit 1212. Accordingly, the control unit 1250 may turn on the first transmission/reception unit circuit 1211 and turn off the second transmission/reception unit circuit 1212. Accordingly, there is an advantage in that the beam formation can be adaptively responded to the movement of the terminal and changes in the surrounding environment by using array antennas disposed at different positions on the side of the electronic device.
  • the controller 1250 may transmit and receive signals through the first transceiver circuit 1211 from the fourth array antenna ANT4, which is a vertically polarized antenna, through the second transceiver circuit 1212. Accordingly, the control unit 1250 may transmit and receive signals through the second array antenna ANT2 having the same vertical polarization as before through the first transmission/reception unit circuit 1211. Accordingly, the control unit 1250 may turn on the first transmission/reception unit circuit 1211 and turn off the second transmission/reception unit circuit 1212. Accordingly, there is an advantage in that the beam formation can be adaptively responded to the movement of the terminal and changes in the surrounding environment by using array antennas disposed at different positions on the side of the electronic device.
  • the controller 1250 may control to radiate a signal through array antennas of different polarizations as follows. In this case, the controller 1250 may control the polarization of the antenna to be changed once rather than searching for an optimal beam through the same polarized antenna. Accordingly, the control unit 1250 may control to emit signals through array antennas having different polarizations. In this case, switching between the first transmission/reception unit circuit 1211 and the second transmission/reception unit circuit 1212 does not occur.
  • the control unit 1250 may transmit and receive signals from the first array antenna ANT1, which is a horizontal polarization antenna, through the second array antenna ANT2, which is a vertical polarization antenna through the first transceiver circuit 1211. I can. Accordingly, the control unit 1250 may transmit and receive signals through the second array antenna ANT2 having a different vertical polarization than before through the same first transmission/reception unit circuit 1211. Accordingly, the control unit 1250 maintains the first transmission/reception unit circuit 1211 in an ON state and the second transmission/reception unit circuit 1212 in an OFF state, thereby minimizing and configuring a circuit topology change. There is an advantage in that it is possible to minimize changes in the state of a component.
  • the control unit 1250 may transmit and receive signals from the second array antenna ANT2, which is a vertical polarization antenna, through the first array antenna ANT1, which is a horizontal polarization antenna through the first transceiver circuit 1211. I can. Accordingly, the control unit 1250 may transmit and receive signals through the first array antenna ANT1 having a horizontal polarization different from the previous one through the same first transmission/reception unit circuit 1211. Accordingly, the control unit 1250 maintains the first transmission/reception unit circuit 1211 in an ON state and the second transmission/reception unit circuit 1212 in an OFF state, thereby minimizing and configuring a circuit topology change. It has the advantage of minimizing changes in the state of the part.
  • control unit 1250 may transmit and receive signals from the third array antenna ANT3, which is a horizontal polarized antenna, through the fourth array antenna ANT4, which is a vertically polarized antenna through the second transceiver circuit 1212. I can. Accordingly, the controller 1250 may transmit and receive signals through the fourth array antenna ANT4 having a different vertical polarization than before through the same second transceiver circuit 1212. Accordingly, the control unit 1250 maintains the first transmission/reception unit circuit 1211 in an OFF state and the second transmission/reception unit circuit 1212 in an ON state, thereby minimizing and configuring the circuit topology change. It has the advantage of minimizing changes in the state of the part.
  • the control unit 1250 may transmit and receive signals from the fourth array antenna ANT4, which is a vertical polarization antenna, through the third array antenna ANT3, which is a horizontal polarization antenna through the second transceiver circuit 1212. I can. Accordingly, the controller 1250 may transmit and receive signals through the third array antenna ANT3 having a horizontal polarization different from the previous one through the same second transceiver circuit 1212. Accordingly, the control unit 1250 maintains the first transmission/reception unit circuit 1211 in an OFF state and the second transmission/reception unit circuit 1212 in an ON state, thereby minimizing and configuring the circuit topology change. It has the advantage of minimizing changes in the state of the part.
  • FIG. 9 is a comparison between a vertically polarized antenna and a ground wall structure having a bending structure according to the present invention and a case without a bending structure.
  • a vertically polarized antenna having a bending structure and a dual polarized antenna having a ground wall structure according to FIGS. 4 to 6 and 9(b) may be configured as follows.
  • the first antenna 1110 is configured to radiate a first signal having a first polarization from a side surface of the electronic device.
  • the second antenna 1120 is configured to emit a second signal having a second polarization different from the first polarization by being substantially perpendicular to the first antenna 1110.
  • the first polarization and the second polarization may be horizontal polarization (HP) and vertical polarization (VP), respectively.
  • the shapes of the first polarization and the second polarization are not limited thereto, and as described above, any orthogonal polarization may be used.
  • the transceiver circuit 1210 is configured to be connected to the first antenna 1110 and the second antenna 1120. Also, the transceiver circuit 1250 may control to radiate at least one of the first signal and the second signal through at least one of the first antenna 1110 and the second antenna 1120.
  • At least a partial area of the second antenna 1120 is the first antenna 1110. It is placed parallel to. Accordingly, there is an advantage that the height of the antenna module can be reduced by 50% or more compared to the structure of FIG. 9(a) through the vertically polarized antenna of the bending structure according to the present invention.
  • the bending structure according to the present invention can be applied to a ground wall structure together with a vertically polarized antenna.
  • the ground wall 1130 may be formed perpendicular to the front surface of the circuit board 1100 disposed in the electronic device to operate as a ground for the second antenna 1120.
  • the ground wall 1130 is configured to include a first ground 1131 and a second ground 1132.
  • the first ground 1131 and the second ground 1132 formed vertically have the advantage of reducing the side height (thickness) of the electronic device.
  • the first ground 1131 is formed perpendicular to the entire surface of the circuit board 1100. That is, the first ground 1131 may be formed perpendicular to the front surface of the first circuit board 1101 corresponding to the front surface of the multilayer circuit board 1100.
  • the second ground 1132 is vertically connected to the first ground 1131 and is formed parallel to the front surface of the circuit board 1100.
  • the second ground 1132 may not cover the second conductive member 1122 of the second antenna 1120, but may cover only a partial area (ie, the upper portion of the circuit board 1100 ). This is because when the second ground 1132 is formed to cover the second conductive member 1122, there is a restriction that the second ground 1132 must be disposed above the second conductive member 1122.
  • the second ground 1132 when the second ground 1132 is disposed above the second conductive member 1122, signal radiation by the second conductive member 1122 is directed to the bottom of the electronic device. Accordingly, signal radiation by the second conductive member 1122 may affect the first antenna 1110. Accordingly, interference between the first antenna 1110 and the second antenna 1120 may be increased. Accordingly, in the present invention, the second ground 1132 is not formed in a peripheral region of the second conductive member 1122 so as not to operate as a ground for the second conductive member 1122.
  • the height of the ground wall 1130 may be formed substantially the same as the height of the second antenna element 1120. In this way, by limiting the height of the ground wall 1130, it is possible to improve the impedance matching characteristic of the second antenna 1120 while minimizing the thickness of the electronic device. To this end, the distance d between the second ground 1132 and the second antenna 1120 may be optimized so that the impedance characteristic in the corresponding frequency band is optimized.
  • FIG. 10 shows an electronic device including a bending vertically polarized antenna and an electronic device including a vertically polarized antenna of a different type according to the present invention.
  • FIG. 10(a) is a vertically polarized antenna + ground wall structure (structure 1)
  • FIG. 10(b) is a vertically polarized antenna + ground wall structure bent with first and second conductive members 1121 and 1122.
  • FIG. 10C shows a vertically polarized antenna + ground wall structure (Structure 3) bent with first to third conductive members 1121 to 1123.
  • Structures 1 to 3 are characterized in that the ground wall structure does not have a bending structure in order to consider only the characteristics of the bending vertically polarized antenna.
  • FIG. 11 shows scattering parameters according to frequency changes in Structures 1 to 3 of FIG. 10.
  • FIG. 11 shows a reflection loss (RL) characteristic according to a frequency change in Structures 1 to 3 in relation to the present invention.
  • dB(S(2,2))_(a) represents the return loss characteristic in Structure 1 of FIG. 10(a).
  • dB(S(2,2))_(a) represents the return loss characteristic in Structure 2 of FIG. 10(b).
  • dB(S(2,2))_(c) represents the return loss characteristic in Structure 3 of FIG. 10(c).
  • the meaning of S(2,2) means the ratio of the reflected signal when a signal is input to port 2.
  • port 2 means port 2 of the second antenna 1120 which is a vertically polarized antenna.
  • the antenna module when the height of the electronic device increases according to the structure without bending such as Structure 1, the antenna module generates resonance at a relatively low frequency, around 27.5 GHz. Meanwhile, when only the first and second conductive members 1121 and 1122 are included as in Structure 2, the resonance frequency of the antenna module is formed around 34 GHz. On the other hand, when the third conductive members 1121 to 1123 as in Structure 3 are included, the resonant frequency of the antenna module is formed around 28 GHz, so that the antenna module can operate in a desired frequency band.
  • the vertically polarized antenna having a bending structure according to the present invention has an advantage in that bandwidth characteristics are improved due to a multiple resonance phenomenon as a radiator is disposed in a limited space.
  • FIG. 11 it can be seen that the antenna module according to structure 3 operates in a wider range than the antenna module according to structure 1.
  • FIG. 12 is a comparison of structures according to the presence or absence of bending of the ground wall structure in the bending vertically polarized antenna structure according to the present invention.
  • FIG. 12(a) shows a vertically polarized antenna + ground wall structure (Structure 1) bent with first to third conductive members 1121 to 1123.
  • FIG. 12(b) shows a vertically polarized antenna bent with the first to third conductive members 1121 to 1123 + a ground wall structure bent with the first and second grounds 1131 and 1132 (structure 2). .
  • the height of the ground wall 1130 may be formed substantially equal to the height of the second antenna element 1120. In this way, by limiting the height of the ground wall 1130, it is possible to improve the impedance matching characteristic of the second antenna 1120 while minimizing the thickness of the electronic device. To this end, the distance d between the second ground 1132 and the second antenna 1120 may be optimized so that the impedance characteristic in the corresponding frequency band is optimized.
  • FIG. 13A shows the return loss characteristics according to the frequency change in Structures 1 and 2 of FIG. 12. 6 and 12, the height of the second ground 1132 is substantially the same as the height of the second antenna element 1120, that is, the second conductive member 1122, and the distance d is optimized. I can. Accordingly, it can be seen that the return loss characteristics of the antenna module of Structure 2 are improved than that of the antenna module of Structure 1 as shown in FIG. 13A.
  • dB(S(2,2))_a represents the return loss of the antenna module of Structure 1 in FIG. 12(a).
  • dB(S(2,2))_b represents the return loss of the antenna module of Structure 2 of FIG. 12(b).
  • the meaning of S(2,2) means the ratio of the reflected signal when a signal is input to port 2.
  • port 2 means port 2 of the second antenna 1120 which is a vertically polarized antenna.
  • the bandwidth characteristics of the antenna module of Structure 2 do not have broadband characteristics compared to the bandwidth characteristics of the antenna module of Structure 1.
  • the broadband characteristic is obtained by a multiple resonance phenomenon according to a bent vertically polarized antenna structure.
  • the present invention by adopting a bent vertically polarized antenna structure, there is an advantage in that the height of the electronic device can be minimized and broadband characteristics can be obtained.
  • a ground wall having a bending structure there is an advantage in that impedance matching characteristics can be optimized within a specific frequency band.
  • FIG. 13B is a smith chart showing the reflection loss characteristics according to frequency change in Structures 1 and 2 of FIG. 12.
  • FIG. 13B by adopting a ground wall having a bending structure similar to that of Structure 2 rather than Structure 1, there is an advantage in that impedance matching characteristics can be optimized within a specific frequency band. Meanwhile, it can be seen that in both structures 1 and 2 of FIG. 13B, inflection points, that is, multiple resonance points, are formed.
  • the bandwidth characteristics of the antenna module of Structure 2 do not have a broadband characteristic compared to the bandwidth characteristics of the antenna module of Structure 1.
  • the broadband characteristic is obtained by a multiple resonance phenomenon according to a bent vertically polarized antenna structure.
  • an electronic device having a double polarized antenna according to an aspect of the present invention was examined from the viewpoint of a vertical/horizontal polarized antenna element.
  • an electronic device including a double polarized antenna according to another aspect of the present invention will be described from an antenna point of view or an array antenna point of view.
  • the electronic device includes an antenna module including a first antenna 1110 and a second antenna 1120 as follows. Configurable to include.
  • the electronic device may be configured to further include a transceiver circuit 1210 and a controller 1250.
  • it is not limited to this configuration, and may be configured to apply all the above-described technical features.
  • the first antenna 1110 is configured to radiate a first signal having a first polarization from a side surface of the electronic device.
  • the second antenna 1120 is configured to emit a second signal having a second polarization different from the first polarization by being substantially perpendicular to the first antenna 1110.
  • the first polarization and the second polarization may be horizontal polarization (HP) and vertical polarization (VP), respectively.
  • the shapes of the first polarization and the second polarization are not limited thereto, and as described above, any orthogonal polarization may be used.
  • the transceiver circuit 1210 is configured to be connected to the first antenna 1110 and the second antenna 1120. Also, the transceiver circuit 1250 may control to radiate at least one of the first signal and the second signal through at least one of the first antenna 1110 and the second antenna 1120.
  • the first antenna 1110 is a printed antenna element printed on a circuit board arranged parallel to the top and back surfaces of the electronic device. Can be Accordingly, the first antenna 1110 may be configured to transmit and receive a horizontal polarization signal.
  • the second antenna 1120 may be an antenna element formed perpendicular to a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device. Accordingly, the second antenna 1120 may be configured to transmit and receive a vertical polarization signal.
  • the second antenna 1120 may be configured to include a first conductive member 1121 and a second conductive member 1122.
  • the first conductive member 1121 is formed perpendicularly to the circuit board 1110 disposed parallel to the top surface and the back surface of the electronic device in the electronic device.
  • the second conductive member 1122 is vertically connected to the first conductive member 1121 and disposed parallel to the first antenna element 1120.
  • the second antenna 1120 may be configured to include the first conductive member 1121 to the third conductive member 1123.
  • the first conductive member 1121 is formed perpendicularly to the circuit board 1110 disposed parallel to the top surface and the back surface of the electronic device in the electronic device.
  • the second conductive member 1122 is vertically connected to the first conductive member 1121 and disposed parallel to the first antenna element 1120.
  • the third conductive member 1123 may be configured to be vertically connected to the second conductive member 1122 and disposed in parallel with the first conductive member 1121.
  • the first conductive member 1121 and the third conductive member 1123 may be formed by bending in different directions so as to be disposed in a side surface space of the electronic device.
  • the ground wall 1130 having the above-described bending structure is formed perpendicular to the front surface of the circuit board 1100 disposed in the electronic device and can operate as a ground for the second antenna 1120.
  • the ground wall 1130 may be configured to include a first ground 1131 and a second ground 1132.
  • the first ground 1131 may be formed perpendicular to the front surface of the circuit board 1100.
  • the second ground 1132 may be the first ground. It is connected perpendicularly to and can be formed parallel to the front surface of the circuit board 1100.
  • the double polarized antenna can be disposed on the side of the electronic device without increasing the height of the side of the electronic device in a limited arrangement space, particularly in the millimeter wave band.
  • a dual polarized antenna is provided as an array antenna, and multiple input/output (MIMO) can be adaptively provided through different array antennas or dual polarized antennas.
  • MIMO multiple input/output
  • designing and driving a plurality of RF modules and a configuration for performing a status check on the plurality of RF modules can be implemented as computer-readable codes in a medium on which a program is recorded.
  • the computer-readable medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable media include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Disk), SDD (Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is also a carrier wave (e.g., transmission over the Internet).
  • the computer may include controllers 180, 1210a to 1210d, and 1250 of the terminal.

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

An electronic device having a dual polarization antenna in a millimeter wave band, according to the present invention, is provided to perform 5G communication. The electronic device comprises an antenna module including a first antenna element for radiating a first signal, which has a first polarized wave, from a side surface of the electronic device and a second antenna element for radiating a second signal, which has a second polarized wave differing from the first polarized wave, from the side surface, wherein at least a part of the area of the second antenna element is arranged in parallel to the first antenna element so that the dual polarization antenna can be arranged on the side surface of the electronic device without increasing a limited arrangement space, particularly, the height of the side surface of the electronic device.

Description

밀리미터파 대역 안테나를 구비하는 전자 기기Electronic device with millimeter wave band antenna
본 발명은 밀리미터파 대역 안테나를 구비하는 전자 기기에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나를 구비하는 전자 기기에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic device including a millimeter wave band antenna. More particularly, it relates to an electronic device including a double polarized antenna in a millimeter wave band.
전자기기(electronic devices)는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 전자기기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다. Electronic devices can be divided into mobile/portable terminals and stationary terminals depending on whether they can be moved. Again, electronic devices can be divided into handheld terminals and vehicle mounted terminals depending on whether the user can directly carry them.
전자기기의 기능은 다양화되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다. The functions of electronic devices are diversifying. For example, there are functions of data and voice communication, taking pictures and videos through a camera, recording voice, playing music files through a speaker system, and outputting images or videos to the display unit. Some terminals add an electronic game play function or perform a multimedia player function. In particular, recent mobile terminals can receive multicast signals providing visual content such as broadcasting and video or television programs.
이와 같은 전자기기는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다. As such electronic devices are diversified, they are implemented in the form of a multimedia player with complex functions such as, for example, taking photos or videos, playing music or video files, and receiving games and broadcasts. have.
이러한 전자기기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.In order to support and increase the function of the electronic device, it may be considered to improve the structural part and/or the software part of the terminal.
상기 시도들에 더하여, 최근 전자기기는 LTE 통신 기술을 이용한 무선 통신 시스템이 상용화되어 다양한 서비스를 제공하고 있다. 또한, 향후에는 5G 통신 기술을 이용한 무선 통신 시스템이 상용화되어 다양한 서비스를 제공할 것으로 기대된다. 한편, LTE 주파수 대역 중 일부를 5G 통신 서비스를 제공하기 위하여 할당될 수 있다. In addition to the above attempts, wireless communication systems using LTE communication technology have recently been commercialized in electronic devices, providing various services. In addition, in the future, wireless communication systems using 5G communication technology are expected to be commercialized and provide various services. Meanwhile, some of the LTE frequency bands may be allocated to provide 5G communication services.
이와 관련하여, 이동 단말기는 5G 통신 서비스를 다양한 주파수 대역에서 제공하도록 구성될 수 있다. 최근에는 6GHz 대역 이하의 Sub6 대역을 이용하여 5G 통신 서비스를 제공하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 하지만, 향후에는 보다 빠른 데이터 속도를 위해 Sub6 대역 이외에 밀리미터파(mmWave) 대역을 이용하여 5G 통신 서비스를 제공할 것으로 예상된다.In this regard, the mobile terminal may be configured to provide 5G communication services in various frequency bands. Recently, attempts have been made to provide a 5G communication service using a Sub6 band below 6GHz band. However, in the future, it is expected to provide 5G communication service using millimeter wave (mmWave) band in addition to Sub6 band for faster data rate.
한편, 이러한 밀리미터파(mmWave) 대역에서의 5G 통신 서비스를 위해 할당될 주파수 대역은 28GHz 대역, 39GHz 및 64 GHz 대역이 고려되고 있다. 이와 관련하여, 밀리미터파 대역에서 다수의 배열 안테나들이 전자 기기에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 다수의 배열 안테나들 각각에 대해 다수의 송수신부 회로 각각이 연결될 수 있다.Meanwhile, the frequency bands to be allocated for 5G communication services in the millimeter wave (mmWave) band are the 28 GHz band, 39 GHz and 64 GHz bands. In this regard, a plurality of array antennas may be disposed in the electronic device in the millimeter wave band. In this regard, each of a plurality of transceiver circuits may be connected to each of the plurality of array antennas.
한편, 다수의 배열 안테나들을 이용하여 다중 입출력(multi-input multi-output: MIMO)를 수행할 수 있다. 하지만, 이러한 다수의 배열 안테나들이 이동 단말기 형태의 전자 기기에 구비되는 경우, 단말의 위치 및 회전 상태(position and orientation state)에 따라 하나의 배열 안테나만 이용 가능할 수 있다. 이에 따라, 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치되는 안테나들을 이용하여 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 없다는 문제점이 있다.Meanwhile, multi-input multi-output (MIMO) may be performed using a plurality of array antennas. However, when such a plurality of array antennas are provided in a mobile terminal type electronic device, only one array antenna may be used according to a position and orientation state of the terminal. Accordingly, there is a problem in that multiple input/output (MIMO) cannot be performed using antennas disposed at different positions of the electronic device.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 이중 편파(dual polarization) 특성과 같은 직교 특성을 이용하여 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 하지만, 수평 편파와 수직 편파의 직교 편파(orthogonal polarization)을 획득하기 위해, 수직 편파 안테나는 전자 기기에 수직한 방향으로 배치되어야 한다. 따라서, 이와 같은 수직 편파 안테나가 전자 기기의 측면에 배치되는 경우 배치 공간이 제한된다는 문제점이 있다.In order to solve this problem, multiple input/output (MIMO) may be performed using an orthogonal characteristic such as a dual polarization characteristic. However, in order to obtain orthogonal polarization of the horizontal polarization and the vertical polarization, the vertical polarization antenna must be disposed in a direction perpendicular to the electronic device. Accordingly, when such a vertically polarized antenna is disposed on the side of an electronic device, there is a problem in that an arrangement space is limited.
또한, 전자 기기의 측면에 제한된 크기로 수직 편파 안테나를 배치하는 경우, 안테나의 효율이 감소하게 되는 문제점이 있다.In addition, when a vertically polarized antenna with a limited size is disposed on the side of the electronic device, there is a problem that the efficiency of the antenna decreases.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또한, 다른 일 목적은 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나를 제한된 배치 공간 내에 배치할 수 있는 전자 기기를 제공하기 위한 것이다It is an object of the present invention to solve the above and other problems. In addition, another object is to provide an electronic device capable of arranging a double polarized antenna in a limited arrangement space in a millimeter wave band.
본 발명의 다른 일 목적은, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나를 전자 기기 내부에 배치하고, 이중 편파 안테나 간의 전기적 성능을 확보하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to arrange a double polarized antenna in an electronic device in a millimeter wave band, and to secure electrical performance between the double polarized antennas.
본 발명의 다른 일 목적은, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나를 이용하여 다중 입출력(MIMO)을 수행하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to perform multiple input/output (MIMO) using a double polarized antenna in a millimeter wave band.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나가 배치된 전자 기기가 5G 통신을 수행하도록 제공된다. 한편, 상기 전자 기기는, 상기 전자 기기의 측면(side surface)에서 제1 편파를 갖는 제1 신호를 방사(radiate)하도록 구성된 제1 안테나 소자(antenna element), 및 상기 측면에서 상기 제1 편파와 상이한 제2 편파를 갖는 제2 신호를 방사하도록 구성된 제2 안테나 소자를 구비한 안테나 모듈을 포함한다. 여기서, 상기 제2 안테나 소자의 적어도 일부 영역(area)은 상기 제1 안테나 소자와 평행하도록 배치되어, 이중 편파 안테나를 제한된 배치 공간, 특히 전자 기기의 측면의 높이를 증가시키지 않고, 전자 기기의 측면에 배치할 수 있다.In order to achieve the above or other objects, an electronic device in which a dual polarized antenna is disposed in a millimeter wave band according to the present invention is provided to perform 5G communication. Meanwhile, the electronic device includes a first antenna element configured to radiate a first signal having a first polarization from a side surface of the electronic device, and the first polarization from the side surface. And an antenna module having a second antenna element configured to emit a second signal having a second different polarization. Here, at least a partial area of the second antenna element is arranged to be parallel to the first antenna element, so that the double polarized antenna is arranged in a limited space, particularly without increasing the height of the side of the electronic device, and Can be placed on
일 실시 예에서, 상기 전자 기기는, 상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자와 연결되고, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 중 적어도 하나를 상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자 중 적어도 하나를 통해 방사하도록 제어하는 송수신부 회로(transceiver circuit)을 포함하여, 다중 입출력(MIMO)을 서로 다른 배열 안테나를 통해서 또는 이중 편파 안테나를 통해서 적응적으로 제공할 수 있다는 장점이 있다.In an embodiment, the electronic device is connected to the first antenna element and the second antenna element, and transmits at least one of the first signal and the second signal among the first antenna element and the second antenna element. Including a transceiver circuit that controls radiation through at least one, multiple input/output (MIMO) can be adaptively provided through different array antennas or dual polarized antennas.
일 실시 예에서, 상기 제1 안테나 소자는, 상기 전자 기기 내에서 상기 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board)에 프린트된 프린트형 안테나 소자(printed antenna element)로 구현 가능하다. 이에 따라, 상기 제1 안테나 소자는 수평 편파(horizontal polarization) 신호를 송신 및 수신하도록 구성 가능하다는 장점이 있다.In one embodiment, the first antenna element is a printed antenna element printed on a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device It can be implemented with (printed antenna element). Accordingly, there is an advantage that the first antenna element can be configured to transmit and receive a horizontal polarization signal.
일 실시 예에서, 상기 제2 안테나 소자는, 상기 전자 기기 내에서 상기 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board)과 수직하게 형성되는 안테나 소자로 구현 가능하다. 이에 따라, 상기 제2 안테나 소자는 수직 편파(vertical polarization) 신호를 송신 및 수신하도록 구성 가능하다는 장점이 있다.In one embodiment, the second antenna element is an antenna element formed perpendicularly to a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device It can be implemented as Accordingly, the second antenna element has an advantage that it can be configured to transmit and receive a vertical polarization signal.
