WO2022149809A1 - 도전층을 포함하는 안테나 구조 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

도전층을 포함하는 안테나 구조 및 이를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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WO2022149809A1
WO2022149809A1 PCT/KR2022/000002 KR2022000002W WO2022149809A1 WO 2022149809 A1 WO2022149809 A1 WO 2022149809A1 KR 2022000002 W KR2022000002 W KR 2022000002W WO 2022149809 A1 WO2022149809 A1 WO 2022149809A1
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WO
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antenna
electronic device
disposed
pcb
signal
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PCT/KR2022/000002
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김원섭
김병준
장창원
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삼성전자 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2283—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles mounted in or on the surface of a semiconductor substrate as a chip-type antenna or integrated with other components into an IC package
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
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    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065—Patch antenna array
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    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems

Definitions

  • Various embodiments of the present disclosure relate to an antenna structure including a conductive layer and an electronic device including the same.
  • next-generation eg, 5th-generation or pre-5G
  • 4G 4th-generation
  • the next-generation communication system may be implemented in a high-frequency band (eg, mmWave band) in order to achieve a high data rate.
  • a high-frequency band eg, mmWave band
  • beamforming massive multi-input multi-output (massive MIMO)
  • massive MIMO massive multi-input multi-output
  • all-dimensional multiple input/output are used. (full dimensional MIMO: FD-MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna technologies are being discussed.
  • the electronic device may include a foldable electronic device.
  • a foldable electronic device that can be folded or unfolded around a connection part may provide portability and usability to a user.
  • an antenna module for radiating a high frequency signal to the rear of the electronic device may be disposed in order to radiate the RF signal toward the rear of the electronic device.
  • electronic devices may have difficulty in emitting a signal due to a metal layer included in a back glass that forms most of the rear surface.
  • antenna modules may be mounted on the side and rear surfaces of the electronic device, respectively, due to the limitation of the internal mounting space, but due to this structure, antenna coverage between the respective antenna modules may overlap.
  • the antenna structure may radiate a signal by including a conductive layer including a circular opening.
  • An antenna structure includes a printed circuit board (PCB), a radio frequency integrated circuit (RFIC) disposed on a first surface of the PCB, and a second surface parallel to the first surface of the PCB.
  • a first antenna disposed and including a plurality of conductive patches, a dielectric layer adjacent to the second surface and parallel to the second surface, and a dielectric layer disposed on the dielectric layer and formed in a region corresponding to the plurality of conductive patches and a conductive layer including a plurality of openings, and the RFIC may transmit/receive a signal of a specified frequency through the first antenna and the conductive layer.
  • An electronic device includes a housing, a wireless communication circuit disposed inside the housing, and an antenna structure electrically connected to the wireless communication circuit, wherein the antenna structure includes a PCB and a first circuit board of the PCB.
  • RFIC disposed on a surface
  • a first antenna disposed on a second surface parallel to the first surface of the PCB and including a plurality of conductive patches, adjacent to the second surface and parallel to the second surface and a conductive layer disposed on the dielectric layer, the conductive layer including a plurality of openings formed in regions corresponding to the plurality of conductive patches
  • the wireless communication circuit comprises the first antenna and the conductive layer Signals in a designated frequency range can be transmitted and received through the
  • the antenna structure may improve the coverage of the high frequency band signal by radiating the signal through the patch antenna and the conductive layer.
  • the antenna structure may prevent a decrease in radiation efficiency due to a housing of an adjacent electronic device, and may improve a maximum gain of signal radiation through the antenna.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram of an electronic device for supporting legacy network communication and 5G network communication, according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 3 shows, for example, one embodiment of the structure of the third antenna module described with reference to FIG. 2 .
  • FIG. 4A illustrates an antenna module and a first surface of a PCB included in the antenna module according to an embodiment.
  • 4B illustrates an antenna module and a second surface of a PCB included in the antenna module according to an embodiment.
  • FIG. 5 illustrates an antenna structure mounted on an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • 6A illustrates a rear view of an electronic device including an antenna structure according to an exemplary embodiment.
  • 6B illustrates a front view of an electronic device including an antenna structure according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of an electronic device and an antenna structure taken along line A-A' of FIG. 6A .
  • FIG. 8 is a plan view of an antenna structure according to an embodiment.
  • FIG. 9A illustrates an electronic device in an unfolded state according to an exemplary embodiment.
  • 9B illustrates an electronic device in a folded state according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10A illustrates an antenna structure mounted on an electronic device in a folded state according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10B illustrates an antenna structure mounted on an electronic device in an unfolded state according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100 according to various embodiments of the present disclosure.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or a second network 199 . It may communicate with the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • a second network 199 e.g., a second network 199
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • the electronic device 101 includes a processor 120 , a memory 130 , an input module 150 , a sound output module 155 , a display module 160 , an audio module 170 , and a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or an antenna module 197 .
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178
  • some of these components are integrated into one component (eg, display module 160 ). can be
  • the processor 120 for example, executes software (eg, a program 140) to execute at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 . may be stored in , process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, a program 140
  • the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 .
  • the volatile memory 132 may be stored in , process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 is the main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • the main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the main processor 121 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a
  • the secondary processor 123 may, for example, act on behalf of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or when the main processor 121 is active (eg, executing an application). ), together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the coprocessor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • may be implemented as part of another functionally related component eg, the camera module 180 or the communication module 190 ). have.
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself on which artificial intelligence is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but in the above example not limited
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above example.
  • the artificial intelligence model may include, in addition to, or alternatively, a software structure in addition to the hardware structure.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176 ) of the electronic device 101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, the program 140 ) and instructions related thereto.
  • the memory 130 may include a volatile memory 132 or a non-volatile memory 134 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 , and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input module 150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 120 ) of the electronic device 101 from the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 155 may output a sound signal to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver can be used to receive incoming calls. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from or as part of the speaker.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the display module 160 may include, for example, a control circuit for controlling a display, a hologram device, or a projector and a corresponding device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to sense a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 170 acquires a sound through the input module 150 , or an external electronic device (eg, a sound output module 155 ) connected directly or wirelessly with the electronic device 101 .
  • the electronic device 102) eg, a speaker or headphones
  • the electronic device 102 may output a sound.
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 177 may support one or more specified protocols that may be used by the electronic device 101 to directly or wirelessly connect with an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • the connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to an embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). It can support establishment and communication performance through the established communication channel.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module).
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module.
  • a corresponding communication module among these communication modules is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
  • a first network 198 eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network 199 eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
  • a telecommunication network
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199 .
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the electronic device 101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, a new radio access technology (NR).
  • NR access technology includes high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency) -latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • a high frequency band eg, mmWave band
  • the wireless communication module 192 uses various techniques for securing performance in a high-frequency band, for example, beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), all-dimensional multiplexing. It may support technologies such as full dimensional MIMO (FD-MIMO), an array antenna, analog beam-forming, or a large scale antenna.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined in the electronic device 101 , an external electronic device (eg, the electronic device 104 ), or a network system (eg, the second network 199 ).
  • the wireless communication module 192 may include a peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency for realizing URLLC ( Example: Downlink (DL) and uplink (UL) each 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less) can be supported.
  • a peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC
  • the antenna module 197 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is connected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 190 . can be selected. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, an array antenna) disposed on or adjacent to a second side (eg, top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or a part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 may perform the function or service itself instead of executing the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
  • One or more external electronic devices that have received the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may process the result as it is or additionally and provide it as at least a part of a response to the request.
  • cloud computing, distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an Internet of things (IoT) device.
  • the server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • the external electronic device 104 or the server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to an intelligent service (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • the electronic device may have various types of devices.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • a home appliance device e.g., a home appliance
  • first, second, or first or second may simply be used to distinguish an element from other elements in question, and may refer elements to other aspects (e.g., importance or order) is not limited. It is said that one (eg, first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively”. When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of the present document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, for example, and interchangeably with terms such as logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • one or more instructions stored in a storage medium may be implemented as software (eg, the program 140) including
  • the processor eg, the processor 120
  • the device eg, the electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (eg, electromagnetic wave), and this term is used in cases where data is semi-permanently stored in the storage medium and It does not distinguish between temporary storage cases.
  • a signal eg, electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be included and provided in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or via an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly or online between smartphones (eg: smartphones).
  • a part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a machine-readable storage medium such as a memory of a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a singular or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components.
  • one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, or omitted. , or one or more other operations may be added.
  • the electronic device 101 includes a first communication processor 212 , a second communication processor 214 , a first radio frequency integrated circuit (RFIC) 222 , a second RFIC 224 , and a third RFIC 226 , a fourth RFIC 228 , a first radio frequency front end (RFFE) 232 , a second RFFE 234 , a first antenna module 242 , a second antenna module 244 , and an antenna (248).
  • the electronic device 101 may further include a processor 120 and a memory 130 .
  • the network 199 may include a first network 292 and a second network 294 .
  • the electronic device 101 may further include at least one component among the components illustrated in FIG. 1 , and the network 199 may further include at least one other network.
  • a first communication processor 212 , a second communication processor 214 , a first RFIC 222 , a second RFIC 224 , a fourth RFIC 228 , a first RFFE 232 , and the second RFFE 234 may form at least a part of the wireless communication module 192 .
  • the fourth RFIC 228 may be omitted or may be included as a part of the third RFIC 226 .
  • the first communication processor 212 may support establishment of a communication channel of a band to be used for wireless communication with the first network 292 and legacy network communication through the established communication channel.
  • the first network may be a legacy network including a second generation (2G), 3G, 4G, or long term evolution (LTE) network.
  • the second communication processor 214 establishes a communication channel corresponding to a designated band (eg, about 6 GHz to about 60 GHz) among bands to be used for wireless communication with the second network 294, and 5G network communication through the established communication channel can support
  • the second network 294 may be a 5G network defined by 3GPP.
  • the first communication processor 212 or the second communication processor 214 may be configured to correspond to another designated band (eg, about 6 GHz or less) among bands to be used for wireless communication with the second network 294 . It is possible to support the establishment of a communication channel, and 5G network communication through the established communication channel.
  • the first communication processor 212 and the second communication processor 214 may be implemented in a single chip or a single package.
  • the first communication processor 212 or the second communication processor 214 may be formed in a single chip or a single package with the processor 120 , the coprocessor 123 , or the communication module 190 . have.
  • the first RFIC 222 when transmitting, transmits a baseband signal generated by the first communication processor 212 to about 700 MHz to about 3 GHz used in the first network 292 (eg, a legacy network). can be converted to a radio frequency (RF) signal of Upon reception, an RF signal is obtained from a first network 292 (eg, a legacy network) via an antenna (eg, a first antenna module 242 ), and via an RFFE (eg, a first RFFE 232 ). It may be preprocessed. The first RFIC 222 may convert the preprocessed RF signal into a baseband signal to be processed by the first communication processor 212 .
  • RF radio frequency
  • the second RFIC 224 when transmitting, transmits the baseband signal generated by the first communication processor 212 or the second communication processor 214 to the second network 294 (eg, a 5G network). It can be converted into an RF signal (hereinafter, 5G Sub6 RF signal) of the Sub6 band (eg, about 6 GHz or less).
  • 5G Sub6 RF signal RF signal
  • a 5G Sub6 RF signal is obtained from the second network 294 (eg, 5G network) via an antenna (eg, second antenna module 244 ), and RFFE (eg, second RFFE 234 ) can be pre-processed.
  • the second RFIC 224 may convert the preprocessed 5G Sub6 RF signal into a baseband signal to be processed by a corresponding one of the first communication processor 212 or the second communication processor 214 .
  • the third RFIC 226 transmits the baseband signal generated by the second communication processor 214 to the RF of the 5G Above6 band (eg, about 6 GHz to about 60 GHz) to be used in the second network 294 (eg, 5G network). It can be converted into a signal (hereinafter referred to as 5G Above6 RF signal).
  • a 5G Above6 RF signal may be obtained from the second network 294 (eg, 5G network) via an antenna (eg, antenna 248 ) and pre-processed via a third RFFE 236 .
  • the third RFIC 226 may convert the preprocessed 5G Above6 RF signal into a baseband signal to be processed by the second communication processor 214 .
  • the third RFFE 236 may be formed as part of the third RFIC 226 .
  • the electronic device 101 may include the fourth RFIC 228 separately from or as at least a part of the third RFIC 226 .
  • the fourth RFIC 228 converts the baseband signal generated by the second communication processor 214 into an RF signal (hereinafter, IF signal) of an intermediate frequency band (eg, about 9 GHz to about 11 GHz). After conversion, the IF signal may be transmitted to the third RFIC 226 .
  • the third RFIC 226 may convert the IF signal into a 5G Above6 RF signal.
  • the 5G Above6 RF signal may be received from the second network 294 (eg, 5G network) via an antenna (eg, antenna 248 ) and converted into an IF signal by the third RFIC 226 .
  • the fourth RFIC 228 may convert the IF signal into a baseband signal for processing by the second communication processor 214 .
  • the first RFIC 222 and the second RFIC 224 may be implemented as at least a part of a single chip or a single package.
  • the first RFFE 232 and the second RFFE 234 may be implemented as a single chip or at least a part of a single package.
