WO2021251515A1 - Electronic device having antenna - Google Patents
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- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/0413—MIMO systems
Definitions
- the present invention relates to an electronic device having an antenna.
- a particular implementation relates to an antenna module having an array antenna that operates in the millimeter wave band.
- Electronic devices may be divided into mobile/portable terminals and stationary terminals according to whether they can be moved. Again, the electronic device can be divided into a handheld terminal and a vehicle mounted terminal depending on whether the user can directly carry the electronic device.
- the functions of electronic devices are diversifying. For example, there are functions for data and voice communication, photo and video shooting through a camera, voice recording, music file playback through a speaker system, and output of 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 that provide visual content such as broadcast and video or television programs.
- Such electronic devices have diversified functions, they are implemented in the form of multimedia devices equipped with complex functions such as, for example, taking pictures or videos, playing music or video files, and receiving games and broadcasts. have.
- a wireless communication system using LTE communication technology has recently been commercialized for electronic devices to provide various services.
- a wireless communication system using 5G communication technology will be commercialized in the future to provide various services.
- a part of the LTE frequency band may be allocated to provide 5G communication service.
- 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 the Sub6 band below the 6GHz band. However, in the future, it is expected that 5G communication service will be provided using millimeter wave (mmWave) band other than Sub6 band for faster data rate.
- mmWave millimeter wave
- the 28 GHz band, the 38.5 GHz band, and the 64 GHz band are being considered as frequency bands to be allocated for the 5G communication service in the millimeter wave (mmWave) band.
- a plurality of array antennas in the millimeter wave band may be disposed in the electronic device.
- an array antenna capable of operating in a millimeter wave (mmWave) band may be mounted in the antenna module.
- An antenna element disposed within the antenna module may radiate one specific polarization signal.
- the antenna element emitting one specific polarization signal has a problem in that the signal reception characteristic is deteriorated depending on the surrounding environment.
- Another object of the present invention is to provide an electronic device including an antenna module in which an array antenna operating in a millimeter wave band is disposed and a configuration for controlling the same.
- Another object of the present invention is to provide an antenna module including antenna elements having different polarizations orthogonal to each other in a millimeter wave band.
- Another object of the present invention is to provide a vertically polarized antenna in an antenna module having a predetermined height.
- Another object of the present invention is to provide an antenna structure capable of implementing vertical polarization while lowering the height.
- Another object of the present invention is to provide an antenna structure capable of reducing an interference level between antennas having different polarizations.
- Another object of the present invention is to provide a method for compensating for a low-loss feeding structure and a phase difference for each antenna element of an array antenna.
- Another object of the present invention is to provide seamless communication through different communication modules and different antenna modules.
- the electronic device may include: a first array antenna disposed in a front area or a rear area of the antenna module and configured to radiate a signal in the front or rear direction; and a second array antenna disposed in a side surface region of the antenna module and configured to radiate a signal in the side direction.
- Each antenna element of the second array antenna may be disposed to be offset from each antenna element of the first array antenna.
- each antenna element of the first array antenna may be a patch antenna
- each antenna element of the second array antenna may be a dipole antenna.
- a central position of the dipole antenna disposed on the side area may be offset relative to a center position of the patch antenna disposed on the front area to correspond to the position of the feeding part of the patch antenna.
- the patch antenna constituting the first array antenna may be connected to a first feeder and a second feeder to operate as a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna.
- the dipole antenna constituting the second array antenna may operate as a horizontally polarized antenna.
- the second array antenna may include: a dipole array antenna in which the dipole antennas are disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance; and a monopole array antenna in which monopole antennas disposed between the dipole antennas are spaced apart from each other by a predetermined distance.
- the monopole antenna may include a metal pad disposed on different layers of the antenna module and a via configured to connect the metal pad.
- the second array antenna may operate as a vertically polarized antenna through the monopole antenna while operating as a horizontally polarized antenna through the dipole array antenna.
- the electronic device is disposed on a rear area of the antenna module, and is operatively coupled to the first arrayed antenna and the second arrayed antenna to control the first arrayed antenna and the second arrayed antenna. It may further include a transceiver circuit configured to do so.
- the electronic device may further include a processor operatively coupled to the transceiver circuit and configured to control the transceiver circuit. Some of the first and fourth feed lines connecting the transceiver circuit and each of the patch antennas constituting the first array antenna may be formed to have different lengths.
- the processor controls a phase of a signal applied to the first patch antenna and the second patch antenna through a phase controller in the transceiver circuit to compensate for a difference in length between the first and second feed lines formed with the different lengths. can do.
- the antenna module may include a first antenna module and a second antenna module disposed at different positions of the electronic device.
- Each port of the transceiver circuit in the first antenna module may be connected to the first feeder of the patch antenna elements, so that the first array antenna in the first antenna module operates as a horizontally polarized antenna.
- Each port of the transceiver circuit in the second antenna module may be connected to the second feeder of the patch antenna elements, so that the first array antenna in the second antenna module operates as a vertically polarized antenna.
- the antenna module may include a first antenna module and a second antenna module disposed at different positions of the electronic device.
- Each port of the transceiver circuit in the first antenna module may be connected to a first feeder and a second feeder of the patch antenna elements.
- the first array antenna in the first antenna module may operate as a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna.
- each port of the transceiver circuit in the second antenna module may be connected to the second feeder and the first feeder of the patch antenna elements. Accordingly, the first array antenna in the first antenna module may operate as a vertically polarized antenna and a horizontally polarized antenna.
- the electronic device includes: a first array antenna which is rotated at a predetermined angle on a front area or a rear area of the antenna module and configured to radiate a signal in the front or rear direction; and a second array antenna disposed on a side surface region of the antenna module and configured to radiate a signal in the side direction.
- each of the antenna elements of the first array antenna may be a patch antenna disposed to be rotated at a predetermined angle
- each antenna element of the second array antenna may be configured as a dipole antenna.
- the polarization of the patch antenna may be different from that of the dipole antenna by the predetermined angle.
- a central position of the dipole antenna disposed in the side area may be aligned to correspond to a central position of the patch antenna disposed in the front area.
- the patch antenna constituting the first array antenna may operate as a first polarization antenna and a second polarization antenna that are orthogonal to each other by being connected to the first feeding unit and the second feeding unit.
- the dipole antenna constituting the second array antenna may operate as a horizontally polarized antenna.
- the second array antenna may include: a dipole array antenna in which the dipole antennas are disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance; and a monopole array antenna in which monopole antennas disposed between the dipole antennas are spaced apart from each other by a predetermined distance.
- the monopole antenna may include a metal pad disposed on different layers of the antenna module and a via configured to connect the metal pad.
- the second array antenna may operate as a vertically polarized antenna through the monopole antenna while operating as a horizontally polarized antenna through the dipole array antenna.
- the electronic device may include a first antenna module and a second antenna module disposed at different positions in the electronic device; and a processor operatively coupled to the first antenna module and the second antenna module and configured to process a horizontally polarized signal or a vertically polarized signal via the first antenna module or the second antenna module.
- the first antenna module and the second antenna module may include a plurality of patch antennas disposed on the front or rear side, respectively, and a plurality of end-fire antennas disposed on the side surfaces, respectively.
- the processor may control a transceiver circuit disposed on the rear surface of the antenna module to receive a signal from a control device configured to control the electronic device.
- the processor may receive a first signal transmitted from the control device through a horizontally polarized antenna in the first antenna module.
- a second signal transmitted from the control device may be received through a vertical polarization antenna in the second antenna module.
- the processor when the level of interference between the first signal and the second signal is less than or equal to a threshold, the processor is configured to select an array antenna of the same type disposed at corresponding positions of the first antenna module and the second antenna module. It is possible to receive the first polarized signal and the second polarized signal through the When the level of interference between the first signal and the second signal exceeds a threshold, the processor is configured to conduct a first polarization through array antennas of different types disposed at different positions of the first antenna module and the second antenna module. A signal and a second polarization signal may be received.
- the processor when the level of interference between the first signal and the second signal is less than or equal to a threshold, the processor is disposed on the front surface of the first array antenna and the second antenna module disposed on the front surface of the first antenna module Multiple input/output (MIMO) may be performed through the first array antenna.
- MIMO Multiple input/output
- the first and second signals received through the first array antenna of the first antenna module and the first array antenna of the second antenna module may be configured to have orthogonal polarizations.
- the processor when the level of interference between the first signal and the second signal is greater than or equal to a threshold, the processor is disposed on the side of the first array antenna and the second antenna module disposed in front of the first antenna module Multiple input/output (MIMO) may be performed through the second array antenna.
- MIMO Multiple input/output
- a first signal and a second signal received through the first array antenna and the second array antenna may be configured to have orthogonal polarizations.
- the distance between the first antenna module and the second antenna module may be determined to be greater than or equal to a minimum separation distance.
- the minimum separation distance is a distance between the electronic device and a control device for controlling the electronic device, and a peak gain versus gain reduction value according to a beam width of an array antenna in the first antenna module and the second antenna module. reduction value).
- the processor may control the transceiver circuit of the first antenna module to receive and transmit a signal to and from a first control device through a first array antenna disposed on the front surface of the first antenna module .
- a transceiver circuit of the second antenna module may be controlled to receive and transmit a signal to and from a second control device through a second array antenna disposed on a side surface of the second antenna module.
- the electronic device may further include a third antenna module and a fourth antenna module disposed at different positions of the electronic device.
- the processor controls the transceiver circuits of the first antenna module and the second antenna module to receive and transmit signals to and from a first control device through the first antenna module or the second antenna module having different polarizations.
- the processor controls the transceiver circuit of the third antenna module or the fourth antenna module to receive and transmit a signal to and from a second control device through the third antenna module or the fourth antenna module having different polarizations.
- an electronic device including an antenna module in which an array antenna operating in a millimeter wave band is disposed, a transceiver circuit controlling the same, and a modem may be provided.
- different types of antennas may be disposed on the front and side surfaces of the antenna module to radiate signals in different directions.
- a structure capable of securing isolation in consideration of polarization between the patch antenna and the end-fire antenna may be provided.
- multiple input/output may be performed using only one antenna module through antennas having orthogonal polarization.
- each antenna element of the array antenna may be connected to a low-loss feed line without a bending structure, and the phase difference may be compensated through a phase shifter.
- FIG. 1 illustrates a configuration for explaining an electronic device according to an embodiment and an interface between the electronic device and an external device or server.
- FIG. 2A shows a detailed configuration of the electronic device of FIG. 1 .
- FIGS. 2B and 2C are conceptual views of an example of an electronic device related to the present invention viewed from different directions.
- 3A illustrates an example of a configuration in which a plurality of antennas of an electronic device may be disposed according to an embodiment.
- 3B illustrates a configuration of a wireless communication unit of an electronic device operable in a plurality of wireless communication systems according to an embodiment.
- FIG. 4 illustrates an electronic device in which a plurality of antenna modules and a plurality of transceiver circuit modules are disposed according to an embodiment.
- FIG 5 shows a plurality of areas associated with a radiation region by an antenna element disposed in different areas of the antenna module.
- 6A is a side view of an antenna module having different array antennas according to an embodiment.
- 6B illustrates the configuration and arrangement of different array antennas according to various embodiments of the present disclosure.
- FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating a connection structure between each element of an array antenna and an RFIC according to another exemplary embodiment.
- 8A and 8B illustrate a connection structure between each element of an array antenna and each port of an RFIC and a polarization operation of the array antenna according to another embodiment.
- FIG. 9 is a view showing a patch antenna disposed at a predetermined angle and an antenna element disposed on a side area of an antenna module according to embodiments.
- FIG. 10 illustrates a configuration of an electronic device having an antenna according to an exemplary embodiment.
- FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a correlation between a distance between different antenna modules and a control device and a distance between antenna modules according to an antenna beam width.
- 12A and 12B illustrate a configuration in which a plurality of antenna modules are disposed at different positions of an electronic device according to an exemplary embodiment.
- FIG. 13A and 13B illustrate a configuration in which a plurality of antenna modules are disposed at different positions of an electronic device according to another exemplary embodiment.
- FIG. 14 illustrates an electronic device having a plurality of array antennas according to an embodiment.
- FIG. 15 illustrates a block diagram of a wireless communication system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
- Electronic devices described in this specification include mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDA), portable multimedia players (PMPs), navigation systems, and slate PCs.
- PDA personal digital assistants
- PMPs portable multimedia players
- slate PCs slate PCs.
- tablet PCs ultrabooks
- wearable devices for example, watch-type terminals (smartwatch), glass-type terminals (smart glass), HMD (head mounted display), etc. may be included. have.
- FIG. 1 illustrates a configuration for explaining an electronic device according to an embodiment and an interface between the electronic device and an external device or server.
- FIG. 2A shows a detailed configuration of the electronic device of FIG. 1 .
- FIGS. 2B and 2C are conceptual views of an example of an electronic device related to the present invention viewed from different directions.
- an electronic device 100 is configured to include a communication interface 110 , an input interface (or an input device) 120 , an output interface (or an output device) 150 , and a processor 180 .
- the communication interface 110 may refer to the wireless communication module 110 .
- the electronic device 100 may be configured to further include a display 151 and a memory 170 . Since the components shown in FIG. 1 are not essential for implementing the electronic device, the electronic device described herein may have more or fewer components than those listed above.
- the wireless communication module 110 is between the electronic device 100 and the wireless communication system, between the electronic device 100 and another electronic device 100 , or between the electronic device 100 and the external device. It may include one or more modules that enable wireless communication between servers. In addition, the wireless communication module 110 may include one or more modules for connecting 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 module 110 includes 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 .
- a 4G wireless communication module 111 may include
- the 4G wireless communication module 111 , the 5G wireless communication module 112 , the short-range communication module 113 , and the location information module 114 may be implemented with a baseband processor such as a modem.
- the 4G wireless communication module 111 , the 5G wireless communication module 112 , the short-range communication module 113 and the location information module 114 may include a transceiver circuit and a baseband processor operating in an IF band.
- the RF module 1200 may be implemented as an RF transceiver circuit operating in an RF frequency band of each communication system.
- the present invention is not limited thereto, and the 4G wireless communication module 111 , the 5G wireless communication module 112 , the short-range communication module 113 and the location information module 114 may be interpreted to include each RF module.
- the 4G wireless communication module 111 may transmit and receive a 4G signal with a 4G base station through a 4G mobile communication network. In this case, 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 a 4G base station.
- Up-Link (UL) Multi-Input Multi-Output (MIMO) may be performed by a plurality of 4G transmission signals transmitted to the 4G base station.
- Down-Link (DL) Multi-Input Multi-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 a 5G signal with a 5G base station through a 5G mobile communication network.
- the 4G base station and the 5G base station may have a Non-Stand-Alone (NSA) structure.
- NSA Non-Stand-Alone
- the 4G base station and the 5G base station may be a co-located structure disposed at the same location in a cell.
- the 5G base station may be disposed in a stand-alone (SA) structure at a location separate from the 4G base station.
- SA stand-alone
- the 5G wireless communication module 112 may transmit and receive a 5G signal with a 5G base station 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 reception 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 of 6 GHz or less, may be used.
- a millimeter wave (mmWave) band may be used as a 5G frequency band.
- the electronic device 100 may perform beam forming for communication coverage expansion with a base station.
- the 5G communication system may support a larger number of Multi-Input Multi-Output (MIMO) in order to improve transmission speed.
- MIMO Multi-Input Multi-Output
- UL MIMO may be performed by a plurality of 5G transmission signals transmitted to the 5G base station.
- DL MIMO may be performed by a plurality of 5G reception signals received from a 5G base station.
- the wireless communication module 110 may be in a dual connectivity (DC) state with the 4G base station and the 5G base station through the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 .
- DC dual connectivity
- the dual connection with 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 a 4G wireless communication system
- NR is New Radio, which means a 5G wireless communication system.
- the 4G base station and the 5G base station have a co-located structure, throughput improvement is possible through inter-CA (Carrier Aggregation). Therefore, the 4G base station and the 5G base station In the EN-DC state, the 4G reception signal and the 5G reception signal may be simultaneously received through the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 .
- inter-CA Carrier Aggregation
- the short-range communication module 113 is for short-range communication, and includes Bluetooth (Bluetooth), Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), UWB (Ultra Wideband), ZigBee, NFC. At least one of (Near Field Communication), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), Wi-Fi Direct, and Wireless Universal Serial Bus (USB) technologies may be used to support short-range communication.
- the short-range communication module 114, between the electronic device 100 and the wireless communication system, between the electronic device 100 and another electronic device 100, or the electronic device 100 through wireless area networks (Wireless Area Networks) ) and a network in which another electronic device 100 or an external server is located may support wireless communication.
- the local area network may be local area networks (Wireless Personal Area Networks).
- short-distance communication between electronic devices may be performed using the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 .
- short-distance communication may be performed between electronic devices using a device-to-device (D2D) method without going through a base station.
- D2D device-to-device
- carrier aggregation using at least one of the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 and the Wi-Fi communication module 113
- 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 acquiring the location (or current location) of the electronic device, and a representative example thereof includes a Global Positioning System (GPS) module or a Wireless Fidelity (WiFi) module.
- GPS Global Positioning System
- Wi-Fi Wireless Fidelity
- the electronic device may acquire the location of the electronic device by using a signal transmitted from a GPS satellite.
- the electronic device may acquire the location of the electronic device 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 of the other modules of the wireless communication module 110 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 the information of the 5G wireless communication module and the 5G base station that transmits or receives the wireless signal.
- the 5G base station of the millimeter wave (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 device 120 may include a pen sensor 1200 , a key button 123 , a voice input module 124 , a touch panel 151a, and the like. Meanwhile, the input device 120 includes a camera module 121 or an image input unit for inputting an image signal, a microphone 152c for inputting an audio signal, or an audio input unit, and a user input unit (eg, a user input unit for receiving information from a user). For example, it may include a touch key (touch key, mechanical key, etc.). The voice data or image data collected by the input device 120 may be analyzed and processed as a user's control command.
- the camera module 121 is a device capable of capturing still images and moving images, and according to an embodiment, one or more image sensors (eg, a front sensor or a rear sensor), a lens, an image signal processor (ISP), or a flash (eg, : LED or lamp, etc.).
- image sensors eg, a front sensor or a rear sensor
- lens e.g., a lens
- ISP image signal processor
- flash eg, : LED or lamp, etc.
- the sensor module 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the electronic device, surrounding environment information surrounding the electronic device, and user information.
- the sensor module 140 may include a gesture sensor 340a, a gyro sensor 340b, a barometric pressure sensor 340c, a magnetic sensor 340d, an acceleration sensor 340e, a grip sensor 340f, and a proximity sensor 340g. ), color sensor (340h) (eg RGB (red, green, blue) sensor), biometric sensor (340i), temperature/humidity sensor (340j), illuminance sensor (340k), or UV (ultra violet)
- a sensor 340l, an optical sensor 340m, and a hall sensor 340n may be included.
- the sensor module 140 includes a fingerprint recognition sensor (finger scan sensor), an ultrasonic sensor (ultrasonic sensor), an optical sensor (for example, a camera (see 121)), a microphone (refer to 152c), a battery Battery gauges, environmental sensors (eg barometers, hygrometers, thermometers, radiation sensors, thermal sensors, gas detection sensors, etc.), chemical sensors (eg electronic noses, healthcare sensors, biometric sensors) etc.) may be included. Meanwhile, the electronic device disclosed in the present specification may combine and utilize information sensed by at least two or more of these sensors.
- the output interface 150 is for generating an output related to visual, auditory or tactile sense, and may include at least one of a display 151 , an audio module 152 , a haptip module 153 , and an indicator 154 .
- the display 151 may implement a touch screen by forming a mutually layered structure or integrally formed with the touch sensor.
- a touch screen may function as the user input unit 123 providing an input interface between the electronic device 100 and the user, and may provide an output interface between the electronic device 100 and the user.
- the display 151 may be a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED) display, an organic light emitting diode (OLED) display, or a micro electromechanical system (micro) display. electro mechanical systems, MEMS) displays, or electronic paper displays.
- the display 151 may display various contents (eg, text, image, video, icon, and/or symbol, etc.) to the user.
- the display 151 may include a touch screen, and may receive, for example, a touch input using an electronic pen or a part of the user's body, a gesture, a proximity, or a hovering input.
- the display 151 may include a touch panel 151a, a hologram device 151b, a projector 151c, and/or a control circuit for controlling them.
- the panel may be implemented to be flexible, transparent, or wearable.
- the panel may include the touch panel 151a and one or more modules.
- the hologram device 151b may display a stereoscopic image in the air by using light interference.
- the projector 151c may display an image by projecting light onto the screen.
- the screen may be located inside or outside the electronic device 100 , for example.
- the audio module 152 may be configured to interwork with the receiver 152a, the speaker 152b, and the microphone 152c.
- the haptic module 153 may convert an electrical signal into mechanical vibration, and may generate vibration or a haptic effect (eg, pressure, texture) or the like.
- the electronic device includes, for example, a mobile TV support device (eg, GPU) capable of processing media data according to standards such as digital multimedia broadcasting (DMB), digital video broadcasting (DVB), or mediaFlow.
- DMB digital multimedia broadcasting
- DVD digital video broadcasting
- mediaFlow may include Also, the indicator 154 may display a specific state of the electronic device 100 or a part thereof (eg, the processor 310 ), for example, a booting state, a message state, or a charging state.
- the wired communication module 160 which can be implemented as an interface unit, serves as a passage with various types of external devices connected to the electronic device 100 .
- a wired communication module 160 includes an HDMI 162 , a USB 162 , a connector/port 163 , an optical interface 164 , or a D-sub (D-subminiature) 165 . can do.
- the wired communication module 160 connects a device equipped with a wired/wireless headset port, an external charger port, a wired/wireless data port, a memory card port, and an identification module.
- the electronic device 100 may perform appropriate control related to the connected external device.
- 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 in the electronic device 100 , data for operation of the electronic device 100 , and commands. At least some of these application programs may be downloaded from an external server (eg, the first server 310 or the second server 320) through wireless communication. In addition, at least some of these application programs may exist on the electronic device 100 from the time of shipment for basic functions (eg, incoming calls, outgoing functions, message reception, and outgoing functions) of the electronic device 100 . Meanwhile, the application program may be stored in the memory 170 , installed on the electronic device 100 , and driven to perform an operation (or function) of the electronic device by the processor 180 .
- the first server 310 may be referred to as an authentication server
- the second server 320 may be referred to as a content server.
- the first server 310 and/or the second server 320 may interface with an electronic device through a base station.
- a part of the second server 320 corresponding to the content server may be implemented as a mobile edge cloud (MEC, 330) in units of base stations. Accordingly, it is possible to implement a distributed network through the second server 320 implemented as a mobile edge cloud (MEC, 330) and to reduce content transmission delay.
- MEC mobile edge cloud
- Memory 170 may include volatile and/or non-volatile memory. Also, the memory 170 may include an internal memory 170a and an external memory 170b. The memory 170 may store, for example, commands or data related to at least one other component of the electronic device 100 . According to an embodiment, the memory 170 may store software and/or a program 240 .
- the program 240 may include a kernel 171 , middleware 172 , an application programming interface (API) 173 , or an application program (or “application”) 174 , and the like. At least a portion of the kernel 171 , the middleware 172 , or the API 174 may be referred to as an operating system (OS).
- OS operating system
- the kernel 171 is a system used to execute operations or functions implemented in other programs (eg, middleware 172 , an application programming interface (API) 173 , or an application program 174 ).
- Resources eg, bus, memory 170, processor 180, etc.
- the kernel 171 may provide an interface capable of controlling or managing system resources by accessing individual components of the electronic device 100 from the middleware 172 , the API 173 , or the application program 174 . can
- the middleware 172 may play an intermediary role so that the API 173 or the application program 174 communicates with the kernel 171 to exchange data. Also, the middleware 172 may process one or more work requests received from the application program 247 according to priority. In an embodiment, the middleware 172 sets a priority for using a system resource (eg, bus, memory 170, processor 180, etc.) of the electronic device 100 to at least one of the application programs 174 . Grants and can process one or more work requests.
- the API 173 is an interface for the application program 174 to control a function provided by the kernel 171 or the middleware 1723, for example, at least one for file control, window control, image processing, or text control. It can contain interfaces or functions (eg commands).
- the processor 180 In addition to the operation related to the application program, the processor 180 generally controls the overall operation of the electronic device 100 .
- the processor 180 processes signals, data, information, etc. input or output through the above-described components or runs an application program stored in the memory 170 , thereby providing or processing appropriate information or functions to the user.
- the processor 180 may control at least some of the components discussed with reference to FIGS. 1 and 2A in order to drive an application program stored in the memory 170 .
- the processor 180 may operate by combining at least two or more of the components included in the electronic device 100 to drive the application program.
- the processor 180 is one of a central processing unit (CPU), an application processor (AP), an image signal processor (ISP), a communication processor (CP), a low-power processor (eg, a sensor hub), or It may include more.
- the processor 180 may execute an operation or data processing related to control and/or communication of at least one other component of the electronic device 100 .
- the power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the processor 180 to supply power to each component included in the electronic device 100 .
- the power supply unit 190 includes a power management module 191 and a battery 192, and the battery 192 may be a built-in battery or a replaceable battery.
- the power management module 191 may include a power management integrated circuit (PMIC), a charging IC, or a battery or fuel gauge.
- the PMIC may have a wired and/or wireless charging method.
- the wireless charging method includes, for example, For example, it includes a magnetic resonance method, a magnetic induction method or an electromagnetic wave method, etc., and may further include an additional circuit for wireless charging, for example, a coil loop, a resonance circuit, or a rectifier.
- the remaining amount of the battery 396, voltage, current, or temperature during charging may be measured, for example, the battery 192 may include a rechargeable battery and/or a solar cell.
- Each of the external device 100a , the first server 310 , and the second server 320 may be the same or a different type of device (eg, an external device or a server) as the electronic device 100 .
- all or a part of the operations executed in the electronic device 100 may include one or more other electronic devices (eg, the external device 100a, the first server 310, and the second server 320). can be executed in
- the electronic device 100 when the electronic device 100 needs to automatically or request a function or service, the electronic device 100 performs the function or service by itself instead of or in addition to it. At least some related functions may be requested from other devices (eg, the external device 100a, the first server 310, and the second server 320).
- Other electronic devices may execute a requested function or an additional function, and transmit the result to the electronic device 201 .
- the electronic device 100 may provide the requested function or service by processing the received result as it is or additionally.
- cloud computing distributed computing, client-server computing, or mobile edge cloud (MEC) technology may be used.
- MEC mobile edge cloud
- 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 .
- a wireless communication system may include an electronic device 100 , at least one external device 100a , a first server 310 , and a second server 320 .
- the electronic device 100 is functionally connected to at least one external device 100a, and may control contents or functions of the electronic device 100 based on information received from the at least one external device 100a.
- the electronic device 100 may use the servers 310 and 320 to perform authentication to determine whether the at least one external device 100 includes or generates information conforming to a predetermined rule. have.
- the electronic device 100 may display contents or control functions differently by controlling the electronic device 100 based on the authentication result.
- the electronic device 100 may be connected to at least one external device 100a through a wired or wireless communication interface to receive or transmit information.
- the electronic device 100 and the at least one external device 100a may include near field communication (NFC), a charger (eg, universal serial bus (USB)-C), an ear jack, Information may be received or transmitted in a manner such as BT (bluetooth) or WiFi (wireless fidelity).
- NFC near field communication
- USB universal serial bus
- WiFi wireless fidelity
- the electronic device 100 includes at least one of an external device authentication module 100-1, a content/function/policy information DB 100-2, an external device information DB 100-3, or a content DB 104 can do.
- the at least one external device 100a may be a device designed for various purposes, such as convenience of use of the electronic device 100, increase of aesthetics, enhancement of usability, etc. .
- At least one external device 100a may or may not be in physical contact with the electronic device 100 .
- the at least one external device 100a is functionally connected to the electronic device 100 using a wired/wireless communication module, and receives control information for controlling content or functions in the electronic device 100 . can be transmitted
- the first server 310 may include a server for a service related to the at least one external device 100a, a cloud device, or a hub device for controlling a service in a smart home environment.
- the first server 310 may include at least one of an external device authentication module 311 , a content/function/policy information DB 312 , an external device information DB 313 , and an electronic device/user DB 314 .
- the first server 310 may be referred to as an authentication management server, an authentication server, or an authentication-related server.
- the second server 320 may include a server or a cloud device for providing a service or content, or a hub device for providing a service in a smart home environment.
- the second server 320 may include one or more of a content DB 321 , an external device specification information DB 322 , a content/function/policy information management module 323 , or a device/user authentication/management module 324 .
- the second server 130 may be referred to as a content management server, a content server, or a content-related server.
- the disclosed electronic device 100 has 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 coupled to be relatively movable, a flip type, a slide type, a swing type, a swivel type, etc. .
- a specific type of electronic device descriptions regarding a specific type of electronic device are generally applicable 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 (eg, a frame, a housing, a cover, etc.) forming an exterior. As illustrated, the electronic device 100 may include a front case 101 and a rear case 102 . Various electronic components are disposed in the 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 eg, 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 the 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 151 is disposed on the front surface of the terminal body to output information. As illustrated, the window 151a of the display 151 may be mounted on the front case 101 to form a front surface of the terminal body together with the front case 101 .
- an electronic component may also be mounted on the rear case 102 .
- Electronic components that can be mounted on the rear case 102 include a removable battery, an identification module, a memory card, and the like.
- the 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.
- a portion of the side of the rear case 102 may be implemented to operate as a radiator (radiator).
- the rear cover 103 when the rear cover 103 is coupled to the rear case 102, a portion of the side of the rear case 102 may be exposed. In some cases, when combined, the rear case 102 may be completely covered by the rear cover 103 . Meanwhile, the rear cover 103 may have an opening for exposing the camera 121b or the sound output unit 152b to the outside.
- the electronic device 100 includes a display 151, first and second sound output units 152a and 152b, a proximity sensor 141, an illuminance sensor 142, and a light output unit ( 154), first and second cameras 121a and 121b, first and second operation units 123a and 123b, a microphone 122, a wired communication module 160, and the like may be provided.
- the display 151 displays (outputs) information processed by the electronic device 100 .
- the display 151 may display execution screen information of an application program driven in the electronic device 100 or UI (User Interface) and GUI (Graphic User Interface) information according to the execution screen information.
- UI User Interface
- GUI Graphic User Interface
- two or more displays 151 may exist according to an implementation form of the electronic device 100 .
- a plurality of display units may be spaced apart from each other on one surface or may be integrally disposed, or may be respectively disposed on different surfaces.
- the display 151 may include a touch sensor that senses a touch on the display 151 so as to receive a control command by a touch method. Using this, when a touch is made on the display 151 , the touch sensor detects the touch, and the processor 180 generates a control command corresponding to the touch based thereon.
- the content input by the touch method may be letters or numbers, or menu items that can be instructed or designated in various modes.
- the display 151 may form a touch screen together with the touch sensor, and in this case, the touch screen may function as the user input unit 123 (refer to FIG. 2A ). In some cases, the touch screen may replace at least some functions of the first operation 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 loudspeaker that outputs various alarm sounds or multimedia reproduction sounds. ) can be implemented in the form of
- the light output unit 154 is configured to output light to notify the occurrence of an event. Examples of the event include message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, and information reception through an application.
- the processor 180 may control the light output unit 154 to end the light output.
- the first camera 121a processes an image frame of a still image or a moving image obtained by an image sensor in a shooting mode or a video call mode.
- the processed image frame may be displayed on the display 151 and stored in the memory 170 .
- the first and second manipulation units 123a and 123b are an example of the user input unit 123 operated to receive a command for controlling the operation of the electronic device 100 , and may 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 they are operated in a tactile manner such as touch, push, scroll, and the like while the user receives a tactile feeling.
- the first and second manipulation units 123a and 123b may be operated in a manner in which the user is operated without a tactile feeling through a proximity touch, a 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 processor 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 151 or the user input unit 123 .
- the wired communication module 160 serves as a path through which the electronic device 100 can be connected to an external device.
- the wired communication module 160 includes a connection terminal for connection with another device (eg, earphone, external speaker), 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 wired communication module 160 may be implemented in the form of a socket accommodating an external card such as a Subscriber Identification Module (SIM), a User Identity Module (UIM), or a memory card for information storage.
- SIM Subscriber Identification Module
- UIM User Identity Module
- a second camera 121b may be disposed on the rear side 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 form.
- Such a camera may be referred to as an array camera.
- images may be captured in various ways using a plurality of lenses, and images of better quality may be obtained.
- the flash 125 may be disposed adjacent to the second camera 121b. The flash 125 illuminates light toward the subject when the subject is photographed by 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.
- the microphone 152c is configured to receive a user's voice, other sounds, and the like.
- the microphone 152c may be provided at a plurality of locations and configured to receive stereo sound.
- At least one antenna for wireless communication may be provided in the terminal body.
- the antenna may be built into the terminal body or formed in the 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.
- a plurality of antennas disposed on the side of the terminal may be implemented in four or more to support MIMO.
- the 5G wireless communication module 112 operates in a millimeter wave (mmWave) band
- mmWave millimeter wave
- a plurality of array antennas may be disposed in the electronic device.
- a power supply unit 190 (refer to FIG. 2A ) for supplying power to the electronic device 100 is provided in the terminal body.
- the power supply unit 190 may include a battery 191 that is built into the terminal body or is detachably configured from the outside of the terminal body.
- 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 applications.
- FIG. 3A illustrates an example of a configuration in which a plurality of antennas of an electronic device may be disposed according to an embodiment.
- a plurality of antennas 1110a to 1110d may be disposed inside or on the front side of the electronic device 100 .
- the plurality of antennas 1110a to 1110d may be implemented in a form printed on a carrier inside the electronic device or may be implemented in a system-on-a-chip (Soc) form together with an RFIC.
- the plurality of antennas 1110a to 1110d may be disposed on the front side of the electronic device in addition to the inside of the electronic device.
- the plurality of antennas 1110a to 1110d disposed on the front side of the electronic device 100 may be implemented as transparent antennas built into the display.
- a plurality of antennas 1110S1 and 1110S2 may be disposed on a side surface of the electronic device 100 .
- a 4G antenna is disposed on the side of the electronic device 100 in the form of a conductive member, a slot is formed in the conductive member region, and a plurality of antennas 1110a to 1110d radiate a 5G signal through the slot.
- antennas 1150B may be disposed on the rear surface of the electronic device 100 so that the 5G signal may be radiated from the rear surface.
- At least one signal may be transmitted or received through the plurality of antennas 1110S1 and 1110S2 on the side of the electronic device 100 .
- at least one signal may be transmitted or received through the plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, 1110S1 and 1110S2 on the front and/or side surfaces of the electronic device 100 .
- the electronic device may communicate with the base station through any one of the plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, 1110S1, and 1110S2.
- the electronic device may perform multiple input/output (MIMO) communication with the base station through two or more antennas among the plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, 1110S1 and 1110S2.
- MIMO multiple input/output
- the electronic device includes a first power amplifier 1210 , a second power amplifier 1220 , and an RFIC 1250 .
- the electronic device may further include a modem 400 and an application processor (AP) 500 .
- the modem 400 and the application processor AP 500 are physically implemented on a single chip, and may be implemented in a logically and functionally separated form.
- the present invention is not limited thereto and may be implemented in the form of a physically separated chip 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 1210 , the second power amplifier 1220 , the controller 1250 , 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 1250 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 1250 is configured as a 4G/5G integrated type, it is advantageous in terms of synchronization between 4G/5G circuits, as well as the advantage that control signaling by the modem 1400 can be simplified.
- the RFIC 1250 when configured as a 4G/5G separate type, it may be referred to as a 4G RFIC and a 5G RFIC, respectively.
- the RFIC 1250 when the difference between the 5G band and the 4G band is large, such as when the 5G band is configured as a millimeter wave band, the RFIC 1250 may be configured as a 4G/5G separate type.
- the RFIC 1250 when the RFIC 1250 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 1250 is configured as a 4G/5G separated type, the 4G RFIC and the 5G RFIC are logically and functionally separated, and it is also possible to be physically implemented on a single chip.
- the application processor (AP) 1450 is configured to control the operation of each component of the electronic device. Specifically, the application processor (AP) 1450 may control the operation of each component of the electronic device through the modem 1400 .
- the modem 1400 may be controlled through a power management IC (PMIC) for low power operation of the electronic device. Accordingly, the modem 1400 may operate the power circuits of the transmitter and the receiver in the low power mode through the RFIC 1250 .
- PMIC power management IC
- the application processor (AP) 500 may control the RFIC 1250 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 the low power mode or is turned off 1250 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) 1450 may control the modem 1400 to enable wireless communication with the lowest power.
- the application processor (AP) 500 may control the modem 1400 and the RFIC 1250 to perform short-range communication using only the short-range communication module 113 even at sacrificing throughput.
- the modem 300 may be controlled to select an optimal wireless interface.
- the application processor (AP) 1450 may control the modem 1400 to receive through both the 4G base station and the 5G base station according to the remaining battery level and available radio resource information.
- the application processor (AP) 1450 may receive the remaining battery amount information from the PMIC and the available radio resource information from the modem 1400 . Accordingly, if the battery level and available radio resources are sufficient, the application processor (AP) 500 may control the modem 1400 and the RFIC 1250 to receive through both the 4G base station and the 5G base station.
- the multi-transceiving system of FIG. 3B may integrate the transmitter and receiver of each radio system into one transceiver. Accordingly, there is an advantage that a circuit part integrating two types of system signals in the RF front-end can be removed.
- 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 multi-transmission/reception system as shown in FIG. 2 has an advantage in that it is possible to control other communication systems as needed, and thus system delay can be minimized, so that efficient resource allocation is possible.
- the first power amplifier 1210 and the second power amplifier 1220 may operate in at least one of the first and second communication systems.
- the first and second power amplifiers 1220 may operate in both the first and second communication systems.
- one of the first and second power amplifiers 1210 and 1220 operates in the 4G band, and the other operates 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 the 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 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 1210 and the second power amplifier 1220 among the four antennas.
- 2x2 UL MIMO (2 Tx) may be performed through the uplink (UL).
- the 5G communication system is implemented with 1 Tx, only one of the first and second power amplifiers 1210 and 1220 needs to operate in the 5G band.
- an additional power amplifier operating in the 5G band may be further provided.
- 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 a power divider is built inside the RFIC corresponding to the RFIC 1250, there is no need for a separate component to be externally disposed, thereby improving component mountability.
- SPDT single pole double throw
- the electronic device operable in a plurality of wireless communication systems may further include a phase controller 1230 , a duplexer 1231 , a filter 1232 , and a switch 1233 .
- each of the antennas ANT1 to ANT4 needs to be implemented as array antennas ANT1 to ANT4 including a plurality of antenna elements.
- the phase controller 1230 is configurable to control a phase of a signal applied to each antenna element of each of the array antennas ANT1 to ANT4.
- the phase controller 1230 can control both the magnitude and phase of a signal applied to each antenna element of each of the array antennas ANT1 to ANT4. Accordingly, since the phase control unit 1230 controls both the magnitude and phase of the signal, it may be referred to as a power and phase control unit 1230 .
- phase controller 1230 may control the phase of a signal applied to each antenna element so that each of the array antennas ANT1 to ANT4 forms beams in different directions.
- the duplexer 1231 is configured to mutually separate signals of a transmission band and a reception band.
- the signals of the transmission band transmitted through the first and second power amplifiers 1210 and 1220 are applied to the antennas ANT1 and ANT4 through the first output port of the duplexer 1231 .
- signals of 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 1231 .
- the filter 1232 may be configured to pass a signal of a transmission band or a reception band and block a signal of the remaining band.
- the filter 1232 may include a transmit filter connected to a first output port of the duplexer 1231 and a receive filter connected to a second output port of the duplexer 1231 .
- the filter 1232 may be configured to pass only a signal of a transmission band or only a signal of a reception band according to the control signal.
- the switch 1233 is configured to transmit either a transmit signal or a receive signal.
- the switch 1233 may be configured in a single pole double throw (SPDT) type to separate a transmission signal and a reception signal in a time division multiplexing (TDD) method.
- the transmission signal and the reception signal are signals of the same frequency band, and accordingly, the duplexer 1231 may be implemented in the form of a circulator.
- the switch 1233 is also applicable to a frequency division multiplexing (FDD: Time Division Duplex) scheme.
- FDD Fre Division Duplex
- the switch 1233 may be configured in a double pole double throw (DPDT) type to connect or block a transmission signal and a reception signal, respectively.
- DPDT double pole double throw
- the electronic device may further include a modem 1400 corresponding to a control unit.
- the RFIC 1250 and the modem 1400 may be referred to as a first controller (or first processor) and a second controller (second processor), respectively.
- the RFIC 1250 and the modem 1400 may be implemented as physically separate circuits.
- the RFIC 1250 and the modem 1400 may be physically or logically divided into one circuit.
- the modem 1400 may control and process signals for transmission and reception of signals through different communication systems through the RFIC 1250 .
- the modem 1400 may be obtained through control information received from the 4G base station and/or the 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 1400 may control the RFIC 1250 to transmit and/or receive a signal through the first communication system and/or the second communication system in a specific time and frequency resource. Accordingly, the RFIC 1250 may control transmission circuits including the first and second power amplifiers 1210 and 1220 to transmit a 4G signal or a 5G signal in a specific time period. Also, the RFIC 1250 may control reception circuits including the first to fourth low-noise amplifiers 1310 to 1340 to receive a 4G signal or a 5G signal in a specific time period.
- the electronic device may be configured to provide 5G communication services in various frequency bands. Recently, attempts have been made to provide a 5G communication service using the Sub6 band below the 6GHz band. However, in the future, it is expected that 5G communication service will be provided using millimeter wave (mmWave) band other than Sub6 band for faster data rate.
- mmWave millimeter wave
- the 28 GHz band, the 38.5 GHz band, and the 64 GHz band are being considered as frequency bands to be allocated for the 5G communication service in the millimeter wave (mmWave) band.
- a plurality of array antennas in the millimeter wave band may be disposed in the electronic device.
- an array antenna capable of operating in a millimeter wave (mmWave) band may be mounted in the antenna module.
- An antenna element disposed within the antenna module may radiate one specific polarization signal.
- the antenna element emitting one specific polarization signal has a problem in that the signal reception characteristic is deteriorated as the electronic device moves or rotates.
- Another object of the present invention is to provide an electronic device including an antenna module in which an array antenna operating in a millimeter wave band is disposed and a configuration for controlling the same.
- Another object of the present invention is to provide an antenna module including antenna elements having different polarizations orthogonal to each other in a millimeter wave band.