일 실시 예에서, 상기 제2 안테나 소자는, 상기 전자 기기 내에서 상기 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board)과 수직하게(perpendicularly) 형성된 제1 도전 멤버 (conductive member), 및 상기 제1 도전 멤버와 수직하게 연결되고, 상기 제1 안테나 소자와 평행하게 배치되는 제2 도전 멤버를 포함할 수 있다. In one embodiment, the second antenna element is formed perpendicularly to a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device. A first conductive member and a second conductive member connected vertically to the first conductive member and disposed in parallel with the first antenna element may be included.
이에 따라, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나를 제한된 배치 공간, 특히 전자 기기의 측면의 높이를 증가시키지 않고, 전자 기기의 측면에 배치할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나 각각의 방사 효율 특성과 대역폭 특성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, there is an advantage in that the double polarized antenna can be disposed on the side of the electronic device without increasing the height of the side of the electronic device in a limited arrangement space in the millimeter wave band. In addition, it is possible to improve the radiation efficiency characteristics and bandwidth characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
일 실시 예에서, 상기 제2 안테나 소자는, 상기 제2 도전 멤버와 수직하게 연결되고, 상기 제1 도전 멤버와 평행하게 배치되는 제3 도전 멤버를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나를 제한된 배치 공간, 특히 전자 기기의 측면의 높이를 증가시키지 않고, 전자 기기의 측면에 배치할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나 각각의 방사 효율 특성과 대역폭 특성을 향상시킬 수 있다.In an embodiment, the second antenna element may further include a third conductive member vertically connected to the second conductive member and disposed parallel to the first conductive member. Accordingly, there is an advantage in that the double polarized antenna can be disposed on the side of the electronic device without increasing the height of the side of the electronic device in a limited arrangement space in the millimeter wave band. In addition, it is possible to improve the radiation efficiency characteristics and bandwidth characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
일 실시 예에서, 상기 제1 도전 멤버와 상기 제3 도전 멤버는 상기 전자 기기의 측면 공간(side surface space) 내에 배치되도록 서로 다른 방향으로 벤딩(bending)되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나를 제한된 배치 공간, 특히 전자 기기의 측면의 높이를 증가시키지 않고, 전자 기기의 측면에 배치할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나 각각의 방사 효율 특성과 대역폭 특성을 향상시킬 수 있다.In an embodiment, the first conductive member and the third conductive member may be formed by bending in different directions to be disposed in a side surface space of the electronic device. Accordingly, there is an advantage in that the double polarized antenna can be disposed on the side of the electronic device without increasing the height of the side of the electronic device in a limited arrangement space in the millimeter wave band. In addition, it is possible to improve the radiation efficiency characteristics and bandwidth characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
일 실시 예에서, 상기 전자 기기 내에 배치된 회로 기판의 전면에 수직하게 형성되어 상기 제2 안테나 소자에 대한 그라운드로 동작하는 그라운드 월(ground wall)을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나 각각의 격리도(isolation) 특성을 향상시킬 수 있다.In an embodiment, a ground wall formed perpendicular to the front surface of the circuit board disposed in the electronic device may further include a ground wall serving as a ground for the second antenna element. Accordingly, it is possible to improve the isolation characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
일 실시 예에서, 상기 그라운드 월은, 상기 회로 기판의 전면에 수직하게 형성된 제1 그라운드; 및 상기 제1 그라운드와 수직하게 연결되고, 상기 회로 기판의 전면과 평행하게 형성된 제2 그라운드를 포함하도록 구성 가능하다. 이에 따라, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나 각각의 방사 효율 특성과 대역폭 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나 각각의 격리도(isolation) 특성을 향상시킬 수 있다.In an embodiment, the ground wall includes: a first ground formed perpendicular to the front surface of the circuit board; And a second ground connected perpendicularly to the first ground and formed parallel to the front surface of the circuit board. Accordingly, it is possible to improve the radiation efficiency characteristics and bandwidth characteristics of each of the double polarized antennas in the millimeter wave band. In addition, it is possible to improve the isolation characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
일 실시 예에서, 상기 그라운드 월의 높이는 상기 제2 안테나 소자의 높이와 실질적으로 동일하게 형성되어, 전자 기기의 두께를 최소화하면서 상기 제2 안테나 소자의 임피던스 정합(impedance matching) 특성을 향상시킬 수 있다.In one embodiment, the height of the ground wall is formed substantially the same as the height of the second antenna element, thereby minimizing the thickness of the electronic device and improving the impedance matching characteristic of the second antenna element. .
일 실시 예에서, 상기 그라운드 월의 높이는 상기 제2 안테나 소자의 높이보다 높게 형성되어, 상기 제2 안테나 소자의 방사 효율(radiation efficiency)을 향상시킬 수 있다.In an embodiment, the height of the ground wall is formed higher than the height of the second antenna element, so that the radiation efficiency of the second antenna element may be improved.
일 실시 예에서, 상기 제2 도전 멤버는 상기 측면과 수평 방향으로 상기 측면의 일 축을 양 방향으로 연장되고, 상기 제2 도전 멤버의 중심이 상기 제1 도전 멤버와 연결될 수 있다. 한편, 상기 제2 도전 멤버의 양 단부에서 상기 제2 도전 멤버와 수직하게 연결되는 제3 도전 멤버를 더 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 제1 도전 멤버와 상기 제3 도전 멤버는 상기 전자 기기의 측면 공간(side surface space) 내에 배치되도록 서로 다른 방향으로 벤딩(bending)되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나를 제한된 배치 공간, 특히 전자 기기의 측면의 높이를 증가시키지 않고, 전자 기기의 측면에 배치할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나 각각의 대역폭 특성을 향상시킬 수 있다.In one embodiment, the second conductive member may extend in both directions along one axis of the side surface in a horizontal direction with the side surface, and a center of the second conductive member may be connected to the first conductive member. Meanwhile, a third conductive member connected vertically to the second conductive member at both ends of the second conductive member may be further included. In this regard, the first conductive member and the third conductive member may be formed by bending in different directions to be disposed in a side surface space of the electronic device. Accordingly, there is an advantage in that the double polarized antenna can be disposed on the side of the electronic device without increasing the height of the side of the electronic device in a limited arrangement space in the millimeter wave band. In addition, it is possible to improve the bandwidth characteristics of each dual polarized antenna in the millimeter wave band.
일 실시 예에서, 상기 제1 안테나 소자는 다이폴 안테나로 형성되고, 상기 제2 안테나 소자는 모노폴 안테나로 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자는 밀리미터파 대역의 동일 주파수 대역에서 동작하도록 구성 가능하다.In one embodiment, the first antenna element may be formed as a dipole antenna, and the second antenna element may be formed as a monopole antenna. Meanwhile, the first antenna element and the second antenna element may be configured to operate in the same frequency band of the millimeter wave band.
일 실시 예에서, 상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자는 복수의 안테나 소자가 배열된 제1 배열 안테나 및 제2 배열 안테나로 구성될 수 있다. 한편, 상기 송수신부 회로는, 상기 제1 배열 안테나와 상기 제2 배열 안테나가 서로 다른 방향에서 빔이 형성되도록 제어하여 상호 간 간섭 수준을 감소시킬 수 있다.In an embodiment, the first antenna element and the second antenna element may include a first array antenna and a second array antenna in which a plurality of antenna elements are arranged. Meanwhile, the transmission/reception unit circuit controls the first array antenna and the second array antenna to form beams in different directions, thereby reducing a mutual interference level.
일 실시 예에서, 상기 전자 기기의 다른 측면에 상기 제1 배열 안테나 및 상기 제2 배열 안테나에 대응하는 제3 배열 안테나 및 제4 배열 안테나를 더 포함할 수 있다. 한편, 상기 제3 배열 안테나 및 제4 배열 안테나 중 적어도 하나를 통해 제3 신호 및 제4 신호 중 적어도 하나를 방사하도록 제어하는 제2 송수신부 회로를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, a third array antenna and a fourth array antenna corresponding to the first array antenna and the second array antenna may be further included on the other side of the electronic device. Meanwhile, a second transceiver circuit for controlling to emit at least one of a third signal and a fourth signal through at least one of the third array antenna and the fourth array antenna may be further included.
일 실시 예에서, 상기 송수신부 회로 및 상기 제2 송수신부 회로 중 적어도 하나가 동작하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 송수신부 회로 및 상기 제2 송수신부 회로 중 적어도 하나가 동작하도록 제어하는 기저대역 프로세서 또는 모뎀을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부 (즉, 기저대역 프로세서 또는 모뎀)은 상기 전자 기기가 수평 방향 이동이 수직 방향 이동보다 큰 경우, 상기 송수신부 회로와 상기 제2 송수신부 회로 간 동작 상태 변경을 통해 동일 편파의 배열 안테나를 통해 신호를 방사하도록 제어할 수 있다. 반면에, 상기 제어부 (즉, 기저대역 프로세서 또는 모뎀)은 상기 전자 기기가 상기 수직 방향 이동이 상기 수평 방향 이동보다 큰 경우, 서로 다른 편파의 배열 안테나를 통해 신호를 방사하도록 제어할 수 있다.In an embodiment, a control unit for controlling at least one of the transmission/reception unit circuit and the second transmission/reception unit circuit to operate may be further included. That is, it may further include a baseband processor or modem for controlling at least one of the transceiver circuit and the second transceiver circuit to operate. Accordingly, the control unit (that is, the baseband processor or modem), when the horizontal direction movement of the electronic device is greater than the vertical direction movement, the same polarization of the same polarization by changing the operation state between the transmission/reception unit circuit and the second transmission/reception unit circuit It can be controlled to emit a signal through the array antenna. On the other hand, the control unit (ie, the baseband processor or modem) may control the electronic device to emit signals through array antennas of different polarizations when the vertical movement is greater than the horizontal movement.
본 발명의 다른 양상에 따른 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나가 배치된 안테나 모듈이 5G 통신을 수행하도록 제공된다. 상기 안테나 모듈은 상기 전자 기기의 측면에 배치될 수 있고, 상기 전자 기기는, 상기 전자 기기의 측면(side surface)에서 제1 편파를 갖는 제1 신호를 방사(radiate)하도록 구성된 제1 안테나; 및 상기 측면에서 상기 제1 안테나와 실질적으로 수직하여 상기 제1 편파와 상이한 제2 편파를 갖는 제2 신호를 방사하도록 구성된 제2 안테나를 포함하도록 구성 가능하다. 여기서, 상기 제2 안테나 소자의 적어도 일부 영역(area)은 상기 제1 안테나 소자와 평행하도록 배치되어, 이중 편파 안테나를 제한된 배치 공간, 특히 전자 기기의 측면의 높이를 증가시키지 않고, 전자 기기의 측면에 배치할 수 있다.In accordance with another aspect of the present invention, an antenna module in which a dual polarized antenna is disposed in a millimeter wave band is provided to perform 5G communication. The antenna module may be disposed on a side surface of the electronic device, and the electronic device includes: a first antenna configured to radiate a first signal having a first polarization from a side surface of the electronic device; And a second antenna configured to emit a second signal having a second polarization different from the first polarization and being substantially perpendicular to the first antenna in the aspect. Here, at least a partial area of the second antenna element is arranged to be parallel to the first antenna element, so that the double polarized antenna is arranged in a limited space, particularly without increasing the height of the side of the electronic device, and Can be placed on
일 실시 예에서, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나와 연결되고, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 중 적어도 하나를 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 적어도 하나를 통해 방사하도록 제어하는 송수신부 회로(transceiver circuit)을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 이중 편파 안테나를 배열 안테나로 구비하고, 다중 입출력(MIMO)을 서로 다른 배열 안테나를 통해서 또는 이중 편파 안테나를 통해서 적응적으로 제공할 수 있다는 장점이 있다.In an embodiment, transmission/reception connected to the first antenna and the second antenna and controlling to radiate at least one of the first signal and the second signal through at least one of the first antenna and the second antenna It may further include a sub-circuit (transceiver circuit). Accordingly, there is an advantage in that a dual polarized antenna is provided as an array antenna, and multiple input/output (MIMO) can be adaptively provided through different array antennas or dual polarized antennas.
일 실시 예에서, 상기 제1 안테나는 상기 전자 기기 내에서 상기 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board)에 프린트된 프린트형 안테나 소자(printed antenna element)일 수 있다. 따라서, 상기 제1 안테나는 전자 기기의 측면에서 수평 파(horizontal polarization) 신호를 송신 및 수신하도록 구성 가능하다는 장점이 있다.In one embodiment, the first antenna is a printed antenna element printed on a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device. antenna element). Accordingly, the first antenna has an advantage that it can be configured to transmit and receive horizontal polarization signals from the side of the electronic device.
일 실시 예에서, 상기 제2 안테나는, 상기 전자 기기 내에서 상기 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board)과 수직하게 형성되는 안테나 소자일 수 있다. 따라서, 상기 제2 안테나는 전자 기기의 측면에서 수직 편파(vertical polarization) 신호를 송신 및 수신하도록 구성 가능하다는 장점이 있다.In one embodiment, the second antenna is an antenna element formed perpendicularly to a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device. I can. Accordingly, the second antenna has an advantage that it can be configured to transmit and receive vertical polarization signals from the side of the electronic device.
일 실시 예에서, 상기 제2 안테나는, 상기 전자 기기 내에서 상기 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board)과 수직하게(perpendicularly) 형성된 제1 도전 멤버 (conductive member), 및 상기 제1 도전 멤버와 수직하게 연결되고, 상기 제1 안테나 소자와 평행하게 배치되는 제2 도전 멤버를 포함하도록 구성 가능하다.In one embodiment, the second antenna is a second antenna formed perpendicularly to a circuit board disposed in parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device. It may be configured to include one conductive member and a second conductive member vertically connected to the first conductive member and disposed in parallel with the first antenna element.
일 실시 예에서, 상기 제2 안테나는, 상기 제2 도전 멤버와 수직하게 연결되고, 상기 제1 도전 멤버와 평행하게 배치되는 제3 도전 멤버를 더 포함하도록 구성 가능하다. 여기서, 상기 제1 도전 멤버와 상기 제3 도전 멤버는 상기 전자 기기의 측면 공간(side surface space) 내에 배치되도록 서로 다른 방향으로 벤딩(bending)되어 형성 가능하다. 이에 따라, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나를 제한된 배치 공간, 특히 전자 기기의 측면의 높이를 증가시키지 않고, 전자 기기의 측면에 배치할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나 각각의 방사 효율 특성과 대역폭 특성을 향상시킬 수 있다.In an embodiment, the second antenna may be configured to further include a third conductive member vertically connected to the second conductive member and disposed parallel to the first conductive member. Here, the first conductive member and the third conductive member may be formed by bending in different directions so as to be disposed in a side surface space of the electronic device. Accordingly, there is an advantage in that the double polarized antenna can be disposed on the side of the electronic device without increasing the height of the side of the electronic device in a limited arrangement space in the millimeter wave band. In addition, it is possible to improve the radiation efficiency characteristics and bandwidth characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
일 실시 예에서, 상기 전자 기기 내에 배치된 회로 기판의 전면에 수직하게 형성되어 상기 제2 안테나에 대한 그라운드로 동작하는 그라운드 월(ground wall)을 더 포함할 수 있다. 이에 다라, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나 각각의 방사 효율 특성과 대역폭 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나 각각의 방사 효율 특성과 대역폭 특성을 향상시킬 수 있다.In an embodiment, a ground wall formed perpendicular to the front surface of the circuit board disposed in the electronic device may further include a ground wall operating as a ground for the second antenna. Accordingly, it is possible to improve the radiation efficiency characteristics and bandwidth characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band. In addition, it is possible to improve the radiation efficiency characteristics and bandwidth characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
일 실시 예에서, 상기 회로 기판의 전면에 수직하게 형성된 제1 그라운드, 및 상기 제1 그라운드와 수직하게 연결되고, 상기 회로 기판의 전면과 평행하게 형성된 제2 그라운드를 포함하도록 구성 가능하다. 이에 따라, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나 각각의 임피던스 정합 특성과 방사 효율 특성을 향상시킬 수 있다.In an embodiment, it may be configured to include a first ground vertically formed on the front surface of the circuit board, and a second ground vertically connected to the first ground and formed parallel to the front surface of the circuit board. Accordingly, it is possible to improve impedance matching characteristics and radiation efficiency characteristics of each of the double polarized antennas in the millimeter wave band.
본 발명에 따르면, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나를 제한된 배치 공간, 특히 전자 기기의 측면의 높이를 증가시키지 않고, 전자 기기의 측면에 배치할 수 있다는 장점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that the double polarized antenna can be disposed on the side of the electronic device without increasing the height of the side of the electronic device in a limited arrangement space, particularly in the millimeter wave band.
또한, 본 발명에 따르면, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나 각각의 방사 효율 특성과 대역폭 특성을 향상시킬 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to improve the radiation efficiency characteristics and bandwidth characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
또한, 본 발명에 따르면, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나 각각의 격리도(isolation) 특성을 향상시킬 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to improve the isolation characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
또한, 본 발명에 따르면, 이중 편파 안테나를 배열 안테나로 구비하고, 다중 입출력(MIMO)을 서로 다른 배열 안테나를 통해서 또는 이중 편파 안테나를 통해서 적응적으로 제공할 수 있다는 장점이 있다.Further, according to the present invention, there is an advantage in that a dual polarized antenna is provided as an array antenna, and multiple input/output (MIMO) can be adaptively provided through different array antennas or dual polarized antennas.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다. Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the detailed description below. However, since various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention can be clearly understood by those skilled in the art, specific embodiments such as the detailed description and preferred embodiments of the present invention should be understood as being given by way of example only.
도 1a는 본 발명과 관련된 전자 기기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 전자 기기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.1A is a block diagram illustrating an electronic device related to the present invention, and FIGS. 1B and 1C are conceptual views of an example of an electronic device related to the present disclosure viewed from different directions.
도 2는 본 발명에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기의 무선 통신부의 구성을 도시한다.2 shows a configuration of a wireless communication unit of an electronic device capable of operating in a plurality of wireless communication systems according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 전자 기기의 복수의 안테나들이 배치될 수 있는 구성의 예시를 나타낸다.3 shows an example of a configuration in which a plurality of antennas of an electronic device according to the present invention can be disposed.
도 4는 본 발명에 따른 이중 편파 안테나를 구비하는 전자 기기의 사시도(perspective view)를 나타낸다. 4 is a perspective view of an electronic device having a double polarized antenna according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 이중 편파 안테나를 구비하는 전자 기기의 전면도(top view)를 나타낸다. 5 shows a top view of an electronic device having a double polarized antenna according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 이중 편파 안테나를 구비하는 전자 기기의 측면도(side view)를 나타낸다.6 shows a side view of an electronic device having a double polarized antenna according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 수직 편파 안테나의 형상을 나타낸다. 7 shows a shape of a vertically polarized antenna according to the present invention.
도 8a는 본 발명에 따른 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나가 복수의 배열 안테나로 구성된 전자 기기를 나타낸다. 8A illustrates an electronic device in which a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna according to the present invention are configured with a plurality of array antennas.
도 8b는 본 발명에 따른 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나가 전자 기기의 일 측면에 배치된 것을 대한 도면이다.8B is a diagram illustrating a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna according to the present invention disposed on one side of an electronic device.
도 9는 본 발명에 따른 벤딩 구조의 수직 편파 안테나 및 그라운드 월 구조와 벤딩 구조가 없는 경우를 비교한 것이다.9 is a comparison between a vertically polarized antenna and a ground wall structure having a bending structure according to the present invention and a case without a bending structure.
도 10은 본 발명에 따른 벤딩 수직 편파 안테나를 포함하는 전자 기기와 다른 형태의 수직 편파 안테나를 포함하는 전자 기기를 나타낸다.10 is a diagram illustrating an electronic device including a bending vertically polarized antenna according to the present invention and an electronic device including a vertically polarized antenna of a different type.
도 11은 본 발명과 관련하여 구조 1 내지 구조 3에서 주파수 변화에 따른 반사 손실(reflection loss: RL) 특성을 나타낸다.11 shows a reflection loss (RL) characteristic according to a frequency change in Structures 1 to 3 in relation to the present invention.
도 12는 본 발명에 따른 벤딩 수직 편파 안테나 구조에서 그라운드 월 구조의 벤딩 유무에 따른 구조를 비교한 것이다.12 is a comparison of structures according to the presence or absence of bending of the ground wall structure in the bending vertically polarized antenna structure according to the present invention.
도 13a는 도 12의 구조 1 및 구조 2에서 주파수 변화에 따른 반사 손실 특성을 나타낸 것이다.13A shows the return loss characteristics according to frequency change in Structures 1 and 2 of FIG. 12.
도 13b는 도 12의 구조 1 및 구조 2에서 주파수 변화에 따른 반사 손실 특성을 스미스 차트(smith chart)로 나타낸 것이다.13B is a smith chart showing the return loss characteristics according to the frequency change in Structures 1 and 2 of FIG. 12.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, exemplary embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but identical or similar elements are denoted by the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used interchangeably in consideration of only the ease of preparation of the specification, and do not have meanings or roles that are distinguished from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, when it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the subject matter of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all modifications included in the spirit and scope of the present invention It should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.
본 명세서에서 설명되는 전자 기기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다. Electronic devices described herein include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistants (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, and a slate PC. , Tablet PC (tablet PC), ultrabook (ultrabook), wearable device (wearable device, for example, smartwatch, glass-type terminal (smart glass), HMD (head mounted display)), etc. may be included. have.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.However, it will be readily apparent to those skilled in the art that the configuration according to the embodiment described in the present specification may also be applied to fixed terminals such as digital TVs, desktop computers, and digital signage, except when applicable only to mobile terminals. will be.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 본 발명과 관련된 전자 기기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 전자 기기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.1A to 1C, FIG. 1A is a block diagram illustrating an electronic device related to the present invention, and FIGS. 1B and 1C are conceptual views of an example of an electronic device related to the present disclosure viewed from different directions.
상기 전자 기기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 전자 기기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 전자 기기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다. The electronic device 100 includes a wireless communication unit 110, an input unit 120, a sensing unit 140, an output unit 150, an interface unit 160, a memory 170, a control unit 180, and a power supply unit 190. ), etc. The components shown in FIG. 1A are not essential for implementing an electronic device, and thus an electronic device described in the present specification may have more or fewer components than the components listed above.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 전자 기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자 기기(100)와 다른 전자 기기(100) 사이, 또는 전자 기기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 전자 기기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 하나 이상의 네트워크는 예컨대 4G 통신 네트워크 및 5G 통신 네트워크일 수 있다.More specifically, among the components, the wireless communication unit 110 may be configured between the electronic device 100 and the wireless communication system, between the electronic device 100 and other electronic devices 100, or between the electronic device 100 and an external server. It may include one or more modules that enable wireless communication between. In addition, the wireless communication unit 110 may include one or more modules that connect the electronic device 100 to one or more networks. Here, the one or more networks may be, for example, a 4G communication network and a 5G communication network.
이러한 무선 통신부(110)는, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113), 위치정보 모듈(114) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The wireless communication unit 110 may include at least one of a 4G wireless communication module 111, a 5G wireless communication module 112, a short-range communication module 113, and a location information module 114.
4G 무선 통신 모듈(111)은 4G 이동통신 네트워크를 통해 4G 기지국과 4G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 이때, 4G 무선 통신 모듈(111)은 하나 이상의 4G 송신 신호를 4G 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 4G 무선 통신 모듈(111)은 하나 이상의 4G 수신 신호를 4G 기지국으로부터 수신할 수 있다. The 4G wireless communication module 111 may transmit and receive 4G base stations and 4G signals through a 4G mobile communication network. At this time, the 4G wireless communication module 111 may transmit one or more 4G transmission signals to the 4G base station. In addition, the 4G wireless communication module 111 may receive one or more 4G reception signals from the 4G base station.
이와 관련하여, 4G 기지국으로 전송되는 복수의 4G 송신 신호에 의해 상향링크(UL: Up-Link) 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)이 수행될 수 있다. 또한, 4G 기지국으로부터 수신되는 복수의 4G 수신 신호에 의해 하향링크(DL: Down-Link) 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)이 수행될 수 있다.In this regard, an uplink (UL) multi-input multi-output (MIMO) may be performed by a plurality of 4G transmission signals transmitted to the 4G base station. In addition, a downlink (DL) multi-input multiple output (MIMO) may be performed by a plurality of 4G reception signals received from a 4G base station.
5G 무선 통신 모듈(112)은 5G 이동통신 네트워크를 통해 5G 기지국과 5G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 여기서, 4G 기지국과 5G 기지국은 비-스탠드 얼론(NSA: Non-Stand-Alone) 구조일 수 있다. 예컨대, 4G 기지국과 5G 기지국은 셀 내 동일한 위치에 배치되는 공통-배치 구조(co-located structure)일 수 있다. 또는, 5G 기지국은 4G 기지국과 별도의 위치에 스탠드-얼론(SA: Stand-Alone) 구조로 배치될 수 있다.The 5G wireless communication module 112 may transmit and receive 5G base stations and 5G signals through a 5G mobile communication network. Here, the 4G base station and the 5G base station may have a non-stand-alone (NSA) structure. For example, the 4G base station and the 5G base station may have a co-located structure disposed at the same location within a cell. Alternatively, the 5G base station may be disposed in a separate location from the 4G base station in a stand-alone (SA) structure.
5G 무선 통신 모듈(112)은 5G 이동통신 네트워크를 통해 5G 기지국과 5G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 이때, 5G 무선 통신 모듈(112)은 하나 이상의 5G 송신 신호를 5G 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 5G 무선 통신 모듈(112)은 하나 이상의 5G 수신 신호를 5G 기지국으로부터 수신할 수 있다. The 5G wireless communication module 112 may transmit and receive 5G base stations and 5G signals through a 5G mobile communication network. In this case, the 5G wireless communication module 112 may transmit one or more 5G transmission signals to the 5G base station. In addition, the 5G wireless communication module 112 may receive one or more 5G received signals from the 5G base station.