  • at least one antenna module of the first antenna module 242 or the second antenna module 244 may be omitted or may be combined with another antenna module to process RF signals of a plurality of corresponding bands.
  • the third RFIC 226 and the antenna 248 may be disposed on the same substrate to form the third antenna module 246 .
  • the wireless communication module 192 or the processor 120 may be disposed on the first substrate (eg, main PCB).
  • the third RFIC 226 is located in a partial area (eg, the bottom surface) of the second substrate (eg, sub PCB) separate from the first substrate, and the antenna 248 is located in another partial region (eg, the top surface). is disposed, the third antenna module 246 may be formed.
  • a high-frequency band eg, about 6 GHz to about 60 GHz
  • the electronic device 101 may improve the quality or speed of communication with the second network 294 (eg, a 5G network).
  • the antenna 248 may be formed as an antenna array including a plurality of antenna elements that can be used for beamforming.
  • the third RFIC 226 may include, for example, as a part of the third RFFE 236 , a plurality of phase shifters 238 corresponding to a plurality of antenna elements.
  • each of the plurality of phase shifters 238 may transform the phase of a 5G Above6 RF signal to be transmitted to the outside of the electronic device 101 (eg, a base station of a 5G network) through a corresponding antenna element. .
  • each of the plurality of phase shifters 238 may convert the phase of the 5G Above6 RF signal received from the outside through a corresponding antenna element into the same or substantially the same phase. This enables transmission or reception through beamforming between the electronic device 101 and the outside.
  • the second network 294 may be operated independently from the first network 292 (eg, legacy network) (eg, Stand-Alone (SA)) or connected and operated (eg: Non-Stand Alone (NSA)).
  • the 5G network may have only an access network (eg, 5G radio access network (RAN) or next generation RAN (NG RAN)), and may not have a core network (eg, next generation core (NGC)).
  • the electronic device 101 may access an external network (eg, the Internet) under the control of a core network (eg, evolved packed core (EPC)) of the legacy network.
  • EPC evolved packed core
  • Protocol information for communication with a legacy network eg, LTE protocol information
  • protocol information for communication with a 5G network eg, New Radio (NR) protocol information
  • NR New Radio
  • FIG. 3 shows, for example, one embodiment of the structure of the third antenna module 246 described with reference to FIG. 2 .
  • 3A is a perspective view of the third antenna module 246 viewed from one side
  • FIG. 3B is a perspective view of the third antenna module 246 viewed from the other side
  • 3C is a cross-sectional view taken along line A-A' of the third antenna module 246 .
  • the third antenna module 246 includes a printed circuit board 310 , an antenna array 330 , a radio frequency integrate circuit (RFIC) 352 , and a power manage integrate circuit (PMIC). 354 , and a module interface 370 .
  • the third antenna module 246 may further include a shielding member 390 .
  • at least one of the above-mentioned components may be omitted, or at least two of the above-mentioned components may be integrally formed.
  • the printed circuit board 310 may include a plurality of conductive layers and a plurality of non-conductive layers alternately stacked with the conductive layers.
  • the printed circuit board 310 may provide an electrical connection between the printed circuit board 310 and/or various electronic components disposed outside by using wires and conductive vias formed in the conductive layer.
  • Antenna array 330 may include a plurality of antenna elements 332 , 334 , 336 , or 338 disposed to form a directional beam.
  • the antenna elements may be formed on the first surface of the printed circuit board 310 as shown.
  • the antenna array 330 may be formed inside the printed circuit board 310 .
  • the antenna array 330 may include a plurality of antenna arrays (eg, a dipole antenna array and/or a patch antenna array) of the same or different shape or type.
  • the RFIC 352 may be disposed in another area of the printed circuit board 310 (eg, a second side opposite to the first side) spaced apart from the antenna array. have.
  • the RFIC is configured to process a signal of a selected frequency band, which is transmitted/received through the antenna array 330 .
  • the RFIC 352 may convert a baseband signal obtained from a communication processor (not shown) into an RF signal of a designated band during transmission. Upon reception, the RFIC 352 may convert the RF signal received through the antenna array 330 into a baseband signal and transmit it to the communication processor.
  • the RFIC 352 at the time of transmission, an IF signal (eg, about 9 GHz to about 11 GHz) obtained from an intermediate frequency integrate circuit (IFIC) (eg, 228 in FIG. 2 ) in a selected band can be up-converted to an RF signal of Upon reception, the RFIC 352 may down-convert an RF signal obtained through the antenna array 330, convert it into an IF signal, and transmit it to the IFIC.
  • IFIC intermediate frequency integrate circuit
  • the PMIC 354 may be disposed in another partial area (eg, the second surface) of the printed circuit board 310 spaced apart from the antenna array.
  • the PMIC may receive a voltage from a main PCB (not shown) to provide power required for various components (eg, the RFIC 352 ) on the antenna module.
  • the shielding member 390 may be disposed on a portion (eg, the second surface) of the printed circuit board 310 to electromagnetically shield at least one of the RFIC 352 and the PMIC 354 .
  • the shielding member 390 may include a shield can.
  • the third antenna module 246 may be electrically connected to another printed circuit board (eg, a main circuit board) through a module interface.
  • the module interface may include a connection member, for example, a coaxial cable connector, a board to board connector, an interposer, or a flexible printed circuit board (FPCB).
  • FPCB flexible printed circuit board
  • 4A illustrates an antenna module and a first surface of a PCB included in the antenna module according to an embodiment.
  • 4B illustrates an antenna module and a second surface of a PCB included in the antenna module according to an embodiment.
  • the antenna module 400 includes a printed circuit board (PCB) 310, a radio frequency integrated circuit (RFIC) connected to the PCB 310 (radio frequency integrated circuit) 352, the PCB It may include at least one antenna array 330 or 430 and a connector 440 disposed on the 310 .
  • PCB printed circuit board
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the same reference numerals are used for the same or substantially the same components as those described above, and overlapping descriptions are omitted.
  • the PCB 310 may be electrically connected to the RFIC 352 .
  • the PCB 310 and the RFIC 352 may be electrically connected through the first surface 411 of the PCB 310 .
  • the PCB 310 and the RFIC 352 may be connected through an electrical connection member (eg, a flexible printed circuit board (FPCB)).
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the antenna module 400 may include a connector 440 disposed on the first surface 411 of the PCB 310 .
  • the antenna module 400 may be electrically connected to at least one electronic component (eg, an intermediate frequency integrated circuit (IFIC) or a communication processor (CP)) through the connector 440 .
  • IFIC intermediate frequency integrated circuit
  • CP communication processor
  • the antenna module 400 may be electrically connected to the IFIC (not shown) through a connector 440 and an RFIC (not shown) connected to the connector 440 .
  • the antenna module 400 includes at least one antenna array 330 or 430 disposed on the second surface 412 parallel to the first surface 411 of the PCB 310 .
  • the at least one antenna array 330 or 430 includes a first antenna array 330 (eg, the antenna array 330 in FIG. 3 ) (or a first antenna) and a second antenna array 430 (or a second antenna), respectively. ) may be included.
  • the first antenna array 330 and the second antenna array 430 may include a plurality of antenna elements 332 , 334 , 336 , 338 , 432 , 434 , 436 , and 438 .
  • the first antenna array 330 may include a patch antenna including a plurality of conductive patches
  • the second antenna array 340 may include a dipole antenna including a plurality of conductive patches.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the first antenna array 330 according to an embodiment may be referred to as the antenna array 330 of FIG. 3 .
  • the RFIC 352 electrically connected to the PCB 310 may radiate a signal by controlling an antenna disposed on the PCB 310 .
  • the RFIC 352 may control the first antenna array 330 disposed on the PCB 310 to radiate a signal in a direction toward which the second surface 312 of the PCB 310 faces.
  • the RFIC 352 may transmit/receive a signal (eg, a mmWave signal) of a specified frequency band (eg, 29 GHz or 39 GHz) by controlling the first antenna array 330 disposed on the PCB 310 .
  • a signal eg, a mmWave signal
  • a specified frequency band eg, 29 GHz or 39 GHz
  • FIG. 5 illustrates an antenna structure mounted on an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • an antenna structure 501 includes an antenna module 400, a dielectric layer 510, and a conductive layer 520 disposed on the dielectric layer, and an electronic device 500 may be disposed therein.
  • the same reference numerals are used for the same or substantially the same components as those described above, and overlapping descriptions are omitted.
  • the antenna structure 501 may be disposed adjacent to the rear cover 570 of the electronic device 500 . According to an embodiment, the antenna structure 501 may be disposed so as not to overlap the camera structure 590 in a direction perpendicular to the rear cover 570 of the electronic device 500 . According to an embodiment, at least a portion of the antenna structure 501 may be in contact with the rear cover 570 . According to an embodiment, at least one electronic component (eg, a power management integrated circuit (PMIC) 354 ) mounted on the PCB 310 as at least a portion of the antenna structure 501 contacts the rear cover 570 . And/or heat generated by the RFIC 352 may be transferred to the rear cover 570 .
  • PMIC power management integrated circuit
  • the antenna structure 501 is disposed on the PCB 310 , the RFIC 352 connected to the PCB 310 , the dielectric layer 510 and the dielectric layer 510 spaced apart from the PCB 310 , and , a conductive layer 520 including a plurality of openings 530 .
  • the dielectric layer 510 may include a dielectric having a permittivity greater than or equal to a predetermined reference value.
  • the dielectric layer 510 may include a dielectric having a dielectric constant of 5 or more, but is not limited thereto.
  • the dielectric layer 510 eg, a graphite sheet
  • the dielectric layer 510 may be electrically or physically connected to the conductor 580 disposed inside the electronic device 500 .
  • the dielectric layer 510 may be disposed to be spaced apart from the PCB 310 , and the antenna structure 501 may include an air layer between the dielectric layer 510 and the PCB 310 . The description will be given later.
  • the antenna structure 501 is disposed in the dielectric layer 510 and has a plurality of openings 530 (eg, a first opening 532 , a second opening 534 , and a third opening 536 ). and a conductive layer 520 including a fourth opening 538 ).
  • the plurality of openings 530 may be formed at positions corresponding to the antenna array (eg, the first antenna array 330 of FIG. 4B ) disposed on the PCB 310 .
  • the plurality of openings 530 may have a circular shape, but is not limited thereto.
  • the conductive layer 520 may be formed by plating the dielectric layer 510 .
  • the conductive layer 520 may be integrally formed with the dielectric layer 510 .
  • the conductive layer 520 may be attached to the dielectric layer 510 via a chemical method or tape.
  • the second surface of the PCB 310 eg, the second surface 412 of FIG. 4B
  • the first area including the first antenna array 330 and the second antenna array 430 includes the first area including the first antenna array 330 and the second antenna array 430 .
  • the second region may be included, and the conductive layer 520 may be disposed in a region corresponding to the first region. A detailed description thereof will be provided later.
  • the size and circumference of at least some of the plurality of openings 530 included in the conductive layer 520 may be determined by the antenna array (eg, the first antenna array of FIG. 4B ) disposed on the PCB 310 . 330)) may be determined based on a wavelength of a signal emitted through the ?
  • a circumference of at least a portion of the plurality of openings 530 may be determined to be proportional to a wavelength length of a signal radiated by an antenna array (eg, the first antenna array 330 of FIG. 4B ). A detailed description thereof will be given later.
  • the RFIC 352 controls the first antenna array 330 , the conductive layer 520 , and/or the second antenna array 430 disposed on the PCB 310 , thereby providing a designated frequency band ( For example, it can transmit and receive signals of 28 GHz or 39 GHz.
  • the RFIC 352 may control the first antenna array 330 , the second antenna array 430 , and the conductive layer 520 to radiate a signal in a specified direction.
  • the RFIC 352 may radiate a signal in the +z direction by controlling the first antenna array 330 and the conductive layer 520 disposed on the PCB 310 .
  • the RFIC 352 may radiate a signal of a frequency band designated in the +y direction by controlling the second antenna array 430 disposed on the PCB 310 .
  • 6A illustrates a rear view of an electronic device including an antenna structure according to an exemplary embodiment.
  • 6B illustrates a front view of an electronic device including an antenna structure according to an exemplary embodiment.
  • the electronic device 500 may include an antenna structure 501 disposed therein.
  • the same reference numerals are used for the same or substantially the same components as those described above, and overlapping descriptions are omitted.
  • the antenna structure 501 may have a first size and may be disposed inside the electronic device 500 .
  • the antenna structure 501 may be disposed so as not to overlap the camera structure 590 in a direction perpendicular to the rear cover of the electronic device 500 (eg, the rear cover 570 of FIG. 5 ).
  • the antenna structure 501 may be electrically connected to at least one electronic component (eg, an intermediate frequency integrated circuit (IFIC)) inside the electronic device 500 through the FPCB 610 .
  • IFIC intermediate frequency integrated circuit
  • the dielectric layer 510 and/or the conductive layer 520 may have a second size larger than the first size and may be disposed inside the electronic device 500 .
  • the dielectric layer 510 and the conductive layer 520 may have a second size greater than the first size.