- Another object of the present invention is to provide a vertically polarized antenna in an antenna module having a predetermined height.
- Another object of the present invention is to provide an antenna structure capable of implementing vertical polarization while lowering the height.
- Another object of the present invention is to provide an antenna structure capable of reducing an interference level between antennas having different polarizations.
- Another object of the present invention is to provide a method for compensating for a low-loss feeding structure and a phase difference for each antenna element of an array antenna.
- Another object of the present invention is to provide seamless communication through different communication modules and different antenna modules.
- FIG. 4 shows an electronic device in which a plurality of antenna modules and a plurality of transceiver circuit modules are disposed according to an embodiment.
- a home appliance in which a plurality of antenna modules and a plurality of transceiver circuit modules are disposed may be a television, but is not limited thereto.
- the home appliance in which the plurality of antenna modules and the plurality of transceiver circuit modules are disposed may include any home appliance or display device supporting a communication service in the millimeter wave band.
- the electronic device 1000 includes a plurality of antenna modules ANT 1 to ANT4, and the antenna modules ANT 1 to ANT4 and a plurality of transceiver circuit modules 1210a to 1210d. ) is included.
- the plurality of transceiver circuit modules 1210a to 1210d may correspond to the above-described transceiver circuit 1250 .
- the plurality of transceiver circuit modules 1210a to 1210d may be a part of the transceiver circuit 1250 or a part of a front-end module disposed between the antenna module and the transceiver circuit 1250 .
- the plurality of antenna modules ANT 1 to ANT4 may be configured as an array antenna in which a plurality of antenna elements are disposed.
- the number of elements of the antenna modules ANT 1 to ANT4 is not limited to two, three, four, or the like as illustrated.
- the number of elements of the antenna modules ANT 1 to ANT4 is expandable to 2, 4, 8, 16, or the like.
- the elements of the antenna modules ANT 1 to ANT4 may be selected in the same number or in different numbers.
- the plurality of antenna modules ANT 1 to ANT4 may be disposed in different areas of the display. As shown in FIG.
- the plurality of antenna modules ANT 1 to ANT4 may be disposed on the top, left, bottom, and right sides of the display, but the configuration is not limited thereto. As another example, the plurality of antenna modules ANT 1 to ANT4 may be disposed at upper left, upper right, lower left, and lower right of the display.
- the antenna modules ANT 1 to ANT4 may be configured to transmit and receive signals in a specific direction in any frequency band.
- the antenna modules ANT 1 to ANT4 may operate in any one of a 28 GHz band, a 39 GHz band, and a 64 GHz band.
- the electronic device may maintain a connection state with different entities through two or more of the antenna modules ANT 1 to ANT4 or may perform a data transmission or reception operation for this.
- the electronic device corresponding to the display device may transmit or receive data with the first entity through the first antenna module ANT1.
- the electronic device may transmit or receive data with the second entity through the second antenna module ANT2.
- the electronic device may transmit or receive data with a mobile terminal (UE) through the first antenna module ANT1.
- the electronic device may transmit or receive data with a control device such as a set-top box or an access point through the second antenna module ANT2.
- Data may be transmitted or received with other entities through other antenna modules, for example, the third antenna module ANT3 and the fourth antenna module ANT4.
- dual connection or multiple input/output (MIMO) may be performed through at least one of the first and second entities previously connected through the third antenna module ANT3 and the fourth antenna module ANT4.
- the transceiver circuit modules 1210a to 1210d are operable to process a transmission signal and a reception signal in an RF frequency band.
- the RF frequency band may be any frequency band of a millimeter band, such as a 28 GHz band, a 39 GHz band, and a 64 GHz band, as described above.
- the transceiver circuit modules 1210a to 1210d may be referred to as RF SUB-MODULEs 1210a to 1210d.
- the number of RF SUB-MODULEs 1210a to 1210d is not limited to four, and may be changed to an arbitrary number of two or more according to applications.
- the RF SUB-MODULEs 1210a to 1210d include an up-conversion module and a down-conversion module that converts a signal of an RF frequency band into a signal of an IF frequency band or converts a signal of an IF frequency band into a signal of an RF frequency band.
- the up-conversion module and the down-conversion module may include a local oscillator (LO) capable of performing up-frequency conversion and down-frequency conversion.
- LO local oscillator
- the plurality of RF SUB-MODULEs 1210a to 1210d may transmit a signal from any one of the plurality of transceiver circuit modules to an adjacent transceiver circuit module. Accordingly, the transmitted signal may be configured to be transmitted to all of the plurality of transceiver circuit modules 1210a to 1210d at least once.
- a data transfer path of a loop structure may be added.
- adjacent RF SUB-MODULEs 1210b and 1210c can transmit signals in bi-direction.
- a data transfer path of a feedback structure may be added.
- at least one SUB-MODULE 1210c can transmit a signal to the remaining SUB-MODULEs 1210a, 1210b, and 1210c in uni-direction.
- the plurality of RF SUB-MODULEs may include first to fourth RF SUB-MODULEs 1210a to 1210d.
- the signal from the first RF SUB-MODULE 1210a may be transferred to the adjacent RF SUB-MODULE 1210b and the fourth RF SUB-MODULE 1210d.
- the second RF SUB-MODULE 1210b and the fourth RF SUB-MODULE 1210d may transmit the signal to the adjacent third RF SUB-MODULE 1210c. In this case, if bidirectional transmission is possible between the second RF SUB-MODULE 1210b and the third RF SUB-MODULE 1210c as shown in FIG.
- this may be referred to as a loop structure.
- this may be referred to as a feedback structure.
- the feedback structure there may be at least two signals transmitted to the third RF SUB-MODULE 1210c.
- the structure is not limited thereto, and the baseband module may be provided only in a specific module among the first to fourth RF sub-modules 1210a to 1210d depending on the application.
- the baseband module may not be provided in the first to fourth RF sub-modules 1210a to 1210d, but may be configured as a separate control unit, that is, the baseband processor 1400 .
- control signal may be transmitted only by a separate control unit, that is, the baseband processor 1400 .
- the baseband processor 1400 may not be transmitted substantially.
- FIG. 5 shows a plurality of areas associated with radiation regions by antenna elements disposed in different areas of the antenna module.
- 6A is a side view of an antenna module having different array antennas according to an embodiment.
- 6B illustrates the configuration and arrangement of different array antennas according to various embodiments of the present disclosure.
- the technical characteristics of the antenna module 1100 and the antenna element disposed in different regions of the antenna module 1100 described in this specification are as follows.
- FIG. 5 is a description of a radiation direction of an electromagnetic wave by an antenna disposed in the antenna module 1100 .
- a mmWave RFIC 1250 and antenna elements may be disposed together in a millimeter wave (mmWave) RIFC antenna communication module (hereinafter, an antenna module 1100).
- mmWave millimeter wave
- antenna module 1100 an antenna module
- the mmWave antenna module 1100 may be configured of a circuit board such as a PCB.
- a space region formed based on the PCB may be divided into a total of 6 zones based on the top/bottom/left/right side.
- the mmWave antenna can use an antenna array to achieve high antenna gain.
- An array antenna by an antenna array has higher directivity than a single element antenna.
- the radiation area (coverage) of the array antenna disclosed herein may include at least one area.
- the coverage may be secured in the first zone and the sixth zone with the first array antenna formed of the patch antenna element.
- the second area can secure coverage with the second array antenna made of the end-fire antenna element.
- An antenna covering each zone may be an antenna with a single polarization.
- the antennas covering each area may be composed of antennas having different polarizations.
- FIGS. 6A and 6B show components of the antenna module 1100 and positions of antenna elements constituting each array antenna.
- the antenna module 1100 may be configured as a multi-layer PCB.
- a patch antenna may be disposed on the front area of the multilayer PCB, but is not limited thereto.
- a cavity may be formed in the antenna module 1100 .
- a cavity may be formed to surround each patch antenna element.
- An end-fire antenna may be disposed in the side area of the multilayer PCB.
- the RFIC 1250 may be disposed in the rear region of the multilayer PCB, but is not limited thereto.
- the RFIC 1250 may be disposed on the front area of the multilayer PCB and the patch antenna may be disposed on the back area of the multilayer PCB.
- the RFIC 1250 may be connected to a patch antenna and an end fire antenna through a transmission line.
- the patch antenna and the end fire antenna may be aligned in the same position.
- the patch antenna and the end fire antenna may be configured to have different polarizations.
- an electronic device including an antenna may include first array antennas ANT1 and 1100a and second array antennas ANT2 and 1100b.
- the antenna module 1100 may include first array antennas ANT1 and 1100a and second array antennas ANT2 and 1100b.
- the first array antennas ANT1 and 1100a may be disposed on a front area or a rear area of the antenna module 1100 and may be configured to radiate signals in a front or rear direction.
- the second array antennas ANT2 and 1100b may be disposed on a side surface region of the antenna module and configured to radiate signals in a side direction.
- Each antenna element of the first array antennas ANT1 and 1100a may be a patch antenna, but is not limited thereto.
- Each antenna element of the second array antennas ANT2 and 1100b may be a dipole antenna, but is not limited thereto.
- the first array antennas ANT1 and 1100a may be bore-sight antennas that radiate signals in the front or rear direction of the antenna module 1100 .
- the second array antennas ANT2 and 1100b may be end-fire antennas that radiate signals in a lateral direction of the antenna module 1100 .
- each antenna element of the second array antennas ANT2 and 1100b is offset compared to each antenna element of the first array antennas ANT1 and 1100a. and can be placed.
- each antenna element of the first array antennas ANT1 and 1100a may be configured with the same polarization as each antenna element of the second array antennas ANT2 and 1100b.
- both the patch antenna and the dipole antenna may be formed with horizontal polarization (H-pol).
- both the patch antenna and the dipole antenna may be formed with horizontal polarization (H-pol).
- the patch antenna may be formed of a horizontal polarization (H-pol) and a vertical polarization (V-pol) orthogonal thereto.
- the central position of the dipole antenna disposed on the side area may be disposed to be offset compared to the center position of the patch antenna disposed on the front area.
- the central position of the dipole antenna disposed in the side area may be aligned to correspond to the position of the feeding unit of the patch antenna.
- the central positions of the dipole antennas disposed in the side area may be aligned with the central positions between adjacent patch antennas.
- mutual interference between the antennas may be reduced by differentiating the alignment of the patch antenna and the dipole antenna.
- the gain characteristic and the efficiency characteristic of each antenna may be optimized.
- the patch antennas constituting the first array antennas ANT1 and 1100a are connected to the first feeding unit F1 and the second feeding unit F2 to form a horizontally polarized antenna and a vertical polarized antenna.
- the dipole antennas constituting the second array antennas ANT2 and 1100b may operate as horizontally polarized antennas.
- the second array antennas ANT2 and 1100b may also operate as dual polarized antennas.
- the second array antennas ANT2 and 1100b are the horizontally polarized array antennas ANT2-H. and a vertically polarized array antenna (ANT2-V).
- the horizontally polarized array antenna ANT2-H and the vertically polarized array antenna ANT2-V may be a dipole array antenna and a monopole array antenna, respectively.
- the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V are not limited thereto, and may be arbitrary antennas formed of horizontal polarization and vertical polarization.
- each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed at different positions.
- each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed at the same position.
- each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed at the same position on the x-axis.
- each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed on the same position.
- each element may be formed of a dipole antenna and a monopole antenna.
- each element may be an antenna element formed on the x-axis and the z-axis on the same position.
- the horizontally polarized array antenna ANT2-H made of the same element as a dipole antenna may be configured such that the dipole antennas are spaced apart from each other by a predetermined distance.
- the vertically polarized array antenna ANT2-V made of the same element as a monopole antenna may be configured such that monopole antennas disposed between dipole antennas are spaced apart from each other by a predetermined distance.
- the monopole antenna may include a metal pad disposed on different layers of the antenna module 1100 and a via configured to connect the metal pad.
- the second array antennas ANT2 and 1100b may operate as a horizontally polarized antenna through the horizontally polarized array antenna ANT2-H and operate as a vertically polarized antenna through the vertically polarized array antenna ANT2-V.
- the second array antennas ANT2 and 1100b may operate as horizontally polarized antennas through the dipole array antenna and as vertical polarization antennas through the monopole array antenna.
- the electronic device 1000 may further include a transceiver circuit 1250 disposed on the rear area of the antenna module 1100 .
- the transceiver circuit 1250 is operatively coupled to the first array antennas ANT1 and 1100a and the second array antennas ANT2 and 1100b to be operatively coupled to the first array antennas ANT1 and 1100a and the second array antennas ANT2 and 1100b.
- FIGS. 7A and 7B show a connection structure between each element of an array antenna and an RFIC according to another exemplary embodiment.
- 7A is a structure in which each element of an array antenna and each port of an RFIC are connected by a feed line of the same length.
- 7B is a structure in which each element of the array antenna and each port of the RFIC are connected with feed lines of different lengths.
- the first feed lines F1 to F4 connecting each element of the array antenna and each port P1 to P4 of the RFIC 1250 may be formed to have the same length.
- the second feed line (F2) and the third feed line (F3) may be configured as a bent feeding line (bended feeding line) in some sections.
- some of the first feed lines F1 to F4 connecting each element of the array antenna and each port P1 to P4 of the RFIC 1250 may be formed with different lengths.
- all feed lines including the second feed line F2 and the third feed line F3 may not be formed in a bent structure, but may be formed in a straight line structure.
- the straight line structure is not limited to a transmission line physically connected in a straight line.
- the straight line structure does not match the length of each feeder equally, and some feeders can be connected with a shorter length.
- some feed lines, such as straight line structures may be formed to bend relatively less.
- the feed line having a straight line structure may be referred to as including a feed line having a shorter bending length than other feed lines to have a relatively straight line structure in addition to a perfectly straight shape.
- the electronic device 1000 may further include a processor 1400 operatively coupled to the transceiver circuit 1250 and configured to control the transceiver circuit 1250 .
- the processor 1400 may control the phase controller in the transceiver circuit 1250 to compensate for a difference in length between the first feed line F1 to the fourth feed line F4 .
- the processor 1400 may be a baseband processor such as a modem, but is not limited thereto and may be any processor that controls the transceiver circuit 1250 .
- phase controller 1230 may be implemented as a plurality of phase shifters (PS).
- PS phase shifters
- the plurality of phase shifters PS may be coupled through a power combiner, and may be operatively coupled to a power amplifier (PA) and a low noise amplifier (LNA).
- PA power amplifier
- LNA low noise amplifier
- FIGS. 7A to 7C show a configuration in which each element of an array antenna is connected to an RFIC 1250 .
- the direction of the radiation pattern is changed by the phase shifter (PS) of the RFIC 1250 due to the phase difference for each antenna.
- An antenna radiation pattern may be formed in various directions by changing the phase of a signal applied to each antenna element.
- phase shifter PS When receiving a radio wave from another electronic device or a control device, a phase value input to each port of the RFIC 1250 may be compensated through the phase shifter PS. Through the phase shifter PS, it is possible to compensate so that the phases of signals having different phases are all the same. Signals compensated to have the same phase through the phase shifter PS may be combined through a power combiner and transmitted to a rear end portion.
- the length of all feed lines may be identically formed so that the phase value of the signal received from each antenna may be transmitted to each port without distortion.
- the second feed line F2 and the third feed line F3 may have a bent structure.
- a physical space for implementing the feed line may become insufficient. Accordingly, a coupling issue between the feed lines for feeding each antenna element in the array antenna and a coupling issue between the antenna elements may occur.
- Figure 7b shows a feed line structure for solving the coupling issue between the feed line and the coupling between the antenna element.
- the feed line between the array antenna and the RFIC 1250 may be formed in a straight line structure.
- each antenna element of the array antenna and the RFIC 1250 can be directly connected to each other while minimizing the bending structure of the feed lines F1 to F4 by compensating for the length difference between the feed lines through the phase shifter.
- the length of the second feeder F2 and the third feeder F3 is shorter than that of the first feeder F1 and the fourth feeder F4. Accordingly, a phase difference occurs between the feed lines F1 to F4.
- the electrical length shortened by the difference in the length of the feed line in the phase shifter can be compensated through the phase delay. Accordingly, the phases of the second signal and the third signal passing through the second feed line F2 and the third feed line F3 are the first signal and the fourth signal passing through the first feed line F1 and the fourth feed line F4. It is compensated with the same phase as the phase of the signal. Accordingly, signals having the same phase through the first to fourth signals compensated for the same phase may be combined through a power combiner and transmitted to the rear end portion.
- the second feeder line A phase value of +180° may be compensated for the phase shifter connected to (F2) and the third feed line (F3).
- a short feed line may be implemented to have the same phase as other feed lines by delaying the phase by the length by using a phase shifter.
- some of the first feed line F1 and the fourth feed line F4 connecting each of the patch antennas constituting the transceiver circuit 1250 and the first array antennas ANT1 and 1100a have different lengths. can be formed.
- the processor 1400 may control the transceiver circuit 1250 to compensate for a difference in length between the first feed line F1 and the second feed line F2 having different lengths. To this end, the processor 1400 may control the phases of signals applied to the first patch antenna and the second patch antenna through the phase controller 1230 in the transceiver circuit 1250 .
- 8A and 8B illustrate a connection structure between each element of an array antenna and each port of an RFIC and a polarization operation of the array antenna according to another embodiment.
- connection structure between each element of the array antenna and each port of the RFIC and the technical characteristics of the polarization operation of the array antenna are as follows.
- FIG. 8A shows a connection between an antenna and a transmitting/receiving port of an RFIC between modules.
- the RFIC 1250 has a TRX Port (or TX, RX Port) to be connected to the array antenna.
- Each port (P1, P2, J, P4) is electrically connected to the antenna through the ball of the RFIC chip and the conductor of the PCB, etc.
- connection between the RFIC 1250 and the antenna may be identically configured. However, as shown in FIGS. 8A and 8B , a connection configuration between the RFIC 1250 and the antenna may be different for the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2.
- the polarizations of signals applied to corresponding RFIC ports connected to different modules are different can do.
- the polarization of the antenna connected to the RFIC port of the first antenna module 1100-1 may be different from the polarization of the antenna connected to the RFIC port of the second antenna module 1100-2.
- the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may operate with different single polarization waves.
- the first antenna module 1100-1 may operate with horizontal polarization.
- the second antenna module 1100 - 2 may operate with vertical polarization. Accordingly, the transceiver circuit 1250-1 connected to the first antenna module 1100-1 may transmit and receive a horizontally polarized signal. Also, the transceiver circuit 1250 - 2 connected to the second antenna module 1100 - 2 may transmit and receive a vertically polarized signal.
- the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may operate with different dual polarizations.
- the first antenna module 1100-1 may operate with horizontal polarization and vertical polarization.
- the second antenna module 1100 - 2 may also operate with horizontal polarization and vertical polarization.
- the transceiver circuit 1250-1 connected to the first antenna module 1100-1 may transmit and receive a horizontally polarized signal and a vertically polarized signal.
- the transceiver circuit 1250 - 2 connected to the second antenna module 1100 - 2 may transmit and receive a horizontally polarized signal and a vertically polarized signal.
- the corresponding respective ports of the transceiver circuits 1250-1 and 1250-2 may be configured to transmit and receive different polarized signals.
- the antenna module 1100 may include a first antenna module 1100-1 and a second antenna module 1100-2 disposed at different positions of the electronic device. have.
- Each port of the transceiver circuit 1250-1 in the first antenna module 1100-1 may be connected to the first feeder F1 of the patch antenna elements. Accordingly, the first array antennas ANT1-H and 1100a in the first antenna module 1100-1 may operate as horizontally polarized antennas. Meanwhile, each port of the transceiver circuit 1250 - 2 in the second antenna module 1100 - 2 may be connected to the second feeder F2 of the patch antenna elements. Accordingly, the first array antennas ANT1-V and 1100a in the second antenna module 1100 - 2 may operate as a vertically polarized antenna.
- the antenna module 1100 may include a first antenna module 1100-1 and a second antenna module 1100-2 disposed at different positions of the electronic device. have.
- Each port of the transceiver circuit 1250-1 in the first antenna module 1100-1 may be connected to the first feeder F1 and the second feeder F2 of the patch antenna elements. Accordingly, the first array antennas ANT1 and 1100a in the first antenna module 1100-1 may operate as a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna. Meanwhile, each port of the transceiver circuit 1250 - 2 in the second antenna module 1100 - 2 may be connected to the second feeder F2 and the first feeder F1 of the patch antenna elements. Accordingly, the first array antennas ANT1 and 1100a in the second antenna module 1100 - 2 may operate as a vertical polarization antenna and a horizontal polarization antenna.
- each antenna element of the patch array antenna may be disposed in a state rotated at a predetermined angle.
- the electronic device 1000 may include first arrayed antennas ANT1 and 1100a and second arrayed antennas ANT2 and 1100b.
- 9 is a view showing a patch antenna disposed at a predetermined angle and an antenna element disposed on a side area of an antenna module according to embodiments.
- the first array antennas ANT1 and 1100a may be rotated at a predetermined angle on the front area or rear area of the antenna module 1100 , and may be configured to radiate signals in the front or rear direction.
- the second array antennas ANT2 and 1100b may be disposed on a side surface region of the antenna module and configured to radiate signals in a side direction.
- Each antenna element of the first array antennas ANT1 and 1100a may be a patch antenna, but is not limited thereto.
- Each antenna element of the second array antennas ANT2 and 1100b may be a dipole antenna, but is not limited thereto.
- the first array antennas ANT1 and 1100a may be bore-sight antennas that radiate signals in the front or rear direction of the antenna module 1100 .
- the second array antennas ANT2 and 1100b may be end-fire antennas that radiate signals in a lateral direction of the antenna module 1100 .
- the polarization direction may be different.
- the polarization of the patch antennas constituting the first array antennas ANT1 and 1100a may be different from that of the dipole antennas constituting the second array antennas ANT2 and 1100b by a predetermined angle.
- the central position of the dipole antenna disposed in the side area may be aligned to correspond to the central position of the patch antenna disposed in the front area.
- the patch antennas constituting the first array antennas ANT1 and 1100a are connected to the first feeding part F1 and the second feeding part F2 and being orthogonal to each other. may operate as a first polarized antenna and a second polarized antenna.
- the first array antennas ANT1 and 1100a have a first polarized wave X1-pol formed while being rotated by a predetermined angle and a second polarized wave X2-pol orthogonal to the first polarized wave X1-pol. It can be configured to have
- the dipole antennas constituting the second array antennas ANT2 and 1100b may operate as horizontally polarized antennas.
- the second array antennas ANT2 and 1100b may be configured to have horizontal polarization H-pol.
- the patch antennas constituting the first array antennas ANT1 and 1100a are connected to the first feeding unit F1 and the second feeding unit F2 and are orthogonal to each other. may operate as a first polarized antenna and a second polarized antenna.
- the first array antennas ANT1 and 1100a have a first polarized wave X1-pol formed in a state rotated by a predetermined angle and a second polarized wave X2-pol orthogonal to the first polarized wave X1-pol It can be configured to have
- the dipole antenna and the monopole antenna constituting the second array antennas ANT2 and 1100b may operate as a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna, respectively.
- the second array antennas ANT2 and 1100b may be configured to have horizontal polarization (H-pol) and vertical polarization (V-pol).
- the second array antennas ANT2 and 1100b may also operate as dual polarization antennas.
- the second array antennas ANT2 and 1100b may include a horizontal polarization array antenna ANT2-H and a vertical polarization array antenna ANT2-V. ) may be included.
- the horizontally polarized array antenna ANT2-H and the vertically polarized array antenna ANT2-V may be a dipole array antenna and a monopole array antenna, respectively.
- the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V are not limited thereto, and may be arbitrary antennas formed of horizontal polarization and vertical polarization.
- each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed at different positions.
- each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed at the same position.
- each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed at the same position on the x-axis.
- each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed on the same position.
- each element may be formed of a dipole antenna and a monopole antenna.
- each element may be an antenna element formed on the x-axis and the z-axis on the same position.
- the horizontally polarized array antenna ANT2-H made of the same element as the dipole antenna may be configured such that the dipole antennas are disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance.
- the vertically polarized array antenna ANT2-V made of the same element as a monopole antenna may be configured such that monopole antennas disposed between dipole antennas are spaced apart from each other by a predetermined distance.
- the monopole antenna may include a metal pad disposed on different layers of the antenna module 1100 and a via configured to connect the metal pad.
- the second array antennas ANT2 and 1100b may operate as a horizontally polarized antenna through the horizontally polarized array antenna ANT2-H and operate as a vertically polarized antenna through the vertically polarized array antenna ANT2-V.
- the second array antennas ANT2 and 1100b may operate as horizontally polarized antennas through the dipole array antenna and as vertical polarization antennas through the monopole array antenna.
- FIG. 10 shows a configuration of an electronic device having an antenna according to an exemplary embodiment.
- 11 is a conceptual diagram illustrating a correlation between a distance between different antenna modules and a control device and a distance between antenna modules according to an antenna beam width.
- FIG. 10 is a block diagram of an antenna system including a plurality of antenna modules disclosed herein and an electronic device having the same.
- the mmWave antenna module disclosed in this specification may be provided with two or more antenna modules.
- Each antenna module may be configured such that one or more polarizations are formed.
- each antenna module has a transmitting and receiving antenna and a TX chain and an RX chain to transmit and receive signals.
- the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 are each V-polarized or H polarization.
- both the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may form a V-polarized wave or both may form an H-polarized wave.
- FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining a condition of a separation distance (s) for improving the degree of isolation between two or more antenna modules.
- the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 each include an array antenna and an RFIC.
- the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may be implemented on one PCB or separate PCBs.
- the processor 1400 may control the signals applied to the antenna elements in the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 and the operation of the RFIC. In this case, the processor 1400 directly controls the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2, or the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 through the IFIC 1300 The antenna module 1100 - 2 may be controlled.
- the separation distance s represents a separation distance between the array antenna in the first antenna module 1100-1 and the array antenna in the second antenna module 1100-2.
- the separation distance between the center position of the array antenna in the first antenna module 1100-1 and the center position of the array antenna in the second antenna module 1100-2 is indicated.
- the separation distance s represents a separation distance between array antennas that operate independently, and is not limited to the number of antenna modules. In this regard, even when there are two or more arrayed antenna groups in one antenna module, the distance between the center positions of the arrayed antenna is also the separation distance (s).
- the distance d from the control device 2000 corresponds to the far-field distance according to the operating frequency of the antenna module. For example, if the size of the array antenna (D) is 20 mm at an operating frequency of 60 GHz, the far-field distance (d) may be 160 mm.
- the beam width BW corresponds to a beam-width of an array antenna including a plurality of antenna elements. As the number of antenna elements increases, the beam width BW decreases.
- the beam width BW is a beam angle at a point at which a gain value is lowered by a predetermined value compared to a peak gain when a beam pattern formed by the array antenna is directed toward one control device.
- the beam width BW is a beam angle at a point where -0.5 dB to -1 dB lower from the peak gain value.
- an angle corresponding to the beam width BW may be calculated from a narrow beam pattern between the TX and RX antennas spaced apart by d'.
- the minimum separation distance s between the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may be calculated as in Equation 1.
- the minimum separation distance s may be determined according to the distance d from the control device 2000 and the beam width BW. That is, the separation distance between antenna modules corresponding to the communication module may be defined as a specific value using a characteristic in which a peak gain of a beam-pattern is lowered.
- the distance between the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may be determined to be greater than or equal to a minimum separation distance.
- the minimum separation distance is based on the distance between the electronic device 1000 and the control device 2000 for controlling the electronic device and a gain reduction value compared to the peak gain according to the beam width of the array antenna.
- the beam width of the array antenna may be the beam width of the array antenna in the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2.
- FIGS. 12A and 12B show a configuration in which a plurality of antenna modules are disposed at different positions of an electronic device according to an exemplary embodiment.
- 12A illustrates a configuration in which first and second antenna modules are disposed at different positions in a diagonal direction in an electronic device.
- 12B illustrates a configuration in which a plurality of antenna modules are disposed at different positions in one axial direction in the electronic device.
- FIG. 12A shows a configuration in which a plurality of antenna modules operate with horizontal polarization and vertical polarization, respectively.
- first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may be used in order to transmit or receive a polarized signal orthogonal to each other.
- FIG. 12A both the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 are used, and the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 are connected to each other. Transmit or receive orthogonally polarized signals.
- the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may be configured to generate electromagnetic waves of different polarizations.
- the first antenna module 1100-1 operates with H-polarization
- the second antenna module 1100-2 may operate with V-polarization. Accordingly, the MIMO operation using different antenna modules can be performed by improving the degree of isolation between the antenna modules.
- signals of the same frequency may be used to simultaneously transmit or receive signals.
- signals of different polarizations when electromagnetic waves of different polarizations are generated by the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2, signals can be simultaneously transmitted or received using signals of different frequencies. have. For example, if the first antenna module 1100-1 radiates 60 GHz V-polarized electromagnetic wave energy, the second antenna module 1100-2 may radiate 67 GHz V-polarized energy. Accordingly, it is possible to improve the isolation between antenna modules and operate in MIMO.
- MIMO can be implemented by simultaneously operating V-polarized/H-polarized antennas in one physically identical antenna module.
- MIMO is implemented by simultaneously operating V-polarized/H-polarized antennas in a physically separated antenna structure.
- FIG. 12B shows a case in which intensities of radio waves received through the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 are different from each other when two antenna modules are operated at the same time.
- the radio channel performance associated with the signal received through the first antenna module 1100-1 deteriorates, so that the radio associated with the signal received through the second antenna module 1100-2 No degradation of channel performance occurs. Accordingly, communication is not cut off even if the radio channel performance associated with the signal received through the first antenna module 1100-1 is deteriorated. That is, since there is no change in the radio channel performance related to the signal received through the second antenna module 1100 - 2 beyond the threshold, the total data rate is slightly deteriorated and communication with the control device is cut off. doesn't happen Accordingly, although the quality of the video the user is watching may be deteriorated, the video streaming does not break.
- the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 are antennas supporting both V/H polarization, a radio signal transmitted or received through the first antenna module 1100-1 and by transmitting or receiving through the second antenna module 1100 - 2 to recover high data again.
- the H-pol signal quality may be degraded. have. In this case, each H-po. It can receive signals and V-pol signals.
- FIGS. 13A and 13B show a configuration in which a plurality of antenna modules are disposed at different positions of an electronic device according to another exemplary embodiment.
- 13A illustrates a configuration in which the first and second antenna modules are disposed at different positions in one axial direction in the electronic device.
- 13B illustrates a configuration in which first to fourth antenna modules are disposed at different positions in an electronic device.
- FIG. 13A shows a configuration in which an antenna module is implemented as a single polarization antenna module having different polarizations.
- a first antenna module 1100-1 to a fourth antenna module 1100-4 operating with a single polarization may be disposed as shown in FIG. 13B .
- two antenna modules may operate with V-polarization and the remaining two antenna modules may operate with H-polarization.
- the first antenna module 1100-1 and the third antenna module 1100-3 disposed on the left operate in V-polarization
- the antenna module 1100 - 4 may operate with H-polarization.
- the first antenna module 1100-1 and the third antenna module 1100-3 disposed on the left operate with H-polarization
- the antenna module 1100 - 4 may operate with V-polarization.
- antenna modules disposed on the left and right sides may be configured to have different polarizations. Accordingly, if the horizontal and vertical lengths of the display device are configured differently, it may be configured to have different polarizations between the antenna modules disposed on the upper and lower portions.
- the MIMO performance may be recovered by receiving the V-polarized signal through the third antenna module 1100-3.
- the MIMO performance may be recovered by receiving the H-polarized signal through the second antenna module 1100 - 2 .
- the electronic device may include a first antenna module 1100-1, a second antenna module 1100-2, and a processor 1400.
- the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may be disposed at different positions of the electronic device.
- the processor 1400 may be operatively coupled to the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2.
- the processor 1400 may be configured to process a horizontally polarized signal or a vertically polarized signal through the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2.
- the first antenna module 1100-1 may include a plurality of patch antennas disposed on the front or rear side and a plurality of end-fire antennas disposed on the side, as shown in FIG. 6A .
- the second antenna module 1100 - 2 may include a plurality of patch antennas disposed on the front or rear side and a plurality of end-fire antennas disposed on the side surfaces as shown in FIG. 6B .
- the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may include RFICs 1250-1 and 1250-2 corresponding to transceiver circuits, respectively.
- An IF circuit 1300 such as an IFIC may be provided between the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 and the processor.
- the processor 1400 may control the transceiver circuit 1250 disposed on the rear surface of the antenna modules 1100-1 and 1100-2 to receive a signal from a control device configured to control the electronic device.
- the processor 1400 may receive a first signal transmitted from the control device through a horizontally polarized antenna in the first antenna module 1100-1.
- the processor 1400 may receive the second signal transmitted from the control device through the vertically polarized antenna in the second antenna module 1100 - 2 . Accordingly, a diversity operation or a multiple input/output (MIMO) operation may be performed through the plurality of antenna modules disclosed herein.
- MIMO multiple input/output
- MIMO Multiple input/output
- the processor 1400 may determine whether the level of interference between the first signal and the second signal is equal to or less than a threshold. If the level of interference between the first signal and the second signal is equal to or less than the threshold, the processor 1400 is configured to be disposed at corresponding positions of the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 of the same type of array
- the first polarization signal and the second polarization signal may be received through the antenna.
- the first polarization signal and the second polarization signal may be signals having the same polarization.
- the first polarized signal and the second polarized signal may be signals having orthogonal polarizations.
- the interference level between the first signal and the second signal is exceeded, different types of array antennas disposed at different positions of the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 are used. It is possible to receive the first polarized signal and the second polarized signal through the In this case, the first polarization signal and the second polarization signal may be signals having different polarizations. Alternatively, when one array antenna supports dual polarization, the first polarization signal and the second polarization signal may be signals having the same polarization.
- multiple input/output may be performed with the same or different type of array antenna in consideration of the level of interference between signals while receiving a plurality of signals using different polarizations.
- the processor 1400 determines whether the level of interference between the first signal received through the first antenna module 1100-1 and the second signal received through the second antenna module 1100-2 is less than or equal to a threshold value can be judged
- the processor 1400 is configured to control the front surface of the first array antenna and the second antenna module 1100 - 2 disposed on the front surface of the first antenna module 1100-1.
- Multiple input/output (MIMO) may be performed through the first array antenna disposed in the . Accordingly, multiple input/output (MIMO) may be performed with the same type of array antenna in consideration of the level of interference between signals while receiving a plurality of signals.
- the first and second signals received through the first array antenna of the first antenna module 1100-1 and the first array antenna of the second antenna module 1100-2 have orthogonal polarizations. can be configured.
- multiple input/output may be performed with different types of antennas in consideration of the level of interference between signals while receiving a plurality of signals using the same type of array antenna.
- the processor 1400 determines whether the level of interference between the first signal received through the first antenna module 1100-1 and the second signal received through the second antenna module 1100-2 is equal to or greater than a threshold. can be judged
- the first and second signals received through the first array antenna of the first antenna module 1100-1 and the second array antenna of the second antenna module 1100-2 have orthogonal polarizations. can be configured.
- the processor 1400 is configured to control side surfaces of the first array antenna and the second antenna module 1100 - 2 disposed in front of the first antenna module 1100-1.
- Multiple input/output (MIMO) may be performed through the second array antenna disposed in the .
- multiple input/output (MIMO) may be performed through the second array antenna disposed on the side of the first antenna module 1100-1 and the first array antenna disposed on the front side of the second antenna module 1100-2. can Therefore, multiple input/output (MIMO) may be performed with different types of antennas in consideration of the level of interference between signals while receiving a plurality of signals using the same type of array antenna.
- multiple input/output (MIMO) may be performed using a different type of array antenna in consideration of the level of interference between signals while performing multiple input/output (MIMO) using the same type of array antenna.
- MIMO multiple input/output
- the first array antenna disposed on the front surface of the first antenna module 1100-1 and the first array antenna disposed on the front surface of the second antenna module 1100-2, respectively the first signal and the second signal can be received.
- the interference level between the first signal and the second signal is equal to or greater than the threshold
- the first array antenna and the second antenna module 1100 - 2 disposed on the front side of the first antenna module 1100-1 are disposed on the side surfaces
- Multiple input/output (MIMO) may be performed through the second array antenna.
- the second array antenna disposed on the side of the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 disposed on the front surface Multiple input/output (MIMO) may be performed through the first array antenna.
- MIMO Multiple input/output
- multiple input/output (MIMO) may be performed using the same type of array antenna in consideration of the level of interference between signals while performing multiple input/output (MIMO) using different types of array antennas.
- MIMO multiple input/output
- the first signal and the second signal can be received.
- the first signal and the second signal are respectively transmitted through the second array antenna disposed on the side of the first antenna module 1100-1 and the first array antenna disposed on the front surface of the second antenna module 1100-2.
- the first array antenna and the second antenna module 1100 - 2 disposed on the front surface of the first antenna module 1100-1 Multiple input/output (MIMO) may be performed through the first array antenna.
- MIMO multiple input/output
- MIMO may be performed through the first array antenna disposed on the side surface of the first antenna module 1100-1 and the second array antenna disposed on the side surface of the second antenna module 1100-2. have.
- FIG. 14 illustrates an electronic device having a plurality of array antennas according to an embodiment.
- some of the respective array antennas may be implemented in the same configuration as in FIG. 6 .
- Another part of each of the array antennas in FIG. 14 may be implemented in the same configuration as in FIG. 9 .
- the configuration of each array antenna of FIG. 14 is not limited to the configuration of FIG. 14 .
- the configuration of each array antenna of FIG. 14 may be selected from one of the configurations of FIGS. 6B(a), 6B(b), 9(a) and 9(b) according to application.
- At least a portion of the first antenna module 1100-1 to the fourth antenna module 1100-4 may rotate the first array antennas ANT1 and 1100 by a predetermined angle.
- the number of polarization types that can be provided through the plurality of antenna modules increases.
- the polarization types that can be provided through the plurality of antenna modules may be 0, 45, 90, and 135 degrees. Accordingly, it is possible to compensate for deterioration in reception signal performance due to polarization mismatch in consideration of the mobility of the electronic device and the surrounding propagation environment.
- the electronic device 1000 may maintain a connection state with the first control device 2000a and the second control device 2000b.
- the processor 1400 is configured to receive and transmit a signal to and from the first control device 2000a through the first array antenna ANT1 disposed on the front surface of the first antenna module 1100-1. ) of the transceiver circuit 1250 can be controlled. Meanwhile, the processor 1400 receives and transmits a signal to and from the second control device 2000b through the second array antenna ANT2 disposed on the side of the second antenna module 1100 - 2 , the second antenna module 1100 . It is possible to control the transceiver circuit of -2).
- the electronic device 1000 may further include a third antenna module 1100-3 and a fourth antenna module 1100-4 disposed at different positions of the electronic device.
- the processor 1400 may receive and transmit signals with the first control device 2000a through the first antenna module 1100-1 or the second antenna module 1100-2 having different polarizations.
- the processor 1400 may control the transceiver circuits 1250-1 and 1250-2 for receiving and transmitting signals with the first control device 2000a to receive and transmit signals with the first control device 2000a.
- the processor 1400 may receive and transmit signals to and from the second control device 2000b through the third antenna module 1100-3 and the fourth antenna module 1100-4 having different polarizations.
- the processor 1400 includes a third antenna module 1100-3 and a third antenna module 1100-3 to receive and transmit signals to and from the second control device 2000b through the third antenna module 1100-3 and the fourth antenna module 1100-4 It is possible to control the transceiver circuits 1250-3 and 1250-4 of the fourth antenna module 1100-4.
- MIMO operation may be performed using the array antennas having vertical/horizontal polarization disclosed herein.
- Array antennas having such vertical/horizontal polarization may be disposed at different positions of the electronic device.
- the electronic device may include a fixed terminal, a television, or a display device in addition to the mobile terminal.
- an antenna element including a first radiator R1 and a second radiator R2 may constitute an array antenna.
- the first radiator R1 may constitute the first array antennas ANT1 and 1100a.
- the first radiator R1 may be configured as a patch antenna to radiate a signal to the front portion of the antenna module.
- the second radiator R2 may constitute the second array antennas ANT2 and 1100b.
- the second radiator R2 may be configured as a dipole antenna and/or a monopole antenna to radiate a signal to the side of the antenna module.
- a plurality of antenna modules may be disposed in the electronic device to perform multiple input/output.
- the plurality of array antennas may be configured to include the first antennas ANT1 to the fourth antennas ANT4 .
- the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 may be disposed at upper left, upper right, lower left, and lower right sides of the electronic device.
- positions at which the first antennas ANT1 to ANT4 are disposed are not limited thereto and may be changed according to applications.
- the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 may be configured to include a horizontally polarized antenna and a vertical antenna, respectively.
- the first antenna ANT1 may include a first horizontally polarized antenna ANT1-H and a first vertically polarized antenna ANT1-V.
- the second antenna ANT2 may include a second horizontally polarized antenna ANT2-H and a second vertically polarized antenna ANT2-V.
- the third antenna ANT3 may include a third horizontally polarized antenna ANT3-H and a third vertically polarized antenna ANT3-V.
- the fourth antenna ANT4 may include a fourth horizontally polarized antenna ANT4-H and a fourth vertically polarized antenna ANT4-V.
- the electronic device has the highest rank through the first horizontally polarized antenna (ANT1-H) to the fourth horizontally polarized antenna (ANT4-H) and the first vertically polarized antenna (ANT1-V) to the fourth vertically polarized antenna (ANT4-V) 8 MIMO can be performed.
- 8Tx UL through the first horizontally polarized antenna (ANT1-H) to the fourth horizontally polarized antenna (ANT4-H) and the first vertically polarized antenna (ANT1-V) to the fourth vertically polarized antenna (ANT4-V) - MIMO can be performed.
- the electronic device performs 8Rx DL through the first horizontally polarized antennas ANT1-H to the fourth horizontally polarized antennas ANT4-H and the first vertically polarized antennas ANT1-V to the fourth vertically polarized antennas ANT4-V.
- - MIMO can be performed.
- the first antenna ANT1 may simultaneously transmit and/or receive signals through the first horizontal polarization antenna ANT1-H and the first vertical polarization antenna ANT1-V. Accordingly, even if the quality of a signal received through one antenna is deteriorated due to rotation of the electronic device, a signal may be received through the other antenna.
- the fourth antenna ANT4 may simultaneously transmit and/or receive signals through the fourth horizontal polarization antenna ANT4-H and the fourth vertical polarization antenna ANT4-V. Accordingly, even if the quality of a signal received through one antenna is deteriorated due to rotation of the electronic device, a signal may be received through the other antenna.