이때, 5G 주파수 대역은 4G 주파수 대역과 동일한 대역을 사용할 수 있고, 이를 LTE 재배치(re-farming)이라고 지칭할 수 있다. 한편, 5G 주파수 대역으로, 6GHz 이하의 대역인 Sub6 대역이 사용될 수 있다. In this case, the 5G frequency band may use the same band as the 4G frequency band, and this may be referred to as LTE re-farming. On the other hand, as the 5G frequency band, the Sub6 band, which is a band below 6GHz, may be used.
반면, 광대역 고속 통신을 수행하기 위해 밀리미터파(mmWave) 대역이 5G 주파수 대역으로 사용될 수 있다. 밀리미터파(mmWave) 대역이 사용되는 경우, 전자 기기(100)는 기지국과의 통신 커버리지 확장(coverage expansion)을 위해 빔 포밍(beam forming)을 수행할 수 있다.On the other hand, a millimeter wave (mmWave) band may be used as a 5G frequency band to perform broadband high-speed communication. When a millimeter wave (mmWave) band is used, the electronic device 100 may perform beam forming to expand communication coverage with a base station.
한편, 5G 주파수 대역에 관계없이, 5G 통신 시스템에서는 전송 속도 향상을 위해, 더 많은 수의 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)을 지원할 수 있다. 이와 관련하여, 5G 기지국으로 전송되는 복수의 5G 송신 신호에 의해 상향링크(UL: Up-Link) MIMO가 수행될 수 있다. 또한, 5G 기지국으로부터 수신되는 복수의 5G 수신 신호에 의해 하향링크(DL: Down-Link) MIMO가 수행될 수 있다.Meanwhile, regardless of the 5G frequency band, in a 5G communication system, a greater number of multiple input multiple outputs (MIMO) may be supported to improve transmission speed. In this regard, uplink (UL) MIMO may be performed by a plurality of 5G transmission signals transmitted to the 5G base station. In addition, downlink (DL) MIMO may be performed by a plurality of 5G reception signals received from the 5G base station.
한편, 무선 통신부(110)는 4G 무선 통신 모듈(111)과 5G 무선 통신 모듈(112)을 통해 4G 기지국 및 5G 기지국과 이중 연결(DC: Dual Connectivity) 상태일 수 있다. 이와 같이, 4G 기지국 및 5G 기지국과의 이중 연결을 EN-DC(EUTRAN NR DC)이라 지칭할 수 있다. 여기서, EUTRAN은 Evolved Universal Telecommunication Radio Access Network로 4G 무선 통신 시스템을 의미하고, NR은 New Radio로 5G 무선 통신 시스템을 의미한다.Meanwhile, the wireless communication unit 110 may be in a dual connectivity (DC) state with a 4G base station and a 5G base station through the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112. In this way, the dual connection between the 4G base station and the 5G base station may be referred to as EN-DC (EUTRAN NR DC). Here, EUTRAN is an Evolved Universal Telecommunication Radio Access Network, which means 4G wireless communication system, and NR is New Radio, which means 5G wireless communication system.
한편, 4G 기지국과 5G 기지국이 공통-배치 구조(co-located structure)이면, 이종 반송파 집성(inter-CA(Carrier Aggregation)을 통해 스루풋(throughput) 향상이 가능하다. 따라서, 4G 기지국 및 5G 기지국과 EN-DC 상태이면, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)을 통해 4G 수신 신호와 5G 수신 신호를 동시에 수신할 수 있다.On the other hand, if the 4G base station and the 5G base station have a co-located structure, it is possible to improve throughput through inter-CA (Carrier Aggregation). In the EN-DC state, a 4G reception signal and a 5G reception signal may be simultaneously received through the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112.
근거리 통신 모듈(113)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 전자 기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자 기기(100)와 다른 전자 기기(100) 사이, 또는 전자 기기(100)와 다른 전자 기기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.The short range communication module 113 is for short range communication, and includes Bluetooth™, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and NFC. Near field communication may be supported by using at least one of (Near Field Communication), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, and Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technologies. The short-range communication module 114 may be configured between the electronic device 100 and a wireless communication system, between the electronic device 100 and other electronic devices 100, or between the electronic device 100 and other electronic devices 100 through wireless area networks. ) And a network in which the other electronic device 100 or an external server is located may support wireless communication. The local area wireless communication network may be a wireless personal area network (Wireless Personal Area Networks).
한편, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)을 이용하여 전자 기기 간 근거리 통신이 수행될 수 있다. 일 실시 예에서, 기지국을 경유하지 않고 전자 기기들 간에 D2D (Device-to-Device) 방식에 의해 근거리 통신이 수행될 수 있다. Meanwhile, short-range communication between electronic devices may be performed using the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112. In an embodiment, short-range communication may be performed between electronic devices through a device-to-device (D2D) method without passing through a base station.
한편, 전송 속도 향상 및 통신 시스템 융합(convergence)을 위해, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112) 중 적어도 하나와 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 이와 관련하여, 4G 무선 통신 모듈(111)과 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 4G + WiFi 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 또는, 5G 무선 통신 모듈(112)과 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 5G + WiFi 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다.Meanwhile, carrier aggregation (CA) using at least one of the 4G wireless communication module 111 and 5G wireless communication module 112 and the Wi-Fi communication module 113 for transmission speed improvement and communication system convergence (convergence) This can be done. In this regard, 4G + WiFi carrier aggregation (CA) may be performed using the 4G wireless communication module 111 and the Wi-Fi communication module 113. Alternatively, 5G + WiFi carrier aggregation (CA) may be performed using the 5G wireless communication module 112 and the Wi-Fi communication module 113.
위치정보 모듈(114)은 전자 기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 전자 기기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 전자 기기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 전자 기기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 전자 기기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(114)은 치환 또는 부가적으로 전자 기기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(114)은 전자 기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 전자 기기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다. The location information module 114 is a module for obtaining a location (or current location) of an electronic device, and a representative example thereof is a GPS (Global Positioning System) module or a WiFi (Wireless Fidelity) module. For example, if the electronic device utilizes a GPS module, the electronic device may acquire the location of the electronic device using a signal transmitted from a GPS satellite. As another example, when the electronic device utilizes the Wi-Fi module, the location of the electronic device may be obtained based on information of the Wi-Fi module and a wireless access point (AP) that transmits or receives a wireless signal. If necessary, the location information module 114 may perform any function among other modules of the wireless communication unit 110 in order to obtain data on the location of the electronic device as a substitute or additionally. The location information module 114 is a module used to obtain the location (or current location) of the electronic device, and is not limited to a module that directly calculates or obtains the location of the electronic device.
구체적으로, 전자 기기는 5G 무선 통신 모듈(112)을 활용하면, 5G 무선 통신 모듈 과 무선신호를 송신 또는 수신하는 5G 기지국의 정보에 기반하여, 전자 기기의 위치를 획득할 수 있다. 특히, 밀리미터파(mmWave) 대역의 5G 기지국은 좁은 커버리지를 갖는 소형 셀(small cell)에 배치(deploy)되므로, 전자 기기의 위치를 획득하는 것이 유리하다.Specifically, if the electronic device utilizes the 5G wireless communication module 112, the electronic device may acquire the location of the electronic device based on information of the 5G wireless communication module and a 5G base station transmitting or receiving a wireless signal. In particular, since the 5G base station in the mmWave band is deployed in a small cell having a narrow coverage, it is advantageous to obtain the location of the electronic device.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.The input unit 120 includes a camera 121 or an image input unit for inputting an image signal, a microphone 122 for inputting an audio signal, or an audio input unit, and a user input unit 123 for receiving information from a user, for example, , A touch key, a mechanical key, etc.). The voice data or image data collected by the input unit 120 may be analyzed and processed as a user's control command.
센싱부(140)는 전자 기기 내 정보, 전자 기기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 전자 기기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.The sensing unit 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the electronic device, information on surrounding environments surrounding the electronic device, and user information. For example, the sensing unit 140 includes a proximity sensor 141, an illumination sensor 142, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, and gravity. G-sensor, gyroscope sensor, motion sensor, RGB sensor, infrared sensor (IR sensor), fingerprint sensor (finger scan sensor), ultrasonic sensor (ultrasonic sensor) , Optical sensor (for example, camera (see 121)), microphone (microphone, see 122), battery gauge, environmental sensor (for example, barometer, hygrometer, thermometer, radiation detection sensor, It may include at least one of a heat sensor, a gas sensor, etc.), and a chemical sensor (eg, an electronic nose, a healthcare sensor, a biometric sensor, etc.). Meanwhile, the electronic device disclosed in this specification may combine and utilize information sensed by at least two or more of these sensors.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 전자 기기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 전자 기기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.The output unit 150 is for generating an output related to visual, auditory or tactile sense, and includes at least one of the display unit 151, the sound output unit 152, the hap tip module 153, and the light output unit 154 can do. The display unit 151 may implement a touch screen by forming a layer structure or integrally with the touch sensor. The touch screen may function as a user input unit 123 that provides an input interface between the electronic device 100 and a user, and may provide an output interface between the electronic device 100 and a user.
인터페이스부(160)는 전자 기기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 기기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.The interface unit 160 serves as a passage between various types of external devices connected to the electronic device 100. The interface unit 160 connects a wired/wireless headset port, an external charger port, a wired/wireless data port, a memory card port, and a device equipped with an identification module. It may include at least one of a port, an audio input/output (I/O) port, an input/output (video I/O) port, and an earphone port. The electronic device 100 may perform appropriate control related to the connected external device in response to the connection of the external device to the interface unit 160.
또한, 메모리(170)는 전자 기기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 전자 기기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 전자 기기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 전자 기기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 전자 기기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 전자 기기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 전자 기기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.In addition, the memory 170 stores data supporting various functions of the electronic device 100. The memory 170 may store a plurality of application programs or applications driven by the electronic device 100, data for the operation of the electronic device 100, and commands. At least some of these application programs may be downloaded from an external server through wireless communication. In addition, at least some of these application programs may exist on the electronic device 100 from the time of delivery for basic functions of the electronic device 100 (eg, incoming calls, outgoing functions, message receiving, and outgoing functions). Meanwhile, the application program may be stored in the memory 170, installed on the electronic device 100, and driven by the controller 180 to perform an operation (or function) of the electronic device.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 전자 기기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.In addition to operations related to the application program, the controller 180 generally controls overall operations of the electronic device 100. The controller 180 may provide or process appropriate information or functions to a user by processing signals, data, information, etc. input or output through the above-described components or by driving an application program stored in the memory 170.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 전자 기기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.Also, in order to drive an application program stored in the memory 170, the controller 180 may control at least some of the components examined together with FIG. 1A. Furthermore, in order to drive the application program, the controller 180 may operate by combining at least two or more of the components included in the electronic device 100 with each other.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 전자 기기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.The power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the controller 180 and supplies power to each of the components included in the electronic device 100. The power supply unit 190 includes a battery, and the battery may be a built-in battery or a replaceable battery.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 전자 기기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 전자 기기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 전자 기기 상에서 구현될 수 있다. At least some of the respective components may operate in cooperation with each other to implement an operation, control, or control method of an electronic device according to various embodiments described below. In addition, the operation, control, or control method of the electronic device may be implemented on the electronic device by driving at least one application program stored in the memory 170.
도 1 b 및 1c를 참조하면, 개시된 전자 기기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 전자 기기의 특정 유형에 관련될 것이나, 전자 기기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 전자 기기에 일반적으로 적용될 수 있다. 1B and 1C, the disclosed electronic device 100 includes a bar-shaped terminal body. However, the present invention is not limited thereto, and may be applied to various structures such as a watch type, a clip type, a glass type, or a folder type in which two or more bodies are relatively movably coupled, a flip type, a slide type, a swing type, and a swivel type. . Although it will relate to a specific type of electronic device, a description of a specific type of electronic device may be generally applied to other types of electronic devices.
여기에서, 단말기 바디는 전자 기기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.Here, the terminal body may be understood as a concept referring to the electronic device 100 as at least one aggregate.
전자 기기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 전자 기기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.The electronic device 100 includes a case (for example, a frame, a housing, a cover, etc.) forming an exterior. As shown, the electronic device 100 may include a front case 101 and a rear case 102. Various electronic components are disposed in an inner space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102. At least one middle case may be additionally disposed between the front case 101 and the rear case 102.
단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.A display unit 151 is disposed on the front of the terminal body to output information. As illustrated, the window 151a of the display unit 151 may be mounted on the front case 101 to form the front surface of the terminal body together with the front case 101.
경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다. 한편, 리어 케이스(102)의 측면 중 일부가 방사체(radiator)로 동작하도록 구현될 수 있다.In some cases, electronic components may be mounted on the rear case 102 as well. Electronic components that can be mounted on the rear case 102 include a removable battery, an identification module, and a memory card. In this case, a rear cover 103 for covering the mounted electronic component may be detachably coupled to the rear case 102. Accordingly, when the rear cover 103 is separated from the rear case 102, the electronic components mounted on the rear case 102 are exposed to the outside. Meanwhile, a part of the side surface of the rear case 102 may be implemented to operate as a radiator.
도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.As shown, when the rear cover 103 is coupled to the rear case 102, a part of the side surface of the rear case 102 may be exposed. In some cases, when the rear case 102 is combined, the rear case 102 may be completely covered by the rear cover 103. Meanwhile, the rear cover 103 may be provided with an opening for exposing the camera 121b or the sound output unit 152b to the outside.
전자 기기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.The electronic device 100 includes a display unit 151, first and second sound output units 152a and 152b, a proximity sensor 141, an illuminance sensor 142, a light output unit 154, and first and second sound output units. Cameras 121a and 121b, first and second operation units 123a and 123b, microphone 122, interface unit 160, and the like may be provided.
디스플레이부(151)는 전자 기기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 전자 기기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.The display unit 151 displays (outputs) information processed by the electronic device 100. For example, the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven by the electronic device 100, or UI (User Interface) and GUI (Graphic User Interface) information according to such execution screen information. .
또한, 디스플레이부(151)는 전자 기기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 전자 기기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.In addition, two or more display units 151 may exist depending on the implementation form of the electronic device 100. In this case, in the electronic device 100, a plurality of display units may be spaced apart or integrally disposed on one surface, or may be disposed on different surfaces, respectively.
디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.The display unit 151 may include a touch sensor that senses a touch on the display unit 151 so as to receive a control command by a touch method. Using this, when a touch is made to the display unit 151, the touch sensor detects the touch, and the controller 180 may be configured to generate a control command corresponding to the touch based on this. Content input by the touch method may be letters or numbers, or menu items that can be indicated or designated in various modes.
이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.As such, the display unit 151 may form a touch screen together with a touch sensor, and in this case, the touch screen may function as a user input unit 123 (see FIG. 1A). In some cases, the touch screen may replace at least some functions of the first manipulation unit 123a.
제1음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.The first sound output unit 152a may be implemented as a receiver that transmits a call sound to the user's ear, and the second sound output unit 152b is a loud speaker that outputs various alarm sounds or multimedia reproduction sounds. ) Can be implemented.
광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.The light output unit 154 is configured to output light for notifying when an event occurs. Examples of the event include message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, e-mail reception, and information reception through an application. When the user's event confirmation is detected, the controller 180 may control the light output unit 154 to terminate the light output.
제1카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.The first camera 121a processes an image frame of a still image or moving picture obtained by an image sensor in a photographing mode or a video call mode. The processed image frame may be displayed on the display unit 151 and may be stored in the memory 170.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 전자 기기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.The first and second manipulation units 123a and 123b are an example of a user input unit 123 that is operated to receive a command for controlling the operation of the electronic device 100, and may also be collectively referred to as a manipulating portion. have. The first and second operation units 123a and 123b may be employed in any manner as long as the user operates while receiving a tactile feeling such as touch, push, and scroll. In addition, the first and second manipulation units 123a and 123b may also be employed in a manner in which the first and second manipulation units 123a and 123b are operated without a user's tactile feeling through proximity touch, hovering touch, or the like.
한편, 전자 기기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.Meanwhile, the electronic device 100 may be provided with a fingerprint recognition sensor for recognizing a user's fingerprint, and the controller 180 may use fingerprint information detected through the fingerprint recognition sensor as an authentication means. The fingerprint recognition sensor may be embedded in the display unit 151 or the user input unit 123.
마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.The microphone 122 is configured to receive a user's voice and other sounds. The microphone 122 may be provided in a plurality of locations and configured to receive stereo sound.
인터페이스부(160)는 전자 기기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 전자 기기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.The interface unit 160 becomes a passage through which the electronic device 100 can be connected to an external device. For example, the interface unit 160 is a connection terminal for connection with other devices (eg, earphones, external speakers), a port for short-range communication (eg, an infrared port (IrDA Port), a Bluetooth port (Bluetooth Port), a wireless LAN port, etc.], or at least one of a power supply terminal for supplying power to the electronic device 100. The interface unit 160 may be implemented in the form of a socket for accommodating an external card such as a subscriber identification module (SIM) or a user identity module (UIM), or a memory card for storing information.
단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.A second camera 121b may be disposed on the rear surface of the terminal body. In this case, the second camera 121b has a photographing direction substantially opposite to that of the first camera 121a.
제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, 어레이(array) 카메라로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.The second camera 121b may include a plurality of lenses arranged along at least one line. The plurality of lenses may be arranged in a matrix format. Such a camera may be referred to as an array camera. When the second camera 121b is configured as an array camera, an image may be photographed in various ways using a plurality of lenses, and an image of better quality may be obtained.
플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.The flash 124 may be disposed adjacent to the second camera 121b. The flash 124 illuminates light toward the subject when photographing the subject with the second camera 121b.
단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.A second sound output unit 152b may be additionally disposed on the terminal body. The second sound output unit 152b may implement a stereo function together with the first sound output unit 152a, and may be used to implement a speakerphone mode during a call.
단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 한편, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)와 연결되는 복수의 안테나는 단말기 측면에 배치될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.At least one antenna for wireless communication may be provided in the terminal body. The antenna may be embedded in the terminal body or may be formed in a case. Meanwhile, a plurality of antennas connected to the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 may be disposed on the side of the terminal. Alternatively, the antenna may be formed in a film type and attached to the inner surface of the rear cover 103, or a case including a conductive material may be configured to function as an antenna.
한편, 단말기 측면에 배치되는 복수의 안테나는 MIMO를 지원하도록 4개 이상으로 구현될 수 있다. 또한, 5G 무선 통신 모듈(112)이 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작하는 경우, 복수의 안테나 각각이 배열 안테나(array antenna)로 구현됨에 따라, 전자 기기에 복수의 배열 안테나가 배치될 수 있다.Meanwhile, four or more antennas disposed on the side of the terminal may be implemented to support MIMO. In addition, when the 5G wireless communication module 112 operates in a millimeter wave (mmWave) band, since each of the plurality of antennas is implemented as an array antenna, a plurality of array antennas may be disposed in the electronic device.
단말기 바디에는 전자 기기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.The terminal body is provided with a power supply unit 190 (refer to FIG. 1A) for supplying power to the electronic device 100. The power supply unit 190 may include a battery 191 built in the terminal body or configured to be detachable from the outside of the terminal body.
이하에서는 본 발명에 따른 다중 송신 시스템 구조 및 이를 구비하는 전자 기기, 특히 이종 무선 시스템(heterogeneous radio system)에서 전력 증폭기 및 이를 구비하는 전자 기기와 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. Hereinafter, a structure of a multiplex transmission system according to the present invention and an electronic device having the same, in particular, a power amplifier in a heterogeneous radio system and embodiments related to an electronic device having the same will be described with reference to the accompanying drawings. It is obvious to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기의 무선 통신부의 구성을 도시한다. 도 2를 참조하면, 전자 기기는 제1 전력 증폭기(210), 제2 전력 증폭기(220) 및 RFIC(250)를 포함한다. 또한, 전자 기기는 모뎀(Modem, 400) 및 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor, 500)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 모뎀(Modem, 400)과 어플리케이션 프로세서(AP, 500)와 물리적으로 하나의 chip에 구현되고, 논리적 및 기능적으로 분리된 형태로 구현될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 물리적으로 분리된 chip의 형태로 구현될 수도 있다.2 shows a configuration of a wireless communication unit of an electronic device capable of operating in a plurality of wireless communication systems according to the present invention. Referring to FIG. 2, the electronic device includes a first power amplifier 210, a second power amplifier 220, and an RFIC 250. In addition, the electronic device may further include a modem 400 and an application processor 500. Here, the modem 400 and the application processor AP 500 may be physically implemented in one chip, and may be implemented in a logically and functionally separate form. However, the present invention is not limited thereto and may be implemented in the form of physically separated chips depending on the application.
한편, 전자 기기는 수신부에서 복수의 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier, 410 내지 440)를 포함한다. 여기서, 제1 전력 증폭기(210), 제2 전력 증폭기(220), 제어부(250) 및 복수의 저잡음 증폭기(310 내지 340)는 모두 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템에서 동작 가능하다. 이때, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 각각 4G 통신 시스템과 5G 통신 시스템일 수 있다.Meanwhile, the electronic device includes a plurality of low noise amplifiers (LNAs) 410 to 440 in the receiver. Here, the first power amplifier 210, the second power amplifier 220, the controller 250, and the plurality of low noise amplifiers 310 to 340 are all operable in the first communication system and the second communication system. In this case, the first communication system and the second communication system may be a 4G communication system and a 5G communication system, respectively.
도 2에 도시된 바와 같이, RFIC(250)는 4G/5G 일체형으로 구성될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 4G/5G 분리형으로 구성될 수 있다. RFIC(250)가 4G/5G 일체형으로 구성되는 경우, 4G/5G 회로 간 동기화 (synchronization) 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 모뎀(400)에 의한 제어 시그널링이 단순화될 수 있다는 장점이 있다. As shown in FIG. 2, the RFIC 250 may be configured as a 4G/5G integrated type, but is not limited thereto and may be configured as a 4G/5G separate type according to an application. When the RFIC 250 is configured as a 4G/5G integrated type, it is advantageous in terms of synchronization between 4G/5G circuits and has an advantage that control signaling by the modem 400 can be simplified.
한편, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우, 4G RFIC 및 5G RFIC로 각각 지칭될 수 있다. 특히, 5G 대역이 밀리미터파 대역으로 구성되는 경우와 같이 5G 대역과 4G 대역의 대역 차이가 큰 경우, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성될 수 있다. 이와 같이, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우, 4G 대역과 5G 대역 각각에 대하여 RF 특성을 최적화할 수 있다는 장점이 있다.Meanwhile, when the RFIC 250 is configured as a 4G/5G separate type, it may be referred to as a 4G RFIC and a 5G RFIC, respectively. In particular, when the 5G band and the 4G band have a large difference in bands, such as when the 5G band is configured as a millimeter wave band, the RFIC 250 may be configured as a 4G/5G separate type. In this way, when the RFIC 250 is configured as a 4G/5G separate type, there is an advantage that RF characteristics can be optimized for each of the 4G band and the 5G band.
한편, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우에도 4G RFIC 및 5G RFIC가 논리적 및 기능적으로 분리되고 물리적으로는 하나의 chip에 구현되는 것도 가능하다.Meanwhile, even when the RFIC 250 is configured as a 4G/5G separate type, the 4G RFIC and the 5G RFIC are logically and functionally separated, and physically, it is possible to be implemented in one chip.
한편, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 전자 기기의 각 구성부의 동작을 제어하도록 구성한다. 구체적으로, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 모뎀(400)을 통해 전자 기기의 각 구성부의 동작을 제어할 수 있다. Meanwhile, the application processor (AP) 500 is configured to control the operation of each component of the electronic device. Specifically, the application processor (AP) 500 may control the operation of each component of the electronic device through the modem 400.
예를 들어, 전자 기기의 저전력 동작(low power operation)을 위해 전력 관리 IC (PMIC: Power Management IC)를 통해 모뎀(400)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 모뎀(400)은 RFIC(250)를 통해 송신부 및 수신부의 전력 회로를 저전력 모드에서 동작시킬 수 있다.For example, the modem 400 may be controlled through a power management IC (PMIC) for low power operation of an electronic device. Accordingly, the modem 400 may operate the power circuit of the transmitter and the receiver through the RFIC 250 in a low power mode.
이와 관련하여, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 전자 기기가 대기 모드(idle mode)에 있다고 판단되면, 모뎀(300)을 통해 RFIC(250)를 다음과 같이 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 기기가 대기 모드(idle mode)에 있다면, 제1 및 제2 전력 증폭기(110, 120) 중 적어도 하나가 저전력 모드에서 동작하거나 또는 오프(off) 되도록 모뎀(300)을 통해 RFIC(250)를 제어할 수 있다. In this regard, when it is determined that the electronic device is in the idle mode, the application processor AP 500 may control the RFIC 250 through the modem 300 as follows. For example, if the electronic device is in the idle mode, the RFIC through the modem 300 so that at least one of the first and second power amplifiers 110 and 120 operates in a low power mode or is turned off. 250 can be controlled.
다른 실시 예에 따르면, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 전자 기기가 low battery mode이면, 저전력 통신이 가능한 무선 통신을 제공하도록 모뎀(300)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 기기가 4G 기지국, 5G 기지국 및 액세스 포인트 중 복수의 엔티티와 연결된 경우, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 가장 저전력으로 무선 통신이 가능하도록 모뎀(400)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 스루풋을 다소 희생하더라도 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 근거리 통신 모듈(113)만을 이용하여 근거리 통신을 수행하도록 모뎀(400)과 RFIC(250)를 제어할 수 있다.According to another embodiment, when the electronic device is in a low battery mode, the application processor (AP) 500 may control the modem 300 to provide wireless communication capable of low power communication. For example, when an electronic device is connected to a plurality of entities among a 4G base station, a 5G base station, and an access point, the application processor (AP) 500 may control the modem 400 to enable wireless communication with the lowest power. Accordingly, even though the throughput is slightly sacrificed, the application processor (AP) 500 may control the modem 400 and the RFIC 250 to perform short-range communication using only the short-range communication module 113.