  • the dielectric layer 510 may have a second size larger than the first size
  • the conductive layer 520 may have the first size.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the size and arrangement of the dielectric layer 510 and the conductive layer 520 according to various embodiments are not limited to those illustrated in FIGS. 6A and 6B , and may be referred to in various ways.
  • the conductive layer 520 may contact at least a portion of a rear cover (eg, the rear cover 570 of FIG. 5 ) or a housing of the electronic device 500 .
  • a rear cover eg, the rear cover 570 of FIG. 5
  • the dielectric layer 510 may contact at least a portion of the housing of the electronic device 500 .
  • heat generated from the antenna structure 501 may be transferred to at least a portion of the housing.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of an electronic device and an antenna structure taken along line A-A' of FIG. 6A .
  • an antenna structure 501 includes a dielectric layer 510 , a conductive layer 520 , at least one antenna layer 330 or 430 , a PCB 310 , an air layer 540 , and an RFIC. 352 , a flexible printed circuit board (FPCB) 710 , and a wireless communication circuit 720 , and may be disposed inside the electronic device 500 .
  • FPCB flexible printed circuit board
  • a wireless communication circuit 720 may be disposed inside the electronic device 500 .
  • some of the above-described components eg, the air layer 540
  • the air layer 540 may be omitted, and other components may be added.
  • the same reference numerals are used for the same or substantially the same components as those described above, and overlapping descriptions are omitted.
  • the first antenna array 330 and/or the second antenna array 430 may be disposed on the PCB 310 .
  • the PCB 310 may include a first area including the first antenna array 330 and a second area including the second antenna array 430 . A detailed description thereof will be given later.
  • the conductive layer 520 may be disposed on a surface of the dielectric layer 510 that does not face the PCB 310 . According to an embodiment, the conductive layer 520 may be disposed adjacent to the rear cover 570 of the electronic device 500 . According to an embodiment, the conductive layer 520 may be in contact with the back cover 570 . For example, the conductive layer 520 may be attached to one surface of the back cover 570 through a conductive tape. According to another embodiment, the conductive layer 520 may be plated to contact the back cover 570 and the dielectric layer 510 .
  • the dielectric layer 510 may be disposed to be spaced apart from the PCB 310 and the at least one antenna array 330 or 430 by a predetermined distance.
  • the antenna structure 501 may include an air-gap 540 between the dielectric layer 510 and the PCB 310 and at least one antenna array 330 or 430 .
  • the PCB 310 and the RFIC 352 may be electrically connected to the wireless communication circuit 720 through the FPCB 710 .
  • the wireless communication circuit 720 may include a communication processor (CP) and an intermediate frequency integrated circuit (IFIC).
  • the wireless communication circuit 720 controls at least one antenna array 330 and/or 430 and the conductive layer 520 through the RFIC 352 to transmit and/or to transmit a signal in a designated frequency band. can receive
  • the wireless communication circuit 720 feeds the first antenna array 330 through the RFIC 352 and the PCB 310 , the first antenna array 330 operates as a first radiator, and the conductive layer 520 may operate as a second radiator.
  • each of the first antenna array 330 , the second antenna array 430 , and the conductive layer 520 may operate as an antenna radiator.
  • FIG. 8 is a plan view of an antenna structure according to an embodiment.
  • an antenna structure 501 may include a dielectric layer 510 and a conductive layer 520 .
  • the same reference numerals are used for the same or substantially the same components as those described above, and overlapping descriptions are omitted.
  • the dielectric layer 510 includes a second region 512 corresponding to the region including the second antenna array 430 in the PCB 310 and a first region 511 excluding the second region 512 . ) may be included.
  • the first region 511 of the dielectric layer 510 may correspond to the region including the first antenna array (eg, the first antenna array 330 of FIG. 4B ) on the PCB 310 . .
  • the conductive layer 520 may be disposed in a region corresponding to the first region 511 of the PCB 310 among the dielectric layers 510 .
  • each of the plurality of openings 530 included in the conductive layer 520 is an element of the first antenna array (eg, the plurality of elements 332 , 334 , 336 , 338 of FIG. 4B ). and may be disposed in an area corresponding to .
  • the plurality of openings 530 included in the conductive layer 520 may have a circular shape, but is not limited thereto, and may be referred to as various shapes. However, for convenience of description, hereinafter, it will be described below on the premise that it has a circular shape.
  • the radius R of the plurality of openings 530 is the wavelength of the signal radiated by the antenna structure 501 through the first antenna array (eg, the first antenna array 330 of FIG. 4B ). It may be determined based on the length ( ⁇ ). According to an embodiment, the radius R and the circumferential length of the plurality of openings 530 are determined by the antenna structure 501 radiating through the first antenna array (eg, the first antenna array 330 of FIG. 4B ). It can be proportional to the wavelength length ( ⁇ ) of the signal. According to an embodiment, the radius R and the circumferential length of the plurality of openings 530 may be determined within a specified range. For example, the radius R of the plurality of openings 530 may be determined by the following equation.
  • the radius R of the plurality of openings 530 may be determined such that the circumferential length of the plurality of openings 530 is 0.25 to 2 times the wavelength length ⁇ , but is not limited thereto.
  • the antenna structure 501 includes a conductive layer 520 having a plurality of openings 530 , so that a radiation range and a peak gain of a signal radiated through the antenna structure 501 . This can be improved.
  • the antenna structure 501 includes a conductive layer 520 having a plurality of openings 530 , so that as shown in Table 1 below, the radiation range of the emitted signal (eg, CDF50% (50%) % value of cumulative density function)) (dBi) can be improved. According to an embodiment, it is assumed that a wavelength of 1 ⁇ is 7.76 mm.
  • the conductive layer 520 in the case of including the conductive layer 520 having a plurality of openings 530 having a perimeter length of 1.25 times the wavelength length in communication in the 37 GHz band, the conductive layer 520 is included.
  • the radiation range can be improved by 0.91 compared to the case without it.
  • the antenna structure 501 includes a conductive layer 520 having a plurality of openings 530, so that as shown in Table 2 below, the maximum gain (peak gain) (dBi) of the radiated signal can be improved. According to an embodiment, it is assumed that a wavelength of 1 ⁇ is 7.76 mm.
  • Peak Gain (dBi) Delta (dB) Frequency (dB) Conventional 1 ⁇ 1.25 ⁇ 1.5 ⁇ 1 ⁇ 1.25 ⁇ 1.5 ⁇ 37 9.18 9.33 9.42 9.49 0.15 0.24 0.31 38.5 8.90 9.61 10.08 10.26 0.71 1.18 1.36 40 9.09 9.97 10.20 10.51 0.88 1.11 1.42
  • the conductive layer 520 in the case of including the conductive layer 520 having a plurality of openings 530 having a periphery length of 1.5 times the wavelength length in 40 GHz band communication, the conductive layer 520 is included.
  • the maximum gain can be improved by 1.42 compared to the case without it.
  • 9A illustrates an electronic device in an unfolded state according to an exemplary embodiment.
  • 9B illustrates an electronic device in a folded state according to an exemplary embodiment.
  • the electronic device 101 is disposed in a space formed by a foldable housing 900 (hereinafter, “housing” 900 for short) and the housing 900 .
  • the housing 900 may include a flexible or foldable display 960 (hereinafter, “display” 960 for short).
  • the surface on which the display 960 is disposed is defined as the first surface or the front surface of the electronic device 101 .
  • the opposite surface of the front surface is defined as the second surface or the rear surface of the electronic device 101 .
  • a surface surrounding the space between the front surface and the rear surface is defined as the third surface or the side surface of the electronic device 101 .
  • the housing 900 may have a substantially rectangular shape in the unfolded state of FIG. 9A .
  • the housing 900 may have a specified width W1 and a specified length L1 longer than the specified width W1 .
  • the housing 900 may have a specified width W1 and a specified length L1 that is substantially equal to or shorter than the specified width W1 .
  • the specified width W1 may be the width of the display 960 .
  • the housing 900 of the electronic device 101 has a long edge of the rectangle (eg, an edge in the y-axis direction among edges of the housing 900 of the electronic device 101 in FIG. 9A ) and substantially It can be folded or unfolded based on the parallel folding axis (A).
  • the housing 900 may include a first part 901 , a second part 902 , and a connection part 903 .
  • the connection part 903 may be disposed between the first part 901 and the second part 902 .
  • the connecting portion 903 may be coupled to the first part 901 and the second part 902 , and the first part 901 and/or the second part 902 may be coupled to the connecting portion 903 (or the folding axis A )) can be rotated around
  • the first part 901 may include a first side member 9011 and a first rear cover 9013 .
  • the second part 902 may include a second side member 9021 and a second back cover 9023 .
  • the first side member 9011 may extend along an edge of the first part 901 , and may form at least a portion of a side surface of the electronic device 101 .
  • the first side member 9011 may include at least one conductive portion formed of a conductive material (eg, metal).
  • the conductive portion may act as an antenna radiator for transmitting and/or receiving RF signals.
  • the second side member 9021 may form a portion of a side surface of the electronic device 101 , and at least a portion of the second side member 9021 may be formed of a conductive material. It can act as an antenna radiator.
  • first side member 9011 and the second side member 9021 may be disposed on both sides about the folding axis A, and may have a substantially symmetrical shape with respect to the folding axis A. .
  • first side member 9011 and the second side member 9021 have different angles or distances from each other depending on whether the electronic device 101 is in an unfolded state, a folded state, or an intermediate state. may vary.
  • the housing 900 may form a recess to receive the display 960 .
  • the recess may correspond to the shape of the display 960 .
  • the sensor area 934 may be formed to have a predetermined area adjacent to one corner of the second part 902 .
  • the arrangement, shape, and size of the sensor area 934 are not limited to the illustrated examples.
  • the sensor area 934 may be provided in another corner of the housing 900 or any area between the top and bottom corners.
  • the sensor region 934 may be omitted.
  • components disposed in the sensor area 934 may be disposed below the display 960 , or may be disposed at other locations in the housing 900 .
  • components for performing various functions embedded in the electronic device 101 are electronically provided through the sensor area 934 or through one or more openings provided in the sensor area 934 . It may be exposed on the front side of the device 101 .
  • the components may include various types of sensors.
  • the sensor may include, for example, at least one of a front camera, a receiver, and a proximity sensor.
  • the first rear cover 9013 may be disposed on the first part 901 on the rear surface of the electronic device 101 .
  • the first back cover 9013 may have a substantially rectangular edge.
  • the second back cover 9023 may be disposed on the second part 902 on the back side of the electronic device 101 .
  • the first rear cover 9013 and the second rear cover 9023 may have a substantially symmetrical shape about the folding axis (A).
  • the first back cover 9013 and the second back cover 9023 do not necessarily have symmetrical shapes, and in another embodiment, the electronic device 101 includes the first back cover 9013 and the second back cover 9013 having various shapes. / or a second back cover 9023 may be included.
  • the first back cover 9013 may be integrally formed with the first side member 9011
  • the second back cover 9023 may be integrally formed with the second side member 9021 . have.
  • the first back cover 9013 , the second back cover 9023 , the first side member 9011 , and the second side member 9021 may include various components of the electronic device 101 (eg: It may form a space in which a printed circuit board, or a battery) can be placed.
  • one or more components may be disposed or visually exposed on the rear surface of the electronic device 101 .
  • at least a portion of the sub-display 965 may be visually exposed through at least one area of the first rear cover 9013 .
  • the rear camera 980 may be visually exposed through at least one area of the second rear cover 9023 .
  • the rear camera 980 may be disposed in one area of the rear of the electronic device 101 .
  • the housing 900 of the electronic device 101 is not limited to the shape and combination shown in FIGS. 9A and 9B , and may be implemented by a combination and/or combination of other shapes or parts.
  • connection part 903 may be implemented such that the first part 901 and the second part 902 are mutually rotatable.
  • the connecting portion 903 may include a hinge structure coupled to the first part 901 and the second part 902 .
  • the connecting portion 903 is disposed between the first side member 9011 and the second side member 9021, the hinge cover 930 for covering the inner part (eg, the hinge structure) may include
  • the hinge cover 930 includes a first side member 9011 and a second side member ( 9021), or may be exposed to the outside.
  • the hinge cover 930 when the electronic device 101 is in an unfolded state, at least a portion of the hinge cover 930 is not exposed by being covered by the first side member 9011 and the second side member 9021 . it may not be
  • the hinge cover 930 when the electronic device 101 is in a folded state as shown in FIG. 9B , the hinge cover 930 may be exposed to the outside between the first side member 9011 and the second side member 9021 .
  • a portion of the hinge cover 930 when the first side member 9011 and the second side member 9021 are in an intermediate state that is folded with a certain angle, a portion of the hinge cover 930 may be A portion may be exposed to the outside between the side member 9011 and the second side member 9021 .
  • the exposed area of the hinge cover 930 may be smaller than the fully folded state of FIG. 9B .
  • the display 960 may be disposed on a space formed by the housing 900 .
  • the display 960 is seated on a recess formed by the housing 900 , and may form most of the front surface of the electronic device 101 .
  • the front surface of the electronic device 101 may include a display 960 and a partial area of the first side member 9011 and a partial area of the second side member 9021 adjacent to the display 960 .