- the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 may be operatively coupled to the first front end module FEM1 to the fourth front end module FEM4, respectively.
- each of the first front-end module FEM1 to the fourth front-end module FEM4 may include a phase controller, a power amplifier, and a reception amplifier.
- Each of the first front-end module FEM1 to the fourth front-end module FEM4 may include some components of the transceiver circuit 1250 corresponding to the RFIC.
- the processor 1400 may be operatively coupled to the first front end module FEM1 to the fourth front end module FEM4 .
- the processor 1400 may include some components of the transceiver circuit 1250 corresponding to the RFIC.
- the processor 1400 may include a baseband processor 1400 corresponding to a modem.
- the processor 1400 may be provided in the form of a system on chip (SoC) to include some components of the transceiver circuit 1250 corresponding to the RFIC and the baseband processor 1400 corresponding to the modem.
- SoC system on chip
- the processor 1400 may control the first front end module FEM1 to the fourth front end module FEM4 to radiate a signal through at least one of the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 .
- an optimal antenna may be selected based on the quality of signals received through the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 .
- the processor 1400 controls the first front-end module FEM1 to the fourth front-end module FEM4 to perform multiple input/output (MIMO) through two or more of the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4. can do.
- MIMO multiple input/output
- an optimal antenna combination may be selected based on the quality and interference level of signals received through the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 .
- the processor 1400 configures the first front end module FEM1 to the fourth front end module FEM4 to perform carrier aggregation (CA) through at least one of the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 . ) can be controlled.
- carrier aggregation CA may be performed through one array antenna.
- the processor 1400 may determine signal quality in the first band and the second band for each antenna.
- the processor 1400 may perform carrier aggregation (CA) through one antenna in the first band and another antenna in the second band, based on signal quality in the first band and the second band.
- CA carrier aggregation
- the electronic device described herein may simultaneously transmit or receive information from various entities, such as a peripheral electronic device, an external device, or a base station. 1 to 14 , the electronic device may perform multiple input/output (MIMO) through the antenna module 1100 , the transceiver circuit 1250 controlling the same, and the baseband processor 1400 . Multiple input/output (MIMO) may be performed to improve communication capacity and/or reliability of information transmission and reception. Accordingly, the electronic device may transmit or receive different information from various entities at the same time to improve communication capacity. Accordingly, the communication capacity may be improved through the MIMO operation in the electronic device without extending the bandwidth.
- MIMO multiple input/output
- the electronic device may simultaneously transmit or receive the same information from various entities at the same time to improve reliability of surrounding information and reduce latency.
- URLLC Ultra Reliable Low Latency Communication
- the electronic device may operate as a URLLC UE.
- the base station performing scheduling may preferentially allocate a time slot for an electronic device operating as a URLLC UE. For this, some of the specific time-frequency resources already allocated to other UEs may be punctured.
- the plurality of array antennas ANT1 to ANT4 may operate in a wide band in a first frequency band that is a 28 GHz band and a second frequency band that is a 38.5 GHz band.
- the baseband processor 1400 may perform multiple input/output (MIMO) through some of the plurality of antenna elements ANT1 to ANT4 in the first frequency band.
- the baseband processor 1400 may perform multiple input/output (MIMO) through some of the plurality of antenna elements ANT1 to ANT4 in the second frequency band.
- MIMO multiple input/output
- MIMO may be performed using array antennas that are spaced apart from each other by a sufficient distance and rotated at a predetermined angle. Accordingly, there is an advantage in that the isolation between the first signal and the second signal within the same band can be improved.
- At least one array antenna among the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 in the electronic device may operate as a radiator in the first frequency band. Meanwhile, one or more array antennas among the first to fourth antennas ANT1 to ANT4 may operate as a radiator in the second frequency band.
- the baseband processor 1400 may perform multiple input/output (MIMO) through two or more array antennas among the first antennas ANT1 to ANT4 in the first frequency band. Meanwhile, the baseband processor 1400 may perform multiple input/output (MIMO) through two or more array antennas among the first antennas ANT1 to ANT4 in the second frequency band.
- MIMO multiple input/output
- the baseband processor 1400 may transmit a time/frequency resource request of the second frequency band to the base station when the signal quality of the two or more array antennas in the first frequency band are all less than or equal to a threshold value. Accordingly, when the time/frequency resource of the second frequency band is allocated, the baseband processor 1400 performs multiple input/output ( MIMO) can be performed.
- MIMO multiple input/output
- multiple input/output may be performed using the same two or more array antennas. Accordingly, power consumption can be prevented as the corresponding front-end module FEM is turned on/off again as the array antenna is changed. In addition, it is possible to prevent performance degradation due to settling time of an electronic component, for example, an amplifier due to turning on/off the corresponding front-end module (FEM) again as the array antenna is changed.
- MIMO multiple input/output
- the baseband processor 1400 is configured to receive the second signal of the second band while receiving the first signal of the first band through one of the first antennas ANT1 to ANT4.
- the transceiver circuit 1250 may be controlled.
- CA carrier aggregation
- the baseband processor 1400 may perform carrier aggregation (CA) through a band in which the first frequency band and the second frequency band are combined. Accordingly, in the present invention, when it is necessary to transmit or receive large-capacity data in an electronic device, there is an advantage that broadband reception is possible through carrier aggregation.
- CA carrier aggregation
- the electronic device may perform eMBB (Enhanced Mobile Broad Band) communication and the electronic device may operate as an eMBB UE.
- the base station performing scheduling may allocate a wideband frequency resource for an electronic device operating as an eMBB UE.
- carrier aggregation (CA) may be performed on spare frequency bands except for the frequency resources already allocated to other UEs.
- FIG. 15 illustrates a block diagram of a wireless communication system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
- a wireless communication system includes a first communication device 910 and/or a second communication device 920 .
- 'A and/or B' may be interpreted as having the same meaning as 'including at least one of A or B'.
- the first communication device may represent the base station, and the second communication device may represent the terminal (or the first communication device may represent the terminal or vehicle, and the second communication device may represent the base station).
- Base station is a fixed station (fixed station), Node B, evolved-NodeB (eNB), gNB (Next Generation NodeB), BTS (base transceiver system), access point (AP: Access Point), gNB (general) NB), 5G system, network, AI system, RSU (road side unit), may be replaced by terms such as robot.
- the terminal may be fixed or have mobility
- UE User Equipment
- MS Mobile Station
- UT user terminal
- MSS Mobile Subscriber Station
- SS Subscriber Station
- AMS Advanced Mobile
- WT Wireless terminal
- MTC Machine-Type Communication
- M2M Machine-to-Machine
- D2D Device-to-Device
- vehicle robot
- AI module may be substituted with terms such as
- the first communication device and the second communication device include a processor 911,921, a memory 914,924, one or more Tx/Rx radio frequency modules 915,925, Tx processors 912,922, Rx processors 913,923 , including antennas 916 and 926 .
- the processor implements the functions, processes, and/or methods salpinned above. More specifically, in DL (communication from a first communication device to a second communication device), an upper layer packet from the core network is provided to the processor 911 .
- the processor implements the functions of the L2 layer.
- the processor provides multiplexing between logical channels and transport channels, radio resource allocation, to the second communication device 920, and is responsible for signaling to the second communication device.
- a transmit (TX) processor 912 implements various signal processing functions for the L1 layer (ie, the physical layer).
- the signal processing function facilitates forward error correction (FEC) in the second communication device, and includes coding and interleaving.
- FEC forward error correction
- the coded and modulated symbols are split into parallel streams, each stream mapped to OFDM subcarriers, multiplexed with a reference signal (RS) in the time and/or frequency domain, and using Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) are combined together to create a physical channel carrying a stream of time domain OFDMA symbols.
- RS reference signal
- IFFT Inverse Fast Fourier Transform
- the OFDM stream is spatially precoded to generate multiple spatial streams.
- Each spatial stream may be provided to a different antenna 916 via a separate Tx/Rx module (or transceiver) 915 .
- Each Tx/Rx module may modulate an RF carrier with a respective spatial stream for transmission.
- each Tx/Rx module (or transceiver) 925 receives a signal via a respective antenna 926 of each Tx/Rx module.
- Each Tx/Rx module recovers information modulated with an RF carrier and provides it to a receive (RX) processor 923 .
- the RX processor implements various signal processing functions of layer 1.
- the RX processor may perform spatial processing on the information to recover any spatial streams destined for the second communication device. If multiple spatial streams are destined for the second communication device, they may be combined into a single OFDMA symbol stream by multiple RX processors.
- the RX processor uses a Fast Fourier Transform (FFT) to transform the OFDMA symbol stream from the time domain to the frequency domain.
- the frequency domain signal includes a separate OFDMA symbol stream for each subcarrier of the OFDM signal.
- the symbols and reference signal on each subcarrier are recovered and demodulated by determining the most probable signal constellation points transmitted by the first communication device. These soft decisions may be based on channel estimate values.
- the soft decisions are decoded and deinterleaved to recover the data and control signal originally transmitted by the first communication device on the physical channel. Corresponding data and control signals are provided to a processor 921 .
- the UL (second communication device to first communication device communication) is handled in the first communication device 910 in a manner similar to that described with respect to the receiver function in the second communication device 920 .
- Each Tx/Rx module 925 receives a signal via a respective antenna 926 .
- Each Tx/Rx module provides an RF carrier and information to the RX processor 923 .
- the processor 921 may be associated with a memory 924 that stores program code and data. Memory may be referred to as a computer-readable medium.
- an electronic device including an antenna module in which an array antenna operating in a millimeter wave band is disposed, a transceiver circuit controlling the same, and a modem may be provided.
- different types of antennas may be disposed on the front and side surfaces of the antenna module to radiate signals in different directions.
- a structure capable of securing isolation in consideration of polarization between the patch antenna and the end-fire antenna may be provided.
- multiple input/output may be performed using only one antenna module through antennas having orthogonal polarization.
- each antenna element of the array antenna may be connected to a low-loss feed line without a bending structure, and the phase difference may be compensated through a phase shifter.
- the computer-readable medium includes all kinds of recording devices in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is also a carrier wave (eg, transmission over the Internet) that is implemented in the form of.
- the computer may include a control unit of the terminal.
Landscapes
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- Signal Processing (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
An electronic device having an antenna is provided according to one embodiment. The electronic device comprises: a first array antenna disposed on a front surface region or rear surface region of an antenna module, and radiating a signal in the direction of the front surface or rear surface; and a second array antenna disposed on a side surface region of the antenna module, and radiating a signal in the direction of the side surface. Each antenna element of the second array antenna may be arranged so as to be offset compared to each antenna element of the first array antenna.
Description
본 발명은 안테나를 구비하는 전자 기기에 관한 것이다. 특정 구현은 밀리미터파 대역에서 동작하는 배열 안테나가 배치된 안테나 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic device having an antenna. A particular implementation relates to an antenna module having an array antenna that operates in the millimeter wave band.
전자기기(electronic devices)는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)로 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 may be divided into mobile/portable terminals and stationary terminals according to whether they can be moved. Again, the electronic device can be divided into a handheld terminal and a vehicle mounted terminal depending on whether the user can directly carry the electronic device.
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 for data and voice communication, photo and video shooting through a camera, voice recording, music file playback through a speaker system, and output of 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 that provide visual content such as broadcast 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 have diversified functions, they are implemented in the form of multimedia devices equipped with complex functions such as, for example, taking pictures 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 these electronic devices, 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, a wireless communication system using LTE communication technology has recently been commercialized for electronic devices to provide various services. In addition, it is expected that a wireless communication system using 5G communication technology will be commercialized in the future to provide various services. On the other hand, a part of the LTE frequency band may be allocated to provide 5G communication service.
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 the Sub6 band below the 6GHz band. However, in the future, it is expected that 5G communication service will be provided using millimeter wave (mmWave) band other than Sub6 band for faster data rate.
한편, 이러한 밀리미터파(mmWave) 대역에서의 5G 통신 서비스를 위해 할당될 주파수 대역은 28GHz 대역, 38.5GHz 대역 및 64GHz 대역이 고려되고 있다. 이와 관련하여, 밀리미터파 대역에서 다수의 배열 안테나들이 전자 기기에 배치될 수 있다. Meanwhile, the 28 GHz band, the 38.5 GHz band, and the 64 GHz band are being considered as frequency bands to be allocated for the 5G communication service in the millimeter wave (mmWave) band. In this regard, a plurality of array antennas in the millimeter wave band may be disposed in the electronic device.
이와 관련하여, 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작할 수 있는 배열 안테나는 안테나 모듈 내에 실장될 수 있다. 안테나 모듈 내에 배치되는 안테나 소자는 하나의 특정 편파 신호를 방사할 수 있다. 이와 같이 하나의 특정 편파 신호를 방사하는 안테나 소자는 주변 환경에 따라 신호 수신 특성이 저하되는 문제점이 있다. In this regard, an array antenna capable of operating in a millimeter wave (mmWave) band may be mounted in the antenna module. An antenna element disposed within the antenna module may radiate one specific polarization signal. As described above, the antenna element emitting one specific polarization signal has a problem in that the signal reception characteristic is deteriorated depending on the surrounding environment.
또한, 하나의 안테나 모듈이 하나의 편파 신호만을 처리하는 경우 다중 입출력(MIMO)을 위해 별도의 안테나 모듈이 구비되어야 하는 문제점이 있다. 특히, 수직 편파 안테나의 경우 소정 높이를 갖는 안테나 모듈 내에 배치하기 어렵다는 문제점이 있다.In addition, when one antenna module processes only one polarized signal, there is a problem in that a separate antenna module must be provided for multiple input/output (MIMO). In particular, in the case of a vertically polarized antenna, there is a problem in that it is difficult to arrange it in an antenna module having a predetermined height.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또한, 다른 일 목적은 밀리미터파 대역에서 동작하는 배열 안테나가 배치된 안테나 모듈 및 이를 제어하는 구성을 포함하는 전자 기기를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to solve the above and other problems. Another object of the present invention is to provide an electronic device including an antenna module in which an array antenna operating in a millimeter wave band is disposed and a configuration for controlling the same.
본 발명의 다른 일 목적은, 밀리미터파 대역에서 직교하는 서로 다른 편파를 갖는 안테나 소자들을 구비하는 안테나 모듈을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide an antenna module including antenna elements having different polarizations orthogonal to each other in a millimeter wave band.
본 발명의 다른 일 목적은, 소정 높이를 갖는 안테나 모듈 내에 수직 편파 안테나를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a vertically polarized antenna in an antenna module having a predetermined height.
본 발명의 다른 일 목적은, 높이를 낮추면서 수직 편파를 구현할 수 있는 안테나 구조를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide an antenna structure capable of implementing vertical polarization while lowering the height.
본 발명의 다른 일 목적은, 서로 다른 편파를 갖는 안테나 간에 간섭 수준을 저감할 수 있는 안테나 구조를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide an antenna structure capable of reducing an interference level between antennas having different polarizations.
본 발명의 다른 일 목적은, 배열 안테나의 각 안테나 소자에 대해 저손실 급전 구조와 위상 차이를 보상하는 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for compensating for a low-loss feeding structure and a phase difference for each antenna element of an array antenna.
본 발명의 다른 일 목적은, 서로 다른 통신 모듈과 서로 다른 안테나 모듈을 통해 끊김 없는 통신(seamless communication)을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide seamless communication through different communication modules and different antenna modules.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 일 실시 예에 따른 안테나를 구비하는 전자 기기가 제공된다. 상기 전자 기기는 안테나 모듈의 전면 영역 또는 후면 영역에 배치되고, 상기 전면 또는 후면 방향으로 신호를 방사하도록 구성된 제1 배열 안테나; 및 상기 안테나 모듈의 측면 영역(side surface region)에 배치되고, 상기 측면 방향으로 신호를 방사하도록 구성된 제2 배열 안테나를 포함한다. 상기 제2 배열 안테나의 각각의 안테나 소자는 상기 제1 배열 안테나의 각각의 안테나 소자에 비해 오프셋(offset)되어 배치될 수 있다.In order to achieve the above or other object, an electronic device having an antenna according to an embodiment is provided. The electronic device may include: a first array antenna disposed in a front area or a rear area of the antenna module and configured to radiate a signal in the front or rear direction; and a second array antenna disposed in a side surface region of the antenna module and configured to radiate a signal in the side direction. Each antenna element of the second array antenna may be disposed to be offset from each antenna element of the first array antenna.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 배열 안테나의 각각의 안테나 소자는 패치 안테나이고, 상기 제2 배열 안테나의 각각의 안테나 소자는 다이폴 안테나일 수 있다. 상기 측면 영역에 배치된 상기 다이폴 안테나의 중심 위치(central position)는 상기 전면 영역에 배치되는 상기 패치 안테나의 중심 위치에 비해 오프셋 되어 상기 패치 안테나의 급전부의 위치에 대응하도록 정렬(align)될 수 있다.According to an embodiment, each antenna element of the first array antenna may be a patch antenna, and each antenna element of the second array antenna may be a dipole antenna. A central position of the dipole antenna disposed on the side area may be offset relative to a center position of the patch antenna disposed on the front area to correspond to the position of the feeding part of the patch antenna. have.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 배열 안테나를 구성하는 상기 패치 안테나는 제1 급전부와 제2 급전부와 연결되어 수평 편파 안테나 및 수직 편파 안테나로 동작할 수 있다. 상기 제2 배열 안테나를 구성하는 상기 다이폴 안테나는 수평 편파 안테나로 동작할 수 있다.According to an embodiment, the patch antenna constituting the first array antenna may be connected to a first feeder and a second feeder to operate as a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna. The dipole antenna constituting the second array antenna may operate as a horizontally polarized antenna.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 배열 안테나는 상기 다이폴 안테나가 소정 간격 이격되어 배치되는 다이폴 배열 안테나; 및 상기 다이폴 안테나 사이에 배치되는 모노폴 안테나가 소정 간격 이격되어 배치되는 모노폴 배열 안테나를 포함할 수 있다. 상기 모노폴 안테나는 상기 안테나 모듈의 서로 다른 레이어 상에 배치되는 금속 패드와 상기 금속 패드를 연결하도록 구성된 비아로 이루어질 수 있다.According to an embodiment, the second array antenna may include: a dipole array antenna in which the dipole antennas are disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance; and a monopole array antenna in which monopole antennas disposed between the dipole antennas are spaced apart from each other by a predetermined distance. The monopole antenna may include a metal pad disposed on different layers of the antenna module and a via configured to connect the metal pad.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 배열 안테나는 상기 다이폴 배열 안테나를 통해 수평 편파 안테나로 동작하면서 상기 모노폴 안테나를 통해 수직 편파 안테나로 동작할 수 있다.According to an embodiment, the second array antenna may operate as a vertically polarized antenna through the monopole antenna while operating as a horizontally polarized antenna through the dipole array antenna.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 기기는 상기 안테나 모듈의 후면 영역에 배치되고, 상기 제1 배열 안테나 및 상기 제2 배열 안테나와 동작 가능하게 결합되어 상기 제1 배열 안테나 및 상기 제2 배열 안테나를 제어하도록 구성된 송수신부 회로(transceiver circuit)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the electronic device is disposed on a rear area of the antenna module, and is operatively coupled to the first arrayed antenna and the second arrayed antenna to control the first arrayed antenna and the second arrayed antenna. It may further include a transceiver circuit configured to do so.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 기기는 상기 송수신부 회로와 동작 가능하게 결합되고, 상기 송수신부 회로를 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함할 수 있다. 상기 송수신부 회로와 상기 제1 배열 안테나를 구성하는 각각의 패치 안테나를 연결하는 제1 급전선과 제4 급전선 중 일부는 서로 다른 길이로 형성될 수 있다. 상기 프로세서는 상기 서로 다른 길이로 형성되는 상기 제1 급전선과 제2 급전선의 길이 차이를 보상하도록 상기 송수신부 회로 내의 위상 제어부를 통해 제1 패치 안테나와 제2 패치 안테나로 인가되는 신호의 위상을 제어할 수 있다.According to an embodiment, the electronic device may further include a processor operatively coupled to the transceiver circuit and configured to control the transceiver circuit. Some of the first and fourth feed lines connecting the transceiver circuit and each of the patch antennas constituting the first array antenna may be formed to have different lengths. The processor controls a phase of a signal applied to the first patch antenna and the second patch antenna through a phase controller in the transceiver circuit to compensate for a difference in length between the first and second feed lines formed with the different lengths. can do.
일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 모듈은 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치되는 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 포함할 수 있다. 상기 제1 안테나 모듈 내의 송수신부 회로의 각각의 포트는 패치 안테나 소자들의 제1 급전부와 연결되어, 상기 제1 안테나 모듈 내의 제1 배열 안테나가 수평 편파 안테나로 동작하도록 할 수 있다. 상기 제2 안테나 모듈 내의 송수신부 회로의 각각의 포트는 패치 안테나 소자들의 제2 급전부와 연결되어, 상기 제2 안테나 모듈 내의 제1 배열 안테나가 수직 편파 안테나로 동작하도록 할 수 있다.According to an embodiment, the antenna module may include a first antenna module and a second antenna module disposed at different positions of the electronic device. Each port of the transceiver circuit in the first antenna module may be connected to the first feeder of the patch antenna elements, so that the first array antenna in the first antenna module operates as a horizontally polarized antenna. Each port of the transceiver circuit in the second antenna module may be connected to the second feeder of the patch antenna elements, so that the first array antenna in the second antenna module operates as a vertically polarized antenna.
일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 모듈은 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치되는 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 포함할 수 있다. 상기 제1 안테나 모듈 내의 송수신부 회로의 각각의 포트는 패치 안테나 소자들의 제1 급전부 및 제2 급전부와 연결될 수 있다. 따라서, 상기 제1 안테나 모듈 내의 제1 배열 안테나가 수평 편파 안테나 및 수직 편파 안테나로 동작하도록 할 수 있다.According to an embodiment, the antenna module may include a first antenna module and a second antenna module disposed at different positions of the electronic device. Each port of the transceiver circuit in the first antenna module may be connected to a first feeder and a second feeder of the patch antenna elements. Accordingly, the first array antenna in the first antenna module may operate as a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 안테나 모듈 내의 송수신부 회로의 각각의 포트는 패치 안테나 소자들의 제2 급전부 및 제1 급전부와 연결될 수 있다. 따라서, 상기 제1 안테나 모듈 내의 제1 배열 안테나가 수직 편파 안테나 및 수평 편파 안테나로 동작하도록 할 수 있다.According to an embodiment, each port of the transceiver circuit in the second antenna module may be connected to the second feeder and the first feeder of the patch antenna elements. Accordingly, the first array antenna in the first antenna module may operate as a vertically polarized antenna and a horizontally polarized antenna.
본 명세서의 다른 양상에 따른 안테나를 구비하는 전자 기기가 제공된다. 상기 전자 기기는 안테나 모듈의 전면 영역 또는 후면 영역에 소정 각도 회전된 상태로 배치되고, 상기 전면 또는 후면 방향으로 신호를 방사하도록 구성된 제1 배열 안테나; 및 상기 안테나 모듈의 측면 영역(side surface region)에 배치되고, 상기 측면 방향으로 신호를 방사하도록 구성된 제2 배열 안테나를 포함할 수 있다.An electronic device having an antenna according to another aspect of the present specification is provided. The electronic device includes: a first array antenna which is rotated at a predetermined angle on a front area or a rear area of the antenna module and configured to radiate a signal in the front or rear direction; and a second array antenna disposed on a side surface region of the antenna module and configured to radiate a signal in the side direction.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 배열 안테나의 각각의 안테나 소자는 소정 각도 회전된 상태로 배치된 패치 안테나이고, 상기 제2 배열 안테나의 각각의 안테나 소자는 다이폴 안테나로 구성될 수 있다. 상기 패치 안테나의 편파는 상기 다이폴 안테나의 편파에 비해 상기 소정 각도만큼 상이하게 형성될 수 있다. 상기 측면 영역에 배치된 상기 다이폴 안테나의 중심 위치(central position)는 상기 전면 영역에 배치되는 상기 패치 안테나의 중심 위치에 대응하도록 정렬(align)될 수 있다.According to an embodiment, each of the antenna elements of the first array antenna may be a patch antenna disposed to be rotated at a predetermined angle, and each antenna element of the second array antenna may be configured as a dipole antenna. The polarization of the patch antenna may be different from that of the dipole antenna by the predetermined angle. A central position of the dipole antenna disposed in the side area may be aligned to correspond to a central position of the patch antenna disposed in the front area.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 배열 안테나를 구성하는 상기 패치 안테나는 제1 급전부와 제2 급전부와 연결되어 서로 직교하는 제1 편파 안테나 및 제2 편파 안테나로 동작할 수 있다. 상기 제2 배열 안테나를 구성하는 상기 다이폴 안테나는 수평 편파 안테나로 동작할 수 있다.According to an embodiment, the patch antenna constituting the first array antenna may operate as a first polarization antenna and a second polarization antenna that are orthogonal to each other by being connected to the first feeding unit and the second feeding unit. The dipole antenna constituting the second array antenna may operate as a horizontally polarized antenna.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 배열 안테나는 상기 다이폴 안테나가 소정 간격 이격되어 배치되는 다이폴 배열 안테나; 및 상기 다이폴 안테나 사이에 배치되는 모노폴 안테나가 소정 간격 이격되어 배치되는 모노폴 배열 안테나를 포함할 수 있다. 상기 모노폴 안테나는 상기 안테나 모듈의 서로 다른 레이어 상에 배치되는 금속 패드와 상기 금속 패드를 연결하도록 구성된 비아로 이루어질 수 있다.According to an embodiment, the second array antenna may include: a dipole array antenna in which the dipole antennas are disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance; and a monopole array antenna in which monopole antennas disposed between the dipole antennas are spaced apart from each other by a predetermined distance. The monopole antenna may include a metal pad disposed on different layers of the antenna module and a via configured to connect the metal pad.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 배열 안테나는, 상기 다이폴 배열 안테나를 통해 수평 편파 안테나로 동작하면서 상기 모노폴 안테나를 통해 수직 편파 안테나로 동작할 수 있다.According to an embodiment, the second array antenna may operate as a vertically polarized antenna through the monopole antenna while operating as a horizontally polarized antenna through the dipole array antenna.
본 명세서의 또 다른 양상에 따른 안테나를 구비하는 전자 기기가 제공된다. 상기 전자 기기는 상기 전자 기기에 서로 다른 위치에 배치되는 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈; 및 상기 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈과 동작 가능하게 결합되고, 제1 안테나 모듈 또는 제2 안테나 모듈을 통해 수평 편파 신호 또는 수직 편파 신호를 처리하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 제1 안테나 모듈 및 상기 제2 안테나 모듈은 각각 전면 또는 후면에 배치된 복수의 패치 안테나 및 측면에 배치된 복수의 엔드 파이어 안테나(end-fire antenna)를 포함할 수 있다.An electronic device having an antenna according to another aspect of the present specification is provided. The electronic device may include a first antenna module and a second antenna module disposed at different positions in the electronic device; and a processor operatively coupled to the first antenna module and the second antenna module and configured to process a horizontally polarized signal or a vertically polarized signal via the first antenna module or the second antenna module. The first antenna module and the second antenna module may include a plurality of patch antennas disposed on the front or rear side, respectively, and a plurality of end-fire antennas disposed on the side surfaces, respectively.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 전자 기기를 제어하도록 구성된 제어 기기(control device)로부터 신호를 수신하도록 상기 안테나 모듈의 후면에 배치된 송수신부 회로를 제어할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 제어 기기로부터 송신되는 제1 신호를 상기 제1 안테나 모듈 내의 수평 편파 안테나를 통해 수신할 수 있다. 상기 제어 기기로부터 송신되는 제2 신호를 상기 제2 안테나 모듈 내의 수직 편파 안테나를 통해 수신할 수 있다.According to an embodiment, the processor may control a transceiver circuit disposed on the rear surface of the antenna module to receive a signal from a control device configured to control the electronic device. The processor may receive a first signal transmitted from the control device through a horizontally polarized antenna in the first antenna module. A second signal transmitted from the control device may be received through a vertical polarization antenna in the second antenna module.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 간의 간섭 수준이 임계치 이하이면, 상기 제1 안테나 모듈 및 상기 제2 안테나 모듈의 대응되는 위치에 배치되는 동일한 타입의 배열 안테나를 통해 제1 편파 신호 및 제2 편파 신호를 수신할 수 있다. 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 간의 간섭 수준이 임계치를 초과하면, 상기 프로세서는 상기 제1 안테나 모듈 및 상기 제2 안테나 모듈의 서로 다른 위치에 배치되는 서로 다른 타입의 배열 안테나를 통해 제1 편파 신호 및 제2 편파 신호를 수신할 수 있다. According to an embodiment, when the level of interference between the first signal and the second signal is less than or equal to a threshold, the processor is configured to select an array antenna of the same type disposed at corresponding positions of the first antenna module and the second antenna module. It is possible to receive the first polarized signal and the second polarized signal through the When the level of interference between the first signal and the second signal exceeds a threshold, the processor is configured to conduct a first polarization through array antennas of different types disposed at different positions of the first antenna module and the second antenna module. A signal and a second polarization signal may be received.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 간의 간섭 수준이 임계치 이하이면, 상기 제1 안테나 모듈의 전면에 배치된 제1 배열 안테나 및 상기 제2 안테나 모듈의 전면에 배치된 제1 배열 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 상기 제1 안테나 모듈의 제1 배열 안테나 및 제2 안테나 모듈의 제1 배열 안테나를 통해 수신되는 제1 신호 및 제2 신호는 직교하는 편파를 갖도록 구성될 수 있다.According to an embodiment, when the level of interference between the first signal and the second signal is less than or equal to a threshold, the processor is disposed on the front surface of the first array antenna and the second antenna module disposed on the front surface of the first antenna module Multiple input/output (MIMO) may be performed through the first array antenna. The first and second signals received through the first array antenna of the first antenna module and the first array antenna of the second antenna module may be configured to have orthogonal polarizations.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 간의 간섭 수준이 임계치 이상이면, 상기 제1 안테나 모듈의 전면에 배치된 제1 배열 안테나 및 상기 제2 안테나 모듈의 측면에 배치된 제2 배열 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 상기 제1 배열 안테나 및 상기 제2 배열 안테나를 통해 수신되는 제1 신호 및 제2 신호는 직교하는 편파를 갖도록 구성될 수 있다.According to an embodiment, when the level of interference between the first signal and the second signal is greater than or equal to a threshold, the processor is disposed on the side of the first array antenna and the second antenna module disposed in front of the first antenna module Multiple input/output (MIMO) may be performed through the second array antenna. A first signal and a second signal received through the first array antenna and the second array antenna may be configured to have orthogonal polarizations.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈 간의 거리는 최소 이격 거리(minimum separation distance) 이상으로 결정될 수 있다. 상기 최소 이격 거리는 상기 전자 기기와 상기 전자 기기를 제어하는 제어 기기와의 거리와 상기 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈 내의 배열 안테나의 빔 폭(beam width)에 따른 피크 이득 대비 이득 감소 치(gain reduction value)에 기반하여 결정될 수 있다. According to an embodiment, the distance between the first antenna module and the second antenna module may be determined to be greater than or equal to a minimum separation distance. The minimum separation distance is a distance between the electronic device and a control device for controlling the electronic device, and a peak gain versus gain reduction value according to a beam width of an array antenna in the first antenna module and the second antenna module. reduction value).
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 제1 안테나 모듈의 전면에 배치된 제1 배열 안테나를 통해 제1 제어 기기와 신호를 수신 및 송신하도록 상기 제1 안테나 모듈의 송수신부 회로를 제어할 수 있다. 상기 제2 안테나 모듈의 측면에 배치된 제2 배열 안테나를 통해 제2 제어 기기와 신호를 수신 및 송신하도록 상기 제2 안테나 모듈의 송수신부 회로를 제어할 수 있다.According to an embodiment, the processor may control the transceiver circuit of the first antenna module to receive and transmit a signal to and from a first control device through a first array antenna disposed on the front surface of the first antenna module . A transceiver circuit of the second antenna module may be controlled to receive and transmit a signal to and from a second control device through a second array antenna disposed on a side surface of the second antenna module.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 기기는 상기 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치되는 제3 안테나 모듈 및 제4 안테나 모듈을 더 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 서로 다른 편파를 갖는 상기 제1 안테나 모듈 또는 상기 제2 안테나 모듈을 통해 제1 제어 기기와 신호를 수신 및 송신하도록 상기 제1 안테나 모듈 및 상기 제2 안테나 모듈의 송수신부 회로를 제어할 수 있다. 상기 프로세서는 서로 다른 편파를 갖는 상기 제3 안테나 모듈 또는 상기 제4 안테나 모듈을 통해 제2 제어 기기와 신호를 수신 및 송신하도록 상기 제3 안테나 모듈 또는 상기 제4 안테나 모듈의 송수신부 회로를 제어할 수 있다.According to an embodiment, the electronic device may further include a third antenna module and a fourth antenna module disposed at different positions of the electronic device. The processor controls the transceiver circuits of the first antenna module and the second antenna module to receive and transmit signals to and from a first control device through the first antenna module or the second antenna module having different polarizations. can The processor controls the transceiver circuit of the third antenna module or the fourth antenna module to receive and transmit a signal to and from a second control device through the third antenna module or the fourth antenna module having different polarizations. can
이와 같은 밀리미터파 대역에서 동작하는 배열 안테나 및 이를 제어하는 전자기기의 기술적 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The technical effects of the array antenna operating in the millimeter wave band and the electronic device controlling the same will be described as follows.
일 실시 예에 따르면, 밀리미터파 대역에서 동작하는 배열 안테나가 배치된 안테나 모듈 및 이를 제어하는 송수신부 회로와 모뎀을 포함하는 전자 기기를 제공할 수 있다.According to an embodiment, an electronic device including an antenna module in which an array antenna operating in a millimeter wave band is disposed, a transceiver circuit controlling the same, and a modem may be provided.
일 실시 예에 따르면, 서로 다른 타입의 안테나를 안테나 모듈의 전면 및 측면에 배치하여, 서로 다른 방향으로 신호를 방사하도록 할 수 있다.According to an embodiment, different types of antennas may be disposed on the front and side surfaces of the antenna module to radiate signals in different directions.
일 실시 예에 따르면, 패치 안테나와 End-fire 안테나 간 편파를 고려한 격리도(isolation)를 확보할 수 있는 구조를 제공할 수 있다. According to an embodiment, a structure capable of securing isolation in consideration of polarization between the patch antenna and the end-fire antenna may be provided.
일 실시 예에 따르면, 직교 편파를 갖는 안테나들을 통해 하나의 안테나 모듈만을 이용하여 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다.According to an embodiment, multiple input/output (MIMO) may be performed using only one antenna module through antennas having orthogonal polarization.
일 실시 예에 따르면, 배열 안테나의 각 안테나 소자를 벤딩 구조 없는 저손실 급전선과 연결하고, 위상 차이를 위상 변위기를 통해 보상할 수 있다.According to an embodiment, each antenna element of the array antenna may be connected to a low-loss feed line without a bending structure, and the phase difference may be compensated through a phase shifter.
일 실시 예에 따르면, 서로 다른 통신 모듈과 서로 다른 안테나 모듈을 통해 끊김 없는 통신(seamless communication)을 제공할 수 있다.According to an embodiment, it is possible to provide seamless communication through different communication modules and different antenna modules.
일 실시 예에 따르면, 서로 다른 통신 모듈이 동시에 동작하여 끊김 없는 통신(seamless communication)을 제공하면서, 복수의 안테나 모듈 간 거리를 최소 이격 거리로 유지하면서 모듈 간 격리도를 확보할 수 있다.According to an embodiment, while different communication modules operate simultaneously to provide seamless communication, it is possible to secure a degree of isolation between modules while maintaining a distance between a plurality of antenna modules at a minimum separation distance.
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 following detailed description. However, it should be understood that the detailed description and specific embodiments such as preferred embodiments of the present invention are given by way of example only, since various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention may be clearly understood by those skilled in the art.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 기기를 설명하기 위한 구성과 전자 기기와 외부기기 또는 서버와의 인터페이스를 나타낸다. 1 illustrates a configuration for explaining an electronic device according to an embodiment and an interface between the electronic device and an external device or server.
도 2a는 도 1의 전자 기기에 대한 상세 구성을 나타낸다. 한편, 도 2b 및 2c는 본 발명과 관련된 전자 기기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.FIG. 2A shows a detailed configuration of the electronic device of FIG. 1 . Meanwhile, FIGS. 2B and 2C are conceptual views of an example of an electronic device related to the present invention viewed from different directions.
도 3a는 일 실시예에 따른 전자 기기의 복수의 안테나들이 배치될 수 있는 구성의 예시를 나타낸다. 도 3b는 실시 예에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기의 무선 통신부의 구성을 도시한다.3A illustrates an example of a configuration in which a plurality of antennas of an electronic device may be disposed according to an embodiment. 3B illustrates a configuration of a wireless communication unit of an electronic device operable in a plurality of wireless communication systems according to an embodiment.
도 4는 일 실시 예에 따른 복수의 안테나 모듈과 복수의 송수신부 회로 모듈이 배치되는 전자 기기를 나타낸다.4 illustrates an electronic device in which a plurality of antenna modules and a plurality of transceiver circuit modules are disposed according to an embodiment.
도 5는 안테나 모듈의 서로 다른 영역에 배치되는 안테나 소자에 의한 방사 영역(radiation region)과 연관된 복수의 구역(area)을 나타낸다. 5 shows a plurality of areas associated with a radiation region by an antenna element disposed in different areas of the antenna module.
도 6a는 일 실시 예에 따른 서로 다른 배열 안테나를 구비하는 안테나 모듈의 측면도를 나타낸다. 도 6b는 다양한 실시 예들에 따른 서로 다른 배열 안테나의 구성 및 배치 구조를 나타낸다.6A is a side view of an antenna module having different array antennas according to an embodiment. 6B illustrates the configuration and arrangement of different array antennas according to various embodiments of the present disclosure.
도 7a 및 도 7b는 서로 다른 실시 예에 따른 배열 안테나의 각각의 소자와 RFIC 간의 연결 구조를 나타낸다.7A and 7B are diagrams illustrating a connection structure between each element of an array antenna and an RFIC according to another exemplary embodiment.
도 8a 및 도 8b는 다른 실시 예에 따른 배열 안테나의 각 소자와 RFIC의 각 포트 간의 연결 구조와 이에 따른 배열 안테나의 편파 동작을 나타낸다.8A and 8B illustrate a connection structure between each element of an array antenna and each port of an RFIC and a polarization operation of the array antenna according to another embodiment.
도 9는 실시 예들에 따른 소정 각도 회전된 상태로 배치된 패치 안테나와 안테나 모듈의 측면 영역에 배치되는 안테나 소자를 나타낸 것이다.9 is a view showing a patch antenna disposed at a predetermined angle and an antenna element disposed on a side area of an antenna module according to embodiments.
도 10은 일 실시 예에 따른 안테나를 구비하는 전자 기기의 구성을 나타낸다. 10 illustrates a configuration of an electronic device having an antenna according to an exemplary embodiment.
도 11은 서로 다른 안테나 모듈과 제어 기기 간의 거리와 안테나 빔 폭에 따른 안테나 모듈 간의 거리와의 상관 관계를 나타낸 개념도이다. 11 is a conceptual diagram illustrating a correlation between a distance between different antenna modules and a control device and a distance between antenna modules according to an antenna beam width.
도 12a 및 도 12b는 일 실시 예에 따른 복수의 안테나 모듈이 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치된 구성을 나타낸다.12A and 12B illustrate a configuration in which a plurality of antenna modules are disposed at different positions of an electronic device according to an exemplary embodiment.
도 13a 및 도 13b는 다른 실시 예에 따른 복수의 안테나 모듈이 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치된 구성을 나타낸다.13A and 13B illustrate a configuration in which a plurality of antenna modules are disposed at different positions of an electronic device according to another exemplary embodiment.
도 14는 일 실시 예에 따른 복수의 배열 안테나들을 구비하는 전자 기기를 나타낸다.14 illustrates an electronic device having a plurality of array antennas according to an embodiment.
도 15는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.15 illustrates a block diagram of a wireless communication system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
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, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , 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 an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
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 an element is referred to as being “connected” or “connected” to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates 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 that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
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 in this specification include mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDA), portable multimedia players (PMPs), navigation systems, and slate PCs. , tablet PCs, ultrabooks, wearable devices, for example, watch-type terminals (smartwatch), glass-type terminals (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 this specification may be applied to a fixed terminal such as a digital TV, a desktop computer, a digital signage, etc., except when applicable only to a mobile terminal. will be.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 기기를 설명하기 위한 구성과 전자 기기와 외부기기 또는 서버와의 인터페이스를 나타낸다. 한편, 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 도 2a는 도 1의 전자 기기에 대한 상세 구성을 나타낸다. 한편, 도 2b 및 2c는 본 발명과 관련된 전자 기기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.1 illustrates a configuration for explaining an electronic device according to an embodiment and an interface between the electronic device and an external device or server. Meanwhile, referring to FIGS. 2A to 2C , FIG. 2A shows a detailed configuration of the electronic device of FIG. 1 . Meanwhile, FIGS. 2B and 2C are conceptual views of an example of an electronic device related to the present invention viewed from different directions.
도 1을 참조하면, 전자 기기(100)는 통신 인터페이스(110), 입력 인터페이스 (또는, 입력 장치)(120), 출력 인터페이스 (또는, 출력 장치)(150) 및 프로세서(180)를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서, 통신 인터페이스(110)는 무선 통신모듈(110)를 지칭할 수 있다. 또한, 전자 기기(100)는 디스플레이(151)와 메모리(170)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 전자 기기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서상에서 설명되는 전자 기기는 위에서 열거된 구성요소들보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다. Referring to FIG. 1 , an electronic device 100 is configured to include a communication interface 110 , an input interface (or an input device) 120 , an output interface (or an output device) 150 , and a processor 180 . can be Here, the communication interface 110 may refer to the wireless communication module 110 . Also, the electronic device 100 may be configured to further include a display 151 and a memory 170 . Since the components shown in FIG. 1 are not essential for implementing the electronic device, the electronic device described herein may have more or fewer components than those listed above.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신모듈(110)은, 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 통신모듈(110)은, 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 module 110 is between the electronic device 100 and the wireless communication system, between the electronic device 100 and another electronic device 100 , or between the electronic device 100 and the external device. It may include one or more modules that enable wireless communication between servers. In addition, the wireless communication module 110 may include one or more modules for connecting 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.