또 다른 실시 예에 따르면, 전자 기기의 배터리 잔량이 임계치 이상이면, 최적의 무선 인터페이스를 선택하도록 모뎀(300)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 배터리 잔량과 가용 무선 자원 정보에 따라 4G 기지국 및 5G 기지국 모두를 통해 수신할 수 있도록 모뎀(400)을 제어할 수 있다. 이때, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 배터리 잔량 정보는 PMIC로부터 수신하고, 가용 무선 자원 정보는 모뎀(400)으로부터 수신할 수 있다. 이에 따라, 배터리 잔량과 가용 무선 자원이 충분하면, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 4G 기지국 및 5G 기지국 모두를 통해 수신할 수 있도록 모뎀(400)과 RFIC(250)를 제어할 수 있다.According to another embodiment, when the remaining battery power of the electronic device is equal to or greater than a threshold, the modem 300 may be controlled to select an optimal wireless interface. For example, the application processor (AP, 500) may control the modem 400 to receive through both the 4G base station and the 5G base station according to the remaining battery capacity and available radio resource information. In this case, the application processor (AP, 500) may receive the remaining battery level information from the PMIC, and the available radio resource information from the modem 400. Accordingly, if the remaining battery capacity and available radio resources are sufficient, the application processor (AP, 500) may control the modem 400 and the RFIC 250 to receive reception through both the 4G base station and the 5G base station.
한편, 도 2의 다중 송수신 시스템(multi-transceiving system)은 각각의 무선 시스템(radio System)의 송신부와 수신부를 하나의 송수신부로 통합할 수 있다. 이에 따라, RF 프론트 엔드(Front-end)에서 두 종류의 시스템 신호를 통합하는 회로부분을 제거할 수 있다는 장점이 있다. Meanwhile, in the multi-transceiving system of FIG. 2, the transmitting unit and the receiving unit of each radio system may be integrated into one transmitting and receiving unit. Accordingly, there is an advantage in that a circuit part integrating two types of system signals can be removed from the RF front-end.
또한, 프론트 엔드 부품을 통합된 송수신부로 제어 가능하므로, 송수신 시스템이 통신 시스템 별로 분리되었을 경우보다 효율적으로 프론트 엔드 부품을 통합할 수 있다.In addition, since the front-end components can be controlled by the integrated transceiver, the front-end components can be integrated more efficiently than when the transmission/reception system is separated for each communication system.
또한, 통신 시스템 별로 분리되는 경우, 필요에 따라 다른 통신 시스템을 제어하는 것이 불가능하거나, 이로 인한 시스템 지연(system delay)를 가중시키기 때문에 효율적인 자원 할당이 불가능하다. 반면에, 도 2와 같은 다중 송수신 시스템은, 필요에 따라 다른 통신 시스템을 제어하는 것이 가능하고, 이로 인한 시스템 지연을 최소화할 수 있어 효율적인 자원 할당이 가능한 장점이 있다.In addition, when separated for each communication system, it is impossible to control other communication systems as necessary, or because a system delay is increased due to this, it is impossible to efficiently allocate resources. On the other hand, the multiple transmission/reception system as shown in FIG. 2 has the advantage of enabling efficient resource allocation since it is possible to control other communication systems as needed, and thereby minimize system delay.
한편, 제1 전력 증폭기(210)와 제2 전력 증폭기(220)는 제1 및 제2 통신 시스템 중 적어도 하나에서 동작할 수 있다. 이와 관련하여, 5G 통신 시스템이 4G 대역 또는 Sub6 대역에서 동작하는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(220)는 제1 및 제2 통신 시스템에서 모두 동작 가능하다. Meanwhile, the first power amplifier 210 and the second power amplifier 220 may operate in at least one of the first and second communication systems. In this regard, when the 5G communication system operates in the 4G band or the Sub6 band, the first and second power amplifiers 220 can operate in both the first and second communication systems.
반면에, 5G 통신 시스템이 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작하는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)는 어느 하나는 4G 대역에서 동작하고, 다른 하나는 밀리미터파 대역에서 동작할 수 있다. On the other hand, when the 5G communication system operates in the millimeter wave (mmWave) band, one of the first and second power amplifiers 210 and 220 may operate in the 4G band and the other may operate in the millimeter wave band. have.
한편, 송수신부와 수신부를 통합하여, 송수신 겸용 안테나를 이용하여 하나의 안테나로 2개의 서로 다른 무선 통신 시스템을 구현할 수 있다. 이때, 도 2와 같이 4개의 안테나를 이용하여 4x4 MIMO 구현이 가능하다. 이때, 하향링크(DL)를 통해 4x4 DL MIMO가 수행될 수 있다. Meanwhile, by integrating the transmitting and receiving unit and the receiving unit, it is possible to implement two different wireless communication systems with a single antenna using a transmitting and receiving antenna. At this time, 4x4 MIMO can be implemented using four antennas as shown in FIG. 2. In this case, 4x4 DL MIMO may be performed through downlink (DL).
한편, 5G 대역이 Sub6 대역이면, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 4G 대역과 5G 대역에서 모두 동작하도록 구성될 수 있다. 반면에, 5G 대역이 밀리미터파(mmWave) 대역이면, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 4G 대역과 5G 대역 중 어느 하나의 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 이때, 5G 대역이 밀리미터파(mmWave) 대역이면, 별도의 복수 안테나 각각이 밀리미터파 대역에서 배열 안테나로 구성될 수 있다.Meanwhile, if the 5G band is the Sub6 band, the first to fourth antennas ANT1 to ANT4 may be configured to operate in both the 4G band and the 5G band. On the other hand, if the 5G band is a millimeter wave (mmWave) band, the first to fourth antennas ANT1 to ANT4 may be configured to operate in any one of the 4G band and the 5G band. In this case, if the 5G band is a millimeter wave (mmWave) band, each of a plurality of separate antennas may be configured as an array antenna in the millimeter wave band.
한편, 4개의 안테나 중 제1 전력 증폭기(210)와 제2 전력 증폭기(220)에 연결된 2개의 안테나를 이용하여 2x2 MIMO 구현이 가능하다. 이때, 상향링크(UL)를 통해 2x2 UL MIMO (2 Tx)가 수행될 수 있다. 또는, 2x2 UL MIMO에 한정되는 것은 아니고, 1 Tx 또는 4 Tx로 구현 가능하다. 이때, 5G 통신 시스템이 1 Tx로 구현되는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220) 중 어느 하나만 5G 대역에서 동작하면 된다. 한편, 5G 통신 시스템이 4Tx로 구현되는 경우, 5G 대역에서 동작하는 추가적인 전력 증폭기가 더 구비될 수 있다. 또는, 하나 또는 두 개의 송신 경로 각각에서 송신 신호를 분기하고, 분기된 송신 신호를 복수의 안테나에 연결할 수 있다.Meanwhile, 2x2 MIMO can be implemented using two antennas connected to the first power amplifier 210 and the second power amplifier 220 among the four antennas. In this case, 2x2 UL MIMO (2 Tx) may be performed through uplink (UL). Alternatively, it is not limited to 2x2 UL MIMO, and may be implemented with 1 Tx or 4 Tx. In this case, when the 5G communication system is implemented with 1 Tx, only one of the first and second power amplifiers 210 and 220 needs to operate in the 5G band. Meanwhile, when the 5G communication system is implemented with 4Tx, an additional power amplifier operating in the 5G band may be further provided. Alternatively, a transmission signal may be branched in each of one or two transmission paths, and the branched transmission signal may be connected to a plurality of antennas.
한편, RFIC(250)에 해당하는 RFIC 내부에 스위치 형태의 분배기(Splitter) 또는 전력 분배기(power divider)가 내장되어 있어, 별도의 부품이 외부에 배치될 필요가 없고 이로 인해 부품 실장성을 개선시킬 수 있다. 구체적으로, 제어부(250)에 해당하는 RFIC 내부에 SPDT (Single Pole Double Throw) 형태의 스위치를 사용하여 2개의 서로 다른 통신 시스템의 송신부(TX) 선택 가능하다.On the other hand, a switch-type splitter or power divider is built into the RFIC corresponding to the RFIC 250, so that separate parts do not need to be placed outside, thereby improving component mounting performance. I can. Specifically, it is possible to select the transmission unit (TX) of two different communication systems by using a single pole double throw (SPDT) type switch inside the RFIC corresponding to the control unit 250.
또한, 본 발명에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기는 듀플렉서(duplexer, 231), 필터(232) 및 스위치(233)를 더 포함할 수 있다.In addition, an electronic device capable of operating in a plurality of wireless communication systems according to the present invention may further include a duplexer 231, a filter 232, and a switch 233.
듀플렉서(231)는 송신 대역과 수신 대역의 신호를 상호 분리하도록 구성된다. 이때, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)를 통해 송신되는 송신 대역의 신호는 듀플렉서(231)의 제1 출력 포트를 통해 안테나(ANT1, ANT4)에 인가된다. 반면에, 안테나(ANT1, ANT4)를 통해 수신되는 수신 대역의 신호는 듀플렉서(231)의 제2 출력포트를 통해 저잡음 증폭기(310, 340)로 수신된다. The duplexer 231 is configured to separate signals in the transmission band and the reception band from each other. In this case, the signal of the transmission band transmitted through the first and second power amplifiers 210 and 220 is applied to the antennas ANT1 and ANT4 through the first output port of the duplexer 231. On the other hand, signals in the reception band received through the antennas ANT1 and ANT4 are received by the low noise amplifiers 310 and 340 through the second output port of the duplexer 231.
필터(232)는 송신 대역 또는 수신 대역의 신호를 통과(pass)시키고 나머지 대역의 신호는 차단(block)하도록 구성될 수 있다. 이때, 필터(232)는 듀플렉서(231)의 제1 출력 포트에 연결되는 송신 필터와 듀플렉서(231)의 제2 출력포트에 연결되는 수신 필터로 구성될 수 있다. 대안적으로, 필터(232)는 제어 신호에 따라 송신 대역의 신호만을 통과시키거나 또는 수신 대역의 신호만을 통과시키도록 구성될 수 있다.The filter 232 may be configured to pass a signal in a transmission band or a reception band and block signals in the remaining bands. In this case, the filter 232 may include a transmission filter connected to the first output port of the duplexer 231 and a reception filter connected to the second output port of the duplexer 231. Alternatively, the filter 232 may be configured to pass only the signal of the transmission band or only the signal of the reception band according to the control signal.
스위치(233)는 송신 신호 또는 수신 신호 중 어느 하나만을 전달하도록 구성된다. 본 발명의 일 실시 예에서, 스위치(233)는 시분할 다중화(TDD: Time Division Duplex) 방식으로 송신 신호와 수신 신호를 분리하도록 SPDT (Single Pole Double Throw) 형태로 구성될 수 있다. 이때, 송신 신호와 수신 신호는 동일 주파수 대역의 신호이고, 이에 따라 듀플렉서(231)는 서큘레이터(circulator) 형태로 구현될 수 있다.The switch 233 is configured to transmit only either a transmission signal or a reception signal. In an embodiment of the present invention, the switch 233 may be configured in the form of a single pole double throw (SPDT) so as to separate a transmission signal and a reception signal in a time division multiplexing (TDD) scheme. In this case, the transmission signal and the reception signal are signals of the same frequency band, and accordingly, the duplexer 231 may be implemented in the form of a circulator.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에서, 스위치(233)는 주파수 분할 다중화(FDD: Time Division Duplex) 방식에서도 적용 가능하다. 이때, 스위치(233)는 송신 신호와 수신 신호를 각각 연결 또는 차단할 수 있도록 DPDT (Double Pole Double Throw) 형태로 구성될 수 있다. 한편, 듀플렉서(231)에 의해 송신 신호와 수신 신호의 분리가 가능하므로, 스위치(233)가 반드시 필요한 것은 아니다. Meanwhile, in another embodiment of the present invention, the switch 233 is applicable to a frequency division multiplexing (FDD) scheme. In this case, the switch 233 may be configured in the form of a Double Pole Double Throw (DPDT) so as to connect or block a transmission signal and a reception signal, respectively. On the other hand, since the transmission signal and the reception signal can be separated by the duplexer 231, the switch 233 is not necessarily required.
한편, 본 발명에 따른 전자 기기는 제어부에 해당하는 모뎀(400)을 더 포함할 수 있다. 이때, RFIC(250)와 모뎀(400)을 각각 제1 제어부 (또는 제1 프로세서)와 제2 제어부(제2 프로세서)로 지칭할 수 있다. 한편, RFIC(250)와 모뎀(400)은 물리적으로 분리된 회로로 구현될 수 있다. 또는, RFIC(250)와 모뎀(400)은 물리적으로 하나의 회로에 논리적 또는 기능적으로 구분될 수 있다.Meanwhile, the electronic device according to the present invention may further include a modem 400 corresponding to a control unit. In this case, the RFIC 250 and the modem 400 may be referred to as a first control unit (or a first processor) and a second control unit (a second processor), respectively. Meanwhile, the RFIC 250 and the modem 400 may be implemented as physically separate circuits. Alternatively, the RFIC 250 and the modem 400 may be physically divided into one circuit logically or functionally.
모뎀(400)은 RFIC(250)를 통해 서로 다른 통신 시스템을 통한 신호의 송신과 수신에 대한 제어 및 신호 처리를 수행할 수 있다. 모뎀(400)은 4G 기지국 및/또는 5G 기지국으로부터 수신된 제어 정보(Control Information)를 통해 획득할 수 있다. 여기서, 제어 정보는 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)을 통해 수신될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. The modem 400 may perform control and signal processing for transmission and reception of signals through different communication systems through the RFIC 250. The modem 400 may be obtained through control information received from a 4G base station and/or a 5G base station. Here, the control information may be received through a physical downlink control channel (PDCCH), but is not limited thereto.
모뎀(400)은 특정 시간 및 주파수 자원에서 제1 통신 시스템 및/또는 제2 통신 시스템을 통해 신호를 송신 및/또는 수신하도록 RFIC(250)를 제어할 수 있다. 이에 따라, RFIC(250)는 특정 시간 구간에서 4G 신호 또는 5G 신호를 송신하도록 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)를 포함한 송신 회로들을 제어할 수 있다. 또한, RFIC(250)는 특정 시간 구간에서 4G 신호 또는 5G 신호를 수신하도록 제1 내지 제4 저잡음 증폭기(310 내지 340)를 포함한 수신 회로들을 제어할 수 있다.The modem 400 may control the RFIC 250 to transmit and/or receive signals through the first communication system and/or the second communication system at a specific time and frequency resource. Accordingly, the RFIC 250 may control transmission circuits including the first and second power amplifiers 210 and 220 to transmit a 4G signal or a 5G signal in a specific time period. Further, the RFIC 250 may control receiving circuits including the first to fourth low noise amplifiers 310 to 340 to receive a 4G signal or a 5G signal in a specific time period.
한편, 도 2와 같은 다중 송수신 시스템이 구비된 본 발명에 따른 서로 다른 대역에서 동작하는 배열 안테나를 구비하는 전자기기의 구체적인 동작 및 기능에 대해서 이하에서 검토하기로 한다. Meanwhile, specific operations and functions of an electronic device having array antennas operating in different bands according to the present invention equipped with a multiple transmission/reception system as shown in FIG. 2 will be described below.
본 발명에 따른 5G 통신 시스템에서, 5G 주파수 대역은 Sub6 대역보다 높은 주파수 대역일 수 있다. 예를 들어, 5G 주파수 대역은 밀리미터파 대역일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 응용에 따라 변경 가능하다.In the 5G communication system according to the present invention, the 5G frequency band may be a higher frequency band than the Sub6 band. For example, the 5G frequency band may be a millimeter wave band, but is not limited thereto and may be changed according to an application.
도 3은 본 발명에 따른 전자 기기의 복수의 안테나들이 배치될 수 있는 구성의 예시를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 전자 기기(100)의 배면에 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d 또는 1150B)이 배치될 수 있다. 대안적으로, 전자 기기(100)의 측면에 복수의 안테나들(1110S1 및 1110S2)이 배치될 수 있다. 3 shows an example of a configuration in which a plurality of antennas of an electronic device according to the present invention can be disposed. Referring to FIG. 3, a plurality of antennas 1110a to 1110d or 1150B may be disposed on the rear surface of the electronic device 100. Alternatively, a plurality of antennas 1110S1 and 1110S2 may be disposed on the side of the electronic device 100.
한편, 도 2를 참조하면, 전자 기기(100)의 측면 또는 배면에 복수의 안테나들(ANT 1 내지 ANT 4)이 배치될 수 있다. 여기서, 복수의 안테나들(ANT 1 내지 ANT) 각각은 밀리미터파 대역에서 빔 포밍을 수행할 수 있도록 배열 안테나로 구성될 수 있다. 송수신부 회로(250)와 같은 무선 회로의 사용을 위한 단일(single) 안테나 및/또는 위상 배열 안테나로 구성된 복수의 안테나들(ANT 1 내지 ANT) 각각이 전자 기기(100) 상에 장착(mount)될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 2, a plurality of antennas ANT 1 to ANT 4 may be disposed on a side or rear surface of the electronic device 100. Here, each of the plurality of antennas ANT 1 to ANT may be configured as an array antenna to perform beamforming in a millimeter wave band. Each of a plurality of antennas (ANT 1 to ANT) composed of a single antenna and/or a phased array antenna for use of a wireless circuit such as the transceiver circuit 250 is mounted on the electronic device 100 Can be.
한편, 도 2 및 도 3을 참조하면, 복수의 안테나들(ANT 1 내지 ANT 4)에 해당하는 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)을 통해, 적어도 하나 이상의 신호를 송신하거나 또는 수신할 수 있다. 이와 관련하여, 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d) 각각이 배열 안테나로 구성 가능하다. 전자 기기는 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d) 중 어느 하나의 안테나를 통해 기지국과 통신이 가능하다. 또는, 전자 기기는 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d) 중 둘 이상의 안테나를 통해 기지국과 다중 입출력(MIMO) 통신이 가능하다.Meanwhile, referring to FIGS. 2 and 3, at least one signal may be transmitted or received through a plurality of antennas 1110a to 1110d corresponding to the plurality of antennas ANT 1 to ANT 4. In this regard, each of the plurality of antennas 1110a to 1110d may be configured as an array antenna. The electronic device can communicate with the base station through any one of the plurality of antennas 1110a to 1110d. Alternatively, the electronic device may perform multiple input/output (MIMO) communication with a base station through two or more of the plurality of antennas 1110a to 1110d.
한편, 본 발명은 전자 기기(100)의 측면에 복수의 안테나들(1110S1 및 1110S2)을 통해, 적어도 하나 이상의 신호를 송신하거나 또는 수신할 수 있다. 도시된 바와 달리, 전자 기기(100)의 측면에 복수의 안테나들(1110S1 내지 1110S4)을 통해, 적어도 하나 이상의 신호를 송신하거나 또는 수신할 수 있다. 이와 관련하여, 복수의 안테나들(1110S1 내지 1110S4) 각각이 배열 안테나로 구성 가능하다. 전자 기기는 복수의 안테나들(1110S1 내지 1110S4) 중 어느 하나의 안테나를 통해 기지국과 통신이 가능하다. 또는, 전자 기기는 복수의 안테나들(1110S1 내지 1110S4) 중 둘 이상의 안테나를 통해 기지국과 다중 입출력(MIMO) 통신이 가능하다.Meanwhile, according to the present invention, at least one signal may be transmitted or received through a plurality of antennas 1110S1 and 1110S2 on the side of the electronic device 100. Unlike illustrated, at least one signal may be transmitted or received through the plurality of antennas 1110S1 to 1110S4 on the side of the electronic device 100. In this regard, each of the plurality of antennas 1110S1 to 1110S4 may be configured as an array antenna. The electronic device can communicate with the base station through any one of the plurality of antennas 1110S1 to 1110S4. Alternatively, the electronic device may perform multiple input/output (MIMO) communication with the base station through two or more of the plurality of antennas 1110S1 to 1110S4.
한편, 본 발명은 전자 기기(100)의 배면 및/또는 측면에 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d, 1150B, 1110S1 내지 1110S4)을 통해, 적어도 하나 이상의 신호를 송신하거나 또는 수신할 수 있다. 이와 관련하여, 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d, 1150B, 1110S1 내지 1110S4) 각각이 배열 안테나로 구성 가능하다. 전자 기기는 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d, 1150B, 1110S1 내지 1110S4) 중 어느 하나의 안테나를 통해 기지국과 통신이 가능하다. 또는, 전자 기기는 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d, 1150B, 1110S1 내지 1110S4) 중 둘 이상의 안테나를 통해 기지국과 다중 입출력(MIMO) 통신이 가능하다.Meanwhile, the present invention may transmit or receive at least one signal through a plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, 1110S1 to 1110S4 on the back and/or side of the electronic device 100. In this regard, each of the plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, and 1110S1 to 1110S4 may be configured as an array antenna. The electronic device can communicate with the base station through any one of the plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, and 1110S1 to 1110S4. Alternatively, the electronic device may perform multiple input/output (MIMO) communication with the base station through two or more of the plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, and 1110S1 to 1110S4.
이하에서는, 본 발명에 따른 밀리미터파 대역에서 동작하는 이중 편파 안테나를 구비하는 전자 기기에 대해 살펴보기로 한다. Hereinafter, an electronic device having a double polarized antenna operating in a millimeter wave band according to the present invention will be described.
이와 관련하여, 도 4는 본 발명에 따른 이중 편파 안테나를 구비하는 전자 기기의 사시도(perspective view)를 나타낸다. 한편, 도 5는 본 발명에 따른 이중 편파 안테나를 구비하는 전자 기기의 전면도(top view)를 나타낸다. 또한, 도 6은 본 발명에 따른 이중 편파 안테나를 구비하는 전자 기기의 측면도(side view)를 나타낸다.In this regard, FIG. 4 shows a perspective view of an electronic device having a double polarized antenna according to the present invention. Meanwhile, FIG. 5 shows a top view of an electronic device having a double polarized antenna according to the present invention. Further, FIG. 6 shows a side view of an electronic device having a double polarized antenna according to the present invention.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 전자 기기는 제1 안테나 소자(antenna element, 1110) 및 제2 안테나 소자(1120)를 포함한다. 또한, 전자 기기는 송수신부 회로(transceiver circuit, 1210) 및 제어부(1250)를 더 포함한다. 4 to 6, the electronic device includes a first antenna element 1110 and a second antenna element 1120. In addition, the electronic device further includes a transceiver circuit 1210 and a control unit 1250.
제1 안테나 소자(1110)는 전자 기기의 측면(side surface)에서 제1 편파를 갖는 제1 신호를 방사(radiate)하도록 구성된다. 한편, 제2 안테나 소자(1120)는 측면에서 상기 제1 편파와 상이한 제2 편파를 갖는 제2 신호를 방사하도록 구성된다. 여기서, 제1 편파와 제2 편파는 각각 수평 편파(horizontal polarization: HP) 이고 수직 편파(vertical polarization: VP) 일 수 있다. 하지만, 제1 편파와 제2 편파의 형태는 이에 한정되는 것은 아니고, 응용에 따라 실질적으로 직교한(substantially orthogonal) 임의의 선형 편파(linear polarization: LP) 형태일 수 있다. 또한, 제1 편파와 제2 편파의 형태는 응용에 따라 실질적으로 직교한 임의의 원형 편파(circular polarization: CP) 또는 타원 편파(elliptical polarization: EP) 형태일 수 있다.The first antenna element 1110 is configured to radiate a first signal having a first polarization from a side surface of the electronic device. On the other hand, the second antenna element 1120 is configured to emit a second signal having a second polarization different from the first polarization from the side. Here, the first polarization and the second polarization may be horizontal polarization (HP) and vertical polarization (VP), respectively. However, the shape of the first polarization wave and the second polarization wave is not limited thereto, and may be a substantially orthogonal linear polarization (LP) type according to an application. In addition, the shape of the first polarization wave and the second polarization wave may be a substantially orthogonal circular polarization (CP) or elliptical polarization (EP) shape depending on the application.
송수신부 회로(1210)는 제1 안테나 소자(1110) 및 제2 안테나 소자(1120)와 연결된다. 또한, 송수신부 회로(1210)는 제1 신호 및 제2 신호 중 적어도 하나를 제1 안테나 소자(1110) 및 제2 안테나 소자(1120) 중 적어도 하나를 통해 방사하도록 제어한다. The transceiver circuit 1210 is connected to the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120. In addition, the transceiver circuit 1210 controls to radiate at least one of the first signal and the second signal through at least one of the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120.
이와 관련하여, 송수신부 회로(1210)는 제1 안테나 소자(1110) 및 제2 안테나 소자(1120)를 통해 각각 제1 신호와 제2 신호를 동시에 방사 (송신 및/또는 수신)할 수 있다. 여기서, 전자 기기는 다중 입출력(MIMO) 모드를 수행하여, 제1 신호와 제2 신호를 이용하여 서로 다른 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 이를 위해, 전자 기기는 기지국과 제어 정보 교환 또는 측정 과정을 통해 채널 정보(channel information)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 수평 편파와 수직 편파 간 간섭 수준이 일정 수준 이하이면, 전자 기기는 다중 입출력(MIMO) 모드를 수행하여, 제1 신호와 제2 신호를 이용하여 서로 다른 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 이와 관련하여, 제어부(1250)는 제1 수신 신호와 제2 수신 신호를 통해 수신되는 서로 다른 데이터를 복조하여 디코딩할 수 있다. 또한, 제어부(1250)는 서로 다른 데이터를 코딩하고 변조하여 제1 송신 신호와 제2 송신 신호를 통해 기지국으로 송신할 수 있다.In this regard, the transceiver circuit 1210 may simultaneously emit (transmit and/or receive) a first signal and a second signal through the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120, respectively. Here, the electronic device may perform a multiple input/output (MIMO) mode to transmit or receive different data using the first signal and the second signal. To this end, the electronic device may acquire channel information through a process of exchanging or measuring control information with a base station. For example, if the level of interference between the horizontal polarization and the vertical polarization is less than a certain level, the electronic device may perform a multiple input/output (MIMO) mode to transmit or receive different data using the first signal and the second signal. have. In this regard, the controller 1250 may demodulate and decode different data received through the first received signal and the second received signal. In addition, the controller 1250 may code and modulate different data and transmit them to the base station through the first transmission signal and the second transmission signal.