  • the rear surface of the electronic device 101 may include a first rear cover 9013 , a partial region of the first side member 9011 adjacent to the first rear cover 9013 , a second rear cover 9023 , and a second rear surface of the electronic device 101 .
  • a partial region of the second side member 9021 adjacent to the rear cover 9023 may be included.
  • the display 960 may include a flexible display in which at least a partial area can be deformed into a flat surface or a curved surface.
  • the display 960 may include a folding area 963 , a first area 961 , and a second area 963 .
  • the folding area 963 may extend along the folding axis A, the first area 961 may be disposed on one side based on the folding area 963 , and the second area 962 may be disposed on the other side with respect to the folding area 963 .
  • the first area 961 may be an area disposed on the first part 901
  • the second area 962 may be an area disposed on the second part 902 .
  • the folding area 963 may be an area disposed on the connection part 903 .
  • the region division of the display 960 illustrated in FIGS. 9A and 9B is exemplary, and the display 960 may be divided into a plurality (eg, four or more or two) regions according to a structure or function. .
  • the regions of the display 960 may be divided by the folding region 963 or the folding axis A, but in another embodiment, the display 960 is folded differently. Regions may be divided based on regions or other folding axes.
  • the first area 961 and the second area 962 may have a symmetrical shape with respect to the folding area 963 .
  • the second region 962 may include a notch cut according to the presence of the sensor region 434 , but in other regions, the first region 961 may include the first region 961 .
  • the region 961 may have a symmetrical shape.
  • the first region 961 and the second region 962 may include a portion having a shape symmetric to each other and a portion having a shape asymmetric to each other.
  • the first side member 9011 and the second side member 9021 when the electronic device 101 is in an unfolded state (eg, FIG. 9A ), the first side member 9011 and the second side member 9021 form an angle of about 180 degrees and are disposed to face the same direction can be
  • the surface of the first area 961 and the surface of the second area 962 of the display 960 may form about 180 degrees with each other and may face substantially the same direction (eg, the front direction of the electronic device).
  • the folding area 963 may form the same plane as the first area 961 and the second area 962 .
  • the first side member 9011 and the second side member 9021 may be disposed to face each other.
  • the surface of the first area 961 and the surface of the second area 962 of the display 960 may face each other while forming a narrow angle (eg, between 0 and 10 degrees).
  • At least a portion of the folding area 963 may be formed of a curved surface having a predetermined curvature.
  • the first side member 9011 and the second side member 9021 may be disposed at a certain angle to each other.
  • the surface of the first area 961 and the surface of the second area 962 of the display 960 may form an angle larger than the folded state and smaller than the unfolded state.
  • At least a portion of the folding area 963 may be formed of a curved surface having a predetermined curvature, and the curvature at this time may be smaller than that in a folded state.
  • 10A illustrates an antenna structure mounted on an electronic device in a folded state according to an exemplary embodiment.
  • 10B illustrates an antenna structure mounted on an electronic device in an unfolded state according to an exemplary embodiment.
  • the antenna structure 501 may be disposed inside the housing 900 of the electronic device 101 .
  • the antenna structure 501 may include a first antenna structure 501A and a second antenna structure 501B.
  • the structures of the first antenna structure 501A and the second antenna structure 501B may be referenced by the antenna structure 501 of FIG. 5 .
  • the same reference numerals are used for the same or substantially the same components as those described above, and overlapping descriptions are omitted.
  • the first antenna structure 501A and the second antenna structure 501B may be disposed inside at least one of the first part 901 or the second part 902 .
  • the first antenna structure 501A may be disposed on the first part 901
  • the second antenna structure 501B may be disposed on the second part 902 , but the antenna structure
  • the arrangement of 501 is not limited to the above-described example.
  • a first antenna array (eg, the first antenna array 330 of FIG. 4A ) or a conductive layer (eg, the conductive layer 520 of FIG. 5 ) is an electronic device. It may be disposed inside the first part 901 to face the rear surface of the 101 .
  • the first antenna structure 501A may radiate a signal in a first direction (eg, a +y direction) perpendicular to the rear surface of the electronic device 101 through the first antenna array and the conductive layer.
  • the first antenna structure 501A may radiate a signal in a second direction (eg, +z direction) perpendicular to the first direction through a second antenna array (eg, the second antenna array 430 of FIG. 5 ).
  • a second direction eg, +z direction
  • a first antenna array (eg, the first antenna array 330 of FIG. 4A ) or a conductive layer (eg, the conductive layer 520 of FIG. 5 ) is an electronic device. It may be disposed inside the first part 901 to face the side of the 101 .
  • the second antenna structure 501B may radiate a signal in a third direction (eg, a +x direction) perpendicular to the side surface of the electronic device 101 through the first antenna array and the conductive layer.
  • the second antenna structure 501B may radiate a signal in a fourth direction (eg, -y direction) perpendicular to the third direction through a second antenna array (eg, the second antenna array 430 of FIG. 5 ). have.
  • An antenna structure includes a printed circuit board (PCB), a radio frequency integrated circuit (RFIC) disposed on a first surface of the PCB, and a plurality of second surfaces disposed on a second surface parallel to the first surface of the PCB
  • a first antenna including two conductive patches, a dielectric layer adjacent to the second surface and parallel to the second surface, and a plurality of openings disposed in the dielectric layer and formed in regions corresponding to the plurality of conductive patches and a conductive layer including an opening, and the RFIC may transmit/receive a signal of a specified frequency through the first antenna and the conductive layer.
  • the antenna structure may include an air layer between the dielectric layer and the second surface.
  • the antenna structure may include a connector disposed on the first surface of the PCB and connected to an electrical connection member.
  • the plurality of openings may have a circular shape.
  • the length of the circumference of the plurality of openings may be proportional to the length of the wavelength of the signal.
  • the antenna structure may further include a second antenna, including a dipole antenna corresponding to the plurality of conductive patches, on the second surface of the PCB.
  • the RFIC may transmit/receive a signal of the specified frequency through the first antenna, the second antenna, and the conductive layer.
  • the RFIC transmits and receives the signal in a first direction through the first antenna and the conductive layer, and transmits and receives the signal in a second direction perpendicular to the first direction through the second antenna can do.
  • the second surface of the PCB includes a first area including the first antenna and a second area including the second antenna, and the conductive layer includes the first area of the dielectric layer. It may be disposed in an area corresponding to the area.
  • the specified frequency may include at least one of 28 GHz and 39 GHz.
  • An electronic device includes a housing, a wireless communication circuit disposed inside the housing, and an antenna structure electrically connected to the wireless communication circuit, wherein the antenna structure includes a printed circuit board (PCB), a A radio frequency integrated circuit (RFIC) disposed on a first surface, a first antenna disposed on a second surface parallel to the first surface of the PCB and including a plurality of conductive patches, adjacent to the second surface, a dielectric layer disposed parallel to the second surface and a conductive layer disposed on the dielectric layer and including a plurality of openings formed in regions corresponding to the plurality of conductive patches, wherein the wireless communication circuit comprises: Signals in a designated frequency domain may be transmitted/received through the first antenna and the conductive layer.
  • PCB printed circuit board
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • a housing includes a first housing structure including a first side member forming at least a portion of a side surface of the electronic device, and a second housing structure including a second side member forming at least a portion of the remaining area of the side surface a second housing structure, and a hinge structure connecting the first housing structure and the second housing structure, wherein the hinge structure is convertible to a folding or unfolding state, and the housing includes
  • the electronic device is disposed in the formed space and forms a front surface of the electronic device in an unfolded state of the electronic device, and corresponds to a first region corresponding to the first housing structure and a second housing structure.
  • the flexible display may include a second region configured to be used, wherein the first region and the second region face each other in a folded state of the electronic device.
  • the antenna structure may be disposed inside the housing such that the second surface of the PCB faces the rear surface of the electronic device.
  • the electronic device further includes a second antenna including a dipole antenna corresponding to the plurality of conductive patches on the second surface of the PCB, wherein the wireless communication circuit includes: The signal may be transmitted and received in a first direction perpendicular to the rear surface through a first antenna, and the signal may be transmitted/received in a second direction perpendicular to the first direction through the second antenna.
  • the plurality of openings may have a circular shape.
  • the length of the circumference of the plurality of openings may be proportional to the length of the wavelength of the signal.
  • the second surface of the PCB includes a first area including the first antenna and a second area including the second antenna, wherein the conductive layer comprises the first area of the dielectric layer. It may be disposed in an area corresponding to the area.
  • the PCB may have a first size
  • the additive dielectric layer or the conductive layer may have a second size larger than the first size
  • At least a portion of the conductive layer or the dielectric layer may contact at least a portion of the housing.
  • the conductive layer or the dielectric layer may transfer heat generated by the PCB and the RFIC to the housing.

Landscapes

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Abstract

다양한 실시 예에 따른 안테나 구조는, PCB (printed circuit board), 상기 PCB의 제1 면에 배치되는 RFIC (radio frequency integrated circuit), 상기 PCB의 상기 제1 면과 평행한 제2 면에 배치되고 복수 개의 도전성 패치를 포함하는 제1 안테나, 상기 제2 면과 인접하고, 상기 제2 면과 평행하게 배치되는 유전층 및 상기 유전층에 배치되고, 상기 복수 개의 도전성 패치와 대응되는 영역에 형성되는 복수 개의 개구(opening)를 포함하는 도전성 레이어를 포함하고, 상기 RFIC는 상기 제1 안테나 및 상기 도전성 레이어를 통해 지정된 주파수의 신호를 송수신할 수 있다.

Description

도전층을 포함하는 안테나 구조 및 이를 포함하는 전자 장치
본 개시의 다양한 실시 예들은 도전층을 포함하는 안테나 구조 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
4G(4th-generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 차세대(예: 5th-generation 또는 pre-5G) 통신 시스템의 상용화를 위한 노력이 이루어지고 있다.
이러한 노력의 일환으로, 차세대 통신 시스템은 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해서 고주파 대역(예: mmWave 대역)에서의 구현이 이루어질 수 있다. 또한, 고주파 대역에서 높은 자유공간 손실 완화 및 전파의 전달 거리 증가를 위해, 차세대 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대 배열 다중 입출력 (massive multi-input multi-output: massive MIMO), 전차원 다중입출력 (full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나 (array antenna), 아날로그 빔형성 (analog beam-forming), 또는 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
한편, 최근 스마트 폰과 같은 전자 장치는 처리 성능이 비약적으로 증가함에 따라 다양한 기능을 효과적으로 제공하기 위하여 큰 면적의 디스플레이가 선호된다. 이와 동시에 휴대성 향상을 위해 전자 장치의 소형화에 대한 요구도 여전히 존재한다. 이러한 요구를 만족시키기 위해 전자 장치는 폴더블 전자 장치를 포함할 수 있다. 연결부를 중심으로 접거나 펼칠 수 있는 폴더블 전자 장치는 사용자에게 휴대성과 이용성을 제공할 수 있다.
mmWave와 같은 고주파수(예: 약 20GHz내지 약 300GHz)의 신호가 가지는 높은 직진성으로 인해 전자 장치의 후면 방향으로 RF 신호를 방사하기 위해서는 전자 장치의 후면으로 고주파수 신호를 방사하기 위한 안테나 모듈이 배치될 수 있다. 그러나 전자 장치들은 후면의 대부분을 형성하는 백 글라스(back glass)에 포함된 금속층으로 인해, 신호의 방사에 어려움이 있을 수 있다.
또한, 폴더블 전자 장치의 경우, 내부 실장 공간의 제약으로 인해 전자 장치의 측면과 후면에 각각 안테나 모듈이 실장될 수 있으나, 이러한 구조로 인하여 각 안테나 모듈 간의 안테나 커버리지가 중첩될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 안테나 구조는 원형 개구를 포함하는 도전성 레이어를 포함함으로써, 신호를 방사할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따른 안테나 구조는, PCB (printed circuit board), 상기 PCB의 제1 면에 배치되는 RFIC (radio frequency integrated circuit), 상기 PCB의 상기 제1 면과 평행한 제2 면에 배치되고 복수 개의 도전성 패치를 포함하는 제1 안테나, 상기 제2 면과 인접하고, 상기 제2 면과 평행하게 배치되는 유전층 및 상기 유전층에 배치되고, 상기 복수 개의 도전성 패치와 대응되는 영역에 형성되는 복수 개의 개구(opening)를 포함하는 도전성 레이어를 포함하고, 상기 RFIC는 상기 제1 안테나 및 상기 도전성 레이어를 통해 지정된 주파수의 신호를 송수신할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되는 무선 통신 회로 및 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되는 안테나 구조를 포함하고, 상기 안테나 구조는 PCB, 상기 PCB의 제1 면에 배치되는 RFIC, 상기 PCB의 상기 제1 면과 평행한 제2 면에 배치되고, 복수 개의 도전성 패치를 포함하는 제1 안테나, 상기 제2 면과 인접하고, 상기 제2 면과 평행하게 배치되는 유전층 및 상기 유전층에 배치되고, 상기 복수 개의 도전성 패치와 대응되는 영역에 형성되는 복수 개의 개구(opening)를 포함하는 도전성 레이어를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1 안테나 및 상기 도전성 레이어를 통해 지정된 주파수 영역의 신호를 송수신할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 안테나 구조는 패치 안테나 및 도전성 레이어를 통해 신호를 방사함으로써, 고주파수 대역의 신호의 커버리지를 향상시킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 안테나 구조는 인접하는 전자 장치의 하우징에 의한 방사 효율 저하를 방지하고, 안테나를 통한 신호 방사의 최대 이득을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른, 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치의 블록도이다.