도 1 및 도 2a를 참조하면, 이러한 무선 통신모듈(110)은, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113), 위치정보 모듈(114) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113) 및 위치정보 모듈(114)은 모뎀과 같은 기저대역 프로세서로 구현될 수 있다. 일 예시로, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113) 및 위치정보 모듈(114)은 IF 대역에서 동작하는 송수신부 회로(transceiver circuit)와 기저대역 프로세서로 구현될 수 있다. 한편, RF 모듈(1200)은 각각의 통신 시스템의 RF 주파수 대역에서 동작하는 RF 송수신부 회로로 구현될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113) 및 위치정보 모듈(114)은 각각의 RF 모듈을 포함하도록 해석될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2A , the wireless communication module 110 includes 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 . may include In this regard, the 4G wireless communication module 111 , the 5G wireless communication module 112 , the short-range communication module 113 , and the location information module 114 may be implemented with a baseband processor such as a modem. As an example, the 4G wireless communication module 111 , the 5G wireless communication module 112 , the short-range communication module 113 and the location information module 114 may include a transceiver circuit and a baseband processor operating in an IF band. can be implemented as Meanwhile, the RF module 1200 may be implemented as an RF transceiver circuit operating in an RF frequency band of each communication system. However, the present invention is not limited thereto, and the 4G wireless communication module 111 , the 5G wireless communication module 112 , the short-range communication module 113 and the location information module 114 may be interpreted to include each RF module.
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. 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.The 4G wireless communication module 111 may transmit and receive a 4G signal with a 4G base station through a 4G mobile communication network. In this case, 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 a 4G base station. In this regard, Up-Link (UL) Multi-Input Multi-Output (MIMO) may be performed by a plurality of 4G transmission signals transmitted to the 4G base station. In addition, Down-Link (DL) Multi-Input Multi-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 a 5G signal with a 5G base station 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 be a co-located structure disposed at the same location in a cell. Alternatively, the 5G base station may be disposed in a stand-alone (SA) structure at a location separate from the 4G base station.
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 a 5G signal with a 5G base station 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 reception 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. Meanwhile, as the 5G frequency band, the Sub6 band, which is a band of 6 GHz or less, 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, in order to perform broadband high-speed communication, a millimeter wave (mmWave) band may be used as a 5G frequency band. When a millimeter wave (mmWave) band is used, the electronic device 100 may perform beam forming for communication coverage expansion 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, the 5G communication system may support a larger number of Multi-Input Multi-Output (MIMO) in order to improve transmission speed. In this regard, Up-Link (UL) MIMO may be performed by a plurality of 5G transmission signals transmitted to the 5G base station. In addition, Down-Link (DL) MIMO may be performed by a plurality of 5G reception signals received from a 5G base station.
한편, 무선 통신모듈(110)은 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 module 110 may be in a dual connectivity (DC) state with the 4G base station and the 5G base station through the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 . In this way, the dual connection with 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 a 4G wireless communication system, and NR is New Radio, which means a 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, throughput improvement is possible through inter-CA (Carrier Aggregation). Therefore, the 4G base station and the 5G base station In the EN-DC state, the 4G reception signal and the 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(Bluetooth쪠), 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 (Bluetooth), Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), UWB (Ultra Wideband), ZigBee, NFC. At least one of (Near Field Communication), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), Wi-Fi Direct, and Wireless Universal Serial Bus (USB) technologies may be used to support short-range communication. The short-range communication module 114, between the electronic device 100 and the wireless communication system, between the electronic device 100 and another electronic device 100, or the electronic device 100 through wireless area networks (Wireless Area Networks) ) and a network in which another electronic device 100 or an external server is located may support wireless communication. The local area network may be local area networks (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-distance 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-distance communication may be performed between electronic devices using a device-to-device (D2D) method without going 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.On the other hand, for transmission speed improvement and communication system convergence (convergence), carrier aggregation (CA) using at least one of the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 and the Wi-Fi communication module 113 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 통신모듈(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 acquiring the location (or current location) of the electronic device, and a representative example thereof includes a Global Positioning System (GPS) module or a Wireless Fidelity (WiFi) module. For example, if the electronic device utilizes a GPS module, it may acquire the location of the electronic device by using a signal transmitted from a GPS satellite. As another example, if the electronic device utilizes the Wi-Fi module, it may acquire the location of the electronic device 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 of the other modules of the wireless communication module 110 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 모듈과 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 the information of the 5G wireless communication module and the 5G base station that transmits or receives the wireless signal. In particular, since the 5G base station of the millimeter wave (mmWave) band is deployed in a small cell having a narrow coverage, it is advantageous to obtain the location of the electronic device.
입력 장치(120)는, 펜 센서(1200), 키 버튼(123), 음성입력 모듈(124), 터치 패널(151a) 등을 포함할 수 있다. 한편, 입력 장치(120)는 영상 신호 입력을 위한 카메라 모듈(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 152c), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력 장치(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.The input device 120 may include a pen sensor 1200 , a key button 123 , a voice input module 124 , a touch panel 151a, and the like. Meanwhile, the input device 120 includes a camera module 121 or an image input unit for inputting an image signal, a microphone 152c for inputting an audio signal, or an audio input unit, and a user input unit (eg, a user input unit for receiving information from a user). For example, it may include a touch key (touch key, mechanical key, etc.). The voice data or image data collected by the input device 120 may be analyzed and processed as a user's control command.
카메라 모듈(121)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 신호 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 lamp 등)를 포함할 수 있다. The camera module 121 is a device capable of capturing still images and moving images, and according to an embodiment, one or more image sensors (eg, a front sensor or a rear sensor), a lens, an image signal processor (ISP), or a flash (eg, : LED or lamp, etc.).
센서 모듈(140)은 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, 센서 모듈(140)은 제스처 센서(340a), 자이로 센서(340b), 기압 센서(340c), 마그네틱 센서(340d), 가속도 센서(340e), 그립 센서(340f), 근접 센서(340g), 컬러(color) 센서(340h)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(340i), 온/습도 센서(340j), 조도 센서(340k), 또는 UV(ultra violet) 센서(340l), 광 센서(340m), 홀(hall)센서(340n) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 센서 모듈(140)은 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 152c 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 sensor module 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the electronic device, surrounding environment information surrounding the electronic device, and user information. For example, the sensor module 140 may include a gesture sensor 340a, a gyro sensor 340b, a barometric pressure sensor 340c, a magnetic sensor 340d, an acceleration sensor 340e, a grip sensor 340f, and a proximity sensor 340g. ), color sensor (340h) (eg RGB (red, green, blue) sensor), biometric sensor (340i), temperature/humidity sensor (340j), illuminance sensor (340k), or UV (ultra violet) At least one of a sensor 340l, an optical sensor 340m, and a hall sensor 340n may be included. In addition, the sensor module 140 includes a fingerprint recognition sensor (finger scan sensor), an ultrasonic sensor (ultrasonic sensor), an optical sensor (for example, a camera (see 121)), a microphone (refer to 152c), a battery Battery gauges, environmental sensors (eg barometers, hygrometers, thermometers, radiation sensors, thermal sensors, gas detection sensors, etc.), chemical sensors (eg electronic noses, healthcare sensors, biometric sensors) etc.) may be included. Meanwhile, the electronic device disclosed in the present specification may combine and utilize information sensed by at least two or more of these sensors.
출력 인터페이스(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이(151), 오디오 모듈(152), 햅팁 모듈(153), 인디케이터(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The output interface 150 is for generating an output related to visual, auditory or tactile sense, and may include at least one of a display 151 , an audio module 152 , a haptip module 153 , and an indicator 154 .
이와 관련하여, 디스플레이(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. 예를 들면, 디스플레이(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(micro electro mechanical systems, MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(151)는 사용자에게 각종 콘텐트(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(151)는 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.In this regard, the display 151 may implement a touch screen by forming a mutually layered structure or integrally formed with the touch sensor. Such a touch screen may function as the user input unit 123 providing an input interface between the electronic device 100 and the user, and may provide an output interface between the electronic device 100 and the user. For example, the display 151 may be a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED) display, an organic light emitting diode (OLED) display, or a micro electromechanical system (micro) display. electro mechanical systems, MEMS) displays, or electronic paper displays. For example, the display 151 may display various contents (eg, text, image, video, icon, and/or symbol, etc.) to the user. The display 151 may include a touch screen, and may receive, for example, a touch input using an electronic pen or a part of the user's body, a gesture, a proximity, or a hovering input.
한편, 디스플레이(151)는 터치 패널(151a), 홀로그램 장치(151b) 및 프로젝터(151c) 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 패널은 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널은 터치 패널(151a)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 홀로그램 장치(151b)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(151c)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(100)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. Meanwhile, the display 151 may include a touch panel 151a, a hologram device 151b, a projector 151c, and/or a control circuit for controlling them. In this regard, the panel may be implemented to be flexible, transparent, or wearable. The panel may include the touch panel 151a and one or more modules. The hologram device 151b may display a stereoscopic image in the air by using light interference. The projector 151c may display an image by projecting light onto the screen. The screen may be located inside or outside the electronic device 100 , for example.
오디오 모듈(152)은 리시버(152a), 스피커(152b) 및 마이크로폰(152c)과 연동하도록 구성될 수 있다. 한편, 햅팁 모듈(153)은 전기 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과(예: 압력, 질감) 등을 발생시킬 수 있다. 전자 기기는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFlow) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 또한, 인디케이터(154)는 전자 기기(100) 또는 그 일부(예: 프로세서(310))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다.The audio module 152 may be configured to interwork with the receiver 152a, the speaker 152b, and the microphone 152c. On the other hand, the haptic module 153 may convert an electrical signal into mechanical vibration, and may generate vibration or a haptic effect (eg, pressure, texture) or the like. The electronic device includes, for example, a mobile TV support device (eg, GPU) capable of processing media data according to standards such as digital multimedia broadcasting (DMB), digital video broadcasting (DVB), or mediaFlow. may include Also, the indicator 154 may display a specific state of the electronic device 100 or a part thereof (eg, the processor 310 ), for example, a booting state, a message state, or a charging state.
인터페이스부로 구현될 수 있는 유선 통신모듈(160)은 전자 기기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 유선 통신 모듈(160)는, HDMI(162), USB(162), 커넥터/포트(163), 광 인터페이스(optical interface)(164), 또는 D-sub(D-subminiature)(165)를 포함할 수 있다. 또한, 유선 통신모듈(160)은 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, 유선 통신 모듈(160)에 외부기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.The wired communication module 160 , which can be implemented as an interface unit, serves as a passage with various types of external devices connected to the electronic device 100 . Such a wired communication module 160 includes an HDMI 162 , a USB 162 , a connector/port 163 , an optical interface 164 , or a D-sub (D-subminiature) 165 . can do. In addition, the wired communication module 160 connects a device equipped with a wired/wireless headset port, an external charger port, a wired/wireless data port, a memory card port, and an identification module. It may include at least one of a port, an audio I/O (Input/Output) port, a video I/O (Input/Output) port, and an earphone port. In response to the connection of the external device to the wired communication module 160 , the electronic device 100 may perform appropriate control related to the connected external device.
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 서버(예컨대, 제1 서버(310) 또는 제2 서버(320))로부터 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, 프로세서(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 in the electronic device 100 , data for operation of the electronic device 100 , and commands. At least some of these application programs may be downloaded from an external server (eg, the first server 310 or the second server 320) through wireless communication. In addition, at least some of these application programs may exist on the electronic device 100 from the time of shipment for basic functions (eg, incoming calls, outgoing functions, message reception, and outgoing functions) of the electronic device 100 . Meanwhile, the application program may be stored in the memory 170 , installed on the electronic device 100 , and driven to perform an operation (or function) of the electronic device by the processor 180 .
이와 관련하여, 제1 서버(310)는 인증 서버로 지칭될 수 있고, 제2 서버(320)는 컨텐츠 서버로 지칭될 수 있다. 제1 서버(310) 및/또는 제2 서버(320)는 기지국을 통해 전자 기기와 인터페이스될 수 있다. 한편, 컨텐츠 서버에 해당하는 제2 서버(320) 중 일부는 기지국 단위의 모바일 에지 클라우드(MEC, 330)로 구현될 수 있다. 따라서, 모바일 에지 클라우드(MEC, 330)로 구현된 제2 서버(320)를 통해 분산 네트워크를 구현하고, 컨텐츠 전송 지연을 단축시킬 수 있다.In this regard, the first server 310 may be referred to as an authentication server, and the second server 320 may be referred to as a content server. The first server 310 and/or the second server 320 may interface with an electronic device through a base station. Meanwhile, a part of the second server 320 corresponding to the content server may be implemented as a mobile edge cloud (MEC, 330) in units of base stations. Accordingly, it is possible to implement a distributed network through the second server 320 implemented as a mobile edge cloud (MEC, 330) and to reduce content transmission delay.
메모리(170)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(170)는 내장 메모리(170a)와 외장 메모리(170b)를 포함할 수 있다. 메모리(170)는, 예를 들면, 전자 기기(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(170)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(240)을 저장할 수 있다. 예를 들어, 프로그램(240)은 커널(171), 미들웨어(172), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(173) 또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(174) 등을 포함할 수 있다. 커널(171), 미들웨어(172), 또는 API(174)의 적어도 일부는, 운영 시스템(OS)으로 지칭될 수 있다. Memory 170 may include volatile and/or non-volatile memory. Also, the memory 170 may include an internal memory 170a and an external memory 170b. The memory 170 may store, for example, commands or data related to at least one other component of the electronic device 100 . According to an embodiment, the memory 170 may store software and/or a program 240 . For example, the program 240 may include a kernel 171 , middleware 172 , an application programming interface (API) 173 , or an application program (or “application”) 174 , and the like. At least a portion of the kernel 171 , the middleware 172 , or the API 174 may be referred to as an operating system (OS).
커널(171)은 다른 프로그램들(예: 미들웨어(172), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programing interface, API)(173), 또는 어플리케이션 프로그램(174))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스, 메모리(170), 또는 프로세서(180) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(171)은 미들웨어(172), API(173), 또는 어플리케이션 프로그램(174)에서 전자 기기(100)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.The kernel 171 is a system used to execute operations or functions implemented in other programs (eg, middleware 172 , an application programming interface (API) 173 , or an application program 174 ). Resources (eg, bus, memory 170, processor 180, etc.) may be controlled or managed. In addition, the kernel 171 may provide an interface capable of controlling or managing system resources by accessing individual components of the electronic device 100 from the middleware 172 , the API 173 , or the application program 174 . can
미들웨어(172)는 API(173) 또는 어플리케이션 프로그램(174)이 커널(171)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(172)는 어플리케이션 프로그램(247)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 일 실시 예로, 미들웨어(172)는 어플리케이션 프로그램(174) 중 적어도 하나에 전자 기기(100)의 시스템 리소스(예: 버스, 메모리(170), 또는 프로세서(180) 등)를 사용할 수 있는 우선순위를 부여하고, 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(173)는 어플리케이션 프로그램(174)이 커널(171) 또는 미들웨어(1723)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예컨대 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.The middleware 172 may play an intermediary role so that the API 173 or the application program 174 communicates with the kernel 171 to exchange data. Also, the middleware 172 may process one or more work requests received from the application program 247 according to priority. In an embodiment, the middleware 172 sets a priority for using a system resource (eg, bus, memory 170, processor 180, etc.) of the electronic device 100 to at least one of the application programs 174 . Grants and can process one or more work requests. The API 173 is an interface for the application program 174 to control a function provided by the kernel 171 or the middleware 1723, for example, at least one for file control, window control, image processing, or text control. It can contain interfaces or functions (eg commands).
프로세서(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 전자 기기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(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. 또한, 프로세서(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1 및 도 2a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 프로세서(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 전자 기기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.In addition to the operation related to the application program, the processor 180 generally controls the overall operation of the electronic device 100 . The processor 180 processes signals, data, information, etc. input or output through the above-described components or runs an application program stored in the memory 170 , thereby providing or processing appropriate information or functions to the user. In addition, the processor 180 may control at least some of the components discussed with reference to FIGS. 1 and 2A in order to drive an application program stored in the memory 170 . Furthermore, the processor 180 may operate by combining at least two or more of the components included in the electronic device 100 to drive the application program.
프로세서(180)는, 중앙처리장치(CPU), 어플리케이션 프로세서(AP), 이미지 신호 프로세서(image signal processor, ISP) 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor, CP), 저전력 프로세서(예: 센서 허브) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(180)는 전자 기기(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.The processor 180 is one of a central processing unit (CPU), an application processor (AP), an image signal processor (ISP), a communication processor (CP), a low-power processor (eg, a sensor hub), or It may include more. For example, the processor 180 may execute an operation or data processing related to control and/or communication of at least one other component of the electronic device 100 .
전원공급부(190)는 프로세서(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 전자 기기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 전력 관리 모듈(191)과 배터리(192)를 포함하며, 배터리(192)는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다. 전력 관리 모듈(191은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기 공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(396)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 예를 들면, 배터리(192)는, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.The power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the processor 180 to supply power to each component included in the electronic device 100 . The power supply unit 190 includes a power management module 191 and a battery 192, and the battery 192 may be a built-in battery or a replaceable battery. The power management module 191 may include a power management integrated circuit (PMIC), a charging IC, or a battery or fuel gauge. The PMIC may have a wired and/or wireless charging method. The wireless charging method includes, for example, For example, it includes a magnetic resonance method, a magnetic induction method or an electromagnetic wave method, etc., and may further include an additional circuit for wireless charging, for example, a coil loop, a resonance circuit, or a rectifier. For example, the remaining amount of the battery 396, voltage, current, or temperature during charging may be measured, for example, the battery 192 may include a rechargeable battery and/or a solar cell.
외부기기(100a), 제1 서버(310) 및 제2 서버(320) 각각은 전자 기기(100)와 동일한 또는 다른 종류의 기기(예: 외부기기 또는 서버)일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 기기(100)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 기기(예: 외부기기(100a), 제1 서버(310) 및 제2 서버(320))에서 실행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 기기(100)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 외부기기(100a), 제1 서버(310) 및 제2 서버(320))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 기기(예: 외부기기(100a), 제1 서버(310) 및 제2 서버(320))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(201)로 전달할 수 있다. 전자 기기(100)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 클라이언트-서버 컴퓨팅, 또는 모바일 에지 클라우드(MEC) 기술이 이용될 수 있다.Each of the external device 100a , the first server 310 , and the second server 320 may be the same or a different type of device (eg, an external device or a server) as the electronic device 100 . According to an embodiment, all or a part of the operations executed in the electronic device 100 may include one or more other electronic devices (eg, the external device 100a, the first server 310, and the second server 320). can be executed in According to an embodiment, when the electronic device 100 needs to automatically or request a function or service, the electronic device 100 performs the function or service by itself instead of or in addition to it. At least some related functions may be requested from other devices (eg, the external device 100a, the first server 310, and the second server 320). Other electronic devices (eg, the external device 100a , the first server 310 , and the second server 320 ) may execute a requested function or an additional function, and transmit the result to the electronic device 201 . The electronic device 100 may provide the requested function or service by processing the received result as it is or additionally. For this purpose, for example, cloud computing, distributed computing, client-server computing, or mobile edge cloud (MEC) technology may be used.
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 1을 참조하면, 무선 통신 시스템은 전자 장치(100), 적어도 하나의 외부기기(100a), 제1 서버(310) 및 제2 서버(320)를 포함할 수 있다. 전자 기기(100)는 적어도 하나의 외부기기(100a)와 기능적으로 연결되고, 적어도 하나의 외부기기(100a)로부터 수신한 정보를 기반으로 전자 기기(100)의 콘텐츠나 기능을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 기기(100)는 서버(310, 320)를 이용하여 적어도 하나의 외부기기(100)가 소정의 규칙을 따르는 정보를 포함하거나 혹은 생성하는지를 판단하기 위한 인증을 수행할 수 있다. 또한, 전자 기기(100)는 인증 결과에 기반하여 전자 기기(100)를 제어함으로써 콘텐츠 표시 혹은 기능 제어를 달리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 기기(100)는 유선 혹은 무선 통신 인터페이스를 통해 적어도 하나의 외부기기(100a)와 연결되어 정보를 수신 혹은 송신할 수 있다. 예를 들어, 전자 기기(100) 및 적어도 하나의 외부기기(100a)는 NFC(near field communication), 충전기(charger)(예: USB(universal serial bus)-C), 이어잭(ear jack), BT(bluetooth), WiFi(wireless fidelity) 등의 방식으로 정보를 수신 혹은 송신할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a wireless communication system may include an electronic device 100 , at least one external device 100a , a first server 310 , and a second server 320 . The electronic device 100 is functionally connected to at least one external device 100a, and may control contents or functions of the electronic device 100 based on information received from the at least one external device 100a. According to an embodiment, the electronic device 100 may use the servers 310 and 320 to perform authentication to determine whether the at least one external device 100 includes or generates information conforming to a predetermined rule. have. Also, the electronic device 100 may display contents or control functions differently by controlling the electronic device 100 based on the authentication result. According to an embodiment, the electronic device 100 may be connected to at least one external device 100a through a wired or wireless communication interface to receive or transmit information. For example, the electronic device 100 and the at least one external device 100a may include near field communication (NFC), a charger (eg, universal serial bus (USB)-C), an ear jack, Information may be received or transmitted in a manner such as BT (bluetooth) or WiFi (wireless fidelity).
전자 기기(100)는 외부기기 인증 모듈(100-1), 콘텐츠/기능/정책 정보 DB(100-2), 외부기기 정보 DB(100-3), 혹은 콘텐츠 DB(104) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 외부기기(100a)는 전자 기기(100)와 연계 가능한 보조(assistant) 기구로서, 전자 기기(100)의 사용 편의성, 외관적 미감 증대, 활용성 강화 등 다양한 목적으로 설계된 기기일 수 있다. 적어도 하나의 외부기기(100a)는 전자 기기(100)에 물리적으로 접촉되거나 혹은 물리적으로 접촉되지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 외부기기(100a)는 유선/무선 통신모듈을 이용하여 전자 기기(100)에 기능적으로 연결되고, 전자 기기(100)에서 콘텐츠나 기능을 제어하기 위한 제어 정보를 전송할 수 있다. The electronic device 100 includes at least one of an external device authentication module 100-1, a content/function/policy information DB 100-2, an external device information DB 100-3, or a content DB 104 can do. The at least one external device 100a may be a device designed for various purposes, such as convenience of use of the electronic device 100, increase of aesthetics, enhancement of usability, etc. . At least one external device 100a may or may not be in physical contact with the electronic device 100 . According to an embodiment, the at least one external device 100a is functionally connected to the electronic device 100 using a wired/wireless communication module, and receives control information for controlling content or functions in the electronic device 100 . can be transmitted
한편, 제1 서버(310)는 적어도 하나의 외부기기(100a)와 관련한 서비스를 위한 서버나 클라우드 장치 혹은 스마트 홈 환경에서 서비스를 제어하기 위한 허브 장치를 포함할 수 있다. 제1 서버(310)는 외부기기 인증 모듈(311), 콘텐트/기능/정책 정보 DB(312), 외부기기 정보 DB(313) 또는 전자 기기/사용자 DB(314) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 서버(310)는 인증 관리 서버, 인증 서버, 인증 관련 서버로 지칭될 수 있다. 제2 서버(320)는, 서비스나 콘텐츠 제공을 위한 서버나 클라우드 장치, 혹은 스마트 홈 환경에서 서비스를 제공하기 위한 허브 장치를 포함할 수 있다. 제2 서버(320)는 콘텐츠 DB(321), 외부기기 스펙 정보 DB(322), 콘텐츠/기능/정책 정보 관리 모듈(323) 혹은 장치/사용자 인증/관리 모듈(324) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제2 서버(130)는 콘텐츠 관리 서버, 콘텐츠 서버 또는 콘텐츠 관련 서버로 지칭될 수 있다. Meanwhile, the first server 310 may include a server for a service related to the at least one external device 100a, a cloud device, or a hub device for controlling a service in a smart home environment. The first server 310 may include at least one of an external device authentication module 311 , a content/function/policy information DB 312 , an external device information DB 313 , and an electronic device/user DB 314 . . The first server 310 may be referred to as an authentication management server, an authentication server, or an authentication-related server. The second server 320 may include a server or a cloud device for providing a service or content, or a hub device for providing a service in a smart home environment. The second server 320 may include one or more of a content DB 321 , an external device specification information DB 322 , a content/function/policy information management module 323 , or a device/user authentication/management module 324 . can The second server 130 may be referred to as a content management server, a content server, or a content-related server.
도 2b 및 2c를 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. 2B and 2C , the disclosed electronic device 100 has 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 coupled to be relatively movable, a flip type, a slide type, a swing type, a swivel type, etc. . Although it will relate to a specific type of electronic device, descriptions regarding a specific type of electronic device are generally applicable 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 (eg, a frame, a housing, a cover, etc.) forming an exterior. As illustrated, the electronic device 100 may include a front case 101 and a rear case 102 . Various electronic components are disposed in the 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 디스플레이(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.A display 151 is disposed on the front surface of the terminal body to output information. As illustrated, the window 151a of the display 151 may be mounted on the front case 101 to form a 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, an electronic component may also be mounted on the rear case 102 . Electronic components that can be mounted on the rear case 102 include a removable battery, an identification module, a memory card, and the like. In this case, the 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. On the other hand, a portion of the side of the rear case 102 may be implemented to operate as a radiator (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 portion of the side of the rear case 102 may be exposed. In some cases, when combined, the rear case 102 may be completely covered by the rear cover 103 . Meanwhile, the rear cover 103 may have an opening for exposing the camera 121b or the sound output unit 152b to the outside.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 전자 기기(100)에는 디스플레이(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), 유선 통신 모듈(160) 등이 구비될 수 있다.2A to 2C , the electronic device 100 includes a display 151, first and second sound output units 152a and 152b, a proximity sensor 141, an illuminance sensor 142, and a light output unit ( 154), first and second cameras 121a and 121b, first and second operation units 123a and 123b, a microphone 122, a wired communication module 160, and the like may be provided.
디스플레이(151)는 전자 기기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이(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 151 displays (outputs) information processed by the electronic device 100 . For example, the display 151 may display execution screen information of an application program driven in the electronic device 100 or UI (User Interface) and GUI (Graphic User Interface) information according to the execution screen information.
또한, 디스플레이(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 displays 151 may exist according to an implementation form of the electronic device 100 . In this case, in the electronic device 100 , a plurality of display units may be spaced apart from each other on one surface or may be integrally disposed, or may be respectively disposed on different surfaces.
디스플레이(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 프로세서(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 151 may include a touch sensor that senses a touch on the display 151 so as to receive a control command by a touch method. Using this, when a touch is made on the display 151 , the touch sensor detects the touch, and the processor 180 generates a control command corresponding to the touch based thereon. The content input by the touch method may be letters or numbers, or menu items that can be instructed or designated in various modes.
이처럼, 디스플레이(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 2a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.As such, the display 151 may form a touch screen together with the touch sensor, and in this case, the touch screen may function as the user input unit 123 (refer to FIG. 2A ). In some cases, the touch screen may replace at least some functions of the first operation 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 loudspeaker that outputs various alarm sounds or multimedia reproduction sounds. ) can be implemented in the form of
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. 프로세서(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 to notify the occurrence of an event. Examples of the event include message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, and information reception through an application. When the user's event confirmation is detected, the processor 180 may control the light output unit 154 to end the light output.
제1카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.The first camera 121a processes an image frame of a still image or a moving image obtained by an image sensor in a shooting mode or a video call mode. The processed image frame may be displayed on the display 151 and 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 the user input unit 123 operated to receive a command for controlling the operation of the electronic device 100 , and may 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 they are operated in a tactile manner such as touch, push, scroll, and the like while the user receives a tactile feeling. In addition, the first and second manipulation units 123a and 123b may be operated in a manner in which the user is operated without a tactile feeling through a proximity touch, a hovering touch, or the like.
한편, 전자 기기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 프로세서(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이(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 processor 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 151 or the user input unit 123 .
유선 통신 모듈(160)은 전자 기기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 유선 통신 모듈(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 유선 통신 모듈(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 wired communication module 160 serves as a path through which the electronic device 100 can be connected to an external device. For example, the wired communication module 160 includes a connection terminal for connection with another device (eg, earphone, external speaker), 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 wired communication module 160 may be implemented in the form of a socket accommodating an external card such as a Subscriber Identification Module (SIM), a User Identity Module (UIM), or a memory card for information storage.
단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다. 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. 플래시(125)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(125)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.A second camera 121b may be disposed on the rear side of the terminal body. In this case, 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 form. Such a camera may be referred to as an array camera. When the second camera 121b is configured as an array camera, images may be captured in various ways using a plurality of lenses, and images of better quality may be obtained. The flash 125 may be disposed adjacent to the second camera 121b. The flash 125 illuminates light toward the subject when the subject is photographed by 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. 또한, 마이크로폰(152c)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(152c)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 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. In addition, the microphone 152c is configured to receive a user's voice, other sounds, and the like. The microphone 152c may be provided at a plurality of locations and configured to receive stereo sound.
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 built into the terminal body or formed in the 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, a plurality of antennas disposed on the side of the terminal may be implemented in four or more to support MIMO. In addition, when the 5G wireless communication module 112 operates in a millimeter wave (mmWave) band, as 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 2a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.A power supply unit 190 (refer to FIG. 2A ) for supplying power to the electronic device 100 is provided in the terminal body. The power supply unit 190 may include a battery 191 that is built into the terminal body or is detachably configured from the outside of the terminal body.
이하에서는 실시 예에 따른 다중 통신 시스템 구조 및 이를 구비하는 전자 기기, 특히 이종 무선 시스템(heterogeneous radio system)에서 안테나 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 multi-communication system structure according to an embodiment and an electronic device having the same, in particular, an antenna 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 apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.
한편, 도 2a와 같은 4G/5G 무선 통신 모듈이 구비된 일 실시예에 따른 복수의 안테나를 구비하는 전자기기의 구체적인 동작 및 기능에 대해서 이하에서 검토하기로 한다.Meanwhile, detailed operations and functions of an electronic device having a plurality of antennas according to an embodiment provided with a 4G/5G wireless communication module as shown in FIG. 2A will be reviewed below.
일 실시예에 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 an embodiment, 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 applications.
도 3a는 일 실시예에 따른 전자 기기의 복수의 안테나들이 배치될 수 있는 구성의 예시를 나타낸다. 도 3a를 참조하면, 전자 기기(100)의 내부 또는 전면에 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)이 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)은 전자 기기의 내부에 캐리어에 프린트된 형태로 구현되거나 또는 RFIC와 함께 시스템 온 칩(Soc) 형태로 구현될 수 있다. 한편, 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)은 전자 기기의 내부 이외에 전자 기기의 전면에 배치될 수도 있다. 이와 관련하여, 전자 기기(100)의 전면에 배치되는 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)은 디스플레이에 내장되는 투명 안테나(transparent antenna)로 구현될 수 있다.3A illustrates an example of a configuration in which a plurality of antennas of an electronic device may be disposed according to an embodiment. Referring to FIG. 3A , a plurality of antennas 1110a to 1110d may be disposed inside or on the front side of the electronic device 100 . In this regard, the plurality of antennas 1110a to 1110d may be implemented in a form printed on a carrier inside the electronic device or may be implemented in a system-on-a-chip (Soc) form together with an RFIC. Meanwhile, the plurality of antennas 1110a to 1110d may be disposed on the front side of the electronic device in addition to the inside of the electronic device. In this regard, the plurality of antennas 1110a to 1110d disposed on the front side of the electronic device 100 may be implemented as transparent antennas built into the display.
한편, 전자 기기(100)의 측면에 복수의 안테나들(1110S1 및 1110S2)이 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 전자 기기(100)의 측면에 도전 멤버 형태로 4G 안테나가 배치되고, 도전 멤버 영역에 슬롯이 형성되고, 슬롯을 통해 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)이 5G 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 또한, 전자 기기(100)의 배면에 안테나들(1150B)이 배치되어, 5G 신호가 후면 방사되도록 구성될 수 있다.Meanwhile, a plurality of antennas 1110S1 and 1110S2 may be disposed on a side surface of the electronic device 100 . In this regard, a 4G antenna is disposed on the side of the electronic device 100 in the form of a conductive member, a slot is formed in the conductive member region, and a plurality of antennas 1110a to 1110d radiate a 5G signal through the slot. can be In addition, antennas 1150B may be disposed on the rear surface of the electronic device 100 so that the 5G signal may be radiated from the rear surface.
한편, 본 발명은 전자 기기(100)의 측면에 복수의 안테나들(1110S1 및 1110S2)을 통해, 적어도 하나 이상의 신호를 송신하거나 또는 수신할 수 있다. 또한, 본 발명은 전자 기기(100)의 전면 및/또는 측면에 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d, 1150B, 1110S1 및 1110S2)을 통해, 적어도 하나 이상의 신호를 송신하거나 또는 수신할 수 있다. 전자 기기는 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d, 1150B, 1110S1 및 1110S2)중 어느 하나의 안테나를 통해 기지국과 통신 가능하다. 또는, 전자 기기는 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d, 1150B, 1110S1 및 1110S2) 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 the plurality of antennas 1110S1 and 1110S2 on the side of the electronic device 100 . Also, according to the present invention, at least one signal may be transmitted or received through the plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, 1110S1 and 1110S2 on the front and/or side surfaces of the electronic device 100 . The electronic device may communicate with the base station through any one of the plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, 1110S1, and 1110S2. Alternatively, the electronic device may perform multiple input/output (MIMO) communication with the base station through two or more antennas among the plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, 1110S1 and 1110S2.
도 3b는 실시 예에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기의 무선 통신부의 구성을 도시한다. 도 3b를 참조하면, 전자 기기는 제1 전력 증폭기(1210), 제2 전력 증폭기(1220) 및 RFIC(1250)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.3B illustrates a configuration of a wireless communication unit of an electronic device operable in a plurality of wireless communication systems according to an embodiment. Referring to FIG. 3B , the electronic device includes a first power amplifier 1210 , a second power amplifier 1220 , and an RFIC 1250 . Also, the electronic device may further include a modem 400 and an application processor (AP) 500 . Here, the modem 400 and the application processor AP 500 are physically implemented on a single chip, and may be implemented in a logically and functionally separated form. However, the present invention is not limited thereto and may be implemented in the form of a physically separated chip depending on the application.
한편, 전자 기기는 수신부에서 복수의 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier, 410 내지 440)을 포함한다. 여기서, 제1 전력 증폭기(1210), 제2 전력 증폭기(1220), 제어부(1250) 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 1210 , the second power amplifier 1220 , the controller 1250 , 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 3b에 도시된 바와 같이, RFIC(1250)는 4G/5G 일체형으로 구성될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 4G/5G 분리형으로 구성될 수 있다. RFIC(1250)가 4G/5G 일체형으로 구성되는 경우, 4G/5G 회로 간 동기화 (synchronization) 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 모뎀(1400)에 의한 제어 시그널링이 단순화될 수 있다는 장점이 있다. As shown in FIG. 3B , the RFIC 1250 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 1250 is configured as a 4G/5G integrated type, it is advantageous in terms of synchronization between 4G/5G circuits, as well as the advantage that control signaling by the modem 1400 can be simplified.
한편, RFIC(1250)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(1250)가 4G/5G 분리형으로 구성될 수 있다. 이와 같이, RFIC(1250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우, 4G 대역과 5G 대역 각각에 대하여 RF 특성을 최적화할 수 있다는 장점이 있다.Meanwhile, when the RFIC 1250 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 difference between the 5G band and the 4G band is large, such as when the 5G band is configured as a millimeter wave band, the RFIC 1250 may be configured as a 4G/5G separate type. As such, when the RFIC 1250 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(1250)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 1250 is configured as a 4G/5G separated type, the 4G RFIC and the 5G RFIC are logically and functionally separated, and it is also possible to be physically implemented on a single chip.
한편, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 전자 기기의 각 구성부의 동작을 제어하도록 구성한다. 구체적으로, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 모뎀(1400)을 통해 전자 기기의 각 구성부의 동작을 제어할 수 있다. Meanwhile, the application processor (AP) 1450 is configured to control the operation of each component of the electronic device. Specifically, the application processor (AP) 1450 may control the operation of each component of the electronic device through the modem 1400 .
예를 들어, 전자 기기의 저전력 동작(low power operation)을 위해 전력 관리 IC (PMIC: Power Management IC)를 통해 모뎀(1400)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 모뎀(1400)은 RFIC(1250)를 통해 송신부 및 수신부의 전력 회로를 저전력 모드에서 동작시킬 수 있다.For example, the modem 1400 may be controlled through a power management IC (PMIC) for low power operation of the electronic device. Accordingly, the modem 1400 may operate the power circuits of the transmitter and the receiver in the low power mode through the RFIC 1250 .
이와 관련하여, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 전자 기기가 대기 모드(idle mode)에 있다고 판단되면, 모뎀(300)을 통해 RFIC(1250)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(1250)를 제어할 수 있다. In this regard, when it is determined that the electronic device is in an idle mode, the application processor (AP) 500 may control the RFIC 1250 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 the low power mode or is turned off 1250 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, 1450)는 가장 저전력으로 무선 통신이 가능하도록 모뎀(1400)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 스루풋을 다소 희생하더라도 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 근거리 통신 모듈(113)만을 이용하여 근거리 통신을 수행하도록 모뎀(1400)과 RFIC(1250)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 the 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) 1450 may control the modem 1400 to enable wireless communication with the lowest power. Accordingly, the application processor (AP) 500 may control the modem 1400 and the RFIC 1250 to perform short-range communication using only the short-range communication module 113 even at sacrificing throughput.
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, 1450)는 배터리 잔량과 가용 무선 자원 정보에 따라 4G 기지국 및 5G 기지국 모두를 통해 수신할 수 있도록 모뎀(1400)을 제어할 수 있다. 이때, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 배터리 잔량 정보는 PMIC로부터 수신하고, 가용 무선 자원 정보는 모뎀(1400)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(1400)과 RFIC(1250)를 제어할 수 있다.According to another embodiment, when the remaining battery level 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) 1450 may control the modem 1400 to receive through both the 4G base station and the 5G base station according to the remaining battery level and available radio resource information. In this case, the application processor (AP) 1450 may receive the remaining battery amount information from the PMIC and the available radio resource information from the modem 1400 . Accordingly, if the battery level and available radio resources are sufficient, the application processor (AP) 500 may control the modem 1400 and the RFIC 1250 to receive through both the 4G base station and the 5G base station.
한편, 도 3b의 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, the multi-transceiving system of FIG. 3B may integrate the transmitter and receiver of each radio system into one transceiver. Accordingly, there is an advantage that a circuit part integrating two types of system signals in the RF front-end can be removed.
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 each communication system is separated, it is impossible to control other communication systems as needed, or efficient resource allocation is impossible because the system delay is increased. On the other hand, the multi-transmission/reception system as shown in FIG. 2 has an advantage in that it is possible to control other communication systems as needed, and thus system delay can be minimized, so that efficient resource allocation is possible.
한편, 제1 전력 증폭기(1210)와 제2 전력 증폭기(1220)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(1220)는 제1 및 제2 통신 시스템에서 모두 동작 가능하다. Meanwhile, the first power amplifier 1210 and the second power amplifier 1220 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 1220 may operate in both the first and second communication systems.
반면에, 5G 통신 시스템이 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작하는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(1210, 1220)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 1210 and 1220 operates in the 4G band, and the other operates 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 transceiver and the receiving unit, two different wireless communication systems can be implemented with one antenna by using an antenna for both transmitting and receiving. In this case, 4x4 MIMO can be implemented using four antennas as shown in FIG. 2 . In this case, 4x4 DL MIMO may be performed through the 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, when 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(1210)와 제2 전력 증폭기(1220)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(1210, 1220) 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 1210 and the second power amplifier 1220 among the four antennas. In this case, 2x2 UL MIMO (2 Tx) may be performed through the uplink (UL). Alternatively, it is not limited to 2x2 UL MIMO, and may be implemented with 1 Tx or 4 Tx. At this time, when the 5G communication system is implemented with 1 Tx, only one of the first and second power amplifiers 1210 and 1220 needs to operate in the 5G band. On the other hand, when the 5G communication system is implemented as 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(1250)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(1250)에 해당하는 RFIC 내부에 SPDT (Single Pole Double Throw) 형태의 스위치를 사용하여 2개의 서로 다른 통신 시스템의 송신부(TX) 선택이 가능하다.On the other hand, since a switch-type splitter or a power divider is built inside the RFIC corresponding to the RFIC 1250, there is no need for a separate component to be externally disposed, thereby improving component mountability. can Specifically, by using a single pole double throw (SPDT) type switch inside the RFIC corresponding to the controller 1250 , it is possible to select the transmitter (TX) of two different communication systems.
또한, 실시 예에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기는 위상 제어부(1230), 듀플렉서(duplexer, 1231), 필터(1232) 및 스위치(1233)를 더 포함할 수 있다.In addition, the electronic device operable in a plurality of wireless communication systems according to an embodiment may further include a phase controller 1230 , a duplexer 1231 , a filter 1232 , and a switch 1233 .
mmWave 대역과 같은 주파수 대역에서 전자 기기는 기지국과의 통신을 위한 커버리지 확보를 위해 지향성 빔을 사용할 필요가 있다. 이를 위해, 각각의 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 복수의 안테나 소자들로 이루어질 배열 안테나(ANT1 내지 ANT4)로 구현될 필요가 있다. 위상 제어부(1230)는 각각의 배열 안테나(ANT1 내지 ANT4)의 각각의 안테나 소자로 인가되는 신호의 위상을 제어하도록 구성 가능하다. 이와 관련하여, 위상 제어부(1230)는 각각의 배열 안테나(ANT1 내지 ANT4)의 각각의 안테나 소자로 인가되는 신호의 크기와 위상을 모두 제어 가능하다. 이에 따라, 위상 제어부(1230)는 신호의 크기와 위상을 모두 제어하므로 전력 및 위상 제어부(1230)로 지칭할 수 있다.In a frequency band such as mmWave band, an electronic device needs to use a directional beam to secure coverage for communication with a base station. To this end, each of the antennas ANT1 to ANT4 needs to be implemented as array antennas ANT1 to ANT4 including a plurality of antenna elements. The phase controller 1230 is configurable to control a phase of a signal applied to each antenna element of each of the array antennas ANT1 to ANT4. In this regard, the phase controller 1230 can control both the magnitude and phase of a signal applied to each antenna element of each of the array antennas ANT1 to ANT4. Accordingly, since the phase control unit 1230 controls both the magnitude and phase of the signal, it may be referred to as a power and phase control unit 1230 .