반면에, 수평 편파와 수직 편파 간 간섭 수준이 일정 수준 이상이면, 전자 기기는 다이버시티(diversity) 모드를 수행하여, 제1 신호와 제2 신호를 이용하여 동일한 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 이와 관련하여, 전자 기기는 기지국과 제어 정보 교환 또는 측정 과정을 통해 채널 정보(channel information)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 수평 편파와 수직 편파 간 간섭 수준이 일정 수준 이상이면, 전자 기기는 다이버시티(diversity) 모드를 수행하여, 제1 신호와 제2 신호를 이용하여 동일한 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 이와 관련하여, 제어부(1250)는 제1 수신 신호와 제2 수신 신호 중 신호 품질(signal quality)이 높은 신호를 통해 데이터를 복조하여 디코딩할 수 있다. 대안으로, 제어부(1250)는 제1 수신 신호와 제2 수신 신호가 최적으로 합성된(optimally combined) 신호를 통해 데이터를 복조하여 디코딩할 수 있다. 또한, 제어부(1250)는 동일한 데이터를 코딩하고 변조하여 제1 송신 신호와 제2 송신 신호를 통해 기지국으로 송신할 수 있다.On the other hand, if the level of interference between the horizontal polarization and the vertical polarization is higher than a certain level, the electronic device may perform a diversity mode to transmit or receive the same data using the first signal and the second signal. In this regard, the electronic device may obtain channel information through a process of exchanging or measuring control information with the base station. For example, if the level of interference between the horizontal polarization and the vertical polarization is higher than a certain level, the electronic device may transmit or receive the same data using the first signal and the second signal by performing a diversity mode. . In this regard, the controller 1250 may demodulate and decode data through a signal having a high signal quality among the first and second received signals. Alternatively, the controller 1250 may demodulate and decode data through a signal in which the first and second received signals are optimally combined. In addition, the controller 1250 may code and modulate the same data and transmit the same data to the base station through the first transmission signal and the second transmission signal.
한편, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 제2 안테나 소자(1120)의 적어도 일부 영역(area)은 제1 안테나 소자(1110)와 평행(parallel)하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 이와 같이, 제2 안테나 소자(1120)의 적어도 일부 영역이 제1 안테나 소자(1110)와 평행하도록 배치하여, 제2 안테나 소자(1120)의 높이(height)를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 이에 따라, 제2 안테나 소자(1120)가 전자 기기의 측면 상에 배치되는 경우, 전자 기기의 높이가 증가하는 문제점을 해결할 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 4 to 6, at least a partial area of the second antenna element 1120 may be disposed to be parallel to the first antenna element 1110. Accordingly, as described above, by arranging at least a portion of the second antenna element 1120 to be parallel to the first antenna element 1110, there is an advantage that the height of the second antenna element 1120 can be reduced. have. Accordingly, when the second antenna element 1120 is disposed on the side of the electronic device, a problem in that the height of the electronic device is increased can be solved.
이와 관련하여, 제1 안테나 소자(1110)는 전자 기기 내에서 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board, 1100)에 프린트된 프린트형 안테나 소자(printed antenna element)로 구현 가능하다. 이에 따라, 제1 안테나 소자(1110)는 수평 편파(horizontal polarization: HP) 신호를 송신 및 수신하도록 구성된다.In this regard, the first antenna element 1110 is a printed antenna element printed on a circuit board 1100 disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device. It can be implemented with (printed antenna element). Accordingly, the first antenna element 1110 is configured to transmit and receive a horizontal polarization (HP) signal.
반면에, 제 2 안테나 소자(1120)는 전자 기기 내에서 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board)과 수직하게 형성되는 안테나 소자로 구현 가능하다. 이에 따라, 제 2 안테나 소자(1120)는 수직 편파(vertical polarization: VP) 신호를 송신 및 수신하도록 구성된다.On the other hand, the second antenna element 1120 may be implemented as an antenna element formed perpendicular to a circuit board disposed parallel to the top and back surfaces of the electronic device. Do. Accordingly, the second antenna element 1120 is configured to transmit and receive a vertical polarization (VP) signal.
따라서, 제1 안테나 소자(1110)와 제 2 안테나 소자(1120)를 각각 수평 안테나(horizontal antenna)와 벤딩 수직 안테나(bended vertical antenna)로 지칭할 수 있다.Accordingly, the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 may be referred to as a horizontal antenna and a bent vertical antenna, respectively.
한편, 제1 안테나 소자(1110)는 다이폴(dipole) 안테나로 형성되고, 제2 안테나 소자(1120)는 모노폴(monopole) 안테나로 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 응용에 따라 제1 안테나 소자(1110)와 제2 안테나 소자(1120)가 모두 다이폴 안테나로 형성될 수 있다. 대안적으로, 제1 안테나 소자(1110)와 제2 안테나 소자(1120)가 모두 모노폴 안테나로 형성될 수 있다.Meanwhile, the first antenna element 1110 may be formed as a dipole antenna, and the second antenna element 1120 may be formed as a monopole antenna. However, the present invention is not limited thereto, and both the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 may be formed of a dipole antenna according to an application. Alternatively, both the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 may be formed as monopole antennas.
한편, 제1 안테나 소자(1110)와 제2 안테나 소자(1120)는 다중 입출력(MIMO)를 지원하기 위해, 밀리미터파 대역의 동일 주파수 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나 소자(1110)와 제2 안테나 소자(1120)의 안테나 타입이 상이하므로, 이들 간의 전기적 특성이 완전히 동일할 수는 없다. 따라서, 다이폴 안테나인 제1 안테나 소자(1110)와 모노폴 안테나인 제2 안테나 소자(1120)가 밀리미터파 대역 중 적어도 일부 대역인 동일 주파수 대역에서 유사한 전기적 특성, 즉 임피던스 정합 특성, 방사 효율 및 방사 패턴을 갖도록 구현될 수 있다.Meanwhile, the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 may be configured to operate in the same frequency band of the millimeter wave band in order to support multiple input/output (MIMO). In this regard, since the antenna types of the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 are different, electrical characteristics between them cannot be completely the same. Accordingly, the first antenna element 1110 as a dipole antenna and the second antenna element 1120 as a monopole antenna have similar electrical characteristics, that is, impedance matching characteristics, radiation efficiency, and radiation pattern in the same frequency band, which is at least some of the millimeter wave bands. It can be implemented to have.
이와 관련하여, 기존 LTE 대역에서의 안테나는 크기를 소형화하기 위해, 모노폴 안테나가 선호될 수 있다. 하지만, 5G 대역, 특히 밀리미터파 대역에서는 방사 효율 관점에서 크기가 더 큰 다이폴 안테나가 선호될 수 있다.In this regard, in order to reduce the size of the antenna in the existing LTE band, a monopole antenna may be preferred. However, in the 5G band, particularly the millimeter wave band, a dipole antenna having a larger size may be preferred from the viewpoint of radiation efficiency.
한편, 제1 안테나 소자(1110)와 제2 안테나 소자(1120)가 모두 모노폴 안테나로 형성하는 경우, 방사 효율 관점에서는 유리하다. 하지만, 동일한 타입의 안테나인 모노폴 안테나 간에 간섭이 발생할 수 있다. On the other hand, when both the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 are formed of a monopole antenna, it is advantageous in terms of radiation efficiency. However, interference may occur between monopole antennas of the same type.
따라서, 본 발명에서는 이중 편파 안테나 간 간섭(interference)을 감소시키는 것을 일 목적으로 한다. 이를 위해, 제1 안테나 소자(1110)와 제2 안테나 소자(1120)를 서로 다른 타입의 안테나인 다이폴 안테나와 모노폴 안테나로 구현할 수 있다. 한편, 제2 안테나 소자(1120)와 같은 수직 타입 안테나를 다이폴 안테나로 구현하는 경우, 전자 기기의 측면의 높이 (두께)가 증가할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 수직 편파 안테나인 제2 안테나 소자(1120)를 모노폴 안테나로 구현하고, 수평 편파 안테나인 제1 안테나 소자(1110)를 다이폴 안테나로 구현할 수 있다.Accordingly, an object of the present invention is to reduce interference between dual polarized antennas. To this end, the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 may be implemented as a dipole antenna and a monopole antenna, which are different types of antennas. Meanwhile, when a vertical type antenna such as the second antenna element 1120 is implemented as a dipole antenna, the height (thickness) of the side of the electronic device may increase. Accordingly, in the present invention, the second antenna element 1120 as a vertical polarized antenna may be implemented as a monopole antenna, and the first antenna element 1110 as a horizontal polarized antenna may be implemented as a dipole antenna.
전술한 바와 같이, 제1 안테나 소자(1110)와 제2 안테나 소자(1120)가 각각 회로 기판(1100)에 수평 및 수직하게 배치되는 이유는 수평 편파 및 수직 편파를 형성하기 위함이다. 한편, 다이폴 안테나는 일반적으로 회로 기판의 측면을 통해 신호를 방사한다. 반면에, 모노폴 안테나는 일반적으로 회로 기판의 전면을 통해 신호를 방사한다.As described above, the reason that the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 are disposed horizontally and vertically on the circuit board 1100, respectively, is to form horizontal polarization and vertical polarization. Meanwhile, a dipole antenna generally radiates a signal through the side of a circuit board. On the other hand, monopole antennas generally radiate signals through the front surface of a circuit board.
한편, 본 발명에서는 제1 안테나 소자(1110)와 제2 안테나 소자(1120)가 각각 회로 기판(1100)에 수평 및 수직하게 배치된다. 이에 따라, 다이폴 안테나인 제1 안테나 소자(1110)는 전자 기기와 평행한 방향, 즉 회로 기판(1100)의 측면 방향으로 방사 패턴(radiation pattern)을 형성한다. 또한, 모노폴 안테나인 제2 안테나 소자(1120)는 그라운드에 의해 전자 기기에 평행한 방향, 즉 회로 기판(1100)의 측면 방향으로 방사 패턴을 형성한다.Meanwhile, in the present invention, the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 are disposed horizontally and vertically on the circuit board 1100, respectively. Accordingly, the first antenna element 1110 as a dipole antenna forms a radiation pattern in a direction parallel to the electronic device, that is, in the lateral direction of the circuit board 1100. In addition, the second antenna element 1120, which is a monopole antenna, forms a radiation pattern in a direction parallel to the electronic device by ground, that is, in the lateral direction of the circuit board 1100.
이에 따라, 본 발명에서는 제1 안테나 소자(1110)와 제2 안테나 소자(1120)의 방사 패턴이 모두 회로 기판(1100)의 측면 방향으로 형성될 수 있다는 장점이 있다. 이를 통해, 제1 안테나 소자(1110)를 통해 제1 신호를 송신 및/또는 수신 중, 제2 안테나 소자(1120)를 통해 제2 신호를 송신 및/또는 수신하도록 변경하는 경우에도 방사 패턴을 동일한 방향으로 형성할 수 있다는 장점이 있다. Accordingly, in the present invention, there is an advantage that both the radiation patterns of the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 can be formed in the lateral direction of the circuit board 1100. Through this, even when the first signal is transmitted and/or received through the first antenna element 1110, and the second signal is transmitted and/or received through the second antenna element 1120, the radiation pattern is the same. There is an advantage that it can be formed in a direction.
따라서, 전자 기기가 이동하지 않고 회전만 하는 경우에도 신호 송신 및 수신 특성을 빔 포밍 없이 안테나 편파 변경 만으로 최적화할 수 있다는 장점이 있다. 예를 들어, 전자 기기의 회전에 따라 제1 안테나 소자(1110)에서 제2 안테나 소자(1120)로 변경하는 경우, 방사 패턴을 동일한 방향으로 형성하면서 편파만 변경할 수 있다.Accordingly, even when the electronic device rotates without moving, there is an advantage in that signal transmission and reception characteristics can be optimized only by changing the antenna polarization without beamforming. For example, when changing from the first antenna element 1110 to the second antenna element 1120 according to the rotation of the electronic device, only the polarization may be changed while forming the radiation pattern in the same direction.
한편, 수직 편파 안테나인 제2 안테나 소자(1120)를 모노폴 안테나로 구현하기 위해서, 그라운드 평면(ground plane)이 수직하게 형성될 필요가 있다. 따라서, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 전자 기기 내에 배치된 회로 기판(1100)의 전면에 수직하게 형성되어 제2 안테나 소자(1120)에 대한 그라운드로 동작하는 그라운드 월(ground wall, 1130)을 더 포함할 수 있다. Meanwhile, in order to implement the second antenna element 1120, which is a vertically polarized antenna, as a monopole antenna, a ground plane needs to be formed vertically. Accordingly, as shown in FIGS. 4 to 6, a ground wall 1130 formed perpendicular to the front surface of the circuit board 1100 disposed in the electronic device and operating as a ground for the second antenna element 1120. ) May be further included.
한편, 그라운드 월(1130)은 제1 그라운드(1131) 및 제2 그라운드(1132)를 포함하도록 구성된다. 이와 같이, 수직하게 형성되는 제1 그라운드(1131) 및 제2 그라운드(1132)에 의해, 전자 기기의 측면 높이 (두께)를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.Meanwhile, the ground wall 1130 is configured to include a first ground 1131 and a second ground 1132. As described above, the first ground 1131 and the second ground 1132 formed vertically have the advantage of reducing the side height (thickness) of the electronic device.
제1 그라운드(1131)는 회로 기판(1100)의 전면에 수직하게 형성된다. 즉, 제1 그라운드(1131)는 다층 회로 기판(1100)의 전면에 해당하는 제1 회로 기판(1101)의 전면에 수직하게 형성될 수 있다. The first ground 1131 is formed perpendicular to the entire surface of the circuit board 1100. That is, the first ground 1131 may be formed perpendicular to the front surface of the first circuit board 1101 corresponding to the front surface of the multilayer circuit board 1100.
한편, 제2 그라운드(1132)는 제1 그라운드(1131)와 수직하게 연결되고, 회로 기판(1100)의 전면과 평행하게 형성된다. 이와 관련하여, 제2 그라운드(1132)는 제2 안테나 소자(1120)의 제2 도전 멤버(1122)를 커버하지 않고 일부 영역(즉, 회로 기판(1100) 상부)만 커버할 수 있다. 제2 그라운드(1132)가 제2 도전 멤버(1122)를 커버하도록 형성되는 경우, 제2 그라운드(1132)가 제2 도전 멤버(1122)의 상부에 배치되어야 하는 제약이 발생하기 때문이다. Meanwhile, the second ground 1132 is vertically connected to the first ground 1131 and is formed parallel to the front surface of the circuit board 1100. In this regard, the second ground 1132 may not cover the second conductive member 1122 of the second antenna element 1120 and may cover only a partial region (ie, the upper portion of the circuit board 1100 ). This is because when the second ground 1132 is formed to cover the second conductive member 1122, there is a restriction that the second ground 1132 must be disposed above the second conductive member 1122.
이와 관련하여, 제2 그라운드(1132)가 제2 도전 멤버(1122)의 상부에 배치되는 경우, 제2 도전 멤버(1122)에 의한 신호 방사가 전자 기기의 하부로 향하게 된다. 이에 따라, 제2 도전 멤버(1122)에 의한 신호 방사가 제1 안테나 소자(1110)에 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라, 제1 안테나 소자(1110)와 제2 안테나 소자(1120) 간의 간섭을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 제2 그라운드(1132)는 제2 도전 멤버(1122)에 대한 그라운드로 동작하지 않도록 제2 도전 멤버(1122)의 주변 영역에 형성되지 않는 것을 특징으로 한다.In this regard, when the second ground 1132 is disposed above the second conductive member 1122, signal radiation by the second conductive member 1122 is directed to the bottom of the electronic device. Accordingly, signal radiation by the second conductive member 1122 may affect the first antenna element 1110. Accordingly, interference between the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 may be increased. Accordingly, in the present invention, the second ground 1132 is not formed in a peripheral region of the second conductive member 1122 so as not to operate as a ground for the second conductive member 1122.
한편, 도 6을 참조하면, 그라운드 월(1130)의 높이는 제2 안테나 소자(1120)의 높이와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 이와 같이, 그라운드 월(1130)의 높이를 제한하여, 전자 기기의 두께를 최소화하면서 제2 안테나 소자(1120)의 임피던스 정합(impedance matching) 특성을 향상시킬 수 있다. 이를 위해, 해당 주파수 대역에서 임피던스 특성이 최적화되도록 제2 그라운드(1132)와 제2 안테나 소자(1120)와의 거리(d)를 최적화할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 6, the height of the ground wall 1130 may be formed substantially the same as the height of the second antenna element 1120. In this way, by limiting the height of the ground wall 1130, it is possible to improve the impedance matching characteristic of the second antenna element 1120 while minimizing the thickness of the electronic device. To this end, the distance d between the second ground 1132 and the second antenna element 1120 may be optimized so that the impedance characteristic in the corresponding frequency band is optimized.
이와 관련하여, 그라운드 월(1130)의 높이는 도 6의 형태에 한정되는 것은 아니다. 응용에 따라, 그라운드 월(1130)의 높이는 제2 안테나 소자(1120)의 높이보다 높게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 안테나 소자의 방사 효율(radiation efficiency)을 향상할 수 있다. 제2 안테나 소자(1120)의 높이가 그라운드 월(1130)의 높이와 동일한 경우, 제2 안테나 소자(1120)의 단부에서 안테나 성능이 열화(degrade)될 수 있다. 이와 관련하여, 제2 안테나 소자(1120)의 에지(edge)에서 유한 그라운드 효과(finite ground effect)에 따라 완전히 모노폴 안테나로 동작하지는 않을 수 있기 때문이다.In this regard, the height of the ground wall 1130 is not limited to the shape of FIG. 6. Depending on the application, the height of the ground wall 1130 may be formed higher than the height of the second antenna element 1120. Accordingly, it is possible to improve the radiation efficiency of the second antenna element. When the height of the second antenna element 1120 is the same as the height of the ground wall 1130, the antenna performance may be degraded at the end of the second antenna element 1120. In this regard, this is because the second antenna element 1120 may not operate entirely as a monopole antenna according to a finite ground effect at the edge of the second antenna element 1120.
한편, 그라운드 월(1130)의 높이가 제2 안테나 소자(1120)의 높이보다 높게 형성되는 경우, 전술한 바와 같이 제2 그라운드(1132)는 제2 안테나 소자(1120)의 제2 도전 멤버(1122)를 커버하지 않도록 형성될 수 있다. 즉, 제2 그라운드(1132)는 제2 안테나 소자(1120)의 제2 도전 멤버(1122)를 커버하지 않고 일부 영역(즉, 회로 기판(1100) 상부)만 커버할 수 있다.On the other hand, when the height of the ground wall 1130 is formed higher than the height of the second antenna element 1120, as described above, the second ground 1132 is the second conductive member 1122 of the second antenna element 1120. ) Can be formed not to cover. That is, the second ground 1132 may not cover the second conductive member 1122 of the second antenna element 1120, but may cover only a partial area (ie, the upper portion of the circuit board 1100 ).
한편, 본 발명에 따른 수직 편파 안테나인 제2 안테나 소자의 구체적인 형상과 이에 따른 전기적 특징에 대해 살펴보면 다음과 같다. 이와 관련하여, 도 7은 본 발명에 따른 수직 편파 안테나의 형상을 나타낸다. 구체적으로, 도 7(a)는 도 4 내지 도 6과 같은 'C'형 벤딩 안테나를 나타낸다. 반면에, 도 7(b)는 'T'형 벤딩 안테나를 나타낸다.Meanwhile, a detailed shape and electrical characteristics of the second antenna element, which is a vertically polarized antenna according to the present invention, are as follows. In this regard, FIG. 7 shows the shape of the vertically polarized antenna according to the present invention. Specifically, FIG. 7(a) shows a'C' type bending antenna as shown in FIGS. 4 to 6. On the other hand, FIG. 7(b) shows a'T' type bending antenna.
도 4 내지 도 6 및 도 7(a)를 참조하면, 제2 안테나 소자(1120)는 제1 도전 멤버(1121) 및 제2 도전 멤버(1122)를 포함하도록 구성 가능하다. 이와 관련하여, 제1 도전 멤버(1121)는 전자 기기 내에서 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(1110)과 수직하게(perpendicularly) 형성된다. 여기서, 제1 도전 멤버(1121)는 회로 기판(1110)의 급전부(feeder 2)와 연결되고, 급전부(feeder 2)로부터 RF 신호를 전달받는다. Referring to FIGS. 4 to 6 and 7A, the second antenna element 1120 may be configured to include a first conductive member 1121 and a second conductive member 1122. In this regard, the first conductive member 1121 is formed perpendicularly to the circuit board 1110 disposed parallel to the top surface and the back surface of the electronic device in the electronic device. Here, the first conductive member 1121 is connected to the feeder 2 of the circuit board 1110 and receives an RF signal from the feeder 2.
여기서, 도전 멤버(conductive member)의 의미는 도전 패턴(conductive pattern)을 포함하는 의미로 넓게 해석된다. 따라서, 제1 및 제2 도전 멤버(1121, 1122)는 제1 및 제2 도전 패턴(1121, 1122)으로 해석될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 및 제2 안테나 소자(1110, 1120)는 도전 멤버와 같이 메탈 프레임으로 구현될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 안테나 소자(1110, 1120)는 도전 패턴 또는 도전 스트립(conductive strip)과 같이 기판 상에 프린트된 금속 패턴(metal pattern)으로 구현될 수 있다Here, the meaning of a conductive member is broadly interpreted as including a conductive pattern. Accordingly, the first and second conductive members 1121 and 1122 may be interpreted as first and second conductive patterns 1121 and 1122. In this regard, the first and second antenna elements 1110 and 1120 may be implemented as a metal frame like a conductive member. In addition, the first and second antenna elements 1110 and 1120 may be implemented as a conductive pattern or a metal pattern printed on a substrate such as a conductive strip.
또한, 제2 도전 멤버(1122)는 제1 도전 멤버(1121)와 수직하게 연결되고, 제1 안테나 소자(1120)와 평행하게 배치된다. 구체적으로, 제2 도전 멤버(1122)는 제1 안테나 소자(1110)의 급전부(feeder 1)와 실질적으로 평행하게 배치된다. 또한, 제2 도전 멤버(1122)는 제2 안테나 소자(1120)의 급전부(feeder 2)와 실질적으로 평행하게 배치된다. 이와 같이, 제1 도전 멤버(1121) 및 제2 도전 멤버(1122)에 의해 형성되는 제2 안테나 소자(1120)에 의해 수직 편파 안테나가 배치되는 배치 공간을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, the second conductive member 1122 is vertically connected to the first conductive member 1121 and disposed in parallel with the first antenna element 1120. Specifically, the second conductive member 1122 is disposed substantially parallel to the feeder 1 of the first antenna element 1110. In addition, the second conductive member 1122 is disposed substantially parallel to the feeder 2 of the second antenna element 1120. As described above, there is an advantage in that the space in which the vertically polarized antenna is disposed can be reduced by the second antenna element 1120 formed by the first conductive member 1121 and the second conductive member 1122.
한편, 도 4 내지 도 6 및 도 7(a)를 참조하면, 제2 안테나 소자(1120)는 제1 도전 멤버(1121), 제2 도전 멤버(1122) 및 제3 도전 멤버(1123)를 포함하도록 구성 가능하다. 이와 관련하여, 제1 도전 멤버(1121)는 전자 기기 내에서 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(1110)과 수직하게(perpendicularly) 형성된다. 여기서, 제1 도전 멤버(1121)는 회로 기판(1110)의 급전부(feeder 2)와 연결되고, 급전부(feeder 2)로부터 RF 신호를 전달받는다. Meanwhile, referring to FIGS. 4 to 6 and 7A, the second antenna element 1120 includes a first conductive member 1121, a second conductive member 1122, and a third conductive member 1123. Can be configured to In this regard, the first conductive member 1121 is formed perpendicularly to the circuit board 1110 disposed parallel to the top surface and the back surface of the electronic device in the electronic device. Here, the first conductive member 1121 is connected to the feeder 2 of the circuit board 1110 and receives an RF signal from the feeder 2.
또한, 제2 도전 멤버(1122)는 제1 도전 멤버(1121)와 수직하게 연결되고, 제1 안테나 소자(1120)와 평행하게 배치된다. 구체적으로, 제2 도전 멤버(1122)는 제1 안테나 소자(1110)의 급전부(feeder 1)와 실질적으로 평행하게 배치된다. 또한, 제2 도전 멤버(1122)는 제2 안테나 소자(1120)의 급전부(feeder 2)와 실질적으로 평행하게 배치된다.In addition, the second conductive member 1122 is vertically connected to the first conductive member 1121 and disposed in parallel with the first antenna element 1120. Specifically, the second conductive member 1122 is disposed substantially parallel to the feeder 1 of the first antenna element 1110. In addition, the second conductive member 1122 is disposed substantially parallel to the feeder 2 of the second antenna element 1120.
또한, 제3 도전 멤버(1123)는 제2 도전 멤버(1122)와 수직하게 연결되고, 제1 도전 멤버(1121)와 평행하게 배치된다. 구체적으로, 제3 도전 멤버(1123)는 제1 안테나 소자(1110)와 실질적으로 수직하게 배치된다. 또한, 제3 도전 멤버(1123)는 제2 안테나 소자(1120)의 급전부(feeder 2) 및 제2 도전 멤버(1122)와 실질적으로 수직하게 배치된다. 이와 같이, 제1 도전 멤버(1121)와 제3 도전 멤버(1123)는 전자 기기의 측면 공간(side surface space) 내에 배치되도록 서로 다른 방향으로 벤딩(bending)되어 형성될 수 있다. 따라서, 제1 도전 멤버(1121) 내지 제3 도전 멤버(1123)에 의해 형성되는 제2 안테나 소자(1120)에 의해 수직 편파 안테나가 배치되는 배치 공간을 더욱 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, the third conductive member 1123 is vertically connected to the second conductive member 1122 and disposed parallel to the first conductive member 1121. Specifically, the third conductive member 1123 is disposed substantially perpendicular to the first antenna element 1110. In addition, the third conductive member 1123 is disposed substantially perpendicular to the feeder 2 and the second conductive member 1122 of the second antenna element 1120. As described above, the first conductive member 1121 and the third conductive member 1123 may be formed by bending in different directions to be disposed in a side surface space of the electronic device. Accordingly, the second antenna element 1120 formed by the first conductive member 1121 to the third conductive member 1123 may further reduce an arrangement space in which the vertically polarized antenna is disposed.