도 3은, 예를 들어, 도 2를 참조하여 설명된 제 3 안테나 모듈의 구조의 일 실시예를 도시한다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈 및 안테나 모듈에 포함되는 PCB의 제1 면을 도시한다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈 및 안테나 모듈에 포함되는 PCB의 제2 면을 도시한다.
도 5는 일 실시 예에 따라 전자 장치에 실장되는 안테나 구조를 도시한다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 안테나 구조를 포함하는 전자 장치의 후면을 도시한다.
도 6b는 일 실시 예에 따른 안테나 구조를 포함하는 전자 장치의 전면을 도시한다.
도 7은 도 6a에 도시된 A-A' 선에 따른 전자 장치 및 안테나 구조의 단면도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 안테나 구조의 평면도이다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 펼쳐진 상태(unfolded state)의 전자 장치를 도시한다.
도 9b는 일 실시 예에 따른 접힌 상태(folded state)의 전자 장치를 도시한다.
도 10a는 일 실시 예에 따라 접힌 상태의 전자 장치에 실장되는 안테나 구조를 도시한다.
도 10b는 일 실시 예에 따라 펼쳐진 상태의 전자 장치에 실장되는 안테나 구조를 도시한다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시 예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른, 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치(101)의 블록도(200)이다. 도 2를 참조하면, 전자 장치(101)는 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 radio frequency integrated circuit(RFIC)(222), 제 2 RFIC(224), 제 3 RFIC(226), 제 4 RFIC(228), 제 1 radio frequency front end(RFFE)(232), 제 2 RFFE(234), 제 1 안테나 모듈(242), 제 2 안테나 모듈(244), 및 안테나(248)를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 더 포함할 수 있다. 네트워크(199)는 제 1 네트워크(292)와 제2 네트워크(294)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 도1에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 네트워크(199)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(222), 제 2 RFIC(224), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFFE(232), 및 제 2 RFFE(234)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 4 RFIC(228)는 생략되거나, 제 3 RFIC(226)의 일부로서 포함될 수 있다.
제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제 1 네트워크(292)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 네트워크는 2세대(2G), 3G, 4G, 또는 long term evolution(LTE) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 지정된 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 2 네트워크(294)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 다른 지정된 대역(예: 약 6GHz 이하)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 보조 프로세서(123), 또는 통신 모듈(190)과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다.
제 1 RFIC(222)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 라디오 주파수(RF) 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 안테나(예: 제 1 안테나 모듈(242))를 통해 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 1 RFFE(232))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제 1 RFIC(222)는 전처리된 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 2 RFIC(224)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에 사용되는 Sub6 대역(예: 약 6GHz 이하)의 RF 신호(이하, 5G Sub6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Sub6 RF 신호가 안테나(예: 제 2 안테나 모듈(244))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 2 RFFE(234))를 통해 전처리될 수 있다. 제 2 RFIC(224)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 3 RFIC(226)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에서 사용될 5G Above6 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 RF 신호(이하, 5G Above6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제 3 RFFE(236)를 통해 전처리될 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 전처리된 5G Above6 RF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 3 RFFE(236)는 제 3 RFIC(226)의 일부로서 형성될 수 있다.
전자 장치(101)는, 일실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제 4 RFIC(228)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 4 RFIC(228)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 중간(intermediate) 주파수 대역(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)의 RF 신호(이하, IF 신호)로 변환한 뒤, 상기 IF 신호를 제 3 RFIC(226)로 전달할 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제 3 RFIC(226)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제 4 RFIC(228)는 IF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 RFIC(222)와 제 2 RFIC(224)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 RFFE(232)와 제 2 RFFE(234)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(242) 또는 제 2 안테나 모듈(244)중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 제 3 안테나 모듈(246)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제 1 서브스트레이트(예: main PCB)에 배치될 수 있다. 이런 경우, 제 1 서브스트레이트와 별도의 제 2 서브스트레이트(예: sub PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제 3 RFIC(226)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(248)가 배치되어, 제 3 안테나 모듈(246)이 형성될 수 있다. 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)를 동일한 서브스트레이트에 배치함으로써 그 사이의 전송 선로의 길이를 줄이는 것이 가능하다. 이는, 예를 들면, 5G 네트워크 통신에 사용되는 고주파 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 신호가 전송 선로에 의해 손실(예: 감쇄)되는 것을 줄일 수 있다. 이로 인해, 전자 장치(101)는 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나(248)는 빔포밍에 사용될 수 있는 복수개의 안테나 엘레멘트들을 포함하는 안테나 어레이로 형성될 수 있다. 이런 경우, 제 3 RFIC(226)는, 예를 들면, 제 3 RFFE(236)의 일부로서, 복수개의 안테나 엘레멘트들에 대응하는 복수개의 위상 변환기(phase shifter)(238)들을 포함할 수 있다. 송신 시에, 복수개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘레멘트를 통해 전자 장치(101)의 외부(예: 5G 네트워크의 베이스 스테이션)로 송신될 5G Above6 RF 신호의 위상을 변환할 수 있다. 수신 시에, 복수개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘레멘트를 통해 상기 외부로부터 수신된 5G Above6 RF 신호의 위상을 동일한 또는 실질적으로 동일한 위상으로 변환할 수 있다. 이것은 전자 장치(101)와 상기 외부 간의 빔포밍을 통한 송신 또는 수신을 가능하게 한다.
제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)는 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)와 독립적으로 운영되거나(예: Stand-Alone (SA)), 연결되어 운영될 수 있다(예: Non-Stand Alone (NSA)). 예를 들면, 5G 네트워크에는 액세스 네트워크(예: 5G radio access network(RAN) 또는 next generation RAN(NG RAN))만 있고, 코어 네트워크(예: next generation core(NGC))는 없을 수 있다. 이런 경우, 전자 장치(101)는 5G 네트워크의 액세스 네트워크에 액세스한 후, 레거시 네트워크의 코어 네트워크(예: evolved packed core(EPC))의 제어 하에 외부 네트워크(예: 인터넷)에 액세스할 수 있다. 레거시 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: LTE 프로토콜 정보) 또는 5G 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: New Radio(NR) 프로토콜 정보)는 메모리(230)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(120), 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214))에 의해 액세스될 수 있다.
도 3은, 예를 들어, 도 2를 참조하여 설명된 제 3 안테나 모듈(246)의 구조의 일실시예를 도시한다. 도 3a는, 상기 제 3 안테나 모듈(246)을 일측에서 바라본 사시도이고, 도 3b는 상기 제 3 안테나 모듈(246)을 다른 측에서 바라본 사시도이다. 도 3c는 상기 제 3 안테나 모듈(246)의 A-A'에 대한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 일실시예에서, 제 3 안테나 모듈(246)은 인쇄회로기판(310), 안테나 어레이(330), RFIC(radio frequency integrate circuit)(352), PMIC(power manage integrate circuit)(354), 모듈 인터페이스(370)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 제 3 안테나 모듈(246)은 차폐 부재(390)를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서는, 상기 언급된 부품들 중 적어도 하나가 생략되거나, 상기 부품들 중 적어도 두 개가 일체로 형성될 수도 있다.
인쇄회로기판(310)은 복수의 도전성 레이어들, 및 상기 도전성 레이어들과 교번하여 적층된 복수의 비도전성 레이어들을 포함할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(310)은, 상기 도전성 레이어에 형성된 배선들 및 도전성 비아들을 이용하여 인쇄회로기판(310) 및/또는 외부에 배치된 다양한 전자 부품들 간 전기적 연결을 제공할 수 있다.
안테나 어레이(330)(예를 들어, 도 2의 248)는, 방향성 빔을 형성하도록 배치된 복수의 안테나 엘리먼트들(332, 334, 336, 또는 338)을 포함할 수 있다. 상기 안테나 엘리먼트들은, 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(310)의 제 1 면에 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 안테나 어레이(330)는 인쇄회로기판(310)의 내부에 형성될 수 있다. 실시예들에 따르면, 안테나 어레이(330)는, 동일 또는 상이한 형상 또는 종류의 복수의 안테나 어레이들(예: 다이폴 안테나 어레이, 및/또는 패치 안테나 어레이)을 포함할 수 있다.
RFIC(352)(예를 들어, 도 2의 226)는, 상기 안테나 어레이와 이격된, 인쇄회로기판(310)의 다른 영역(예: 상기 제 1 면의 반대쪽인 제 2 면)에 배치될 수 있다. 상기 RFIC는, 안테나 어레이(330)를 통해 송/수신되는, 선택된 주파수 대역의 신호를 처리할 수 있도록 구성된다. 일실시예에 따르면, RFIC(352)는, 송신 시에, 통신 프로세서(미도시)로부터 획득된 기저대역 신호를 지정된 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다. 상기 RFIC(352)는, 수신 시에, 안테나 어레이(330)를 통해 수신된 RF 신호를, 기저대역 신호로 변환하여 통신 프로세서에 전달할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, RFIC(352)는, 송신 시에, IFIC(intermediate frequency integrate circuit)(예를 들어, 도 2의 228)로부터 획득된 IF 신호(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)를 선택된 대역의 RF 신호로 업 컨버트 할 수 있다. 상기 RFIC(352)는, 수신 시에, 안테나 어레이(330)를 통해 획득된 RF 신호를 다운 컨버트하여 IF 신호로 변환하여 상기 IFIC에 전달할 수 있다.
PMIC(354)는, 상기 안테나 어레이와 이격된, 인쇄회로기판(310)의 다른 일부 영역(예: 상기 제 2 면)에 배치될 수 있다. PMIC는 메인 PCB(미도시)로부터 전압을 공급받아서, 안테나 모듈 상의 다양한 부품(예를 들어, RFIC(352))에 필요한 전원을 제공할 수 있다.
차폐 부재(390)는 RFIC(352) 또는 PMIC(354) 중 적어도 하나를 전자기적으로 차폐하도록 상기 인쇄회로기판(310)의 일부(예를 들어, 상기 제 2 면)에 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 차폐 부재(390)는 쉴드캔을 포함할 수 있다.
도시되지 않았으나, 다양한 실시 예들에서, 제 3 안테나 모듈(246)은, 모듈 인터페이스를 통해 다른 인쇄회로기판(예: 주 회로기판)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 모듈 인터페이스는, 연결 부재, 예를 들어, 동축 케이블 커넥터, board to board 커넥터, 인터포저, 또는 FPCB(flexible printed circuit board)를 포함할 수 있다. 상기 연결 부재를 통하여, 상기 안테나 모듈의 RFIC(352) 및/또는 PMIC(354)가 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈 및 안테나 모듈에 포함되는 PCB의 제1 면을 도시한다. 도 4b는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈 및 안테나 모듈에 포함되는 PCB의 제2 면을 도시한다.
도 4a 및 도 4b를 함께 참조하면, 일 실시 예에 따른 안테나 모듈(400)은 PCB(printed circuit board)(310), PCB(310)와 연결되는 RFIC(radio frequency integrated circuit)(352), PCB(310) 상에 배치되는 적어도 하나의 안테나 어레이(330 또는 430) 및 커넥터(440)를 포함할 수 있다. 전술한 내용과 동일하거나 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호르 사용하였으며, 중복되는 설명은 생략된다.
도 4a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 PCB(310)는 RFIC(352)와 전기적으로 연결될 수 있다. PCB(310)와 RFIC(352)는 PCB(310)의 제1 면(411)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 실시 예(미도시)에 따르면, PCB(310)와 RFIC(352)는 전기적 연결부재(예: FPCB(flexible printed circuit board))를 통해 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(400)은 PCB(310)의 제1 면(411)에 배치되는 커넥터(440)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(400)은 커넥터(440)를 통해 적어도 하나의 전자 부품(예: IFIC(intermediate frequency integrated circuit), CP(communication processor))과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(400)은 커넥터(440) 및 커넥터(440)와 연결된 RFIC(미도시)를 통해 IFIC(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 안테나 모듈(400)은 PCB(310)의 제1 면(411)과 평행한 제2 면(412)에 배치되는 적어도 하나의 안테나 어레이(330 또는 430)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 안테나 어레이(330 또는 430)는 각각 제1 안테나 어레이(330)(예: 도 3의 안테나 어레이(330))(또는 제1 안테나) 및 제2 안테나 어레이(430)(또는 제2 안테나)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 어레이(330) 및 제2 안테나 어레이(430)는 복수의 안테나 엘리먼트들(332, 334, 336, 338, 432, 434, 436, 438)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 어레이(330)는 복수의 도전성 패치를 포함하는 패치 안테나를 포함할 수 있고, 제2 안테나 어레이(340)는 복수의 도전성 패치를 포함하는 다이폴 안테나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시 예에 따른 제1 안테나 어레이(330)는 도 3의 안테나 어레이(330)로 참조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, PCB(310)와 전기적으로 연결되는 RFIC(352)는 PCB(310)에 배치되는 안테나를 제어함으로써, 신호를 방사하도록 할 수 있다. 예를 들어, RFIC(352)는 PCB(310)에 배치되는 제1 안테나 어레이(330)를 제어함으로써, PCB(310)의 제2 면(312)이 향하는 방향으로 신호를 방사하도록 할 수 있다. RFIC(352)는 PCB(310)에 배치되는 제1 안테나 어레이(330)를 제어함으로써, 지정된 주파수 대역(예: 29GHz 또는 39GHz)의 신호(예: mmWave 신호)를 송수신 할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따라 전자 장치에 실장되는 안테나 구조를 도시한다.