따라서, 각각의 배열 안테나(ANT1 내지 ANT4)의 각각의 안테나 소자에 인가되는 신호의 위상을 제어하여, 각각의 배열 안테나(ANT1 내지 ANT4)를 통해 독립적으로 빔 포밍(beam-forming)을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 각각의 배열 안테나(ANT1 내지 ANT4)를 통해 다중 입출력(MIMO)를 수행할 수 있다. 이 경우, 위상 제어부(1230)는 각각의 배열 안테나(ANT1 내지 ANT4)가 서로 다른 방향으로 빔을 형성하도록 각각의 안테나 소자에 인가되는 신호의 위상을 제어할 수 있다.Therefore, by controlling the phase of a signal applied to each antenna element of each of the array antennas ANT1 to ANT4, beam-forming can be independently performed through each of the array antennas ANT1 to ANT4. have. In this regard, multiple input/output (MIMO) may be performed through each of the array antennas ANT1 to ANT4. In this case, the phase controller 1230 may control the phase of a signal applied to each antenna element so that each of the array antennas ANT1 to ANT4 forms beams in different directions.
듀플렉서(1231)는 송신 대역과 수신 대역의 신호를 상호 분리하도록 구성된다. 이때, 제1 및 제2 전력 증폭기(1210, 1220)를 통해 송신되는 송신 대역의 신호는 듀플렉서(1231)의 제1 출력 포트를 통해 안테나(ANT1, ANT4)에 인가된다. 반면에, 안테나(ANT1, ANT4)를 통해 수신되는 수신 대역의 신호는 듀플렉서(1231)의 제2 출력포트를 통해 저잡음 증폭기(310, 340)로 수신된다. The duplexer 1231 is configured to mutually separate signals of a transmission band and a reception band. In this case, the signals of the transmission band transmitted through the first and second power amplifiers 1210 and 1220 are applied to the antennas ANT1 and ANT4 through the first output port of the duplexer 1231 . On the other hand, signals of 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 1231 .
필터(1232)는 송신 대역 또는 수신 대역의 신호를 통과(pass)시키고 나머지 대역의 신호는 차단(block)하도록 구성될 수 있다. 이때, 필터(1232)는 듀플렉서(1231)의 제1 출력 포트에 연결되는 송신 필터와 듀플렉서(1231)의 제2 출력포트에 연결되는 수신 필터로 구성될 수 있다. 대안적으로, 필터(1232)는 제어 신호에 따라 송신 대역의 신호만을 통과시키거나 또는 수신 대역의 신호만을 통과시키도록 구성될 수 있다.The filter 1232 may be configured to pass a signal of a transmission band or a reception band and block a signal of the remaining band. In this case, the filter 1232 may include a transmit filter connected to a first output port of the duplexer 1231 and a receive filter connected to a second output port of the duplexer 1231 . Alternatively, the filter 1232 may be configured to pass only a signal of a transmission band or only a signal of a reception band according to the control signal.
스위치(1233)는 송신 신호 또는 수신 신호 중 어느 하나만을 전달하도록 구성된다. 본 발명의 일 실시 예에서, 스위치(1233)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(1231)는 서큘레이터(circulator) 형태로 구현될 수 있다.The switch 1233 is configured to transmit either a transmit signal or a receive signal. In an embodiment of the present invention, the switch 1233 may be configured in a single pole double throw (SPDT) type to separate a transmission signal and a reception signal in a time division multiplexing (TDD) method. In this case, the transmission signal and the reception signal are signals of the same frequency band, and accordingly, the duplexer 1231 may be implemented in the form of a circulator.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에서, 스위치(1233)는 주파수 분할 다중화(FDD: Time Division Duplex) 방식에서도 적용 가능하다. 이때, 스위치(1233)는 송신 신호와 수신 신호를 각각 연결 또는 차단할 수 있도록 DPDT (Double Pole Double Throw) 형태로 구성될 수 있다. 한편, 듀플렉서(1231)에 의해 송신 신호와 수신 신호의 분리가 가능하므로, 스위치(1233)가 반드시 필요한 것은 아니다. On the other hand, in another embodiment of the present invention, the switch 1233 is also applicable to a frequency division multiplexing (FDD: Time Division Duplex) scheme. In this case, the switch 1233 may be configured in a double pole double throw (DPDT) type to connect or block a transmission signal and a reception signal, respectively. Meanwhile, since a transmission signal and a reception signal can be separated by the duplexer 1231 , the switch 1233 is not necessarily required.
한편, 실시 예에 따른 전자 기기는 제어부에 해당하는 모뎀(1400)을 더 포함할 수 있다. 이때, RFIC(1250)와 모뎀(1400)을 각각 제1 제어부 (또는 제1 프로세서)와 제2 제어부(제2 프로세서)로 지칭할 수 있다. 한편, RFIC(1250)와 모뎀(1400)은 물리적으로 분리된 회로로 구현될 수 있다. 또는, RFIC(1250)와 모뎀(1400)은 물리적으로 하나의 회로에 논리적 또는 기능적으로 구분될 수 있다.Meanwhile, the electronic device according to an embodiment may further include a modem 1400 corresponding to a control unit. In this case, the RFIC 1250 and the modem 1400 may be referred to as a first controller (or first processor) and a second controller (second processor), respectively. Meanwhile, the RFIC 1250 and the modem 1400 may be implemented as physically separate circuits. Alternatively, the RFIC 1250 and the modem 1400 may be physically or logically divided into one circuit.
모뎀(1400)은 RFIC(1250)를 통해 서로 다른 통신 시스템을 통한 신호의 송신과 수신에 대한 제어 및 신호 처리를 수행할 수 있다. 모뎀(1400)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 1400 may control and process signals for transmission and reception of signals through different communication systems through the RFIC 1250 . The modem 1400 may be obtained through control information received from the 4G base station and/or the 5G base station. Here, the control information may be received through a physical downlink control channel (PDCCH), but is not limited thereto.
모뎀(1400)은 특정 시간 및 주파수 자원에서 제1 통신 시스템 및/또는 제2 통신 시스템을 통해 신호를 송신 및/또는 수신하도록 RFIC(1250)를 제어할 수 있다. 이에 따라, RFIC(1250)는 특정 시간 구간에서 4G 신호 또는 5G 신호를 송신하도록 제1 및 제2 전력 증폭기(1210, 1220)를 포함한 송신 회로들을 제어할 수 있다. 또한, RFIC(1250)는 특정 시간 구간에서 4G 신호 또는 5G 신호를 수신하도록 제1 내지 제4 저잡음 증폭기(1310 내지 1340)를 포함한 수신 회로들을 제어할 수 있다.The modem 1400 may control the RFIC 1250 to transmit and/or receive a signal through the first communication system and/or the second communication system in a specific time and frequency resource. Accordingly, the RFIC 1250 may control transmission circuits including the first and second power amplifiers 1210 and 1220 to transmit a 4G signal or a 5G signal in a specific time period. Also, the RFIC 1250 may control reception circuits including the first to fourth low-noise amplifiers 1310 to 1340 to receive a 4G signal or a 5G signal in a specific time period.
한편, 도 1 내지 도 2b와 같은 전자 기기에서, 도 3a와 같이 전자 기기 내부에 배치되는 안테나와 도 3b와 같은 다중 송수신 시스템을 구비하는 전자기기의 구체적인 구성 및 기능에 대해서 이하에서 설명하기로 한다.On the other hand, in the electronic device shown in FIGS. 1 to 2B, the specific configuration and function of the electronic device including the antenna disposed inside the electronic device as shown in FIG. 3A and the multiple transmission/reception system as shown in FIG. 3B will be described below. .
이와 관련하여, 전자 기기는 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 electronic device may be configured to provide 5G communication services in various frequency bands. Recently, attempts have been made to provide a 5G communication service using the Sub6 band below the 6GHz band. However, in the future, it is expected that 5G communication service will be provided using millimeter wave (mmWave) band other than Sub6 band for faster data rate.
한편, 이러한 밀리미터파(mmWave) 대역에서의 5G 통신 서비스를 위해 할당될 주파수 대역은 28GHz 대역, 38.5GHz 대역 및 64 GHz 대역이 고려되고 있다. 이와 관련하여, 밀리미터파 대역에서 다수의 배열 안테나들이 전자 기기에 배치될 수 있다. Meanwhile, the 28 GHz band, the 38.5 GHz band, and the 64 GHz band are being considered as frequency bands to be allocated for the 5G communication service in the millimeter wave (mmWave) band. In this regard, a plurality of array antennas in the millimeter wave band may be disposed in the electronic device.
이와 관련하여, 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작할 수 있는 배열 안테나는 안테나 모듈 내에 실장될 수 있다. 안테나 모듈 내에 배치되는 안테나 소자는 하나의 특정 편파 신호를 방사할 수 있다. 이와 같이 하나의 특정 편파 신호를 방사하는 안테나 소자는 전자 기기가 이동 또는 회전함에 따라 신호 수신 특성이 저하되는 문제점이 있다. In this regard, an array antenna capable of operating in a millimeter wave (mmWave) band may be mounted in the antenna module. An antenna element disposed within the antenna module may radiate one specific polarization signal. As described above, the antenna element emitting one specific polarization signal has a problem in that the signal reception characteristic is deteriorated as the electronic device moves or rotates.
또한, 하나의 안테나 모듈이 하나의 편파 신호만을 처리하는 경우 다중 입출력(MIMO)을 위해 별도의 안테나 모듈이 구비되어야 하는 문제점이 있다. 특히, 수직 편파 안테나의 경우 소정 높이를 갖는 안테나 모듈 내에 배치하기 어렵다는 문제점이 있다.In addition, when one antenna module processes only one polarized signal, there is a problem in that a separate antenna module must be provided for multiple input/output (MIMO). In particular, in the case of a vertically polarized antenna, there is a problem in that it is difficult to arrange it in an antenna module having a predetermined height.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또한, 다른 일 목적은 밀리미터파 대역에서 동작하는 배열 안테나가 배치된 안테나 모듈 및 이를 제어하는 구성을 포함하는 전자 기기를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to solve the above and other problems. Another object of the present invention is to provide an electronic device including an antenna module in which an array antenna operating in a millimeter wave band is disposed and a configuration for controlling the same.
본 발명의 다른 일 목적은, 밀리미터파 대역에서 직교하는 서로 다른 편파를 갖는 안테나 소자들을 구비하는 안테나 모듈을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide an antenna module including antenna elements having different polarizations orthogonal to each other in a millimeter wave band.
본 발명의 다른 일 목적은, 소정 높이를 갖는 안테나 모듈 내에 수직 편파 안테나를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a vertically polarized antenna in an antenna module having a predetermined height.
본 발명의 다른 일 목적은, 높이를 낮추면서 수직 편파를 구현할 수 있는 안테나 구조를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide an antenna structure capable of implementing vertical polarization while lowering the height.
본 발명의 다른 일 목적은, 서로 다른 편파를 갖는 안테나 간에 간섭 수준을 저감할 수 있는 안테나 구조를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide an antenna structure capable of reducing an interference level between antennas having different polarizations.
본 발명의 다른 일 목적은, 배열 안테나의 각 안테나 소자에 대해 저손실 급전 구조와 위상 차이를 보상하는 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for compensating for a low-loss feeding structure and a phase difference for each antenna element of an array antenna.
본 발명의 다른 일 목적은, 서로 다른 통신 모듈과 서로 다른 안테나 모듈을 통해 끊김 없는 통신(seamless communication)을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide seamless communication through different communication modules and different antenna modules.
본 명세서에서 개시되는 서로 다른 타입의 안테나를 구비하는 안테나 모듈은 이동 단말기 이외에 다른 전자 기기 내에 복수의 안테나 모듈로 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 도 4는 일 실시 예에 따른 복수의 안테나 모듈과 복수의 송수신부 회로 모듈이 배치되는 전자 기기를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 복수의 안테나 모듈과 다수의 송수신부 회로 모듈이 배치되는 가전 기기는 텔레비전(television)일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 명세서에서 다수의 안테나 모듈과 다수의 송수신부 회로 모듈이 배치되는 가전 기기는 밀리미터파 대역에서 통신 서비스를 지원하는 임의의 가전기기 또는 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.The antenna module having different types of antennas disclosed herein may be implemented as a plurality of antenna modules in other electronic devices other than the mobile terminal. In this regard, FIG. 4 shows an electronic device in which a plurality of antenna modules and a plurality of transceiver circuit modules are disposed according to an embodiment. Referring to FIG. 4 , a home appliance in which a plurality of antenna modules and a plurality of transceiver circuit modules are disposed may be a television, but is not limited thereto. Accordingly, in the present specification, the home appliance in which the plurality of antenna modules and the plurality of transceiver circuit modules are disposed may include any home appliance or display device supporting a communication service in the millimeter wave band.
도 4를 참조하면, 전자 기기(1000)는 복수의 안테나 모듈들(ANT 1 내지 ANT4), 및 안테나 모듈들(ANT 1 내지 ANT4)과 복수의 송수신부 회로 모듈들(transceiver circuit modules, 1210a 내지 1210d)를 포함한다. 이와 관련하여, 복수의 송수신부 회로 모듈들(1210a 내지 1210d)은 전술한 송수신부 회로(1250)에 해당할 수 있다. 또는, 복수의 송수신부 회로 모듈들(1210a 내지 1210d)은 송수신부 회로(1250)의 일부 구성 또는 안테나 모듈과 송수신부 회로(1250) 사이에 배치되는 프론트 엔드 모듈의 일부 구성일 수 있다. Referring to FIG. 4 , the electronic device 1000 includes a plurality of antenna modules ANT 1 to ANT4, and the antenna modules ANT 1 to ANT4 and a plurality of transceiver circuit modules 1210a to 1210d. ) is included. In this regard, the plurality of transceiver circuit modules 1210a to 1210d may correspond to the above-described transceiver circuit 1250 . Alternatively, the plurality of transceiver circuit modules 1210a to 1210d may be a part of the transceiver circuit 1250 or a part of a front-end module disposed between the antenna module and the transceiver circuit 1250 .
복수의 안테나 모듈들(ANT 1 내지 ANT4)은 복수의 안테나 소자들이 배치된 배열 안테나로 구성될 수 있다. 안테나 모듈들(ANT 1 내지 ANT4)의 소자 개수는 도시된 바와 같이 2개, 3개, 4개 등에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 안테나 모듈들(ANT 1 내지 ANT4)의 소자 개수는 2개, 4개, 8개, 16개 등으로 확장 가능하다. 또한, 안테나 모듈들(ANT 1 내지 ANT4)의 소자는 동일한 개수 또는 상이한 개수로 선택될 수 있다. 복수의 안테나 모듈들(ANT 1 내지 ANT4)은 디스플레이의 서로 다른 영역에 배치될 수 있다. 도 16과 같이 복수의 안테나 모듈들(ANT 1 내지 ANT4)이 디스플레이의 상부, 좌측, 하부 및 우측에 배치될 수 있지만, 이러한 배치 구조에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 복수의 안테나 모듈들(ANT 1 내지 ANT4)이 디스플레이의 좌측 상부, 우측 상부, 좌측 하부 및 우측 하부에 배치될 수도 있다.The plurality of antenna modules ANT 1 to ANT4 may be configured as an array antenna in which a plurality of antenna elements are disposed. The number of elements of the antenna modules ANT 1 to ANT4 is not limited to two, three, four, or the like as illustrated. For example, the number of elements of the antenna modules ANT 1 to ANT4 is expandable to 2, 4, 8, 16, or the like. In addition, the elements of the antenna modules ANT 1 to ANT4 may be selected in the same number or in different numbers. The plurality of antenna modules ANT 1 to ANT4 may be disposed in different areas of the display. As shown in FIG. 16 , the plurality of antenna modules ANT 1 to ANT4 may be disposed on the top, left, bottom, and right sides of the display, but the configuration is not limited thereto. As another example, the plurality of antenna modules ANT 1 to ANT4 may be disposed at upper left, upper right, lower left, and lower right of the display.
안테나 모듈들(ANT 1 내지 ANT4)은 임의의 주파수 대역에서 신호를 특정 방향으로 송신 및 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈들(ANT 1 내지 ANT4)은 28GHz 대역, 39GHz 대역, 및 64GHz 대역 중 어느 하나의 대역에서 동작할 수 있다. The antenna modules ANT 1 to ANT4 may be configured to transmit and receive signals in a specific direction in any frequency band. For example, the antenna modules ANT 1 to ANT4 may operate in any one of a 28 GHz band, a 39 GHz band, and a 64 GHz band.
전자 기기는 안테나 모듈들(ANT 1 내지 ANT4) 중 둘 이상의 모듈을 통해 서로 다른 엔티티와 연결 상태를 유지하거나 이를 위한 데이터 송신 또는 수신 동작을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 디스플레이 장치에 해당하는 전자 기기는 제1 안테나 모듈(ANT1)을 통해 제1 엔티티와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 또한, 전자 기기는 제2 안테나 모듈(ANT2)을 통해 제2 엔티티와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 일 예로, 전자 기기는 제1 안테나 모듈(ANT1)을 통해 이동 단말(mobile terminal, UE)과 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 전자 기기는 제2 안테나 모듈(ANT2)을 통해 셋톱 박스 또는 access point와 같은 제어 장치와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. The electronic device may maintain a connection state with different entities through two or more of the antenna modules ANT 1 to ANT4 or may perform a data transmission or reception operation for this. In this regard, the electronic device corresponding to the display device may transmit or receive data with the first entity through the first antenna module ANT1. Also, the electronic device may transmit or receive data with the second entity through the second antenna module ANT2. For example, the electronic device may transmit or receive data with a mobile terminal (UE) through the first antenna module ANT1. The electronic device may transmit or receive data with a control device such as a set-top box or an access point through the second antenna module ANT2.
다른 안테나 모듈들, 예컨대 제3 안테나 모듈(ANT3) 및 제4 안테나 모듈(ANT4)을 통해 다른 엔티티와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 다른 예로, 제3 안테나 모듈(ANT3) 및 제4 안테나 모듈(ANT4)을 통해 이전에 연결된 제1 및 제2 엔티티 중 적어도 하나를 통해 이중 연결 또는 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다.Data may be transmitted or received with other entities through other antenna modules, for example, the third antenna module ANT3 and the fourth antenna module ANT4. As another example, dual connection or multiple input/output (MIMO) may be performed through at least one of the first and second entities previously connected through the third antenna module ANT3 and the fourth antenna module ANT4.
한편, 송수신부 회로 모듈들(1210a 내지 1210d)은 RF 주파수 대역에서 송신 신호 및 수신 신호를 처리하도록 동작 가능하다. 여기서, RF 주파수 대역은 전술한 바와 같이 28GHz 대역, 39GHz 대역, 및 64GHz 대역과 같은 밀리미터 대역의 임의의 주파수 대역일 수 있다. 한편, 송수신부 회로 모듈들(1210a 내지 1210d)은 RF SUB-MODULE (1210a 내지 1210d)로 지칭될 수 있다. 이때, RF SUB-MODULE (1210a 내지 1210d)의 개수는 4개에 한정되는 것은 아니고, 응용에 따라 2개 이상의 임의의 개수로 변경 가능하다.Meanwhile, the transceiver circuit modules 1210a to 1210d are operable to process a transmission signal and a reception signal in an RF frequency band. Here, the RF frequency band may be any frequency band of a millimeter band, such as a 28 GHz band, a 39 GHz band, and a 64 GHz band, as described above. Meanwhile, the transceiver circuit modules 1210a to 1210d may be referred to as RF SUB-MODULEs 1210a to 1210d. In this case, the number of RF SUB-MODULEs 1210a to 1210d is not limited to four, and may be changed to an arbitrary number of two or more according to applications.
또한, RF SUB-MODULE들(1210a 내지 1210d)은 RF 주파수 대역의 신호를 IF 주파수 대역의 신호로 변환하거나 또는 IF 주파수 대역의 신호를 RF 주파수 대역의 신호로 변환하는 상향변환 모듈 및 하향변환 모듈을 구비할 수 있다. 이를 위해, 상향변환 모듈 및 하향변환 모듈은 상향 주파수 변환 및 하향 주파수 변환을 수행할 수 있는 로컬 오실레이터(LO: Local Oscillator)를 구비할 수 있다.In addition, the RF SUB-MODULEs 1210a to 1210d include an up-conversion module and a down-conversion module that converts a signal of an RF frequency band into a signal of an IF frequency band or converts a signal of an IF frequency band into a signal of an RF frequency band. can be provided To this end, the up-conversion module and the down-conversion module may include a local oscillator (LO) capable of performing up-frequency conversion and down-frequency conversion.
한편, 복수의 RF SUB-MODULE들(1210a 내지 1210d)은 복수의 송수신부 회로 모듈들 중 어느 하나의 모듈에서 인접한 송수신부 회로 모듈로 신호가 전달될 수 있다. 이에 따라, 전달되는 신호가 복수의 송수신부 회로 모듈들(1210a 내지 1210d) 전부에 적어도 한 번 전달되도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the plurality of RF SUB-MODULEs 1210a to 1210d may transmit a signal from any one of the plurality of transceiver circuit modules to an adjacent transceiver circuit module. Accordingly, the transmitted signal may be configured to be transmitted to all of the plurality of transceiver circuit modules 1210a to 1210d at least once.
이를 위해, 루프 구조의 데이터 전달 경로(data transfer path)가 추가될 수 있다. 이와 관련하여, 루프 구조의 전송 경로(P2)를 통해, 인접한 RF SUB-MODULE (1210b, 1210c)은 양방향(bi-direction)으로 신호 전달이 가능하다.To this end, a data transfer path of a loop structure may be added. In this regard, through the transmission path P2 of the loop structure, adjacent RF SUB-MODULEs 1210b and 1210c can transmit signals in bi-direction.
또는, 피드백 구조의 데이터 전달 경로가 추가될 수 있다. 이와 관련하여, 피드백 구조의 데이터 전달 경로를 통해, 적어도 하나의 SUB-MODULE(1210c)은 나머지 SUB-MODULE(1210a, 1210b, 1210c)로 일방향(uni-direction)으로 신호 전달이 가능하다.Alternatively, a data transfer path of a feedback structure may be added. In this regard, through the data transmission path of the feedback structure, at least one SUB-MODULE 1210c can transmit a signal to the remaining SUB-MODULEs 1210a, 1210b, and 1210c in uni-direction.
복수의 RF SUB-MODULE들은 제1 RF SUB-MODULE 내지 제4 RF SUB-MODULE(1210a 내지 1210d)을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 RF SUB-MODULE(1210a)로부터의 신호는 인접한 RF SUB-MODULE (1210b) 및 제4 RF SUB-MODULE(1210d)로 전달될 수 있다. 또한, 제2 RF SUB-MODULE(1210b) 및 제4 RF SUB-MODULE(1210d)은 상기 신호를 인접한 제3 RF SUB-MODULE(1210c)로 전달될 수 있다. 이때, 제2 RF SUB-MODULE(1210b)과 제3 RF SUB-MODULE(1210c) 간에 도 4와 같이 양방향 전송이 가능하면, 이를 루프 구조로 지칭할 수 있다. 반면에, 제2 RF SUB-MODULE(1210b)과 제3 RF SUB-MODULE(1210c) 간에 일방향 전송만 가능하면, 이를 피드백 구조로 지칭할 수 있다. 한편, 피드백 구조에서는 제3 RF SUB-MODULE(1210c)로 전달되는 신호가 적어도 둘 이상일 수 있다.The plurality of RF SUB-MODULEs may include first to fourth RF SUB-MODULEs 1210a to 1210d. In this regard, the signal from the first RF SUB-MODULE 1210a may be transferred to the adjacent RF SUB-MODULE 1210b and the fourth RF SUB-MODULE 1210d. In addition, the second RF SUB-MODULE 1210b and the fourth RF SUB-MODULE 1210d may transmit the signal to the adjacent third RF SUB-MODULE 1210c. In this case, if bidirectional transmission is possible between the second RF SUB-MODULE 1210b and the third RF SUB-MODULE 1210c as shown in FIG. 4 , this may be referred to as a loop structure. On the other hand, if only one-way transmission is possible between the second RF SUB-MODULE 1210b and the third RF SUB-MODULE 1210c, this may be referred to as a feedback structure. Meanwhile, in the feedback structure, there may be at least two signals transmitted to the third RF SUB-MODULE 1210c.
하지만, 이러한 구조에 제한되는 것은 아니라, 응용에 따라 기저대역 모듈은 제1 내지 제4 RF sub-module(1210a 내지 1210d) 중 특정 모듈에만 구비될 수 있다. 또는, 응용에 따라 기저대역 모듈은 제1 내지 제4 RF sub-module(1210a 내지 1210d)에 구비되지 않고, 별도의 제어부, 즉 기저대역 프로세서(1400)로 구성될 수 있다.However, the structure is not limited thereto, and the baseband module may be provided only in a specific module among the first to fourth RF sub-modules 1210a to 1210d depending on the application. Alternatively, depending on the application, the baseband module may not be provided in the first to fourth RF sub-modules 1210a to 1210d, but may be configured as a separate control unit, that is, the baseband processor 1400 .
일 예로, 별도의 제어부, 즉 기저대역 프로세서(1400)에 의해서만 제어 신호 전달이 이루어질 수 있다. 이와 관련하여, 복수의 RF SUB-MODULE들(1210a 내지 1210d) 간에 데이터 전달 경로가 있어도 실질적으로 신호 전달이 이루어지지 않을 수 있다.For example, the control signal may be transmitted only by a separate control unit, that is, the baseband processor 1400 . In this regard, even if there is a data transmission path between the plurality of RF SUB-MODULEs 1210a to 1210d, the signal may not be transmitted substantially.
복수의 RF SUB-MODULE 중 하나가 안테나 모듈로 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 도 5는 안테나 모듈의 서로 다른 영역에 배치되는 안테나 소자에 의한 방사 영역(radiation region)과 연관된 복수의 구역(area)을 나타낸다. 도 6a는 일 실시 예에 따른 서로 다른 배열 안테나를 구비하는 안테나 모듈의 측면도를 나타낸다. 도 6b는 다양한 실시 예들에 따른 서로 다른 배열 안테나의 구성 및 배치 구조를 나타낸다.One of the plurality of RF SUB-MODULEs may be implemented as an antenna module. In this regard, FIG. 5 shows a plurality of areas associated with radiation regions by antenna elements disposed in different areas of the antenna module. 6A is a side view of an antenna module having different array antennas according to an embodiment. 6B illustrates the configuration and arrangement of different array antennas according to various embodiments of the present disclosure.
도 5 내지 도 6b를 참조하면, 본 명세서에서 설명되는 안테나 모듈(1100)과 안테나 모듈(1100)의 서로 다른 영역에 배치되는 안테나 소자의 기술적 특징은 다음과 같다.5 to 6B , the technical characteristics of the antenna module 1100 and the antenna element disposed in different regions of the antenna module 1100 described in this specification are as follows.
1) 도 5는 안테나 모듈(1100)에 배치된 안테나에 의한 전파(electromagnetic wave)의 방사 방향(radiation direction)에 대한 설명이다. 1) FIG. 5 is a description of a radiation direction of an electromagnetic wave by an antenna disposed in the antenna module 1100 .
2) 도 6a 및 도 6b를 참조하면, millimeter wave(mmWave) RIFC 안테나 통신 모듈(이하, 안테나 모듈(1100))에 mmWave RFIC(1250)와 안테나 소자들이 함께 배치될 수 있다.2) Referring to FIGS. 6A and 6B , a mmWave RFIC 1250 and antenna elements may be disposed together in a millimeter wave (mmWave) RIFC antenna communication module (hereinafter, an antenna module 1100).
3) mmWave 안테나 모듈(1100)은 PCB와 같은 회로 기판으로 구성될 수 있다. PCB를 기준으로 형성되는 공간 영역은 상부/하부/좌측/우측 면을 기준으로 총 6개의 구역으로 구분될 수 있다.3) The mmWave antenna module 1100 may be configured of a circuit board such as a PCB. A space region formed based on the PCB may be divided into a total of 6 zones based on the top/bottom/left/right side.
4) mmWave 안테나는 높은 안테나 이득을 얻기 위해 안테나 어레이를 사용할 수 있다. 안테나 어레이에 의한 배열 안테나는 단일 소자 안테나에 비해 높은 지향성을 가진다.4) The mmWave antenna can use an antenna array to achieve high antenna gain. An array antenna by an antenna array has higher directivity than a single element antenna.
5) 이와 관련하여, 본 명세서에서 개시되는 배열 안테나의 방사영역(커버리지)은 최소 1개 이상의 구역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 3개의 구역을 커버하기 위해 제1 구역 및 제6 구역은 패치 안테나 소자로 이루어진 제1 배열 안테나로 커버리지를 확보할 수 있다. 한편, 제2 구역은 end-fire 안테나 소자로 이루어진 제2 배열 안테나로 커버리지를 확보할 수 있다.5) In this regard, the radiation area (coverage) of the array antenna disclosed herein may include at least one area. For example, in order to cover the three zones, the coverage may be secured in the first zone and the sixth zone with the first array antenna formed of the patch antenna element. On the other hand, the second area can secure coverage with the second array antenna made of the end-fire antenna element.
6) 각 구역을 커버하는 안테나는 단일 편파를 갖는 안테나일 수 있다. 반면에, 각 구역을 커버하는 안테나는 서로 다른 편파를 갖는 안테나로 구성될 수 있다.6) An antenna covering each zone may be an antenna with a single polarization. On the other hand, the antennas covering each area may be composed of antennas having different polarizations.
7) 도 6a 및 도 6b는 안테나 모듈(1100)의 구성요소 및 각각의 배열 안테나를 구성하는 안테나 소자의 위치를 나타낸다.7) FIGS. 6A and 6B show components of the antenna module 1100 and positions of antenna elements constituting each array antenna.
8) 안테나 모듈(1100)은 다층(multi-layer) PCB로 구성될 수 있다. 다층 PCB의 전면 영역에 패치 안테나가 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 안테나 모듈(1100)에 cavity가 형성될 수 있다. 일 예로, 각각의 패치 안테나 소자를 둘러싸도록 cavity가 형성될 수 있다. 다층 PCB의 측면 영역에 엔드 파이어 안테나(end-fire antenna)가 배치될 수 있다. 다층 PCB의 후면 영역에 RFIC(1250)가 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 다층 PCB의 전면 영역에 RFIC(1250)가 배치되고, 다층 PCB의 후면 영역에 패치 안테나가 배치될 수도 있다. RFIC(1250)는 패치 안테나 및 엔드 파이어 안테나와 전송선로(transmission line)를 통해 연결될 수 있다.8) The antenna module 1100 may be configured as a multi-layer PCB. A patch antenna may be disposed on the front area of the multilayer PCB, but is not limited thereto. A cavity may be formed in the antenna module 1100 . For example, a cavity may be formed to surround each patch antenna element. An end-fire antenna may be disposed in the side area of the multilayer PCB. The RFIC 1250 may be disposed in the rear region of the multilayer PCB, but is not limited thereto. As another example, the RFIC 1250 may be disposed on the front area of the multilayer PCB and the patch antenna may be disposed on the back area of the multilayer PCB. The RFIC 1250 may be connected to a patch antenna and an end fire antenna through a transmission line.
9) 패치 안테나 및 엔드 파이어 안테나 간에 상호 커플링(mutual-coupling)이 발생하여 안테나 이득이 감소할 수 있다. 이를 해결하기 위해, 패치 안테나 및 엔드 파이어 안테나 정렬 위치(alignment position)을 상이하게 형성할 수 있다. 9) Mutual-coupling may occur between the patch antenna and the end-fire antenna, thereby reducing antenna gain. To solve this problem, the patch antenna and the end fire antenna alignment position may be formed differently.
10) 다른 예로 공간 제약을 고려하여, 패치 안테나와 엔드 파이어 안테나가 동일 위치로 정렬될 수 있다. 패치 안테나와 엔드 파이어 안테나가 동일 위치로 정렬되는 경우, 패치 안테나와 엔드 파이어 안테나는 서로 다른 편파를 갖도록 구성될 수 있다.10) As another example, in consideration of space constraints, the patch antenna and the end fire antenna may be aligned in the same position. When the patch antenna and the end fire antenna are aligned at the same position, the patch antenna and the end fire antenna may be configured to have different polarizations.
도 1 내지 도 6b를 참조하면, 안테나를 구비하는 전자 기기는 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a) 및 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 안테나 모듈(1100)은 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a) 및 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)를 포함할 수 있다.1 to 6B , an electronic device including an antenna may include first array antennas ANT1 and 1100a and second array antennas ANT2 and 1100b. In this regard, the antenna module 1100 may include first array antennas ANT1 and 1100a and second array antennas ANT2 and 1100b.
제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)는 안테나 모듈(1100)의 전면 영역 또는 후면 영역에 배치되고, 전면 또는 후면 방향으로 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)는 안테나 모듈의 측면 영역(side surface region)에 배치되고, 측면 방향으로 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. The first array antennas ANT1 and 1100a may be disposed on a front area or a rear area of the antenna module 1100 and may be configured to radiate signals in a front or rear direction. The second array antennas ANT2 and 1100b may be disposed on a side surface region of the antenna module and configured to radiate signals in a side direction.
제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)의 각각의 안테나 소자는 패치 안테나일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)의 각각의 안테나 소자는 다이폴 안테나일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)는 안테나 모듈(1100)의 전면 또는 후면 방향으로 신호를 방사하는 보어사이트 안테나(bore-sight antenna)일 수 있다. 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)는 안테나 모듈(1100)의 측면 방향으로 신호를 방사하는 엔드 파이어 안테나(end-fire antenna)일 수 있다.Each antenna element of the first array antennas ANT1 and 1100a may be a patch antenna, but is not limited thereto. Each antenna element of the second array antennas ANT2 and 1100b may be a dipole antenna, but is not limited thereto. The first array antennas ANT1 and 1100a may be bore-sight antennas that radiate signals in the front or rear direction of the antenna module 1100 . The second array antennas ANT2 and 1100b may be end-fire antennas that radiate signals in a lateral direction of the antenna module 1100 .
도 6b(a) 및 도 6b(b)를 참조하면, 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)의 각각의 안테나 소자는 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)의 각각의 안테나 소자에 비해 오프셋(offset)되어 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)의 각각의 안테나 소자는 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)의 각각의 안테나 소자와 동일 편파로 구성될 수 있다. 도 6b(a)를 참조하면, 패치 안테나와 다이폴 안테나는 모두 수평 편파(horizontal polarization, H-pol)로 형성될 수 있다. 도 6b(b) 참조하면, 패치 안테나와 다이폴 안테나는 모두 수평 편파(H-pol)로 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 패치 안테나는 수평 편파(H-pol)와 이에 직교한 수직 편파(V-pol)로 형성될 수 있다.6B (a) and 6B (b), each antenna element of the second array antennas ANT2 and 1100b is offset compared to each antenna element of the first array antennas ANT1 and 1100a. and can be placed. In this regard, each antenna element of the first array antennas ANT1 and 1100a may be configured with the same polarization as each antenna element of the second array antennas ANT2 and 1100b. Referring to FIG. 6B( a ), both the patch antenna and the dipole antenna may be formed with horizontal polarization (H-pol). Referring to FIG. 6B(b) , both the patch antenna and the dipole antenna may be formed with horizontal polarization (H-pol). In this regard, the patch antenna may be formed of a horizontal polarization (H-pol) and a vertical polarization (V-pol) orthogonal thereto.
도 6b(a) 및 도 6b(b)를 참조하면, 측면 영역에 배치된 다이폴 안테나의 중심 위치(central position)는 전면 영역에 배치되는 패치 안테나의 중심 위치에 비해 오프셋 되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 측면 영역에 배치된 다이폴 안테나의 중심 위치는 패치 안테나의 급전부의 위치에 대응하도록 정렬(align)될 수 있다. 일 예로, 측면 영역에 배치된 다이폴 안테나의 중심 위치는 인접하는 패치 안테나 간의 중심 위치로 정렬될 수 있다.6B (a) and 6B (b), the central position of the dipole antenna disposed on the side area (central position) may be disposed to be offset compared to the center position of the patch antenna disposed on the front area. For example, the central position of the dipole antenna disposed in the side area may be aligned to correspond to the position of the feeding unit of the patch antenna. For example, the central positions of the dipole antennas disposed in the side area may be aligned with the central positions between adjacent patch antennas.
따라서, 패치 안테나와 다이폴 안테나의 정렬(alignment)를 다르게 하여 안테나 간의 상호 간섭을 저감할 수 있다. 또한, 패치 안테나와 다이폴 안테나의 정렬(alignment)를 다르게 하여 각각의 안테나의 이득 특성 및 효율 특성을 최적화할 수 있다.Accordingly, mutual interference between the antennas may be reduced by differentiating the alignment of the patch antenna and the dipole antenna. In addition, by differentiating the alignment of the patch antenna and the dipole antenna, the gain characteristic and the efficiency characteristic of each antenna may be optimized.
도 6b(b)를 참조하면, 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)를 구성하는 패치 안테나는 제1 급전부(F1)와 제2 급전부(F2)와 연결되어 수평 편파 안테나 및 수직 편파 안테나로 동작할 수 있다. 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)를 구성하는 다이폴 안테나는 수평 편파 안테나로 동작할 수 있다.Referring to FIG. 6B (b), the patch antennas constituting the first array antennas ANT1 and 1100a are connected to the first feeding unit F1 and the second feeding unit F2 to form a horizontally polarized antenna and a vertical polarized antenna. can work The dipole antennas constituting the second array antennas ANT2 and 1100b may operate as horizontally polarized antennas.
도 6b(b)를 참조하면, 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)도 이중 편파 안테나로 동작할 수 있다 이와 관련하여, 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)는 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H) 및 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)를 포함할 수 있다. 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H) 및 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)는 각각 다이폴 배열 안테나 및 모노폴 배열 안테나일 수 있다. 하지만, 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H) 및 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)는 이에 한정되는 것은 아니고, 수평 편파와 수직 편파로 형성되는 임의의 안테나일 수 있다. Referring to FIG. 6B ( b ), the second array antennas ANT2 and 1100b may also operate as dual polarized antennas. In this regard, the second array antennas ANT2 and 1100b are the horizontally polarized array antennas ANT2-H. and a vertically polarized array antenna (ANT2-V). The horizontally polarized array antenna ANT2-H and the vertically polarized array antenna ANT2-V may be a dipole array antenna and a monopole array antenna, respectively. However, the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V are not limited thereto, and may be arbitrary antennas formed of horizontal polarization and vertical polarization.
도 6b(b)와 같이 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H) 및 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)의 각각의 소자는 다른 위치에 배치될 수 있다. 반면에, 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H) 및 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)의 각각의 소자는 동일한 위치에 배치될 수 있다. 일 예로, 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H) 및 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)의 각각의 소자는 x축 상에 동일한 위치에 배치될 수 있다. 다른 예로 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H) 및 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)의 각각의 소자는 동일 위치 상에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 각각의 소자는 다이폴 안테나 및 모노폴 안테나로 형성될 수 있다. 또는, 각각의 소자는 동일 위치 상에서 x축 및 z축 상으로 형성된 안테나 소자일 수 있다.As shown in FIG. 6B (b) , each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed at different positions. On the other hand, each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed at the same position. For example, each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed at the same position on the x-axis. As another example, each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed on the same position. In this regard, each element may be formed of a dipole antenna and a monopole antenna. Alternatively, each element may be an antenna element formed on the x-axis and the z-axis on the same position.
도 6b(b)를 참조하면, 다이폴 안테나와 같은 소자로 이루어진 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H)는 다이폴 안테나가 소정 간격 이격되어 배치되도록 구성될 수 있다. 모노폴 안테나와 같은 소자로 이루어진 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)는 다이폴 안테나 사이에 배치되는 모노폴 안테나가 소정 간격 이격되어 배치되도록 구성될 수 있다. 모노폴 안테나는 안테나 모듈(1100)의 서로 다른 레이어 상에 배치되는 금속 패드와 금속 패드를 연결하도록 구성된 비아로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 6B ( b ) , the horizontally polarized array antenna ANT2-H made of the same element as a dipole antenna may be configured such that the dipole antennas are spaced apart from each other by a predetermined distance. The vertically polarized array antenna ANT2-V made of the same element as a monopole antenna may be configured such that monopole antennas disposed between dipole antennas are spaced apart from each other by a predetermined distance. The monopole antenna may include a metal pad disposed on different layers of the antenna module 1100 and a via configured to connect the metal pad.
제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)는 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H)를 통해 수평 편파 안테나로 동작하면서 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)를 통해 수직 편파 안테나로 동작할 수 있다. 일 예로, 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)는 다이폴 배열 안테나를 통해 수평 편파 안테나로 동작하면서 모노폴 배열 안테나를 통해 수직 편파 안테나로 동작할 수 있다.The second array antennas ANT2 and 1100b may operate as a horizontally polarized antenna through the horizontally polarized array antenna ANT2-H and operate as a vertically polarized antenna through the vertically polarized array antenna ANT2-V. For example, the second array antennas ANT2 and 1100b may operate as horizontally polarized antennas through the dipole array antenna and as vertical polarization antennas through the monopole array antenna.
도 1 내지 도 4 및 도 6a를 참조하면, 전자 기기(1000)는 안테나 모듈(1100)의 후면 영역에 배치되는 송수신부 회로(transceiver circuit, 1250)를 더 포함할 수 있다. 송수신부 회로(1250)는 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a) 및 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)와 동작 가능하게 결합되어 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a) 및 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)를 제어하도록 구성될 수 있다.1 to 4 and 6A , the electronic device 1000 may further include a transceiver circuit 1250 disposed on the rear area of the antenna module 1100 . The transceiver circuit 1250 is operatively coupled to the first array antennas ANT1 and 1100a and the second array antennas ANT2 and 1100b to be operatively coupled to the first array antennas ANT1 and 1100a and the second array antennas ANT2 and 1100b. ) can be configured to control
본 명세서에서 개시되는 배열 안테나의 각각의 소자와 RFIC 간의 급전 선(feeding line)은 서로 다른 길이로 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 7a 및 도 7b는 서로 다른 실시 예에 따른 배열 안테나의 각각의 소자와 RFIC 간의 연결 구조를 나타낸다. 도 7a는 배열 안테나의 각각의 소자와 RFIC의 각각의 포트가 동일한 길이의 급전선으로 연결된 구조이다. 도 7b는 배열 안테나의 각각의 소자와 RFIC의 각각의 포트가 서로 다른 길이의 급전선으로 연결된 구조이다. Feeding lines between each element of the array antenna disclosed herein and the RFIC may be formed to have different lengths. In this regard, FIGS. 7A and 7B show a connection structure between each element of an array antenna and an RFIC according to another exemplary embodiment. 7A is a structure in which each element of an array antenna and each port of an RFIC are connected by a feed line of the same length. 7B is a structure in which each element of the array antenna and each port of the RFIC are connected with feed lines of different lengths.