한편, 도 7(b)를 참조하면, 제2 안테나 소자(1120)는 제1 도전 멤버(1121) 및 제2 도전 멤버(1122b)를 포함하도록 구성 가능하다. 이와 관련하여, 제1 도전 멤버(1121)는 전자 기기 내에서 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(1110)과 수직하게(perpendicularly) 형성된다. 여기서, 제1 도전 멤버(1121)는 회로 기판(1110)의 급전부(feeder 2)와 연결되고, 급전부(feeder 2)로부터 RF 신호를 전달받는다. Meanwhile, referring to FIG. 7B, the second antenna element 1120 may be configured to include a first conductive member 1121 and a second conductive member 1122b. In this regard, the first conductive member 1121 is formed perpendicularly to the circuit board 1110 disposed parallel to the top surface and the back surface of the electronic device in the electronic device. Here, the first conductive member 1121 is connected to the feeder 2 of the circuit board 1110 and receives an RF signal from the feeder 2.
또한, 제2 도전 멤버(1122b)는 제1 도전 멤버(1121)와 수직하게 연결되고, 제1 안테나 소자(1120)와 평행하게 배치된다. 구체적으로, 제2 도전 멤버(1122b)는 전자 기기의 측면과 수평 방향으로 상기 측면의 일 축을 따라 양 방향으로 연장된다. 여기서, 제2 도전 멤버(1122b) 중심이 제1 도전 멤버(1121)와 연결되어 방사패턴이 대칭형태로 형성될 수 있다. 한편, 제2 도전 멤버(1122b)는 제1 안테나 소자(1110)와 실질적으로 평행하게 배치되고, 제1 안테나 소자(1110)의 급전부(feeder)와 실질적으로 수직하게 배치된다. 또한, 제2 도전 멤버(1122b)는 제2 안테나 소자(1120)의 급전부(feeder 2)와 실질적으로 수직하게 배치된다. 이와 같이, 제1 도전 멤버(1121) 및 제2 도전 멤버(1122b)에 의해 형성되는 제2 안테나 소자(1120)에 의해 수직 편파 안테나가 배치되는 배치 공간을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, the second conductive member 1122b is vertically connected to the first conductive member 1121 and disposed parallel to the first antenna element 1120. Specifically, the second conductive member 1122b extends in both directions along one axis of the side surface in a horizontal direction with the side surface of the electronic device. Here, the center of the second conductive member 1122b is connected to the first conductive member 1121 so that the radiation pattern may be formed in a symmetrical shape. Meanwhile, the second conductive member 1122b is disposed substantially parallel to the first antenna element 1110 and disposed substantially perpendicular to the feeder of the first antenna element 1110. In addition, the second conductive member 1122b is disposed substantially perpendicular to the feeder 2 of the second antenna element 1120. As described above, there is an advantage in that the space in which the vertically polarized antenna is disposed can be reduced by the second antenna element 1120 formed by the first conductive member 1121 and the second conductive member 1122b.
한편, 제2 안테나 소자(1120)는 제1 도전 멤버(1121), 제2 도전 멤버(1122b) 및 제3 도전 멤버(1123b)를 포함하도록 구성 가능하다. 이와 관련하여, 제1 도전 멤버(1121)는 전자 기기 내에서 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(1110)과 수직하게(perpendicularly) 형성된다. 여기서, 제1 도전 멤버(1121)는 회로 기판(1110)의 급전부(feeder 2)와 연결되고, 급전부(feeder 2)로부터 RF 신호를 전달받는다. Meanwhile, the second antenna element 1120 may be configured to include a first conductive member 1121, a second conductive member 1122b and a third conductive member 1123b. In this regard, the first conductive member 1121 is formed perpendicularly to the circuit board 1110 disposed parallel to the top surface and the back surface of the electronic device in the electronic device. Here, the first conductive member 1121 is connected to the feeder 2 of the circuit board 1110 and receives an RF signal from the feeder 2.
또한, 제2 도전 멤버(1122b)는 제1 도전 멤버(1121)와 수직하게 연결되고, 제1 안테나 소자(1120)와 평행하게 배치된다. 구체적으로, 제2 도전 멤버(1122b)는 전자 기기의 측면과 수평 방향으로 상기 측면의 일 축을 따라 양 방향으로 연장된다. 여기서, 제2 도전 멤버(1122b) 중심이 제1 도전 멤버(1121)와 연결되어 방사패턴이 대칭형태로 형성될 수 있다. 한편, 제2 도전 멤버(1122b)는 제1 안테나 소자(1110)와 실질적으로 평행하게 배치되고, 제1 안테나 소자(1110)의 급전부(feeder)와 실질적으로 수직하게 배치된다. 또한, 제2 도전 멤버(1122b)는 제2 안테나 소자(1120)의 급전부(feeder 2)와 실질적으로 수직하게 배치된다. In addition, the second conductive member 1122b is vertically connected to the first conductive member 1121 and disposed parallel to the first antenna element 1120. Specifically, the second conductive member 1122b extends in both directions along one axis of the side surface in a horizontal direction with the side surface of the electronic device. Here, the center of the second conductive member 1122b is connected to the first conductive member 1121 so that the radiation pattern may be formed in a symmetrical shape. Meanwhile, the second conductive member 1122b is disposed substantially parallel to the first antenna element 1110 and disposed substantially perpendicular to the feeder of the first antenna element 1110. In addition, the second conductive member 1122b is disposed substantially perpendicular to the feeder 2 of the second antenna element 1120.
또한, 제3 도전 멤버(1123b)는 제2 도전 멤버(1122b)와 수직하게 연결된다. 구체적으로, 제3 도전 멤버(1123)는 제2 도전 멤버(1122b)의 양 단부에서 제2 도전 멤버(1122b)와 수직하게 연결될 수 있다. 또한, 제3 도전 멤버(1123b)는 제2 안테나 소자(1120)의 급전부(feeder 2) 및 제2 도전 멤버(1122b)와 실질적으로 수직하게 배치된다. 이와 같이, 제1 도전 멤버(1121) 내지 제3 도전 멤버(1123b)는 전자 기기의 측면 공간(side surface space) 내에 배치되도록 서로 다른 방향으로 벤딩(bending)되어 형성될 수 있다. 따라서, 제1 도전 멤버(1121) 내지 제3 도전 멤버(1123b)에 의해 형성되는 제2 안테나 소자(1120)에 의해 수직 편파 안테나가 배치되는 배치 공간을 더욱 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.Further, the third conductive member 1123b is vertically connected to the second conductive member 1122b. Specifically, the third conductive member 1123 may be vertically connected to the second conductive member 1122b at both ends of the second conductive member 1122b. In addition, the third conductive member 1123b is disposed substantially perpendicular to the feeder 2 and the second conductive member 1122b of the second antenna element 1120. As described above, the first conductive member 1121 to the third conductive member 1123b may be formed by bending in different directions so as to be disposed in the side surface space of the electronic device. Accordingly, the second antenna element 1120 formed by the first conductive member 1121 to the third conductive member 1123b has the advantage of further reducing an arrangement space in which the vertically polarized antenna is disposed.
도 7(b)의''T'형 벤딩 안테나는 도 7(a)의 'C'형 벤딩 안테나보다 수직 편파 안테나가 배치되는 배치 공간을 더욱 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 이와 관련하여, 전자 기기의 크기가 동일한 경우, 도 7(b)의''T'형 벤딩 안테나는 전자 기기의 측면 단부로부터 거리가 도 7(a)의 'C'형 벤딩 안테나보다 더 멀리 배치될 수 있다. 따라서, 도 7(b)의''T'형 벤딩 안테나는 전자 기기의 사용 상태(usage state)에 따른 영향을 적게 받는다는 장점이 있다. 예를 들어, 이동 단말기와 같은 전자 기기에서 사용자의 파지(grab)에 따른 특성 변화가 적다.The'T'-type bending antenna of FIG. 7(b) has the advantage of further reducing an arrangement space in which the vertically polarized antenna is disposed than the'C'-type bending antenna of FIG. 7(a). In this regard, when the size of the electronic device is the same, the'T' type bending antenna of FIG. 7(b) is disposed farther from the side end of the electronic device than the'C' type bending antenna of FIG. 7(a). Can be. Accordingly, the'T' type bending antenna of FIG. 7(b) has the advantage of being less affected by the usage state of the electronic device. For example, in an electronic device such as a mobile terminal, there is little change in characteristics according to a user's grab.
반면에, 도 7(a)의 'C'형 벤딩 안테나는 도 7(b)의''T'형 벤딩 안테나보다 수직 편파 특성 등 전기적 특성이 더 양호하다는 장점이 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 제2 안테나 소자(1120)가 도 7(a)의 'C'형 벤딩 안테나와 도 7(b)의''T'형 벤딩 안테나가 결합된 형태로 구현되고, 결합 부위에 스위치가 포함하도록 구현될 수 있다. 구체적으로, 제1 도전 멤버(1121)와 제2 도전 멤버(1122) 간에 배치되는 제1 스위치와 제1 도전 멤버(1121)와 제2 도전 멤버(1122b)의 양 쪽에 배치되는 제2 및 제3 스위치를 포함할 수 있다. On the other hand, the'C' type bending antenna of FIG. 7(a) has an advantage in that electrical characteristics such as vertical polarization characteristics are better than the'T' type bending antenna of FIG. 7(b). Accordingly, in the present invention, the second antenna element 1120 is implemented in a form in which the'C' type bending antenna of FIG. 7(a) and the'T' type bending antenna of FIG. 7(b) are combined. It can be implemented to include a switch. Specifically, a first switch disposed between the first conductive member 1121 and the second conductive member 1122, and second and third disposed on both sides of the first conductive member 1121 and the second conductive member 1122b. It may include a switch.
이에 따라, 사용자의 파지(grab) 또는 주변 환경에 따라 수신 신호 레벨 차이가 큰 것으로 판단되면, 제2 및 제3 스위치를 이용하여 제1 도전 멤버(1121)와 제2 도전 멤버(1122b)를 연결하여 도 7(b)의'T'형 벤딩 안테나를 구성할 수 있다. Accordingly, when it is determined that the difference in the level of the received signal is large according to the user's grab or the surrounding environment, the first conductive member 1121 and the second conductive member 1122b are connected using the second and third switches. Thus, the'T' type bending antenna of FIG. 7(b) can be configured.
반면에, 주변 환경에 따라 수신 신호 레벨 차이가 작은 것으로 판단되면, 제1 스위치를 이용하여 제1 도전 멤버(1121)와 제2 도전 멤버(1122)를 연결하여 도 7(a)의'C'형 벤딩 안테나를 구성하여 전기적 특성을 최적화할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 서로 다른 환경에 따라 적응적으로 변경가능한 T'형 벤딩 안테나와 C'형 벤딩 안테나를 통해 상황에 최적화된 안테나 성능을 얻을 수 있다는 장점이 있다.On the other hand, if it is determined that the difference in the received signal level is small depending on the surrounding environment, the first conductive member 1121 and the second conductive member 1122 are connected using a first switch to obtain'C' of FIG. 7(a). It is possible to optimize the electrical characteristics by configuring a bending antenna. Accordingly, in the present invention, there is an advantage in that an antenna performance optimized for a situation can be obtained through a T'type bending antenna and a C'type bending antenna that can be adaptively changed according to different environments.
한편, 본 발명에 따르면, 제1 안테나 소자(1110)와 제2 안테나 소자(1120)를 배열 안테나로 구현하여 최적 신호 송수신을 위한 빔 포밍을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 제1 안테나 소자(1110)와 제2 안테나 소자(1120)를 복수의 배열 안테나로 구현하여 다중 입출력(MIMO)와 함께 최적 신호 송수신을 위한 빔 포밍을 구현할 수 있다. 이와 관련하여, 도 8a는 본 발명에 따른 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나가 복수의 배열 안테나로 구성된 전자 기기를 나타낸다. 반면에, 도 8b는 본 발명에 따른 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나가 전자 기기의 일 측면에 배치된 것을 대한 도면이다.Meanwhile, according to the present invention, beamforming for optimal signal transmission and reception may be implemented by implementing the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 as array antennas. In addition, according to the present invention, beamforming for optimal signal transmission and reception can be implemented together with multiple input/output (MIMO) by implementing the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 as a plurality of array antennas. In this regard, FIG. 8A shows an electronic device in which a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna according to the present invention are configured with a plurality of array antennas. On the other hand, FIG. 8B is a diagram illustrating that a horizontal polarized antenna and a vertical polarized antenna according to the present invention are disposed on one side of an electronic device.
도 8a, 도 8b를 참조하면, 제1 안테나 소자(1110) 및 제2 안테나 소자(1120)는 복수의 안테나 소자가 배열된 제1 배열 안테나(ANT1) 및 제2 배열 안테나(ANT2) 로 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 배열 안테나(ANT1) 및 제2 배열 안테나(ANT2)는 응용에 따라 2개, 4개, 6개, 8개, 16개 등으로 확장 가능하다. 8A and 8B, the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 are composed of a first array antenna ANT1 and a second array antenna ANT2 in which a plurality of antenna elements are arranged. I can. In this regard, the first array antenna ANT1 and the second array antenna ANT2 can be expanded to 2, 4, 6, 8, 16, etc. depending on the application.
도 8a, 도 8b를 참조하면, 제1 배열 안테나(ANT1) 및 제2 배열 안테나(ANT2)는 수평 및 수직 방향에서 빔 포밍이 가능하도록 2x2 배열 안테나로 구현될 수 있다. 대안적으로, 제1 배열 안테나(ANT1) 및 제2 배열 안테나(ANT2)는 수평 방향에서만 빔 포밍이 가능하도록 4x1 배열 안테나로 구현될 수 있다.8A and 8B, the first array antenna ANT1 and the second array antenna ANT2 may be implemented as 2x2 array antennas to enable beamforming in horizontal and vertical directions. Alternatively, the first array antenna ANT1 and the second array antenna ANT2 may be implemented as a 4x1 array antenna so that beamforming is possible only in a horizontal direction.
한편, 도 8a, 도 8b를 참조하면, 전자 기기는 제1 안테나 소자(antenna element, 1110) 및 제2 안테나 소자(1120)를 포함한다. 또한, 전자 기기는 송수신부 회로(transceiver circuit, 1210) 및 제어부(1250)를 더 포함한다. 여기서, 송수신부 회로(1210)는 복수의 송신부 회로, 즉 제1 및 제2 송수신부 회로(1211, 1212)를 포함할 수 있고, RFIC(1211, 1212)로 지칭될 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 8A and 8B, the electronic device includes a first antenna element 1110 and a second antenna element 1120. In addition, the electronic device further includes a transceiver circuit 1210 and a control unit 1250. Here, the transmission/reception unit circuit 1210 may include a plurality of transmission unit circuits, that is, first and second transmission/ reception unit circuits 1211 and 1212, and may be referred to as RFICs 1211 and 1212.
한편, 전자 기기는 복수의 송신부 회로(1211, 1212)를 제어하도록 구성된 IFIC(1220)를 더 포함할 수 있다. 한편, 제어부(1250)는 IFIC(1220)를 통해 제1 및 제2 송수신부 회로(1211, 1212)를 제어할 수 있다. 여기서, 제어부(1250)는 기저대역 프로세서(1250) 또는 모뎀(1250)으로 지칭될 수 있다.Meanwhile, the electronic device may further include an IFIC 1220 configured to control the plurality of transmitter circuits 1211 and 1212. Meanwhile, the controller 1250 may control the first and second transceiver circuits 1211 and 1212 through the IFIC 1220. Here, the controller 1250 may be referred to as the baseband processor 1250 or the modem 1250.
도 4 내지 도 6, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 제1 안테나 소자(1110)는 전자 기기의 측면(side surface)에서 제1 편파를 갖는 제1 신호를 방사(radiate)하도록 구성된다. 한편, 제2 안테나 소자(1120)는 측면에서 상기 제1 편파와 상이한 제2 편파를 갖는 제2 신호를 방사하도록 구성된다. 여기서, 제1 편파와 제2 편파는 각각 수평 편파(horizontal polarization: HP) 이고 수직 편파(vertical polarization: VP) 일 수 있다. 하지만, 제1 편파와 제2 편파의 형태는 이에 한정되는 것은 아니고, 전술한 바와 같이 임의의 직교하는 편파일 수 있다.4 to 6, 8A, and 8B, the first antenna element 1110 is configured to radiate a first signal having a first polarization from a side surface of the electronic device. On the other hand, the second antenna element 1120 is configured to emit a second signal having a second polarization different from the first polarization from the side. Here, the first polarization and the second polarization may be horizontal polarization (HP) and vertical polarization (VP), respectively. However, the shapes of the first polarization and the second polarization are not limited thereto, and as described above, any orthogonal polarization may be used.
제1 송수신부 회로(1211)는 제1 배열 안테나(ANT1) 및 제2 배열 안테나(ANT2)와 연결된다. 또한, 제1 송수신부 회로(1211)는 제1 신호 및 제2 신호 중 적어도 하나를 제1 배열 안테나(ANT1) 및 제2 배열 안테나(ANT2) 중 적어도 하나를 통해 방사하도록 제어한다. The first transceiver circuit 1211 is connected to the first array antenna ANT1 and the second array antenna ANT2. In addition, the first transceiver circuit 1211 controls to radiate at least one of the first signal and the second signal through at least one of the first array antenna ANT1 and the second array antenna ANT2.
한편, 제1 송수신부 회로(1211)는 제1 배열 안테나(ANT1)와 제2 배열 안테나(ANT2)가 서로 다른 방향에서 빔이 형성되도록 제어하여 상호 간 간섭 수준을 감소시킬 수 있다.Meanwhile, the first transmission/reception unit circuit 1211 may control the first array antenna ANT1 and the second array antenna ANT2 to form beams in different directions, thereby reducing a level of mutual interference.
본 발명에 따르면, 전술한 바와 같이 제1 안테나 소자(1110)와 제2 안테나 소자(1120)를 복수의 배열 안테나로 구현하여 다중 입출력(MIMO)와 함께 최적 신호 송수신을 위한 빔 포밍을 구현할 수 있다. According to the present invention, the first antenna element 1110 and the second antenna element 1120 are implemented as a plurality of array antennas, as described above, to implement beamforming for optimal signal transmission and reception along with multiple input/output (MIMO). .
이와 관련하여, 전자 기기의 다른 측면에 제1 배열 안테나(ANT1) 및 제2 배열 안테나(ANT2)에 대응하는 제3 배열 안테나(ANT3) 및 제4 배열 안테나(ANT4)가 더 배치될 수 있다. 한편, 제1 내지 제4 배열 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 도 3과 같은 전자 기기의 서로 다른 4개의 측면에 배치될 수 있다. 하지만, 본 발명에 따르면, 전자 기기의 일 측면에 서로 다른 이중 편파를 갖는 안테나를 배치시켜 다중 입출력(MIMO)를 구현할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 전자 기기의 서로 다른 4개의 측면에 안테나를 모두 배치하지 않아도 된다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 전자 기기의 서로 다른 2개의 측면에만 배열 안테나를 구비하면 된다는 장점이 있다.In this regard, a third array antenna ANT3 and a fourth array antenna ANT4 corresponding to the first array antenna ANT1 and the second array antenna ANT2 may be further disposed on the other side of the electronic device. Meanwhile, the first to fourth array antennas ANT1 to ANT4 may be disposed on four different side surfaces of the electronic device as illustrated in FIG. 3. However, according to the present invention, multiple input/output (MIMO) can be implemented by disposing antennas having different double polarizations on one side of an electronic device. Accordingly, in the present invention, it is not necessary to arrange all antennas on four different side surfaces of the electronic device. As shown in FIG. 8A, there is an advantage that an array antenna only needs to be provided on two different sides of the electronic device.
한편, 제2 송수신부 회로(1212)는 제3 배열 안테나(ANT3) 및 제4 배열 안테나(ANT4)와 연결된다. 또한, 제2 송수신부 회로(1212)는 제3 신호 및 제4 신호 중 적어도 하나를 제3 배열 안테나(ANT3) 및 제4 배열 안테나(ANT4) 중 적어도 하나를 통해 방사하도록 제어한다. Meanwhile, the second transceiver circuit 1212 is connected to the third array antenna ANT3 and the fourth array antenna ANT4. In addition, the second transceiver circuit 1212 controls to radiate at least one of the third signal and the fourth signal through at least one of the third array antenna ANT3 and the fourth array antenna ANT4.
제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211) 및 제2 송수신부 회로(1212)와 연결되도록 구성된다. 한편, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211) 및 제2 송수신부 회로(1212)를 통해 가장 최적의 배열 안테나를 통해 신호를 송신 또는 수신하도록 제어할 수 있다.The control unit 1250 is configured to be connected to the first transmission/reception unit circuit 1211 and the second transmission/reception unit circuit 1212. Meanwhile, the control unit 1250 may control to transmit or receive a signal through the most optimal array antenna through the first transmission/reception unit circuit 1211 and the second transmission/reception unit circuit 1212.
구체적으로, 제어부(1250)는 전자 기기의 수평 방향 이동이 수직 방향 이동보다 큰 경우, 다음과 같이 동일 편파의 배열 안테나를 통해 신호를 방사하도록 제어할 수 있다. 이러한 경우 제어부(1250)는 안테나의 편파를 변경하는 것보다 안테나를 통해 수평 방향에서 최적 빔을 탐색하도록 제어할 수 있다. 따라서, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211) 및 제2 송수신부 회로(1212)의 동작 상태 변경을 통해 동일 편파의 배열 안테나를 통해 신호를 방사하도록 제어할 수 있다. Specifically, when the horizontal movement of the electronic device is greater than the vertical movement, the controller 1250 may control to emit a signal through an array antenna having the same polarization as follows. In this case, the controller 1250 may control to search for an optimal beam in the horizontal direction through the antenna rather than changing the polarization of the antenna. Accordingly, the control unit 1250 may control to emit a signal through the array antenna of the same polarization by changing the operating states of the first transmission/reception unit circuit 1211 and the second transmission/reception unit circuit 1212.
예를 들어, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211)를 통해 수평 편파 안테나인 제1 배열 안테나(ANT1)에서 제2 송수신부 회로(1212)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 제어부(1250)는 제2 송수신부 회로(1212)를 통해 이전과 동일한 수평 편파를 갖는 제3 배열 안테나(ANT3)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 따라서, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211)를 오프(OFF) 시키고 제2 송수신부 회로(1212)를 온(ON) 시킬 수 있다. 이에 따라 전자 기기의 측면의 서로 다른 위치에 배치된 배열 안테나를 활용하여 단말 이동과 주변 환경 변화에 따라 빔 형성을 적응적으로 대응할 수 있다는 장점이 있다.For example, the controller 1250 may transmit and receive signals through the second transceiver circuit 1212 from the first array antenna ANT1, which is a horizontal polarization antenna, through the first transceiver circuit 1211. Accordingly, the control unit 1250 may transmit and receive signals through the third array antenna ANT3 having the same horizontal polarization as before through the second transceiver circuit 1212. Accordingly, the control unit 1250 may turn off the first transceiver circuit 1211 and turn on the second transceiver circuit 1212. Accordingly, there is an advantage in that the beam formation can be adaptively responded to the movement of the terminal and changes in the surrounding environment by using array antennas disposed at different positions on the side of the electronic device.
대안적으로, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211)를 통해 수직 편파 안테나인 제2 배열 안테나(ANT2)에서 제2 송수신부 회로(1212)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 제어부(1250)는 제2 송수신부 회로(1212)를 통해 이전과 동일한 수직 편파를 갖는 제4 배열 안테나(ANT4)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 따라서, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211)를 오프(OFF) 시키고 제2 송수신부 회로(1212)를 온(ON) 시킬 수 있다. 이에 따라 전자 기기의 측면의 서로 다른 위치에 배치된 배열 안테나를 활용하여 단말 이동과 주변 환경 변화에 따라 빔 형성을 적응적으로 대응할 수 있다는 장점이 있다.Alternatively, the controller 1250 may transmit and receive signals through the second transceiver circuit 1212 from the second array antenna ANT2, which is a vertically polarized antenna, through the first transceiver circuit 1211. Accordingly, the control unit 1250 may transmit and receive signals through the fourth array antenna ANT4 having the same vertical polarization as before through the second transceiver circuit 1212. Accordingly, the control unit 1250 may turn off the first transceiver circuit 1211 and turn on the second transceiver circuit 1212. Accordingly, there is an advantage in that the beam formation can be adaptively responded to the movement of the terminal and changes in the surrounding environment by using array antennas disposed at different positions on the side of the electronic device.
대안적으로, 제어부(1250)는 제2 송수신부 회로(1212)를 통해 수평 편파 안테나인 제3 배열 안테나(ANT3)에서 제1 송수신부 회로(1211)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1212)를 통해 이전과 동일한 수평 편파를 갖는 제1 배열 안테나(ANT1)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 따라서, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211)를 온(ON) 시키고 제2 송수신부 회로(1212)를 오프(OFF) 시킬 수 있다. 이에 따라 전자 기기의 측면의 서로 다른 위치에 배치된 배열 안테나를 활용하여 단말 이동과 주변 환경 변화에 따라 빔 형성을 적응적으로 대응할 수 있다는 장점이 있다.Alternatively, the controller 1250 may transmit and receive signals through the first transceiver circuit 1211 from the third array antenna ANT3, which is a horizontal polarized antenna, through the second transceiver circuit 1212. Accordingly, the control unit 1250 may transmit and receive signals through the first array antenna ANT1 having the same horizontal polarization as before through the first transmission/reception unit circuit 1212. Accordingly, the control unit 1250 may turn on the first transmission/reception unit circuit 1211 and turn off the second transmission/reception unit circuit 1212. Accordingly, there is an advantage in that the beam formation can be adaptively responded to the movement of the terminal and changes in the surrounding environment by using array antennas disposed at different positions on the side of the electronic device.