도 4a, 도 4b 및 도 5를 함께 참조하면, 일 실시 예에 따른 안테나 구조(501)는 안테나 모듈(400), 유전층(510) 및 유전층에 배치되는 도전성 레이어(520)를 포함하고, 전자 장치(500) 내부에 배치될 수 있다. 전술한 내용과 동일하거나 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하였으며, 중복되는 설명은 생략된다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 구조(501)는 전자 장치(500)의 후면 커버(570)와 인접하게 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 구조(501)는 전자 장치(500)의 후면 커버(570)와 수직한 방향에서, 카메라 구조(590)와 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 구조(501)의 적어도 일부는 후면 커버(570)와 접촉할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 구조(501)의 적어도 일부가 후면 커버(570)와 접촉함으로써, PCB(310)에 실장되는 적어도 하나의 전자 부품(예: PMIC(power management integrated circuit)(354)) 및/또는 RFIC(352)에서 발생한 열이 후면 커버(570)로 전달될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 구조(501)는 PCB(310), PCB(310)와 연결되는 RFIC(352), PCB(310)와 이격되어 배치되는 유전층(510) 및 유전층(510)에 배치되고, 복수의 개구들(openings)(530)를 포함하는 도전성 레이어(520)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 유전층(510)은 기 지정된 기준값 이상의 유전율(permittivity)을 갖는 유전체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유전층(510)은 5 이상의 유전 상수를 갖는 유전체를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시 예에 따르면, 유전층(510)(예: 그라파이트 시트(graphite sheet))은 전자 장치(500)의 내부에 배치되는 도전체(580)와 전기적 또는 물리적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 유전층(510)은 PCB(310)와 이격되어 배치될 수 있고, 안테나 구조(501)는 유전층(510)과 PCB(310) 사이에 공기층을 포함할 수 있고, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 구조(501)는 유전층(510)에 배치되고, 복수 개의 개구들(530)(예: 제1 개구(532), 제2 개구(534), 제3 개구(536) 및 제4 개구(538))을 포함하는 도전성 레이어(520)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수 개의 개구들(530)은 PCB(310) 상에 배치되는 안테나 어레이(예: 도 4b의 제1 안테나 어레이(330))와 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 개구(530)는 원형 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 레이어(520)는 유전층(510)에 도금되어 형성될 수 있다. 다른 실시 예(미도시)에 따르면, 도전성 레이어(520)는 유전층(510)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전성 레이어(520)는 화학적 공법 또는 테이프를 통해 유전층(510)에 부착될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, PCB(310)의 제2 면(예: 도 4b의 제2 면(412))은 제1 안테나 어레이(330)를 포함하는 제1 영역과 제2 안테나 어레이(430)를 포함하는 제2 영역을 포함하고, 도전성 레이어(520)는 제1 영역에 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 레이어(520)에 포함되는 복수 개의 개구들(530) 중 적어도 일부의 크기 및 둘레 길이는 PCB(310)에 배치되는 안테나 어레이(예: 도 4b의 제1 안테나 어레이(330))를 통해 방사되는 신호의 파장 길이(wavelength)에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 복수의 개구들(530) 중 적어도 일부의 둘레는 안테나 어레이(예: 도 4b의 제1 안테나 어레이(330))에 의해 방사되는 신호의 파장 길이에 비례하도록 결정될 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
일 실시 예에 따르면, RFIC(352)는 PCB(310) 상에 배치되는 제1 안테나 어레이(330), 도전성 레이어(520) 및/또는 제2 안테나 어레이(430)를 제어함으로써, 지정된 주파수 대역(예: 28GHz 또는 39GHz)의 신호를 송수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, RFIC(352)는 제1 안테나 어레이(330), 제2 안테나 어레이(430) 및 도전성 레이어(520)를 제어함으로써, 신호를 지정된 방향으로 방사하도록 할 수 있다. 예를 들어, RFIC(352)는 PCB(310) 상에 배치되는 제1 안테나 어레이(330) 및 도전성 레이어(520)를 제어함으로써 +z 방향으로 신호를 방사할 수 있다. RFIC(352)는 PCB(310) 상에 배치되는 제2 안테나 어레이(430)를 제어함으로써 +y 방향으로 지정된 주파수 대역의 신호를 방사할 수 있다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 안테나 구조를 포함하는 전자 장치의 후면을 도시한다. 도 6b는 일 실시 예에 따른 안테나 구조를 포함하는 전자 장치의 전면을 도시한다.
도 6a 및 도 6b를 함께 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(500)는 내부에 배치되는 안테나 구조(501)를 포함할 수 있다. 전술한 내용과 동일하거나 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하였으며, 중복되는 설명은 생략된다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 구조(501)는 제1 크기를 갖고 전자 장치(500) 내부에 배치될 수 있다. 안테나 구조(501)는 전자 장치(500)의 후면 커버(예: 도 5의 후면 커버(570))와 수직한 방향에서 카메라 구조(590)와 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 구조(501)는 FPCB(610)를 통해 전자 장치(500) 내부의 적어도 하나의 전자 부품(예: IFIC(intermediate frequency integrated circuit))과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 유전층(510) 및/또는 도전성 레이어(520)는 제1 크기보다 큰 제2 크기를 갖고 전자 장치(500) 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 유전층(510) 및 도전성 레이어(520)는 제1 크기보다 큰 제2 크기를 가질 수 있다. 다른 예(미도시)를 들어, 유전층(510)은 제1 크기보다 큰 제2 크기를 갖고, 도전성 레이어(520)는 제1 크기를 가질 수 있으나. 이에 한정되는 것은 아니다. 다양한 실시 예에 따른 유전층(510) 및 도전성 레이어(520)의 크기 및 배치는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바에 한정되는 것은 아니고, 각각 다양하게 참조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 레이어(520)는 전자 장치(500)의 후면 커버(예: 도 5의 후면 커버(570)) 또는 하우징 중 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 도전성 레이어(520)가 전자 장치(500)의 후면 커버(예: 도 5의 후면 커버(570))와 접촉함으로써, 안테나 구조(501)로부터 발생한 열을 전자 장치(500)의 후면 커버로 전달할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 유전층(510)은 전자 장치(500)의 하우징 중 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 유전층(510)이 전자 장치(500)의 하우징 중 적어도 일부와 접촉함으로써, 안테나 구조(501)로부터 발생한 열을 하우징 중 적어도 일부로 전달할 수 있다.
도 7은 도 6a에 도시된 A-A' 선에 따른 전자 장치 및 안테나 구조의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 안테나 구조(501)는 유전층(510), 도전성 레이어(520), 적어도 하나의 안테나 레이어(330 또는 430), PCB(310), 공기층(540), RFIC(352), FPCB(flexible printed circuit board)(710) 및 무선 통신 회로(720)를 포함하고, 전자 장치(500) 내부에 배치될 수 있다. 다른 실시 예(미도시)에 따르면, 상술한 구성 중 일부(예: 공기층(540))는 생략될 수 있고, 다른 구성이 추가될 수 있다. 전술한 내용과 동일하거나 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하였으며, 중복되는 설명은 생략된다.
일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 어레이(330) 및/또는 제2 안테나 어레이(430)는 PCB(310) 상에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, PCB(310)는 제1 안테나 어레이(330)를 포함하는 제1 영역 및 제2 안테나 어레이(430)를 포함하는 제2 영역을 포함할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 레이어(520)는 유전층(510) 중 PCB(310)와 대면하지 않는 면에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도전성 레이어(520)는 전자 장치(500)의 후면 커버(570)와 인접하도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도전성 레이어(520)는 후면 커버(570)와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 도전성 레이어(520)는 후면 커버(570)의 일면에 도전성 테이프를 통해 부착될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 도전성 레이어(520)는 후면 커버(570) 및 유전층(510)에 접촉하도록 도금되어 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 유전층(510)은 PCB(310) 및 적어도 하나의 안테나 어레이(330 또는 430)와 일정한 간격이 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 구조(501)는 유전층(510)과 PCB(310) 및 적어도 하나의 안테나 어레이(330 또는 430) 사이에 공기층(air-gap)(540)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, PCB(310) 및 RFIC(352)는 FPCB(710)를 통해 무선 통신 회로(720)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 회로(720)는 CP(communication processor) 및 IFIC(intermediate frequency integrated circuit)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 무선 통신 회로(720)는 RFIC(352)를 통해 적어도 하나의 안테나 어레이(330 및/또는 430) 및 도전성 레이어(520)를 제어함으로써, 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(720)가 RFIC(352) 및 PCB(310)를 통해 제1 안테나 어레이(330)에 급전함으로써, 제1 안테나 어레이(330)가 제1 방사체로 동작하고, 도전성 레이어(520)가 제2 방사체로 동작할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 어레이(330), 제2 안테나 어레이(430) 및 도전성 레이어(520)는 각각 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 안테나 구조의 평면도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시 예에 따른 안테나 구조(501)는 유전층(510) 및 도전성 레이어(520)를 포함할 수 있다. 전술한 내용과 동일하거나 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호르 사용하였으며, 중복되는 설명은 생략된다.
일 실시 예에 따르면, 유전층(510)은 PCB(310)에서 제2 안테나 어레이(430)를 포함하는 영역과 대응되는 제2 영역(512) 및 제2 영역(512)을 제외한 제1 영역(511)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 유전층(510)의 제1 영역(511)은 PCB(310)에서 제1 안테나 어레이(예: 도 4b의 제1 안테나 어레이(330))를 포함하는 영역과 대응될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 레이어(520)는 유전층(510) 중 PCB(310)의 제1 영역(511)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도전성 레이어(520)에 포함되는 복수 개의 개구들(530)은 각각 제1 안테나 어레이의 엘리먼트들(예: 도 4b의 복수의 엘리먼트들(332, 334, 336, 338))과 대응되는 영역에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 레이어(520)에 포함되는 복수 개의 개구들(530)은 원형 형상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 형상으로 참조될 수 있다. 단, 설명의 편의를 위해 이하에서는, 원형 형상을 갖는 것을 전제로 후술한다.
일 실시 예에 따르면, 복수 개의 개구들(530)의 반지름(R)은 안테나 구조(501)가 제1 안테나 어레이(예: 도 4b의 제1 안테나 어레이(330))를 통해 방사하는 신호의 파장 길이(λ)에 기반하여 결정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수 개의 개구들(530)의 반지름(R) 및 둘레 길이는 안테나 구조(501)가 제1 안테나 어레이(예: 도 4b의 제1 안테나 어레이(330))를 통해 방사하는 신호의 파장 길이(λ)에 비례할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수 개의 개구들(530)의 반지름(R) 및 둘레 길이는 지정된 범위 내에서 결정될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 개구들(530)의 반지름(R)은 아래의 식과 같이 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2022000002-appb-img-000001
예를 들어, 복수 개의 개구들(530)의 반지름(R)은 복수 개의 개구들(530)의 둘레 길이가 파장 길이(λ)의 0.25배 내지 2배가 되도록 결정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 구조(501)가 복수 개의 개구들(530)을 갖는 도전성 레이어(520)를 포함함으로써, 안테나 구조(501)를 통해 방사되는 신호의 방사 범위 및 최대 이득(peak gain)이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 안테나 구조(501)는 복수 개의 개구들(530)을 갖는 도전성 레이어(520)를 포함함으로써, 아래의 표 1과 같이, 방사되는 신호의 방사 범위(예: CDF50%(50% value of cumulative density function))(dBi)가 향상될 수 있다. 일 실시 예에 따른 파장 길이(wave length), 1 λ의 길이는 7.76 mm임을 전제로 한다.
CDF50% (dBi) Delta (dB)
Frequency (dB) Conventional 1λ 1.25λ 1.5λ 1λ 1.25λ 1.5λ
37 -2.98 -1.81 -2.07 -2.23 1.17 0.91 0.75
38.5 -2.30 -1.40 -1.81 -1.82 0.89 0.49 0.48
40 -2.64 -2.24 -2.30 -2.35 0.40 0.34 0.29
표 1을 참조하면, 예를 들어 37GHz 대역의 통신에서, 둘레의 길이가 파장 길이의 1.25배인 복수 개의 개구들(530)을 갖는 도전성 레이어(520)를 포함하는 경우, 도전성 레이어(520)를 포함하지 않는 경우에 비해 방사 범위가 0.91만큼 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 안테나 구조(501)는 복수 개의 개구들(530)을 갖는 도전성 레이어(520)를 포함함으로써, 아래의 표 2과 같이, 방사되는 신호의 최대 이득(peak gain)(dBi)가 향상될 수 있다. 일 실시 예에 따른 파장 길이(wave length), 1 λ의 길이는 7.76 mm임을 전제로 한다.