도 7a를 참조하면, 배열 안테나의 각각의 소자와 RFIC(1250)의 각 포트(P1 내지 P4)를 연결하는 제1 급전선(F1) 내지 제4 급전선(F4)은 동일한 길이로 형성될 수 있다. 이를 위해, 제2 급전선(F2) 및 제3 급전선(F3)은 일부 구간이 벤딩된 급전선(bended feeding line)으로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 7A , the first feed lines F1 to F4 connecting each element of the array antenna and each port P1 to P4 of the RFIC 1250 may be formed to have the same length. To this end, the second feed line (F2) and the third feed line (F3) may be configured as a bent feeding line (bended feeding line) in some sections.
도 7b를 참조하면, 배열 안테나의 각각의 소자와 RFIC(1250)의 각 포트(P1 내지 P4)를 연결하는 제1 급전선(F1) 내지 제4 급전선(F4) 중 일부는 서로 다른 길이로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 급전선(F2) 및 제3 급전선(F3)을 포함한 모든 급전선이 벤딩된 구조로 형성되지 않고 직선 라인 구조(straight line structure)로 형성될 수 있다. 직선 라인 구조란 물리적으로 일직선으로 연결된 전송선로로 한정되는 것은 아니다. 각 급전선을 구불거리게 만들어 길이를 맞추는 벤딩된 구조에 비하여 직선 라인 구조는 각 급전선의 길이를 동일하게 맞추지 않고 일부 급전선은 짧은 길이로 연결할 수 있다. 이와 관련하여, 직선 라인 구조와 같은 일부 급전선은 비교적 덜 벤딩되도록 형성될 수 있다. 따라서, 직선 라인 구조의 급전선은 완전한 직선 형태 이외에 비교적 직선 라인 구조를 갖도록 다른 급전선보다 벤딩 길이가 짧은 급전선을 포함하도록 지칭할 수 있다.Referring to FIG. 7B , some of the first feed lines F1 to F4 connecting each element of the array antenna and each port P1 to P4 of the RFIC 1250 may be formed with different lengths. can Accordingly, all feed lines including the second feed line F2 and the third feed line F3 may not be formed in a bent structure, but may be formed in a straight line structure. The straight line structure is not limited to a transmission line physically connected in a straight line. Compared to the bent structure in which the length of each feeder is adjusted by twisting, the straight line structure does not match the length of each feeder equally, and some feeders can be connected with a shorter length. In this regard, some feed lines, such as straight line structures, may be formed to bend relatively less. Accordingly, the feed line having a straight line structure may be referred to as including a feed line having a shorter bending length than other feed lines to have a relatively straight line structure in addition to a perfectly straight shape.
도 1 내지 도 4 및 도 7b를 참조하면, 전자 기기(1000)는 송수신부 회로(1250)와 동작 가능하게 결합되고, 송수신부 회로(1250)를 제어하도록 구성된 프로세서(1400)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1400)는 제1 급전선(F1) 내지 제4 급전선(F4)의 길이 차이를 보상하도록 송수신부 회로(1250) 내의 위상 제어부를 제어할 수 있다. 프로세서(1400)는 모뎀(modem)과 같은 기저대역 프로세서(baseband processor)일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 송수신부 회로(1250)를 제어하는 임의의 프로세서일 수 있다.1 to 4 and 7B , the electronic device 1000 may further include a processor 1400 operatively coupled to the transceiver circuit 1250 and configured to control the transceiver circuit 1250 . have. The processor 1400 may control the phase controller in the transceiver circuit 1250 to compensate for a difference in length between the first feed line F1 to the fourth feed line F4 . The processor 1400 may be a baseband processor such as a modem, but is not limited thereto and may be any processor that controls the transceiver circuit 1250 .
도 7c는 각각의 안테나 소자가 위상 제어부와 연결된 구성을 나타낸다. 도 3b 및 도 7c를 참조하면, 위상 제어부(1230)는 복수의 위상 변위기(phase shifter, PS)로 구현될 수 있다. 복수의 위상 변위기(PS)는 전력 결합기(power combiner)를 통해 결합되고, 전력 증폭기(power amplifier, PA) 및 저잡음 증폭기(low noise amplifier, LNA)와 동작 가능하게 결합될 수 있다.7C shows a configuration in which each antenna element is connected to a phase control unit. 3B and 7C , the phase controller 1230 may be implemented as a plurality of phase shifters (PS). The plurality of phase shifters PS may be coupled through a power combiner, and may be operatively coupled to a power amplifier (PA) and a low noise amplifier (LNA).
본 명세서에서 개시되는 비 균일 급전 길이(non-uninform feeding length)로 형성되는 급전 선을 갖는 배열 안테나와 이를 제어하는 구성의 기술적 특징은 다음과 같다.Technical features of an array antenna having a feed line formed of a non-uniform feeding length disclosed herein and a configuration for controlling the same are as follows.
1) 도 7a 내지 도 7c는 배열 안테나의 각각의 소자가 RFIC(1250)와 연결된 구성이다.1) FIGS. 7A to 7C show a configuration in which each element of an array antenna is connected to an RFIC 1250 .
2) 배열 안테나의 방사패턴은 RFIC(1250)의 위상 변위기(phase shifter, PS)에 의해 각 안테나별 위상 차이로 방사패턴의 지향하는 방향이 변경된다. 각 안테나 소자에 인가되는 신호의 위상을 변경하여 여러 방향으로 안테나 방사패턴을 형성할 수 있다.2) As for the radiation pattern of the array antenna, the direction of the radiation pattern is changed by the phase shifter (PS) of the RFIC 1250 due to the phase difference for each antenna. An antenna radiation pattern may be formed in various directions by changing the phase of a signal applied to each antenna element.
3) 다른 전자 기기 또는 제어 기기로부터 전파를 수신 시, RFIC(1250)의 각 포트로 입력되는 위상 값을 위상 변위기(PS)를 통해 보상할 수 있다. 위상 변위기(PS)를 통해 서로 다른 위상을 갖는 신호의 위상이 모두 동일하도록 보상할 수 있다. 위상 변위기(PS)를 통해 위상이 모두 동일하도록 보상된 신호들은 전력 결합기(power combiner)를 통해 결합되어 후단 부(rear end portion)로 전달될 수 있다.3) When receiving a radio wave from another electronic device or a control device, a phase value input to each port of the RFIC 1250 may be compensated through the phase shifter PS. Through the phase shifter PS, it is possible to compensate so that the phases of signals having different phases are all the same. Signals compensated to have the same phase through the phase shifter PS may be combined through a power combiner and transmitted to a rear end portion.
4) 도 7a를 참조하면, 각 안테나에서 수신된 신호의 위상 값이 왜곡되지 않고 각 포트에 전달될 수 있도록 모든 급전선의 길이를 동일하게 형성할 수 있다.4) Referring to FIG. 7A , the length of all feed lines may be identically formed so that the phase value of the signal received from each antenna may be transmitted to each port without distortion.
5) 도 7a를 참조하면, 제2 급전선(F2)와 제3 급전선(F3)은 벤딩된 구조로 형성할 수 있다. 이와 관련하여, 배열 안테나 내 안테나 소자의 개수가 많을 수록 급전선을 구현하기 위한 물리적 공간이 부족하게 될 수 있다. 이에 따라, 배열 안테나 내 각 안테나 소자를 급전하기 위한 급전 선 간의 커플링과 안테나 소자 간의 커플링 이슈가 발행할 수 있다.5) Referring to FIG. 7A , the second feed line F2 and the third feed line F3 may have a bent structure. In this regard, as the number of antenna elements in the array antenna increases, a physical space for implementing the feed line may become insufficient. Accordingly, a coupling issue between the feed lines for feeding each antenna element in the array antenna and a coupling issue between the antenna elements may occur.
6) 도 7b는 급전 선 간의 커플링과 안테나 소자 간의 커플링 이슈를 해결하기 위한 급전 선 구조를 나타낸다. 이와 관련하여, 배열 안테나와 RFIC(1250) 간의 급전 선은 직선 라인 구조(straight line structure)로 형성될 수 있다. 6) Figure 7b shows a feed line structure for solving the coupling issue between the feed line and the coupling between the antenna element. In this regard, the feed line between the array antenna and the RFIC 1250 may be formed in a straight line structure.
7) 다른 급전선 대비 짧게 연결된 급전선은 위상 변위기를 통해 그 전기적 길이만큼 위상 값을 지연(delay)시켜 위상 차를 보상할 수 있다. 이에 따라, 급전 선 간 길이 차이를 위상 변위기를 통해 보상하여, 급전선(F1 내지 F4)의 벤딩 구조를 최소화하면서 배열 안테나의 각 안테나 소자와 RFIC(1250)를 직접 연결할 수 있다.7) Compared to other feeders, shorter connected feeders can compensate for the phase difference by delaying the phase value by the electrical length through the phase shifter. Accordingly, each antenna element of the array antenna and the RFIC 1250 can be directly connected to each other while minimizing the bending structure of the feed lines F1 to F4 by compensating for the length difference between the feed lines through the phase shifter.
8) 도 7b를 참조하면, 제2 급전선(F2) 및 제3 급전선(F3)은 제1 급전선(F1) 및 제4 급전선(F4) 대비 급전선의 길이가 짧다. 따라서, 급전선(F1 내지 F4) 간 위상 차이가 발생한다.8) Referring to FIG. 7B , the length of the second feeder F2 and the third feeder F3 is shorter than that of the first feeder F1 and the fourth feeder F4. Accordingly, a phase difference occurs between the feed lines F1 to F4.
8) 각 포트로 입력된 신호를 전력 결합기를 통해 결합하기 전에 위상 변위기에서 급전선의 길이 차이만큼 짧아진 전기적 길이를 위상 지연을 통해 보상할 수 있다. 따라서, 제2 급전선(F2) 및 제3 급전선(F3)을 통과한 제2 신호 및 제3 신호의 위상이 제1 급전선(F1) 및 제4 급전선(F4)을 통과한 제1 신호 및 제4 신호의 위상과 동일한 위상으로 보상된다. 따라서, 동일한 위상으로 보상된 제1 신호 내지 제4 신호를 통해 동일한 위상을 갖는 신호들을 전력 결합기를 통해 결합하여 후단 부(rear end portion)로 전달할 수 있다.8) Before combining the signal input to each port through the power combiner, the electrical length shortened by the difference in the length of the feed line in the phase shifter can be compensated through the phase delay. Accordingly, the phases of the second signal and the third signal passing through the second feed line F2 and the third feed line F3 are the first signal and the fourth signal passing through the first feed line F1 and the fourth feed line F4. It is compensated with the same phase as the phase of the signal. Accordingly, signals having the same phase through the first to fourth signals compensated for the same phase may be combined through a power combiner and transmitted to the rear end portion.
9) 제2 급전선(F2) 및 제3 급전선(F3)의 전기적 길이가 제1 급전선(F1) 및 제4 급전선(F4) 대비 0.5λ (λ는 파장 길이)만큼 차이가 난다면, 제2 급전선(F2) 및 제3 급전선(F3)에 연결된 위상 변위기에 +180° 위상 값을 보상할 수 있다. 9) If the electrical length of the second feeder (F2) and the third feeder (F3) is different from that of the first feeder (F1) and the fourth feeder (F4) by 0.5λ (λ is the wavelength length), the second feeder line A phase value of +180° may be compensated for the phase shifter connected to (F2) and the third feed line (F3).
도 1 내지 도 4, 도 7b 및 도 7c를 참조하면, 길이가 짧은 급전 선(feed line)은 위상 변위기를 이용하여 그 길이만큼 위상을 지연(delay) 시켜서 다른 급전 선과 동일한 위상을 갖도록 구현할 수 있다. 이와 관련하여, 송수신부 회로(1250)와 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)를 구성하는 각각의 패치 안테나를 연결하는 제1 급전선(F1)과 제4 급전선(F4) 중 일부는 서로 다른 길이로 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 프로세서(1400)는 서로 다른 길이로 형성되는 제1 급전선(F1)과 제2 급전선(F2)의 길이 차이를 보상하도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다. 이를 위해, 프로세서(1400)는 송수신부 회로(1250) 내의 위상 제어부(1230)를 통해 제1 패치 안테나와 제2 패치 안테나로 인가되는 신호의 위상을 제어할 수 있다.1 to 4, 7B and 7C, a short feed line may be implemented to have the same phase as other feed lines by delaying the phase by the length by using a phase shifter. . In this regard, some of the first feed line F1 and the fourth feed line F4 connecting each of the patch antennas constituting the transceiver circuit 1250 and the first array antennas ANT1 and 1100a have different lengths. can be formed. In this regard, the processor 1400 may control the transceiver circuit 1250 to compensate for a difference in length between the first feed line F1 and the second feed line F2 having different lengths. To this end, the processor 1400 may control the phases of signals applied to the first patch antenna and the second patch antenna through the phase controller 1230 in the transceiver circuit 1250 .
도 8a 및 도 8b는 다른 실시 예에 따른 배열 안테나의 각 소자와 RFIC의 각 포트 간의 연결 구조와 이에 따른 배열 안테나의 편파 동작을 나타낸다.8A and 8B illustrate a connection structure between each element of an array antenna and each port of an RFIC and a polarization operation of the array antenna according to another embodiment.
도 1 내지 도 4, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 배열 안테나의 각 소자와 RFIC의 각 포트 간의 연결 구조와 이에 따른 배열 안테나의 편파 동작의 기술적 특징은 다음과 같다.1 to 4, 8A, and 8B, the connection structure between each element of the array antenna and each port of the RFIC and the technical characteristics of the polarization operation of the array antenna are as follows.
1) 도 8a는 모듈 간 RFIC의 송수신 포트(transceiving port)와 안테나 간의 연결을 나타낸다.1) FIG. 8A shows a connection between an antenna and a transmitting/receiving port of an RFIC between modules.
2) RFIC(1250)는 배열 안테나와 연결할 TRX Port (또는 TX, RX Port)를 갖는다.2) The RFIC 1250 has a TRX Port (or TX, RX Port) to be connected to the array antenna.
3) 각각의 포트(P1, P2, 쪋, P4)는 RFIC 칩의 Ball과 PCB 등의 기판의 도체(conductor)를 통해 전기적으로 연결되어 안테나와 연결된다.3) Each port (P1, P2, J, P4) is electrically connected to the antenna through the ball of the RFIC chip and the conductor of the PCB, etc.
5) 제1 안테나 모듈(1100-1)과 제2 안테나 모듈(1100-2)에 대해, RFIC(1250)와 안테나간 연결이 동일하게 구성될 수 있다. 하지만, 도 8a 및 도 8b와 같이, 제1 안테나 모듈(1100-1)과 제2 안테나 모듈(1100-2)에 대해, RFIC(1250)와 안테나간 연결 구성이 상이할 수 있다.5) For the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2, the connection between the RFIC 1250 and the antenna may be identically configured. However, as shown in FIGS. 8A and 8B , a connection configuration between the RFIC 1250 and the antenna may be different for the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2.
6) 제1 안테나 모듈(1100-1)과 제2 안테나 모듈(1100-2)의 패치 안테나가 서로 다른 편파로 동작하는 경우, 서로 다른 모듈에 연결된 대응하는 RFIC port로 인가되는 신호의 편파도 상이할 수 있다. 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 제1 안테나 모듈(1100-1)의 RFIC port와 연결된 안테나의 편파와 제2 안테나 모듈(1100-2)의 RFIC port와 연결된 안테나의 편파가 상이할 수 있다.6) When the patch antennas of the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 operate with different polarizations, the polarizations of signals applied to corresponding RFIC ports connected to different modules are different can do. 8A and 8B , the polarization of the antenna connected to the RFIC port of the first antenna module 1100-1 may be different from the polarization of the antenna connected to the RFIC port of the second antenna module 1100-2.
7) 제1 안테나 모듈(1100-1)과 제2 안테나 모듈(1100-2)이 서로 다른 단일 편파로 동작할 수 있다. 도 8a를 참조하면, 제1 안테나 모듈(1100-1)은 수평 편파로 동작할 수 있다. 제2 안테나 모듈(1100-2)은 수직 편파로 동작할 수 있다. 따라서, 제1 안테나 모듈(1100-1)과 연결된 송수신부 회로(1250-1)는 수평 편파 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 또한, 제2 안테나 모듈(1100-2)과 연결된 송수신부 회로(1250-2)는 수직 편파 신호를 송신 및 수신할 수 있다.7) The first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may operate with different single polarization waves. Referring to FIG. 8A , the first antenna module 1100-1 may operate with horizontal polarization. The second antenna module 1100 - 2 may operate with vertical polarization. Accordingly, the transceiver circuit 1250-1 connected to the first antenna module 1100-1 may transmit and receive a horizontally polarized signal. Also, the transceiver circuit 1250 - 2 connected to the second antenna module 1100 - 2 may transmit and receive a vertically polarized signal.
8) 제1 안테나 모듈(1100-1)과 제2 안테나 모듈(1100-2)이 서로 다른 이중 편파(dual polarization)로 동작할 수 있다. 도 8b를 참조하면, 제1 안테나 모듈(1100-1)은 수평 편파 및 수직 편파로 동작할 수 있다. 제2 안테나 모듈(1100-2)도 수평 편파 및 수직 편파로 동작할 수 있다. 따라서, 제1 안테나 모듈(1100-1)과 연결된 송수신부 회로(1250-1)는 수평 편파 신호 및 수직 편파 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 또한, 제2 안테나 모듈(1100-2)과 연결된 송수신부 회로(1250-2)는 수평 편파 신호 및 수직 편파 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이와 관련하여, 송수신부 회로(1250-1, 1250-2)의 대응하는 각각의 포트는 서로 다른 편파 신호를 송신 및 수신하도록 구성될 수 있다.8) The first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may operate with different dual polarizations. Referring to FIG. 8B , the first antenna module 1100-1 may operate with horizontal polarization and vertical polarization. The second antenna module 1100 - 2 may also operate with horizontal polarization and vertical polarization. Accordingly, the transceiver circuit 1250-1 connected to the first antenna module 1100-1 may transmit and receive a horizontally polarized signal and a vertically polarized signal. In addition, the transceiver circuit 1250 - 2 connected to the second antenna module 1100 - 2 may transmit and receive a horizontally polarized signal and a vertically polarized signal. In this regard, the corresponding respective ports of the transceiver circuits 1250-1 and 1250-2 may be configured to transmit and receive different polarized signals.
도 1 내지 도 4, 도 8a를 참조하면, 안테나 모듈(1100)은 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치되는 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)을 포함할 수 있다.1 to 4 and 8A , the antenna module 1100 may include a first antenna module 1100-1 and a second antenna module 1100-2 disposed at different positions of the electronic device. have.
제1 안테나 모듈(1100-1) 내의 송수신부 회로(1250-1)의 각각의 포트는 패치 안테나 소자들의 제1 급전부(F1)와 연결될 수 있다. 따라서, 제1 안테나 모듈(1100-1) 내의 제1 배열 안테나(ANT1-H, 1100a)가 수평 편파 안테나로 동작하도록 할 수 있다. 한편, 제2 안테나 모듈(1100-2) 내의 송수신부 회로(1250-2)의 각각의 포트는 패치 안테나 소자들의 제2 급전부(F2)와 연결될 수 있다. 따라서, 제2 안테나 모듈(1100-2) 내의 제1 배열 안테나(ANT1-V, 1100a)가 수직 편파 안테나로 동작하도록 할 수 있다.Each port of the transceiver circuit 1250-1 in the first antenna module 1100-1 may be connected to the first feeder F1 of the patch antenna elements. Accordingly, the first array antennas ANT1-H and 1100a in the first antenna module 1100-1 may operate as horizontally polarized antennas. Meanwhile, each port of the transceiver circuit 1250 - 2 in the second antenna module 1100 - 2 may be connected to the second feeder F2 of the patch antenna elements. Accordingly, the first array antennas ANT1-V and 1100a in the second antenna module 1100 - 2 may operate as a vertically polarized antenna.
도 1 내지 도 4, 도 8a를 참조하면, 안테나 모듈(1100)은 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치되는 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)을 포함할 수 있다.1 to 4 and 8A , the antenna module 1100 may include a first antenna module 1100-1 and a second antenna module 1100-2 disposed at different positions of the electronic device. have.
제1 안테나 모듈(1100-1) 내의 송수신부 회로(1250-1)의 각각의 포트는 패치 안테나 소자들의 제1 급전부(F1) 및 제2 급전부(F2)와 연결될 수 있다. 따라서, 제1 안테나 모듈(1100-1) 내의 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)가 수평 편파 안테나 및 수직 편파 안테나로 동작하도록 할 수 있다. 한편, 제2 안테나 모듈(1100-2) 내의 송수신부 회로(1250-2)의 각각의 포트는 패치 안테나 소자들의 제2 급전부(F2) 및 제1 급전부(F1)와 연결될 수 있다. 따라서, 제2 안테나 모듈(1100-2) 내의 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)가 수직 편파 안테나 및 수평 편파 안테나로 동작하도록 할 수 있다.Each port of the transceiver circuit 1250-1 in the first antenna module 1100-1 may be connected to the first feeder F1 and the second feeder F2 of the patch antenna elements. Accordingly, the first array antennas ANT1 and 1100a in the first antenna module 1100-1 may operate as a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna. Meanwhile, each port of the transceiver circuit 1250 - 2 in the second antenna module 1100 - 2 may be connected to the second feeder F2 and the first feeder F1 of the patch antenna elements. Accordingly, the first array antennas ANT1 and 1100a in the second antenna module 1100 - 2 may operate as a vertical polarization antenna and a horizontal polarization antenna.
본 명세서에서 개시되는 복수의 배열 안테나 중 패치 배열 안테나의 각각의 안테나 소자는 소정 각도로 회전된 상태로 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 도 1 내지 도 6a 및 도 9를 참조하면, 전자 기기(1000)는 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a) 및 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)를 포함할 수 있다. 도 9는 실시 예들에 따른 소정 각도 회전된 상태로 배치된 패치 안테나와 안테나 모듈의 측면 영역에 배치되는 안테나 소자를 나타낸 것이다.Among the plurality of array antennas disclosed herein, each antenna element of the patch array antenna may be disposed in a state rotated at a predetermined angle. In this regard, referring to FIGS. 1 to 6A and 9 , the electronic device 1000 may include first arrayed antennas ANT1 and 1100a and second arrayed antennas ANT2 and 1100b. 9 is a view showing a patch antenna disposed at a predetermined angle and an antenna element disposed on a side area of an antenna module according to embodiments.
제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)는 안테나 모듈(1100)의 전면 영역 또는 후면 영역에 소정 각도 회전된 상태로 배치되고, 전면 또는 후면 방향으로 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)는 안테나 모듈의 측면 영역(side surface region)에 배치되고, 측면 방향으로 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. The first array antennas ANT1 and 1100a may be rotated at a predetermined angle on the front area or rear area of the antenna module 1100 , and may be configured to radiate signals in the front or rear direction. The second array antennas ANT2 and 1100b may be disposed on a side surface region of the antenna module and configured to radiate signals in a side direction.
제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)의 각각의 안테나 소자는 패치 안테나일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)의 각각의 안테나 소자는 다이폴 안테나일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)는 안테나 모듈(1100)의 전면 또는 후면 방향으로 신호를 방사하는 보어사이트 안테나(bore-sight antenna)일 수 있다. 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)는 안테나 모듈(1100)의 측면 방향으로 신호를 방사하는 엔드 파이어 안테나(end-fire antenna)일 수 있다.Each antenna element of the first array antennas ANT1 and 1100a may be a patch antenna, but is not limited thereto. Each antenna element of the second array antennas ANT2 and 1100b may be a dipole antenna, but is not limited thereto. The first array antennas ANT1 and 1100a may be bore-sight antennas that radiate signals in the front or rear direction of the antenna module 1100 . The second array antennas ANT2 and 1100b may be end-fire antennas that radiate signals in a lateral direction of the antenna module 1100 .
이와 관련하여, 패치 안테나와 다이폴 안테나의 정렬 위치가 동일한 경우 편파 방향을 다르게 할 수 있다. 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)를 구성하는 패치 안테나의 편파는 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)를 구성하는 다이폴 안테나의 편파에 비해 소정 각도만큼 상이하게 형성될 수 있다. 이 경우, 측면 영역에 배치된 다이폴 안테나의 중심 위치(central position)는 전면 영역에 배치되는 패치 안테나의 중심 위치에 대응하도록 정렬(align)될 수 있다.In this regard, when the patch antenna and the dipole antenna have the same alignment position, the polarization direction may be different. The polarization of the patch antennas constituting the first array antennas ANT1 and 1100a may be different from that of the dipole antennas constituting the second array antennas ANT2 and 1100b by a predetermined angle. In this case, the central position of the dipole antenna disposed in the side area may be aligned to correspond to the central position of the patch antenna disposed in the front area.
도 1 내지 도 6a 및 도 9(a)를 참조하면, 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)를 구성하는 패치 안테나는 제1 급전부(F1)와 제2 급전부(F2)와 연결되어 서로 직교하는 제1 편파 안테나 및 제2 편파 안테나로 동작할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)는 소정 각도만큼 회전된 상태로 형성된 제1 편파(X1-pol) 및 제1 편파(X1-pol)와 직교한 제2 편파(X2-pol)를 갖도록 구성될 수 있다. 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)를 구성하는 다이폴 안테나는 수평 편파 안테나로 동작할 수 있다. 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)는 수평 편파(H-pol)를 갖도록 구성될 수 있다.1 to 6A and 9A , the patch antennas constituting the first array antennas ANT1 and 1100a are connected to the first feeding part F1 and the second feeding part F2 and being orthogonal to each other. may operate as a first polarized antenna and a second polarized antenna. In this regard, the first array antennas ANT1 and 1100a have a first polarized wave X1-pol formed while being rotated by a predetermined angle and a second polarized wave X2-pol orthogonal to the first polarized wave X1-pol. It can be configured to have The dipole antennas constituting the second array antennas ANT2 and 1100b may operate as horizontally polarized antennas. The second array antennas ANT2 and 1100b may be configured to have horizontal polarization H-pol.
도 1 내지 도 6a 및 도 9(b)를 참조하면, 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)를 구성하는 패치 안테나는 제1 급전부(F1)와 제2 급전부(F2)와 연결되어 서로 직교하는 제1 편파 안테나 및 제2 편파 안테나로 동작할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)는 소정 각도만큼 회전된 상태로 형성된 제1 편파(X1-pol) 및 제1 편파(X1-pol)와 직교한 제2 편파(X2-pol)를 갖도록 구성될 수 있다. 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)를 구성하는 다이폴 안테나와 모노폴 안테나는 각각 수평 편파 안테나 및 수직 편파 안테나로 동작할 수 있다. 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)는 수평 편파(H-pol) 및 수직 편파(V-pol)를 갖도록 구성될 수 있다.1 to 6A and 9B , the patch antennas constituting the first array antennas ANT1 and 1100a are connected to the first feeding unit F1 and the second feeding unit F2 and are orthogonal to each other. may operate as a first polarized antenna and a second polarized antenna. In this regard, the first array antennas ANT1 and 1100a have a first polarized wave X1-pol formed in a state rotated by a predetermined angle and a second polarized wave X2-pol orthogonal to the first polarized wave X1-pol It can be configured to have The dipole antenna and the monopole antenna constituting the second array antennas ANT2 and 1100b may operate as a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna, respectively. The second array antennas ANT2 and 1100b may be configured to have horizontal polarization (H-pol) and vertical polarization (V-pol).
제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)도 이중 편파 안테나로 동작할 수 있다 이와 관련하여, 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)는 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H) 및 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)를 포함할 수 있다. 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H) 및 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)는 각각 다이폴 배열 안테나 및 모노폴 배열 안테나일 수 있다. 하지만, 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H) 및 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)는 이에 한정되는 것은 아니고, 수평 편파와 수직 편파로 형성되는 임의의 안테나일 수 있다. The second array antennas ANT2 and 1100b may also operate as dual polarization antennas. In this regard, the second array antennas ANT2 and 1100b may include a horizontal polarization array antenna ANT2-H and a vertical polarization array antenna ANT2-V. ) may be included. The horizontally polarized array antenna ANT2-H and the vertically polarized array antenna ANT2-V may be a dipole array antenna and a monopole array antenna, respectively. However, the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V are not limited thereto, and may be arbitrary antennas formed of horizontal polarization and vertical polarization.
수평 편파 배열 안테나(ANT2-H) 및 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)의 각각의 소자는 다른 위치에 배치될 수 있다. 반면에, 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H) 및 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)의 각각의 소자는 동일한 위치에 배치될 수 있다. 일 예로, 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H) 및 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)의 각각의 소자는 x축 상에 동일한 위치에 배치될 수 있다. 다른 예로 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H) 및 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)의 각각의 소자는 동일 위치 상에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 각각의 소자는 다이폴 안테나 및 모노폴 안테나로 형성될 수 있다. 또는, 각각의 소자는 동일 위치 상에서 x축 및 z축 상으로 형성된 안테나 소자일 수 있다.Each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed at different positions. On the other hand, each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed at the same position. For example, each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed at the same position on the x-axis. As another example, each element of the horizontal polarization array antenna ANT2-H and the vertical polarization array antenna ANT2-V may be disposed on the same position. In this regard, each element may be formed of a dipole antenna and a monopole antenna. Alternatively, each element may be an antenna element formed on the x-axis and the z-axis on the same position.
다이폴 안테나와 같은 소자로 이루어진 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H)는 다이폴 안테나가 소정 간격 이격되어 배치되도록 구성될 수 있다. 모노폴 안테나와 같은 소자로 이루어진 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)는 다이폴 안테나 사이에 배치되는 모노폴 안테나가 소정 간격 이격되어 배치되도록 구성될 수 있다. 모노폴 안테나는 안테나 모듈(1100)의 서로 다른 레이어 상에 배치되는 금속 패드와 금속 패드를 연결하도록 구성된 비아로 이루어질 수 있다. The horizontally polarized array antenna ANT2-H made of the same element as the dipole antenna may be configured such that the dipole antennas are disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance. The vertically polarized array antenna ANT2-V made of the same element as a monopole antenna may be configured such that monopole antennas disposed between dipole antennas are spaced apart from each other by a predetermined distance. The monopole antenna may include a metal pad disposed on different layers of the antenna module 1100 and a via configured to connect the metal pad.
제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)는 수평 편파 배열 안테나(ANT2-H)를 통해 수평 편파 안테나로 동작하면서 수직 편파 배열 안테나(ANT2-V)를 통해 수직 편파 안테나로 동작할 수 있다. 일 예로, 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)는 다이폴 배열 안테나를 통해 수평 편파 안테나로 동작하면서 모노폴 배열 안테나를 통해 수직 편파 안테나로 동작할 수 있다.The second array antennas ANT2 and 1100b may operate as a horizontally polarized antenna through the horizontally polarized array antenna ANT2-H and operate as a vertically polarized antenna through the vertically polarized array antenna ANT2-V. For example, the second array antennas ANT2 and 1100b may operate as horizontally polarized antennas through the dipole array antenna and as vertical polarization antennas through the monopole array antenna.
본 명세서에서 개시되는 복수의 안테나 모듈은 전자 기기 내에 배치되고, 서로 다른 신호를 수신하여 처리하도록 동작할 수 있다. 이와 관련하여, 도 10은 일 실시 예에 따른 안테나를 구비하는 전자 기기의 구성을 나타낸다. 도 11은 서로 다른 안테나 모듈과 제어 기기 간의 거리와 안테나 빔 폭에 따른 안테나 모듈 간의 거리와의 상관 관계를 나타낸 개념도이다. The plurality of antenna modules disclosed herein may be disposed in an electronic device and may operate to receive and process different signals. In this regard, FIG. 10 shows a configuration of an electronic device having an antenna according to an exemplary embodiment. 11 is a conceptual diagram illustrating a correlation between a distance between different antenna modules and a control device and a distance between antenna modules according to an antenna beam width.
서로 다른 신호를 수신하여 처리하도록 구성된 복수의 안테나 모듈을 구비하는 전자 기기의 기술적 특징은 다음과 같다.Technical characteristics of an electronic device having a plurality of antenna modules configured to receive and process different signals are as follows.
1) 도 10은 본 명세서에서 개시되는 복수의 안테나 모듈을 구비하는 안테나 시스템 및 이를 구비하는 전자 기기의 블록도이다.1) FIG. 10 is a block diagram of an antenna system including a plurality of antenna modules disclosed herein and an electronic device having the same.
2) 본 명세서에서 개시되는 mmWave antenna module은 2개 이상의 안테나 모듈로 구비될 수 있다. 각각의 안테나 모듈은 하나 이상의 편파가 형성되도록 구성될 수 있다. 또한, 각각의 안테나 모듈은 신호를 송신 및 수신하도록 송수신 안테나(transceiving antenna)와 TX 체인 및 RX 체인을 구비한다.2) The mmWave antenna module disclosed in this specification may be provided with two or more antenna modules. Each antenna module may be configured such that one or more polarizations are formed. In addition, each antenna module has a transmitting and receiving antenna and a TX chain and an RX chain to transmit and receive signals.
3) 안테나의 편파가 수직 편파(V-polarization) 및 수평 편파(H-polarization)를 사용한다고 가정하면, 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)은 각각 V편파 또는 H 편파를 형성할 수 있다. 또는, 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)은 모두 V편파를 형성하거나 또는 모두 H 편파를 형성할 수 있다.3) Assuming that the polarization of the antenna uses vertical polarization (V-polarization) and horizontal polarization (H-polarization), the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 are each V-polarized or H polarization. Alternatively, both the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may form a V-polarized wave or both may form an H-polarized wave.
4) 도 11은 2개 이상의 안테나 모듈 간 격리도 향상을 위한 이격 거리(s)의 조건을 설명하기 위한 개념도이다.4) FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining a condition of a separation distance (s) for improving the degree of isolation between two or more antenna modules.
5) 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)은 각각 배열 안테나와 RFIC를 구비한다. 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)은 하나의 PCB 또는 분리된 PCB 상에 구현될 수 있다. 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2) 내의 안테나 소자에 인가되는 신호와 RFIC의 동작을 프로세서(1400)가 제어할 수 있다. 이 경우, 프로세서(1400)가 직접 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)을 제어하거나 또는 IFIC(1300)을 통해 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)을 제어할 수 있다.5) The first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 each include an array antenna and an RFIC. The first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may be implemented on one PCB or separate PCBs. The processor 1400 may control the signals applied to the antenna elements in the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 and the operation of the RFIC. In this case, the processor 1400 directly controls the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2, or the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 through the IFIC 1300 The antenna module 1100 - 2 may be controlled.
6) 도 11을 참조하면, 이격 거리(s)는 제1 안테나 모듈(1100-1) 내의 배열 안테나와 제2 안테나 모듈(1100-2) 내의 배열 안테나 간의 이격 거리를 나타낸다. 일 예로, 제1 안테나 모듈(1100-1) 내의 배열 안테나의 중심 위치와 제2 안테나 모듈(1100-2) 내의 배열 안테나의 중심 위치와의 이격 거리를 나타낸다. 이격 거리(s)는 각각 독립적으로 동작하는 배열 안테나 간의 이격 거리를 나타내고, 안테나 모듈의 개수에 한정되지 않는다. 이와 관련하여, 하나의 안테나 모듈 내에 두 개 이상의 배열 안테나 그룹이 있는 경우에도 배열 안테나의 중심 위치 간의 거리도 이격 거리(s)가 된다.6) Referring to FIG. 11 , the separation distance s represents a separation distance between the array antenna in the first antenna module 1100-1 and the array antenna in the second antenna module 1100-2. As an example, the separation distance between the center position of the array antenna in the first antenna module 1100-1 and the center position of the array antenna in the second antenna module 1100-2 is indicated. The separation distance s represents a separation distance between array antennas that operate independently, and is not limited to the number of antenna modules. In this regard, even when there are two or more arrayed antenna groups in one antenna module, the distance between the center positions of the arrayed antenna is also the separation distance (s).
7) 제어 기기(2000)와의 거리(d)는 안테나 모듈의 동작 주파수에 따른 far-field 거리에 해당한다. 일 예로, 60GHz의 동작 주파수에서 배열 안테나 크기(D)가 20mm이면 far-field 거리(d)는 160mm일 수 있다.7) The distance d from the control device 2000 corresponds to the far-field distance according to the operating frequency of the antenna module. For example, if the size of the array antenna (D) is 20 mm at an operating frequency of 60 GHz, the far-field distance (d) may be 160 mm.
8) 빔폭(BW)은 복수의 안테나 소자로 이루어진 배열 안테나의 빔 폭(beam-width)에 해당한다. 안테나 소자의 개수가 증가할수록, 빔폭(BW)은 감소한다. 빔폭(BW)은 배열 안테나에 의해 형성된 빔 패턴이 하나의 제어 기기를 지향하는 경우 피크 이득 대비 소정 값만큼 이득 값이 낮아지는 지점의 빔 각도이다. 일 예로, 빔폭(BW)은 피크 이득 값에서 -0.5dB 내지 -1dB 낮아지는 지점의 빔 각도이다. 이때 d'만큼 이격된 TX, RX 안테나 간에 좁은 빔 패턴(narrow beam pattern)으로부터 빔폭(BW)에 해당하는 각도를 산출할 수 있다.8) The beam width BW corresponds to a beam-width of an array antenna including a plurality of antenna elements. As the number of antenna elements increases, the beam width BW decreases. The beam width BW is a beam angle at a point at which a gain value is lowered by a predetermined value compared to a peak gain when a beam pattern formed by the array antenna is directed toward one control device. For example, the beam width BW is a beam angle at a point where -0.5 dB to -1 dB lower from the peak gain value. In this case, an angle corresponding to the beam width BW may be calculated from a narrow beam pattern between the TX and RX antennas spaced apart by d'.
9) 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2) 간 최소 이격 거리(s)는 수학식 1과 같이 산출될 수 있다.9) The minimum separation distance s between the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may be calculated as in Equation 1.
여기서, 최소 이격 거리(s)는 제어 기기(2000)와의 거리(d)와 빔폭(BW)에 따라 결정될 수 있다. 즉, 통신 모듈에 해당하는 안테나 모듈 간 이격 거리를 빔 패턴(beam-pattern)의 피크 이득(peak gain)이 낮아지는 특성을 이용하여 특정 값으로 정의할 수 있다.Here, the minimum separation distance s may be determined according to the distance d from the control device 2000 and the beam width BW. That is, the separation distance between antenna modules corresponding to the communication module may be defined as a specific value using a characteristic in which a peak gain of a beam-pattern is lowered.
제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2) 간의 거리는 최소 이격 거리(minimum separation distance) 이상으로 결정될 수 있다. 이와 관련하여, 최소 이격 거리는 전자 기기(1000)와 전자 기기를 제어하는 제어 기기(2000)와의 거리와 배열 안테나의 빔 폭(beam width)에 따른 피크 이득 대비 이득 감소 치(gain reduction value)에 기반하여 결정될 수 있다. 이 경우, 배열 안테나의 빔 폭(beam width)은 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2) 내의 배열 안테나의 빔 폭(beam width)일 수 있다.The distance between the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may be determined to be greater than or equal to a minimum separation distance. In this regard, the minimum separation distance is based on the distance between the electronic device 1000 and the control device 2000 for controlling the electronic device and a gain reduction value compared to the peak gain according to the beam width of the array antenna. can be determined by In this case, the beam width of the array antenna may be the beam width of the array antenna in the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2.
한편, 도 12a 및 도 12b는 일 실시 예에 따른 복수의 안테나 모듈이 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치된 구성을 나타낸다. 도 12a는 제1 및 제2 안테나 모듈이 전자 기기에서 대각선 방향으로 서로 다른 위치에 배치된 구성을 나타낸다. 도 12b는 복수의 안테나 모듈이 전자 기기에서 일 축 방향으로 서로 다른 위치에 배치된 구성을 나타낸다.Meanwhile, FIGS. 12A and 12B show a configuration in which a plurality of antenna modules are disposed at different positions of an electronic device according to an exemplary embodiment. 12A illustrates a configuration in which first and second antenna modules are disposed at different positions in a diagonal direction in an electronic device. 12B illustrates a configuration in which a plurality of antenna modules are disposed at different positions in one axial direction in the electronic device.
이와 관련하여, 도 12a 및 도 12b의 서로 다른 편파로 동작하는 복수의 안테나 모듈의 기술적 특징은 다음과 같다.In this regard, the technical characteristics of the plurality of antenna modules operating with different polarizations of FIGS. 12A and 12B are as follows.
1) 도 12a는 복수의 안테나 모듈이 각각 수평 편파와 수직 편파로 각각 동작하는 구성을 나타낸다.1) FIG. 12A shows a configuration in which a plurality of antenna modules operate with horizontal polarization and vertical polarization, respectively.
2) 이와 관련하여, 서로 직교하는 편파 신호를 송신 또는 수신하기 위해, 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2) 중 하나만을 사용할 수도 있다. 하지만, 도 12a는 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)을 모두 사용하고, 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)이 서로 직교하는 편파 신호를 송신 또는 수신하도록 한다.2) In this regard, in order to transmit or receive a polarized signal orthogonal to each other, only one of the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may be used. However, in FIG. 12A , both the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 are used, and the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 are connected to each other. Transmit or receive orthogonally polarized signals.
3) 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)은 서로 다른 편파의 전자기파를 발생하도록 구성될 수 있다. 예를 들어 제1 안테나 모듈(1100-1)이 H-편파로 동작하면, 제2 안테나 모듈(1100-2)은 V-편파로 동작할 수 있다. 따라서, 안테나 모듈 간의 격리도를 향상시켜 서로 다른 안테나 모듈을 이용한 MIMO 동작을 수행할 수 있다.3) The first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may be configured to generate electromagnetic waves of different polarizations. For example, when the first antenna module 1100-1 operates with H-polarization, the second antenna module 1100-2 may operate with V-polarization. Accordingly, the MIMO operation using different antenna modules can be performed by improving the degree of isolation between the antenna modules.