대안적으로, 제어부(1250)는 제2 송수신부 회로(1212)를 통해 수직 편파 안테나인 제4 배열 안테나(ANT4)에서 제1 송수신부 회로(1211)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211)를 통해 이전과 동일한 수직 편파를 갖는 제2 배열 안테나(ANT2)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 따라서, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211)를 온(ON) 시키고 제2 송수신부 회로(1212)를 오프(OFF) 시킬 수 있다. 이에 따라 전자 기기의 측면의 서로 다른 위치에 배치된 배열 안테나를 활용하여 단말 이동과 주변 환경 변화에 따라 빔 형성을 적응적으로 대응할 수 있다는 장점이 있다.Alternatively, the controller 1250 may transmit and receive signals through the first transceiver circuit 1211 from the fourth array antenna ANT4, which is a vertically polarized antenna, through the second transceiver circuit 1212. Accordingly, the control unit 1250 may transmit and receive signals through the second array antenna ANT2 having the same vertical polarization as before through the first transmission/reception unit circuit 1211. Accordingly, the control unit 1250 may turn on the first transmission/reception unit circuit 1211 and turn off the second transmission/reception unit circuit 1212. Accordingly, there is an advantage in that the beam formation can be adaptively responded to the movement of the terminal and changes in the surrounding environment by using array antennas disposed at different positions on the side of the electronic device.
반면에, 제어부(1250)는 전자 기기의 수직 방향 이동이 수평 방향 이동보다 큰 경우, 다음과 같이 서로 다른 편파의 배열 안테나를 통해 신호를 방사하도록 제어할 수 있다. 이러한 경우 제어부(1250)는 동일 편파 안테나를 통해 최적 빔을 탐색하는 것보다 일단 안테나의 편파를 변경하도록 제어할 수 있다. 따라서, 제어부(1250)는 서로 다른 편파의 배열 안테나를 통해 신호를 방사하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 제1 송수신부 회로(1211)와 제2 송수신부 회로(1212) 간의 전환은 발생하지 않는다.On the other hand, when the vertical movement of the electronic device is greater than the horizontal movement, the controller 1250 may control to radiate a signal through array antennas of different polarizations as follows. In this case, the controller 1250 may control the polarization of the antenna to be changed once rather than searching for an optimal beam through the same polarized antenna. Accordingly, the control unit 1250 may control to emit signals through array antennas having different polarizations. In this case, switching between the first transmission/reception unit circuit 1211 and the second transmission/reception unit circuit 1212 does not occur.
예를 들어, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211)를 통해 수평 편파 안테나인 제1 배열 안테나(ANT1)에서 수직 편파 안테나인 제2 배열 안테나(ANT2)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 제어부(1250)는 동일한 제1 송수신부 회로(1211)를 통해 이전과 다른 수직 편파를 갖는 제2 배열 안테나(ANT2)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 따라서, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211)를 온 (ON) 상태로 유지하고, 제2 송수신부 회로(1212)를 오프(OFF) 상태로 유지하여, 회로 토폴로지 변경을 최소화하고 구성 부품(component)의 상태 변경을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.For example, the control unit 1250 may transmit and receive signals from the first array antenna ANT1, which is a horizontal polarization antenna, through the second array antenna ANT2, which is a vertical polarization antenna through the first transceiver circuit 1211. I can. Accordingly, the control unit 1250 may transmit and receive signals through the second array antenna ANT2 having a different vertical polarization than before through the same first transmission/reception unit circuit 1211. Accordingly, the control unit 1250 maintains the first transmission/reception unit circuit 1211 in an ON state and the second transmission/reception unit circuit 1212 in an OFF state, thereby minimizing and configuring a circuit topology change. There is an advantage in that it is possible to minimize changes in the state of a component.
대안적으로, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211)를 통해 수직 편파 안테나인 제2 배열 안테나(ANT2)에서 수평 편파 안테나인 제1 배열 안테나(ANT1)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 제어부(1250)는 동일한 제1 송수신부 회로(1211)를 통해 이전과 다른 수평 편파를 갖는 제1 배열 안테나(ANT1)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 따라서, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211)를 온 (ON) 상태로 유지하고, 제2 송수신부 회로(1212)를 오프(OFF) 상태로 유지하여, 회로 토폴로지 변경을 최소화하고 구성 부품의 상태 변경을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.Alternatively, the control unit 1250 may transmit and receive signals from the second array antenna ANT2, which is a vertical polarization antenna, through the first array antenna ANT1, which is a horizontal polarization antenna through the first transceiver circuit 1211. I can. Accordingly, the control unit 1250 may transmit and receive signals through the first array antenna ANT1 having a horizontal polarization different from the previous one through the same first transmission/reception unit circuit 1211. Accordingly, the control unit 1250 maintains the first transmission/reception unit circuit 1211 in an ON state and the second transmission/reception unit circuit 1212 in an OFF state, thereby minimizing and configuring a circuit topology change. It has the advantage of minimizing changes in the state of the part.
대안적으로, 제어부(1250)는 제2 송수신부 회로(1212)를 통해 수평 편파 안테나인 제3 배열 안테나(ANT3)에서 수직 편파 안테나인 제4 배열 안테나(ANT4)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 제어부(1250)는 동일한 제2 송수신부 회로(1212)를 통해 이전과 다른 수직 편파를 갖는 제4 배열 안테나(ANT4)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 따라서, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211)를 오프(OFF) 상태로 유지하고, 제2 송수신부 회로(1212)를 온 (ON) 상태로 유지하여, 회로 토폴로지 변경을 최소화하고 구성 부품의 상태 변경을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.Alternatively, the control unit 1250 may transmit and receive signals from the third array antenna ANT3, which is a horizontal polarized antenna, through the fourth array antenna ANT4, which is a vertically polarized antenna through the second transceiver circuit 1212. I can. Accordingly, the controller 1250 may transmit and receive signals through the fourth array antenna ANT4 having a different vertical polarization than before through the same second transceiver circuit 1212. Accordingly, the control unit 1250 maintains the first transmission/reception unit circuit 1211 in an OFF state and the second transmission/reception unit circuit 1212 in an ON state, thereby minimizing and configuring the circuit topology change. It has the advantage of minimizing changes in the state of the part.
대안적으로, 제어부(1250)는 제2 송수신부 회로(1212)를 통해 수직 편파 안테나인 제4 배열 안테나(ANT4)에서 수평 편파 안테나인 제3 배열 안테나(ANT3)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 제어부(1250)는 동일한 제2 송수신부 회로(1212)를 통해 이전과 다른 수평 편파를 갖는 제3 배열 안테나(ANT3)를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 따라서, 제어부(1250)는 제1 송수신부 회로(1211)를 오프(OFF) 상태로 유지하고, 제2 송수신부 회로(1212)를 온 (ON) 상태로 유지하여, 회로 토폴로지 변경을 최소화하고 구성 부품의 상태 변경을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.Alternatively, the control unit 1250 may transmit and receive signals from the fourth array antenna ANT4, which is a vertical polarization antenna, through the third array antenna ANT3, which is a horizontal polarization antenna through the second transceiver circuit 1212. I can. Accordingly, the controller 1250 may transmit and receive signals through the third array antenna ANT3 having a horizontal polarization different from the previous one through the same second transceiver circuit 1212. Accordingly, the control unit 1250 maintains the first transmission/reception unit circuit 1211 in an OFF state and the second transmission/reception unit circuit 1212 in an ON state, thereby minimizing and configuring the circuit topology change. It has the advantage of minimizing changes in the state of the part.
이상에서는, 본 발명에 따른 밀리미터파 대역에서 동작하는 이중 편파 안테나 구조에 대해 살펴보았다. 이하에서는, 본 발명에 따른 밀리미터파 대역에서 동작하는 이중 편파 안테나 구조에 따른 기술적 효과를 대조군과 비교하여 살펴보기로 한다.In the above, a structure of a double polarized antenna operating in a millimeter wave band according to the present invention has been described. Hereinafter, the technical effect of the structure of the dual polarized wave antenna operating in the millimeter wave band according to the present invention will be compared with the control group.
이와 관련하여, 도 9는 본 발명에 따른 벤딩 구조의 수직 편파 안테나 및 그라운드 월 구조와 벤딩 구조가 없는 경우를 비교한 것이다. 이와 관련하여, 도 4 내지 도 6 및 도 9(b)에 따른 벤딩 구조의 수직 편파 안테나 및 그라운드 월 구조를 갖는 이중 편파 안테나는 다음과 같이 구성될 수 있다.In this regard, FIG. 9 is a comparison between a vertically polarized antenna and a ground wall structure having a bending structure according to the present invention and a case without a bending structure. In this regard, a vertically polarized antenna having a bending structure and a dual polarized antenna having a ground wall structure according to FIGS. 4 to 6 and 9(b) may be configured as follows.
제1 안테나(1110)는 전자 기기의 측면(side surface)에서 제1 편파를 갖는 제1 신호를 방사(radiate)하도록 구성된다. 한편, 제2 안테나(1120)는 제1 안테나(1110)와 실질적으로 수직하여 제1 편파와 상이한 제2 편파를 갖는 제2 신호를 방사하도록 구성된다. 여기서, 제1 편파와 제2 편파는 각각 수평 편파(horizontal polarization: HP) 이고 수직 편파(vertical polarization: VP) 일 수 있다. 하지만, 제1 편파와 제2 편파의 형태는 이에 한정되는 것은 아니고, 전술한 바와 같이 임의의 직교하는 편파일 수 있다.The first antenna 1110 is configured to radiate a first signal having a first polarization from a side surface of the electronic device. Meanwhile, the second antenna 1120 is configured to emit a second signal having a second polarization different from the first polarization by being substantially perpendicular to the first antenna 1110. Here, the first polarization and the second polarization may be horizontal polarization (HP) and vertical polarization (VP), respectively. However, the shapes of the first polarization and the second polarization are not limited thereto, and as described above, any orthogonal polarization may be used.
송수신부 회로(transceiver circuit, 1210)는 제1 안테나(1110) 및 제2 안테나(1120)와 연결되도록 구성된다. 또한, 송수신부 회로(1250)는 제1 신호 및 제2 신호중 적어도 하나를 제1 안테나(1110) 및 제2 안테나(1120) 중 적어도 하나를 통해 방사하도록 제어할 수 있다.The transceiver circuit 1210 is configured to be connected to the first antenna 1110 and the second antenna 1120. Also, the transceiver circuit 1250 may control to radiate at least one of the first signal and the second signal through at least one of the first antenna 1110 and the second antenna 1120.
이와 관련하여, 도 4 내지 도 6 및 도 9(b)를 참조하면, 제2 안테나(1120)의 적어도 일부 영역(area), 즉 제2 도전 멤버(1122, 1122b)는 제1 안테나(1110)와 평행하도록 배치된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 벤딩 구조의 수직 편파 안테나를 통해 안테나 모듈의 높이를 도 9(a) 구조보다 50% 이상 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.In this regard, referring to FIGS. 4 to 6 and 9(b), at least a partial area of the second antenna 1120, that is, the second conductive members 1122 and 1122b, is the first antenna 1110. It is placed parallel to. Accordingly, there is an advantage that the height of the antenna module can be reduced by 50% or more compared to the structure of FIG. 9(a) through the vertically polarized antenna of the bending structure according to the present invention.
또한, 본 발명에 따른 벤딩 구조는 수직 편파 안테나와 함께 그라운드 월 구조에도 적용될 수 있다. 이와 관련하여, 그라운드 월(1130)은 전자 기기 내에 배치된 회로 기판(1100)의 전면에 수직하게 형성되어 제2 안테나(1120)에 대한 그라운드로 동작할 수 있다. In addition, the bending structure according to the present invention can be applied to a ground wall structure together with a vertically polarized antenna. In this regard, the ground wall 1130 may be formed perpendicular to the front surface of the circuit board 1100 disposed in the electronic device to operate as a ground for the second antenna 1120.
한편, 그라운드 월(1130)은 제1 그라운드(1131) 및 제2 그라운드(1132)를 포함하도록 구성된다. 이와 같이, 수직하게 형성되는 제1 그라운드(1131) 및 제2 그라운드(1132)에 의해, 전자 기기의 측면 높이 (두께)를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.Meanwhile, the ground wall 1130 is configured to include a first ground 1131 and a second ground 1132. As described above, the first ground 1131 and the second ground 1132 formed vertically have the advantage of reducing the side height (thickness) of the electronic device.
제1 그라운드(1131)는 회로 기판(1100)의 전면에 수직하게 형성된다. 즉, 제1 그라운드(1131)는 다층 회로 기판(1100)의 전면에 해당하는 제1 회로 기판(1101)의 전면에 수직하게 형성될 수 있다. The first ground 1131 is formed perpendicular to the entire surface of the circuit board 1100. That is, the first ground 1131 may be formed perpendicular to the front surface of the first circuit board 1101 corresponding to the front surface of the multilayer circuit board 1100.
한편, 제2 그라운드(1132)는 제1 그라운드(1131)와 수직하게 연결되고, 회로 기판(1100)의 전면과 평행하게 형성된다. 이와 관련하여, 제2 그라운드(1132)는 제2 안테나(1120)의 제2 도전 멤버(1122)를 커버하지 않고 일부 영역(즉, 회로 기판(1100) 상부)만 커버할 수 있다. 제2 그라운드(1132)가 제2 도전 멤버(1122)를 커버하도록 형성되는 경우, 제2 그라운드(1132)가 제2 도전 멤버(1122)의 상부에 배치되어야 하는 제약이 발생하기 때문이다. Meanwhile, the second ground 1132 is vertically connected to the first ground 1131 and is formed parallel to the front surface of the circuit board 1100. In this regard, the second ground 1132 may not cover the second conductive member 1122 of the second antenna 1120, but may cover only a partial area (ie, the upper portion of the circuit board 1100 ). This is because when the second ground 1132 is formed to cover the second conductive member 1122, there is a restriction that the second ground 1132 must be disposed above the second conductive member 1122.
이와 관련하여, 제2 그라운드(1132)가 제2 도전 멤버(1122)의 상부에 배치되는 경우, 제2 도전 멤버(1122)에 의한 신호 방사가 전자 기기의 하부로 향하게 된다. 이에 따라, 제2 도전 멤버(1122)에 의한 신호 방사가 제1 안테나 (1110)에 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라, 제1 안테나(1110)와 제2 안테나 (1120) 간의 간섭을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 제2 그라운드(1132)는 제2 도전 멤버(1122)에 대한 그라운드로 동작하지 않도록 제2 도전 멤버(1122)의 주변 영역에 형성되지 않는 것을 특징으로 한다.In this regard, when the second ground 1132 is disposed above the second conductive member 1122, signal radiation by the second conductive member 1122 is directed to the bottom of the electronic device. Accordingly, signal radiation by the second conductive member 1122 may affect the first antenna 1110. Accordingly, interference between the first antenna 1110 and the second antenna 1120 may be increased. Accordingly, in the present invention, the second ground 1132 is not formed in a peripheral region of the second conductive member 1122 so as not to operate as a ground for the second conductive member 1122.
한편, 도 6 및 도 9(b)를 참조하면, 그라운드 월(1130)의 높이는 제2 안테나 소자(1120)의 높이와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 이와 같이, 그라운드 월(1130)의 높이를 제한하여, 전자 기기의 두께를 최소화하면서 제2 안테나(1120)의 임피던스 정합(impedance matching) 특성을 향상시킬 수 있다. 이를 위해, 해당 주파수 대역에서 임피던스 특성이 최적화되도록 제2 그라운드(1132)와 제2 안테나(1120)와의 거리(d)를 최적화할 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 6 and 9B, the height of the ground wall 1130 may be formed substantially the same as the height of the second antenna element 1120. In this way, by limiting the height of the ground wall 1130, it is possible to improve the impedance matching characteristic of the second antenna 1120 while minimizing the thickness of the electronic device. To this end, the distance d between the second ground 1132 and the second antenna 1120 may be optimized so that the impedance characteristic in the corresponding frequency band is optimized.
한편, 도 10은 본 발명에 따른 벤딩 수직 편파 안테나를 포함하는 전자 기기와 다른 형태의 수직 편파 안테나를 포함하는 전자 기기를 나타낸다. 구체적으로, 도 10(a)는 수직 편파 안테나 + 그라운드 월 구조 (구조 1)이고, 도 10(b)는 제1 및 제2 도전 멤버(1121, 1122)로 벤딩된 수직 편파 안테나 + 그라운드 월 구조 (구조 2)이다. 반면에, 도 10(c)는 제1 내지 제3 도전 멤버(1121 내지 1123)로 벤딩된 수직 편파 안테나 + 그라운드 월 구조 (구조 3)이다. 이러한 구조 1 내지 구조 3은 벤딩 수직 편파 안테나의 특성만을 고려하기 위해, 그라운드 월 구조는 벤딩 구조가 없는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, FIG. 10 shows an electronic device including a bending vertically polarized antenna and an electronic device including a vertically polarized antenna of a different type according to the present invention. Specifically, FIG. 10(a) is a vertically polarized antenna + ground wall structure (structure 1), and FIG. 10(b) is a vertically polarized antenna + ground wall structure bent with first and second conductive members 1121 and 1122. (Structure 2). On the other hand, FIG. 10C shows a vertically polarized antenna + ground wall structure (Structure 3) bent with first to third conductive members 1121 to 1123. Structures 1 to 3 are characterized in that the ground wall structure does not have a bending structure in order to consider only the characteristics of the bending vertically polarized antenna.
한편, 도 11은 도 10의 구조 1 내지 구조 3에서 주파수 변화에 따른 산란 파라미터(scattering parameter)를 나타낸다. 구체적으로, 도 11은 본 발명과 관련하여 구조 1 내지 구조 3에서 주파수 변화에 따른 반사 손실(reflection loss: RL) 특성을 나타낸다. 여기서, dB(S(2,2))_(a)는 도 10(a)의 구조 1에서 반사 손실 특성을 나타낸다. 한편, dB(S(2,2))_(a)는 도 10(b)의 구조 2에서 반사 손실 특성을 나타낸다. 또한, dB(S(2,2))_(c)는 도 10(c)의 구조 3에서 반사 손실 특성을 나타낸다. 이와 관련하여, S(2,2)의 의미는 포트 2로 신호가 입력된 경우 반사되는 신호의 비율을 의미한다. 여기서, 포트 2는 수직 편파 안테나인 제2 안테나(1120)의 포트 2를 의미한다.Meanwhile, FIG. 11 shows scattering parameters according to frequency changes in Structures 1 to 3 of FIG. 10. Specifically, FIG. 11 shows a reflection loss (RL) characteristic according to a frequency change in Structures 1 to 3 in relation to the present invention. Here, dB(S(2,2))_(a) represents the return loss characteristic in Structure 1 of FIG. 10(a). Meanwhile, dB(S(2,2))_(a) represents the return loss characteristic in Structure 2 of FIG. 10(b). In addition, dB(S(2,2))_(c) represents the return loss characteristic in Structure 3 of FIG. 10(c). In this regard, the meaning of S(2,2) means the ratio of the reflected signal when a signal is input to port 2. Here, port 2 means port 2 of the second antenna 1120 which is a vertically polarized antenna.
도 10 및 도 11을 참조하면, 구조 1과 같은 벤딩 없는 구조에 따라 전자 기기의 높이가 증가하면, 안테나 모듈은 비교적 낮은 주파수, 약 27.5GHz 부근에서 공진이 발생한다. 한편, 구조 2와 같은 제1 및 제2 도전 멤버(1121, 1122)만을 포함하는 경우, 안테나 모듈의 공진 주파수는 약 34GHz 부근에서 형성된다. 반면에, 구조 3과 같은 제3 도전 멤버(1121 내지 1123)을 포함하는 경우, 안테나 모듈의 공진 주파수는 약 28GHz 부근에서 형성되어 원하는 주파수 대역에서 동작할 수 있다.Referring to FIGS. 10 and 11, when the height of the electronic device increases according to the structure without bending such as Structure 1, the antenna module generates resonance at a relatively low frequency, around 27.5 GHz. Meanwhile, when only the first and second conductive members 1121 and 1122 are included as in Structure 2, the resonance frequency of the antenna module is formed around 34 GHz. On the other hand, when the third conductive members 1121 to 1123 as in Structure 3 are included, the resonant frequency of the antenna module is formed around 28 GHz, so that the antenna module can operate in a desired frequency band.
또한, 본 발명에 따른 벤딩 구조의 수직 편파 안테나에 의해서, 제한된 공간 내에 방사체(radiator)가 배치됨에 따른 다중 공진 현상으로 인해 대역폭 특성이 향상된다는 장점이 있다. 이와 관련하여, 도 11을 참조하면, 구조 3에 의한 안테나 모듈이 구조 1에 의한 안테나 모듈보다 더 광대역에서 동작함을 알 수 있다.In addition, the vertically polarized antenna having a bending structure according to the present invention has an advantage in that bandwidth characteristics are improved due to a multiple resonance phenomenon as a radiator is disposed in a limited space. In this regard, referring to FIG. 11, it can be seen that the antenna module according to structure 3 operates in a wider range than the antenna module according to structure 1.
한편, 도 12는 본 발명에 따른 벤딩 수직 편파 안테나 구조에서 그라운드 월 구조의 벤딩 유무에 따른 구조를 비교한 것이다. 구체적으로, 도 12(a)는 제1 내지 제3 도전 멤버(1121 내지 1123)로 벤딩된 수직 편파 안테나 + 그라운드 월 구조 (구조 1) 이다. 반면에, 도 12(b)는 제1 내지 제3 도전 멤버(1121 내지 1123)로 벤딩된 수직 편파 안테나 + 제1 및 제2 그라운드(1131, 1132)로 벤딩된 그라운드 월 구조 (구조 2) 이다.Meanwhile, FIG. 12 is a comparison of structures according to the presence or absence of bending of the ground wall structure in the bending vertically polarized antenna structure according to the present invention. Specifically, FIG. 12(a) shows a vertically polarized antenna + ground wall structure (Structure 1) bent with first to third conductive members 1121 to 1123. On the other hand, FIG. 12(b) shows a vertically polarized antenna bent with the first to third conductive members 1121 to 1123 + a ground wall structure bent with the first and second grounds 1131 and 1132 (structure 2). .
도 12(b)를 참조하면, 그라운드 월(1130)의 높이는 제2 안테나 소자(1120)의 높이와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 이와 같이, 그라운드 월(1130)의 높이를 제한하여, 전자 기기의 두께를 최소화하면서 제2 안테나(1120)의 임피던스 정합(impedance matching) 특성을 향상시킬 수 있다. 이를 위해, 해당 주파수 대역에서 임피던스 특성이 최적화되도록 제2 그라운드(1132)와 제2 안테나(1120)와의 거리(d)를 최적화할 수 있다.Referring to FIG. 12B, the height of the ground wall 1130 may be formed substantially equal to the height of the second antenna element 1120. In this way, by limiting the height of the ground wall 1130, it is possible to improve the impedance matching characteristic of the second antenna 1120 while minimizing the thickness of the electronic device. To this end, the distance d between the second ground 1132 and the second antenna 1120 may be optimized so that the impedance characteristic in the corresponding frequency band is optimized.
한편, 도 13a는 도 12의 구조 1 및 구조 2에서 주파수 변화에 따른 반사 손실 특성을 나타낸 것이다. 도 6, 도 12를 참조하면, 제2 그라운드(1132)의 높이를 제2 안테나 소자(1120), 즉 제2 도전 멤버(1122)의 높이와 실질적으로 동일하게 하고, 거리(d)를 최적화할 수 있다. 이에 따라, 도 13a와 같이 구조 2의 안테나 모듈의 반사 손실 특성이 구조 1의 안테나 모듈의 반사 손실 특성보다 향상됨을 알 수 있다. 여기서, dB(S(2,2))_a는 도 12(a)의 구조 1의 안테나 모듈의 반사 손실을 나타낸다. 또한, dB(S(2,2))_b는 도 12(b)의 구조 2의 안테나 모듈의 반사 손실을 나타낸다. 이와 관련하여, S(2,2)의 의미는 포트 2로 신호가 입력된 경우 반사되는 신호의 비율을 의미한다. 여기서, 포트 2는 수직 편파 안테나인 제2 안테나(1120)의 포트 2를 의미한다.Meanwhile, FIG. 13A shows the return loss characteristics according to the frequency change in Structures 1 and 2 of FIG. 12. 6 and 12, the height of the second ground 1132 is substantially the same as the height of the second antenna element 1120, that is, the second conductive member 1122, and the distance d is optimized. I can. Accordingly, it can be seen that the return loss characteristics of the antenna module of Structure 2 are improved than that of the antenna module of Structure 1 as shown in FIG. 13A. Here, dB(S(2,2))_a represents the return loss of the antenna module of Structure 1 in FIG. 12(a). In addition, dB(S(2,2))_b represents the return loss of the antenna module of Structure 2 of FIG. 12(b). In this regard, the meaning of S(2,2) means the ratio of the reflected signal when a signal is input to port 2. Here, port 2 means port 2 of the second antenna 1120 which is a vertically polarized antenna.
대역폭 특성과 관련하여, 구조 2의 안테나 모듈의 대역폭 특성이 구조 1의 안테나 모듈의 대역폭 특성에 비해 광대역 특성을 갖는 것은 아니다. 광대역 특성과 관련하여, 도 11 및 도 12를 참조하면, 벤딩된 수직 편파 안테나 구조에 따른 다중 공진 현상에 의해 광대역 특성이 획득된다.Regarding the bandwidth characteristics, the bandwidth characteristics of the antenna module of Structure 2 do not have broadband characteristics compared to the bandwidth characteristics of the antenna module of Structure 1. Regarding the broadband characteristic, referring to FIGS. 11 and 12, the broadband characteristic is obtained by a multiple resonance phenomenon according to a bent vertically polarized antenna structure.