Peak Gain (dBi) Delta (dB)
Frequency (dB) Conventional 1λ 1.25λ 1.5λ 1λ 1.25λ 1.5λ
37 9.18 9.33 9.42 9.49 0.15 0.24 0.31
38.5 8.90 9.61 10.08 10.26 0.71 1.18 1.36
40 9.09 9.97 10.20 10.51 0.88 1.11 1.42
표 2를 참조하면, 예를 들어 40GHz 대역의 통신에서, 둘레의 길이가 파장 길이의 1.5배인 복수 개의 개구들(530)을 갖는 도전성 레이어(520)를 포함하는 경우, 도전성 레이어(520)를 포함하지 않는 경우에 비해 최대 이득이 1.42만큼 향상될 수 있다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 펼쳐진 상태(unfolded state)의 전자 장치를 도시한다. 도 9b는 일 실시 예에 따른 접힌 상태(folded state)의 전자 장치를 도시한다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 일 실시 예에서, 전자 장치(101)는, 폴더블 하우징(900)(이하, 줄여서 "하우징"(900)) 및 하우징(900)에 의해 형성된 공간 내에 배치된 플렉서블(flexible) 또는 폴더블(foldable) 디스플레이(960)(이하, 줄여서, "디스플레이"(960))를 포함할 수 있다. 본 문서에서는 디스플레이(960)가 배치된 면을 제1 면 또는 전자 장치(101)의 전면으로 정의한다. 그리고, 전면의 반대 면을 제2 면 또는 전자 장치(101)의 후면으로 정의한다. 또한 전면과 후면 사이의 공간을 둘러싸는 면을 제3 면 또는 전자 장치(101)의 측면으로 정의한다.
일 실시 예에서, 하우징(900)은 도 9a의 펼침 상태에서, 실질적으로 직사각형의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(900)은 지정된 폭(W1) 및 상기 지정된 폭(W1) 보다 긴 지정된 길이(L1)를 가질 수 있다. 또 다른 예로, 하우징(900)은 지정된 폭(W1) 및 상기 지정된 폭(W1)과 실질적으로 동일하거나, 보다 짧은 지정된 길이(L1)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 지정된 폭(W1)은 디스플레이(960)의 폭일 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(101)의 하우징(900)은 상기 직사각형의 긴 가장자리(예: 도 9a에서 전자 장치(101)의 하우징(900)의 가장자리들 중 y 축 방향을 향하는 가장자리)와 실질적으로 평행한 폴딩 축(A)을 기준으로 접히거나 펼쳐질 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(900)은, 제1 파트(901), 제2 파트(902), 및 연결부(903)를 포함할 수 있다. 연결부(903)는 제1 파트(901) 및 제2 파트(902) 사이에 배치될 수 있다. 연결부(903)는 제1 파트(901) 및 제2 파트(902)와 결합될 수 있고, 제1 파트(901) 및/또는 제2 파트(902)는 연결부(903)(또는 폴딩 축(A))를 중심으로 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 파트(901)는 제1 측면 부재(9011) 및 제1 후면 커버(9013)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 파트(902)는 제2 측면 부재(9021) 및 제2 후면 커버(9023)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 측면 부재(9011)는 제1 파트(901)의 가장자리를 따라 연장될 수 있고, 전자 장치(101)의 측면의 적어도 일부분을 형성할 수 있다. 제1 측면 부재(9011)는 도전성 물질(예: 금속)로 형성된 적어도 하나의 도전성 부분을 포함할 수 있다. 상기 도전성 부분은 RF 신호를 송신 및/또는 수신하기 위한 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 제1 측면 부재(9011)와 유사하게, 제2 측면 부재(9021)는 전자 장치(101)의 측면의 일부분을 형성할 수 있고, 제2 측면 부재(9021)의 적어도 일부분은 도전성 물질로 형성되어 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 측면 부재(9011) 및 제2 측면 부재(9021)는 폴딩 축(A)을 중심으로 양측에 배치되고, 폴딩 축(A)에 대하여 실질적으로 대칭인 형상을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 측면 부재(9011) 및 제2 측면 부재(9021)는 전자 장치(101)의 상태가 펼침 상태인지, 접힘 상태인지, 또는 중간 상태인지 여부에 따라 서로 이루는 각도나 거리가 달라질 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(900)은 디스플레이(960)를 수용하는 리세스를 형성할 수 있다. 상기 리세스는 디스플레이(960)의 형상과 대응될 수 있다.
일 실시 예에서, 센서 영역(934)은 제2 파트(902)의 일 코너에 인접하여 소정 영역을 가지도록 형성될 수 있다. 다만 센서 영역(934)의 배치, 형상, 및 크기는 도시된 예시에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 다른 실시 예에서 센서 영역(934)은 하우징(900)의 다른 코너 혹은 상단 코너와 하단 코너 사이의 임의의 영역에 제공될 수 있다. 또 다른 예로, 센서 영역(934)은 생략될 수도 있다. 예를 들어, 센서 영역(934)에 배치되는 부품들(components)은 디스플레이(960)의 하부에 배치되거나, 하우징(900)의 다른 위치에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(101)에 내장된 다양한 기능을 수행하기 위한 부품들(components)이 센서 영역(934)을 통해, 또는 센서 영역(934)에 마련된 하나 이상의 개구(opening)를 통해 전자 장치(101)의 전면에 노출될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 부품들은 다양한 종류의 센서들을 포함할 수 있다. 상기 센서는, 예를 들어, 전면 카메라, 리시버 또는 근접 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 후면 커버(9013)는 전자 장치(101)의 후면에서 제1 파트(901)에 배치될 수 있다. 제1 후면 커버(9013)는 실질적으로 직사각형인 가장자리를 가질 수 있다. 제1 후면 커버(9013)와 유사하게, 상기 제2 후면 커버(9023)는 전자 장치(101)의 후면에서 제2 파트(902)에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 후면 커버(9013) 및 제2 후면 커버(9023)는 상기 폴딩 축(A)을 중심으로 실질적으로 대칭적인 형상을 가질 수 있다. 다만, 제1 후면 커버(9013) 및 제2 후면 커버(9023)가 반드시 상호 대칭적인 형상을 가지는 것은 아니며, 다른 실시 예에서, 전자 장치(101)는 다양한 형상의 제1 후면 커버(9013) 및/또는 제2 후면 커버(9023)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 제1 후면 커버(9013)는 제1 측면 부재(9011)와 일체로 형성될 수 있고, 제2 후면 커버(9023)는 제2 측면 부재(9021)와 일체로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 후면 커버(9013), 제2 후면 커버(9023), 제1 측면 부재(9011), 및 제2 측면 부재(9021)는 전자 장치(101)의 다양한 부품들(예: 인쇄 회로 기판, 또는 배터리)이 배치될 수 있는 공간을 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(101)의 후면에는 하나 이상의 부품(components)이 배치되거나 시각적으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 제1 후면 커버(9013)의 적어도 일 영역을 통해 서브 디스플레이(965)의 적어도 일부가 시각적으로 노출될 수 있다. 다른 예를 들어, 제2 후면 커버(9023)의 적어도 일 영역을 통해 후면 카메라(980)가 시각적으로 노출될 수 있다. 또 다른 예로, 전자 장치(101)의 후면의 일 영역에 후면 카메라(980)가 배치될 수 있다.
전자 장치(101)의 하우징(900)은 도 9a 및 도 9b에 도시된 형태 및 결합으로 제한되지 않으며, 다른 형상이나 부품의 조합 및/또는 결합에 의해 구현될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 연결부(903)는 제1 파트(901) 및 제2 파트(902)가 상호 회전 가능하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 연결부(903)는 제1 파트(901) 및 제2 파트(902)와 결합된 힌지 구조를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 연결부(903)는 제1 측면 부재(9011)와 제2 측면 부재(9021) 사이에 배치되어, 내부 부품 (예를 들어, 상기 힌지 구조)을 가리기 위한 힌지 커버(930)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 힌지 커버(930)는, 상기 전자 장치(101)의 상태(펼침 상태(flat state) 또는 접힘 상태(folded state)에 따라, 제1 측면 부재(9011) 및 제2 측면 부재(9021)의 일부에 의해 가려지거나, 외부로 노출될 수 있다.
일례로, 도 9a에 도시된 바와 같이 전자 장치(101)가 펼침 상태인 경우, 힌지 커버(930)의 적어도 일부는 제1 측면 부재(9011) 및 제2 측면 부재(9021)에 의해 가려져 노출되지 않을 수 있다. 일례로, 도 9b에 도시된 바와 같이 전자 장치(101)가 접힘 상태인 경우, 힌지 커버(930)는 제1 측면 부재(9011) 및 제2 측면 부재(9021) 사이에서 외부로 노출될 수 있다. 일례로, 제1 측면 부재(9011) 및 제2 측면 부재(9021)가 소정의 각도를 이루는(folded with a certain angle) 중간 상태(intermediate state)인 경우, 힌지 커버(930)의 일부는 제1 측면 부재(9011) 및 제2 측면 부재(9021)의 사이에서 외부로 일부 노출될 수 있다. 다만 이 경우 힌지 커버(930)가 노출되는 면적은 도 9b의 완전히 접힌 상태보다 적을 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(960)는, 하우징(900)에 의해 형성된 공간 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(960)는 하우징(900)에 의해 형성되는 리세스 상에 안착되며, 전자 장치(101)의 전면의 대부분을 형성할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)의 전면은 디스플레이(960) 및 디스플레이(960)에 인접한 제1 측면 부재(9011)의 일부 영역 및 제2 측면 부재(9021)의 일부 영역을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 전자 장치(101)의 후면은 제1 후면 커버(9013), 제1 후면 커버(9013)에 인접한 제1 측면 부재(9011)의 일부 영역, 제2 후면 커버(9023) 및 제2 후면 커버(9023)에 인접한 제2 측면 부재(9021)의 일부 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(960)는, 적어도 일부 영역이 평면 또는 곡면으로 변형될 수 있는 플렉서블 디스플레이를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 디스플레이(960)는 폴딩 영역(963), 제1 영역(961) 및 제2 영역(963)을 포함할 수 있다. 폴딩 영역(963)은 폴딩 축(A)을 따라 연장될 수 있고, 폴딩 영역(963)을 기준으로 일측에 제1 영역(961)이 배치될 수 있고, 타측에 제2 영역(962)이 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 제1 영역(961)은 제1 파트(901)에 배치되는 영역이고, 제2 영역(962)은 제2 파트(902)에 배치되는 영역일 수 있다. 폴딩 영역(963)은 연결부(903)에 배치되는 영역일 수 있다.
도 9a 및 도 9b에 도시된 디스플레이(960)의 영역 구분은 예시적인 것이며, 디스플레이(960)는 구조 또는 기능에 따라 복수 (예를 들어, 4개 이상 혹은 2개)의 영역으로 구분될 수도 있다. 일례로, 도 9a 및 도 9b에 도시된 실시 예에서는 폴딩 영역(963) 또는 폴딩 축(A)에 의해 디스플레이(960)의 영역들이 구분될 수 있으나, 다른 실시 예에서 디스플레이(960)는 다른 폴딩 영역 또는 다른 폴딩 축을 기준으로 영역이 구분될 수도 있다.
일 실시 예에서, 제1 영역(961)과 제2 영역(962)은 폴딩 영역(963)을 중심으로 전체적으로 대칭인 형상을 가질 수 있다. 다만, 제2 영역(962)은, 제1 영역(961)과 달리, 센서 영역(434)의 존재에 따라 컷(cut)된 노치(notch)를 포함할 수 있으나, 이외의 영역에서는 상기 제1 영역(961)과 대칭적인 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(961)과 제2 영역(962)은 서로 대칭적인 형상을 갖는 부분과, 서로 비대칭적인 형상을 갖는 부분을 포함할 수 있다.
이하, 전자 장치(101)의 상태(예: 펼침 상태 및 접힘 상태)에 따른 제1 측면 부재(9011) 및 제2 측면 부재(9021)의 동작과 디스플레이(960)의 각 영역을 설명한다.
일 실시 예에서, 전자 장치(101)가 펼침 상태(예: 도 9a)인 경우, 제1 측면 부재(9011) 및 제2 측면 부재(9021)는 약 180도의 각도를 이루며 동일 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 디스플레이(960)의 제1 영역(961)의 표면과 제2 영역(962)의 표면은 서로 약 180도를 형성하며, 실질적으로 동일한 방향(예: 전자 장치의 전면 방향)을 향할 수 있다. 폴딩 영역(963)은 제1 영역(961) 및 제2 영역(962)과 동일 평면을 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(101)가 접힘 상태(예: 도 9b)인 경우, 제1 측면 부재(9011) 및 제2 측면 부재(9021)는 서로 마주보게 배치될 수 있다. 디스플레이(960)의 제1 영역(961)의 표면과 제2 영역(962)의 표면은 서로 좁은 각도(예: 0도에서 10도 사이)를 형성하며, 서로 마주볼 수 있다. 폴딩 영역(963)은 적어도 일부가 소정의 곡률을 가지는 곡면으로 이루어질 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(101)가 중간 상태인 경우, 제1 측면 부재(9011) 및 제2 측면 부재(9021)는 서로 소정의 각도(a certain angle)로 배치될 수 있다. 디스플레이(960)의 제1 영역(961)의 표면과 제2 영역(962)의 표면은 접힘 상태보다 크고 펼침 상태보다 작은 각도를 형성할 수 있다. 폴딩 영역(963)은 적어도 일부가 소정의 곡률을 가지는 곡면으로 이루어질 수 있으며, 이 때의 곡률은 접힘 상태(folded state)인 경우보다 작을 수 있다.