4) 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)에 의해 서로 다른 편파의 전자기파가 발생하는 경우, 동일한 주파수의 신호를 사용하여 동시에 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 다른 예로, 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)에 의해 서로 다른 편파의 전자기파가 발생하는 경우, 서로 다른 주파수의 신호를 사용하여 동시에 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 예를 들어 제1 안테나 모듈(1100-1)에서 60GHz V편파 전자기파 에너지를 방사시키면, 제2 안테나 모듈(1100-2)에서는 67GHZ V편파 에너지를 방사하도록 할 수 있다. 이에 따라, 안테나 모듈 간 격리도를 향상시키고 MIMO로 동작할 수 있다.4) When electromagnetic waves of different polarizations are generated by the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2, signals of the same frequency may be used to simultaneously transmit or receive signals. As another example, when electromagnetic waves of different polarizations are generated by the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2, signals can be simultaneously transmitted or received using signals of different frequencies. have. For example, if the first antenna module 1100-1 radiates 60 GHz V-polarized electromagnetic wave energy, the second antenna module 1100-2 may radiate 67 GHz V-polarized energy. Accordingly, it is possible to improve the isolation between antenna modules and operate in MIMO.
5) V-편파/H-편파 안테나가 물리적으로 동일한 하나의 안테나 모듈에서 동시에 동작하여 MIMO를 구현할 수 있다. 하지만, 도 12a는 V-편파/H-편파 안테나가 물리적으로 분리된 안테나 구조로 동시에 동작하여 MIMO를 구현한다.5) MIMO can be implemented by simultaneously operating V-polarized/H-polarized antennas in one physically identical antenna module. However, in FIG. 12A , MIMO is implemented by simultaneously operating V-polarized/H-polarized antennas in a physically separated antenna structure.
6) 도 12b는 안테나 모듈 2개를 동시에 동작하도록 한 경우, 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)을 통해 수신된 전파의 세기가 각각 서로 다른 경우를 나타낸다.6) FIG. 12B shows a case in which intensities of radio waves received through the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 are different from each other when two antenna modules are operated at the same time.
7) 하나의 안테나 모듈을 통해 V-편파/H-편파 신호를 동시에 송신 또는 수신 시, 주변의 사물이나 사람에 의해 신호 차단(signal blockage) 또는 신호 레벨 감소가 발생할 수 있다. 이러한 신호 차단 또는 신호 레벨 감소가 발생하는 경우, 직진성이 강한 mmWave 채널환경이 저하될 수 있다. 따라서, 전자 기기와 제어 기기 간 통신이 단절될 수 있다. 이 경우, 제1 안테나 모듈(1100-1)을 통한 연결이 단절되고 제2 안테나 모듈(1100-2)을 다시 연결되는 동안 빔 스캐닝(beam scanning) 등에 따라 시간이 소요될 수 있다. 이러한 빔 스캐닝 등에 따른 시간이 소요됨에 따라, 사용자가 기다려야하는 문제가 발생한다. 예를 들어, 사용자가 동영상 스트리밍을 통해 동영상을 시청 중이라면 영상이 멈추고 다시 재생될 때까지 기다려야한다.7) When V-polarized/H-polarized signals are simultaneously transmitted or received through one antenna module, signal blockage or signal level reduction may occur by nearby objects or people. When such signal blocking or signal level reduction occurs, the mmWave channel environment with strong linearity may deteriorate. Accordingly, communication between the electronic device and the control device may be cut off. In this case, while the connection through the first antenna module 1100-1 is disconnected and the second antenna module 1100-2 is connected again, it may take time depending on beam scanning or the like. As time is taken according to the beam scanning, etc., there is a problem that the user has to wait. For example, if the user is watching a video via video streaming, the video will pause and wait for it to play again.
8) 하지만, 도 12b를 참조하면, 제1 안테나 모듈(1100-1)을 통해 수신되는 신호와 연관된 무선 채널 성능이 저하되어, 제2 안테나 모듈(1100-2)을 통해 수신되는 신호와 연관된 무선 채널 성능의 저하는 발생하지 않는다. 따라서, 제1 안테나 모듈(1100-1)을 통해 수신되는 신호와 연관된 무선 채널 성능이 저하되어도 통신이 단절되지 않는다. 즉, 제2 안테나 모듈(1100-2)을 통해 수신되는 신호와 연관된 무선 채널 성능에는 임계 치 이상의 변화가 없기 때문에, 전체 데이터 레이트(total data rate)가 다소 열화될 뿐 제어 기기와의 통신이 단절되지 않는다. 따라서, 사용자가 시청중인 동영상의 화질이 열화될 수는 있지만, 동영상 스트리밍에 끊김이 발생하지는 않는다. 8) However, referring to FIG. 12B , the radio channel performance associated with the signal received through the first antenna module 1100-1 deteriorates, so that the radio associated with the signal received through the second antenna module 1100-2 No degradation of channel performance occurs. Accordingly, communication is not cut off even if the radio channel performance associated with the signal received through the first antenna module 1100-1 is deteriorated. That is, since there is no change in the radio channel performance related to the signal received through the second antenna module 1100 - 2 beyond the threshold, the total data rate is slightly deteriorated and communication with the control device is cut off. doesn't happen Accordingly, although the quality of the video the user is watching may be deteriorated, the video streaming does not break.
9) 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)이 V/H편파를 모두 지원하는 안테나라면, 제1 안테나 모듈(1100-1)을 통해 송신 또는 수신되는 무선 신호를 및 제2 안테나 모듈(1100-2)을 통해 송신 또는 수신하여 다시 높은 데이터를 회복할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나 모듈(1100-1)을 통해 H-pol 신호를 수신하고 제2 안테나 모듈(1100-2)을 통해 V-pol 신호를 수신하는 동안 H-pol 신호 품질이 저하될 수 있다. 이 경우, 제2 안테나 모듈(1100-2)의 서로 다른 배열 안테나를 통해 각각 H-po. 신호와 V-pol 신호를 수신할 수 있다.9) If the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 are antennas supporting both V/H polarization, a radio signal transmitted or received through the first antenna module 1100-1 and by transmitting or receiving through the second antenna module 1100 - 2 to recover high data again. In this regard, while receiving the H-pol signal through the first antenna module 1100-1 and receiving the V-pol signal through the second antenna module 1100-2, the H-pol signal quality may be degraded. have. In this case, each H-po. It can receive signals and V-pol signals.
한편, 도 13a 및 도 13b는 다른 실시 예에 따른 복수의 안테나 모듈이 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치된 구성을 나타낸다. 도 13a는 제1 및 제2 안테나 모듈이 전자 기기에서 일 축 방향으로 서로 다른 위치에 배치된 구성을 나타낸다. 도 13b는 제1 내지 제4 안테나 모듈이 전자 기기에서 서로 다른 위치에 배치된 구성을 나타낸다.Meanwhile, FIGS. 13A and 13B show a configuration in which a plurality of antenna modules are disposed at different positions of an electronic device according to another exemplary embodiment. 13A illustrates a configuration in which the first and second antenna modules are disposed at different positions in one axial direction in the electronic device. 13B illustrates a configuration in which first to fourth antenna modules are disposed at different positions in an electronic device.
이와 관련하여, 도 13a 및 도 13b의 서로 다른 편파로 동작하는 복수의 안테나 모듈의 기술적 특징은 다음과 같다.In this regard, the technical characteristics of the plurality of antenna modules operating with different polarizations of FIGS. 13A and 13B are as follows.
1) 도 13a는 안테나 모듈이 서로 다른 편파를 갖는 단일 편파 안테나 모듈로 구현되는 구성을 나타낸다.1) FIG. 13A shows a configuration in which an antenna module is implemented as a single polarization antenna module having different polarizations.
2) 도 13a를 참조하면, 하나의 모듈이 사물이나 사람에 의해 가려지면, MIMO 동작을 수행할 수 없게 된다.2) Referring to FIG. 13A , if one module is covered by an object or person, the MIMO operation cannot be performed.
3) 이러한 이슈를 해결하기 위해, 도 13b와 같이 단일 편파로 동작하는 제1 안테나 모듈(1100-1) 내지 제4 안테나 모듈(1100-4)을 배치할 수 있다. 이와 관련하여, 2개의 안테나 모듈은 V-편파로 동작하고 나머지 2개의 안테나 모듈은 H-편파로 동작할 수 있다. 일 예로, 좌측에 배치된 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제3 안테나 모듈(1100-3)은 V-편파로 동작하고, 우측에 배치된 제2 안테나 모듈(1100-2) 및 제4 안테나 모듈(1100-4)은 H-편파로 동작할 수 있다. 다른 예로, 좌측에 배치된 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제3 안테나 모듈(1100-3)은 H-편파로 동작하고, 우측에 배치된 제2 안테나 모듈(1100-2) 및 제4 안테나 모듈(1100-4)은 V-편파로 동작할 수 있다. 3) In order to solve this issue, a first antenna module 1100-1 to a fourth antenna module 1100-4 operating with a single polarization may be disposed as shown in FIG. 13B . In this regard, two antenna modules may operate with V-polarization and the remaining two antenna modules may operate with H-polarization. For example, the first antenna module 1100-1 and the third antenna module 1100-3 disposed on the left operate in V-polarization, and the second antenna module 1100-2 and the fourth antenna module 1100-2 disposed on the right side The antenna module 1100 - 4 may operate with H-polarization. As another example, the first antenna module 1100-1 and the third antenna module 1100-3 disposed on the left operate with H-polarization, and the second antenna module 1100-2 and the fourth antenna module 1100-2 disposed on the right side The antenna module 1100 - 4 may operate with V-polarization.
이와 관련하여, 디스플레이 장치와 같은 전자 기기의 종횡비를 고려하여, 좌측 및 우측에 배치되는 안테나 모듈 간에 다른 편파를 갖도록 구성할 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치의 가로 및 세로 길이가 달리 구성되면, 상부 및 하부에 배치되는 안테나 모듈 간에 다른 편파를 갖도록 구성할 수 있다.In this regard, in consideration of the aspect ratio of an electronic device such as a display device, antenna modules disposed on the left and right sides may be configured to have different polarizations. Accordingly, if the horizontal and vertical lengths of the display device are configured differently, it may be configured to have different polarizations between the antenna modules disposed on the upper and lower portions.
4) 제1 안테나 모듈(1100-1)의 V-편파 무선 채널환경이 열화되면, 제3 안테나 모듈(1100-3)을 통해 V-편파 신호를 수신하여 MIMO성능을 회복할 수 있다. 다른 예로, 제2 안테나 모듈(1100-2)의 H-편파 무선 채널환경이 열화되면, 제2 안테나 모듈(1100-2)을 통해 H-편파 신호를 수신하여 MIMO성능을 회복할 수 있다.4) When the V-polarized radio channel environment of the first antenna module 1100-1 deteriorates, the MIMO performance may be recovered by receiving the V-polarized signal through the third antenna module 1100-3. As another example, when the H-polarized radio channel environment of the second antenna module 1100 - 2 is deteriorated, the MIMO performance may be recovered by receiving the H-polarized signal through the second antenna module 1100 - 2 .
도 1 내지 도 13b를 참조하면, 전자 기기는 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)과 프로세서(1400)를 포함할 수 있다. 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)은 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 프로세서(1400)는 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)과 동작 가능하게 결합될 수 있다. 프로세서(1400)는 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)을 통해 수평 편파 신호 또는 수직 편파 신호를 처리하도록 구성될 수 있다. 제1 안테나 모듈(1100-1)은 도 6a와 같이 전면 또는 후면에 배치된 복수의 패치 안테나 및 측면에 배치된 복수의 엔드 파이어 안테나(end-fire antenna)를 포함할 수 있다. 제2 안테나 모듈(1100-2)은 도 6b와 같이 전면 또는 후면에 배치된 복수의 패치 안테나 및 측면에 배치된 복수의 엔드 파이어 안테나(end-fire antenna)를 포함할 수 있다.1 to 13B , the electronic device may include a first antenna module 1100-1, a second antenna module 1100-2, and a processor 1400. The first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may be disposed at different positions of the electronic device. The processor 1400 may be operatively coupled to the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2. The processor 1400 may be configured to process a horizontally polarized signal or a vertically polarized signal through the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2. The first antenna module 1100-1 may include a plurality of patch antennas disposed on the front or rear side and a plurality of end-fire antennas disposed on the side, as shown in FIG. 6A . The second antenna module 1100 - 2 may include a plurality of patch antennas disposed on the front or rear side and a plurality of end-fire antennas disposed on the side surfaces as shown in FIG. 6B .
제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)은 각각 송수신부 회로에 해당하는 RFIC(1250-1, 1250-2)를 포함할 수 있다. 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)과 프로세서 간에는 IFIC와 같은 IF 회로(1300)가 구비될 수 있다.The first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 may include RFICs 1250-1 and 1250-2 corresponding to transceiver circuits, respectively. An IF circuit 1300 such as an IFIC may be provided between the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 and the processor.
프로세서(1400)는 전자 기기를 제어하도록 구성된 제어 기기(control device)로부터 신호를 수신하도록 안테나 모듈(1100-1, 1100-2)의 후면에 배치된 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다. 프로세서(1400)는 제어 기기로부터 송신되는 제1 신호를 제1 안테나 모듈(1100-1) 내의 수평 편파 안테나를 통해 수신할 수 있다. 또한, 프로세서(1400)는 제어 기기로부터 송신되는 제2 신호를 제2 안테나 모듈(1100-2) 내의 수직 편파 안테나를 통해 수신할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 개시되는 복수의 안테나 모듈을 통해 다이버시티 동작을 수행하거나 다중 입출력(MIMO) 동작을 수행할 수 있다. The processor 1400 may control the transceiver circuit 1250 disposed on the rear surface of the antenna modules 1100-1 and 1100-2 to receive a signal from a control device configured to control the electronic device. The processor 1400 may receive a first signal transmitted from the control device through a horizontally polarized antenna in the first antenna module 1100-1. Also, the processor 1400 may receive the second signal transmitted from the control device through the vertically polarized antenna in the second antenna module 1100 - 2 . Accordingly, a diversity operation or a multiple input/output (MIMO) operation may be performed through the plurality of antenna modules disclosed herein.
다른 편파를 이용하여 복수의 신호를 수신 중 신호 간 간섭 수준을 고려하여 동일한 편파 또는 다른 편파를 이용하여 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 프로세서(1400)는 제1 신호 및 상기 제2 신호 간의 간섭 수준이 임계치 이하인지 여부를 판단할 수 있다. 제1 신호 및 제2 신호 간의 간섭 수준이 임계치 이하이면, 프로세서(1400)는 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)의 대응되는 위치에 배치되는 동일한 타입의 배열 안테나를 통해 제1 편파 신호 및 제2 편파 신호를 수신할 수 있다. 이 경우, 제1 편파 신호 및 제2 편파 신호는 동일한 편파를 갖는 신호일 수 있다. 또는, 하나의 배열 안테나가 이중 편파를 지원하는 경우, 제1 편파 신호 및 제2 편파 신호는 직교하는 편파를 갖는 신호일 수 있다.Multiple input/output (MIMO) may be performed using the same polarization or different polarizations in consideration of the level of interference between signals while receiving a plurality of signals using different polarizations. In this regard, the processor 1400 may determine whether the level of interference between the first signal and the second signal is equal to or less than a threshold. If the level of interference between the first signal and the second signal is equal to or less than the threshold, the processor 1400 is configured to be disposed at corresponding positions of the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 of the same type of array The first polarization signal and the second polarization signal may be received through the antenna. In this case, the first polarization signal and the second polarization signal may be signals having the same polarization. Alternatively, when one array antenna supports dual polarization, the first polarized signal and the second polarized signal may be signals having orthogonal polarizations.
반면에, 제1 신호 및 제2 신호 간의 간섭 수준을 초과하면, 제1 안테나 모듈(1100-1) 및 제2 안테나 모듈(1100-2)의 서로 다른 위치에 배치되는 서로 다른 타입의 배열 안테나를 통해 제1 편파 신호 및 제2 편파 신호를 수신할 수 있다. 이 경우, 제1 편파 신호 및 제2 편파 신호는 다른 편파를 갖는 신호일 수 있다. 또는, 하나의 배열 안테나가 이중 편파를 지원하는 경우, 제1 편파 신호 및 제2 편파 신호는 동일한 편파를 갖는 신호일 수 있다.On the other hand, when the interference level between the first signal and the second signal is exceeded, different types of array antennas disposed at different positions of the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 are used. It is possible to receive the first polarized signal and the second polarized signal through the In this case, the first polarization signal and the second polarization signal may be signals having different polarizations. Alternatively, when one array antenna supports dual polarization, the first polarization signal and the second polarization signal may be signals having the same polarization.
한편, 다른 편파를 이용하여 복수의 신호를 수신 중 신호 간 간섭 수준을 고려하여 동일 또는 다른 타입의 배열 안테나로 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 프로세서(1400)는 제1 안테나 모듈(1100-1)을 통해 수신되는 제1 신호 및 제2 안테나 모듈(1100-2)을 통해 수신되는 제2 신호 간의 간섭 수준이 임계치 이하인지 여부를 판단할 수 있다. Meanwhile, multiple input/output (MIMO) may be performed with the same or different type of array antenna in consideration of the level of interference between signals while receiving a plurality of signals using different polarizations. In this regard, the processor 1400 determines whether the level of interference between the first signal received through the first antenna module 1100-1 and the second signal received through the second antenna module 1100-2 is less than or equal to a threshold value can be judged
프로세서(1400)는 제1 신호 및 제2 신호 간의 간섭 수준이 임계치 이하이면, 제1 안테나 모듈(1100-1)의 전면에 배치된 제1 배열 안테나 및 제2 안테나 모듈(1100-2)의 전면에 배치된 제1 배열 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 따라서, 복수의 신호를 수신 중 신호 간 간섭 수준을 고려하여 동일한 타입의 배열 안테나로 다중 입출력(MIMO) 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나 모듈(1100-1)의 제1 배열 안테나 및 제2 안테나 모듈(1100-2)의 제1 배열 안테나를 통해 수신되는 제1 신호 및 제2 신호는 직교하는 편파를 갖도록 구성될 수 있다. When the level of interference between the first signal and the second signal is less than or equal to the threshold, the processor 1400 is configured to control the front surface of the first array antenna and the second antenna module 1100 - 2 disposed on the front surface of the first antenna module 1100-1. Multiple input/output (MIMO) may be performed through the first array antenna disposed in the . Accordingly, multiple input/output (MIMO) may be performed with the same type of array antenna in consideration of the level of interference between signals while receiving a plurality of signals. In this regard, the first and second signals received through the first array antenna of the first antenna module 1100-1 and the first array antenna of the second antenna module 1100-2 have orthogonal polarizations. can be configured.
한편, 동일한 타입의 배열 안테나를 이용하여 신호를 복수의 수신 중 신호 간 간섭 수준을 고려하여 다른 타입의 안테나로 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 프로세서(1400)는 제1 안테나 모듈(1100-1)을 통해 수신되는 제1 신호 및 제2 안테나 모듈(1100-2)을 통해 수신되는 제2 신호 간의 간섭 수준이 임계치 이상인지 여부를 판단할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나 모듈(1100-1)의 제1 배열 안테나 및 제2 안테나 모듈(1100-2)의 제2 배열 안테나를 통해 수신되는 제1 신호 및 제2 신호는 직교하는 편파를 갖도록 구성될 수 있다.Meanwhile, multiple input/output (MIMO) may be performed with different types of antennas in consideration of the level of interference between signals while receiving a plurality of signals using the same type of array antenna. In this regard, the processor 1400 determines whether the level of interference between the first signal received through the first antenna module 1100-1 and the second signal received through the second antenna module 1100-2 is equal to or greater than a threshold. can be judged In this regard, the first and second signals received through the first array antenna of the first antenna module 1100-1 and the second array antenna of the second antenna module 1100-2 have orthogonal polarizations. can be configured.
프로세서(1400)는 제1 신호 및 제2 신호 간의 간섭 수준이 임계치 이상이면, 제1 안테나 모듈(1100-1)의 전면에 배치된 제1 배열 안테나 및 제2 안테나 모듈(1100-2)의 측면에 배치된 제2 배열 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 다른 예로, 제1 안테나 모듈(1100-1)의 측면에 배치된 제2 배열 안테나 및 제2 안테나 모듈(1100-2)의 전면에 배치된 제1 배열 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 따라서, 동일한 타입의 배열 안테나를 이용하여 복수의 신호를 수신 중 신호 간 간섭 수준을 고려하여 다른 타입의 안테나로 다중 입출력(MIMO) 수행할 수 있다.When the level of interference between the first signal and the second signal is equal to or greater than the threshold, the processor 1400 is configured to control side surfaces of the first array antenna and the second antenna module 1100 - 2 disposed in front of the first antenna module 1100-1. Multiple input/output (MIMO) may be performed through the second array antenna disposed in the . As another example, multiple input/output (MIMO) may be performed through the second array antenna disposed on the side of the first antenna module 1100-1 and the first array antenna disposed on the front side of the second antenna module 1100-2. can Therefore, multiple input/output (MIMO) may be performed with different types of antennas in consideration of the level of interference between signals while receiving a plurality of signals using the same type of array antenna.
반면에, 동일한 타입의 배열 안테나를 이용하여 다중 입출력(MIMO) 수행 중 신호 간 간섭 수준을 고려하여 다른 타입의 배열 안테나를 이용하여 다중 입출력(MIMO) 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나 모듈(1100-1)의 전면에 배치된 제1 배열 안테나 및 제2 안테나 모듈(1100-2)의 전면에 배치된 제1 배열 안테나를 통해 각각 제1 신호 및 제2 신호를 수신할 수 있다. 이 경우, 제1 신호 및 제2 신호 간 간섭 수준이 임계치 이상이면, 제1 안테나 모듈(1100-1)의 전면에 배치된 제1 배열 안테나 및 제2 안테나 모듈(1100-2)의 측면에 배치된 제2 배열 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 다른 예로, 제1 신호 및 제2 신호 간 간섭 수준이 임계치 이상이면, 제1 안테나 모듈(1100-1)의 측면에 배치된 제2 배열 안테나 및 제2 안테나 모듈(1100-2)의 전면에 배치된 제1 배열 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다.On the other hand, multiple input/output (MIMO) may be performed using a different type of array antenna in consideration of the level of interference between signals while performing multiple input/output (MIMO) using the same type of array antenna. In this regard, through the first array antenna disposed on the front surface of the first antenna module 1100-1 and the first array antenna disposed on the front surface of the second antenna module 1100-2, respectively, the first signal and the second signal can be received. In this case, if the interference level between the first signal and the second signal is equal to or greater than the threshold, the first array antenna and the second antenna module 1100 - 2 disposed on the front side of the first antenna module 1100-1 are disposed on the side surfaces Multiple input/output (MIMO) may be performed through the second array antenna. As another example, if the interference level between the first signal and the second signal is greater than or equal to the threshold, the second array antenna disposed on the side of the first antenna module 1100-1 and the second antenna module 1100-2 disposed on the front surface Multiple input/output (MIMO) may be performed through the first array antenna.
또한, 다른 타입의 배열 안테나를 이용하여 다중 입출력(MIMO) 수행 중 신호 간 간섭 수준을 고려하여 동일한 타입의 배열 안테나를 이용하여 다중 입출력(MIMO) 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나 모듈(1100-1)의 전면에 배치된 제1 배열 안테나 및 제2 안테나 모듈(1100-2)의 측면에 배치된 제2 배열 안테나를 통해 각각 제1 신호 및 제2 신호를 수신할 수 있다. 또는, 제1 안테나 모듈(1100-1)의 측면에 배치된 제2 배열 안테나 및 제2 안테나 모듈(1100-2)의 전면에 배치된 제1 배열 안테나를 통해 각각 제1 신호 및 제2 신호를 수신할 수 있다. 이 경우, 제1 신호 및 제2 신호 간 간섭 수준이 임계치 이하이면, 제1 안테나 모듈(1100-1)의 전면에 배치된 제1 배열 안테나 및 제2 안테나 모듈(1100-2)의 전면에 배치된 제1 배열 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 또는, 제1 안테나 모듈(1100-1)의 측면에 배치된 제1 배열 안테나 및 제2 안테나 모듈(1100-2)의 측면에 배치된 제2 배열 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다.In addition, multiple input/output (MIMO) may be performed using the same type of array antenna in consideration of the level of interference between signals while performing multiple input/output (MIMO) using different types of array antennas. In this regard, through the first array antenna disposed on the front side of the first antenna module 1100-1 and the second array antenna disposed on the side surface of the second antenna module 1100-2, respectively, the first signal and the second signal can be received. Alternatively, the first signal and the second signal are respectively transmitted through the second array antenna disposed on the side of the first antenna module 1100-1 and the first array antenna disposed on the front surface of the second antenna module 1100-2. can receive In this case, if the level of interference between the first signal and the second signal is less than or equal to the threshold, the first array antenna and the second antenna module 1100 - 2 disposed on the front surface of the first antenna module 1100-1 Multiple input/output (MIMO) may be performed through the first array antenna. Alternatively, multiple input/output (MIMO) may be performed through the first array antenna disposed on the side surface of the first antenna module 1100-1 and the second array antenna disposed on the side surface of the second antenna module 1100-2. have.
한편, 본 명세서에서 개시되는 복수의 안테나 모듈을 이용하여 서로 다른 제어 기기와 통신을 수행할 수 있다. 도 14는 일 실시 예에 따른 복수의 배열 안테나들을 구비하는 전자 기기를 나타낸다. 도 14에서 각각의 배열 안테나 중 일부는 도 6과 같은 구성으로 구현될 수 있다. 도 14에서 각각의 배열 안테나 중 다른 일부는 도 9와 같은 구성으로 구현될 수 있다. 하지만, 도 14의 각각의 배열 안테나의 구성은 도 14의 구성으로 한정되는 것은 아니다. 도 14의 각각의 배열 안테나의 구성은 응용에 따라 도 6b(a), 도 6b(b), 도 9(a) 및 도 9(b)의 구성 중 하나로 선택될 수 있다.Meanwhile, communication with different control devices may be performed using a plurality of antenna modules disclosed herein. 14 illustrates an electronic device having a plurality of array antennas according to an embodiment. In FIG. 14 , some of the respective array antennas may be implemented in the same configuration as in FIG. 6 . Another part of each of the array antennas in FIG. 14 may be implemented in the same configuration as in FIG. 9 . However, the configuration of each array antenna of FIG. 14 is not limited to the configuration of FIG. 14 . The configuration of each array antenna of FIG. 14 may be selected from one of the configurations of FIGS. 6B(a), 6B(b), 9(a) and 9(b) according to application.
제1 안테나 모듈(1100-1) 내지 제4 안테나 모듈(1100-4)에서 적어도 일부에서 제1 배열 안테나(ANT1, 1100)를 소정 각도 회전시킬 수 있다. 제2 안테나 모듈(1100-2) 및 제4 안테나 모듈(1100-4)의 제1 배열 안테나(ANT1, 1100)를 소정 각도 회전시키면, 복수의 안테나 모듈을 통해 제공할 수 있는 편파 타입은 증가한다. 일 예로, 제1 배열 안테나(ANT1, 1100)를 45도만큼 회전시키면 복수의 안테나 모듈을 통해 제공할 수 있는 편파 타입은 0, 45, 90, 135도로 구성될 수 있다. 따라서, 전자 기기의 이동성 및 주변 전파 환경 등을 고려하여 편파 불일치(mismatch)에 따른 수신 신호 성능 저하를 보상할 수 있다.At least a portion of the first antenna module 1100-1 to the fourth antenna module 1100-4 may rotate the first array antennas ANT1 and 1100 by a predetermined angle. When the first array antennas ANT1 and 1100 of the second antenna module 1100-2 and the fourth antenna module 1100-4 are rotated by a predetermined angle, the number of polarization types that can be provided through the plurality of antenna modules increases. . For example, when the first array antennas ANT1 and 1100 are rotated by 45 degrees, the polarization types that can be provided through the plurality of antenna modules may be 0, 45, 90, and 135 degrees. Accordingly, it is possible to compensate for deterioration in reception signal performance due to polarization mismatch in consideration of the mobility of the electronic device and the surrounding propagation environment.
도 1 내지 도 14를 참조하면, 전자 기기(1000)는 제1 제어 기기(2000a) 및 제2 제어 기기(2000b)와 연결 상태를 유지할 수 있다. 프로세서(1400)는 제1 안테나 모듈(1100-1)의 전면에 배치된 제1 배열 안테나(ANT1)를 통해 제1 제어 기기(2000a) 와 신호를 수신 및 송신하도록 제1 안테나 모듈(1100-1)의 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다. 한편, 프로세서(1400)는 제2 안테나 모듈(1100-2)의 측면에 배치된 제2 배열 안테나(ANT2)를 통해 제2 제어 기기(2000b)와 신호를 수신 및 송신하도록 제2 안테나 모듈(1100-2)의 송수신부 회로를 제어할 수 있다.1 to 14 , the electronic device 1000 may maintain a connection state with the first control device 2000a and the second control device 2000b. The processor 1400 is configured to receive and transmit a signal to and from the first control device 2000a through the first array antenna ANT1 disposed on the front surface of the first antenna module 1100-1. ) of the transceiver circuit 1250 can be controlled. Meanwhile, the processor 1400 receives and transmits a signal to and from the second control device 2000b through the second array antenna ANT2 disposed on the side of the second antenna module 1100 - 2 , the second antenna module 1100 . It is possible to control the transceiver circuit of -2).
한편, 전자 기기(1000)는 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치되는 제3 안테나 모듈(1100-3) 및 제4 안테나 모듈(1100-4)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(1400)는 서로 다른 편파를 갖는 제1 안테나 모듈(1100-1) 또는 제2 안테나 모듈(1100-2)을 통해 제1 제어 기기(2000a)와 신호를 수신 및 송신할 수 있다. 프로세서(1400)는 제1 제어 기기(2000a)와 신호를 수신 및 송신하도록 제1 제어 기기(2000a)와 신호를 수신 및 송신의 송수신부 회로(1250-1, 1250-2)를 제어할 수 있다. 프로세서(1400)는 서로 다른 편파를 갖는 제3 안테나 모듈(1100-3) 및 제4 안테나 모듈(1100-4)을 통해 제2 제어 기기(2000b)와 신호를 수신 및 송신할 수 있다. 프로세서(1400)는 제3 안테나 모듈(1100-3) 및 제4 안테나 모듈(1100-4)을 통해 제2 제어 기기(2000b)와 신호를 수신 및 송신하도록 제3 안테나 모듈(1100-3) 및 제4 안테나 모듈(1100-4)의 송수신부 회로(1250-3, 1250-4)를 제어할 수 있다.Meanwhile, the electronic device 1000 may further include a third antenna module 1100-3 and a fourth antenna module 1100-4 disposed at different positions of the electronic device. The processor 1400 may receive and transmit signals with the first control device 2000a through the first antenna module 1100-1 or the second antenna module 1100-2 having different polarizations. The processor 1400 may control the transceiver circuits 1250-1 and 1250-2 for receiving and transmitting signals with the first control device 2000a to receive and transmit signals with the first control device 2000a. . The processor 1400 may receive and transmit signals to and from the second control device 2000b through the third antenna module 1100-3 and the fourth antenna module 1100-4 having different polarizations. The processor 1400 includes a third antenna module 1100-3 and a third antenna module 1100-3 to receive and transmit signals to and from the second control device 2000b through the third antenna module 1100-3 and the fourth antenna module 1100-4 It is possible to control the transceiver circuits 1250-3 and 1250-4 of the fourth antenna module 1100-4.
본 명세서에서 개시되는 수직/수평 편파를 갖는 배열 안테나들을 이용하여 다중 입출력(MIMO) 동작을 수행할 수 있다. 이러한 수직/수평 편파를 갖는 배열 안테나들은 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 전자 기기는 이동 단말 이외에 고정 단말, television, 또는 디스플레이 장치 등을 포함할 수 있다.Multiple input/output (MIMO) operation may be performed using the array antennas having vertical/horizontal polarization disclosed herein. Array antennas having such vertical/horizontal polarization may be disposed at different positions of the electronic device. In this regard, the electronic device may include a fixed terminal, a television, or a display device in addition to the mobile terminal.
도 1 내지 도 14를 참조하면, 제1 방사체(R1) 및 제2 방사체(R2)로 이루어진 안테나 소자는 배열 안테나(array)를 구성할 수 있다. 제1 방사체(R1)는 제1 배열 안테나(ANT1, 1100a)를 구성할 수 있다. 제1 방사체(R1)는 패치 안테나로 구성되어 안테나 모듈의 전면부로 신호를 방사할 수 있다. 제2 방사체(R2)는 제2 배열 안테나(ANT2, 1100b)를 구성할 수 있다. 제2 방사체(R2)는 다이폴 안테나 및/또는 모노폴 안테나로 구성되어 안테나 모듈의 측면으로 신호를 방사할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈은 전자 기기 내에 복수 개 배치되어, 다중 입출력을 수행할 수 있다. 1 to 14 , an antenna element including a first radiator R1 and a second radiator R2 may constitute an array antenna. The first radiator R1 may constitute the first array antennas ANT1 and 1100a. The first radiator R1 may be configured as a patch antenna to radiate a signal to the front portion of the antenna module. The second radiator R2 may constitute the second array antennas ANT2 and 1100b. The second radiator R2 may be configured as a dipole antenna and/or a monopole antenna to radiate a signal to the side of the antenna module. According to an embodiment, a plurality of antenna modules may be disposed in the electronic device to perform multiple input/output.
복수의 배열 안테나는 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4)를 포함하도록 구성 가능하다. 이와 관련하여, 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4)는 전자 기기의 좌측 상부, 우측 상부, 좌측 하부 및 우측 하부에 배치될 수 있다. 하지만, 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4)가 배치되는 위치는 이에 한정되는 것은 아니고 응용에 따라 변경 가능하다. The plurality of array antennas may be configured to include the first antennas ANT1 to the fourth antennas ANT4 . In this regard, the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 may be disposed at upper left, upper right, lower left, and lower right sides of the electronic device. However, positions at which the first antennas ANT1 to ANT4 are disposed are not limited thereto and may be changed according to applications.
한편, 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4)는 각각 수평 편파 안테나와 수직 안테나를 포함하도록 구성 가능하다. 일 예로, 제1 안테나(ANT1)는 제1 수평 편파 안테나(ANT1-H) 및 제1 수직 편파 안테나(ANT1-V)를 포함할 수 있다. 제2 안테나(ANT2)는 제2 수평 편파 안테나(ANT2-H) 및 제2 수직 편파 안테나(ANT2-V)를 포함할 수 있다. 제3 안테나(ANT3)는 제3 수평 편파 안테나(ANT3-H) 및 제3 수직 편파 안테나(ANT3-V)를 포함할 수 있다. 제4 안테나(ANT4)는 제4 수평 편파 안테나(ANT4-H) 및 제4 수직 편파 안테나(ANT4-V)를 포함할 수 있다. Meanwhile, the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 may be configured to include a horizontally polarized antenna and a vertical antenna, respectively. For example, the first antenna ANT1 may include a first horizontally polarized antenna ANT1-H and a first vertically polarized antenna ANT1-V. The second antenna ANT2 may include a second horizontally polarized antenna ANT2-H and a second vertically polarized antenna ANT2-V. The third antenna ANT3 may include a third horizontally polarized antenna ANT3-H and a third vertically polarized antenna ANT3-V. The fourth antenna ANT4 may include a fourth horizontally polarized antenna ANT4-H and a fourth vertically polarized antenna ANT4-V.
하나의 안테나 모듈 내에 직교하는 편파를 갖는 서로 다른 안테나를 구비하여, MIMO 스트림 개수를 2배만큼 증가시킬 수 있다. 전자 기기는 제1 수평 편파 안테나(ANT1-H) 내지 제4 수평 편파 안테나(ANT4-H)와 제1 수직 편파 안테나(ANT1-V) 내지 제4 수직 편파 안테나(ANT4-V)를 통해 최대 rank 8 MIMO를 수행할 수 있다. 전자 기기는 제1 수평 편파 안테나(ANT1-H) 내지 제4 수평 편파 안테나(ANT4-H)와 제1 수직 편파 안테나(ANT1-V) 내지 제4 수직 편파 안테나(ANT4-V)를 통해 8Tx UL-MIMO를 수행할 수 있다. 전자 기기는 제1 수평 편파 안테나(ANT1-H) 내지 제4 수평 편파 안테나(ANT4-H)와 제1 수직 편파 안테나(ANT1-V) 내지 제4 수직 편파 안테나(ANT4-V)를 통해 8Rx DL-MIMO를 수행할 수 있다.By providing different antennas having orthogonal polarizations in one antenna module, the number of MIMO streams can be doubled. The electronic device has the highest rank through the first horizontally polarized antenna (ANT1-H) to the fourth horizontally polarized antenna (ANT4-H) and the first vertically polarized antenna (ANT1-V) to the fourth vertically polarized antenna (ANT4-V) 8 MIMO can be performed. 8Tx UL through the first horizontally polarized antenna (ANT1-H) to the fourth horizontally polarized antenna (ANT4-H) and the first vertically polarized antenna (ANT1-V) to the fourth vertically polarized antenna (ANT4-V) - MIMO can be performed. The electronic device performs 8Rx DL through the first horizontally polarized antennas ANT1-H to the fourth horizontally polarized antennas ANT4-H and the first vertically polarized antennas ANT1-V to the fourth vertically polarized antennas ANT4-V. - MIMO can be performed.
대안으로, 하나의 안테나 모듈 내에 직교하는 편파를 갖는 서로 다른 안테나를 통해 전자 기기의 회전에 따른 신호 품질 저하를 방지할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나(ANT1)는 제1 수평 편파 안테나(ANT1-H) 및 제1 수직 편파 안테나(ANT1-V)를 통해 신호를 동시에 송신 및/또는 수신할 수 있다. 이에 따라, 전자 기기의 회전에 따라 어느 하나의 안테나를 통해 수신되는 신호 품질이 저하되어도 다른 안테나를 통해 신호를 수신할 수 있다. 이와 유사하게, 제4 안테나(ANT4)는 제4 수평 편파 안테나(ANT4-H) 및 제4 수직 편파 안테나(ANT4-V)를 통해 신호를 동시에 송신 및/또는 수신할 수 있다. 이에 따라, 전자 기기의 회전에 따라 어느 하나의 안테나를 통해 수신되는 신호 품질이 저하되어도 다른 안테나를 통해 신호를 수신할 수 있다.Alternatively, signal quality degradation due to rotation of the electronic device may be prevented through different antennas having orthogonal polarizations within one antenna module. In this regard, the first antenna ANT1 may simultaneously transmit and/or receive signals through the first horizontal polarization antenna ANT1-H and the first vertical polarization antenna ANT1-V. Accordingly, even if the quality of a signal received through one antenna is deteriorated due to rotation of the electronic device, a signal may be received through the other antenna. Similarly, the fourth antenna ANT4 may simultaneously transmit and/or receive signals through the fourth horizontal polarization antenna ANT4-H and the fourth vertical polarization antenna ANT4-V. Accordingly, even if the quality of a signal received through one antenna is deteriorated due to rotation of the electronic device, a signal may be received through the other antenna.
제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4)는 각각 제1 프론트 엔드 모듈(FEM1) 내지 제4 프론트 엔드 모듈(FEM4)과 동작 가능하게 결합될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 프론트 엔드 모듈(FEM1) 내지 제4 프론트 엔드 모듈(FEM4) 각각은 위상 제어부, 전력 증폭기 및 수신 증폭기를 구비할 수 있다. 제1 프론트 엔드 모듈(FEM1) 내지 제4 프론트 엔드 모듈(FEM4) 각각은 RFIC에 해당하는 송수신부 회로(1250) 중 일부 구성을 포함할 수 있다.The first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 may be operatively coupled to the first front end module FEM1 to the fourth front end module FEM4, respectively. In this regard, each of the first front-end module FEM1 to the fourth front-end module FEM4 may include a phase controller, a power amplifier, and a reception amplifier. Each of the first front-end module FEM1 to the fourth front-end module FEM4 may include some components of the transceiver circuit 1250 corresponding to the RFIC.
프로세서(1400)는 제1 프론트 엔드 모듈(FEM1) 내지 제4 프론트 엔드 모듈(FEM4)과 동작 가능하게 결합될 수 있다. 프로세서(1400)는 RFIC에 해당하는 송수신부 회로(1250) 중 일부 구성을 포함할 수 있다. 프로세서(1400)는 모뎀에 해당하는 기저대역 프로세서(1400)를 포함할 수 있다. 프로세서(1400)는 RFIC에 해당하는 송수신부 회로(1250) 중 일부 구성과 모뎀에 해당하는 기저대역 프로세서(1400)를 포함하도록 SoC (System on Chip) 형태로 제공될 수 있다. 하지만, 도 12의 구성에 한정되는 것은 아니고 응용에 따라 다양하게 변경 가능하다.The processor 1400 may be operatively coupled to the first front end module FEM1 to the fourth front end module FEM4 . The processor 1400 may include some components of the transceiver circuit 1250 corresponding to the RFIC. The processor 1400 may include a baseband processor 1400 corresponding to a modem. The processor 1400 may be provided in the form of a system on chip (SoC) to include some components of the transceiver circuit 1250 corresponding to the RFIC and the baseband processor 1400 corresponding to the modem. However, it is not limited to the configuration of FIG. 12 and can be variously changed according to application.
프로세서(1400)는 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4) 중 적어도 하나를 통해 신호를 방사하도록 제1 프론트 엔드 모듈(FEM1) 내지 제4 프론트 엔드 모듈(FEM4)을 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4)를 통해 수신되는 신호의 품질에 기반하여, 최적의 안테나를 선택할 수 있다.The processor 1400 may control the first front end module FEM1 to the fourth front end module FEM4 to radiate a signal through at least one of the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 . In this regard, an optimal antenna may be selected based on the quality of signals received through the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 .
프로세서(1400)는 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4) 중 둘 이상을 통해 다중 입출력(MIMO)를 수행하도록 제1 프론트 엔드 모듈(FEM1) 내지 제4 프론트 엔드 모듈(FEM4)을 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4)를 통해 수신되는 신호의 품질과 간섭 수준에 기반하여, 최적의 안테나 조합을 선택할 수 있다.The processor 1400 controls the first front-end module FEM1 to the fourth front-end module FEM4 to perform multiple input/output (MIMO) through two or more of the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4. can do. In this regard, an optimal antenna combination may be selected based on the quality and interference level of signals received through the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 .
프로세서(1400)는 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4) 중 적어도 하나를 통해 반송파 집성(carrier aggregation, CA)이 수행되도록 제1 프론트 엔드 모듈(FEM1) 내지 제4 프론트 엔드 모듈(FEM4)을 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4) 각각이 제1 대역과 제2 대역에서 이중 공진하므로, 하나의 배열 안테나를 통해 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다. The processor 1400 configures the first front end module FEM1 to the fourth front end module FEM4 to perform carrier aggregation (CA) through at least one of the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 . ) can be controlled. In this regard, since each of the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 has dual resonance in the first band and the second band, carrier aggregation CA may be performed through one array antenna.