따라서, 본 발명에서는 벤딩된 수직 편파 안테나 구조를 채택하여 전자 기기의 높이를 최소화하면서도 광대역 특성을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 또한, 벤딩 구조의 그라운드 월을 채택하여, 특정 주파수 대역 내에서 임피던스 정합 특성을 최적화할 수 있다는 장점이 있다.Accordingly, in the present invention, by adopting a bent vertically polarized antenna structure, there is an advantage in that the height of the electronic device can be minimized and broadband characteristics can be obtained. In addition, by adopting a ground wall having a bending structure, there is an advantage in that impedance matching characteristics can be optimized within a specific frequency band.
한편, 도 13b는 도 12의 구조 1 및 구조 2에서 주파수 변화에 따른 반사 손실 특성을 스미스 차트(smith chart)로 나타낸 것이다. 도 13b를 참조하면, 구조 1보다 구조 2와 같은 벤딩 구조의 그라운드 월을 채택하여, 특정 주파수 대역 내에서 임피던스 정합 특성을 최적화할 수 있다는 장점이 있다. 한편, 도 13b의 구조 1 및 구조 2에서 모두 변곡점, 즉 다중 공진 점이 형성됨을 알 수 있다. Meanwhile, FIG. 13B is a smith chart showing the reflection loss characteristics according to frequency change in Structures 1 and 2 of FIG. 12. Referring to FIG. 13B, by adopting a ground wall having a bending structure similar to that of Structure 2 rather than Structure 1, there is an advantage in that impedance matching characteristics can be optimized within a specific frequency band. Meanwhile, it can be seen that in both structures 1 and 2 of FIG. 13B, inflection points, that is, multiple resonance points, are formed.
이러한 다중 공진 점에 의한 대역폭 특성과 관련하여, 구조 2의 안테나 모듈의 대역폭 특성이 구조 1의 안테나 모듈의 대역폭 특성에 비해 광대역 특성을 갖는 것은 아니다. 광대역 특성과 관련하여, 도 11 및 도 12를 참조하면, 벤딩된 수직 편파 안테나 구조에 따른 다중 공진 현상에 의해 광대역 특성이 획득된다.Regarding the bandwidth characteristics due to the multiple resonance points, the bandwidth characteristics of the antenna module of Structure 2 do not have a broadband characteristic compared to the bandwidth characteristics of the antenna module of Structure 1. Regarding the broadband characteristic, referring to FIGS. 11 and 12, the broadband characteristic is obtained by a multiple resonance phenomenon according to a bent vertically polarized antenna structure.
한편, 본 발명의 일 양상에 따른 이중 편파 안테나를 구비하는 전자 기기를 수직/수평 편파 안테나 소자 관점에서 살펴보았다. 이하에서는 본 발명의 다른 양상에 따른 이중 편파 안테나를 구비하는 전자 기기를 안테나 관점, 또는 배열 안테나 관점에서 살펴보기로 한다.Meanwhile, an electronic device having a double polarized antenna according to an aspect of the present invention was examined from the viewpoint of a vertical/horizontal polarized antenna element. Hereinafter, an electronic device including a double polarized antenna according to another aspect of the present invention will be described from an antenna point of view or an array antenna point of view.
이와 관련하여, 도 4 내지 도 6, 도 8a, 도 8b, 도 9, 도 11을 참조하면, 전자 기기는 다음과 같이 제1 안테나(1110) 및 제2 안테나(1120)를 구비하는 안테나 모듈을 포함하도록 구성 가능하다. 또한, 전자 기기는 송수신부 회로(1210)와 제어부(1250)를 더 포함하도록 구성 가능하다. 한편, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니고, 전술된 모든 기술적 특징이 적용되도록 구성 가능하다.In this regard, referring to FIGS. 4 to 6, 8A, 8B, 9, and 11, the electronic device includes an antenna module including a first antenna 1110 and a second antenna 1120 as follows. Configurable to include. In addition, the electronic device may be configured to further include a transceiver circuit 1210 and a controller 1250. On the other hand, it is not limited to this configuration, and may be configured to apply all the above-described technical features.
이와 관련하여, 제1 안테나(1110)는 전자 기기의 측면(side surface)에서 제1 편파를 갖는 제1 신호를 방사(radiate)하도록 구성된다. 한편, 제2 안테나(1120)는 제1 안테나(1110)와 실질적으로 수직하여 제1 편파와 상이한 제2 편파를 갖는 제2 신호를 방사하도록 구성된다. 여기서, 제1 편파와 제2 편파는 각각 수평 편파(horizontal polarization: HP) 이고 수직 편파(vertical polarization: VP) 일 수 있다. 하지만, 제1 편파와 제2 편파의 형태는 이에 한정되는 것은 아니고, 전술한 바와 같이 임의의 직교하는 편파일 수 있다.In this regard, the first antenna 1110 is configured to radiate a first signal having a first polarization from a side surface of the electronic device. Meanwhile, the second antenna 1120 is configured to emit a second signal having a second polarization different from the first polarization by being substantially perpendicular to the first antenna 1110. Here, the first polarization and the second polarization may be horizontal polarization (HP) and vertical polarization (VP), respectively. However, the shapes of the first polarization and the second polarization are not limited thereto, and as described above, any orthogonal polarization may be used.
송수신부 회로(transceiver circuit, 1210)는 제1 안테나(1110) 및 제2 안테나(1120)와 연결되도록 구성된다. 또한, 송수신부 회로(1250)는 제1 신호 및 제2 신호중 적어도 하나를 제1 안테나(1110) 및 제2 안테나(1120) 중 적어도 하나를 통해 방사하도록 제어할 수 있다.The transceiver circuit 1210 is configured to be connected to the first antenna 1110 and the second antenna 1120. Also, the transceiver circuit 1250 may control to radiate at least one of the first signal and the second signal through at least one of the first antenna 1110 and the second antenna 1120.
한편, 제1 안테나(1110)는 전자 기기 내에서 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board)에 프린트된 프린트형 안테나 소자(printed antenna element)일 수 있다. 이에 따라, 제1 안테나(1110)는 수평 편파(horizontal polarization) 신호를 송신 및 수신하도록 구성 가능하다.On the other hand, the first antenna 1110 is a printed antenna element printed on a circuit board arranged parallel to the top and back surfaces of the electronic device. Can be Accordingly, the first antenna 1110 may be configured to transmit and receive a horizontal polarization signal.
한편, 제2 안테나(1120)는 전자 기기 내에서 상기 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board)과 수직하게 형성되는 안테나 소자일 수 있다. 이에 따라, 제2 안테나(1120)는 수직 편파(vertical polarization) 신호를 송신 및 수신하도록 구성 가능하다.Meanwhile, the second antenna 1120 may be an antenna element formed perpendicular to a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device. Accordingly, the second antenna 1120 may be configured to transmit and receive a vertical polarization signal.
제2 안테나(1120)의 세부 구성과 관련하여, 제2 안테나(1120)는 제1 도전 멤버(1121) 및 제2 도전 멤버(1122)를 포함하도록 구성 가능하다. 이와 관련하여, 제1 도전 멤버(1121)는 전자 기기 내에서 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(1110)과 수직하게(perpendicularly) 형성된다. 반면에, 제2 도전 멤버(1122)는 제1 도전 멤버(1121)와 수직하게 연결되고, 제1 안테나 소자(1120)와 평행하게 배치된다.Regarding the detailed configuration of the second antenna 1120, the second antenna 1120 may be configured to include a first conductive member 1121 and a second conductive member 1122. In this regard, the first conductive member 1121 is formed perpendicularly to the circuit board 1110 disposed parallel to the top surface and the back surface of the electronic device in the electronic device. On the other hand, the second conductive member 1122 is vertically connected to the first conductive member 1121 and disposed parallel to the first antenna element 1120.
한편, 제2 안테나(1120)는 제1 도전 멤버(1121) 내지 제3 도전 멤버(1123)를 포함하도록 구성 가능하다. 이와 관련하여, 제1 도전 멤버(1121)는 전자 기기 내에서 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(1110)과 수직하게(perpendicularly) 형성된다. 또한, 제2 도전 멤버(1122)는 제1 도전 멤버(1121)와 수직하게 연결되고, 제1 안테나 소자(1120)와 평행하게 배치된다. 반면에, 제3 도전 멤버(1123)는 제2 도전 멤버(1122)와 수직하게 연결되고, 제1 도전 멤버(1121)와 평행하게 배치되도록 구성 가능하다. 이와 관련하여, 제1 도전 멤버(1121)와 제3 도전 멤버(1123)는 전자 기기의 측면 공간(side surface space) 내에 배치되도록 서로 다른 방향으로 벤딩(bending)되어 형성될 수 있다.Meanwhile, the second antenna 1120 may be configured to include the first conductive member 1121 to the third conductive member 1123. In this regard, the first conductive member 1121 is formed perpendicularly to the circuit board 1110 disposed parallel to the top surface and the back surface of the electronic device in the electronic device. In addition, the second conductive member 1122 is vertically connected to the first conductive member 1121 and disposed parallel to the first antenna element 1120. On the other hand, the third conductive member 1123 may be configured to be vertically connected to the second conductive member 1122 and disposed in parallel with the first conductive member 1121. In this regard, the first conductive member 1121 and the third conductive member 1123 may be formed by bending in different directions so as to be disposed in a side surface space of the electronic device.
한편, 전술한 벤딩 구조의 그라운드 월(1130)은 전자 기기 내에 배치된 회로 기판(1100)의 전면에 수직하게 형성되어 제2 안테나(1120)에 대한 그라운드로 동작 가능하다. 구체적으로, 그라운드 월(1130)은 제1 그라운드(1131) 및 제2 그라운드(1132)를 포함하도록 구성 가능하다. 여기서, 제1 그라운드(1131)는 회로 기판(1100)의 전면에 수직하게 형성 가능하다. 반면에, 제2 그라운드(1132)는 제1 그라운드 가능하다. 와 수직하게 연결되고, 회로 기판(1100)의 전면과 평행하게 형성 가능하다.Meanwhile, the ground wall 1130 having the above-described bending structure is formed perpendicular to the front surface of the circuit board 1100 disposed in the electronic device and can operate as a ground for the second antenna 1120. Specifically, the ground wall 1130 may be configured to include a first ground 1131 and a second ground 1132. Here, the first ground 1131 may be formed perpendicular to the front surface of the circuit board 1100. On the other hand, the second ground 1132 may be the first ground. It is connected perpendicularly to and can be formed parallel to the front surface of the circuit board 1100.
이상에서는 본 발명에 따른 밀리미터파 대역에서 동작하는 이중 편파 안테나를 구비하는 전자 기기에 대해 살펴보았다. 이와 같은 밀리미터파 대역에서 동작하는 이중 편파 안테나를 구비하는 전자 기기의 기술적 효과에 대해 설명하면 다음과 같다. In the above, an electronic device having a double polarized antenna operating in a millimeter wave band according to the present invention has been described. The technical effect of an electronic device having a double polarized antenna operating in such a millimeter wave band will be described as follows.
본 발명에 따르면, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나를 제한된 배치 공간, 특히 전자 기기의 측면의 높이를 증가시키지 않고, 전자 기기의 측면에 배치할 수 있다는 장점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that the double polarized antenna can be disposed on the side of the electronic device without increasing the height of the side of the electronic device in a limited arrangement space, particularly in the millimeter wave band.
또한, 본 발명에 따르면, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나 각각의 방사 효율 특성과 대역폭 특성을 향상시킬 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to improve the radiation efficiency characteristics and bandwidth characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
또한, 본 발명에 따르면, 밀리미터파 대역에서 이중 편파 안테나 각각의 격리도(isolation) 특성을 향상시킬 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to improve the isolation characteristics of each double polarized antenna in the millimeter wave band.
또한, 본 발명에 따르면, 이중 편파 안테나를 배열 안테나로 구비하고, 다중 입출력(MIMO)을 서로 다른 배열 안테나를 통해서 또는 이중 편파 안테나를 통해서 적응적으로 제공할 수 있다는 장점이 있다.Further, according to the present invention, there is an advantage in that a dual polarized antenna is provided as an array antenna, and multiple input/output (MIMO) can be adaptively provided through different array antennas or dual polarized antennas.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다. Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the detailed description below. However, since various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention can be clearly understood by those skilled in the art, specific embodiments such as the detailed description and preferred embodiments of the present invention should be understood as being given by way of example only.
전술한 본 발명과 관련하여, 다수의 RF 모듈들과 이에 대한 상태 점검을 수행하는 구성의 설계 및 이의 구동은 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180, 1210a 내지 1210d, 1250)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.In connection with the above-described present invention, designing and driving a plurality of RF modules and a configuration for performing a status check on the plurality of RF modules can be implemented as computer-readable codes in a medium on which a program is recorded. The computer-readable medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable media include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Disk), SDD (Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is also a carrier wave (e.g., transmission over the Internet). In addition, the computer may include controllers 180, 1210a to 1210d, and 1250 of the terminal. Therefore, the detailed description above should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (20)

  1. 전자 기기에 있어서, In an electronic device,
    상기 전자 기기의 측면(side surface)에서 제1 편파를 갖는 제1 신호를 방사(radiate)하도록 구성된 제1 안테나 소자(antenna element);A first antenna element configured to radiate a first signal having a first polarization on a side surface of the electronic device;
    상기 측면에서 상기 제1 편파와 상이한 제2 편파를 갖는 제2 신호를 방사하도록 구성된 제2 안테나 소자; 및A second antenna element configured to radiate a second signal having a second polarization different from the first polarization in the side; And
    상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자와 연결되고, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 중 적어도 하나를 상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자 중 적어도 하나를 통해 방사하도록 제어하는 송수신부 회로(transceiver circuit)을 포함하고,Transmitting/receiving unit connected to the first antenna element and the second antenna element and controlling to radiate at least one of the first signal and the second signal through at least one of the first antenna element and the second antenna element Includes a transceiver circuit,
    상기 제2 안테나 소자의 적어도 일부 영역(area)은 상기 제1 안테나 소자와 평행하도록 배치되는, 전자 기기.At least a partial area of the second antenna element is disposed to be parallel to the first antenna element.
  2. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 안테나 소자는,The first antenna element,
    상기 전자 기기 내에서 상기 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board)에 프린트된 프린트형 안테나 소자(printed antenna element)이고,A printed antenna element printed on a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device,
    수평 편파(horizontal polarization) 신호를 송신 및 수신하도록 구성되는, 전자 기기.An electronic device configured to transmit and receive horizontal polarization signals.
  3. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제2 안테나 소자는,The second antenna element,
    상기 전자 기기 내에서 상기 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board)과 수직하게 형성되는 안테나 소자이고,An antenna element formed in the electronic device perpendicular to a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device,
    수직 편파(vertical polarization) 신호를 송신 및 수신하도록 구성되는, 전자 기기.An electronic device configured to transmit and receive vertical polarization signals.
  4. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제2 안테나 소자는,The second antenna element,
    상기 전자 기기 내에서 상기 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board)과 수직하게(perpendicularly) 형성된 제1 도전 멤버 (conductive member); 및A first conductive member formed perpendicularly to a circuit board disposed in parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device; And
    상기 제1 도전 멤버와 수직하게 연결되고, 상기 제1 안테나 소자와 평행하게 배치되는 제2 도전 멤버를 포함하는, 전자 기기.An electronic device comprising a second conductive member vertically connected to the first conductive member and disposed in parallel with the first antenna element.
  5. 제4 항에 있어서,The method of claim 4,
    상기 제2 안테나 소자는,The second antenna element,
    상기 제2 도전 멤버와 수직하게 연결되고, 상기 제1 도전 멤버와 평행하게 배치되는 제3 도전 멤버를 더 포함하고,Further comprising a third conductive member vertically connected to the second conductive member and disposed in parallel with the first conductive member,
    상기 제1 도전 멤버와 상기 제3 도전 멤버는 상기 전자 기기의 측면 공간(side surface space) 내에 배치되도록 서로 다른 방향으로 벤딩(bending)되어 형성되는, 전자 기기.The electronic device, wherein the first conductive member and the third conductive member are formed by bending in different directions to be disposed in a side surface space of the electronic device.
  6. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 전자 기기 내에 배치된 회로 기판의 전면에 수직하게 형성되어 상기 제2 안테나 소자에 대한 그라운드로 동작하는 그라운드 월(ground wall)을 더 포함하는, 전자 기기.The electronic device further comprises a ground wall formed perpendicular to the front surface of the circuit board disposed in the electronic device and operating as a ground for the second antenna element.
  7. 제6 항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 그라운드 월은,The ground wall,
    상기 회로 기판의 전면에 수직하게 형성된 제1 그라운드; 및A first ground formed perpendicular to the front surface of the circuit board; And
    상기 제1 그라운드와 수직하게 연결되고, 상기 회로 기판의 전면과 평행하게 형성된 제2 그라운드를 포함하는, 전자 기기.An electronic device comprising: a second ground connected perpendicularly to the first ground and formed parallel to the front surface of the circuit board.
  8. 제6 항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 그라운드 월의 높이는 상기 제2 안테나 소자의 높이와 실질적으로 동일하게 형성되어, 전자 기기의 두께를 최소화하면서 상기 제2 안테나 소자의 임피던스 정합(impedance matching) 특성을 향상시키는, 전자 기기.The height of the ground wall is formed to be substantially the same as the height of the second antenna element, while minimizing the thickness of the electronic device to improve the impedance matching (impedance matching) characteristic of the second antenna element.
  9. 제6 항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 그라운드 월의 높이는 상기 제2 안테나 소자의 높이보다 높게 형성되어, 상기 제2 안테나 소자의 방사 효율(radiation efficiency)을 향상시키는, 전자 기기.The electronic device, wherein the height of the ground wall is higher than the height of the second antenna element to improve the radiation efficiency of the second antenna element.
  10. 제4 항에 있어서,The method of claim 4,
    상기 제2 도전 멤버는 상기 측면과 수평 방향으로 상기 측면의 일 축을 양 방향으로 연장되고, 상기 제2 도전 멤버의 중심이 상기 제1 도전 멤버와 연결되고,The second conductive member extends in both directions along one axis of the side surface in a horizontal direction with the side surface, and a center of the second conductive member is connected to the first conductive member,
    상기 제2 도전 멤버의 양 단부에서 상기 제2 도전 멤버와 수직하게 연결되는 제3 도전 멤버를 더 포함하고,Further comprising a third conductive member vertically connected to the second conductive member at both ends of the second conductive member,
    상기 제1 도전 멤버와 상기 제3 도전 멤버는 상기 전자 기기의 측면 공간(side surface space) 내에 배치되도록 서로 다른 방향으로 벤딩(bending)되어 형성되는, 전자 기기.The electronic device, wherein the first conductive member and the third conductive member are formed by bending in different directions to be disposed in a side surface space of the electronic device.
  11. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 안테나 소자는 다이폴 안테나로 형성되고, 상기 제2 안테나 소자는 모노폴 안테나로 형성되고, The first antenna element is formed as a dipole antenna, the second antenna element is formed as a monopole antenna,
    상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자는 밀리미터파 대역의 동일 주파수 대역에서 동작하도록 구성되는, 전자 기기.The electronic device, wherein the first antenna element and the second antenna element are configured to operate in the same frequency band of the millimeter wave band.
  12. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자는 복수의 안테나 소자가 배열된 제1 배열 안테나 및 제2 배열 안테나로 구성되고,The first antenna element and the second antenna element are composed of a first array antenna and a second array antenna in which a plurality of antenna elements are arranged,
    상기 송수신부 회로는,The transceiver circuit,
    상기 제1 배열 안테나와 상기 제2 배열 안테나가 서로 다른 방향에서 빔이 형성되도록 제어하여 상호 간 간섭 수준을 감소시키는, 전자 기기.The electronic device of claim 1, wherein the first array antenna and the second array antenna control beams to be formed in different directions to reduce mutual interference levels.
  13. 제12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 전자 기기의 다른 측면에 상기 제1 배열 안테나 및 상기 제2 배열 안테나에 대응하는 제3 배열 안테나 및 제4 배열 안테나; 및A third array antenna and a fourth array antenna corresponding to the first array antenna and the second array antenna on the other side of the electronic device; And
    상기 제3 배열 안테나 및 제4 배열 안테나 중 적어도 하나를 통해 제3 신호 및 제4 신호 중 적어도 하나를 방사하도록 제어하는 제2 송수신부 회로를 더 포함하는, 전자 기기.The electronic device further comprises a second transceiver circuit for controlling to emit at least one of a third signal and a fourth signal through at least one of the third array antenna and the fourth array antenna.
  14. 제13 항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 송수신부 회로 및 상기 제2 송수신부 회로 중 적어도 하나가 동작하도록 제어하는 제어부를 더 포함하고,Further comprising a control unit for controlling at least one of the transmission and reception unit circuit and the second transmission and reception unit circuit to operate,
    상기 제어부는,The control unit,
    상기 전자 기기가 수평 방향 이동이 수직 방향 이동보다 큰 경우, 상기 송수신부 회로와 상기 제2 송수신부 회로 간 동작 상태 변경을 통해 동일 편파의 배열 안테나를 통해 신호를 방사하도록 제어하고,When the movement in the horizontal direction of the electronic device is greater than the movement in the vertical direction, control to radiate a signal through an array antenna of the same polarization through a change in an operation state between the transmission/reception unit circuit and the second transmission/reception unit circuit
    상기 전자 기기가 상기 수직 방향 이동이 상기 수평 방향 이동보다 큰 경우, 서로 다른 편파의 배열 안테나를 통해 신호를 방사하도록 제어하는, 전자 기기.When the vertical movement is greater than the horizontal movement, the electronic device controls to emit signals through array antennas of different polarizations.
  15. 전자 기기에 있어서, In an electronic device,
    상기 전자 기기의 측면(side surface)에서 제1 편파를 갖는 제1 신호를 방사(radiate)하도록 구성된 제1 안테나; A first antenna configured to radiate a first signal having a first polarization from a side surface of the electronic device;
    상기 측면에서 상기 제1 안테나와 실질적으로 수직하여 상기 제1 편파와 상이한 제2 편파를 갖는 제2 신호를 방사하도록 구성된 제2 안테나; 및A second antenna configured to emit a second signal having a second polarization different from the first polarization and being substantially perpendicular to the first antenna in the side; And
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나와 연결되고, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 중 적어도 하나를 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 적어도 하나를 통해 방사하도록 제어하는 송수신부 회로(transceiver circuit)을 포함하고,A transceiver circuit connected to the first antenna and the second antenna and controlling to radiate at least one of the first signal and the second signal through at least one of the first antenna and the second antenna ), and
    상기 제2 안테나의 적어도 일부 영역(area)은 상기 제1 안테나와 평행하도록 배치되는, 전자 기기.At least a partial area of the second antenna is disposed to be parallel to the first antenna.
  16. 제15 항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 제1 안테나는,The first antenna,
    상기 전자 기기 내에서 상기 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board)에 프린트된 프린트형 안테나 소자(printed antenna element)이고,A printed antenna element printed on a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device,
    수평 편파(horizontal polarization) 신호를 송신 및 수신하도록 구성되는, 전자 기기.An electronic device configured to transmit and receive horizontal polarization signals.
  17. 제16 항에 있어서,The method of claim 16,
    상기 제2 안테나는,The second antenna,
    상기 전자 기기 내에서 상기 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board)과 수직하게 형성되는 안테나 소자이고,An antenna element formed in the electronic device perpendicular to a circuit board disposed parallel to a top surface and a back surface of the electronic device,
    수직 편파(vertical polarization) 신호를 송신 및 수신하도록 구성되는, 전자 기기.An electronic device configured to transmit and receive vertical polarization signals.
  18. 제15 항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 제2 안테나는,The second antenna,
    상기 전자 기기 내에서 상기 전자 기기의 전면(top surface) 및 후면(back surface)에 평행하게 배치된 회로 기판(circuit board)과 수직하게(perpendicularly) 형성된 제1 도전 멤버 (conductive member); 및A first conductive member formed perpendicularly to a circuit board disposed in parallel to a top surface and a back surface of the electronic device in the electronic device; And
    상기 제1 도전 멤버와 수직하게 연결되고, 상기 제1 안테나 소자와 평행하게 배치되는 제2 도전 멤버를 포함하는, 전자 기기.An electronic device comprising a second conductive member vertically connected to the first conductive member and disposed in parallel with the first antenna element.
  19. 제15 항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 제2 안테나는,The second antenna,
    상기 제2 도전 멤버와 수직하게 연결되고, 상기 제1 도전 멤버와 평행하게 배치되는 제3 도전 멤버를 더 포함하고,Further comprising a third conductive member vertically connected to the second conductive member and disposed in parallel with the first conductive member,
    상기 제1 도전 멤버와 상기 제3 도전 멤버는 상기 전자 기기의 측면 공간(side surface space) 내에 배치되도록 서로 다른 방향으로 벤딩(bending)되어 형성되는, 전자 기기.The electronic device, wherein the first conductive member and the third conductive member are formed by bending in different directions to be disposed in a side surface space of the electronic device.
  20. 제15 항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 전자 기기 내에 배치된 회로 기판의 전면에 수직하게 형성되어 상기 제2 안테나에 대한 그라운드로 동작하는 그라운드 월(ground wall)을 더 포함하고,Further comprising a ground wall (ground wall) formed perpendicular to the front surface of the circuit board disposed in the electronic device to act as a ground for the second antenna,
    상기 그라운드 월은,The ground wall,
    상기 회로 기판의 전면에 수직하게 형성된 제1 그라운드; 및A first ground formed perpendicular to the front surface of the circuit board; And
    상기 제1 그라운드와 수직하게 연결되고, 상기 회로 기판의 전면과 평행하게 형성된 제2 그라운드를 포함하는, 전자 기기.An electronic device comprising: a second ground connected perpendicularly to the first ground and formed parallel to the front surface of the circuit board.
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