도 10a는 일 실시 예에 따라 접힌 상태의 전자 장치에 실장되는 안테나 구조를 도시한다. 도 10b는 일 실시 예에 따라 펼쳐진 상태의 전자 장치에 실장되는 안테나 구조를 도시한다.
도 9a, 도 9b, 도 10a 및 도 10b를 함께 참조하면, 일 실시 예에 따른 안테나 구조(501)는 전자 장치(101)의 하우징(900) 내부에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 구조(501)는 제1 안테나 구조(501A) 및 제2 안테나 구조(501B)를 포함할 수 있다. 제1 안테나 구조(501A) 및 제2 안테나 구조(501B)의 구조는 도 5의 안테나 구조(501)에 의해 참조될 수 있다. 전술한 내용과 동일하거나 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하였으며, 중복되는 설명은 생략된다.
일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 구조(501A) 및 제2 안테나 구조(501B)는 제1 파트(901) 또는 제2 파트(902) 중 적어도 하나의 내부에 배치될 수 있다. 다른 실시 예(미도시)에 따르면, 제1 안테나 구조(501A)는 제1 파트(901)에 배치되고, 제2 안테나 구조(501B)는 제2 파트(902)에 배치될 수 있으나, 안테나 구조(501)의 배치가 상술한 예시에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 안테나 구조(501A) 및 제2 안테나 구조(501B)가 제1 파트(901)에 배치되는 것을 전제로 설명한다.
일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 구조(501A)는 제1 안테나 어레이(예: 도 4a의 제1 안테나 어레이(330)) 또는 도전성 레이어(예: 도 5의 도전성 레이어(520))가 전자 장치(101)의 후면을 향하도록 제1 파트(901) 내부에 배치될 수 있다. 제1 안테나 구조(501A)는 제1 안테나 어레이 및 도전성 레이어를 통하여 전자 장치(101)의 후면과 수직한 제1 방향(예: +y 방향)으로 신호를 방사할 수 있다. 제1 안테나 구조(501A)는 제2 안테나 어레이(예: 도 5의 제2 안테나 어레이(430))를 통하여 제1 방향과 수직한 제2 방향(예: +z 방향)으로 신호를 방사할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 안테나 구조(501B)는 제1 안테나 어레이(예: 도 4a의 제1 안테나 어레이(330)) 또는 도전성 레이어(예: 도 5의 도전성 레이어(520))가 전자 장치(101)의 측면을 향하도록 제1 파트(901) 내부에 배치될 수 있다. 제2 안테나 구조(501B)는 제1 안테나 어레이 및 도전성 레이어를 통하여 전자 장치(101)의 측면과 수직한 제3 방향(예: +x 방향)으로 신호를 방사할 수 있다. 제2 안테나 구조(501B)는 제2 안테나 어레이(예: 도 5의 제2 안테나 어레이(430))를 통하여 제3 방향과 수직한 제4 방향(예: -y 방향)으로 신호를 방사할 수 있다.
일 실시 예에 따른 안테나 구조는, PCB (printed circuit board), 상기 PCB의 제1 면에 배치되는 RFIC (radio frequency integrated circuit), 상기 PCB의 상기 제1 면과 평행한 제2 면에 배치되고 복수 개의 도전성 패치를 포함하는 제1 안테나, 상기 제2 면과 인접하고, 상기 제2 면과 평행하게 배치되는 유전층 및 상기 유전층에 배치되고, 상기 복수 개의 도전성 패치와 대응되는 영역에 형성되는 복수 개의 개구(opening)를 포함하는 도전성 레이어를 포함하고, 상기 RFIC는 상기 제1 안테나 및 상기 도전성 레이어를 통해 지정된 주파수의 신호를 송수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 구조는 상기 유전층과 상기 제2 면 사이에 공기층을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 구조는 상기 PCB의 상기 제1 면에 배치되고, 전기적 연결 부재와 연결되는 커넥터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수 개의 개구는 원형 형상을 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수 개의 개구의 둘레의 길이는 상기 신호의 파장의 길이에 비례할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 구조는 상기 PCB의 상기 제2 면에, 상기 복수 개의 도전성 패치와 대응되는 다이폴 안테나(dipole antenna)를 포함하는, 제2 안테나를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 RFIC는, 상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나 및 상기 도전성 레이어를 통해 상기 지정된 주파수의 신호를 송수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 RFIC는 상기 제1 안테나 및 상기 도전성 레이어를 통해 제1 방향으로 상기 신호를 송수신하고, 상기 제2 안테나를 통해 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 상기 신호를 송수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 PCB의 상기 제2 면은, 상기 제1 안테나를 포함하는 제1 영역 및 상기 제2 안테나를 포함하는 제2 영역을 포함하고, 상기 도전성 레이어는 상기 유전층 중 상기 제1 영역에 대응되는 영역에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지정된 주파수는 28GHz 또는 39GHz 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는, 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되는 무선 통신 회로 및 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되는 안테나 구조를 포함하고, 상기 안테나 구조는 PCB (printed circuit board), 상기 PCB의 제1 면에 배치되는 RFIC (radio frequency integrated circuit), 상기 PCB의 상기 제1 면과 평행한 제2 면에 배치되고, 복수 개의 도전성 패치를 포함하는 제1 안테나, 상기 제2 면과 인접하고, 상기 제2 면과 평행하게 배치되는 유전층 및 상기 유전층에 배치되고, 상기 복수 개의 도전성 패치와 대응되는 영역에 형성되는 복수 개의 개구(opening)를 포함하는 도전성 레이어를 포함하고, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1 안테나 및 상기 도전성 레이어를 통해 지정된 주파수 영역의 신호를 송수신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 하우징은, 상기 전자 장치의 측면의 적어도 일부를 형성하는 제1 측면 부재를 포함하는 제1 하우징 구조, 상기 측면의 나머지 영역 중 적어도 일부를 형성하는 제2 측면 부재를 포함하는 제2 하우징 구조, 및 상기 제1 하우징 구조와 상기 제2 하우징 구조를 연결하는 힌지 구조를 포함하고, 상기 힌지 구조를 중심으로 접힘(folding) 또는 펼침(unfolding) 상태로 전환 가능하고, 상기 하우징에 의해 형성된 공간에 배치되고, 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치가 펼쳐진 상태에서 상기 전자 장치의 전면을 형성하고, 상기 제1 하우징 구조에 대응되는 제1 영역 및 상기 제2 하우징 구조에 대응되는 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 상기 전자 장치가 접혀진 상태에서 서로 대면하는 상기 플렉서블 디스플레이를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 구조는, 상기 PCB의 상기 제2 면이 상기 전자 장치의 후면과 마주보도록 상기 하우징 내부에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치는 상기 PCB의 상기 제2 면에 상기 복수 개의 도전성 패치와 대응되는 다이폴 안테나(dipole antenna)를 포함하는, 제2 안테나를 더 포함하고, 상기 무선 통신 회로는, 상기 제1 안테나를 통해 상기 후면과 수직한 제1 방향으로 상기 신호를 송수신하고, 상기 제2 안테나를 통해 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 상기 신호를 송수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수 개의 개구는 원형 형상을 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수 개의 개구의 둘레의 길이는 상기 신호의 파장의 길이에 비례할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 PCB의 상기 제2 면은, 상기 제1 안테나를 포함하는 제1 영역 및 상기 제2 안테나를 포함하는 제2 영역을 포함하고, 상기 도전성 레이어는 상기 유전층의 상기 제1 영역에 대응되는 영역에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 PCB는 제1 크기를 갖고, 상가 유전층 또는 상기 도전성 레이어는 상기 제1 크기보다 큰 제2 크기를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 도전성 레이어 또는 상기 유전층 중 적어도 일부는 상기 하우징의 적어도 일부와 접촉할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 도전성 레이어 또는 상기 유전층은, 상기 PCB 및 상기 RFIC에서 발생한 열을 상기 하우징으로 전달할 수 있다.

Claims (15)

  1. 안테나 구조에 있어서,
    PCB (printed circuit board);
    상기 PCB의 제1 면에 배치되는 RFIC (radio frequency integrated circuit);
    상기 PCB의 상기 제1 면과 평행한 제2 면에 배치되는 제1 안테나, 상기 제1 안테나는 복수 개의 도전성 패치를 포함함;
    상기 제2 면과 인접하고, 상기 제2 면과 평행하게 배치되는 유전층; 및
    상기 유전층에 배치되고, 상기 복수 개의 도전성 패치와 대응되는 영역에 형성되는 복수 개의 개구(opening)를 포함하는 도전성 레이어를 포함하고,
    상기 RFIC는 상기 제1 안테나 및 상기 도전성 레이어를 통해 지정된 주파수의 신호를 송수신하는, 안테나 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유전층과 상기 제2 면 사이에 공기층을 포함하는, 안테나 구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 PCB의 상기 제1 면에 배치되고, 전기적 연결 부재와 연결되는 커넥터를 포함하는, 안테나 구조.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수 개의 개구는 원형 형상을 갖는, 안테나 구조.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수 개의 개구의 둘레의 길이는 상기 신호의 파장의 길이에 비례하는, 안테나 구조.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 PCB의 상기 제2 면에, 상기 복수 개의 도전성 패치와 대응되는 다이폴 안테나(dipole antenna)를 포함하는 제2 안테나를 더 포함하는, 안테나 구조.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 RFIC는, 상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나 및 상기 도전성 레이어를 통해 상기 지정된 주파수의 신호를 송수신하는, 안테나 구조.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 RFIC는:
    상기 제1 안테나 및 상기 도전성 레이어를 통해 제1 방향으로 상기 신호를 송수신하고,
    상기 제2 안테나를 통해 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 상기 신호를 송수신하는, 안테나 구조.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 PCB의 상기 제2 면은, 상기 제1 안테나를 포함하는 제1 영역 및 상기 제2 안테나를 포함하는 제2 영역을 포함하고,
    상기 도전성 레이어는 상기 유전층 중 상기 제1 영역에 대응되는 영역에 배치되는, 안테나 구조.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 지정된 주파수는 28GHz 또는 39GHz 중 적어도 하나를 포함하는, 안테나 구조.
  11. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내부에 배치되는 무선 통신 회로; 및
    상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되는 안테나 구조를 포함하고, 상기 안테나 구조는:
    PCB (printed circuit board);
    상기 PCB의 제1 면에 배치되는 RFIC (radio frequency integrated circuit);
    상기 PCB의 상기 제1 면과 평행한 제2 면에 배치되는 제1 안테나, 상기 제1 안테나는 복수 개의 도전성 패치를 포함함;
    상기 제2 면과 인접하고, 상기 제2 면과 평행하게 배치되는 유전층; 및
    상기 유전층에 배치되고, 상기 복수 개의 도전성 패치와 대응되는 영역에 형성되는 복수 개의 개구(opening)를 포함하는 도전성 레이어를 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는 상기 제1 안테나 및 상기 도전성 레이어를 통해 지정된 주파수 영역의 신호를 송수신하는 전자 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 하우징은, 상기 전자 장치의 측면의 적어도 일부를 형성하는 제1 측면 부재를 포함하는 제1 하우징 구조, 상기 측면의 나머지 영역 중 적어도 일부를 형성하는 제2 측면 부재를 포함하는 제2 하우징 구조, 및 상기 제1 하우징 구조와 상기 제2 하우징 구조를 연결하는 힌지 구조를 포함하고, 상기 힌지 구조를 중심으로 접힘(folding) 또는 펼침(unfolding) 상태로 전환 가능하고,
    상기 하우징에 의해 형성된 공간에 배치되고, 상기 전자 장치가 펼쳐진 상태에서 상기 전자 장치의 전면을 형성하는 플렉서블 디스플레이에 있어서,
    상기 플렉서블 디스플레이는 상기 제1 하우징 구조에 대응되는 제1 영역 및 상기 제2 하우징 구조에 대응되는 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 상기 전자 장치가 접혀진 상태에서 서로 대면하는 상기 플렉서블 디스플레이를 포함하는, 전자 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 PCB의 상기 제2 면에 상기 복수 개의 도전성 패치와 대응되는 다이폴 안테나(dipole antenna)를 포함하는, 제2 안테나를 더 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는:
    상기 제1 안테나를 통해 상기 후면과 수직한 제1 방향으로 상기 신호를 송수신하고,
    상기 제2 안테나를 통해 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 상기 신호를 송수신하는, 전자 장치.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 복수 개의 개구는 원형 형상을 갖는, 전자 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 복수 개의 개구의 둘레의 길이는 상기 신호의 파장의 길이에 비례하는, 전자 장치.
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