프로세서(1400)는 각각의 안테나에 대해 제1 대역과 제2 대역에서의 신호 품질을 판단할 수 있다. 프로세서(1400)는 제1 대역과 제2 대역에서의 신호 품질에 기반하여, 제1 대역에서 어느 하나의 안테나와 제2 대역에서 다른 안테나를 통해 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다.The processor 1400 may determine signal quality in the first band and the second band for each antenna. The processor 1400 may perform carrier aggregation (CA) through one antenna in the first band and another antenna in the second band, based on signal quality in the first band and the second band.
밀리미터파 대역에서 동작하는 배열 안테나 및 이를 제어하는 전자기기와 관련된 전술한 실시예들에 대한 다양한 변경 및 수정은 본 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에게 명확하게 이해될 수 있다. 따라서, 실시예들에 대한 다양한 변경 및 수정은 이하의 청구항들의 권리 범위 내에 속하는 것으로 이해되어 한다.Various changes and modifications to the above-described embodiments related to an array antenna operating in a millimeter wave band and an electronic device controlling the same may be clearly understood by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention. Accordingly, various changes and modifications to the embodiments are to be understood as falling within the scope of the following claims.
본 명세서에서 설명되는 전자 기기는 주변 전자 기기, 외부 기기 또는 기지국 등 다양한 엔티티로부터 동시에 정보를 송신 또는 수신할 수 있다. 도 1 내지 도 14를 참조하면, 전자 기기는 안테나 모듈(1100)과 이를 제어하는 송수신부 회로(1250) 및 기저대역 프로세서(1400)를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 다중 입출력(MIMO)을 수행하여 통신 용량 향상 및/또는 정보 송신 및 수신의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 전자 기기는 다양한 엔티티로부터 동시에 서로 다른 정보를 송신 또는 수신하여 통신 용량을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 전자 기기에서 대역폭의 확장 없이도 MIMO 동작을 통해 통신 용량을 향상시킬 수 있다.The electronic device described herein may simultaneously transmit or receive information from various entities, such as a peripheral electronic device, an external device, or a base station. 1 to 14 , the electronic device may perform multiple input/output (MIMO) through the antenna module 1100 , the transceiver circuit 1250 controlling the same, and the baseband processor 1400 . Multiple input/output (MIMO) may be performed to improve communication capacity and/or reliability of information transmission and reception. Accordingly, the electronic device may transmit or receive different information from various entities at the same time to improve communication capacity. Accordingly, the communication capacity may be improved through the MIMO operation in the electronic device without extending the bandwidth.
대안으로, 전자기기는 다양한 엔티티로부터 동시에 동일한 정보를 동시에 송신 또는 수신하여 주변 정보에 대한 신뢰성을 향상시키고 레이턴시를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 전자기기에서 URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communication) 통신이 가능하고 전자기기는 URLLC UE로 동작할 수 있다. 이를 위해, 스케줄링을 수행하는 기지국은 URLLC UE로 동작하는 전자기기를 위해 시간 슬롯을 우선적으로 할당할 수 있다. 이를 위해 이미 다른 UE에게 할당된 특정 시간-주파수 자원 중 일부를 펑처링(puncturing)할 수 있다.Alternatively, the electronic device may simultaneously transmit or receive the same information from various entities at the same time to improve reliability of surrounding information and reduce latency. Accordingly, URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communication) communication is possible in the electronic device, and the electronic device may operate as a URLLC UE. To this end, the base station performing scheduling may preferentially allocate a time slot for an electronic device operating as a URLLC UE. For this, some of the specific time-frequency resources already allocated to other UEs may be punctured.
전술한 바와 같이, 복수의 배열 안테나(ANT1 내지 ANT4)은 28GHz 대역인 제1 주파수 대역과 38.5GHz 대역인 제2 주파수 대역에서 광대역 동작할 수 있다. 기저대역 프로세서(1400)는 제1 주파수 대역에서 복수의 안테나 소자들(ANT1 내지 ANT4) 중 일부를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 또한, 기저대역 프로세서(1400)는 제2 주파수 대역에서 복수의 안테나 소자들(ANT1 내지 ANT4) 중 일부를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 상호 간에 충분한 거리로 이격되고 소정 각도로 회전된 상태로 배치된 배열 안테나들을 이용하여 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 이에 따라, 동일 대역 내의 제1 신호 및 제2 신호 간의 격리도(isolation)를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.As described above, the plurality of array antennas ANT1 to ANT4 may operate in a wide band in a first frequency band that is a 28 GHz band and a second frequency band that is a 38.5 GHz band. The baseband processor 1400 may perform multiple input/output (MIMO) through some of the plurality of antenna elements ANT1 to ANT4 in the first frequency band. Also, the baseband processor 1400 may perform multiple input/output (MIMO) through some of the plurality of antenna elements ANT1 to ANT4 in the second frequency band. In this regard, multiple input/output (MIMO) may be performed using array antennas that are spaced apart from each other by a sufficient distance and rotated at a predetermined angle. Accordingly, there is an advantage in that the isolation between the first signal and the second signal within the same band can be improved.
전자 기기 내의 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4) 중 하나 이상의 배열 안테나는 제1 주파수 대역에서 방사체(radiator)로서 동작할 수 있다. 한편, 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4) 중 하나 이상의 배열 안테나가 제2 주파수 대역에서 방사체로서 동작할 수 있다. At least one array antenna among the first antenna ANT1 to the fourth antenna ANT4 in the electronic device may operate as a radiator in the first frequency band. Meanwhile, one or more array antennas among the first to fourth antennas ANT1 to ANT4 may operate as a radiator in the second frequency band.
일 실시 예에 따르면, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 주파수 대역에서 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4) 중 둘 이상의 배열 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 한편, 기저대역 프로세서(1400)는 제2 주파수 대역에서 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4) 중 둘 이상의 배열 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. According to an embodiment, the baseband processor 1400 may perform multiple input/output (MIMO) through two or more array antennas among the first antennas ANT1 to ANT4 in the first frequency band. Meanwhile, the baseband processor 1400 may perform multiple input/output (MIMO) through two or more array antennas among the first antennas ANT1 to ANT4 in the second frequency band.
이와 관련하여, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 주파수 대역에서 둘 이상의 배열 안테나의 신호 품질이 모두 임계치 이하이면, 제2 주파수 대역의 시간/주파수 자원 요청을 기지국으로 송신할 수 있다. 이에 따라, 제2 주파수 대역의 시간/주파수 자원이 할당되면, 기저대역 프로세서(1400)는 해당 자원을 통해 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4) 중 둘 이상의 배열 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. In this regard, the baseband processor 1400 may transmit a time/frequency resource request of the second frequency band to the base station when the signal quality of the two or more array antennas in the first frequency band are all less than or equal to a threshold value. Accordingly, when the time/frequency resource of the second frequency band is allocated, the baseband processor 1400 performs multiple input/output ( MIMO) can be performed.
제2 주파수 대역의 자원이 할당된 경우에도 동일한 둘 이상의 배열 안테나를 이용하여 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 따라서, 배열 안테나가 변경됨에 따라 해당 프론트 엔드 모듈(FEM)을 다시 온/오프 함에 따라 전력 소모를 방지할 수 있다. 또한, 배열 안테나가 변경됨에 따라 해당 프론트 엔드 모듈(FEM)을 다시 온/오프 함에 따른 전자 부품, 예컨대 증폭기의 settling time에 따른 성능 저하를 방지할 수 있다.Even when resources of the second frequency band are allocated, multiple input/output (MIMO) may be performed using the same two or more array antennas. Accordingly, power consumption can be prevented as the corresponding front-end module FEM is turned on/off again as the array antenna is changed. In addition, it is possible to prevent performance degradation due to settling time of an electronic component, for example, an amplifier due to turning on/off the corresponding front-end module (FEM) again as the array antenna is changed.
한편, 제2 주파수 대역의 자원이 할당된 경우, 둘 이상의 배열 안테나 중 적어도 하나의 배열 안테나가 변경되고, 해당 배열 안테나들을 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 주파수 대역의 전파 환경이 상이하여 해당 배열 안테나를 통해 통신 수행이 어렵다고 판단되면 다른 배열 안테나를 이용할 수 있다.Meanwhile, when resources of the second frequency band are allocated, at least one of the two or more array antennas is changed, and multiple input/output (MIMO) may be performed through the corresponding array antennas. Accordingly, if it is determined that communication through the corresponding array antenna is difficult due to different propagation environments in the first and second frequency bands, another array antenna may be used.
다른 실시 예에 따르면, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4) 중 하나를 통해 제1 대역의 제1 신호를 수신하면서 제2 대역의 제2 신호를 수신하도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다. 이 경우, 하나의 안테나를 통해 반송파 집성(carrier aggregation, CA)을 수행할 수 있다는 장점이 있다.According to another embodiment, the baseband processor 1400 is configured to receive the second signal of the second band while receiving the first signal of the first band through one of the first antennas ANT1 to ANT4. The transceiver circuit 1250 may be controlled. In this case, there is an advantage that carrier aggregation (CA) can be performed through one antenna.
따라서, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역이 결합된 대역을 통해 반송파 집성(CA: Carrier Aggregation)을 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 전자 기기에서 대용량의 데이터를 송신 또는 수신할 필요가 있는 경우, 반송파 집성을 통해 광대역 수신이 가능하다는 장점이 있다.Accordingly, the baseband processor 1400 may perform carrier aggregation (CA) through a band in which the first frequency band and the second frequency band are combined. Accordingly, in the present invention, when it is necessary to transmit or receive large-capacity data in an electronic device, there is an advantage that broadband reception is possible through carrier aggregation.
이에 따라, 전자 기기는 eMBB (Enhanced Mobile Broad Band) 통신이 가능하고 전자 기기는 eMBB UE로 동작할 수 있다. 이를 위해, 스케줄링을 수행하는 기지국은 eMBB UE로 동작하는 전자 기기를 위해 광대역 주파수 자원을 할당할 수 있다. 이를 위해 이미 다른 UE에게 할당된 주파수 자원을 제외하고 여유 있는 주파수 대역들에 대한 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다.Accordingly, the electronic device may perform eMBB (Enhanced Mobile Broad Band) communication and the electronic device may operate as an eMBB UE. To this end, the base station performing scheduling may allocate a wideband frequency resource for an electronic device operating as an eMBB UE. To this end, carrier aggregation (CA) may be performed on spare frequency bands except for the frequency resources already allocated to other UEs.
밀리미터파 대역에서 동작하는 배열 안테나 및 이를 제어하는 전자기기와 관련된 전술한 실시예들에 대한 다양한 변경 및 수정은 본 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에게 명확하게 이해될 수 있다. 따라서, 실시예들에 대한 다양한 변경 및 수정은 이하의 청구항들의 권리 범위 내에 속하는 것으로 이해되어 한다.Various changes and modifications to the above-described embodiments related to an array antenna operating in a millimeter wave band and an electronic device controlling the same may be clearly understood by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention. Accordingly, various changes and modifications to the embodiments are to be understood as falling within the scope of the following claims.
이상에서는 본 발명에 따른 밀리미터파 대역에서 동작하는 배열 안테나 및 이를 제어하는 전자기기에 대해 살펴보았다. 이러한 밀리미터파 대역에서 동작하는 배열 안테나 및 이를 제어하는 전자기기와 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템에 대해 살펴보면 다음과 같다. 이와 관련하여, 도 15는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.In the above, an array antenna operating in a millimeter wave band according to the present invention and an electronic device controlling the same have been described. A wireless communication system including an array antenna operating in such a millimeter wave band, an electronic device controlling the same, and a base station will be described as follows. In this regard, FIG. 15 illustrates a block diagram of a wireless communication system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
도 15를 참조하면, 무선 통신 시스템은 제 1 통신 장치(910) 및/또는 제 2 통신 장치(920)를 포함한다. 'A 및/또는 B'는 'A 또는 B 중 적어도 하나를 포함한다'와 동일한 의미로 해석될 수 있다. 제 1 통신 장치가 기지국을 나타내고, 제 2 통신 장치가 단말을 나타낼 수 있다(또는 제 1 통신 장치가 단말 또는 차량을 나타내고, 제 2 통신 장치가 기지국을 나타낼 수 있다).Referring to FIG. 15 , a wireless communication system includes a first communication device 910 and/or a second communication device 920 . 'A and/or B' may be interpreted as having the same meaning as 'including at least one of A or B'. The first communication device may represent the base station, and the second communication device may represent the terminal (or the first communication device may represent the terminal or vehicle, and the second communication device may represent the base station).
기지국(BS: Base Station)은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), gNB(Next Generation NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point), gNB(general NB), 5G 시스템, 네트워크, AI 시스템, RSU(road side unit), 로봇 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말(Terminal)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치, 차량(vehicle), 로봇(robot), AI 모듈 등의 용어로 대체될 수 있다.Base station (BS) is a fixed station (fixed station), Node B, evolved-NodeB (eNB), gNB (Next Generation NodeB), BTS (base transceiver system), access point (AP: Access Point), gNB (general) NB), 5G system, network, AI system, RSU (road side unit), may be replaced by terms such as robot. In addition, the terminal (Terminal) may be fixed or have mobility, UE (User Equipment), MS (Mobile Station), UT (user terminal), MSS (Mobile Subscriber Station), SS (Subscriber Station), AMS (Advanced Mobile) Station), WT (Wireless terminal), MTC (Machine-Type Communication) device, M2M (Machine-to-Machine) device, D2D (Device-to-Device) device, vehicle, robot, AI module may be substituted with terms such as
제 1 통신 장치와 제 2 통신 장치는 프로세서(processor, 911,921), 메모리(memory, 914,924), 하나 이상의 Tx/Rx RF 모듈(radio frequency module, 915,925), Tx 프로세서(912,922), Rx 프로세서(913,923), 안테나(916,926)를 포함한다. 프로세서는 앞서 살핀 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 보다 구체적으로, DL(제 1 통신 장치에서 제 2 통신 장치로의 통신)에서, 코어 네트워크로부터의 상위 계층 패킷은 프로세서(911)에 제공된다. 프로세서는 L2 계층의 기능을 구현한다. DL에서, 프로세서는 논리 채널과 전송 채널 간의 다중화(multiplexing), 무선 자원 할당을 제 2 통신 장치(920)에 제공하며, 제 2 통신 장치로의 시그널링을 담당한다. 전송(TX) 프로세서(912)는 L1 계층 (즉, 물리 계층)에 대한 다양한 신호 처리 기능을 구현한다. 신호 처리 기능은 제 2 통신 장치에서 FEC(forward error correction)을 용이하게 하고, 코딩 및 인터리빙(coding and interleaving)을 포함한다. 부호화 및 변조된 심볼은 병렬 스트림으로 분할되고, 각각의 스트림은 OFDM 부반송파에 매핑되고, 시간 및/또는 주파수 영역에서 기준 신호(Reference Signal, RS)와 멀티플렉싱되며, IFFT (Inverse Fast Fourier Transform)를 사용하여 함께 결합되어 시간 영역 OFDMA 심볼 스트림을 운반하는 물리적 채널을 생성한다. OFDM 스트림은 다중 공간 스트림을 생성하기 위해 공간적으로 프리코딩된다. 각각의 공간 스트림은 개별 Tx/Rx 모듈(또는 송수신기,915)를 통해 상이한 안테나(916)에 제공될 수 있다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 전송을 위해 각각의 공간 스트림으로 RF 반송파를 변조할 수 있다. 제 2 통신 장치에서, 각각의 Tx/Rx 모듈(또는 송수신기,925)는 각 Tx/Rx 모듈의 각 안테나(926)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 RF 캐리어로 변조된 정보를 복원하여, 수신(RX) 프로세서(923)에 제공한다. RX 프로세서는 layer 1의 다양한 신호 프로세싱 기능을 구현한다. RX 프로세서는 제 2 통신 장치로 향하는 임의의 공간 스트림을 복구하기 위해 정보에 공간 프로세싱을 수행할 수 있다. 만약 다수의 공간 스트림들이 제 2 통신 장치로 향하는 경우, 다수의 RX 프로세서들에 의해 단일 OFDMA 심볼 스트림으로 결합될 수 있다. RX 프로세서는 고속 푸리에 변환 (FFT)을 사용하여 OFDMA 심볼 스트림을 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환한다. 주파수 영역 신호는 OFDM 신호의 각각의 서브 캐리어에 대한 개별적인 OFDMA 심볼 스트림을 포함한다. 각각의 서브캐리어 상의 심볼들 및 기준 신호는 제 1 통신 장치에 의해 전송된 가장 가능성 있는 신호 배치 포인트들을 결정함으로써 복원되고 복조 된다. 이러한 연 판정(soft decision)들은 채널 추정 값들에 기초할 수 있다. 연판정들은 물리 채널 상에서 제 1 통신 장치에 의해 원래 전송된 데이터 및 제어 신호를 복원하기 위해 디코딩 및 디인터리빙 된다. 해당 데이터 및 제어 신호는 프로세서(921)에 제공된다.The first communication device and the second communication device include a processor 911,921, a memory 914,924, one or more Tx/Rx radio frequency modules 915,925, Tx processors 912,922, Rx processors 913,923 , including antennas 916 and 926 . The processor implements the functions, processes, and/or methods salpinned above. More specifically, in DL (communication from a first communication device to a second communication device), an upper layer packet from the core network is provided to the processor 911 . The processor implements the functions of the L2 layer. In DL, the processor provides multiplexing between logical channels and transport channels, radio resource allocation, to the second communication device 920, and is responsible for signaling to the second communication device. A transmit (TX) processor 912 implements various signal processing functions for the L1 layer (ie, the physical layer). The signal processing function facilitates forward error correction (FEC) in the second communication device, and includes coding and interleaving. The coded and modulated symbols are split into parallel streams, each stream mapped to OFDM subcarriers, multiplexed with a reference signal (RS) in the time and/or frequency domain, and using Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) are combined together to create a physical channel carrying a stream of time domain OFDMA symbols. The OFDM stream is spatially precoded to generate multiple spatial streams. Each spatial stream may be provided to a different antenna 916 via a separate Tx/Rx module (or transceiver) 915 . Each Tx/Rx module may modulate an RF carrier with a respective spatial stream for transmission. In the second communication device, each Tx/Rx module (or transceiver) 925 receives a signal via a respective antenna 926 of each Tx/Rx module. Each Tx/Rx module recovers information modulated with an RF carrier and provides it to a receive (RX) processor 923 . The RX processor implements various signal processing functions of layer 1. The RX processor may perform spatial processing on the information to recover any spatial streams destined for the second communication device. If multiple spatial streams are destined for the second communication device, they may be combined into a single OFDMA symbol stream by multiple RX processors. The RX processor uses a Fast Fourier Transform (FFT) to transform the OFDMA symbol stream from the time domain to the frequency domain. The frequency domain signal includes a separate OFDMA symbol stream for each subcarrier of the OFDM signal. The symbols and reference signal on each subcarrier are recovered and demodulated by determining the most probable signal constellation points transmitted by the first communication device. These soft decisions may be based on channel estimate values. The soft decisions are decoded and deinterleaved to recover the data and control signal originally transmitted by the first communication device on the physical channel. Corresponding data and control signals are provided to a processor 921 .
UL(제 2 통신 장치에서 제 1 통신 장치로의 통신)은 제 2 통신 장치(920)에서 수신기 기능과 관련하여 기술된 것과 유사한 방식으로 제 1 통신 장치(910)에서 처리된다. 각각의 Tx/Rx 모듈(925)는 각각의 안테나(926)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 RF 반송파 및 정보를 RX 프로세서(923)에 제공한다. 프로세서 (921)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (924)와 관련될 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다.The UL (second communication device to first communication device communication) is handled in the first communication device 910 in a manner similar to that described with respect to the receiver function in the second communication device 920 . Each Tx/Rx module 925 receives a signal via a respective antenna 926 . Each Tx/Rx module provides an RF carrier and information to the RX processor 923 . The processor 921 may be associated with a memory 924 that stores program code and data. Memory may be referred to as a computer-readable medium.
이상에서는 밀리미터파 대역에서 동작하는 배열 안테나 및 이를 제어하는 전자 기기에 대해 설명하였다. 이와 같은 밀리미터파 대역에서 동작하는 배열 안테나 및 이를 제어하는 전자기기의 기술적 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.In the above, an array antenna operating in a millimeter wave band and an electronic device controlling the same have been described. The technical effects of the array antenna operating in the millimeter wave band and the electronic device controlling the same will be described as follows.
일 실시 예에 따르면, 밀리미터파 대역에서 동작하는 배열 안테나가 배치된 안테나 모듈 및 이를 제어하는 송수신부 회로와 모뎀을 포함하는 전자 기기를 제공할 수 있다.According to an embodiment, an electronic device including an antenna module in which an array antenna operating in a millimeter wave band is disposed, a transceiver circuit controlling the same, and a modem may be provided.
일 실시 예에 따르면, 서로 다른 타입의 안테나를 안테나 모듈의 전면 및 측면에 배치하여, 서로 다른 방향으로 신호를 방사하도록 할 수 있다.According to an embodiment, different types of antennas may be disposed on the front and side surfaces of the antenna module to radiate signals in different directions.
일 실시 예에 따르면, 패치 안테나와 End-fire 안테나 간 편파를 고려한 격리도(isolation)를 확보할 수 있는 구조를 제공할 수 있다. According to an embodiment, a structure capable of securing isolation in consideration of polarization between the patch antenna and the end-fire antenna may be provided.
일 실시 예에 따르면, 직교 편파를 갖는 안테나들을 통해 하나의 안테나 모듈만을 이용하여 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다.According to an embodiment, multiple input/output (MIMO) may be performed using only one antenna module through antennas having orthogonal polarization.
일 실시 예에 따르면, 배열 안테나의 각 안테나 소자를 벤딩 구조 없는 저손실 급전선과 연결하고, 위상 차이를 위상 변위기를 통해 보상할 수 있다.According to an embodiment, each antenna element of the array antenna may be connected to a low-loss feed line without a bending structure, and the phase difference may be compensated through a phase shifter.
일 실시 예에 따르면, 서로 다른 통신 모듈과 서로 다른 안테나 모듈을 통해 끊김 없는 통신(seamless communication)을 제공할 수 있다.According to an embodiment, it is possible to provide seamless communication through different communication modules and different antenna modules.
일 실시 예에 따르면, 서로 다른 통신 모듈이 동시에 동작하여 끊김 없는 통신(seamless communication)을 제공하면서, 복수의 안테나 모듈 간 거리를 최소 이격 거리로 유지하면서 모듈 간 격리도를 확보할 수 있다.According to an embodiment, while different communication modules operate simultaneously to provide seamless communication, it is possible to secure a degree of isolation between modules while maintaining a distance between a plurality of antenna modules at a minimum separation distance.
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 following detailed description. However, it should be understood that the detailed description and specific embodiments such as preferred embodiments of the present invention are given by way of example only, since various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention may be clearly understood by those skilled in the art.
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 following detailed description. However, it should be understood that the detailed description and specific embodiments such as preferred embodiments of the present invention are given by way of example only, since various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention may be clearly understood by those skilled in the art.
전술한 본 발명과 관련하여, 밀리미터파 대역에서 동작하는 배열 안테나 및 이를 제어하는 전자 기기의 설계 및 이의 구동은 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 판독될 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 제어부를 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 relation to the present invention described above, it is possible to design and drive an array antenna operating in a millimeter wave band and an electronic device controlling the same as a computer-readable code in a medium having a program recorded thereon. The computer-readable medium includes all kinds of recording devices in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is also a carrier wave (eg, transmission over the Internet) that is implemented in the form of. In addition, the computer may include a control unit of the terminal. Accordingly, the above detailed description should not be construed as restrictive in all respects but as exemplary. The scope of the present invention should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.
Claims (23)
- 안테나를 구비하는 전자 기기에 있어서, An electronic device having an antenna, comprising:안테나 모듈의 전면 영역 또는 후면 영역에 배치되고, 상기 전면 또는 후면 방향으로 신호를 방사하도록 구성된 제1 배열 안테나; 및a first array antenna disposed in a front area or a rear area of the antenna module and configured to radiate a signal in the front or rear direction; and상기 안테나 모듈의 측면 영역(side surface region)에 배치되고, 상기 측면 방향으로 신호를 방사하도록 구성된 제2 배열 안테나를 포함하고,a second array antenna disposed in a side surface region of the antenna module and configured to radiate a signal in the side direction;상기 제2 배열 안테나의 각각의 안테나 소자는 상기 제1 배열 안테나의 각각의 안테나 소자에 비해 오프셋(offset)되어 배치되는, 전자 기기.Each antenna element of the second array antenna is disposed to be offset compared to each antenna element of the first array antenna, the electronic device.
- 제1 항에 있어서,According to claim 1,상기 제1 배열 안테나의 각각의 안테나 소자는 패치 안테나이고, 상기 제2 배열 안테나의 각각의 안테나 소자는 다이폴 안테나이고,Each antenna element of the first array antenna is a patch antenna, and each antenna element of the second array antenna is a dipole antenna;상기 측면 영역에 배치된 상기 다이폴 안테나의 중심 위치(central position)는 상기 전면 영역에 배치되는 상기 패치 안테나의 중심 위치에 비해 오프셋 되어 상기 패치 안테나의 급전부의 위치에 대응하도록 정렬(align)되는, 전자 기기.A central position of the dipole antenna disposed in the side area is offset relative to a center position of the patch antenna disposed in the front area, and aligned to correspond to the position of the feeding part of the patch antenna, Electronics.
- 제2 항에 있어서,3. The method of claim 2,상기 제1 배열 안테나를 구성하는 상기 패치 안테나는 제1 급전부와 제2 급전부와 연결되어 수평 편파 안테나 및 수직 편파 안테나로 동작하고,The patch antenna constituting the first array antenna is connected to a first feeding unit and a second feeding unit to operate as a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna,상기 제2 배열 안테나를 구성하는 상기 다이폴 안테나는 수평 편파 안테나로 동작하는, 전자 기기.The dipole antenna constituting the second array antenna operates as a horizontally polarized antenna.
- 제2 항에 있어서,3. The method of claim 2,상기 제2 배열 안테나는,The second array antenna,상기 다이폴 안테나가 소정 간격 이격되어 배치되는 다이폴 배열 안테나; 및a dipole array antenna in which the dipole antennas are spaced apart from each other by a predetermined distance; and상기 다이폴 안테나 사이에 배치되는 모노폴 안테나가 소정 간격 이격되어 배치되는 모노폴 배열 안테나를 포함하고,and a monopole array antenna in which monopole antennas disposed between the dipole antennas are spaced apart from each other by a predetermined distance;상기 모노폴 안테나는 상기 안테나 모듈의 서로 다른 레이어 상에 배치되는 금속 패드와 상기 금속 패드를 연결하도록 구성된 비아로 이루어지는, 전자 기기.The monopole antenna includes a metal pad disposed on different layers of the antenna module and a via configured to connect the metal pad.
- 제2 항에 있어서,3. The method of claim 2,상기 제2 배열 안테나는,The second array antenna,상기 다이폴 배열 안테나를 통해 수평 편파 안테나로 동작하면서 상기 모노폴 안테나를 통해 수직 편파 안테나로 동작하는, 전자 기기.An electronic device that operates as a horizontally polarized antenna through the dipole array antenna while operating as a vertically polarized antenna through the monopole antenna.
- 제5 항에 있어서,6. The method of claim 5,상기 안테나 모듈의 후면 영역에 배치되고, 상기 제1 배열 안테나 및 상기 제2 배열 안테나와 동작 가능하게 결합되어 상기 제1 배열 안테나 및 상기 제2 배열 안테나를 제어하도록 구성된 송수신부 회로(transceiver circuit)를 더 포함하는, 전자 기기.a transceiver circuit disposed on a rear region of the antenna module and operatively coupled to the first arrayed antenna and the second arrayed antenna to control the first arrayed antenna and the second arrayed antenna; Further comprising, an electronic device.
- 제6 항에 있어서,7. The method of claim 6,상기 송수신부 회로와 동작 가능하게 결합되고, 상기 송수신부 회로를 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하고,a processor operatively coupled to the transceiver circuit and configured to control the transceiver circuit;상기 송수신부 회로와 상기 제1 배열 안테나를 구성하는 각각의 패치 안테나를 연결하는 제1 급전선과 제4 급전선 중 일부는 서로 다른 길이로 형성되고,Some of the first and fourth feed lines connecting the transceiver circuit and each of the patch antennas constituting the first array antenna are formed to have different lengths,상기 프로세서는 상기 서로 다른 길이로 형성되는 상기 제1 급전선과 제2 급전선의 길이 차이를 보상하도록 상기 송수신부 회로 내의 위상 제어부를 통해 제1 패치 안테나와 제2 패치 안테나로 인가되는 신호의 위상을 제어하는, 전자 기기.The processor controls a phase of a signal applied to the first patch antenna and the second patch antenna through a phase controller in the transceiver circuit to compensate for a difference in length between the first and second feed lines formed with the different lengths. that, electronic devices.
- 제6 항에 있어서,7. The method of claim 6,상기 안테나 모듈은 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치되는 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 포함하고,The antenna module includes a first antenna module and a second antenna module disposed at different positions of the electronic device,상기 제1 안테나 모듈 내의 송수신부 회로의 각각의 포트는 패치 안테나 소자들의 제1 급전부와 연결되어, 상기 제1 안테나 모듈 내의 제1 배열 안테나가 수평 편파 안테나로 동작하도록 하고, Each port of the transceiver circuit in the first antenna module is connected to the first feeder of the patch antenna elements, so that the first array antenna in the first antenna module operates as a horizontally polarized antenna,상기 제2 안테나 모듈 내의 송수신부 회로의 각각의 포트는 패치 안테나 소자들의 제2 급전부와 연결되어, 상기 제2 안테나 모듈 내의 제1 배열 안테나가 수직 편파 안테나로 동작하도록 하는, 전자 기기.Each port of the transceiver circuit in the second antenna module is connected to the second feeder of the patch antenna elements, so that the first array antenna in the second antenna module operates as a vertically polarized antenna.
- 제6 항에 있어서,7. The method of claim 6,상기 안테나 모듈은 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치되는 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 포함하고,The antenna module includes a first antenna module and a second antenna module disposed at different positions of the electronic device,상기 제1 안테나 모듈 내의 송수신부 회로의 각각의 포트는 패치 안테나 소자들의 제1 급전부 및 제2 급전부와 연결되어, 상기 제1 안테나 모듈 내의 제1 배열 안테나가 수평 편파 안테나 및 수직 편파 안테나로 동작하도록 하는, 전자 기기.Each port of the transceiver circuit in the first antenna module is connected to the first feeder and the second feeder of the patch antenna elements, so that the first array antenna in the first antenna module is a horizontally polarized antenna and a vertically polarized antenna. An electronic device that makes it work.
- 제9 항에 있어서,10. The method of claim 9,상기 제2 안테나 모듈 내의 송수신부 회로의 각각의 포트는 패치 안테나 소자들의 제2 급전부 및 제1 급전부와 연결되어, 상기 제1 안테나 모듈 내의 제1 배열 안테나가 수직 편파 안테나 및 수평 편파 안테나로 동작하도록 하는, 전자 기기.Each port of the transceiver circuit in the second antenna module is connected to the second feeder and the first feeder of the patch antenna elements, so that the first array antenna in the first antenna module is a vertically polarized antenna and a horizontally polarized antenna. An electronic device that makes it work.
- 안테나를 구비하는 전자 기기에 있어서, An electronic device having an antenna, comprising:안테나 모듈의 전면 영역 또는 후면 영역에 소정 각도 회전된 상태로 배치되고, 상기 전면 또는 후면 방향으로 신호를 방사하도록 구성된 제1 배열 안테나; 및a first array antenna that is rotated at a predetermined angle on a front area or a rear area of the antenna module and configured to radiate a signal in the front or rear direction; and상기 안테나 모듈의 측면 영역(side surface region)에 배치되고, 상기 측면 방향으로 신호를 방사하도록 구성된 제2 배열 안테나를 포함하는, 전자 기기.and a second array antenna disposed in a side surface region of the antenna module and configured to radiate a signal in the side direction.
- 제11 항에 있어서,12. The method of claim 11,상기 제1 배열 안테나의 각각의 안테나 소자는 소정 각도 회전된 상태로 배치된 패치 안테나이고, 상기 제2 배열 안테나의 각각의 안테나 소자는 다이폴 안테나로 구성되고,Each antenna element of the first array antenna is a patch antenna that is rotated at a predetermined angle, and each antenna element of the second array antenna is a dipole antenna,상기 패치 안테나의 편파는 상기 다이폴 안테나의 편파에 비해 상기 소정 각도만큼 상이하게 형성되고,The polarization of the patch antenna is formed to be different from that of the dipole antenna by the predetermined angle,상기 측면 영역에 배치된 상기 다이폴 안테나의 중심 위치(central position)는 상기 전면 영역에 배치되는 상기 패치 안테나의 중심 위치에 대응하도록 정렬(align)되는, 전자 기기.A central position of the dipole antenna disposed on the side area is aligned to correspond to a center position of the patch antenna disposed on the front area.
- 제12 항에 있어서,13. The method of claim 12,상기 제1 배열 안테나를 구성하는 상기 패치 안테나는 제1 급전부와 제2 급전부와 연결되어 서로 직교하는 제1 편파 안테나 및 제2 편파 안테나로 동작하고,The patch antenna constituting the first array antenna operates as a first polarization antenna and a second polarization antenna connected to a first feeding unit and a second feeding unit to be orthogonal to each other,상기 제2 배열 안테나를 구성하는 상기 다이폴 안테나는 수평 편파 안테나로 동작하는, 전자 기기.The dipole antenna constituting the second array antenna operates as a horizontally polarized antenna.
- 제12 항에 있어서,13. The method of claim 12,상기 제2 배열 안테나는,The second array antenna,상기 다이폴 안테나가 소정 간격 이격되어 배치되는 다이폴 배열 안테나; 및a dipole array antenna in which the dipole antennas are spaced apart from each other by a predetermined distance; and상기 다이폴 안테나 사이에 배치되는 모노폴 안테나가 소정 간격 이격되어 배치되는 모노폴 배열 안테나를 포함하고,and a monopole array antenna in which monopole antennas disposed between the dipole antennas are spaced apart from each other by a predetermined distance;상기 모노폴 안테나는 상기 안테나 모듈의 서로 다른 레이어 상에 배치되는 금속 패드와 상기 금속 패드를 연결하도록 구성된 비아로 이루어지는, 전자 기기.The monopole antenna includes a metal pad disposed on different layers of the antenna module and a via configured to connect the metal pad.
- 제12 항에 있어서,13. The method of claim 12,상기 제2 배열 안테나는,The second array antenna,상기 다이폴 배열 안테나를 통해 수평 편파 안테나로 동작하면서 상기 모노폴 안테나를 통해 수직 편파 안테나로 동작하는, 전자 기기.An electronic device that operates as a horizontally polarized antenna through the dipole array antenna while operating as a vertically polarized antenna through the monopole antenna.
- 안테나를 구비하는 전자 기기에 있어서,An electronic device having an antenna, comprising:상기 전자 기기에 서로 다른 위치에 배치되는 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈; 및a first antenna module and a second antenna module disposed at different positions in the electronic device; and상기 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈과 동작 가능하게 결합되고, 제1 안테나 모듈 또는 제2 안테나 모듈을 통해 수평 편파 신호 또는 수직 편파 신호를 처리하도록 구성된 프로세서를 포함하고,a processor operatively coupled to the first antenna module and the second antenna module, the processor configured to process a horizontally polarized signal or a vertically polarized signal via the first antenna module or the second antenna module;상기 제1 안테나 모듈 및 상기 제2 안테나 모듈은 각각 전면 또는 후면에 배치된 복수의 패치 안테나 및 측면에 배치된 복수의 엔드 파이어 안테나(end-fire antenna)를 포함하는, 전자 기기.The first antenna module and the second antenna module each include a plurality of patch antennas disposed on the front or rear side and a plurality of end-fire antennas disposed on the side, the electronic device.
- 제16 항에 있어서,17. The method of claim 16,상기 프로세서는,The processor is상기 전자 기기를 제어하도록 구성된 제어 기기(control device)로부터 신호를 수신하도록 상기 안테나 모듈의 후면에 배치된 송수신부 회로를 제어하고,Control the transceiver circuit disposed on the rear surface of the antenna module to receive a signal from a control device configured to control the electronic device,상기 제어 기기로부터 송신되는 제1 신호를 상기 제1 안테나 모듈 내의 수평 편파 안테나를 통해 수신하고, Receiving a first signal transmitted from the control device through a horizontally polarized antenna in the first antenna module,상기 제어 기기로부터 송신되는 제2 신호를 상기 제2 안테나 모듈 내의 수직 편파 안테나를 통해 수신하는, 전자 기기.An electronic device for receiving a second signal transmitted from the control device through a vertical polarization antenna in the second antenna module.
- 제16 항에 있어서,17. The method of claim 16,상기 프로세서는,The processor is상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 간의 간섭 수준이 임계치 이하이면, 상기 제1 안테나 모듈 및 상기 제2 안테나 모듈의 대응되는 위치에 배치되는 동일한 타입의 배열 안테나를 통해 제1 편파 신호 및 제2 편파 신호를 수신하고,When the level of interference between the first signal and the second signal is equal to or less than a threshold, the first polarized signal and the second polarized signal are transmitted through an array antenna of the same type disposed at corresponding positions of the first antenna module and the second antenna module. receive a signal,상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 간의 간섭 수준이 임계치를 초과하면, 상기 제1 안테나 모듈 및 상기 제2 안테나 모듈의 서로 다른 위치에 배치되는 서로 다른 타입의 배열 안테나를 통해 제1 편파 신호 및 제2 편파 신호를 수신하는, 전자 기기.When the level of interference between the first signal and the second signal exceeds a threshold, the first polarized signal and the second polarized signal through different types of array antennas disposed at different positions of the first antenna module and the second antenna module An electronic device that receives a two-polarized signal.
- 제17항에 있어서,18. The method of claim 17,상기 프로세서는,The processor is상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 간의 간섭 수준이 임계치 이하이면, 상기 제1 안테나 모듈의 전면에 배치된 제1 배열 안테나 및 상기 제2 안테나 모듈의 전면에 배치된 제1 배열 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행하고,When the level of interference between the first signal and the second signal is equal to or less than a threshold, multiple input/output through the first array antenna disposed on the front surface of the first antenna module and the first array antenna disposed on the front surface of the second antenna module (MIMO),상기 제1 안테나 모듈의 제1 배열 안테나 및 제2 안테나 모듈의 제1 배열 안테나를 통해 수신되는 제1 신호 및 제2 신호는 직교하는 편파를 갖는, 전자 기기.The first signal and the second signal received through the first array antenna of the first antenna module and the first array antenna of the second antenna module have orthogonal polarizations.
- 제17항에 있어서,18. The method of claim 17,상기 프로세서는,The processor is상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 간의 간섭 수준이 임계치 이상이면, 상기 제1 안테나 모듈의 전면에 배치된 제1 배열 안테나 및 상기 제2 안테나 모듈의 측면에 배치된 제2 배열 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행하고,When the level of interference between the first signal and the second signal is equal to or greater than a threshold, multiple input/output through the first array antenna disposed on the front side of the first antenna module and the second array antenna disposed on the side surface of the second antenna module (MIMO),상기 제1 배열 안테나 및 상기 제2 배열 안테나를 통해 수신되는 제1 신호 및 제2 신호는 직교하는 편파를 갖는, 전자 기기.The first and second signals received through the first array antenna and the second array antenna have orthogonal polarizations.
- 제16항에 있어서,17. The method of claim 16,상기 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈 간의 거리는 최소 이격 거리(minimum separation distance) 이상으로 결정되고,The distance between the first antenna module and the second antenna module is determined to be greater than or equal to a minimum separation distance,상기 최소 이격 거리는the minimum separation distance상기 전자 기기와 상기 전자 기기를 제어하는 제어 기기와의 거리와 상기 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈 내의 배열 안테나의 빔 폭(beam width)에 따른 피크 이득 대비 이득 감소 치(gain reduction value)에 기반하여 결정되는, 전자 기기.The distance between the electronic device and the control device for controlling the electronic device and the peak gain versus the gain reduction value according to the beam width of the array antenna in the first antenna module and the second antenna module determined based on the electronic device.
- 제16항에 있어서,17. The method of claim 16,상기 프로세서는,The processor is상기 제1 안테나 모듈의 전면에 배치된 제1 배열 안테나를 통해 제1 제어 기기와 신호를 수신 및 송신하도록 상기 제1 안테나 모듈의 송수신부 회로를 제어하고,controlling a transceiver circuit of the first antenna module to receive and transmit a signal to and from a first control device through a first array antenna disposed in front of the first antenna module;상기 제2 안테나 모듈의 측면에 배치된 제2 배열 안테나를 통해 제2 제어 기기와 신호를 수신 및 송신하도록 상기 제2 안테나 모듈의 송수신부 회로를 제어하는, 전자 기기.An electronic device for controlling a transceiver circuit of the second antenna module to receive and transmit a signal to and from a second control device through a second array antenna disposed on a side surface of the second antenna module.
- 제16항에 있어서,17. The method of claim 16,상기 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치되는 제3 안테나 모듈 및 제4 안테나 모듈을 더 포함하고,Further comprising a third antenna module and a fourth antenna module disposed at different positions of the electronic device,상기 프로세서는,The processor is서로 다른 편파를 갖는 상기 제1 안테나 모듈 또는 상기 제2 안테나 모듈을 통해 제1 제어 기기와 신호를 수신 및 송신하도록 상기 제1 안테나 모듈 및 상기 제2 안테나 모듈의 송수신부 회로를 제어하고,Control the transceiver circuits of the first antenna module and the second antenna module to receive and transmit signals to and from a first control device through the first antenna module or the second antenna module having different polarizations,서로 다른 편파를 갖는 상기 제3 안테나 모듈 또는 상기 제4 안테나 모듈을 통해 제2 제어 기기와 신호를 수신 및 송신하도록 상기 제3 안테나 모듈 또는 상기 제4 안테나 모듈의 송수신부 회로를 제어하는, 전자 기기.An electronic device for controlling a transceiver circuit of the third antenna module or the fourth antenna module to receive and transmit a signal to and from a second control device through the third antenna module or the fourth antenna module having different polarizations .
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